CN102340067A

CN102340067A - 电接触件

Info

Publication number: CN102340067A
Application number: CN2011102008748A
Authority: CN
Inventors: M·布休彦; 木村毅
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK; TE Connectivity Corp
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2012-02-01
Also published as: JP2012018869A; KR20120005959A

Abstract

本发明提供一种电接触件，通过明确地规定构成触点的凸条的前端部的半径的最佳范围，使得即使是0.098N～0.147N左右的低负荷，即较低的接触压力，该电接触件也得到较高的集中应力，降低与被接触物接触的触点的接触电阻值，而且，偏差较小。电接触件(1)具有与对方基板(10)的具有导电性的导体图案(被接触物)接触的接触部(3)。在接触部(3)的与被接触物接触的接触面(4)，设有从接触面(4)突出并构成与被接触物接触的触点的至少1对凸条(5a)。凸条(5a)的各个前端部的半径R为5～15μm。

Description

电接触件

技术领域

本发明涉及与电路基板的导体图案或对方接触件等的具有导电性的被接触物接触的电接触件。

背景技术

以往，已知具备与电路基板的导体图案或对方接触件等的具有导电性的被接触物接触的电接触件和支撑电接触件的绝缘性的外壳的电连接器。

作为该电连接器的一个示例，例如已知图7所示的IC插口(参照专利文献1)。图7显示了以往的IC插口，(A)是IC封装件的导线和IC插口的接触件连接的状态的局部剖面图，(B)是放大显示接触件的凹凸条部分的局部放大图。

图7(A)所示的IC插口101具备与IC封装件130的排列的导线131接触的至少1列具有导电性的接触件120和支撑接触件120的绝缘性的外壳110。在外壳110载置有IC封装件130。而且，当在IC插口101的外壳110载置IC封装件130时，接触件120的接触部121与导线131沿图7(B)所示的箭头W方向互相滑擦(wiping)并接触。

而且，在各接触件120的接触部121的与导线131接触的接触面122，设有沿与滑擦方向(箭头W方向)垂直的方向延伸的多个凹凸条123。该凹凸条123具备从接触面122凹陷的多个V形的槽123a和在这些槽123a的两侧沿着槽123a的多对凸条123b。凹凸条123是沿与滑擦方向垂直的方向(图7(B)的与纸面垂直的方向)通过拖曳而形成的。

而且，作为这些凹凸条123的尺寸，例如，槽123a的角度α₁为60度，深度h₁为0.08mm，凸条123b间的距离d₁为0.09mm，槽123a的剖面积S为0.037mm²，槽123a、123a间的距离D₁为0.020mm。

通过设置这样的凹凸条123，使得即使在接触件120和导线131接触时滑擦量变少，也能够利用凹凸条36将具有延伸的性质的异物刮除，可靠地进行电连接。

另外，作为以往的电连接器的其他示例，例如，已知图8所示的电连接器(参照专利文献2)。图8是以往的插入件的剖面图。

图8所示的插入件201将诸如电路基板230的导电性焊盘231和半导体凸点240的被接触物间相互连接，具备具有导电性的接触件210和支撑接触件210的绝缘性的外壳220。

接触件210具备弹簧部211和一对触点212、213。接触件210例如由Ni-Co或NiMn等的Ni合金构成，利用将光刻和电气铸造结合的微细加工技术而制作。

在此，接触件210的弹簧部211具有形成为由于按压而弹性变形的无端环状的大致葫芦形。

另外，接触件210的1对触点212、213在弹簧部211的环形的大致离开半周的上下位置分别向外侧突出而形成。另外，该1对触点212、213的各前端部分能够利用将光刻和电气铸造结合的微细加工技术而形成为半径30μm以下的圆弧状，在此例如为5μm。这1对触点212、213分别与对置的诸如半导体凸点240、导体图案231的各被接触物接触而受到按压。

根据该接触件210，1对触点212、213的各前端部分通过将光刻和电气铸造结合的微细加工技术而形成为半径30μm以下的圆弧状。因此，在1对触点212、213分别与对置的各被接触物接触而受到按压时，即使是低负荷，即较低的接触压力，也能够得到较高的集中应力。因此，即使在被接触物的表面形成有沾污或绝缘被膜，利用其较高的集中应力，1对触点212、213也能够将其破坏，与被接触物得到良好的接触电阻。

专利文献1：日本特开2005-78865号公报

专利文献2：日本特开2009-158387号公报

发明内容

然而，在这些以往的图7所示的IC插口101所使用的接触件120和图8所示的插入件201所使用的接触件210中，存在着以下的问题。

即，对于图7所示的IC插口101所使用的接触件120而言，在专利文献1中，没有记载凸条123b的前端部分的半径为怎样的大小才恰当。

另外，对于图8所示的插入件201所使用的接触件210而言，在专利文献2中，1对触点212、213的各前端部分能够通过将光刻和电气铸造结合的微细加工技术而形成为半径30μm以下的圆弧状，作为示例，能够列举其半径为5μm。

但是，关于1对触点212、213的各前端部分的半径为30μm以下，专利文献2完全没有公开其半径的最佳范围。

所以，本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种电接触件，通过明确地规定构成触点的凸条的前端部的半径的最佳范围，使得即使是0.098N～0.147N左右的低负荷，即较低的接触压力，该电接触件也得到较高的集中应力，降低与被接触物接触的触点的接触电阻值，而且，偏差较小。

为达到上述目的，本发明中的第1技术方案所涉及的电接触件，具有与具有导电性的被接触物接触的接触部，其中，在所述接触部的与所述被接触物接触的接触面，设置从该接触面突出并构成与所述被接触物接触的触点的至少1对凸条，该凸条的各个前端部的半径为5～15μm。

另外，本发明中的第2技术方案所涉及的电接触件基于第1技术方案所述的电接触件，其特征在于，所述接触部的接触面构成弯曲面，多对所述凸条设在所述弯曲面。

进而，本发明中的第3技术方案所述的电接触件基于第1技术方案或第2技术方案所述的电接触件，其特征在于，在所述成对凸条间，设置从所述接触面凹陷的槽。

依照本发明所涉及的电接触件，明确地规定构成触点的凸条的各个前端部的半径的最佳范围为5～15μm。由此，能够提供一种即使是0.098N～0.147N左右的低负荷，即较低的接触压力，也得到较高的集中应力，降低与被接触物接触的触点的接触电阻值，而且，偏差较小的电接触件。

附图说明

图1是本发明所涉及的电接触件的实施方式的局部侧视图。

图2显示图1的电接触件的主要部分，(A)是将主要部分放大的局部侧视图，(B)是(A)的箭头2B部分的放大图。

图3是显示相对于图1的电接触件，对方基板以平行的状态进行接触的状态的局部侧视图。

图4是显示相对于图1的电接触件，对方基板以从平行的状态大幅地偏离的状态进行接触的状态的局部侧视图。

图5是说明用于调查触点的电阻值和构成触点的凸条的前端部的半径的关系的试验条件的图。

图6是显示触点的电阻值和构成触点的凸条的前端部的半径的关系的图形。

图7显示以往的IC插口，(A)是IC封装件的导线和IC插口的接触件连接的状态的局部剖面图，(B)是放大显示接触件的凹凸条部分的局部放大图。

图8是以往的插入件的剖面图。

标号说明

1电接触件

3接触部

4接触面

5a凸条

5b槽

10对方基板

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明的实施方式。

图1所示的电接触件1是DDR插口连接器等电连接器所使用的电接触件，具备从固定在该电连接器的绝缘性外壳(图中未显示)的固定部(图中未显示)延伸的弹性臂部2。在弹性臂部2的前端，如图3所示，设有与对方基板10的具有导电性的导体图案(被接触物)接触的接触部3。接触部3，如图1和图2(A)所示，以上侧从弹性臂部2的前端向凸起的方式弯曲形成，与对方基板10的导体图案接触的接触面4也成为上侧凸起的弯曲面。另一方面，在固定部的与弹性臂部2延伸的一侧相反的侧，设有用于将接触件1连接于电路基板上的连接部(图中未显示)。该电接触件1通过对金属板进行后述的拖曳(dragging)、冲压(冲裁加工)及成形(弯曲加工)而形成。

而且，在接触部3的接触面4，如图1和图2(A)所示，设有从接触面4向上方突出并构成与对方基板10的导体图案接触的触点的多对(在本实施方式中，为3对)凸条5a。对方基板10的导体图案，虽说与接触部3的接触面4接触，但实际上如图3所示，与构成触点的凸条5a的前端部接触。在各对凸条5a间，如图1和图2(A)所示，形成有从接触面4凹陷的大致V形的槽5b。各槽5b沿与滑擦方向(图2(A)的箭头W方向)垂直的方向(图2(A)的与纸面垂直的方向)延伸。成对的凸条5a在槽5b的两侧以沿着该槽5b的方式延伸。

在此，这些各对的凸条5a和槽5b通过拖曳而形成。即，这些各对的凸条5a和槽5b，通过沿与滑擦方向(图2(A)的箭头W方向)垂直的方向(图2(A)的与纸面垂直的方向)利用剖面呈方形的夹具等机械装置抓挠接触面4而形成。利用拖曳而削去的板材的材料不从材料剥离，在槽5b的两侧隆起，有效地作为凸条5a而形成。该拖曳是在对金属板进行冲压之前进行的。

而且，作为这些凸条5a和槽5b的尺寸，优选的是，成对的凸条5a间的距离d为100μm，凸条5a的高度h为35μm，槽5b的最深部的宽度w为15μm，从凸条5a的前端至槽5b的最深部的深度D为70μm，互相邻接的凸条5a间的距离P为100μm。

尤其是，通过使从凸条5a的前端至槽5b的最深部的深度D加深并接近电接触件1的板厚，使得槽5b变深。由此，能够增大滑擦时被刮除的异物容纳于槽5b内时的该异物的容纳量，能够进一步提高清洁效果。

另外，图2(B)所示的各凸条5a的前端部的半径R为5～15μm。如果该前端部的半径R不足5μm，则无法利用拖曳作成具有半径R不足5μm的前端部的凸条5a。另外，如果该半径R不足5μm，则在被接触物接触凸条5a的前端部时，凸条5a的前端部有可能扎入被接触物，弹性臂部2有可能进行塑性变形。另一方面，如果该前端部的半径R大于15μm，则在0.098N～0.147N左右的低负荷，即较低的接触压力时，无法得到较高的集中应力(赫兹应力)，无法降低与对方基板10的导体图案(被接触物)接触的触点的接触电阻值，而且，成为该接触电阻值的偏差较大的电接触件。所以，各凸条5a的前端部的半径R为5～15μm。

发明人为了验证各凸条5a的前端部的半径R为5～15μm的根据，进行了用于调查构成触点的凸条5a的电阻值和构成触点的凸条5a的前端部的半径R的关系的试验。

在该试验时，如图5所示，使用通过拖曳在由磷青铜构成的接触部3形成1对凸条5a的结构。而且，关于凸条5a的前端部的半径R，准备3个5μm的样品(N1、N2、N3)，3个15μm的样品(N1、N2、N3)，3个25μm的样品(N1、N2、N3)，3个50μm的样品(N1、N2、N3)，3个200μm的样品(N1、N2、N3)。

然后，固定各样品的弹性臂部2，作为金属板M，使在铜板的触点部已实施镀金的金属板如图5所示地与凸条5a接触。此时的金属板M相对于凸条5a的负荷F为0.098N。

测量此时的各样品的构成触点的凸条5a和金属板M之间的电阻值。表1和图6显示了该结果。

[表1]

参照表1和图6，凸条5a的前端部的半径R为5μm的样品N1、N2、N3的电阻值是40、50、45mΩ，该半径R为15μm的样品N1、N2、N3的电阻值是50、60、55mΩ。所以，可知该半径R为5μm的样品的电阻值的平均值为45mω，电阻值最大值和最小值的差为10mΩ，与金属板(被接触物)M接触的触点的接触电阻值较低，而且，偏差较小。所以，可知该半径R为15μm的样品的电阻值的平均值为55mΩ，电阻值最大值和最小值的差为10mΩ，与金属板M接触的触点的接触电阻值较低，而且，偏差较小。所以，根据该结果，可以认为该半径R为5μm～15μm的区域是与金属板M接触的触点的接触电阻值较低且偏差较小的稳定区域。

另一方面，凸条5a的前端部的半径R为25μm的样品N1、N2、N3的电阻值是210、325、140mΩ，该半径R为50μm的样品N1、N2、N3的电阻值是435、500、325mΩ，另外，该半径R为200μm的样品N1、N2、N3的电阻值是625、750、450mΩ。所以，可知该半径R为25μm的样品的电阻值的平均值为225mΩ，电阻值最大值和最小值的差为185mΩ，与金属板M接触的触点的接触电阻值较高，而且，偏差较大。另外，可知该半径R为50μm的样品的电阻值的平均值为420mΩ，电阻值最大值和最小值的差为175mΩ，与金属板M接触的触点的接触电阻值较高，而且，偏差较大。另外，可知该半径R为200μm的样品的电阻值的平均值为608mΩ，电阻值最大值和最小值的差为300mΩ，与金属板M接触的触点的接触电阻值较高，而且，偏差较大。所以，根据该结果，可以认为该半径R超过15μm的区域是与金属板M接触的触点的接触电阻值较高且偏差较大的不稳定区域。

所以，发明人为了得到与被接触物接触的触点的接触电阻值较低且偏差较小的稳定区域，使各凸条5a的前端部的半径R为15μm以下。

图3和图4显示了对方基板10的导体图案与如此地构成的电接触件1接触的形态。

如图3所示，相对于电接触件1的3对凸条5a中的构成中央对的凸条5a，对方基板10以平行的状态进行接触。这样，对方基板10的导体图案与3对凸条5a中的构成中央对的凸条5a接触。由此，对方基板10的导体图案和电接触件1电导通。另外，在相对于电接触件1的该凸条5a，对方基板10以从平行的状态略微进行角度偏离的状态进行接触的情况下，对方基板10的导体图案与3对凸条5a中的构成中央对的凸条5a的一方接触。

此时，凸条5a沿图3和图2(B)的W方向进行滑擦。这样，滑擦时被刮除的异物容纳在槽5b内。在本实施方式中，由于在成对的凸条5a间设置从接触面4凹陷的槽5b，因而能够将滑擦时被刮除的异物容纳在该槽5b内，能够提高清洁效果。而且，如上所述，通过使从凸条5a的前端至槽5b的最深部的深度D加深并接近电接触件1的板厚，使得槽5b变深。由此，能够增大异物的容纳量，能够进一步提高清洁效果。

另一方面，如图4所示，在相对于电接触件1的3对凸条5a中的构成中央对的凸条5a，对方基板10以从平行的状态大幅地进行角度偏离的状态进行接触的情况下，对方基板10的导体图案接触于3对凸条5a中的与构成中央对的凸条5a邻接的成对的凸条5a的一方或者双方。由于接触部3的接触面4构成弯曲面，多对(在本实施方式的情况下，为3对)凸条设在弯曲面，因而这是可能的。此时，由于对方基板10的导体图案所接触的凸条5a为1个或2个，因而即使对方基板10的导体图案以0.098N～0.147N左右的低负荷接触，也能够确保较高的集中应力。

与之相对，在接触部3的接触面4形成为不弯曲的平坦的平面状，在其平面设置多对凸条5a的情况下，对方基板10的导体图案与全部的多对凸条5a接触。这是因为，对方基板10的形成有导体图案的面通常是以不弯曲的平面形成的。在这种情况下，如果对方基板10的导体图案以0.098N～0.147N左右的低负荷接触，则应力分散在全部的凸条5a，无法在各凸条5a确保较高的集中应力。

所以，在本实施方式中，以弯曲面构成接触部3的接触面4，将多对凸条5a设在该弯曲面。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明不限于此，能够进行各种变更、改良。

例如，电接触件1在接触部3的接触面4设置至少1对凸条5a即可，可以不设置向外壳的固定部或向电路基板的连接部。

另外，在电接触件1，不必设置多对凸条5a，至少具有1对即可。例如，如图5所示，可以设置1对凸条5a，或者，虽然图中未显示，但可以设置2对、4对以上。

而且，接触部3的接触面4不一定由弯曲面构成，另外，在成对的凸条5a间不一定设置槽5b。

另外，被接触物，以与对方基板10的导体图案接触的方式形成，但只要是具有导电性的被接触物即可，也可以是金属制的接触件或半导体凸点。

Claims

1.一种电接触件，具有与具有导电性的被接触物接触的接触部，其中，

在所述接触部的与所述被接触物接触的接触面，设置从该接触面突出并构成与所述被接触物接触的触点的至少1对凸条，该凸条的各个前端部的半径为5～15μm。

2.根据权利要求1所述的电接触件，其特征在于，

所述接触部的接触面构成弯曲面，多对所述凸条设在所述弯曲面。

3.根据权利要求1或2所述的电接触件，其特征在于，

在所述成对的凸条间，设置从所述接触面凹陷的槽。