CN106165203B - 端子对以及具备端子对的连接器对 - Google Patents

Abstract

端子对(1)构成为使设于第一端子(2)的第一接点部(3)与设于第二端子(4)的第二接点部(5)接触来进行使用。第一接点部(3)具有复合覆盖层，该复合覆盖层形成于由金属形成的第一基材上，具有Sn‑Pd系合金相以及Sn相，并且上述两种相中的任一相分散于另一相。在第一接点部(3)的表面共存有Sn‑Pd系合金相以及Sn相。第二接点部(5)具有形成于由金属形成的第二基材上的Cu‑Sn合金层和覆盖Cu‑Sn合金层的一部分的Sn层。在第二接点部(5)的表面共存有Cu‑Sn合金层暴露而成的Cu‑Sn合金部以及Sn层暴露而成的Sn部。

Description

端子对以及具备端子对的连接器对

技术领域

本发明涉及端子对以及具备端子对的连接器对。

背景技术

电线等的电连接中使用的端子的基材中，多使用导电率较高且具有优异的延展性以及适当的强度的Cu(铜)、Cu合金。然而，Cu在所使用的环境下在表面形成氧化膜、硫化膜等绝缘性皮膜，因此存在与对方端子之间的接触阻力增高这样的问题。

作为该问题的对策，存在对基材的表面实施镀覆处理而形成有Sn(锡)镀膜的端子。由于Sn与其他金属相比较软，因此例如通过与对方端子之间的滑动等，能够容易地破坏形成于Sn镀膜的表面的绝缘性皮膜，能够使金属Sn暴露。因此，在表面具有Sn镀膜的端子能够容易地形成良好的电接触。

另外，为了确保基于Sn镀膜的接触阻力的降低效果并降低与对方端子之间的滑动时的摩擦系数，存在在由Cu合金板条构成的母材的表面依次形成Cu-Sn合金覆盖层和Sn层的技术(专利文献1)。由于Cu-Sn合金比纯Sn硬，因此通过使Cu-Sn合金与Sn这两者在表面暴露，能够维持较低的接触阻力并使摩擦系数降低，进一步能够降低插入端子时所需的插入力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3926355号公报

发明内容

发明所要解决的课题

近年来，强烈地要求与以往的端子相比进一步降低摩擦系数。然而，由专利文献1的导电材料形成的端子由于存在当欲使摩擦系数降低时接触阻力变大这样的问题，难以维持较低的接触阻力并进一步降低摩擦系数。

本发明就是鉴于这样的背景而作出的，提供接触阻力以及摩擦系数较低的端子对以及具备该端子对的连接器对。

用于解决课题的手段

本发明的一样态为一种端子对，使设于第一端子的第一接点部与设于第二端子的第二接点部接触来进行使用，其特征在于，

所述第一接点部具有复合覆盖层，所述复合覆盖层形成于由金属形成的第一基材上，具有Sn-Pd系合金相以及Sn相，并且所述两种相中的任一相分散于另一相，

在所述第一接点部的表面共存有所述Sn-Pd系合金相以及所述Sn相，

所述第二接点部具有形成于由金属形成的第二基材上的Cu-Sn合金层和覆盖该Cu-Sn合金层的一部分的Sn层，

在所述第二接点部的表面共存有所述Cu-Sn合金层暴露而成的Cu-Sn合金部以及所述Sn层暴露而成的Sn部，

使所述第一接点部与所述第二接点部滑动时的摩擦系数比使所述第一接点部彼此滑动时的摩擦系数以及使所述第二接点部彼此滑动时的摩擦系数低。

本发明其他样态为一种连接器对，具备上述端子对，其特征在于，

使具备所述第一端子的第一连接器与具备所述第二端子的第二连接器嵌合来进行使用。

发明效果

上述端子对中的、设于上述第一端子的上述第一接点部具有上述复合覆盖层，该复合覆盖层具有上述Sn(锡)-Pd(钯)系合金相以及上述Sn相，且在表面共存有上述Sn-Pd系合金相以及上述Sn相。因此，上述第一端子能够获得基于较硬的上述Sn-Pd系合金相的降低摩擦系数的效果以及基于较软的上述Sn相的降低接触阻力的效果这两者。

另外，在设于上述第二端子的上述第二接点部的表面共存有上述Cu-Sn合金层暴露而成的Cu-Sn合金部以及上述Sn层暴露而成的Sn部。因此，与上述同样地，能够获得基于较硬的上述Cu-Sn合金层的降低摩擦系数的效果以及基于较软的上述Sn层的降低接触阻力的效果这两者。

并且，本发明者们认真研究的结果是，发现通过使具有上述特定的构造的上述第一接点部与上述第二接点部滑动，与使上述第一接点部彼此滑动的情况以及使上述第二接点部彼此滑动的情况相比，能够进一步降低摩擦系数。基于组合使用上述第一端子与上述第二端子的摩擦系数降低效果的机制虽当前还不明确，但是其效果从后述的实施例中得以明确。

如上所述，上述端子对能够维持较低的接触阻力并进一步降低摩擦系数。

另外，上述连接器对在上述第一连接器具备上述第一端子，在上述第二连接器具备上述第二端子。因此，上述连接器对能够降低使上述第一连接器以及上述第二连接器嵌合时的插入力。

附图说明

图1的(a)是实施例1中的第一端子的立体图，图1的(b)是实施例1中的第二端子的立体图。

图2是实施例1中的将第一端子的突出部插入于第二端子的筒状体部的状态下的局部剖视图。

图3是实施例1中的复合覆盖层的剖视图。

图4是实施例1中的第二接点部的立体图。

图5是实施例2中的具备多个第一端子的第一连接器的主视图。

图6是图5的VI-VI线箭头方向上的剖视图。

图7是实施例2中的、端子中间体的立体图。

图8是实验例中的表示摩擦系数测定的结果的图表。

具体实施方式

上述端子对中的第一端子以及第二端子能够根据用途而构成为具有公知的形状的雄端子、雌端子、PCB(Printed Circuit Board：印制电路板)用连接器销等。

＜第一端子＞

在第一端子中，形成端子形状的第一基材能够从具有导电性的各种金属中选择。具体而言，作为第一基材，优选使用Cu、Al(铝)、Fe(铁)或者包含这些金属的合金。这些金属材料不仅导电性优异，而且成形性、弹性也优异，能够应用于各种形态的电接点。作为第一基材的形状，存在棒状、板状等各种形状，厚度等尺寸能够根据用途进行各种选择。

在第一基材上存在具有复合覆盖层的第一接点部。复合覆盖层至少存在于第一接点部即可，也可以存在于第一端子的整个面。从耐磨损性、导电性等观点出发，复合覆盖层的厚度优选为0.5μm～3μm的范围，更加优选为1μm～2μm的范围。

复合覆盖层中的Sn相是以Sn为主要成分的相，Sn-Pd系合金相是以Sn和Pd的合金为主要成分的相。在此，上述的“主要成分”是指在各个相中含量最多的成分。即，Sn相除了作为主要成分的Sn以外，还可以含有后述的第一中间层中可能含有的元素、未被收入于Sn-Pd系合金相的Pd、Cu等构成第一基材的元素以及不可避免的杂质等。另外，Sn-Pd系合金相除了作为主要成分的上述合金以外，还可以含有第一中间层中可能含有的元素、构成第一基材的元素以及不可避免的杂质等。

复合覆盖层具有Sn相或者Sn-Pd系合金相中的任一相分散于另一相的构造。该构造中例如包括任一相呈网眼状相连且在其空隙中填充另一相而成的共连接构造、在由任一相形成的海相中分散由另一相形成的岛相而成的海岛构造等。从进一步提高降低接触阻力的效果以及降低摩擦系数的效果的观点出发，优选为具有Sn-Pd系合金相分散于Sn相的构造。

复合覆盖层中的Pd含量优选为7原子％以下。在此，Pd含量是Pd相对于复合覆盖层所含有的Sn与Pd的合计的原子％。在复合覆盖层中的Pd含量超过7原子％的情况下，存在第一端子的焊料润湿性劣化的隐患。因此，从提高焊料润湿性的观点出发，复合覆盖层中的Pd含量优选为7原子％以下。出于相同的观点，Pd含量更加优选为6.5原子％以下，进一步优选为6原子％以下，更进一步优选为5.5原子％以下，特别优选为5原子％以下。此外，从充分确保Sn-Pd系合金相的含量的观点出发，复合覆盖层中的Pd含有率能够设为1原子％以上。

在第一接点部的表面、即复合覆盖层的表面存在Sn相和Sn-Pd系合金相这两者。此外，只要是不会对低插入力化的实现、良好的焊料润湿性的确保带来负面影响的范围内，则也可以在复合覆盖层的表面存在Sn氧化物覆盖膜。

复合覆盖层的表面中的Sn相与Sn-Pd系合金相的存在比率例如能够根据复合覆盖层中的Sn相与Sn-Pd系合金相的体积比率来规定。在该情况下，复合覆盖层中的Sn-Pd系合金相的体积比率优选为1.0体积％～95.0体积％，进一步优选为50.0体积％～95.0体积％。在该情况下，能够均衡地获得降低接触阻力的效果以及降低摩擦系数的效果。在Sn-Pd系合金相的体积比率不足1.0体积％的情况下，较硬的Sn-Pd系合金相的含量不充分，存在降低摩擦系数的效果不充分的隐患。另一方面，在Sn-Pd系合金相的体积比率超过95.0体积％的情况下，较软的Sn相的含量不充分，存在降低接触阻力的效果不充分的隐患。

另外，复合覆盖层的表面中的Sn相与Sn-Pd系合金相的存在比率也可以根据在复合覆盖层的表面暴露的Sn-Pd系合金相的面积比率来规定。该面积比率的值通常与上述Sn-Pd系合金相的体积比率的值大致一致。在复合覆盖层的表面暴露的Sn-Pd系合金相的面积比率优选为1.0％以上，进一步优选为10％以上，更加优选为20％以上，特别优选为50％以上。在该情况下，能够通过较硬的Sn-Pd系合金相的存在而有效地降低滑动时的摩擦系数。

另外，在复合覆盖层的表面暴露的Sn-Pd系合金相的面积比率优选为95％以下，进一步优选为80％以下。在该情况下，通过较软的Sn相的存在，容易减小接触阻力。从实现兼顾摩擦系数的降低和接触阻力的降低的观点出发，上述面积比率进一步优选为1.0％以上95％以下，更加优选为50％以上95％以下。

在复合覆盖层的表面暴露的Sn-Pd系合金相的面积比率能够如下所述地进行计算。首先，通过浸渍于能够不侵蚀Sn-Pd系合金相而仅选择性地浸蚀Sn相的药液，能够溶解而去除Sn相。作为上述药液，例如能够使用使氢氧化钠10g和对硝基苯酚1g溶解于蒸留水200ml而成的水溶液等。

接着，取得去除了Sn相的状态下的复合覆盖层的表面的SEM(扫描式电子显微镜)像。对该SEM像实施基于对比度的二值化处理，获得二值化像。根据该二值化像，能够求算Sn-Pd系合金相的面积比率。此外，二值化处理中的对比度的阈值以二值化像中的Sn-Pd系合金相的轮廓与SEM像中的Sn-Pd系合金相的轮廓大致一致的方式设定即可。

复合覆盖层为优选表面的光泽度为10％～300％。在该情况下，在复合覆盖层的表面暴露的Sn相与Sn-Pd系合金相的比率形成为适当的范围，能够均衡地获得摩擦系数降低的效果与接触阻力降低的效果。在上述光泽度超过300％的情况下，在复合覆盖层的表面暴露的Sn-Pd系合金相的面积比率变低，存在摩擦系数降低的效果不充分的隐患。另一方面，在上述光泽度不足10％的情况下，在复合覆盖层的表面暴露的Sn相的面积比率变低，存在接触阻力降低的效果不充分的隐患。

具有上述构造的复合覆盖层例如能够通过如下方法形成：在使用电镀法在第一基材上依次层叠Pd镀膜以及Sn镀膜之后，实施回流焊处理而对这些镀膜进行加热，使Sn与Pd合金化。在该情况下，Pd镀膜的膜厚例如能够从10nm～50nm的范围适当选择。另外，Sn镀膜的膜厚例如能够从1μm～2μm的范围适当选择。回流焊处理中的加热温度能够设为230℃～400℃左右。此外，上述方法为一个例子，也可以适当变更。

复合覆盖层既可以直接层叠在第一基材上，也可以层叠在介于该复合覆盖层与第一基材之间的第一中间层上。作为第一中间层，例如能够使用具有提高复合覆盖层向第一基材的紧贴性的作用的金属层、具有抑制复合覆盖层向第一基材成分的扩散的作用的金属层等。

第一中间层既可以由一层金属层构成，也可以由两层以上的金属层构成。作为第一中间层的材质，例如能够使用Ni(镍)、Ni合金、Cu、Cu合金、Co(钴)等，能够根据第一基材的材质、第一中间层所要求的功能等而适当选择。

＜第二端子＞

在第二端子中，形成端子形状的第二基材由金属材料形成。即，作为第二基材，与第一基材同样地，优选为使用Cu、Al、Fe或者包含这些金属的合金。

在第二基材上存在具有Cu-Sn合金层以及Sn层的第二接点部。Cu-Sn合金层的一部分由Sn层覆盖，剩余部分在表面暴露。只要Cu-Sn合金层以及Sn层至少存在于第二接点部上即可，也可以存在于第二端子的整个面。具有上述构造的Cu-Sn合金层以及Sn层例如能够通过如下方法形成：以在形成于第二基材上的Sn镀膜上层叠了Cu镀膜的状态实施回流焊处理，而使Sn与Cu合金化。

Sn层是以Sn为主要成分的层，除了作为主要成分的Sn以外，还可以含有后述的第二中间层中可能含有的元素、构成第二基材的元素以及不可避免的杂质等。Cu-Sn合金层是以Cu与Sn的合金为主要成分的层，除了作为主要成分的合金以外，还可以含有第二中间层中可能含有的元素、构成第二基材的元素以及不可避免的杂质等。

Cu-Sn合金层中的Cu与Sn的组成比并不特别限定，但是优选为在Cu-Sn合金层中含有具有Cu₆Sn₅组成的金属间化合物。上述特定的金属间化合物具有比Sn高的硬度，并且耐热性以及耐腐蚀性这两者均优异。因此，具有上述特定的金属间化合物的第二端子具有更加优异的耐久性。

另外，也可以在第二基材与Cu-Sn合金层之间存在由Ni形成的第二中间层。通过第二中间层的存在，能够防止构成第二基材的金属元素向Cu-Sn合金层、Sn层扩散。另外，第二中间层具有提高第二基材与Cu-Sn合金层、与Sn层的紧贴性的作用。因此，具有第二中间层的第二端子具有更加优异的耐久性。为了充分地获得上述作用效果，第二中间层的厚度优选为3μm以下。

在第二接点部的表面共存有Cu-Sn合金层暴露而成的Cu-Sn合金部以及Sn层暴露而成的Sn部。在Cu-Sn合金部以及Sn部共存的状态下，例如包含在Sn部中散布有Cu-Sn合金部的构造以及在Cu-Sn合金部中散布有Sn部的构造。从进一步提高降低接触阻力的效果以及降低摩擦系数的效果的观点出发，优选为具有在Sn部中散布有Cu-Sn合金部的构造。

对于第二端子，通过适当地控制在表面所占的Cu-Sn合金部的面积比率，能够容易地兼顾摩擦系数的降低和接触阻力的降低。Cu-Sn合金部的面积比率例如能够通过使用电子显微镜、探针显微镜等的表面观察来进行计算。另外，通过将利用以下的方法测定所得的表面的光泽度控制在特定的范围内，也能够将Cu-Sn合金部的面积比率控制在适当的范围内。

即，通过将第二接点部的光泽度设为50％～1000％的范围内，能够容易地兼顾摩擦系数的降低和接触阻力的降低。由于在第二接点部的表面暴露的Cu-Sn合金部与Sn部相比光泽度较小，因此存在Cu-Sn合金部所占的面积比率越大而上述光泽度越低的倾向。因此，通过将上述光泽度控制在上述特定的范围内，能够将第二接点部的表面中的Cu-Sn合金部与Sn部的面积比率控制在适当的范围，进而均衡地获得降低接触阻力的效果和降低摩擦系数的效果。

在上述光泽度超过1000％的情况下，Cu-Sn合金部所占的面积比率过小，因此存在降低摩擦系数的效果不充分的隐患。另一方面，在上述光泽度不足50％的情况下，Cu-Sn合金部所占的面积比率过大，因此存在降低接触阻力的效果不充分的隐患。因此，从兼顾接触阻力的降低和摩擦系数的降低的观点出发，优选为将上述光泽度控制在50％～1000％的范围内。从相同的观点出发，进一步优选为将上述光泽度控制在100％～800％的范围内。

此外，第二接点部的光泽度设为使用以JIS Z 8741-1997为基准的方法并以入射角20°测定所得到的值。

另外，即使在仅溶解而去除Sn层的状态下测定所得的Cu-Sn合金层的光泽度为10％～80％的情况下，也能够与上述同样地容易地兼顾摩擦系数的降低和接触阻力的降低。其考虑为基于以下理由。

Cu-Sn合金部具有与由Sn层覆盖的Cu-Sn合金层的表面相比平滑的表面，在仅溶解而去除Sn层的状态下，Cu-Sn合金部的光泽度变得比由Sn层覆盖的Cu-Sn合金层的光泽度高。因此，存在Cu-Sn合金部所占的面积比率越大而上述光泽度越高的倾向。因此，通过将上述光泽度控制在上述特定的范围内，能够将第二接点部的表面的Cu-Sn合金部与Sn部的面积比率控制在适当的范围，进而容易地兼顾接触阻力的降低和摩擦系数的降低。

在上述光泽度不足10％的情况下，Cu-Sn合金部所占的面积比率过小，因此存在降低摩擦系数的效果不充分的隐患。另一方面，在上述光泽度超过80％的情况下，Cu-Sn合金部所占的面积比率过大，因此存在降低接触阻力的效果不充分的隐患。因此，从兼顾接触阻力的降低和摩擦系数的降低的观点出发，优选为将上述光泽度控制在10％～80％的范围内。从相同的观点出发，进一步优选为将上述光泽度控制在15％～70％的范围内。

此外，将Cu-Sn合金层的光泽度设为使用以JIS Z 8741-1997为基准的方法并以入射角60°测定所得到的值。

另外，Sn层能够通过浸渍于能够不侵蚀Cu-Sn合金层而仅选择性地溶解Sn层的药液中而去除。作为上述药液，例如，能够使用使氢氧化钠10g和对硝基苯酚1g溶解于蒸留水200ml而成的水溶液等。

上述的第二接点部的光泽度以及Cu-Sn合金层的光泽度均能够通过以下例示的方法来进行调整。即，能够采用如下方法：变更用于对第二基材的表面赋予凹凸形状的表面处理(后述)的条件，来调节凸部的密度、大小。另外，也可以采用通过变更Sn层的厚度来调节Sn层向出现在Cu-Sn合金层的表面的对应凹部(后述)的填充量的方法。从光泽度的控制的准确性以及处理的简便性的观点出发，优选为后者的方法。

也可以预先对第二基材的表面赋予具有凸部和凹部的凹凸形状。此时，能够容易地实现Cu-Sn合金层沿上述凹凸形状而形成、并且因上述凹部而出现在Cu-Sn合金层的表面的对应凹部由Sn层填充所得的构造。并且，在上述构造中，形成于上述凸部的顶部附近的Cu-Sn合金层容易在第二接点部的表面暴露。即，在该情况下，能够更加容易地实现在第二接点部的表面共存有Cu-Sn合金部和Sn部的状态。其结果是，能够可靠地降低接触阻力以及摩擦系数这两者。此外，上述第二基材表面的凹凸形状例如能够通过以往公知的机械研磨处理等而形成。

在第二接点部具有上述构造的情况下，当Sn层的填充量较少时，存在在表面暴露的Cu-Sn合金部与Sn部的高低差过大的隐患。并且，在上述高低差过高的情况下，难以使Cu-Sn合金部以及Sn部这两者与第一接点部接触，存在接触阻力以及摩擦系数增大的隐患。从避免该问题的观点出发，优选为以如下方式控制表面形状：即使沿任一方向进行测定，第二接点部的表面的算术平均粗糙度Ra均为3.0μm以下，且至少具有一个Ra成为0.15μm以下的测定方向。此外，表面形状的控制例如能够通过赋予第二基材的凹凸形状的高低差的控制、Sn层的填充量的调整等而进行。

另外，在第二接点部具有上述构造的情况下，Cu-Sn合金层的厚度与Sn层的厚度的合计优选为0.5μm～5.0μm的范围内。由此，能够更加容易地兼顾接触阻力的降低和摩擦系数的降低。在上述厚度的合计不足0.5μm的情况下，Cu-Sn合金层以及Sn层这两者的厚度不充分，因此存在降低接触阻力的效果以及降低摩擦系数的效果不充分的隐患。另一方面，在上述厚度的合计超过5μm的情况下，较硬的Cu-Sn合金层的厚度过厚，存在导致第二端子的可加工性的降低以及生产率的降低的隐患。

另外，Cu-Sn合金层的厚度优选为0.1μm～3.0μm的范围内。在Cu-Sn合金层的厚度不足0.1μm的情况下，存在摩擦系数降低的效果不充分的隐患。另一方面，在Cu-Sn合金层的厚度超过3.0μm的情况下，存在导致第二端子的可加工性的降低以及生产率的降低的隐患。

另外，Sn层的厚度作为平均值优选为0.2μm～5.0μm的范围内、且上述对应凹部中的最大的厚度优选为1.2μm～20μm的范围内。在Sn层的厚度比上述特定的范围薄的情况下，存在降低接触阻力的效果不充分的隐患。另外，在Sn层的厚度比上述特定的范围厚的情况下，存在摩擦系数降低的效果不充分的隐患。

(实施例1)

使用附图说明上述端子对的实施例。如图2所示，端子对1构成为，使设于第一端子2的第一接点部3与设于第二端子4的第二接点部5接触来进行使用。如图3所示，第一接点部3具有复合覆盖层32，该复合覆盖层32形成于由金属形成的第一基材31上，具有Sn-Pd系合金相321以及Sn相322，并且上述两种相中的任一相分散于另一相。另外，在第一接点部3的表面30共存有Sn-Pd系合金相321以及Sn相322。

如图4所示，第二接点部5具有形成于由金属形成的第二基材51上的Cu-Sn合金层52和覆盖Cu-Sn合金层52的一部分的Sn层53。另外，在第二接点部5的表面50共存有Cu-Sn合金层52暴露而成的Cu-Sn合金部520以及Sn层53暴露而成的Sn部530。以下，进行详细说明。

＜第一端子2＞

在本例中，具有复合覆盖层32的第一端子2构成端子对1中的雄端子(参照图1的(a))。第一端子2具有连接电线的筒部21、与筒部21相连的筒状体部22以及与筒状体部22相连的突出部23。第一端子2呈大致棒状，筒部21、筒状体部22以及突出部23排列成一列。本例的第一端子2仅在突出部23上具有复合覆盖层32。另外，如图2所示，第一接点部3设于突出部23。

如图1的(a)所示，筒状体部22呈沿第一端子2的长度方向延伸的大致方筒状。突出部23与筒状体部22的一方的开口端221相连，筒部21与另一方的开口端222相连。突出部23将筒状体部22的一方的开口端221作为基端而沿第一端子2的长度方向延伸设置，且与延伸方向垂直的剖面呈扁平的形状。筒部21具有固定从电线的终端部暴露的导体的线筒部211和固定电线的绝缘覆盖部的绝缘筒部212。

如图2所示，突出部23在插入于后述的第二端子4的筒状体部42的状态下由弹性片部43向筒状体部42的顶板部424按压。与此相伴地，在设于突出部23的第一接点部3与设于弹性片部43的第二接点部5之间形成电连接。

第一端子2例如能够通过以下例示的方法进行制作。首先，准备由Cu合金形成的板状的第一基材31，进行脱脂清洗等预处理。接着，以仅在之后作为突出部23的部分形成镀膜的方式利用掩蔽材料覆盖第一基材31的表面。此外，在第一端子2的整个面形成复合覆盖层32的情况下，无需掩蔽材料。

接着，通过电镀法在第一基材31上依次层叠厚度1μm～3μm的Ni镀膜、厚度10nm～50nm的Pd镀膜、厚度1μm～2μm的Sn镀膜。在形成了镀膜之后，实施以230℃～400℃的温度进行加热的回流焊处理，从而使Sn与Pd合金化而形成复合覆盖层32。此时，有时Ni从Ni镀膜向复合覆盖层32扩散并形成Ni-Sn合金。在采用本例的条件的情况下，如图3所示，在复合覆盖层32与第一基材31之间形成由Ni层331和Ni-Sn合金层332构成的第一中间层33，该Ni层331由未向复合覆盖层32扩散的Ni形成。

之后，对形成了复合覆盖层32的第一基材31实施冲压加工，而成形为第一端子2的形状。通过以上方法，能够获得第一端子2。

＜第二端子4＞

具有Cu-Sn合金层52以及Sn层53的第二端子4构成端子对1中的雌端子(参照图1的(b))。第二端子4呈大致棒状，具有连接电线的筒部41和与筒部41相连的筒状体部42。

筒状体部42呈沿第二端子4的长度方向延伸的大致方筒状。筒状体部42的一方的开口端421以能够供突出部23插入的方式开放。另外，筒部41与另一方的开口端422相连。筒部41与第一端子2同样地，具有线筒部411和绝缘筒部412。

如图2所示，在筒状体部42的内部设有弹性片部43。弹性片部43是通过将筒状体部42的底板部423朝向内侧后方折回而形成的，将插入于筒状体部42内的状态下的突出部23向与底板部423相对的顶板部424侧按压。本例的第二端子4仅在弹性片部43上具有Cu-Sn合金层52以及Sn层53。

在长度方向上的弹性片部43的大致中央部形成有以呈半球状的方式向顶板部424侧突出的第二接点部5。第二接点部5在突出部23插入于筒状体部42内的状态下由弹性片部43的按压力向突出部23按压。与此相伴地，在第一接点部3与第二接点部5之间形成电连接。

第二端子4能够通过以下例示的方法进行制作。首先，准备预先对表面赋予了具有凹部和凸部的凹凸形状的、由Cu合金形成的板状的第二基材51，进行脱脂清洗等预处理。接着，以仅在之后作为弹性片部43的部分形成镀膜的方式利用掩蔽材料覆盖第二基材51的表面。此外，在第二端子4的整个面形成Cu-Sn合金层52等的情况下，无需掩蔽材料。

接着，通过电镀法在第二基材51上依次层叠Ni镀膜、Cu镀膜以及Sn镀膜。之后，对第二基材51实施回流焊处理而使Cu与Sn合金化。由此，沿第二基材51的凹凸形状形成Cu-Sn合金层。此时，未进行合金化的Sn通过回流焊处理进行熔融而填充于Cu-Sn合金层52中的对应凹部，成为Sn层53。另外，在采用本例的条件的情况下，如图4所示，由Ni镀膜形成的第二中间层54形成在第二基材51与Cu-Sn合金层52之间。

之后，对形成了Cu-Sn合金层52以及Sn层53的第二基材51实施冲压加工，而成形为第二端子4的形状。通过以上方法，能够获得第二端子4。

接着，说明本例的作用效果。端子对1由具备第一接点部3的第一端子2和具备第二接点部5的第二端子4构成。并且，第一接点部3以及第二接点部5分别具有上述特定的构造。因此，与使第一接点部3彼此滑动的情况以及使第二接点部5彼此滑动的情况相比，能够进一步降低使第一接点部3与第二接点部5滑动时的摩擦系数。

本例的端子对1例如能够与构成汽车用线束的电线的终端部等连接来进行使用。另外，在本例中，说明了具有复合覆盖层32的第一端子2是雄端子、具有Cu-Sn合金层52以及Sn层53的第二端子4是雌端子的端子对1的例子，但是也可以将第一端子2设为雌端子，将第二端子4设为雄端子。

(实施例2)

本例是具备由连接器销和雌端子构成的端子对的连接器对10的例子。连接器对10由第一连接器10a(参照图5、图6)和第二连接器(省略图示)构成，该第一连接器10a具备具有复合覆盖层32的多个第一端子20，该第二连接器具备具有Cu-Sn合金层52以及Sn层53的多个第二端子4。此外，设于各连接器的端子的位置以及个数能够根据用途而适当变更。

第一连接器10a构成为PCB用连接器，多个第一端子20贯通壳体6而配置。壳体6如图5以及图6所示，呈大致长方体状，具有供第二端子4贯通的底壁部61和从底壁部61的外周缘部竖立设置的侧壁部62。

在图中虽未示出，但是第二连接器具有壳体和贯通壳体而配置的多个第二端子4。第二连接器的壳体以能够与第一连接器10a的壳体6嵌合的方式形成。另外，第二端子4在壳体彼此嵌合的状态下设于在筒状体部42内插入有第一接点部3的位置。此外，本例的第二端子4是具有与实施例1同样的结构的雌端子。

本例的第一端子20构成为连接器销，在其一端具有第一接点部3，在另一端具有焊接部24。如图6所示，第一端子20以配置在壳体6内的第一接点部3为基端而朝向底壁部61延伸设置。另外，第一端子20贯通底壁部61而朝向壳体6的外侧突出，底壁部61与焊接部24之间弯折成直角。焊接部24插入于印刷电路基板P的通孔H，通过焊接而与印刷电路基板P上的电路连接。

本例的第一端子20既可以使用板材来制作，也可以使用线材来制作。在使用板材来制作的情况下，在实施了冲裁加工之后通过与实施例1同样的方法在第一基材31上形成复合覆盖层32，而制作图7所示端子中间体200。端子中间体200具有之后作为第一端子20的多个销部201通过托架部202而相连的构造。在通过嵌入成形而将端子中间体200固定于壳体6之后，切去托架部202，从而能够获得第一连接器10a。

由于在通过上述方法制作第一端子20的情况下，包含通过冲裁加工形成的断面203(参照图7)在内的第一端子20的大致整个面由复合覆盖层32覆盖，因此能够防止第一基材31在表面暴露。其结果是，第一端子20具有优异的焊料润湿性，能够长期维持焊接部24与印刷电路基板P的良好的电连接。

另外，也可以取代板材而使用线材作为第一基材31。即，在线材的表面形成镀膜之后实施回流焊处理，从而形成复合覆盖层32。之后，通过冲压加工等将线材成形为连接器销的形状，并通过嵌入成形而固定于壳体6，从而能够制作第一连接器10a。由于在该情况下，第一端子20的大致整个面也由复合覆盖层32覆盖，因此能够长期维持焊接部24与印刷电路基板P的良好的电连接。

其它与实施例1相同。此外，在图5～图7中使用的附图标记中的、与在实施例1中使用的附图标记相同的附图标记表示与实施例1相同的结构要素等。

如本例这样，通过将具有上述特定的构造的端子对应用于连接器对10，能够进一步降低使连接器对10嵌合时的插入力。设于各连接器的端子的个数越增加，则降低插入力的效果越显著。即，具有多个端子的多极连接器由于与单极连接器相比端子间的滑动部分的面积增大，因此需要更大的插入力。相对于此，使用了具有上述特定的构造的端子对的多极连接器由于各个端子对中的摩擦系数较小，因此能够降低伴随第一端子20与第二端子4的滑动的摩擦力。因此，能够有效地降低多极连接器中的插入力。

此外，在本例中，优选为，将具有复合覆盖层32的第一端子20作为连接器销，将具有Cu-Sn合金层52以及Sn层53的第二端子4作为雌端子。在将第二端子4作为连接器销的情况下，在第二端子4的大致整个面形成Cu-Sn合金层52以及Sn层53，因此需要在通过冲裁加工等将第二基材51成形为端子形状之后进行镀覆处理。然而，在该情况下，由于成形为端子形状时的变形而难以控制第二基材51的表面形状。因此，难以形成具有期望的特性的第二接点部5，存在接触阻力降低的效果以及摩擦系数降低的效果不充分的隐患。另一方面，由于在将第一端子20作为连接器销的情况下，能够在将第一基材31成形为端子形状之后形成复合覆盖层32，因此能够防止该问题。

(实验例)

本例是测定使第一接点部3与第二接点部5滑动时的摩擦系数的例子。在摩擦系数的测定中，使用了按照以下的顺序制作的固定试件以及移动试件。此外，固定试件以及移动试件的形状模拟了实施例1中的第一接点部3(突出部23)以及第二接点部5。

＜固定试件＞

·制作方法

准备由Cu合金板形成的第一基材31，进行脱脂清洗等预处理。接着，通过电镀法在第一基材31上依次层叠厚度2.0μm的Ni镀膜、厚度20nm的Pd镀膜、厚度1.0μm的Sn镀膜。之后，在大气环境下对镀膜实施以300℃进行加热的回流焊处理，从而获得固定试件。此外，本例的固定试件中的复合覆盖层32中的Pd浓度根据进行回流焊处理之前的Sn镀膜以及Pd镀膜的厚度、元素的密度、原子量计算所得的结果为3.0原子％。

·SEM(扫描式电子显微镜)观察

从固定试件切出平板状的试样，通过SEM来观察剖面。其结果是，确认了固定试件具有在第一基材31上依次层叠有Ni层331、Ni-Sn合金层332以及复合覆盖层32的构造(参照图3)。另外，确认了复合覆盖层32具有在由Sn相322形成的海相中分散有由Sn-Pd系合金相321形成的岛相而成的海岛构造。

接着，通过浸蚀从上述试样去除Sn相322，取得浸蚀后的试样表面的SEM像。在图中虽未示出，但是在去除了Sn相322的状态的表面分散地存在呈大致长方体状的Sn-Pd系合金相321。另外，在Sn-Pd系合金相321之间观察到因Sn相322的去除而暴露的Ni-Sn合金层332。

接着，对所获得的SEM像实施基于对比度的二值化处理。根据由此获得的二值化像来求算Sn-Pd系合金相321的面积比率，在复合覆盖层32的表面暴露的Sn-Pd系粒子312的面积比率为70％。

·光泽度测定

从固定试件采集平板状的试样，使用变角光泽度计(Suga试验机株式会社制“UGV-6P”)来测定表面的光泽度，为60％。

＜移动试件＞

·制作方法

准备由Cu合金形成且预先对表面赋予凹凸形状513的板状的第二基材51，进行脱脂清洗等预处理。接着，通过电镀法在第二基材51上依次层叠Ni镀膜、Cu镀膜以及Sn镀膜。之后，实施加热镀膜的回流焊处理。之后，对第二基材51实施冲压加工，形成呈半径1mm的半球状的凸部。通过以上步骤，制作具有相当于第二接点部5的层叠构造(参照图4)的移动试件。

·SEM观察

通过SEM观察移动试件的表面，在观察到比较亮的Sn部530中散布有观察到比Sn部530暗的Cu-Sn合金部520(省略图示)。另外，相邻Cu-Sn合金部520的间隔最小为大致5μm、最大为大致97μm。另外，Sn层53的平均的厚度以及第二中间层54的厚度均为1μm。

·光泽度测定

从移动试件采集平板状的试样，使用变角光泽度计测定了表面50的光泽度，为350％。

进而，通过将上述试样在预先准备的仅使Sn层53溶解的水溶液中浸渍30分钟而使Cu-Sn合金层52暴露。在该状态下，测定Cu-Sn合金层52的光泽度，为35％。此外，上述水溶液是通过使氢氧化钠10g和对硝基苯酚1g溶解于蒸馏水200ml中而成的。另外，将浸渍试样时的水溶液的温度设为室温。

＜摩擦系数测定＞

使移动试件和固定试件沿铅垂方向重叠，使凸部抵接于固定试件的表面。在该状态下，通过压电致动器对移动试件与固定试件之间施加3N的垂直负载。并且，在维持有铅垂负载的状态下使移动试件以10mm/分的速度沿水平方向强制地移动，通过测力计来测定在移动中施加于固定试件的摩擦力。通过将所获得的摩擦力除以铅垂负载来计算摩擦系数。

图8示出摩擦系数的测定结果(附图标记E1)。此外，图8的纵轴是摩擦系数的值，横轴是移动试件的位移量。另外，在图8中，为了与本例进行比较，示出了使第一接点部3彼此滑动时的摩擦系数(附图标记C1)以及使在表面具有Sn镀膜的以往的接点部彼此滑动时的摩擦系数(附图标记C2)。即，附图标记C1是测定使用对上述固定试件实施冲压加工而形成凸部的试件作为移动试件时的摩擦系数所得的结果。另外，附图标记C2是测定使利用板材制作而成的移动试件以及固定试件滑动时的摩擦系数所得的结果，该板材是以往的回流焊镀Sn材料、即在Cu合金板上形成厚度1μm的Sn镀膜之后实施回流焊处理而成的材料。

如根据图8所得知的那样，使第一接点部3与第二接点部5滑动时的摩擦系数(附图标记E1)与第一接点部3彼此之间的摩擦系数(附图标记C1)以及以往的接点部彼此之间的摩擦系数(附图标记C2)相比，示出较低的值，并且长期维持较低的摩擦系数。根据以上的结果，能够理解，具有上述特定的构造的端子对1能够在维持较低的接触阻力的同时与以往相比进一步降低摩擦系数。

Claims (11)

1.一种端子对，使设于第一端子的第一接点部与设于第二端子的第二接点部接触来进行使用，其特征在于，

所述第一接点部具有复合覆盖层，所述复合覆盖层形成于由金属形成的第一基材上，具有Sn-Pd系合金相以及Sn相，并且所述两种相中的任一相分散于另一相，

在所述第一接点部的表面共存有所述Sn-Pd系合金相以及所述Sn相，

所述第二接点部具有形成于由金属形成的第二基材上的Cu-Sn合金层和覆盖该Cu-Sn合金层的一部分的Sn层，

在所述第二接点部的表面共存有所述Cu-Sn合金层暴露而成的Cu-Sn合金部以及所述Sn层暴露而成的Sn部，

使所述第一接点部与所述第二接点部滑动时的摩擦系数比使所述第一接点部彼此滑动时的摩擦系数以及使所述第二接点部彼此滑动时的摩擦系数低。

2.根据权利要求1所述的端子对，其特征在于，

具有所述Sn-Pd系合金相分散在所述Sn相中的构造。

3.根据权利要求1或2所述的端子对，其特征在于，

所述复合覆盖层中的Pd含量为7原子％以下。

4.根据权利要求1或2所述的端子对，其特征在于，

所述复合覆盖层中的所述Sn-Pd系合金相的体积比率为1.0体积％～95.0体积％。

5.根据权利要求1或2所述的端子对，其特征在于，

在所述复合覆盖层的表面暴露的所述Sn-Pd系合金相的面积比率为1.0％～95％。

6.根据权利要求1或2所述的端子对，其特征在于，

所述复合覆盖层的表面的光泽度为10％～300％。

7.根据权利要求1或2所述的端子对，其特征在于，

所述第二接点部的表面具有在所述Sn部中散布有所述Cu-Sn合金部的构造。

8.根据权利要求1或2所述的端子对，其特征在于，

所述第二接点部的光泽度为50％～1000％。

9.根据权利要求1或2所述的端子对，其特征在于，

在仅溶解而去除了所述Sn层的状态下进行测定而获得的所述Cu-Sn合金层的光泽度为10％～80％。

10.根据权利要求1或2所述的端子对，其特征在于，

所述第一端子为连接器销，所述第二端子为雌端子。

11.一种连接器对，具备权利要求1～10中任一项所述的端子对，其特征在于，

使具备所述第一端子的第一连接器与具备所述第二端子的第二连接器嵌合来进行使用。