CN107925182A - 端子零件以及连接器 - Google Patents

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Abstract

提供一种端子零件(1)和采用端子零件(1)的连接器(4)，能够降低端子插入力，即使在暴露于高温高湿环境的情况下也能够抑制镀覆膜(3)的表面氧化。端子零件(1)具有金属母材(2)和镀覆膜(3)。镀覆膜(3)具有Ni基础层(321)、最表层(31)以及Ni3Sn4层(322)，最表层(31)露出于最表面，Ni3Sn4层(322)形成在Ni基础层(321)与最表层(31)之间。最表层(31)具有Sn母相(311)和分散在Sn母相(311)中的由(Ni0.4Pd0.6)Sn4构成的金属间化合物(312)。金属间化合物(312)从最表层(31)的下表面向Ni3Sn4层(322)侧突出，金属间化合物(312)的一部分埋设在Ni3Sn4层(322)中。连接器(4)具有端子零件(1)和保持端子零件(1)的壳体(41)。

Description

端子零件以及连接器
技术领域
本发明涉及一种端子零件以及连接器。
背景技术
作为在电气回路的连接中使用的端子零件，已知有一种端子零件，其具有金属母材和Sn镀覆膜，所述金属母材由Cu合金制成，所述Sn镀覆膜将金属母材的表面覆盖。作为端子零件，包括压接于电线的末端的嵌合型端子、安装于电路板的基板用端子等。这些端子零件有时被单独使用，有时被组装到连接器而使用。
作为在端子零件中所采用的端子材料，大多采用通过在Cu合金制的金属母材的表面依次层积Ni镀层、Cu镀层以及Sn镀层而成的端子材料(专利文献1)。但是，由于专利文献1中记载的端子零件在表面具有较软的Sn镀层，所以摩擦系数高，与对方端子零件连接时的端子插入力变大。特别是，在将端子零件组装到连接器而使用的情况下，由于使用多个端子零件的多极结构被采用的情况多，所以随着端子零件数量的增加，端子插入力容易变大。
为了降低与对方端子零件嵌合时的端子插入力，也提议一种端子零件，其通过在由铜或者铜合金制成的母材上形成由Sn、Pd构成的、包含Sn-Pd合金的合金含有层而成(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-147579号公报
专利文献2：国际公开第2013/168764号
发明内容
发明所要解决的课题
然而，有时端子零件会暴露于高温高湿环境下。在这种情况下，若端子零件的镀覆膜的表面氧化进行，则通过所形成的氧化膜而导致接触电阻上升。因此，就算适用了这样的端子零件的连接器能够降低与对方连接器连接时的插入力，由于容易发生腐蚀，所以耐环境性差。
本发明是鉴于上述背景而完成的，其目的在于提供一种端子零件和一种采用该端子零件的连接器，所述端子零件能够降低端子插入力，即使在暴露于高温高湿环境的情况下也能够抑制镀覆膜的表面氧化。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式涉及一种端子零件，其具有金属母材和镀覆膜，所述镀覆膜将所述金属母材的表面覆盖，所述镀覆膜具有Ni基础层、最表层以及Ni3Sn4层，所述Ni基础层形成在所述金属母材的表面上，所述最表层形成在所述Ni基础层的上方并露出于最表面，所述Ni3Sn4层形成在所述Ni基础层与所述最表层之间，所述最表层具有Sn母相和分散在所述Sn母相中的由(Ni0.4Pd0.6)Sn4构成的金属间化合物，所述金属间化合物从所述最表层的下表面向所述Ni3Sn4层侧突出，所述金属间化合物的一部分埋设在所述Ni3Sn4层中。
本发明的其他方式涉及一种连接器，其具有所述端子零件和将所述端子零件保持的壳体。
发明效果
上述端子零件的镀覆膜的最表层具有Sn母相和分散在Sn母相中的由(Ni0.4Pd0.6)Sn4构成的金属间化合物。上述金属间化合物的硬度比Sn的硬度高。因此，上述镀覆膜与现有的Sn镀覆膜相比，在最表层具有上述金属间化合物，所以相应地，能够难以产生Sn母相的粘着效应和犁沟效应，并能够降低最表面的摩擦系数。因此，上述端子零件能够降低端子插入力。
另外，即使在上述金属间化合物暴露于高温高湿环境下的情况下，与暴露于高温高湿环境下之前相比，氧化膜难以进一步成长。因此，即使在上述端子零件暴露于高温高湿环境下的情况下，也能够抑制镀覆膜的表面氧化。
由于上述连接器具有上述端子零件，所以能够降低与对方连接器连接时的插入力，此外，即使在暴露于高温高湿环境下的情况下，也难以发生腐蚀，耐环境性优良。
附图说明
图1是表示实施例1的端子零件的俯视图。
图2是将图1的沿II-II线截面的一部分示意性示出的说明图。
图3是示出在实施例1的端子零件制作中所采用的端子中间体的俯视图。
图4是示出具备实施例1的端子零件的实施例1的连接器的主视图。
图5是示出图4的沿V-V线截面的说明图。
图6是示出实验例的、通过试料1的镀覆膜的XRD分析而获得的测定图谱。
图7是示出实验例的、通过试料2的镀覆膜的XRD分析而获得的测定图谱。
图8是示出实验例的、通过试料3的镀覆膜的XRD分析而获得的测定图谱。
图9是示出实验例的、将试料2的最表层的表面蚀刻，只去除Sn母相之后，通过扫描式电子显微镜所拍摄到的表面图像。
图10是示出实验例的、试料2以及试料1C的摩擦系数的测定结果。
图11是示出实验例的、金属间化合物的露出面积比率与端子插入力之间的关系的图。
图12是示出实验例的、通过高温高湿耐久试验而获得的元素映射结果。
图13是示出实验例的、镀覆膜中的Ni3Sn4层的厚度与镀覆膜的接触电阻的上升量之间的关系的图。
图14是示出接触负荷与Ni3Sn4层单体的接触电阻之间的关系的图。
具体实施方式
在上述端子零件中，构成端子零件的金属母材能够从具有导电性的各种金属(包含合金)中选择。作为金属母材，例如能够采用Cu、Al、Fe、以及这些的合金等。另外，金属母材能够通过如下方式制得：以由上述金属制成的线材或板材等为原料，对这些原料适宜地组合进行切断加工、冲裁加工、挤压成形加工等，从而制作金属母材。
在上述端子零件中，镀覆膜能够覆盖金属母材的整个表面。另外，上述端子零件也可以在金属母材的表面的一部分具有没有被镀覆膜覆盖的部分。作为该部分，能够例示通过冲裁加工等而生成的断面等。另外，在上述端子零件中，镀覆膜也可以覆盖金属母材的表面的一部分。在这种情况下，具体地讲，例如能够例示在端子零件中用镀覆膜覆盖电气触点部、或者电气触点部的周边的情况等。
在上述端子零件中，镀覆膜具有在最表面露出的最表层，最表层具有由(Ni0.4Pd0.6)Sn4构成的金属间化合物。
在上述端子零件中，镀覆膜具有在金属母材的表面上形成的Ni基础层和在Ni基础层的上方形成的最表层，最表层具有Sn母相和分散在Sn母相中的上述金属间化合物。根据此结构，能够降低端子插入力，即使在暴露于高温高湿环境下的情况下，也容易获得能够抑制镀覆膜的表面氧化的端子零件。
Ni基础层能够由Ni镀层构成。Ni基础层除了包含Ni以外，例如也可以包含由Ni镀覆而产生的成分。另外，最表层经由后述的Ni3Sn4层而与Ni基础层接合。另外，最表层的Sn母相是作为主成分含有Sn的相。在此，主成分是指Sn母相所包含的全部的元素中的、在原子比上含量最多的元素。在Sn母相中，除了作为主成分的Sn以外，也可以包含没有被参入到金属间化合物的Pd及Ni、构成金属母相的元素、除了(NiXPd1-X)Sn4以外的金属氧化物以及不可避免的杂质等。
在上述端子零件中，具体地讲，金属间化合物是(Ni0.4Pd0.6)Sn4。
(Ni0.4Pd0.6)Sn4在高温高湿环境下的化学稳定性优良。另外，由于
(Ni0.4Pd0.6)Sn4的维氏硬度大约是150Hv，较硬，所以容易有效地抑制Sn母相等最表层的母相的犁沟效应。金属间化合物的结晶结构能够采用斜方晶，主要的配向面能够采用040面。
在上述端子零件中，金属间化合物的粒径能够设定在0.1～10μm的范围内。在这种情况下，能够确实地发挥上述作用效果。另外，在这种情况下，容易抑制在最表层的下方所存在的成分、化合物等从最表面露出而使接触电阻上升，也能够容易确保为了确保良好的电气连接所需要的最表层的Sn母相的量。金属间化合物的粒径的下限能够优选设定为0.2μm以上，更优选设定为0.3μm以上，进一步优选设定为0.4μm以上，更进一步优选设定为0.5μm以上。另外，金属间化合物的粒径的上限能够优选设定为9μm以下，更优选设定为8μm以下，进一步优选设定为7μm以下，更进一步优选为6μm以下，更更进一步优选为5μm以下。
另外，金属间化合物的粒径通过以下方式而测定。蚀刻最表层的表面，选择性地只去除最表层的母相。由于母相是Sn，所以作为蚀刻液，能够采用使氢氧化钠和对硝基苯酚溶解到蒸留水中的水溶液。接着，用扫描式电子显微镜以倍率5000倍对蚀刻面进行观察，拍摄一张表面图像。分别对所获得的表面图像所显示的各个金属间化合物粒子的最大直径进行测定。将测定到的最大直径的最小值设定为金属间化合物的粒径的最小值。另外，将测定到的最大直径的最大值设定为金属间化合物的粒径的最大值。
在上述端子零件中，最表层能够构成为包含露出于镀覆膜的最表面的金属间化合物。在这种情况下，能够确实地降低镀覆膜的最表面的摩擦系数。另外，在该情况下，能够确实地抑制在暴露于高温高湿环境下的情况下的镀覆膜的表面氧化。具体地讲，露出于镀覆膜的最表面的金属间化合物构成为其一部分在最表面露出。另外，镀覆膜的最表面中的、除了露出于该最表面的金属间化合物以外的部分成为最表层的母相所露出的部分。另外，最表层也可以包含没有露出于镀覆膜的最表面而埋设于最表层内部的金属间化合物。
从降低镀覆膜的最表面的摩擦系数、抑制在暴露于高温高湿环境下的情况下的镀覆膜的表面氧化的观点出发，金属间化合物在镀覆膜的最表面所占的露出面积比率能够优选设定为10％以上，更优选设定为15％以上，进一步优选设定为20％以上，更进一步优选设定为25％以上，更更进一步优选设定为30％以上。另外，从能够确保露出于镀覆膜的最表面的母相，获得与对方端子零件的良好的电气连接的观点出发，金属间化合物在镀覆膜的最表面中所占的露出面积比率能够优选设定为90％以下，更优选设定为85％以下，进一步优选设定为80％以下，更进一步优选设定为75％以下，更更进一步优选设定为70％以下。另外，上述露出面积比率能够通过以下方式而求得：与金属间化合物的粒径的测定一样，蚀刻镀覆膜的最表面、即最表层的表面，选择性地只去除最表层的母相，对存在于外表面的金属间化合物在只去除了母相的状态的最表层的外表面所占的面积比率进行计算，从而求得。
在上述端子零件中，镀覆膜在Ni基础层与最表层之间具有Ni3Sn4层。根据此结构，即使在上述端子零件暴露于热环境下的情况下，能够抑制Ni3Sn4因热而从Ni基础层扩散到镀覆膜的最表面而引起的接触电阻的上升。因此，根据此结构，与在高温高湿环境下不易在镀覆膜上形成氧化膜相辅相成，变得容易实现具有低接触电阻的端子零件。另外，在Ni基础层与最表层之间具有Ni3Sn4层的情况下，金属间化合物的粒径的下限处于上述范围的情况下，容易抑制因从Ni基础层局部地成长的Ni3Sn4在镀覆膜的最表面露出而导致接触电阻上升。
从确实地发挥由Ni3Sn4层产生的上述效果的观点出发，Ni3Sn4层的厚度能够设定为0.4μm以上。Ni3Sn4层的厚度能够优选设定为0.45μm以上，更优选设定为0.5μm以上，进一步优选设定为0.6μm以上。从能够确实地抑制露出到镀覆膜的最表面等的观点出发，Ni3Sn4层的厚度能够优选设定为最表层的厚度以下，更优选设定为最表层的厚度-0.1μm以下。另外，Ni3Sn4层的厚度通过以下方式而被测定。采用扫描式电子显微镜对镀覆膜的截面进行观察，将所获得的观察图像进行二值化处理，通过所获得的二值化图像，对Ni3Sn4层在最表层和Ni3Sn4层的合计面积所占的面积比率进行测定。从通过上述二值化而求得的(Ni3Sn4层的面积比率)×(最表层与Ni3Sn4层的合计膜厚)计算出Ni3Sn4层的平均膜厚。另外，上述二值化处理以最表层的Sn母相和金属间化合物((Ni0.4Pd0.6)Sn4)为明部、Ni3Sn4层为暗部的方式进行。另外，二值化处理中的对比度的阈值以使二值化图像中的Ni3Sn4的轮廓与表面图像中的Ni3Sn4的轮廓大概一致的方式而设定。
在上述端子零件中，从确实地发挥上述作用效果的观点出发，最表层的厚度能够设定为0.1～4μm的范围内。最表层的厚度能够优选设定为0.3μm以上，更优选设定为0.5μm以上，进一步优选设定为0.8μm以上。从镀覆膜的形成性等观点出发，最表层的厚度能够优选设定为3.5μm以下，更优选设定为3μm以下，进一步优选设定为2.5μm以下，更进一步优选为2μm以下。另外，最表层的厚度是通过荧光X线膜厚计而测定的、将母相金属厚(母相金属为Sn的Sn厚)和金属间化合物的Sn厚和金属间化合物的Pd厚相加而成的数值。在考虑最表层在界面部分波动的情况下，膜厚测定的点径设定为或者而进行测定。
在上述端子零件中，从构成金属母材的元素的扩散抑制、镀覆密合性、Ni3Sn4层的形成容易性等观点出发，Ni基础层的厚度能够优选设定为0.1μm以上，更优选设定为0.5μm以上，进一步优选设定为1μm以上。从弯曲加工性的保持等观点出发，Ni基础层的厚度优选设定为4μm以下，更优选设定为3μm以下，进一步优选设定为2μm以下。另外，Ni基础层的厚度是通过荧光X线膜厚计而测定出的Ni厚的数值。考虑到Ni基础层在界面部分波动的情况，膜厚测定的点径设定为或者而进行测定。
上述端子零件能够构成为具有公知形状的嵌合型端子、基板用端子等。嵌合型端子例如能够构成为具有与对方端子零件接触的电气触点部以及将电线压接的筒部。在作为嵌合型端子构成上述端子零件的情况下，只要至少在电气触点部具有上述镀覆膜，则能够发挥上述作用效果。另外，在由阳型端子和阴型端子构成的嵌合型端子的端子对中，只要至少一方是具有上述镀覆膜的上述端子零件，便能够发挥上述作用效果，只要双方是上述端子零件，便能够充分发挥上述作用效果。
在作为基板用端子构成上述端子零件的情况下，也可以以被保持于壳体的状态连接于电路板而使用的方式构成，也可以以直接连接于电路板而使用的方式构成。在前者的情况下，通常，由于多个端子零件被保持于壳体，所以当与对方连接器嵌合时，容易抑制随端子零件数量的增加而引起的插入力的增加。因此，能够使上述的插入力降低的效果充分发挥。
另外，作为基板用端子构成的端子零件具有端子连接部、基板连接部以及介入部，所述端子连接部、所述基板连接部以及所述介入部形成为一体，所述端子连接部与所述对方端子零件电气连接，所述基板连接部与电路板电气连接，所述介入部存在于所述端子连接部与所述基板连接部之间，只要至少端子连接部以及基板连接部被上述镀覆膜覆盖即可。
基板连接部能够构成为例如具有压配合部，所述压配合部被压入到电路板的通孔内而经由设置于通孔内的导电部与电路板形成电气连接。
上述连接器能够构成为具有多个上述端子零件。在这种情况下，能够有效地降低随着端子零件数的增加而增加的插入力。
另外，上述的各个构成也可以为了获得上述各个作用效果等，根据需要而进行任意组合。
实施例
以下，关于实施例的端子零件以及连接器，参照附图进行说明。另外，关于同一部件，采用同一符号进行说明。
(实施例1)
参照图1～5对实施例1的端子零件进行说明。如图1～5所示，本例的端子零件1具有金属母材2和镀覆膜3，镀覆膜3将金属母材2的表面覆盖。镀覆膜3具有在最表面露出的最表层31。最表层31具有金属间化合物312。
镀覆膜3具有Ni基础层321和最表层31，Ni基础层321形成在金属母材2的表面上，最表层31形成于Ni基础层321的上方并在镀覆膜3的最表面露出。最表层31具有Sn母相311和分散在Sn母相311中的金属间化合物312。
在本例中，具体地讲，金属母材2是Cu合金。另外，金属间化合物312是(Ni0.4Pd0.6)Sn4。金属间化合物312的粒径设定在0.1～10μm的范围内。最表层31包含在镀覆膜3的最表面露出的金属间化合物312，即在最表层31的外表面露出的金属间化合物312。在此，金属间化合物312在镀覆膜3的最表面中所占的露出面积比率设定在10～90％的范围内，具体地讲，例如能够设定为75％。
镀覆膜3在Ni基础层321与最表层31之间具有Ni3Sn4层322。另外，如图2所示，在端子零件1中，金属间化合物312从最表层31的下表面向Ni3Sn4层322侧突出，金属间化合物312的一部分埋设在Ni3Sn4层322中。
另外，在本例中，最表层31的厚度设定在0.1～4μm的范围内，具体地讲，例如能够设定为1μm。另外，Ni基础层321的厚度设定在0.1～4μm的范围内，具体地讲，例如能够设定为1μm。另外，Ni3Sn4层322的厚度设定为0.4μm以上，具体地讲，能够设定为0.6μm。
在本例中，具体地讲，端子零件1具有端子连接部11、基板连接部12以及介入部13，端子连接部11、基板连接部12以及介入部13形成为一体，端子连接部11与对方端子零件(图示省略)电气连接，基板连接部12与电路板5电气连接，介入部13存在于端子连接部11与基板连接部12之间。端子零件1至少在端子连接部11以及基板连接部12的金属母材2上具有上述镀覆膜3。更加具体地讲，端子零件1由压配合端子构成。基板连接部12具有压配合部121，压配合部121被压入到电路板5的通孔51内，并借由设置于通孔51内的导电部52而与电路板5形成电气连接。
本例的端子零件1例如能够通过以下方式进行制造。
通过冲压对由Cu合金制成的板材进行冲裁，制作如图3所示的端子中间体10。端子中间体10形成为呈棒状的多个端子部101相互平行排列，相邻的端子部101借由载体部102相连。端子部101形成压配合部121，在进行镀覆处理之后，端子部101从载体部102分离而形成端子零件1。
对端子中间体10的整个面实施电镀处理，在其表面依次层积Ni镀膜、Pd镀膜以及Sn镀膜。Ni镀膜、Pd镀膜以及Sn镀膜的厚度能够分别从0.1～4μm、0.001～0.1μm以及0.1～3μm的范围内进行选择。Ni镀膜、Pd镀膜以及Sn镀膜的厚度，具体地讲，例如能够分别设定为1μm、0.02μm以及1μm。
在实施电镀处理之后，将端子中间体10加热而进行回流处理，从而能够形成镀覆膜3。只要回流处理的加热温度设定为Sn的熔点(230℃)以上即可，具体地讲，回流处理的加热温度设定在230～400℃的范围内，更具体地讲，能够设定为350℃。
在进行上述回流处理之后，对端子中间体10施加冲压加工，在各个端子部101形成端子连接部11以及基板连接部12。然后，通过冲裁加工将端子部101从载体部102分离从而能够获得端子零件1。
参照图4、图5对实施例1的连接器进行说明。如图4、图5所示，本例的连接器4具有上述的实施例1的端子零件1和保持端子零件1的壳体41。
在本例中，连接器4具有多个端子零件1。端子零件1在被保持于壳体41的状态下被折弯成“L”字状。壳体41是合成树脂制，在壳体41的前方侧形成有嵌合时收纳对方连接器(未图示)的罩部413，在罩部413的底部一体形成有背面壁412。端子零件1通过从端子连接部11侧被压入到在壳体41的背面壁412形成的端子压入孔411而被保持于壳体41。
端子连接部11形成为突片状，端子连接部11被插入到对方端子零件所具有的筒状的嵌合部内而形成电气连接。介入部13在端子连接部11侧的端部以一对防脱部131和一对定位部132沿宽度方向突出的状态形成。防脱部131的靠顶端的缘部形成为锥形，从而能够将端子零件1从端子连接部11侧压入到端子压入孔411，并且相反侧的缘部峭立而防止端子零件1脱落。另外，定位部132的靠顶端的缘部峭立，当被压入时被卡止于端子压入孔411的缘部，从而端子零件1被定位。另外，介入部13在被卡止到端子压入孔411之后被折弯成“L”字状。
另外，在基板连接部12形成有压配合部121。压配合部121具有一对接触片122和薄壁部123，一对接触片122以大致圆弧状凸出形成且一对接触片122的外侧面与通孔51的导电部52接触，薄壁部123设置于一对接触片122之间且能够弹性或者塑性变形，压配合部121的顶端形成为前端变细的形状。压配合部121的最大直径尺寸具有比通孔51的导电部52的内径大的尺寸。压配合部121通过薄壁部123一边被压缩变形一边沿径向被挤压收缩，从而被压入到通孔51而与导电部52电气连接。另外，在压配合部121的基端侧以沿宽度方向突出的状态形成有一对治具抵接部124，当将压配合部121压入通孔51时，一对治具抵接部124用于与压入治具(不图示)抵接。
＜实验例＞
以下，用实验例进行具体说明。
在Cu合金板材的表面依次形成Ni镀膜(厚度1μm)、Pd镀膜(厚度0.02μm)、Sn镀膜(厚度1.5μm)，然后在350℃下进行回流处理，从而制作试料1。
除了在试料1的制作中采用了Pd镀膜(厚度0.025μm)、Sn镀膜(厚度1.25μm)以外，其他与试料1一样进行制作试料2。另外，除了在试料1的制作中采用了Pd镀膜(厚度为0.03μm)、Sn镀膜(厚度为1.0μm)以外，其他与试料1一样进行制作试料3。另外，为了比较，在Cu合金板材的表面依次形成Ni镀膜(厚度1μm)、Sn镀膜(厚度1μm)，然后在350℃下进行回流处理，从而制作试料1C。
接着，当用扫描式电子显微镜确认试料1～试料3的截面的结果，镀覆膜具有Ni基础层和最表层，Ni基础层配置在金属母材，即Cu合金表面上，最表层配置于Ni基础层的上方并在镀覆膜的最表面露出。另外，在Ni基础层与最表层之间，通过Ni镀膜的一部分与Sn镀膜的一部分被合金化而配置有Ni3Sn4层。另外，在最表层确认到了Sn母相和分散在Sn母相中的多个粒状物质。
接着，通过XRD分析对试料1～试料3的最表层所包含的粒状物质的组成、结晶结构等进行了调査。另外，在XRD分析装置中采用了RIGAKU社制的“SmartLab”。另外，XRD分析条件设定为如下：使用X线：Cu管球(点聚焦)，45kV，200mA；准直器光学系统：二维检测器“PILATUS”；测定法：微小部XRD(广角测定，2θ-θ扫描)。
在图6、图7以及图8中分别示出试料1、试料2以及试料3的通过镀覆膜的XRD分析而获得的测定图谱。另外，在图6～图8中，比最上段位于下方所示的金属间化合物、金属的峰值与测定数据一并在最上段中被表示。
如图6～图8所示，确认到试料1～试料3所包含的粒状物质是具有(Ni0.4Pd0.6)Sn4的组成的金属间化合物。另外，被确认出的金属间化合物的结晶结构是斜方晶，主要的配向面是040面。
接着，对试料2的最表层的表面(镀覆膜的最表面)进行蚀刻，选择性地只去除Sn母相。蚀刻液采用了使氢氧化钠和对硝基苯酚溶解于蒸留水的水溶液。接着，用扫描式电子显微镜对蚀刻面以倍率5000倍进行观察，拍摄了一张表面图像(参照图9)。接着，分别测定了在所获得的表面图像上所显示的各个金属间化合物粒子的最大直径。其结果，确认出金属间化合物的粒径在0.1～10μm的范围内。
接着，关于试料1、试料3，与试料2一样，获得上述表面图像。接着，关于这些各个表面图像，分别实施基于对比度的二值化处理，从所获得的二值化图像求出金属间化合物的露出面积比率。其结果，金属间化合物在镀覆膜的最表面中所占的露出面积比率如下：试料1为53％、试料2为73％、试料3为90％。另外，二值化处理中的对比度的阈值设定为二值化图像的金属间化合物的轮廓与上述表面图像的金属间化合物的轮廓大致一致。
另外，试料1～试料3的最表层的厚度分别为2μm、1.6μm以及1.2μm。另外，试料1～试料3的Ni3Sn4层的厚度分别为0.6μm、0.6μm以及0.5μm。
＜摩擦试验＞
采用试料2以及试料1C，按照以下次序进行摩擦试验。使对方部件的半球状压花部(具有半径1mm、厚度1μm的Sn镀覆膜)与各个试料抵接，在两者之间施加3N的负荷。接着，通过边维持该负荷，边使半球状压花部相对于试料以10mm/秒的速度移动，从而测定出半球状压花部的移动距离与试料的动摩擦系数之间的关系。
在图10中示出试料2以及试料1C的摩擦系数的测定结果。如图10所示，可以说试料2的镀覆膜与现有的Sn镀覆膜相比，能够降低最表面的摩擦系数，难以产生Sn母相的粘着效应和犁沟效应。这是因为镀覆膜的最表层具有Sn母相和分散在Sn母相中的由Sn、Pd以及Ni构成的金属间化合物，该金属间化合物的硬度比Sn高。从其结果可以知道通过具有上述镀覆膜的端子零件能够降低端子插入力。
另外，在图11中示出金属间化合物的露出面积比率与插入力之间的关系。图11是表示构成分别具有试料1～3、试料1C的镀覆膜的端子零件，以现有的具有Sn镀覆膜的试料1C的端子插入力为100％，算出试料1～3的端子插入力的图表。根据图11，可以知道金属间化合物的露出面积比率越大，能够越使端子插入力降低。这是因为通过上述镀覆膜的构成，能够大大降低镀覆膜的最表面的摩擦系数。
＜在最表层氧化的元素的特定＞
将试料在85℃×85％RH的高温高湿环境下放置了1000小时。然后，通过XPS分析对在最表层氧化的元素进行了特定。在XPS分析装置中采用ULVAC-PHI社制的、“QuanteraSXM”。另外，XPS分析条件设定为：分析范围：光电子取出角度：相对于试料表面设定为45。根据所涉及的XPS分析的结果，Ni以及Pd为从最表层的表面至内部的金属主体。相对于此，可以确认出从最表层的表面至内部，Sn从SnOx推移成金属。从其结果可以知道在最表层所生成的氧化膜主要来自Sn氧化物。
＜高温高湿耐久试验＞
将试料2在85℃×85％RH的高温高湿环境下放置了24小时。然后，通过EPMA分析，对镀覆膜表面的氧化膜的膜厚分布进行了调査。EPMA分析装置采用日本电子社制的、场发射电子探针显微分析仪(FE-EPMA)“JXA-8500F”。另外，EPMA分析条件设定为：摄影方法：反射电子图像；分析方法：元素映射；加速电压：15kV。图12示出元素映射的结果。根据图12，可以知道在暴露于高温高湿环境下的镀覆膜的最表面，在Pd元素没有被检测出的区域，也就是说，在Sn母相中，O元素的强度增加。另一方面，确认出在Pd元素被检测出的区域，也就是说，金属间化合物的氧化膜是自然氧化膜(5nm程度)，即使在金属间化合物暴露于高温高湿环境的情况下，氧化膜也难以成长。因此，可以知道通过在最表层的Sn母相中具有由Sn、Pd以及Ni构成的金属间化合物，从而即使在暴露于高温高湿环境的情况下，也能够抑制镀覆膜的表面氧化。
另外，在图13中示出镀覆膜中的Ni3Sn4层的厚度与镀覆膜的接触电阻的上升量之间的关系。另外，图13示出如下：通过调整回流温度，从而制作除了Ni3Sn4层的厚度以外的其他参数几乎相同的构成的多个试料，对使金属探针与各个试料的镀覆膜表面抵接的状态的接触电阻进行测定，并在将各个试料在120℃下加热120小时之后，同样地对接触电阻进行测定，而求出加热耐久前后的接触电阻的上升量(mΩ)。
如图13所示，可以知道在Ni3Sn4层的厚度为0.4μm以上的情况下，尤其，即使在暴露于热环境下的情况下，也容易抑制由于Ni基础层的Ni成分因热而扩散到镀覆膜的最表面从而引起的接触电阻的上升。另外，如图14所示，Ni3Sn4层单体的接触电阻比较大，并且Ni3Sn4层单体具有接触负荷越低而接触电阻变大的倾向(测定实施3次)。由此，在端子零件具有Ni3Sn4层的情况下，优选通过对金属间化合物的粒径进行调整，从而防止局部成长的Ni3Sn4露出于镀覆膜的最表面，并抑制镀覆膜的接触电阻的上升。
以上，对本发明的实施例进行了详细说明，但本发明并非限定于上述实施例，在没有脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变更。
例如，端子零件1不被保持于连接器4的壳体21，也可以直接被安装于电路板5。另外，端子零件1的基板连接部12也可以形成为销状以便能够进行焊接接合。另外，端子零件1也可以由阳型端子及阴型端子等嵌合型端子构成。

Claims (6)

1.一种端子零件，其具有金属母材和镀覆膜，所述镀覆膜将所述金属母材的表面覆盖，
所述镀覆膜具有Ni基础层、最表层以及Ni3Sn4层，所述Ni基础层形成在所述金属母材的表面上，所述最表层形成在所述Ni基础层的上方并露出于最表面，所述Ni3Sn4层形成在所述Ni基础层与所述最表层之间，
所述最表层具有Sn母相和分散在所述Sn母相中的由(Ni0.4Pd0.6)Sn4构成的金属间化合物，
所述金属间化合物从所述最表层的下表面向所述Ni3Sn4层侧突出，所述金属间化合物的一部分埋设在所述Ni3Sn4层中。
2.根据权利要求1所述的端子零件，其中，
所述Ni3Sn4层的厚度设定为0.4μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的端子零件，其中，
所述金属间化合物的粒径设定在0.1～10μm的范围内。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的端子零件，其中，
所述最表层包含在所述镀覆膜的最表面露出的所述金属间化合物。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的端子零件，其中，
所述最表层的厚度设定在0.1～4μm的范围内。
6.一种连接器，其具有权利要求1至5的任意一项所述的端子零件和保持所述端子零件的壳体。
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