CN111403937A - 金属端子及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种金属端子，包含端子本体、第一镀层、第二镀层、以及第三镀层。端子本体具有接触部、弯折部、以及焊接部，其中弯折部的两端分别连接接触部及焊接部。第一镀层设置于端子本体上，其中第一镀层在弯折部上的厚度为0.3至1.75um，其余部分的厚度为2至10um。第二镀层设置于部分的第一镀层上，且第二镀层对应于接触部，第二镀层的厚度为0.5至2um。第三镀层设置于另一部分的第一镀层上，且第三镀层对应于焊接部，第三镀层的厚度为0.01至0.1um。通过降低第一镀层在弯折部上的厚度，能避免第一镀层脱落造成在弯折部氧化或腐蚀的现象，而能维持金属端子电性的稳定。

Description

金属端子及其制作方法
技术领域
本发明涉及电连接器领域，尤其涉及金属端子及其制作方法。
背景技术
为了配合各种连接器的规格，一般金属端子会以冲压的方式进行弯折，再通过镀层，利用伽凡尼(Galvanic)效应的原理，防止内部的金属端子接触外部环境而造成氧化或腐蚀。
然而，由于长久以来观察到，端子的弯折处可能因为应力的作用，镀层在弯折处容易产生裂痕、破损、甚至造成镀层脱落(peeling)的现象，如此，很可能因为局部的镀层脱落，而在弯折处产生加速氧化、腐蚀的现象，而大幅影响的端子的导电特性。一般而言，在镀层超过2um的状况，在弯折处都能观察到裂痕、破损、甚至造成镀层脱落(peeling)的现象。
发明内容
为了解决先前技术所面临的问题，在此提供一种金属端子。金属端子包含端子本体、第一镀层、第二镀层、以及第三镀层。端子本体具有接触部、弯折部、以及焊接部，其中弯折部的两端分别连接接触部及焊接部。第一镀层设置于端子本体上，其中第一镀层在弯折部上的厚度为0.3至1.75um，其余部分的厚度为2至10um。第二镀层设置于部分的第一镀层上，且第二镀层对应于接触部，第二镀层的厚度为0.5至2um。第三镀层设置于另一部分的第一镀层上，且第三镀层对应于焊接部，第三镀层的厚度为0.01至0.1um。
在一些实施例中，第一镀层在弯折部上的厚度为0.5至1.25um，其余部分的厚度为2至6um。
在一些实施例中，第二镀层的厚度为0.75至1.5um、第三镀层的厚度为0.025至0.075um。
在一些实施例中，第一镀层为镀镍层或一镀镍钨层。更详细地，在一些实施例中，第二镀层及第三镀层为镀金层或镀银层。
在此，更提供一种金属端子的制作方法。金属端子的制作方法包含端子提供步骤、除油步骤、酸洗步骤、第一电镀步骤、第二电镀步骤、第三电镀步骤、以及封孔步骤。
端子提供步骤是提供端子本体，端子本体具有接触部、弯折部、以及焊接部，其中弯折部的两端分别连接接触部及焊接部。除油步骤，用以去除端子本体表面的油污。酸洗步骤用以去除端子本体表面的氧化物。第一电镀步骤是将端子本体设置于第一电镀槽中，并设置遮蔽治具于邻近弯折部处并进行电镀，而形成第一镀层于端子本体上，第一镀层于在弯折部上的厚度为0.3至1.75um，其余部分的厚度为2至10um。第二电镀步骤是将端子本体的接触部设置于第二电镀槽中进行电镀，而在第一镀层的一部分上形成第二镀层，第二镀层的厚度为0.5至2um。第三电镀步骤是将端子本体的焊接部设置于第二电镀槽中进行电镀，而在第一镀层的另一部分上形成第三镀层，第三镀层对应于焊接部，第三镀层的厚度为0.01至0.1um。封孔步骤是将完成第一电镀步骤、第二电镀步骤及第三电镀步骤后的端子本体的表面涂布封孔剂。
在一些实施例中，第一镀层在弯折部上的厚度为0.5至1.25um，其余部分的厚度为2至6um。
在一些实施例中，第二镀层的厚度为0.75至1.5um、第三镀层的厚度为0.025至0.075um。
在一些实施例中，第一镀层为镀镍层或一镀镍钨层。更详细地，在一些实施例中，第二镀层及第三镀层为镀金层或镀银层。
由前述实施例所述，通过降低第一镀层在弯折部上的厚度，能避免第一镀层脱落而在弯折部处造成产生氧化或腐蚀现象，从能维持金属端子电性的稳定。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为金属端子的立体图。
图2为图1中A区域的剖视放大图。
图3为图1中B区域的剖视放大图。
图4为图1中C区域的剖视放大图。
图5为金属端子的制造方法的流程图。
具体实施方式
应当理解的是，元件被称为「连接」或「设置」于另一元件时，可以表示元件是直接位另一元件上，或者可以也存中间元件，通过中间元件连接元件与另一元件。相反地，当元件被称为「直接在另一元件上」或「直接连接到另一元件」时，可以理解的是，此时明确定义了不存在中间元件。
另外，术语「第一」、「第二」、「第三」这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开，而非表示其必然的先后顺序。此外，诸如「下」和「上」的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系，应当理解，相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其他元件的「下」侧的元件将被定向在其他元件的「上」侧。此仅表示相对的方位关系，而非绝对的方位关系。
图1为金属端子的立体图、图2为图1中A区域的剖视放大图。图3为图1中B区域的剖视放大图。图4为图1中C区域的剖视放大图。如图1至图4所示，金属端子1包含端子本体10、第一镀层20、第二镀层30、以及第三镀层40。如图1所示，端子本体10具有接触部11、弯折部13、以及焊接部15，其中弯折部13的两端分别连接接触部11及焊接部15。
第一镀层20设置于端子本体10上，如图3所示，第一镀层在弯折部13上的厚度为0.3至1.75um，而如图2及图4所示，其余部分的厚度为2至10um。更详细地，第一镀层20在弯折部13上的厚度优选地为0.5至1.25um，其余部分的厚度优选地为2至6um。
在此，端子本体10可以由金属板通过冲压(stamping)成形，端子本体10的成形方式和端子本体10的形状仅为示例，而不限于此，实际上，接触部11与弯折部13之间、以及弯折部13与焊接部15之间，可能存在端子本体10其他的部分，另外，端子本体10也可以不只包含一个弯折部13。端子本体10的材料可以为铜、铝、或是其他高导电性的材料。第一镀层20为氧化电位低于端子本体10、且具良好导电性的金属镀层，可以为镀镍层或镀镍钨层。但这仅为示例，而不限于此。
如图2所示，第二镀层30设置于部分的第一镀层20上，且第二镀层30对应于端子本体10的接触部13，第二镀层30的厚度为0.5至2um，优选地，第二镀层30的厚度为0.75至1.5um。如图4所示，第三镀层40设置于另一部分的第一镀层20上，且第三镀层40对应于焊接部15，第三镀层40的厚度为0.01至0.1um，优选地，第三镀层的厚度为0.025至0.075um。第二镀层30及第三镀层30为氧化电位低于端子本体10及第一镀层20、且具良好导电性的金属镀层，在此可以为镀金层或镀银层。但这仅为示例，而不限于此。另外，为符合ROHS法规，第一镀层20、第二镀层30、第三镀层40中不含铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、六价铬(Cr6+)、多溴二苯醚(PBDE)、以及多溴联苯(PBB)等物质。
下表1为对于弯折部13镀覆不同时间，并经过X-ray膜厚仪量测出膜厚，再以目视，进一步搭配光学显微镜进行观察的实验结果。在此，「微量破损」表示由目视观察，镀层的表面并无明显破损，但于在边缘观察到龟裂的情形，或者，由光学显微镜下看到明显的裂痕。整体的裂缝延伸范围的面积不超过弯折部面积的10％。严重破损表示由目视观察，就能观察到镀层表面已产生龟裂。
表1
弯折部的第一镀层厚度 测试结果
比较例1 1.6um 微量破损
比较例2 2.0um 严重破损
比较例3 2.4um 严重破损
比较例4 3.0um 严重破损
实施例1 0.6um 无破损
实施例2 1.2um 无破损
由上表1可知，第一镀层20的厚度对于弯折部的破损或脱落，具有临界性质的存在，以实施例1、2明显，搭配比较例1及相关的推算，估计降低第一镀层20的厚度在在1.75um以下时，尚能保持到弯折部13上的第一镀层20的作用。另外，考量各种可能造成的氧化或腐蚀的情况，第一镀层20也不宜过薄，以一般经验至少在0.3um以上。
图5为金属端子的制造方法的流程图。如图5所示，金属端子的制作方法S1包含端子提供步骤S10、除油步骤S20、酸洗步骤S30、第一电镀步骤S40、第二电镀步骤S50、第三电镀步骤S60、以及封孔步骤S70。
同时参见图1至图4，端子提供步骤S10是提供端子本体10，端子本体10具有接触部11、弯折部13、以及焊接部15，其中弯折部13的两端分别连接接触部11及焊接部15。在此，端子本体10可以由金属板通过冲压(stamping)成形，图中的形状及制作的方式仅为示例，而不限于此。
除油步骤S20用以去除端子本体10表面的油污及表面异物。在此，除油步骤S20系利用碱液、或是除油粉，去除端子本体10表面的润滑油、油污，或是毛屑、粉尘、灰尘等附着于端子本体10上的悬浮粒子。在本案使用的实施例中，将端子本体10设置于温度50至65摄氏度、含有铜粉作为除油剂的溶剂中，溶剂的波美度为10至20Be，通入电压2V的电量5至10秒进行除油。然而，各种的除油方式均可以进行，已上仅为示例，而非用以限制。
酸洗步骤S30用以去除端子本体表面10的氧化物。在此，是将进行除油步骤S20后的端子本体10放入酸洗槽进行浸渍，酸洗槽中通常为硫酸、盐酸等强酸，以去除端子本体表面10的氧化物，以及未除净的油污、粉尘等，并使得表面因酸蚀，使得后续的镀层易于附着。本实施例中的酸洗条件为波美度8至15Be、温度为常温(20-30摄氏度)的硫酸、酸洗浸渍时间为5至10秒。在此仅为示例，而非用以限制，实际的酸洗条件可以依据端子本体10进行调整。
第一电镀步骤S40将端子本体10设置于第一电镀槽中，并设置遮蔽治具于邻近弯折部13处并进行电镀，在此，遮蔽治具可以设置于弯折部13上方、或是左右两侧等，而非完全遮蔽弯折部13，如此，通过降低电流通量的方式，使得弯折部13上第一镀层20的厚度降低。在完成第一电镀步骤S40后，第一镀层20于在弯折部13上的厚度为0.3至1.75um，其余部分的厚度为2至10um。优选地，第一镀层20在弯折部13上的厚度为0.5至1.25um，其余部分的厚度优选地为2至6um。通过遮蔽治具阻断部分的电流，能在一次电镀下，完成不同厚度的电镀效果。
第一镀层20可以为镀镍层或镀镍钨层，在实施例中以镀镍为示例，其电镀的条件是在第一电镀槽中提供镍电镀液，其中镍离子浓度为1至3g/L、氯化镍为5至15g/L、并加入硼酸33至55g/L，电镀液的波美度为25至35Be、pH值为3.8至4.4、温度为50至65摄氏度。在弯折部13的左右两侧摆设遮蔽治具，通入2V的电压，控制电镀5至10秒。在此，仅为示例，而非用以限制。
第二电镀步骤S50是将端子本体10的接触部11设置于第二电镀槽中进行电镀，而在第一镀层20的一部分上形成第二镀层30，第二镀层的厚度为0.5至2um。优选地为0.75至1.5um。第三电镀步骤S60是将端子本体10的焊接部15设置于第二电镀槽中进行电镀，而在第一镀层20的另一部分上形成第三镀层40，第三镀层40对应于焊接部15，第三镀层40的厚度为0.01至0.1um，优选地为0.025至0.075um。
第二镀层30及第三镀层40可以为镀金层或镀银层，第二镀层30主要是进一步防止接触部11的磨损或是腐蚀，另外，更提供电性稳定的功效。第三镀层40除了防止焊接部15的磨损或是腐蚀外，更提供与焊锡接合稳定的功效。在实施例中以镀金为示例，其电镀的条件是在第一电镀槽中提供镍电镀液，其中金离子浓度为3至6g/L、导电盐为80至120g/L、平衡盐为80至120g/L、防置换剂为1至1.5mg/L，电镀液的波美度为8至15Be、pH值为3.8至4.8、温度为50至60摄氏度。通入1A的电流量，控制电镀3至10秒。在此，仅为示例，而非用以限制。
封孔步骤S70是将完成第一电镀步骤S40、第二电镀步骤S50及第三电镀步骤S60后的端子本体10的表面涂布封孔剂。在此，风孔剂为水性封孔剂、涂布的方式可以采浸渍、喷涂或滚涂等。借由封孔剂密合第一镀层20、第二镀层30及第三镀层40中可能存在的微孔。在此，实施例中的制作条件是，水性封孔剂的水溶解性为2至5％、温度为40至60摄氏度，采浸渍的方式涂布。然而，这仅为示例，而非用以限制。
综上所述，可以理解的是，通过降低第一镀层20在弯折部13上的厚度，能避免第一镀层20脱落而造成弯折部13处产生氧化或腐蚀现象，如此能维持金属端子1电性的稳定。
虽然本发明的技术内容已经以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种金属端子，其特征在于，包含：
端子本体，具有接触部、弯折部以及焊接部，其中所述弯折部的两端分别连接所述接触部及所述焊接部；
第一镀层，设置于所述端子本体上，其中所述第一镀层在所述弯折部上的厚度为0.3至1.75um，其余部分的厚度为2至10um；
第二镀层，设置于部分的所述第一镀层上，且所述第二镀层对应于所述接触部，所述第二镀层的厚度为0.5至2um；以及
第三镀层，设置于另一部分的所述第一镀层上，且所述第三镀层对应于所述焊接部，所述第三镀层的厚度为0.01至0.1um。
2.如权利要求1所述的金属端子，其特征在于：
所述第一镀层在所述弯折部上的厚度为0.5至1.25um，其余部分的厚度为2至6um。
3.如权利要求1所述的金属端子，其特征在于：
所述第二镀层的厚度为0.75至1.5um、所述第三镀层的厚度为0.025至0.075um。
4.如权利要求1所述的金属端子，其特征在于：
所述第一镀层为一镀镍层或一镀镍钨层。
5.如权利要求4所述的金属端子，其特征在于：
所述第二镀层及所述第三镀层为镀金层或镀银层。
6.一种金属端子的制作方法，其特征在于，包含：
端子提供步骤，提供端子本体，所述端子本体具有接触部、弯折部以及焊接部，其中所述弯折部的两端分别连接所述接触部及所述焊接部；
除油步骤，用以去除所述端子本体表面的油污；
酸洗步骤，用以去除所述端子本体表面的氧化物；
第一电镀步骤，将所述端子本体设置于第一电镀槽中，并设置遮蔽治具于邻近所述弯折部处并进行电镀，而形成第一镀层于所述端子本体上，所述第一镀层在所述弯折部上的厚度为0.3至1.75um，其余部分的厚度为2至10um；
第二电镀步骤，将所述端子本体的所述接触部设置于第二电镀槽中进行电镀，而在所述第一镀层的一部分上形成第二镀层，所述第二镀层的厚度为0.5至2um；
第三电镀步骤，将所述端子本体的所述焊接部设置于所述第二电镀槽中进行电镀，而在所述第一镀层的另一部分上形成第三镀层，所述第三镀层对应于所述焊接部，所述第三镀层的厚度为0.01至0.1um；以及
封孔步骤，将完成所述第一电镀步骤、所述第二电镀步骤及所述第三电镀步骤后的所述端子本体的表面涂布封孔剂。
7.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于：
所述第一镀层在所述弯折部上的厚度为0.5至1.25um，其余部分的厚度为2-6um。
8.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于：
所述第二镀层的厚度为0.75-1.5um、所述第三镀层的厚度为0.025-0.075um。
9.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于：
所述第一镀层为一镀镍层或一镀镍钨层。
10.如权利要求9所述的制作方法，其特征在于：
所述第二镀层及所述第三镀层为一镀金层或一镀银层。
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