CN1293677C - 连接器端子、连接器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
在由经镀敷的Cu合金薄板形成的连接器端子(1，2)中，至少滑动部分(S)的维氏硬度在60-700HV的范围，除此以外的部分的维氏硬度在45-250HV的范围。根据本发明可以减少插入或拔出连接器端子时所需的力。
Description
技术领域
本发明涉及连接器端子、连接器(connector)及其制造方法，具体涉及可适用于用对纯金属或合金进行精镀而成的金属薄板所制造的汽车等中的连接器上的技术。
背景技术
作为电气、电路部件，以往使用较多的是实施了镀Sn的铜板及铜合金板。制造该种镀Sn板的时候，首先进行基材的表面洗净化、表面活性化等前处理，进而根据需要进行底层镀Cu及底层镀Ni后，用电解或无电解镀敷法形成厚0.5-1.5μm的镀Sn层。有时也把该镀Sn板作为通电部件直接提供于使用，但有时要进一步进行软溶(熔融)处理，使镀Sn层的表面平滑化以后再使用。
作为以往的技术文献列举如下。
特开2002-134387号公报
特开平11-135226号公报
特开平10-302867号公报
特开平11-233228号公报
特开2000-21545号公报
特开2000-21546号公报
进行了如上所述的镀Sn以后，通过对该板材实施加压加工、穿孔加工、弯曲加工等金属加工就可以使用于连接器零件等。
近年来，随着多功能化，电气、电路零件的电路数在不断增加，供给这些电路的连接器的多极化也得到了发展，对具有20以上插头(ピン)数的连接器的需求也在增加。例如，汽车的组装工序中，由人力来进行的连接器的安装工序是必不可少的，伴随多插头化而产生的插入力的增大会造成操作人员的疲劳，从而成为很大的问题。因此，要求提供插入力小的连接器。
由于插拔时发生滑动的连接器较硬的时候可以减小插拔阻力，因此，若要减小插入力最好使连接器较硬，可是这时在加压加工阶段的弯曲加工等中可能会出现发生裂纹的问题。
使Cu-Sn等合金层充分形成而使镀敷表面变硬的时候，有可能在后工序的锡焊焊接等中产生接合不良等不良状态。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的，所要达成的目的如下：
①减少插入或拔出连接器端子时所需的力。
②维持弯曲加工部分的加工性。
③防止锡焊焊接等工序中的接合不良。
本发明的连接器端子中，在由经镀敷的Cu合金薄板所构成的连接器端子上，至少滑动部分的维氏硬度在60-700HV的范围，其它部分的维氏硬度在45-250HV的范围，所述连接器端子具有可以嵌合的一对凸端子和凹端子，两者的所述滑动部分的维氏硬度之差在15HV以上。
也可以是至少所述滑动部分的维氏硬度在80-400HV的范围，而其它部分的维氏硬度在45-200HV的范围，两者的滑动部分的维氏硬度之差在30HV以上。
也可以是至少所述滑动部分的维氏硬度在120-300HV的范围，而其它部分的维氏硬度在45-160HV的范围，两者的滑动部分的维氏硬度之差在75HV以上。
可以是所述滑动部分的维氏硬度较高的端子为凸端子，所述维氏硬度较低的端子为凹端子。反之也可。
所述凸端子及所述凹端子中的至少一方可以用，在Cu合金的基材表面实施了含有选自Sn、Cn、Ag、Ni、Pb、Zn、P、B、Cr、Mn、Fe、Co、Pd、Pt、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、In、C、S、Au、Al、Si、Sb、Bi及Te中的一种或两种以上金属的镀敷处理的金属薄板制作。
所述镀敷处理也可以是，除所述所选的一种或两种以上的金属以外的剩余部分由Sn组成的Sn合金镀敷处理。
所述凸端子及所述凹端子中的至少一方在所述镀敷处理中可以含有0.01-75重量％所选的一种或两种以上的所述金属。
所述凸端子及所述凹端子中的至少一方可以用实施了含有0.1-10重量％的Cu且剩余部分由Sn及不可避免的杂质所组成的Cu-Sn合金镀敷处理的Cu合金薄板来制作。
所述凸端子及所述凹端子中的至少一方可以用实施了含有0.1-40重量％的Ni且剩余部分由Sn及不可避免的杂质所组成的Ni-Sn合金镀敷处理的Cu合金薄板来制作。
所述凸端子及所述凹端子中的至少一方可以用实施了含有0.1-10重量％的Ag且剩余部分由Sn及不可避免的杂质所组成的Ag-Sn合金镀敷处理的Cu合金薄板来制作。
所述凸端子及所述凹端子中的至少一方可以用，在Cu合金基材上，直接或者介入Cu层后、或介入Ni层后、或介入Ni及Cu层后，经Sn电镀、在Sn电镀后进行软溶处理的镀Sn、或热浸镀等镀Sn中任一种方式而实施了镀Sn的Cu合金薄板来制作。
本发明的连接器是采用上述任一项所记载的连接器端子制造的。
制造本发明的上述连接器端子的方法包括：对由铜或铜合金条构成的基材表面实施镀敷的工序、对该基材实施加压加工的工序、和至少使所述滑动部分固化的固化处理工序。
所述固化工序中，进行镀敷处理后，对所述基材的对应于所述滑动部分的部分实施固化处理，之后再实施加压加工；或者所述固化工序中也可以在实施加压加工后，对基材的对应于所述滑动部分的部分实施固化处理。
优选在所述基材上直接或者介入Cu层后，通过镀敷形成纯Sn层或Ni层或Ni及Cu层，之后作为所述固化处理，加热对应于滑动部分的部分，进而使所述纯Sn层和所述基材或所述Cu层或Ni层或Ni及Cu层相互热扩散，直到该纯Sn层的厚度低于0.6μm，由此形成Cu-Sn合金层或Ni-Cu-Sn合金层。
更理想的是，进行热处理，直到所述纯Sn层的厚成为0，形成所述Cu-Sn合金层或Ni-Cu-Sn合金层。
所述固化工序也可以是采用选自激光照射、高频加热、交流式局部加热、局部气体燃烧器加热中的一种以上的加热处理所进行的局部的加热处理。
本发明的用于连接器的条状件，可以用所述连接器端子的制造方法制造。用该用于连接器的条状件，可以制作上述的连接器端子。
本发明的连接器端子中，由于至少一个端子的滑动部分的维氏硬度在60-700HV的范围，因此可以获得减低插入力(插拔力)的效果，具有优良的接触稳定性，用人力插拔时的负担变小，同时在像汽车的发动机运转时等极其高温环境下也不会发生脱落等故障，可以提供优良的连接器。由于除此以外的部分的维氏硬度在45-250HV的范围，可以防止加压加工等时的加工性的降低，并防止锡焊焊接性的降低，防止成品率的降低，同时还可以防止制品的可靠性的降低。
至少将滑动部分的维氏硬度设定在60-700HV的范围的原因是，如果低于60HV，则插入端子时的变形阻力变大，不能用所期望的插入力插入，同时如果超过700HV，插入力有可能变得过小，从端子的接触稳定性的观点来看不太理想。
将滑动部分以外的部分的维氏硬度设定在45-250HV的范围的原因是，如果低于45HV就太软而很难处理，组装作业等也很难进行，同时如果超过250HV，那么加工性会变差，在加压加工等时候有可能发生破裂等，锡焊焊接性也会下降。
至少滑动部分是指，在包含滑动部分的区域将维氏硬度设定成如上所述，并不是严格的只指滑动部分，有时也可能包含其周围部分。除此以外的部分是指，在接受加压加工等加工的部分中不包含滑动部分的部分，没有必要严格区分为摺动部分以外。
硬度是指用Hv(维氏硬度)表示的值，意味着用维氏显微硬度计(维氏硬度计)测定的表面硬度。
在本发明中，维氏硬度HV是在负荷为98.07×10-3N牛顿(10g)下的值。
把负荷控制在10g是为了得到以镀层为中心的表面附近的硬度的信息。
由于所述连接器端子具有可以嵌合的一对凸端子及凹端子，且两者的所述滑动部分的维氏硬度之差为15HV以上，因此可以获得减低插入力(插拔力)的效果，并且与两者硬度在同一水平的时候相比，具有优良的接触稳定性，用人力插拔时的负担较少。
即，将凸端子插入到凹端子的过程中，在两端子的滑动部分会产生“削减”，如果两端子的镀敷表面的硬度同样都较软，则变形阻力高，插入力变大。另一方面，两端子的镀敷表面的硬度同样都较硬时，对削减的阻力也会变大，插入力变大。如果两端子的镀敷表面的硬度有差异，软的一方变得容易被削减，插入力变小，这时如果两者的维氏硬度之差在15HV以上，就可以得到减低插入力的效果。由此，可以减小连接器插拔阻力，同时减小连接器组装时所需的插入力，提高组装作业的作业效率，减小工作人员的疲劳。
至少所述滑动部分的维氏硬度在80-400HV的范围，除此以外的部分的维氏硬度在45-200HV的范围，并且一对凸端子及凹端子的滑动部分的维氏硬度之差在30HV以上为较理想，可以进一步减小插入力。对于小型的连接器端子而言，如果滑动部分的维氏硬度小于80HV，端子插入力的阻力变大而不太理想。如果滑动部分的维氏硬度大于400HV，就会出现接触稳定性方面的忧虑，也不太理想。如果除此以外的部分的维氏硬度小于45HV，则表面容易带伤，从操作方面考虑时不太理想。如果除此以外的部分的维氏硬度大于200HV，则从锡焊焊接性及弯曲加工性的角度考虑时不太理想。如果一对凸端子及凹端子的滑动部分的维氏硬度之差小于30HV，则从在稳定范围内确保低插入力的观点考虑时不太理想。
至少所述滑动部分的维氏硬度在120-300HV的范围，除此以外的部分的维氏硬度在45-160HV的范围，并且两者的滑动部分的维氏硬度之差在75HV以上为较理想，可以进一步减小插入力。
对于由其数目多达30极以上的更加小型的多个端子构成的连接器而言，有必要使每个端子的插入力及接触的偏差减小并确保在稳定的范围内。从该观点出发，有必要将滑动部分的维氏硬度、除此以外的部分的维氏硬度、两者的滑动部分的维氏硬度之差等控制在更严格的范围内。滑动部分的维氏硬度小于120HV时，若从稳定确保低插入力的角度考虑，则不太理想。滑动部分的维氏硬度大于300HV时，若从稳定确保接触阻力的角度考虑，则不太理想。除此以外的部分的维氏硬度小于45HV时，操作会变得困难，不太理想。除此以外的部分的维氏硬度大于160HV时，若从锡焊焊接性及弯曲加工性考虑，不太理想。如果一对凸端子及凹端子的滑动部分的维氏硬度之差小于75HV，则从在稳定范围内确保低插入力角度考虑时不太理想。
端子的设定可以是，所述滑动部分的维氏硬度较高的端子为凸端子，而所述维氏硬度较低的端子为凹端子。这时插入力的减低效果变大。即，通常凸端子为了容易插入而呈平坦的形状，与之相反，凹端子是内面上下的一方或两方具有弯曲加工，呈带有弹簧作用的性状。因此，凸端子常常是通过直接冲切经镀敷的平板制造，相反凹端子大多是通过弯曲加工制造的，从易加工这点考虑凹端子一方的镀敷材料的硬度最好比凸端子低。特别是为了与近年的小型化相适应，在制造工序中伴有严格的弯曲加工的时候，具有易加工的凹端子的本发明是非常适合的。
除此以外，从构造上而言、插入端子时，凸端子的削减量(面积)也变得比凹端子的削减量(面积)大，因此将凸端子选择为固化处理对象是有效的。
由于所述凸端子及所述凹端子中的至少一方是用，在Cu合金的基材表面实施了含有选自Sn、Cu、Ag、Ni、Pb、Zn、P、B、Cr、Mn、Fe、Co、Pd、Pt、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、In、C、S、Au、Al、Si、Sb、Bi及Te中的一种或两种以上金属的镀敷处理的金属薄板制作的，通过镀敷处理，Cu合金的基材和所选的上述金属被部分合金化，易于将镀敷表面固化成所定的硬度。
由于所述镀敷处理是，所述所选的一种或两种以上的金属以外的剩余部分是由Sn所形成的Sn合金镀敷处理，本发明的连接器端子中通过将上述所选的金属作为Sn的添加金属，可使镀敷表面的硬度调整变得更容易控制。
本发明的连接器端子中，所述凸端子及所述凹端子的至少一方是经过含有0.01-75重量％的所述所选的一种或两种以上的金属的镀敷处理而形成的，因此镀敷表面的固化处理变得容易，可以得到镀敷表面的适宜的硬度、电阻及接触阻力。即，这是因为如果上述所选的一种或两种以上的金属的添加量低于0.01重量％，那么使镀敷表面固化成所定硬度的作用不充分，如果添加量超过75重量％，相对于实际所需要的水平，Sn合金镀敷层本身的电阻变高并且接触阻力也变大。添加量超过75重量％时，加工性也变差，并且耐腐蚀性也会下降。
本发明的连接器端子中，由于所述凸端子及所述凹端子的至少一方是用经含有0.1-10重量％的Cu且剩余部分由Sn及不可避免的杂质所形成的Cu-Sn合金镀敷处理的Cu合金薄板制作的，因此表面固化处理容易。如果Cu份低于0.1％，那么其效果小，如果超过10％，很难得到稳定的镀敷性状，固化处理时的硬度的偏差变大。
本发明的连接器端子由于所述凸端子及所述凹端子的至少一方是用经过含有0.1-40重量％的Ni且剩余部分由Sn及不可避免的杂质所形成的Ni-Sn合金镀敷处理的Cu合金薄板制作的，因此在镀敷状态下可以得到所期望的硬度。通过进一步的热处理，可以得到非常大的硬度。Ni份低于0.1％时，其效果小，Ni份超过40％时很难控制硬度。
本发明的连接器端子中，由于所述凸端子及所述凹端子的至少一方是用经过含有0.1-10重量％的Ag且剩余部分由Sn及不可避免的杂质所形成的Ag-Sn合金镀敷处理的Cu合金薄板制作的，因此通过固化处理可以得到稳定的表面硬度。Ag份低于0.1％时，其效果小，Ag份超过10％时，很难控制镀敷液并且固化处理后的硬度的偏差变大。
本发明中由于所述凸端子及所述凹端子的至少一方是用，在Cu合金的基材上直接或者介入Cu层或Ni层或Ni及Cu层后，实施Sn电镀、或者对此进行软溶处理的镀Sn、或热浸镀而得到镀Sn的方法中的任一种镀Sn步骤的合金薄板制作的，因此在镀Sn层和Cu层或基材之间或者镀Sn层和Cu层、Ni层、基材之间会产生相互的扩散，充分形成硬的Cu-Sn合金层(Cu和Sn的金属间化合物层。如Cu6Sn5、Cu3Sn)或Ni-Cu-Sn合金层，可以具有硬度高的表面。Cu-Sn合金层形成得是否充分即残存的纯Sn层的层厚如果厚，那么很难得到Sn表面的硬度。与纯Sn层相比，Cu-Sn合金层及Ni-Cu-Sn合金层的硬度的经时变化更小，因此可以抑制接触阻力的经时变化。
本发明的连接器端子中，优先是维氏硬度较硬的所述端子用下述的镀锡Cu合金薄板制作，即为在Cu合金的基材上直接或者介入Cu层或Ni层或Ni及Cu层后，形成纯Sn层，然后对滑动部分进行热处理使所述纯Sn层和所述基材或所述Cu层或Ni层之间相互热扩散直到该纯Sn层的厚度低于0.6μm，并由此形成Cu-Sn合金层或Ni-Cu-Sn合金层的镀锡Cu合金薄板。由此在插入时可以得到良好的低插入力。如果滑动部分的纯Sn层的厚度在0.6μm以上，则很难得到低的插入力。
本发明的连接器端子优先用，通过对滑动部分进行热处理至所述纯Sn层的厚度低于0.3μm，形成了所述Cu-Sn合金层或Ni-Cu-Sn合金层的镀锡Cu合金薄板制作。由此可以得到更低的插入力。
本发明的连接器端子优先用通过对滑动部分进行热处理至所述纯Sn层的厚度成为0，形成了所述Cu-Sn合金层或Ni-Cu-Sn合金层的镀锡Cu合金薄板制作。由此可以得到更低的插入力。由于连表面都是由Cu-Sn合金层或Ni-Cu-Sn合金层形成，因此接触阻力的经时变化几乎不发生。
本发明的连接器端子的所述凸端子及所述凹端子中的至少一方可以用，对经过电镀的镀Sn条进行软溶处理在滑动部分形成了所述Cu-Sn合金层或Ni-Cu-Sn合金层的镀锡Cu合金薄板制作。
本发明的连接器端子的所述凸端子及所述凹端子中的至少一方可以用对经电镀的镀Sn条或经软溶处理的镀Sn条或经热浸镀的镀Sn条重新进行加热处理，在滑动部分形成了所述Cu-Sn合金层或Ni-Cu-Sn合金层的镀锡Cu合金薄板制作。
由于这些连接器端子是用由镀Sn条形成的镀锡Cu合金薄板来制作的，因此具有优良的操作性及批量生产性。
本发明的连接器端子中采用所述凸端子及所述凹端子中的至少一方经加压加工而形成的技术。即，由于该连接器端子的所述凸端子及所述凹端子中的至少一方是经加压加工而形成的，因此对滑动部分以外的加压加工变得容易，可以获得所期望的表面硬度、插拔性。
根据具有本发明的连接器端子的连接器，可使滑动部分的表面变硬，使得在作为端子及连接器等电气·电路部件使用时的嵌合性良好，提高通电稳定性，具有把接触阻力控制得较低的作用，并且可以减小将凸端子插入到凹端子时的插入力，提高插拔性，在汽车组装工序中，可以提高组装作业中的作业效率，进而握持力不会发生变化，不会出现因发动机等的振动引起的脱落，可以确保稳定的安装状态。同时，由于滑动部分以外的表面没有滑动部分硬，在维持上述效果的状态下，可以得到加工性好、锡焊焊接性好的连接器。
本发明的连接器端子的制造方法包括在由铜或铜合金条构成的基材表面实施镀敷的工序、和对该基材实施加压加工的工序、和至少将所述滑动部分固化的固化处理工序，是用由Sn等的镀敷条所形成的经镀敷Cu合金薄板制作的，因此具有优良的操作性及批量生产性，并且，通过固化滑动部分可以提高插拔性，同时由于只固化滑动部分可以防止加压加工中的加工性的下降。
所述固化工序中，在镀敷处理后，对所述基材的对应于所述滑动部分的部分实施固化处理，之后在实施加压加工时，镀敷处理后的基材的操作性好，可以对滑动部分进行固化处理，而且由于只固化滑动部分，其它部分不存在加压加工时的弯曲加工性下降的问题，可以进行加压加工。
所述固化工序中，如果是在实施加压加工后，对基材的对应于所述滑动部分的部分进行固化处理，则由于在固化处理前进行加压加工，因此不会发生加工性的问题，且由于是在之后对滑动部分实施固化处理，可以高效率地进行固化处理。
在该固化工序中最好将加热条件设定成使得滑动部分表面的纯Sn层的厚度大致变为0。
理想的方法是，作为镀敷处理，在所述基材上直接或者介入Cu层或Ni层或Ni及Cu层后形成纯Sn层，作为所述固化处理，加热对应于滑动部分的部分，进而使所述纯Sn层和所述基材或所述Cu层或Ni层之间相互热扩散，直到该纯Sn层的厚度低于0.6μm，形成Cu-Sn合金层或Ni-Cu-Sn合金层。更理想的是，通过热处理形成所述Cu-Sn合金层或Ni-Cu-Sn合金层，直到所述纯Sn层的厚度变为0，此时在滑动部分可以得到上述的低插入力，同时可以防止滑动部分以外的部分的加工性的下降。
所述固化工序是通过激光照射、高频加热、交流式局部加热、局部气体燃烧器加热等进行的局部的加热处理，由此可以只对滑动部分实施固化处理，而且可以对滑动部分以外的部分不实施固化处理。
附图说明
图1是表示本发明的连接器端子的一实施形态的立体图。
图2是表示本发明的连接器端子的制造方法的一实施形态的截面图。
图3是表示本发明的连接器端子的制造方法的其它实施形态的截面图。
图4是表示作为本发明的连接器端子的由铜或铜合金构成的镀敷条的立体图。
图5是表示本发明的连接器的截面图。
图6是表示本发明的连接器端子中表面固化处理条件组合及连接器端子的插入力之间关系的图表。
图7是表示本发明的连接器端子中表面固化处理条件组合及连接器端子的脱离力之间关系的图表。
图8是表示本发明的连接器端子的表面固化处理条件和焊锡润湿性间的关系的图表，在各处理时间，上侧为月牙形图最大应力，下侧为零交叉时点。
图9是本发明的连接器端子的镀层中膜厚的具体例。
图10是本发明的连接器端子的镀层中膜厚的具体例。
图11是本发明的连接器端子的镀层中膜厚的具体例。
图中，
1 凸端子(连接器端子)
2 凹端子(连接器端子)
3 基材
4 镀层
5 金属薄板
6 Cu层
7 Sn层
8 Cu-Sn合金层
16 Ni层
18 Ni-Sn合金层
19 Cu-Sn-Ni合金层
J 条
S 滑动部分
N 滑动部分以外的部分
具体实施方式
下面根据附图对本发明的连接器端子、连接器及其制造方法的一实施形态加以说明。
图1是表示本实施形态的镀敷部件的立体图。
本实施形态的连接器端子例如为汽车车载用的连接器，如图1所示，由用镀Cu合金薄板制成并且可以互相嵌合的至少一对凸端子1及凹端子2构成。
凸端子1及凹端子2各自的滑动部分S和除此以外的部分N被设定成：滑动部分S的维氏硬度在60-700HV的范围，除此以外的部分N的维氏硬度在45-250HV的范围。
凸端子1及凹端子2相互滑动部分被设定为两者的维氏硬度之差在15HV以上。
至少将滑动部分S的维氏硬度设定在60-700HV的范围的原因是，如果低于60HV，则连接器端子插入时的变形阻力变大，用所期望的插入力不能完成插入，同时如果超过700HV，插入力有时变得过小，因此从连接器端子的接触稳定性的角度考虑时不太理想。
将除此以外的部分N的维氏硬度设定在45-250HV的范围的原因是，如果低于45HV，就太软而容易带伤并且很难处理，组装作业等也很难进行，同时如果超过250HV，那么加工性会变差，在加压加工等时有可能发生破裂等，并且锡焊焊接性也会下降。
由于在滑动部分S中凸端子1及凹端子2的维氏硬度之差在15HV以上，因此可以获得插入力(插拔力)减低的效果，并且与两者具有相同程度的硬度时相比，其接触稳定性优良，用人力插拔时的负担得以减少。
即，将凸端子1插入到凹端子2的过程中，在两端子的滑动部分产生“削减”，如果两端子1，2的镀敷表面的硬度软到同等程度，则变形阻力会变高，插入力变大。另一方面，如果两端子1，2的镀敷表面硬度在同等水平，对削减的阻力也会增大，随之插入力也变大。如果两端子1、2的镀敷表面的硬度间存在差异，则软的一方变得容易被削减，插入力变小，此时如果两者的维氏硬度之差在15HV以上就可以获得插入力减低的效果。由此，在减小连接器插拔阻力的同时，减小组装连接器时所需的插入力，就可以提高组装作业的作业效率，减少工作人员的疲劳。
在凸端子1及凹端子2中，至少滑动部分S的维氏硬度在80-400HV的范围，除此以外的部分的维氏硬度在45-200HV的范围，并且凸端子1及凹端子2的滑动部分的维氏硬度之差在30HV以上的范围为较理想。这时如果滑动部分的维氏硬度小于80HV，则当端子1、2为小型端子时端子插入力的阻力会变大，因此不太理想。如果滑动部分的维氏硬度大于400HV，就会出现接触稳定性方面的忧虑，更不理想。如果除此以外的部分的维氏硬度小于45HV，则会出现表面变得容易带伤等问题，在操作上不太理想。如果除此以外的部分的维氏硬度大于200HV，则从锡焊焊接性及弯曲加工性的角度考虑时，也不太理想。如果一对凸端子及凹端子的滑动部分的维氏硬度之差小于30HV，则从在稳定范围内确保低插入力的角度考虑时不太理想。
如果端子1、2的滑动部分S的维氏硬度之差小于30HV，则从在稳定范围内确保低插入力的角度考虑时不太理想。
理想的是，滑动部分S的维氏硬度在120-300HV的范围，除此以外的部分的维氏硬度在45-160HV的范围，并且凸端子1及凹端子2的滑动部分S的维氏硬度之差在75HV以上。这时，对于由其数目多达30极以上的如端子1、2等更加小型的多个端子构成的连接器而言，从需要减小每个端子的插入力及接触的偏差并确保使之位于稳定的范围内的角度出发，必需将滑动部分S的维氏硬度、除此以外的部分的维氏硬度、端子1、2的滑动部分S的维氏硬度之差等控制在更为严格的范围内。如果滑动部分S的维氏硬度小于120HV，则在确保低插入力的稳定性方面不太理想。如果滑动部分的维氏硬度大于300HV，则在确保接触阻力的稳定性方面不太理想。如果除此以外的部分的维氏硬度小于45HV，操作会变得困难，因此不太理想。如果除此以外的部分的维氏硬度大于160HV，则在锡焊焊接性及弯曲加工性方面不太理想。如果端子1、2的滑动部分S的维氏硬度之差小于75HV，则从在稳定范围内确保低插入力的角度考虑时不太理想。
滑动部分S的维氏硬度较高的端子是凸端子1，维氏硬度较低的端子是凹端子2。由此可以扩大插入力的减低效果。即，如图1、图5所示，通常为了容易插入凸端子1呈平坦的形状，而在凹端子2的内面上下的一方或两方实施有弯曲加工，呈带有弹簧作用的形状。因此，凸端子1常常是通过直接冲切经镀敷的平板而制造，相反凹端子2大多是通过弯曲加工制造的，从易加工角度考虑，凹端子2的镀敷材料的硬度最好比凸端子1低。特别是为了与近年的小型化相适应，在制造工序中伴有严格的弯曲加工的时候，具有易加工的凹端子2的本发明是非常适宜的。
如图2所示，凸端子1及凹端子2是用，在Cu合金的基材3的表面实施含有选自Cu、Ag、Ni、Pb、Zn、P、B、Cr、Mn、Fe、Co、Pd、Pt、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、In、C、S、Au、Al、Si、Sb、Bi及Te中的一种或两种以上金属的镀敷处理而形成了镀层4的金属薄板5制成的，因此通过镀敷处理，Cu合金的基材3和所选的上述金属被部分合金化，易于将镀敷表面固化为所定的硬度。
上述镀敷处理是除了上述所选的一种或两种以上的金属以外的剩余部分由Sn所构成的Sn合金镀敷处理，镀层4是Sn合金或Sn。凸端子1及凹端子2的镀层被设定为含有0.01-75重量％的上述所选的一种或两种以上的金属。例如，凸端子1及凹端子2是用经过含有0.1-10重量％的Cu且剩余部分由Sn及不可避免的杂质所形成的Cu-Sn合金镀敷处理的Cu合金薄板制作的。还有作为其它例子，凸端子1及凹端子2也可以用经过含有0.1-40重量％的Ni且剩余部分由Sn及不可避免的杂质所形成的Ni-Sn合金镀敷处理的Cu合金薄板制作。进而作为另一个例子，凸端子1及凹端子2也可以用经过含有0.1-10重量％的Ag且剩余部分由Sn及不可避免的杂质所形成的Ag-Sn合金镀敷处理的Cu合金薄板制作。
如果以用纯Sn进行镀敷处理的情况为例详细说明对凸端子1及凹端子2的层构造，那么这些端子是用，具有在Cu合金的基材3上介入Cu层6后通过Sn电镀或对此进行软溶处理的镀Sn、或热浸镀而获得的镀Sn纯Sn层7的镀锡Cu合金薄板制的。
在Cu合金的基材3上也可以直接实施上述镀Sn方法中的任一种。
在上述凸端子1中，至少在其滑动部分S中通过进行热处理使纯Sn层7和基材3或Cu层6之间发生热扩散，直至纯Sn层的厚低于0.6μm，并由此形成Cu-Sn合金层8。理想的是，使凸端子1的滑动部分S中纯Sn层7的厚度小于0.3μm，更理想的是，如图3所示，进行热处理至凸端子1的滑动部分S中纯Sn层7的厚度为0，使Cu-Sn合金层8变成表面。
如图4所示，凸端子1及凹端子2也可以用，通过对经过电镀的镀Sn条J进行软溶处理而至少使其滑动部分S上形成Cu-Sn合金层8的镀锡Cu合金薄板制作。该镀敷条J中上述金属薄板5被作成带状，如图4(b)所示，连接器端子连续排列成与镀敷条J的长度方向相垂直。
另外，凸端子1及凹端子2也可以用，对经电镀的镀Sn条J或经软溶处理的镀Sn条J或经热浸镀的镀Sn条J重新进行热处理，从而至少在其滑动部分S形成了Cu-Sn合金层8的镀锡Cu合金薄板制作。
凸端子1及凹端子2也可以在经加压加工的基材3上至少对其滑动部分S实施上述镀敷处理中的任一种而形成。这时，可以由金属薄板5或/和带状的条J制作。
下面，对本实施形态的连接器端子的制造方法进行说明。
制造本实施形态的连接器端子时包括对由铜或铜合金条构成的基材3的表面实施镀敷的工序、和对该基材3进行加压加工的工序、及至少固化滑动部分S的固化处理工序。
具体如图4(a)所示，对基材3实施如上述的镀Sn而作成镀敷条J，然后至少对该镀敷条J的滑动部分S实施作为固化处理的加热处理，之后，进行加压加工，如图4(b)所示，可以作成多个凸端子1连续排列的状态。
图1-图4中表示了凸端子及凹端子的模式图。
所述固化工序被设定为通过激光照射、高频加热、交流式局部加热、局部气体燃烧器加热等进行的局部的加热处理，其中只对滑动部分S实施固化处理，并且对除此以外部分N不实施固化处理。
理想的是，作为镀敷处理，在基材3上直接或者介入Cu层6后形成纯Sn层7，作为固化处理，至少局部加热滑动部分S，进而使纯Sn层7和基材3或Cu层6之间相互热扩散，直至纯Sn层7的厚度低于0.6μm，形成Cu-Sn合金层8。更理想的是，通过实施作为固化处理的热处理，使滑动部分S中的纯Sn层7的厚度变为0，以形成所述Cu-Sn合金层8，由此，至少在滑动部分S可以得到上述的低插入力，并且可以防止除此以外部分N中的加工性的下降。
如上所述，在本实施形态的连接器端子中，由于至少滑动部分S的维氏硬度在60-700HV的范围，因此可以获得插入力(插拔力)减低的效果，具有优良的接触稳定性，用人力插拔时的负担变小，同时因插入到连接器的插入力小，所以连接器的插入作业变得容易进行，且脱离力大，可以提高插拔性并可以减小组装时所需的插入力，在像汽车发动机运转时的极其高温环境下可以避免脱落等故障的发生，可以提供优良的连接器。由于除此以外的部分N的维氏硬度在45-250HV的范围，可以防止加压加工等时的加工性的下降，防止锡焊焊接性的下降，防止成品率的减小，同时还可以防止制品的可靠性的下降。
在本实施形态的连接器中，通过使用上述的连接器端子1，2，可以达到上述的效果，并且使得作为端子及连接器等电气·电路零件使用时的嵌合性良好，提高通电稳定性，具有把接触阻力控制得较低的作用，并且可以减小插入力，提高插拔性，在汽车组装工序等中，可以提高组装作业中的作业效率，而且握持力不会发生变化，不会因发动机等的振动而引起其脱落，可以确保稳定的安装状态。
在连接器中，可以在连接器端子1、2上都用上述连接器端子，也可以采用只适用在其中的任一端子上而另一端子使用以往的端子的构造。
实施例
下面说明本发明的实施例。
<实施例1>
作为构成上述的连接器端子1、2的镀敷条J，对经过软溶的镀Sn市售铜合金条A、B(参照表1)，一边穿炉一边在大气中用各种条件高频加热其一侧端部，得到兼有充分形成了合金层而使表面固化的表面固化区域和几乎不使表面固化的除此以外的区域的铜合金条。对这些铜合金条的表面固化区域进行了合金层及残留Sn层的平均厚度的测定、硬度(HV)的测定(负荷为10g)、90°W弯曲性的评价及锡焊焊接性的评价。
【表1】
镀敷合金层及残留Sn层的厚度主要通过电解式膜厚计及萤光X线测定求得，根据需要也并用SEM及EPMA观察等，用N＝5的平均值表示。
90°W弯曲性是根据CESM0002-5实施加工后，按照JBMAT307进行评价，用没产生裂纹时的弯曲半径R除以板厚的值(R/t：安全弯曲区域)表示。这时，使弯曲轴与压延方向呈垂直地进行弯曲加工的用G.W.表示，弯曲轴与压延方向相平行的用B.W.表示。
锡焊焊接性的评价是用月牙形图(meniscograph)法(按照MIL-STD883E)测定了零交叉时点(zero cross time)。焊锡浴用63：37Sn-Pb浴(浴温：230℃)，作为试样的前处理进行的是丙酮脱酯、10％硫酸酸洗，并使用了焊剂(rosinflux)。
试样数N均为5，其结果表示在表2中。
【表2】
根据表2可知，没有用高频加热实施表面固化的同条件的铜合金薄板A的No.1及B的No.6中，纯Sn层厚在0.6μm以上，硬度也较低，分别为HV68，HV75，且弯曲加工性、锡焊焊接性也显示出良好的特性。另一方面，若对这些进行高频加热使合金层充分形成，并使表面硬度增加，随之会导致弯曲加工性的下降，且锡焊焊接性也会变差。特别是对硬度在HV250以上的No.5及No.10而言，G.W.和B.W的弯曲加工性(R/t)达到了8以上，锡焊焊接中的零交叉时点也在10sec以上，特性将大幅下降。
<实施例2>
对市售的铜合金条C(参照表1)的一侧端部约10mm宽的部分进行镀Ni或Sn/Ni合金镀敷(Ni：约26％)，剩余部分进行镀Sn。
对这些铜合金条的各镀敷部分，进行了对镀层的厚度和硬度的测定、以及90°W弯曲性的评价及锡焊焊接性的评价。进行各种评价的方法与
实施例1相同。
各镀敷条件如下。
[镀Ni]
镀敷浴组成：硫酸镍240g/L、氯化镍45g/L、硼酸30g/L，镀敷浴温度：35℃，电流密度：2A/dm2
[Sn/Ni合金镀敷]
镀敷浴组成：pyro alloy SN starter 500mL/L、焦磷酸锡25g/L，镀敷浴温度：40℃，电流密度：1A/dm2
[镀Sn]
镀敷浴组成：硫酸亚锡60g/L、硫酸55g/L，镀敷浴温度：20℃，电流密度：2A/dm2
在各种条件下对N＝5的试样数进行了评价，其结果如表3所示。
【表3】
根据表3可知，镀Sn部分的表面硬度软，弯曲加工性及锡焊焊接性都显示出良好的特性。另一方面，镀Ni部分显示出HV140以上的硬度且Sn/Ni合金镀敷部分显示出HV180以上的硬度，两者的弯曲加工性与镀Sn部分相比都有下降。另外镀Ni部分的锡焊焊接性大幅降低，Sn/Ni合金镀敷的零交叉时点也比镀Sn变长。
<实施例3>
对市售的软溶镀Sn铜合金制端子的包含滑动部分的区域，在大气中进行下述的三种局部退火固化处理，即交流式局部加热处理、高频加热处理、激光加热处理。对这些固化处理部进行了合金层及残留Sn层的厚度的测定、及硬度的测定，并且评价了凸端子、凹端子的插入力。
各端子材料(D-I)的组成、硬度等如表1所示。在各种条件下对N＝5的试样数进行了评价，其结果如表4-6所示。
【表4】
表4是对凸端子的宽为0.090英寸(约2.29mm)的090型端子的包含滑动部分的区域进行交流式局部加热的例子。
No.1是凸端子、凹端子都没有实施局部固化处理的时候，两端子的硬度差(ΔHV)为5，较小，插入力显示较大的值8.2N。
No.2是通过对凸端子的局部固化处理，ΔHV变成17，插入力与No.1相比也减少了21％左右。
另外，随着局部固化处理的推进，凸端子的包含滑动部分的区域的固化程度增加，两端子的硬度差增加，可以得到更理想的插入力值。这时脱离力也可以得到理想范围内的数值。
对040型凸端子及凹端子的包含滑动部分的区域实施了高频加热，之后调查了凸端子、凹端子的插入力及脱离力。另外对经同样处理的凸端子及凹端子(对凹端子是展开进行)测定了其滑动部分的镀层的厚及硬度。评价结果如表5所示。
【表5】
表5中No.1是对凸端子和凹端子都没有实施局部固化处理的、购买之后直接使用的组合的评价结果，此时两端子的硬度差ΔHV是6，插入力是3.5N。
另一方面，No.2是对凸端子实施了局部固化处理的例子，两端子的硬度差ΔHV是40，但插入力仍停留在3.2N。这时，虽与No.1相比约减少了9％，但不能说是充分的减少量。No.3的ΔHV是63，其插入力减少到2.9，相对于No.1的减少率约为18％，能看出明显的减少效果。No.4的ΔHV是132，这时插入力2.4N相对于No.1减少了近31％，能满足多数汽车制造商的要求。
另外，No.5是凸端子保持初期的状态而对凹端子实施了固化处理的例子，这时滑动部分中的凸端子、凹端子的硬度差ΔHV为48，插入力为3.3N，相对于No.1的减少率只约为6％。
同样，No.6的ΔHV为113，插入力为2.9N，与No.1相比减少了约17％，但相对于ΔHV的大小而言，减少效果弱于对凸端子的滑动部分进行固化处理的情况。
对端子大小更小的025型凸端子(凸端子薄片的宽约0.63mm)的包含滑动部分的区域实施了激光加热，并测定了加热处理部的镀层的厚度、硬度，同时评价了和凹端子的插入力及脱离力。其结果如表6所示。
【表6】
根据表6的结果，No.1是购买之后直接使用的端子的组合，这时两端子的硬度差ΔHV是5，插入力是1.1N。虽然汽车制造商的需要各不相同，其中也有人希望比目前使用的插入力减少15-50％。
No.2是对凸端子实施了局部固化处理的例子，两端子的ΔHV是70，插入力是iN，比No.1只减少了约9％。
No.3是进一步实施了凸端子的固化处理且使两端子的ΔHV成为81的例子，插入力减少到0.8N，相对于No.1的减少率约为27％。
No.4是对凸端子的滑动部分区域实施固化处理直到硬度达HV168的例子，这时插入力是0.7N，相对于No.1的减少率变成约36％，脱离力也显示出理想值。
<实施例4>
作为上述的连接器端子，准备了基材3是由C2600(70/30)黄铜构成且硬度为HV140左右的试样。该基材厚度是，凸端子用为0.64mm，凹端子用为0.25mm。对该基材3进行碱性脱脂、电解脱脂及活化处理，并在下述条件下通过Cu底层镀敷形成Cu层6后，通过Sn精镀形成纯Sn层7，并使凸端子用的基材以6秒种通过800℃的炉子，使凹端子用的基材以8秒种通过800℃的炉子，由此进行软溶处理，最终得到了镀锡Cu合金薄板。在该状态下凸端子部件的镀敷厚度是纯Sn层为0.62μm，合金层为0.62μm，凹端子部件的镀敷厚是纯Sn层为0.29μm，合金层为0.94μm。
接着在还原气氛中，在250℃及300℃，在0、3、5、10、20分钟的条件下实施加热处理，使Cu-Sn合金层进一步充分形成，得到经表面固化的镀Cu合金薄板，再对它进行加压加工，得到如图5(a)所示的凸端子1及凹端子2。
[底层镀Cu条件]
镀敷浴组成：硫酸铜200g/L、硫酸55g/L，镀敷浴温度：30℃，电流密度：2A/dm2
[镀Sn条件]
镀敷浴组成：硫酸亚锡60g/L、硫酸55g/L，镀敷浴温度：20℃，电流密度：2A/dm2
对该端子1，2用维氏硬度计以10g负荷测定了表面硬度。其结果如表7所示。
【表7】
将处理时间不同即表面硬度不同的上述端子1，2组合，分别测定了凸端子1及凹端子2的插入力。其结果如图6所示。同样对凸端子1及凹端子2测定了脱离力。其结果如图7所示。图6、图7中，坐标图的黑点旁边所记录的数字是对应于横轴中的组合处理条件的样品的插入力及脱离力的平均值。
从上述结果可以知道，如图6所示，即使凹端子的滑动部分的固化处理时间为0即未处理，由于对凸端子的滑动部分表面实施了固化处理，表面维氏硬度(HV)也在60-700HV的范围，因而可以获得插入力(脱离力)减低的效果，有优良的接触稳定性，用人力插拔时的负担减少。如果未处理的是凸端子，虽然对凹端子的处理多少有一定效果，但不明显。对凸端子及凹端子双方实施了固化处理时，与双方都未处理的时候相比有可能反而使插入力及脱离力变大。
即，将凸端子和凹端子的滑动部分表面硬度的范围设定在上述的实施形态中的规定值内，或者两端子中至少使所述滑动部分的维氏硬度在95-250HV左右的范围，除此以外的部分的维氏硬度在60-160HV左右的范围，且两者的滑动部分的维氏硬度之差在15HV左右以上，理想的是维氏硬度之差在40HV左右以上，更理想的是90HV左右以上，进一步理想的是在120HV左右以上，这时，通过使凸端子的滑动部分的维氏硬度高于凹端子的滑动部分，可以减低插拔力。
具体如图6、图7所示，凹端子处于未处理(硬度113.3HV)状态，对凸端子实施了处理时间为3、5、10、20分钟的固化处理(硬度为97.7HV、154.3HV、204.3HV、233.2HV)时，可以知道具有减低插拔力的效果。
将两端子设定为至少所述滑动部分的维氏硬度在95-250HV左右的范围，除此以外的部分的维氏硬度在60-160HV左右的范围，且两者的滑动部分的维氏硬度之差在100HV左右以上，这时，可知通过使凹端子的滑动部分维氏硬度高于凸端子的滑动部分，可以减低插拔力。
具体的如图6，图7所示，凸端子处于未处理(硬度68.1HV)状态，对凹端子实施了处理时间为3、5、10、20分钟的固化处理(硬度为162.6HV、223.0HV、233.0HV、242.0HV)时，可以知道具有减低插拔力的效果。
与上述实施例同样，对0.25mm厚的材料进行镀敷处理后，制造出固化处理的热处理时间设定成0、1、3、5、10、30分钟的样品，通过月牙形图法测定在其表面的焊锡湿润性。其结果如图8所示。月牙形图是按照MIL-STD883E来求得零时点及最大润湿应力(mN)。
如上所述，通过表面固化处理虽然焊锡润湿性有所下降，可是在本发明中实施固化处理的是不进行锡焊焊接的滑动部分，而对除此以外的部分即实际要进行锡焊焊接的部分不实施固化处理，因此可以维持良好的锡焊焊接性，同时还可能获得插拔性的提高。
下面说明本发明的连接器端子中基材3及镀层4等的膜厚的具体例。
如图9(a)所示，在被做成Cu合金的基材3上实施镀敷使得Cu层6为0.5μm，Sn层7为1μm。接着，如图9(b)所示，通过软溶处理使Sn层7为0.7μm，Cu-Sn合金层8为0.6μm。然后通过实施作为固化处理的热处理，如图9(c)所示，优选使Cu-Sn合金层8成为2.0μm。
由此，可以在凸端子1及凹端子2的滑动部分S设定如上述的表面硬度。
被设定成上述膜厚的各层中其组成是，Cu-Sn合金层下部是由Cu3Sn构成，上部是由Cu6Sn5构成。
如图10(a)所示，在被做成Cu合金的基材3上实施镀敷使得Ni层16为0.5μm，Sn层7为1μm。接着，如图10(b)所示，通过软溶处理使Sn层7为0.7μm，Ni-Sn合金层18为0.6μm，Cu-Ni层17为0.4μm。然后通过实施作为固化处理的热处理，如图10(c)所示，优选使含有Ni-Sn的合金层18成为2μm。
由此，可以在凸端子1及凹端子2的滑动部分S设定如上述的表面硬度。
被设定成上述膜厚的各层中，其主要组成是NiSn。
除此之外，例如Ni层16的镀敷初期厚度较薄，为0.1μm左右时，母材的Cu原子会越过Ni层扩散到镀Sn层中，最终Sn合金层下侧成为Ni3Sn和Cu混合的层，在上侧形成Cu-Sn合金层(具体为Cu3Sn+Cu6Sn5)。
如图11(a)所示，在被做成Cu合金的基材3上实施镀敷使得Ni层16为0.3μm，Cu层6为0.2μm，Sn层7为1μm。接着，如图11(b)所示，通过软溶处理及热处理优选使Sn层7低于0.1μm，Cu-Sn层8为0.4μm，Cu-Sn-Ni合金层19为1.4μm。这时也可以使Sn层7不残留。
由此，可以在凸端子1及凹端子2的滑动部分S设定如上述的表面硬度。
被设定成上述膜厚的各层中其组成是，Cu-Sn合金层具有Cu3Sn-Cu6Sn5的组成，Cu-Sn-Ni层具有Cu：10-50％，Sn：20-80％，Ni：10-50％的组成。
根据本发明的连接器端子、连接器及其制造方法，由于至少滑动部分的维氏硬度在60-700HV的范围，可以获得插入力(插拔力)的减低效果，具有优良的接触稳定性，用人力插拔时的负担减小，同时因插入到连接器时的插入力小而连接器的插入作业容易进行，脱离力也显示相应的值，从而可以提高插拔性并减小组装时所需的插入力。因此在像汽车的发动机运转时等极其高温环境下不会出现脱落等故障，可以提供优良的连接器。由于除此以外的部分的维氏硬度在45-250HV的范围，可以防止加压加工等时的加工性的降低，防止锡焊焊接性的降低，防止成品率的降低，同时还可以防止作为制品的可靠性的下降。
表1
| 铜合金材料 | ||||||
| 铜合金 | 厚度(mm) | 成分组成(重量％) | 特性 | |||
| Cu以外的成分 | Cu及不可避免的杂质 | 拉伸强度(N/mm2) | 延伸率(％) | 硬度(HV) | ||
| A | 0.25 | Zn：31.0，Fe：0.01 | 残留 | 462 | 32 | 135 |
| B | 0.25 | Ni：1.95，Si：0.45，Sn：0.43，Zn：0.78 | 残留 | 515 | 14 | 150 |
| C | 0.25 | Mg：0.65，P：0.007 | 残留 | 512 | 14 | 166 |
| D | 0.3 | Mg：0.68，P：0.008 | 残留 | - | - | 172 |
| E | 0.32 | Zn：29.5 | 残留 | - | - | 146 |
| F | 0.25 | Zn：28.7 | 残留 | - | - | 148 |
| G | 0.64 | Ni：1.85，Si：0.47，Sn：0.51，Zn：0.88 | 残留 | - | - | 194 |
| H | 0.25 | Ni：2.03，Si：0.43，Sn：0.48，Zn：0.85 | 残留 | - | - | 201 |
| I | 0.64 | Ni：1.87，Si：0.43，Sn：0.47，Zn：0.83 | 残留 | - | - | 183 |
表2
| No | 铜合金薄板 | 高频加热条件 | 镀层厚度 | 硬度HV | 弯曲性(R/t) | 锡焊焊接性零交叉时点(sec) | ||||
| 电压(V) | 电流(A) | 时间(sec) | 合金层(μm) | 纯Sn(μm) | G.W. | B.W. | ||||
| 1 | A | - | - | - | 0.53 | 0.91 | 68 | 0 | 0 | 0.75 |
| 2 | A | 128 | 26.5 | 2 | 1.45 | 0.45 | 97 | 1 | 1 | 1.1 |
| 3 | A | 128 | 26.5 | 3 | 1.87 | 0.24 | 110 | 1.2 | 1.2 | 2.2 |
| 4 | A | 148 | 29 | 4 | 2.35 | ～0 | 180 | 2 | 2.4 | 8.3 |
| 5 | A | 128 | 26.5 | 10 | 2.35 | 0 | 275 | 8 | 10 | 10以上 |
| 6 | B | - | - | - | 0.62 | 0.72 | 75 | 0.4 | 0.4 | 0.78 |
| 7 | B | 148 | 29 | 2 | 1.26 | 0.40 | 98 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | B | 148 | 29 | 3 | 1.88 | 0.09 | 140 | 1.6 | 1.6 | 3.8 |
| 9 | B | 148 | 29 | 6 | 2.06 | ～0 | 232 | 2.4 | 3.2 | 9.5 |
| 10 | B | 148 | 29 | 7 | 2.06 | 0 | 255 | 8 | 8 | 10以上 |
表3
| 材料：铜合金条C、厚0.25mm | ||||||
| No. | 镀敷的种类 | 镀厚(μm) | 硬度(HV) | 弯曲性(R/t) | 锡焊焊接性零交叉时点(scc) | |
| G.W. | B.W. | |||||
| 1 | 镀Sn | 0.9 | 63 | 0 | 0 | 0.7 |
| 2 | 镀Ni | 0.3 | 144 | 0.6 | 0.8 | 10以上 |
| 3 | 镀Ni | 1.08 | 153 | 1.6 | 2 | 10以上 |
| 4 | Sn/Ni合金镀敷 | 0.32 | 185 | 0.6 | 1.2 | 2.1 |
| 5 | Sn/Ni合金镀敷 | 0.91 | 219 | 1.6 | 2.4 | 3.5 |
表4
| 凹端子：090型，材料：铜合金(D)，厚0.30mm，镀层厚度：合金层0.75μm，纯Sn层0.73μm，硬度HV61 | |||||||||
| 凸端子：090型，材料：铜合金(E)，厚0.32mm，镀层厚度：合金层0.48μm，纯Sn层0.83μm，硬度HV56 | |||||||||
| 凸端子 | 凸端子局部固化处理条件 | 凸端子镀层的厚度 | 凸端子硬度HV | 凸、凹端子硬度之差(ΔHV) | 插入力(N) | 脱离力(N) | |||
| No. | 电压(V) | 电流(A) | 时间(sec) | 合金层(μm) | 纯Sn层(μm) | ||||
| 1 | - | - | - | 0.48 | 0.83 | 56 | 5 | 8.2 | 7.6 |
| 2 | 100 | 40 | 5 | 1.04 | 0.55 | 78 | 17 | 6.5 | 6.4 |
| 3 | 100 | 50 | 5 | 1.58 | 0.28 | 110 | 49 | 5.7 | 5.8 |
| 4 | 100 | 60 | 5 | 1.96 | 0.09 | 129 | 68 | 5.4 | 5.5 |
| 5 | 100 | 80 | 5 | 2.14 | 0 | 221 | 160 | 4.1 | 4.1 |
表5
| 凹端子：040型，材料：铜合金(F)，厚0.25mm，镀层厚度：合金层0.72μm，纯Sn层0.81μm，硬度HV58 | |||||||||
| 凸端子：040型，材料：铜合金(G)，厚0.64mm，镀层厚度：合金层0.77μm，纯Sn层0.66μm，硬度HV64 | |||||||||
| 凸端子 | 凸端子局部固化处理条件 | 凸端子镀层厚度 | 凸端子硬度HV | 凸、凹端子硬度之差(ΔHV) | 插入力(N) | 脱离力(N) | |||
| No. | 电压(V) | 电流(A) | 时间(sec) | 合金层(μm) | 纯Sn层(μm) | ||||
| 1 | - | - | - | 0.77 | 0.66 | 64 | 6 | 3.5 | 3.7 |
| 2 | 140 | 28 | 2 | 1.55 | 0.27 | 98 | 40 | 3.2 | 3.3 |
| 3 | 140 | 28 | 3 | 1.91 | 0.09 | 121 | 63 | 2.9 | 2.9 |
| 4 | 140 | 28 | 5 | 2.09 | ～0 | 190 | 132 | 2.4 | 2.3 |
| 凹端子 | 凹端子局部固化处理条件 | 凹端子镀层厚度 | 凹端子硬度HV | 凸、凹端子硬度之差(ΔHV) | 插入力(N) | 脱离力(N) | |||
| No. | 电压(V) | 电流(A) | 时间(sec) | 合金层(μm) | 纯Sn层(μm) | ||||
| 5 | 140 | 28 | 3 | 1.84 | 0.25 | 112 | 48 | 3.3 | 3.3 |
| 6 | 140 | 28 | 5 | 2.34 | ～0 | 177 | 113 | 2.9 | 2.7 |
表6
| 凹端子：025型，材料：铜合金(H)，厚0.25mm，镀层厚度：合金层0.75μm，纯Sn层0.64μm，硬度HV66 | ||||||||
| 凸端子：025型，材料：铜合金(I)，厚0.64mm，镀层厚度：合金层0.73μm，纯Sn层0.54μm，硬度HV71 | ||||||||
| 凸端子 | 凸端子局部固化处理条件 | 凸端子镀层的厚 | 凸端子硬度HV | 凸、凹端子硬度之差(ΔHV) | 插入力(N) | 脱离力(N) | ||
| No. | 功率(W) | 时间(sec) | 合金层(μm) | 纯Sn层(μm) | ||||
| 1 | - | - | 0.73 | 0.54 | 71 | 5 | 1.1 | 1.2 |
| 2 | 260 | 10 | 1.63 | 0.09 | 136 | 70 | 1 | 1.1 |
| 3 | 260 | 15 | 1.71 | 0.05 | 147 | 81 | 0.8 | 0.9 |
| 4 | 260 | 25 | 1.81 | ～0 | 168 | 102 | 0.7 | 0.7 |
表7
| 处理时间(分钟) | 滑动部分表面硬度HV(10g) | |
| 凸端子 | 凹端子 | |
| 0 | 68.1 | 113.3 |
| 3 | 97.7 | 162.6 |
| 5 | 154.3 | 223.0 |
| 10 | 204.3 | 233.0 |
| 20 | 233.2 | 242.0 |
Claims (13)
1、一种连接器端子，是由经过镀敷的Cu合金薄板形成的连接器端子，其特征在于，至少滑动部分的维氏硬度在60-700HV的范围，除此以外的部分的维氏硬度在45-250HV的范围，所述连接器端子具有可以嵌合的一对凸端子及凹端子，且两者的所述滑动部分的维氏硬度之差在15HV以上。
2、如权利要求1所述的连接器端子，其中至少所述滑动部分的维氏硬度在80-400HV的范围，除此以外的部分的维氏硬度在45-200HV的范围，并且两者的滑动部分的维氏硬度之差在30HV以上。
3、如权利要求1所述的连接器端子，其中至少所述滑动部分的维氏硬度在120-300HV的范围，除此以外的部分的维氏硬度在45-160HV的范围，并且两者的滑动部分的维氏硬度之差在75HV以上。
4、如权利要求1所述的连接器端子，其中所述凸端子及所述凹端子中的至少一方是用，在Cu合金的基材表面上实施了含有选自Sn、Cu、Ag、Ni、Pb、Zn、P、B、Cr、Mn、Fe、Co、Pd、Pt、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、In、C、S、Au、Si、Sb、Bi及Te中的一种或两种以上的金属的镀敷处理的金属薄板制作的。
5、如权利要求1所述的连接器端子，其中所述凸端子及所述凹端子的至少一方是用经过含有0.1-10重量％的Cu且剩余部分由Sn及不可避免的杂质所组成的Cu-Sn合金镀敷处理的Cu合金薄板制作的。
6、如权利要求1所述的连接器端子，其中所述凸端子及所述凹端子的至少一方是用经过含有0.1-40重量％的Ni且剩余部分由Sn及不可避免的杂质所组成的Ni-Sn合金镀敷处理的Cu合金薄板制作的。
7、如权利要求1所述的连接器端子，其中所述凸端子及所述凹端子的至少一方是用经过含有0.1-10重量％的Ag且剩余部分由Sn及不可避免的杂质所组成的Ag-Sn合金镀敷处理的Cu合金薄板制作的。
8、如权利要求1所述的连接器端子，其中所述凸端子及所述凹端子的至少一方是用，在Cu合金的基材上直接，或者介入Cu层或Ni层或Ni及Cu层后，实施Sn电镀、或对Sn电镀进行软溶处理的镀Sn、或由热浸镀所形成的镀Sn中的任一种的镀Sn的Cu合金薄板制作的。
9、一种制造权利要求1的连接器端子的方法，其特征在于，包括对由铜或铜合金条形成的基材表面实施镀敷的工序、对该基材实施加压加工的工序、和至少对滑动部分实施固化的固化处理工序，且所述固化工序是通过选自激光照射、高频加热、交流式局部加热、局部气体燃烧器加热中的一种以上的加热处理所进行的局部加热处理。
10、如权利要求9所述的连接器端子的制造方法，其中，在所述固化工序中，在进行镀敷处理后，对所述基材的对应于所述滑动部分的部分实施固化处理，之后实施加压加工。
11、如权利要求9所述的连接器端子的制造方法，其中，作为所述镀敷处理，在所述基材上直接或者介入Cu层或Ni层或Ni及Cu层后形成纯Sn层，作为所述固化处理，加热对应于滑动部分的部分，进而使所述纯Sn层和所述基材或所述Cu层或Ni层或Ni及Cu层之间相互热扩散，形成Cu-Sn合金层或Ni-Cu-Sn合金层，直至该纯Sn层的厚度低于0.6μm。
12、如权利要求11所述的连接器端子的制造方法，其中，通过热处理形成所述Cu-Sn合金层或Ni-Cu-Sn合金层，直至所述纯Sn层的厚度变为0。
13、一种用于连接器的条状件，是用权利要求10-12中的任一项所述的连接器端子的制造方法制造的。
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