[發(fā)明專利]PCB端子及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110397050.4
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102570109A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 真砂靖;平浩一;三井俊幸;角本淳一;西村昌康
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: H01R13/03
• 分類號: H01R13/03;H01R12/55;H01R43/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及一種在汽車和民用設(shè)備等的電氣配線中所使用的PCB端子及其制造方法，尤其涉及一種要求在嵌合部和陰端子的插拔時的摩擦或磨損的降低且要求在焊接部對基板的焊接性好的PCB端子及其制造方法。

背景技術(shù)

在汽車的ECU(發(fā)動機控制單元)、民用設(shè)備的電子控制基板等中多采用PCB連接器。PCB連接器起到連接PCB(印刷基板)和由陰端子構(gòu)成的陰連接器的作用。在PCB連接器中裝入有多個PCB端子。PCB端子由一端的嵌合部、另一端的焊接部以及位于嵌合部和焊接部之間的中間部構(gòu)成。通常，在設(shè)于樹脂制的箱型框體上的規(guī)定數(shù)量的插通孔中插入PCB端子，在PCB端子的中間部固定所述框體，從而作為PCB連接器使用。PCB端子的嵌合部為陽端子，其被嵌合于收納在陰連接器中的陰端子上。另外，PCB端子的焊接部被插入到設(shè)置于印刷基板的通孔中，并被焊接起來。

在專利文獻1中公開了一種PCB端子，其在嵌合部形成有由鍍鎳層/Cu-Sn合金層/鍍錫層(從坯料一側(cè)起算依次記載，下同)構(gòu)成的表面覆蓋層，在焊接部形成有由鍍鎳層/Sn-Ni合金層/鍍錫層構(gòu)成的表面覆蓋層，在中間部形成有由鍍鎳部、Ni-Sn合金層或Cu-Sn合金層的任一個構(gòu)成的表面覆蓋層。通過形成這種表面覆蓋層結(jié)構(gòu)，記載到嵌合部滿足低接觸電阻以及低插拔力，焊接部具有良好的焊接性，中間部能夠防止焊料被吸起。在專利文獻1還記載了一種在沖裁成規(guī)定的端子形狀之后，對嵌合部、焊接部以及中間部分別進行需要的后鍍，從而回流處理的制造方法。

在專利文獻2中，作為構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的表面安裝型連接器的端子，記載有一種在上端具有半圓狀的彎曲部的大致L字狀的端子。上端側(cè)為接點部，下端側(cè)為與基板接觸的部分。通過接點部與另一端子彈性接觸，或者基板連接側(cè)和基板焊接，從而與另一端子或基板電連接。該端子的母材采用銅或銅合金，并記載了如下兩種較多的情況：其一是在接點部形成有從Au、Sn、焊料等中選擇的接點金屬被膜，在基板連接部分形成有形成由Sn、焊料等構(gòu)成的焊接部的金屬被膜，其二是這些金屬被膜作為防止與母材的擴散的壁障隔著Cu或Ni等襯底金屬被膜而形成。另外，根據(jù)表示該端子的同一文獻的圖6，在接點部和基板連接部分的中間形成有襯底金屬被膜。

另一方面，在專利文獻3記載了一種電可靠性高(低接觸電阻)、摩擦系數(shù)低、適于作為嵌合型連接器用端子的連接部件用導(dǎo)電材料。在專利文獻3的發(fā)明中，使用表面粗糙度大于通常的銅合金板條的銅合金板條來作為母材，在母材表面依次形成鍍鎳層、鍍銅層以及鍍錫層，或者依次形成鍍銅層以及鍍錫層，或者僅形成鍍錫層，對鍍錫層進行回流處理，由鍍銅層和鍍錫層或者由銅合金母材和鍍錫層形成Cu-Sn合金層，并且使Cu-Sn合金層的一部分從通過回流處理而平滑化了的鍍錫層之間露出到表面(在形成于母材表面的凹凸的凸的部分使Cu-Sn合金層的一部分露出)。

在專利文獻3中在回流處理后形成的連接部件用導(dǎo)電材料作為表面被覆層依次具有Cu-Sn合金層以及Sn層、或者Ni層、Cu-Sn合金層以及Sn層，根據(jù)情況的不同，在母材表面和Cu-Sn合金層之間，或者Ni層和Cu-Sn合金層之間殘留有Cu層。在專利文獻3記載著：在最外表面形成Cu-Sn合金層和Sn層(Cu-Sn合金層的表面露出面積率為3～75％)，Cu-Sn合金層的平均厚度規(guī)定為0.1～3.0μm，Cu含量規(guī)定為20～70at％，Sn層的平均厚度規(guī)定為0.2～5.0μm，對于母材表面優(yōu)選至少一方向的算術(shù)平均粗糙度Ra為0.15μm以上，所有方向的算術(shù)平均粗糙度Ra為4.0μm以下，對于Cu-Sn合金層的表面露出間隔，至少在一方向上優(yōu)選為0.01～0.5mm。

在專利文獻4中記載有一種相當于專利文獻3的下位概念的連接部件用導(dǎo)電材料及其制造方法。其鍍層結(jié)構(gòu)以及回流處理后的被覆層結(jié)構(gòu)本身和專利文獻3的相同。在專利文獻4中記載著：回流處理后形成的連接部件用導(dǎo)電材料在最外表面形成Cu-Sn合金層和Sn層(表面被覆層之中Cu-Sn合金層的表面露出面積率為3～75％)，Cu-Sn合金層的平均厚度規(guī)定為0.2～3.0μm，Cu含量規(guī)定為20～70at％，Sn層的平均厚度規(guī)定為0.2～5.0μm，材料表面的至少一方向的算術(shù)平均粗糙度Ra為0.15μm以上，所有方向的算術(shù)平均粗糙度Ra為3.0μm以下，對于母材表面優(yōu)選至少一方向的算術(shù)平均粗糙度Ra為0.3μm以上，所有方向的算術(shù)平均粗糙度Ra為4.0μm以下，進而對于Cu-Sn合金層的表面露出間隔，至少在一方向上優(yōu)選為0.01～0.5mm。