[發明專利]鍍錫銅合金端子材

無效

• 申請號: 201410592113.5
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104600459A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 井上雄基;加藤直樹
• 申請（專利權）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: H01R13/03
• 分類號: H01R13/03
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;王珍仙

技術領域

本發明涉及一種汽車和民用設備等的電氣配線的連接中使用的連接器用端子，尤其涉及一種作為多針連接器用端子而有用的鍍錫銅合金端子材。

背景技術

近年來，隨著在汽車中的電裝設備的多功能、高集成化，所使用的連接器端子的小型化、多針化變得顯著。連接器中廣泛使用鍍錫銅合金材，但由于連接器的多針化，有可能端子插入時的摩擦阻力增大，生產率下降。因此，嘗試通過減小鍍錫銅合金材的摩擦系數來降低每單針的插入力。

例如，有通過設為在鍍錫銅合金材的最表面具備與錫不同的晶體結構的金屬來降低插入力的技術(專利文獻1)，但存在接觸電阻增大、焊料潤濕性下降等問題。

專利文獻2中，將表面電鍍層設為對鍍Sn層和包含Ag或In的電鍍層進行回流處理或熱擴散處理而成的層。

并且，專利文獻3中示出通過在鍍Sn層上形成鍍Ag層并進行熱處理來形成Sn-Ag合金層的技術。

這些專利文獻2、3中記載的技術均為在整個面實施Sn-Ag合金鍍或Ag鍍等的技術，成本變高。

在此，若將雌端子壓向雄端子的力(接觸壓力)設為P、將動摩擦系數設為μ，則雄端子通常從上下兩個方向被雌端子所夾住，因此連接器的插入力F成為F＝2×μ×P。為了減小該F，有效的是減小P，但為了確保連接器嵌合時的雄、雌端子的電連接可靠性，不能一味地減小接觸壓力，需為3N左右。多針連接器也有超過50針/連接器的連接器，但連接器整體的插入力為100N以下，盡可能優選為80N以下或70N以下，因此動摩擦系數μ需為0.3以下。

專利文獻1：日本專利公開2007-100220號公報

專利文獻2：日本專利公開2005-154819號公報

專利文獻3：日本專利公開2010-61842號公報

一直以來，開發出了表層的摩擦阻力得到降低的端子材，但當為將雄、雌端子嵌合的連接端子時，兩者使用相同的材料種類的情況較少，尤其雄端子廣泛使用以黃銅為基材的通用的帶鍍Sn的端子材。因此，存在即使僅在雌端子中使用低插入力端子材，插入力的降低效果也較小的問題。

發明內容

本發明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種對于使用通用鍍Sn端子材的端子也能夠降低嵌合時的插入力的鍍錫銅合金端子材。

發明人們發現以下：作為降低端子材表層的摩擦阻力的方法，通過控制CuSn合金層與Sn系表面層之間的界面的形狀并且在Sn系表面層的正下方配置陡峭的凹凸形狀的CuSn合金層，可以使摩擦系數變小。但是，當僅在一個端子中使用該低插入力端子材，而將另一個設為通用的鍍Sn材時，摩擦系數降低效果減半。

由于最表面均為鍍Sn，因此通過同種的Sn彼此接觸而發生Sn的粘合，從而摩擦系數降低效果減半。尤其，低插入力端子材在Sn系表面層的正下方配置有較硬的CuSn合金層，因此認為是通用鍍Sn材的較軟的Sn系表面層的Sn被削掉而粘合。

發明人們進行了深入研究，結果發現如下：通過在最表面較薄地實施Ni鍍，能夠確保低插入力端子材的摩擦系數降低效果，進而抑制Sn的粘合，并且，即使在另一個端子中使用通用材也能夠降低摩擦阻力。

本發明的鍍錫銅合金端子材，在由Cu合金構成的基材上表面形成有Sn系表面層，在所述Sn系表面層與所述基材之間形成有CuSn合金層，將所述Sn系表面層溶解除去而使所述CuSn合金層出現在表面時所測定的所述CuSn合金層的油積存深度Rvk為0.2μm以上，并且，所述Sn系表面層的平均厚度為0.2μm以上0.6μm以下，在最表面形成有0.005μm以上0.05μm以下的膜厚的由Ni或NiSn合金構成的Ni系包覆層，表面的動摩擦系數為0.3以下。

通過將CuSn合金層的油積存深度Rvk設為0.2μm以上、將Sn系表面層的平均厚度設為0.2μm以上0.6μm以下、并且在最表面設置0.005μm以上0.05μm以下的Ni系包覆層，能夠將動摩擦系數設為0.3以下。

當CuSn合金層的油積存深度Rvk小于0.2μm時，在CuSn合金層的凹部內存在的Sn變少，因此動摩擦系數增大。并且，將Sn系表面層的平均厚度設為0.2μm以上0.6μm以下是因為，當小于0.2μm時，導致焊料潤濕性下降、電連接可靠性下降，若超過0.6μm，則無法將CuSn合金層的油積存深度Rvk設為0.2μm以上，Sn所占據的厚度變大，因此動摩擦系數增大。