CN102439796A - 连接器端子 - Google Patents

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Abstract

一种连接器端子,当压接于铝电线时,该连接器端子具有高的电气连接强度和稳定的低电连接电阻,此外,该连接器端子当嵌合于配对连接器端子时具有减小的电连接电阻。连接器端子(1A)包括:电接触部(10),通过嵌合于配对端子而与该配对连接器端子产生接触并导通;以及导体压接部(12),压接于电线的导体。构成所述连接器端子(1A)的金属材料利用铝或铝合金作为基材(100)。通过无电解电镀形成并且具有0.1到2.0μm的厚度的Zn层(101)以及通过电解电镀形成并且具有0.5到1.0μm的厚度的Cu层(102)依次形成在所述基材(100)的表面上,并且通过电解电镀形成并且具有0.7到1.7μm的厚度的Sn层(105)形成在最外层表面上。

Description

连接器端子
技术领域
本发明涉及一种在连接器中使用的连接器端子。
背景技术
连接器中使用的连接器端子通常是由包含铜(Cu)或铜(Cu)合金并且上面镀有(Sn)锡的金属材料所构成,并且该连接器端子具有在其前部的电接触部和在其后部的导体压接部,该电接触部通过嵌合于配对连接器端子而与该配对连接器端子进行接触并导通,该导体压接部压接于电线的导体。
对端子基材的表面施加锡(Sn)电镀的理由在于Sn非常软,在将各连接器端子彼此嵌合时,Sn的自然氧化膜可以容易地被各端子之间的接触载荷而机械地破坏,Sn的新生表面可以相互接触,结果,能够在较长的时间段内稳定地维持良好的接触性能(即,低且稳定的接触电阻)。
在不存在Sn镀层的地方,坚硬的铜(或铜合金)基材的氧化物层出现在所述表面上,结果,在将端子嵌合于所述基材时,不能期望表面层的机械的破坏。此外,由于铜的氧化物层具有非常高的体积电阻率,所以端子之间的接触电阻易于变高。
顺便提及,近年来,为了减小重量和提高循环性能,甚至在汽车的电线线束的领域中,也开始使用铝电线来替代铜电线。铝电线是一种具有铝制或铝合金制导体部分的电线。
在使用铝电线的情况下,端子的压接尤其成为问题。
在连接器端子的导体压接部被压接于铝电线的铝(或铝合金)芯的情况下,例如,由于在铝(或铝合金)与铜(或铜合金)之间的回弹性上的差异以及热膨胀系数上的差异,压接连接部的电阻易于变高。因此,在将铜端子压接于铝电线的情况下,为了将电阻抑制为低,进行比通常压接更强的过压接。过压接是这样一种压接方式,其中,压缩率比将铜端子压接于铜电线的情况大,并且例如,导体压缩率是60%以下。
然而,已经进行了过压接的情况引起了电线的芯线被过度压缩的问题,结果,倘若受到轴向上的拉伸载荷,则电线变得在压接部分易于断裂(即,压接部分的强度减小)。
鉴于上述,例如在专利文献1所示的压接结构中,如图7所示,用于将前侧部分和后侧部分区分开的高度差设置在连接器端子200的导体压接部212上,端子在后侧处的压接部212a中轻弱地压接于铝电线(即,利用与铜电线的情况相同程度的导体压缩率),而在前侧处的压接部212b中强力地压接于铝电线(即,利用大的导体压缩率)。因而,通过进行两段的压接,试图实现了电气连接性能和机械连接性能两者。在导体压接部212的前侧处,设置有通过嵌合于配对连接器端子而与该配对连接器端子产生接触并导通的电接触部210,而在导体压接部212的后侧处,设置有夹压于电线W的绝缘护套装接部的护套夹压部213。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP-A-2005-116236
发明内容
然而,在保持导体压缩率方面的差异的同时的压接使得压接加工非常困难,并且很有可能牺牲了电气连接性能和机械连接性能其中一者。
此外,考虑到传统连接器端子是利用铜或铜合金作为基体金属而制备的,在制造连接器的情况下,易于使得到的组合件的重量增加。
考虑到上述情况,本发明的目的是提供一种连接器端子,当将该连接器端子压接于铝电线时,该连接器端子尤其能够实现高的机械连接强度和稳定的低的电气连接电阻,此外,该连接器端子能能够抑制当将该连接器端子嵌合于配对连接器端子时的电接触电阻。
解决问题的方法
(1)为了解决上面的问题,根据本发明的连接器端子包括:电接触部,该电接触部通过嵌合于配对连接器端子而与该配对连接器端子产生接触并导通;以及导体压接部,该导体压接部压接于电线的导体,其中,构成所述端子的金属材料具有基于铝或铝合金的基材,Zn层和Cu层依次形成在所述基材的表面上,并且Sn层形成在最外层表面上。
(2)上面(1)中的连接器端子的Zn层优选通过无电解电镀形成,并且所述Cu层和Sn层优选通过电解电镀形成。
(3)在上面(1)或(2)的连接器端子中,优选:所述Zn层的厚度被设定为从0.1μm到2.0μm的范围,所述Cu层的厚度被设定为从0.5μm到1.0μm的范围,并且所述Sn层的厚度被设定为从0.7μm到1.7μm的范围。
(4)根据本发明的连接器端子,包括:电接触部,该电接触部通过嵌合于配对连接器端子而与该配对连接器端子产生接触并导通;以及导体压接部,该导体压接部压接于电线的导体,其中,构成所述端子的金属材料具有基于铝或铝合金的基材,Zn层、Ni层和Cu层依次形成在所述基材的表面上,并且Sn层形成在最外层表面上。
(5)在上面(4)中的连接器端子中,优选:Zn层通过无电解电镀形成,并且所述Ni层、Cu层和Sn层优选通过电解电镀形成。
(6)在上面(4)或(5)的连接器端子中,优选:所述Zn层的厚度被设定为从0.1μm到2.0μm的范围,所述Ni层的厚度被设定为从0.1μm到2.0μm的范围,所述Cu层的厚度被设定为从0.1μm到0.7μm的范围,并且所述Sn层的厚度被设定为从0.3μm到1.2μm的范围。
本发明的有益效果
根据上面(1)的本发明,由于将铝或铝合金用作为端子基材,所以能够将端子的重量减小为大约铜端子重量的1/3,并且这能够有助于减小线束的重量。此外,在将本发明的连接器端子压接于铝电线的情况下,电线的导体和所述端子是相同类型的材料。因此,无需如传统情况那样过压接或者以两段压接就能够避免由于回弹的影响和热膨胀差异的影响而减小压接力,结果,可以实现机械连接性能和电气连接性能二者。此外,在电接触部的最外层表面上的Sn层的存在可以提升对配对端子的电接触可靠性。
在这种情况下,由于Zn层被设置为Sn层的下层,所以能够以良好的效率通过电镀来形成该Sn层。此外,由于Cu层被插设在Zn层与Sn层之间,所以基材的成分元素(Al)和作为基底的Zn在Sn层的表面内扩散,并且这可以防止Sn层的固有性能被损坏。
即,当Zn到达最外层表面并且形成其氧化物层时,Zn的氧化物的体积电阻率(volume resistivity)比Sn的氧化物的体积电阻率高,并且这导致了接触电阻的增大。Cu层用于抑制接触电阻的增大。Cu的氧化物具有高的体积电阻率,导致了接触电阻变大。然而,由于到Sn中的扩散速率在Cu和Zn之间大大地不同,可以将Cu的扩散的影响忽略不计。具体地,Zn在Sn中以非常高的速度引起了晶界扩散,而Cu在Sn中以粒内扩散的方式扩散。粒内扩散与晶界扩散相比,具有非常低的速度。为此,通过插设Cu层,获得了实际使用上的延长寿命的效果。然而,在Cu层具有大厚度的情况下,存在Cu扩散的绝对量增多的可能性。为此,Cu层应当尽可能具有更小的厚度,从而减少扩散供给量。
根据上面(2)的本发明,由于Zn层是通过无电解电镀形成的,并且Cu层和Sn层是通过电解电镀形成的,所以能够以良好的效率形成清洁的层结构。
根据上面(3)的本发明,由于所述Zn层的厚度被设定为从0.1μm到2.0μm的范围,所述Cu层的厚度被设定为从0.5μm到1.0μm的范围,并且所述Sn层的厚度被设定为从0.7μm到1.7μm的范围,所以可以增大当嵌合于配对连接器端子时的电接触可靠性和端子嵌合容易度。
即,在位于最外层表面上的Sn层的厚度少于0.7μm的情况下,当施加于车载连接器时,该Sn层磨损,并且基底容易露出,导致了接触可靠性下降。另一方面,在Sn层的厚度超过1.7μm的情况下,这种厚度导致了当嵌合于配对连接器端子时的插入力增大,致使端子嵌合容易度变差。此外,在为防止Zn在Sn层扩散而设置的Cu层的厚度小于0.5μm的情况下,损害了抑制Zn在Sn层中扩散的屏障效应。另一方面,在Cu层的厚度超过1.0μm的情况下,Cu-Sn合金层的厚度由于Cu元素自身在Sn层中的表面扩散而增大,导致接触可靠性变差。此外,由于电解电镀并不能够直接施加于铝或铝合金的基材,所以进行所谓的锌酸盐处理以形成Zn层。在Zn层的厚度小于0.1μm的情况下,损害了施加于该Zn层的Cu电镀的电沉积性能。另一方面,在Zn层的厚度超过2.0μm的情况下,作为无电解电镀的结果,损害了生产率。出于上面的原因,所述厚度被限制为上面的范围,结果,提升了当嵌合于配对连接器端子时的电接触可靠性和端子嵌合容易度。
根据上面(4)的本发明,由于将铝或铝合金用作为端子基材,所以与上面(1)的本发明类似,可以将重量减小为大约铜端子的重量的1/3,并且这可以促进减轻电线的重量。在将本发明的端子连接器压接于铝电线的情况下,电线的导体与端子是相同类型的材料。因此,无需如传统情况那样过压接或者以两段压接就能够避免由于回弹的影响和热膨胀差异的影响而减小压接力,结果,可以实现机械连接性能和电气连接性能二者。此外,由于电接触部的最外层表面上存在有Sn层,所以可以提升对配对端子的电接触可靠性。
在这种情况下,由于Zn层被设置为Sn层的下层,所以能够以良好的效率通过电镀来形成该Sn层。此外,由于Ni层和Cu层被插设在Zn层与Sn层之间,所以基材的成分元素(Al)和作为基底的Zn在Sn层的表面内扩散,并且这可以防止Sn层的固有性能被损坏。
即,当Zn到达最外层表面并且形成其氧化物层时,由于Zn的氧化物的体积电阻率比Sn的氧化物的体积电阻率数高,所以接触电阻的增大。Ni层和Cu层用于抑制所述增大。在为了减小当利用小的力嵌合端子并且插入该端子时的摩擦系数,使Sn层的厚度比通常使用的厚度减小的情况下,与使Sn层的厚度增大的情况相比,下层金属容易在最外层表面中扩散。然而,通过设置两个中间层,能够有效地抑制基材的成分元素(Al)以及Zn在Sn层中的扩散。此外,通过在Ni层上设置Cu层,可以防止Ni直接接触Sn并且在其中扩散的现象。
根据上面(5)的本发明,由于Zn层是通过无电解电镀形成的,并且Ni层、Cu层和Sn层是通过电解电镀形成的,所以能够以良好的效率形成清洁的层结构。
根据上面(6)的本发明,由于所述Zn层的厚度被设定为从0.1μm到2.0μm的范围,所述Ni层的厚度被设定为从0.1μm到2.0μm的范围,所述Cu层的厚度被设定为从0.1μm到0.7μm的范围,并且所述Sn层的厚度被设定为从0.3μm到1.2μm的范围,所以可以增大当嵌合于配对连接器端子时的电接触可靠性和端子嵌合容易度。
即,在位于最外层表面上的Sn层的厚度少于0.3μm的情况下,当施加于车载连接器时,该Sn层磨损,并且基底容易露出,导致了接触可靠性下降。另一方面,在Sn层的厚度超过1.2μm的情况下,这种厚度导致了当嵌合于配对连接器端子时的插入力增大,致使端子嵌合容易度变差。此外,在为防止Zn和Ni在Sn层中扩散而设置的Cu层的厚度小于0.1μm的情况下,损害了抑制该Zn和Ni在Sn层中扩散的屏障效应。另一方面,在Cu层的厚度超过0.7μm的情况下,Cu-Sn合金层的厚度由于Cu元素自身到Sn层表面的扩散而增大,导致接触可靠性变差。此外,在为防止基材的成分元素和Zn在Sn层中扩散而设置的Ni层的厚度小于0.1μm的情况下,损害了抑制该基材和Zn在Sn层中扩散的屏障效应。另一方面,在Ni层的厚度超过2.0μm的情况下,这种厚度影响压接时回弹特性,导致了压接部的连接可靠性下降。此外,由于电解电镀并不能够直接施加于作为基材的铝或铝合金,所以进行所谓的锌酸盐处理以形成Zn层。在这种情况下,倘若Zn层的厚度小于0.1μm,则损害了施加于该Zn层的Ni电镀的电沉积性能。另一方面,倘若Zn层的厚度超过2.0μm,则作为无电解电镀的结果,损害了生产率。出于上面的原因,所述厚度被限制为上面的范围,结果,提升了当嵌合于配对连接器端子时的电接触可靠性和端子嵌合容易度。
附图说明
图1示出了根据本发明第一实施例的连接器端子的构成。图1(a)是该端子连接器的外观透视图,而图1(b)是示出了连接器端子材料的表面的层结构的剖视图。
图2示出了根据本发明第二实施例的连接器端子的构成。图2(a)是该端子连接器的外观透视图,而图2(b)是示出了连接器端子材料的表面的层结构的剖视图。
图3是示出了第一实施例的连接器端子的表面的层结构中的每一层厚度(膜厚度)的图表。
图4是示出了第二实施例的连接器端子的表面的层结构中的每一层厚度(膜厚度)的图表。
图5是示出了第一实施例的连接器端子的表面的层结构中Cu层和Zn层的厚度的评价内容的说明图。
图6是示出了第二实施例的连接器端子的表面的层结构中Zn层、Ni层、Cu层和Sn层的厚度的评价内容的说明图。
图7(a)传统连接器端子的平面图,并且图7(b)是连接器端子的侧视图。
附图标号
1A、1B连接器端子
10电接触部
12导体压接部
100基材
101 Zn层
102 Cu层
103 Ni层
105 Sn层
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明的实施例。
图1示出了本发明第一实施例的连接器端子的构成。图1(a)是该端子连接器的外观透视图,而图1(b)是示出了连接器端子材料的表面的层结构的剖视图。
如图1(a)所示,连接器端子1A按照形状包括:在前部处的电接触部10,该电接触部10通过嵌合于配对连接器端子而与该配对连接器端子产生接触并导通;在所述前部的后侧的导体压接部12,该导体压接部12压接于通过盒部11的电线的导体;以及在更后侧的护套夹压部13,夹压于电线的绝缘护套装接部。
在该连接器端子1A中,如图1(b)和图3所示,构成连接器端子1A的金属板材料是由以下材料构成:作为基材100的铝或铝合金;依次在所述基材100的表面上的通过无电解电镀而具有范围从0.1μm到2.0μm的厚度的Zn层(锌层)101,以及通过电解电镀而具有范围从0.5μm到1.0μm的厚度的Cu层(铜层)102;以及在最外层表面上的通过电解电镀而具有范围从0.7μm到1.7μm的厚度的Sn层(锡层[Jia1])105。在该实施例中,连接器端子是一种利用一般插入力而应用于连接器的连接器端子。为此,将最外层表面上的Sn层105的厚度设定为从0.7μm到1.7μm的范围。
在这种情况下,设置Sn层105来提升嵌合于配对连接器端子时的电接触可靠性和嵌合性能。此外,Zn层101形成为用于电解电镀Sn层105的下层。铝和铝合金的氧化物具有非常高的体积电阻率,因此仅仅通过浸渍用于电镀的预处理的酸不能充分去除。为此,首先通过无电解电镀(锌酸盐处理)形成Zn层101。方法为在不从外部施加电压的情况下通过还原反应去除铝氧化物的同时实施Zn电镀。通过这样形成Zn层101,电解电镀首先成为可能。
设置Cu层102来防止作为基材100的成分元素(Al)和作为基底的Zn层的Zn在最外层表面上的Sn层105中扩散,从而损害Sn层105的固有性能。
根据如上构造的连接器端子1A,由于将铝或铝合金用作为端子基材100,所以可以将重量减小为大约铜端子的重量的1/3,并且这有助于减小线束的重量。
在将连接器端子1A压接于铝电线的情况下,电线的导体和端子是相同类型的材料。因此,无需过压接或者如传统情况那样以两段压接就能够避免由于回弹的影响和热膨胀差异的影响而减小压接力,结果,可以实现机械连接性能和电气连接性能二者。此外,在电接触部的最外层表面上的Sn层105的存在可以提升对配对端子的电接触可靠性。
在这种情况下,由于Zn层101设置为Sn层105的下层,所以可以通过电镀以良好的效率形成该Sn层105。此外,由于Cu层102插设在Zn层101与Sn层105之间,所以这种组成能够防止基材100的成分元素(Al)和作为基底的Zn在Sn层105的表面中扩散而损害该Sn层105的固有性能的现象。
即,当Zn到达最外层表面并且形成其氧化物层时,Zn的氧化物具有比Sn的氧化物更高的体积电阻率,导致了接触电阻增大。Cu层102用于抑制这种增大。
Cu的氧化物具有高的体积电阻率,导致了体积电阻率变大。然而,由于Cu与Zn到Sn中的扩散速率大大地不同,可以将Cu的扩散的影响忽略不计。即,Zn以非常高的速度在Sn中引起了晶界扩散,而Cu以粒内扩散的方式在Sn中扩散。粒内扩散与晶界扩散相比,具有非常低的速度。为此,通过插设Cu层,获得了对于实际使用延长寿命的效果。然而,倘若Cu层102具有大厚度,则存在Cu扩散的绝对量增多的可能性。为此,Cu层102应当尽可能具有更小的厚度,从而减少扩散供给量。
根据所述连接器端子1A,由于Zn层101是通过无电解电镀形成的,并且Cu层102和Sn层105是通过电解电镀形成的,所以能够以良好的效率制备清洁的层结构。
此外,由于所述Zn层101的厚度被设定为从0.1μm到2.0μm的范围,所述Cu层102的厚度被设定为从0.5μm到1.0μm的范围,并且所述Sn层105的厚度被设定为从0.7μm到1.7μm的范围,所以可以增大当嵌合于配对连接器端子时的电接触可靠性和端子嵌合容易度。
即,在作为最外层表面的Sn层105的厚度低于0.7μm的情况下,当施加于车载连接器时,该Sn层105磨损,并且基底容易露出,导致了接触可靠性下降。另一方面,在Sn层105的厚度超过1.7μm的情况下,这种厚度导致了当嵌合于配对连接器端子时的插入力增大,致使端子嵌合容易度变差。
在为防止Zn在Sn层扩散而设置的Cu层102的厚度小于0.5μm的情况下,损害了抑制该Zn在Sn层105中扩散的屏障效应。另一方面,在Cu层的厚度超过1.0μm的情况下,Cu-Sn合金层的厚度由于Cu元素自身在Sn层表面中的扩散而增大,导致接触可靠性变差。
在Zn层101的厚度小于0.1μm的情况下,损害了施加于该Zn层101的Cu电镀的电沉积性能。另一方面,在Zn层101的厚度超过2.0μm的情况下,作为无电解电镀的结果,损害了生产率。
图5示出了Cu层102的厚度以及Zn层101的厚度的评价内容。在评价栏中,“○”表示“良好”,而“×”表示“差”。在附图中,作为评价对象的物理量,存在下面的元素:
(1)示出电接触可靠性的物理量:接触电阻mΩ
(2)与连接器的插入力对应的物理量:摩擦系数和插入力N
(3)示出扩散防止的屏障效应的物理量:扩散系数(示出扩散的容易程度)
扩散系数D=D0e(-Q/RT)
D0:频率因子(或频率项)m2/秒
Q:扩散的活化能J/mol
R:气体常数J/(K·mol)
T:绝对温度K
(4)示出压接部的可靠性的物理量:压接部电阻mΩ或压接部强度N
图2示出了根据本发明第二实施例的连接器端子的构成。图2(a)是该端子连接器的外观透视图,而图2(b)是示出了连接器端子材料的表面的层结构的剖视图。
如图2(a)所示,连接器端子1B按照形状包括:在前部处的电接触部10,该电接触部10通过嵌合于配对连接器端子而与该配对连接器端子产生接触并导通;在所述前部的后侧的导体压接部12,该导体压接部12压接于通过盒部11的电线的导体;以及在更后侧的护套夹压部13,夹压于电线的绝缘护套装接部。
在该连接器端子1B中,如图2(b)和图4所示,构成连接器端子1B的金属板材料是由以下材料构成:作为基材100的铝或铝合金;依次在所述基材100的表面上的通过电解电镀而具有范围从0.1μm到2.0μm的厚度的Zn层(锌层)101、通过电解电镀而具有范围从0.1μm到2.0μm的厚度的Ni层(镍层)103以及通过电解电镀而具有范围从0.1μm到0.7μm的厚度的Cu层(铜层)102;以及在最外层表面上的通过电解电镀而具有范围从0.3μm到1.2μm的厚度的Sn层(锡层[Jia2])105。在该实施例中,连接器端子是一种利用小插入力的连接器用连接器端子。为此,将最外层表面上的Sn层105的厚度设定为比第一实施例的厚度更小的从0.3μm到1.2μm的范围。
在这种情况下,设置Sn层105来提升嵌合于配对连接器端子时的电接触可靠性和嵌合性能。此外,Zn层101形成为用于电解电镀Sn层105的下层。铝和铝合金的氧化物具有非常高的体积电阻率,因此仅仅通过浸渍用于电镀的预处理的酸不能充分去除。为此,首先通过无电解电镀(锌酸盐处理)形成Zn层101。方法为在不从外部施加电压的情况下通过还原反应去除铝氧化物的同时施加Zn电镀。通过这样形成Zn层101,电解电镀首先成为可能。
设置Ni层103和Cu层102来防止作为基材100的成分元素(Al)和作为基底的Zn层的Zn在最外层表面上的Sn层105中扩散,从而损害Sn层105的固有性能。当然,设置Cu层102来避免Ni在Sn层105中扩散。
根据如上构造的连接器端子1B,与第一实施例的连接器端子类似,由于将铝或铝合金用作为端子基材100,所以可以将重量减小为大约铜端子的重量的1/3,并且这有助于减小线束的重量。
在将连接器端子1B压接于铝电线的情况下,电线的导体和端子是相同类型的材料。因此,无需过压接或者如传统情况那样以两段压接就能够避免由于回弹的影响和热膨胀差异的影响而减小压接力,结果,可以实现机械连接性能和电气连接性能二者。此外,在电接触部的最外层表面上的Sn层105的存在可以提升对配对端子的电接触可靠性。
在这种情况下,由于Zn层101设置为Sn层105的下层,所以可以通过电镀以良好的效率形成该Sn层105。此外,由于Ni层103和Cu层102插设在Zn层101与Sn层105之间,所以这种组成能够防止基材100的成分元素(Al)和作为基底的Zn在Sn层105的表面中扩散而损害该Sn层105的固有性能的现象。
即,当Zn到达最外层表面并且形成其氧化物层时,Zn的氧化物具有比Sn的氧化物更高的体积电阻率,导致了接触电阻增大。Ni层103和Cu层102用于抑制这种增大。
在为了减小端子嵌合时的摩擦系数,使Sn层的厚度比通常使用的厚度小,从而试图减小端子的插入力的情况下,基材变得容易在最外层表面扩散。然而,通过设置两个中间层,Ni层103和Cu层102,能够有效地抑制基材的成分元素(Al)以及Zn在Sn层105中的扩散。此外,通过在Ni层103上设置Cu层102,能够防止Ni直接接触Sn并且在该Sn中扩散的现象。
根据所述连接器端子1B,由于Zn层101是通过无电解电镀形成的,并且Ni层103、Cu层102和Sn层105是通过电解电镀形成的,所以能够以良好的效率形成清洁的层结构。
此外,由于所述Zn层101的厚度被设定为从0.1μm到2.0μm的范围,所述Ni层103的厚度被设定为从0.1μm到2.0μm的范围,所述Cu层102的厚度被设定为从0.1μm到0.7μm的范围,并且所述Sn层105的厚度被设定为从0.3μm到1.2μm的范围,所以可以提高当嵌合于配对连接器端子时的电接触可靠性和端子嵌合容易度。
即,在作为最外层表面的Sn层105的厚度小于0.3μm的情况下,当施加于车载连接器时,该Sn层105磨损,并且基底容易露出,导致了接触可靠性下降。另一方面,在该Sn层105的厚度超过1.2μm的情况下,这种厚度导致了当嵌合于配对连接器端子时的插入力增大,致使端子嵌合容易度变差。
在为防止Zn和Ni在Sn层105扩散而设置的Cu层102的厚度小于0.1μm的情况下,损害了抑制该Zn和Ni在Sn层中扩散的屏障效应。另一方面,在Cu层102的厚度超过0.7μm的情况下,Cu-Sn合金层的厚度由于Cu元素自身在Sn层105的表面中的扩散而增大,导致接触可靠性变差。
在为防止基材100的成分元素(Al)和Zn在Sn层105中扩散而设置的Ni层103的厚度小于0.1μm的情况下,损害了抑制该基材成分元素(Al)和Zn在Sn层105中扩散的屏障效应。另一方面,在Ni层103的厚度超过2.0μm的情况下,这种厚度影响了压接时的回弹特性,导致压接部的接触可靠性变差。
在Zn层101的厚度小于0.1μm的情况下,损害了施加于该Zn层101的Ni电镀的电沉积性能。另一方面,在Zn层101的厚度超过2.0μm的情况下,由于无电解电镀,损害了生产率。
图6示出了Zn层101、Ni层103、Cu层102和Sn层105的厚度的评价内容的说明图。在评价栏中,“○”表示“良好”,而“×”表示“差”。附图中作为评价对象的物理量与上面所述的相同。
本申请基于2009年5月22日提交的日本专利申请No.2009-124263,其公开通过引用结合于此。
工业实用性
根据本发明的端子连接器比铜端子重量轻,并且无需过压接就可以压接于铝电线。因此,该连接器端子可以有效地应用于需要减轻重量的汽车用线束中。

Claims (6)

1.一种连接器端子,包括:
电接触部,该电接触部通过嵌合于配对连接器端子而与该配对连接器端子产生接触并导通;以及
导体压接部,该导体压接部压接于电线的导体,
其中,构成所述连接器端子的金属材料具有基于铝或铝合金的基材,Zn层和Cu层依次形成在所述基材的表面上,并且Sn层形成在最外层表面上。
2.根据权利要求1所述的连接器端子,其中,所述Zn层通过无电解电镀形成,并且所述Cu层和Sn层通过电解电镀形成。
3.根据权利要求1或2所述的连接器端子,其中,将所述Zn层的厚度设定为从0.1μm到2.0μm的范围,将所述Cu层的厚度设定为从0.5μm到1.0μm的范围,并且将所述Sn层的厚度设定为从0.7μm到1.7μm的范围。
4.一种连接器端子,包括:
电接触部,该电接触部通过嵌合于配对连接器端子而与该配对连接器端子产生接触并导通;以及
导体压接部,该导体压接部压接于电线的导体,
其中,构成所述连接器端子的金属材料具有基于铝或铝合金的基材,Zn层、Ni层和Cu层依次形成在所述基材的表面上,并且Sn层形成在最外层表面上。
5.根据权利要求4所述的连接器端子,其中,所述Zn层通过无电解电镀形成,并且所述Ni层、Cu层和Sn层通过电解电镀形成。
6.根据权利要求4或5所述的连接器端子,其中,将所述Zn层的厚度设定为从0.1μm到2.0μm的范围,将所述Ni层的厚度设定为从0.1μm到2.0μm的范围,将所述Cu层的厚度设定为从0.1μm到0.7μm的范围,并且将所述Sn层的厚度设定为从0.3μm到1.2μm的范围。
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