CN111834782A - 导电端子及使用该导电端子的电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种导电端子，所述导电端子外侧电镀形成有镀层，所述镀层包括电镀于所述导电端子外表面上的铜镀层、电镀于所述铜镀层外表面上的镍镀层、电镀于所述镍镀层外表面上的第一结合镀层、电镀于所述第一结合镀层外的钯镍镀层、电镀于所述钯镍镀层外表面的第二结合镀层及电镀于所述第二结合镀层外表面上的铂镀层。本申请导电端子具有较好耐腐蚀、耐插拔性能且成本较低。

Description

导电端子及使用该导电端子的电连接器

技术领域

本发明涉及电连接器电镀领域，特别是涉及一种导电端子及使用该导电端子的电连接器。

背景技术

Type C型连接器标准自2014年公布以来，相关产品已经被广泛应用于各电子行业，用于取代传统Mini USB等接口。而在不同的应用领域，对该连接器的功能要求也不尽相同，在笔记本电脑领域，一般仅需常规的高频数据传输即可；而在手机设备领域，提出了防水、传输大电流、耐磨(插拔次数多)的要求，并且需要应用于不同的恶劣环境，如人体汗液环境等。手机厂商对该连接器的导电端子提出了严苛的功能要求，为解决大电流传输情况下，且处于人体汗液环境下，导电端子的耐腐蚀性，在电镀工艺上提出了电镀铑钌金属的镀层，铑金属具有抗腐蚀且硬度极高的特性，但是该金属同样存在成本极高的成本问题。

发明内容

基于此，本发明提供一种导电端子及使用该导电端子的电连接器，在达到导电端子在严苛环境下抗腐蚀、耐磨的性能下，降低制造成本。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种导电端子，所述导电端子外侧电镀形成有镀层，所述镀层包括电镀于所述导电端子外表面上的铜镀层、电镀于所述铜镀层外表面上的镍镀层、电镀于所述镍镀层外表面上的第一结合镀层、电镀于所述第一结合镀层外的钯镍镀层、电镀于所述钯镍镀层外表面的第二结合镀层及电镀于所述第二结合镀层外表面上的铂镀层。

优选地，所述铂镀层为铂钌合金镀层。

优选地，所述铂钌合金镀层的厚度为0.5-1μm。

优选地，所述第一、第二结合镀层均为金镀层，所述第一结合镀层的厚度为0.1-1μm，所述第二结合镀层的厚度为0.5-1μm。

优选地，所述铜镀层的厚度为1-3μm。

优选地，所述镍镀层的厚度为1-5μm。

优选地，所述钯镍镀层的厚度为0.5-2μm。

优选地，所述导电端子为铜基材，所述铜基材在电镀前进行了除油及活化抛光处理。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种电连接器，包括屏蔽中板、位于所述屏蔽中板上下两侧的第一、第二导电端子组及将所述屏蔽中板、第一与第二导电端子组结合为一体的绝缘本体，所述第一、第二导电端子包括前述导电端子的镀层。

优选地，所述第一、第二导电端子组分别包括位于最外侧的一对接地端子、位于一对接地端子内侧的两对高频信号端子、位于两对高频信号端子内侧的一对电源端子及位于一对电源端子内侧的若干常规信号端子，所述第一、第二导电端子的电源端子与接地端子至少包括所述铂钌镀层。

本申请导电端子及使用该导电端子的电连接器，在导电端子的最外层电镀铂钌，解决了传动镀金方案抗腐蚀能力弱，不耐插拔的问题，同时解决了新出现的镀铑钌方案制造成本高企的技术问题。

附图说明

图1为实施例一导电端子镀层的结构示意图；

图2为实施例二导电端子镀层的结构示意图；

图3为实施例三导电端子镀层的结构示意图。

附图中各标号的含义为：

铜镀层-11，21，31；镍镀层-12，22；第一结合镀层-13，24，33；钯镍镀层-14，25，34；第二结合镀层-15，26，35；铂镀层-16，27，36；镍钨镀层-32。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本申请导电端子采用铜基材冲压而成，呈长条状结构，用于Type C型USB插座以传输数据、通讯信号及电能。

所述Type C型USB插座一般包括屏蔽中板、位于所述屏蔽中板上下两侧的第一、第二导电端子组及将所述屏蔽中板、第一与第二导电端子组结合为一体的绝缘本体。所述第一、第二导电端子组分别包括位于最外侧的一对接地端子、位于一对接地端子内侧的两对高频信号端子、位于两对高频信号端子内侧的一对电源端子及位于一对电源端子内侧的若干常规信号端子。所述第一、第二导电端子组均与所述屏蔽中板之间不产生电性接触。

所述第一、第二导电端子组的外表面需要电镀多个镀层以增加导电端子表面的耐磨性及抗腐蚀性。

实施例一

请参阅图1所示，本申请导电端子镀层包括电镀于所述导电端子的铜基材17外表面上的铜镀层11、电镀于所述铜镀层11外表面上的镍镀层12、电镀于所述镍镀层12外表面上的第一结合镀层13、电镀于所述第一结合镀层13外的钯镍镀层14、电镀于所述钯镍镀层14外表面的第二结合镀层15及电镀于所述第二结合镀层15外表面上的铂镀层16。

所述导电端子的铜基材17在电镀前需要进行除油及活化抛光处理，除去铜基材17表面的氧化膜，同时抛光处理使铜基材17表面更加平整以形成光滑平整的表面18。

在所述铜基材17的表面18电镀形成有所述铜镀层11，使铜基材17的表面更为平整，且具有更好的致密性，有利于后续镀层的平整致密性，所述铜镀层11的厚度为1-3μm。

所述铜镀层11外表面电镀形成有所述镍镀层12，所述镍镀层12的厚度介于1-5μm。所述镍镀层12可以进一步填平铜基材17外表面并提升耐腐蚀能力。

所述镍镀层12外表面电镀形成有所述第一结合镀层13，所述第一结合镀层13为金镀层，所述第一结合镀层的厚度为0.1-1μm。所述第一结合镀层13外侧的钯镍镀层14的厚度为0.5-2μm，所述钯镍镀层14用于提升导电端子的耐腐蚀性能。所述第一结合镀层13采用金镀层主要用于改善所述镍镀层12与所述钯镍镀层14之间的结合性。

所述钯镍镀层14外表面电镀形成有所述第二结合镀层15，所述第二结合镀层为金镀层，厚度为0.5-1μm。所述第二结合镀层15外表面电镀形成有铂镀层16，厚度为0.5-1μm，所述铂镀层16优选为铂钌合金以增强导电端子外表面的抗腐蚀性能。所述第二结合镀层15主要用于增强钯镍镀层14与所述铂镀层16之间的结合性。

实施例二

请参阅图2所示，本申请导电端子镀层包括电镀于所述导电端子的铜基材17外表面上的铜镀层21、电镀于所述铜镀层21外表面上的镍镀层22、电镀于所述镍镀层22外表面上的镍钨镀层23、电镀于所述镍钨镀层23外表面上的第一结合镀层24、电镀于所述第一结合镀层24外表面上的钯镍镀层25、电镀于所述钯镍镀层25外表面的第二结合镀层26及电镀于所述第二结合镀层26外表面上的铂镀层27。

所述导电端子的铜基材17在电镀前需要进行除油及活化抛光处理，除去铜基材17表面的氧化膜，同时抛光处理使铜基材17表面更加平整以形成光滑平整的表面18。

在所述铜基材17的表面18电镀形成有所述铜镀层21，使铜基材17的表面更为平整，且具有更好的致密性，有利于后续镀层的平整致密性，所述铜镀层21的厚度为1-3μm。

所述铜镀层21外表面电镀形成有镍镀层22，所述镍镀层22的厚度介于1-5μm。所述镍镀层22可以进一步填平铜基材17外表面并提升耐腐蚀能力。

所述镍镀层22外表面电镀形成有所述镍钨镀层23，所述镍钨镀层23的厚度介于0.75-3μm之间，所述镍钨镀层23可以进一步填平铜基材17外表面并提升耐腐蚀能力。

所述镍钨镀层23外表面电镀形成有第一结合镀层24，所述第一结合镀层为金镀层，所述第一结合镀层的厚度为0.1-1μm。所述第一结合镀层24外侧的钯镍镀层25的厚度为0.5-2μm，所述钯镍镀层25用于提升导电端子的耐腐蚀性能。所述第一结合镀层24采用金镀层主要用于改善所述镍钨镀层23与所述钯镍镀层25之间的结合性。

所述钯镍镀层25外表面上电镀形成有所述第二结合镀层26，所述第二结合镀层26为金镀层，厚度为0.5-1μm。所述第二结合镀层26外表面电镀形成有铂镀层27，厚度为0.5-1μm，所述铂镀层15优选为铂钌合金以增强导电端子外表面的抗腐蚀性能。所述第二结合镀层26主要用于增强钯镍镀层25与所述铂镀层27之间的结合性。

实施例三

请参阅图3所示，本申请导电端子镀层包括电镀于所述导电端子的铜基材17外表面上的铜镀层31、电镀于所述铜镀层31外表面上的镍钨镀层32、电镀于所述镍钨镀层32外表面上的第一结合镀层33、电镀于所述第一结合镀层33外的钯镍镀层34、电镀于所述钯镍镀层34外表面的第二结合镀层35及电镀于所述第二结合镀层35外表面上的铂镀层36。

所述导电端子的铜基材17在电镀前需要进行除油及活化抛光处理，除去铜基材17表面的氧化膜，同时抛光处理使铜基材17表面更加平整以形成光滑平整的表面18。

在所述铜基材17的表面18电镀形成有所述铜镀层31，使铜基材17的表面更为平整，且具有更好的致密性，有利于后续镀层的平整致密性，所述铜镀层31的厚度为1-3μm。

所述铜镀层31外表面电镀形成有所述镍钨镀层32，所述镍钨镀层32的厚度介于0.75-3μm。所述镍钨镀层32可以进一步填平铜基材17外表面并提升耐腐蚀能力。

所述镍钨镀层32外表面电镀形成有所述第一结合镀层33，所述第一结合镀层33为金镀层，所述第一结合镀层的厚度为0.1-1μm。所述第一结合镀层33外侧的钯镍镀层34的厚度为0.5-2μm，所述钯镍镀层34用于提升导电端子的耐腐蚀性能。所述第一结合镀层33采用金镀层主要用于改善所述镍钨镀层32与所述钯镍镀层34之间的结合性。

所述钯镍镀层34外表面电镀形成有所述第二结合镀层35，所述第二结合镀层为金镀层，厚度为0.5-1μm。所述第二结合镀层35外表面电镀形成有铂镀层36，厚度为0.5-1μm，所述铂镀层36优选为铂钌合金以增强导电端子外表面的抗腐蚀性能。所述第二结合镀层35主要用于增强钯镍镀层34与所述铂镀层36之间的结合性。

实施例四

本申请实施例一至实施例三的电镀流程如下：

S10、除油，清除铜基材17表面的油污；

S20、活化抛光，除去铜基材17表面的氧化膜并使铜基材17的表面更加平整；

S30、电镀，依据实施例一至实施例三各自的镀层结构按顺序依次电镀。

本步骤中，分别包括电镀铜镀层、电镀镍或镍合金镀层(实施例二需要两次电镀)、镀金、镀钯镍、镀金、镀铂钌。

镍或镍合金镀层具有抗氧化、防高温变色的能力，有效提高产品应对高温氧化腐蚀的能力。金镀层有良好的密着性能，各镀层与金镀层的结合强度较好，可有效防止金镀层外的镀层在急热、急冷或者冲击外力作用的情况下剥离脱落。钯镍镀层的结晶平整细致、空隙极少、元素稳定性强且合金电位差形成有强耐腐蚀的能力，可以有效抵御氯离子的侵蚀，从而起到保护作用另外。

本申请电连接器的第一、第二导电端子的接地端子、电源端子、高频信号端子及常规信号端子中，用于传输大电流的主要是电源端子、接地端子，在电镀时可以选择性地电镀以减少制造成本，如电镀时，所述电源端子、接地端子需要进行耐腐蚀的电解环境下测试，而信号端子无此要求。故，在电镀时，所述电源端子、接地端子适用于本申请电镀铂钌的技术方案，信号端子可以仅采用常规镀金即可。

在实验验证中，样本1为镀金、样本2为镀铑钌、样本3为本申请镀铂钌，相同厚度的镀层，在相同电解环境下，样本1的传统镀金导电端子的抗腐蚀能力仅为30秒，样本2镀铑钌的抗腐蚀能力能够达到15分钟，本实施例样本3的抗腐蚀能力能达到5分钟。而成本上，设定样本1的成本为1，则样本2的成本为8，样本3的成本为4.7。样本2的成本主要在于铑金属的价格昂贵，导致成本高企。

综上，在客户对性能需求的基础上，5分钟的抗腐蚀能力基本上满足了大部分客户的性能要求，而成本最高的铑钌镀层方案虽然有非常出众的抗腐蚀能力，但是成本非常高；而样本3的铂钌方案在满足了客户要求的情况下，大幅降低了产品的制造成本，相较于样本1与样本2是最优方案。且铂钌合金非常坚硬，具有非常出色的耐插拔效果。

本申请导电端子及使用该导电端子的电连接器，在导电端子的最外层电镀铂钌，解决了传动镀金方案抗腐蚀能力弱，不耐插拔的问题，同时解决了新出现的镀铑钌方案制造成本高企的技术问题。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种导电端子，所述导电端子外侧电镀形成有镀层，其特征在于，所述镀层包括电镀于所述导电端子外表面上的铜镀层、电镀于所述铜镀层外表面上的镍镀层、电镀于所述镍镀层外表面上的第一结合镀层、电镀于所述第一结合镀层外的钯镍镀层、电镀于所述钯镍镀层外表面的第二结合镀层及电镀于所述第二结合镀层外表面上的铂镀层。

2.如权利要求1所述的导电端子，其特征在于，所述铂镀层为铂钌合金镀层。

3.如权利要求2所述的导电端子，其特征在于，所述铂钌合金镀层的厚度为0.5-1μm。

4.如权利要求3所述的导电端子，其特征在于，所述第一、第二结合镀层均为金镀层，所述第一结合镀层的厚度为0.1-1μm，所述第二结合镀层的厚度为0.5-1μm。

5.如权利要求4所述的导电端子，其特征在于，所述铜镀层的厚度为1-3μm。

6.如权利要求4所述的导电端子，其特征在于，所述镍镀层的厚度为1-5μm。

7.如权利要求4所述的导电端子，其特征在于，所述钯镍镀层的厚度为0.5-2μm。

8.如权利要求1所述的导电端子，其特征在于，所述导电端子为铜基材，所述铜基材在电镀前进行了除油及活化抛光处理。

9.一种电连接器，包括屏蔽中板、位于所述屏蔽中板上下两侧的第一、第二导电端子组及将所述屏蔽中板、第一与第二导电端子组结合为一体的绝缘本体，其特征在于，所述第一、第二导电端子包括如权利要求1-8任一项所述导电端子的镀层。

10.如权利要求9所述的电连接器，其特征在于，所述第一、第二导电端子组分别包括位于最外侧的一对接地端子、位于一对接地端子内侧的两对高频信号端子、位于两对高频信号端子内侧的一对电源端子及位于一对电源端子内侧的若干常规信号端子，所述第一、第二导电端子的电源端子与接地端子至少包括所述铂钌镀层。

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