DE112013002435B4

DE112013002435B4 - Plattierter Anschluss für einen Verbinder und Anschlusspaar

Info

Publication number: DE112013002435B4
Application number: DE112013002435.7T
Authority: DE
Inventors: c/o AutoNetworks Technolo Saka Yoshifumi; c/o AutoNetworks Technologies Watanabe Hajime; c/o AutoNetworks Technologies Satou Mikio; c/o AutoNetworks Technologies Ookubo Masayuki
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2019-07-11
Anticipated expiration: 2033-05-10
Also published as: CN104303371A; JP5696811B2; CN104303371B; DE112013002435T5; JPWO2013168764A1; US9673547B2; WO2013168764A1; US20150133005A1

Abstract

Plattierter Anschluss für einen Verbinder, umfassend eine Lage (1), welche aus Zinn und Palladium hergestellt ist und eine Zinn-Palladium-Legierung enthält, wobei die Lage (1) auf einer Oberfläche eines Basismaterials (2) ausgebildet ist, welches aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt ist,
wobei die Lage (1) derart ist, dass Domänenstrukturen einer ersten Metallphase, welche aus einer Legierung von Zinn und Palladium hergestellt ist, in einer zweiten Metallphase ausgebildet sind, welche aus purem Zinn oder einer Legierung hergestellt ist, welche ein höheres Verhältnis von Zinn zu Palladium als in der ersten Metallphase aufweist,
wobei ein Verhältnis einer freigelegten Oberfläche der ersten Metallphase auf einer Oberfläche der Lage (1) nicht geringer als 10 % und nicht höher als 80 % ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen plattierten Anschluss für einen Verbinder, genauer auf einen plattierten Anschluss für einen Verbinder, welcher eine eine Legierung plattierende Schicht bzw. Lage beinhaltet, und auf ein Anschlusspaar, welches durch ein Verwenden eines derartigen plattierten Anschlusses gebildet wird.
Stand der Technik
Kupfer und eine Kupferlegierung, welche eine hohe elektrische Leitfähigkeit, eine gute Verformbarkeit und eine geeignete Festigkeit bzw. Stärke aufweisen, werden für elektrisch leitende bzw. leitfähige Glieder verwendet, welche beispielsweise in elektrischen Verbindungsanschlüssen verwendet werden. Da isolierende Filme, wie beispielsweise Oxidfilme und Sulfidfilme auf Oberflächen von diesen ausgebildet sind bzw. werden, ist ein Kontaktwiderstand hoch zu der Zeit eines Kontakts mit anderen Leitern. Demgemäß wurde ein Anschluss, welcher durch ein Aufbringen einer Zinnplattierung 21 auf einer Oberfläche eines Basismaterials 22, wie beispielsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung, ausgebildet wird, wie dies in 7(b) gezeigt ist, konventionell allgemein als ein Verbinderanschluss für ein Verbinden bzw. Anschließen einer elektrischen Komponente oder dgl. eines Kraftfahrzeugs verwendet. Beispielsweise ist ein Verbinderanschluss, welcher eine Zinnplattierschicht beinhaltet, in der Patentliteratur 1 beschrieben. Im Vergleich zu anderen Metallen ist Zinn dadurch charakterisiert, dass es sehr weich ist. In einem mit Zinn plattierten Anschluss ist bzw. wird ein relativ harter isolierender Zinnoxidfilm auf einer Oberfläche einer metallischen Zinnschicht ausgebildet. Jedoch wird, da der Zinnoxidfilm mit einer geringen Kraft zerstört wird und die weiche Zinnlage bzw. -schicht leicht freigelegt wird, ein guter elektrischer Kontakt aufgebaut bzw. hergestellt.
US 2012/0 107 639 A1 offenbart eine elektrische Komponente, welche hergestellt wird indem eine mittlere plattierte Schicht aus Palladium oder einer Palladium-Legierung auf einem Substrat geformt wird, und indem eine plattierte Oberflächenschicht aus Zinn oder einer ZinnLegierung, die kein Palladium beinhaltet, auf der mittleren plattierten Schicht geformt wird. Diese elektrische Komponente weist somit eine Oberflächenschicht auf, die primär aus Zinn besteht, wobei die Entstehung von Whiskers erschwert wird.
Literaturliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische nicht geprüfte Patentveröffentlichung Nr. H10-46363
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In dem Verbinderanschluss, welcher mit der Zinnplattierlage ausgebildet ist, kann ein guter elektrischer Kontakt, wie dies oben beschrieben ist, aufgrund der Weichheit von Zinn hergestellt werden, während es ein Problem eines hohen Reibungskoeffizienten zu der Zeit einer Anschlussverbindung ebenso aufgrund der Weichheit von Zinn gibt. Wie dies in 7(b) gezeigt ist, wird auf der Oberfläche der weichen Zinnplattierlage 21 die Zinnlage 21 leicht eingegraben und haftet leicht an, wenn ein Verbinderkontakt gleitet. Dies erhöht den Reibungskoeffizienten der Oberfläche der Zinnplattierlage 21 und erhöht eine Kraft, welche notwendig ist, um den Verbinderanschluss einzusetzen (Einsetzkraft). Insbesondere in dem Fall eines Verwendens einer Zinnplattierung für Anschlüsse eines mehrpoligen einpassenden Verbinders, welcher viele Anschlüsse enthält, wird die Einsetzkraft größer, wenn die Anzahl der Anschlüsse ansteigt, und ein Verbindungsvorgang wird schwierig.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, einen plattierten Anschluss für einen Verbinder und ein Anschlusspaar zur Verfügung zu stellen, welche einen niedrigeren Reibungskoeffizienten als ein mit Zinn plattierter Verbinderanschluss aufweisen.
Lösung für das Problem
Um das obige Problem zu lösen, ist ein plattierter Anschluss für einen Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass eine eine Legierung enthaltende Lage, welche aus Zinn und Palladium hergestellt ist und eine Zinn-Palladium-Legierung enthält, auf einer Oberfläche eines Basismaterials ausgebildet ist, welches aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt ist bzw. besteht.
Hier ist der Gehalt an Palladium in der eine Legierung enthaltenden Schicht bzw. Lage vorzugsweise nicht niedriger als 1 Atom %.
Der Gehalt an Palladium in der eine Legierung enthaltenden Lage ist bzw. liegt vorzugsweise unter 20 Atom %.
Darüber hinaus ist die eine Legierung enthaltende Lage vorzugsweise derart, dass Domänenstrukturen einer ersten Metallphase, welche aus einer Legierung von Zinn und Palladium hergestellt ist, in einer zweiten Metallphase ausgebildet sind, welche aus purem Zinn oder einer Legierung hergestellt ist, welche ein höheres Verhältnis von Zinn zu Palladium als in der ersten Metallphase aufweist.
Darüber hinaus ist ein Verhältnis einer freigelegten Oberfläche der ersten Metallphase auf einer Oberfläche der eine Legierung enthaltenden Lage vorzugsweise nicht geringer als 10 %.
Das Verhältnis der freigelegten Oberfläche der ersten Metallphase auf der Oberfläche der eine Legierung enthaltenden Lage ist vorzugsweise nicht höher als 80 %.
Der Glanz der Oberfläche des Verbinderanschlusses liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 300 %.
Darüber hinaus ist eine Dicke der eine Legierung enthaltenden Lage vorzugsweise nicht geringer bzw. kleiner als 0,8 µm.
Darüber hinaus ist ein dynamischer Reibungskoeffizient, wenn Oberflächen der eine Legierung enthaltenden Lagen gegeneinander gerieben werden, vorzugsweise nicht höher als 0,4.
Darüber hinaus ist eine Vickers-Härte der eine Legierung enthaltenden Lage vorzugsweise nicht niedriger als 100.
Eine Domäne der ersten Metallphase, welche eine Abmessung kürzer als die längste von geraden Linien aufweist, welche einen Kontaktabschnitt kreuzen, um in elektrischen Kontakt mit einem anderen elektrisch leitenden bzw. leitfähigen Glied gebracht zu werden, ist vorzugsweise auf einer Oberfläche des Kontaktabschnitts freigelegt.
Der Kontaktabschnitt liegt vorzugsweise in der Form einer Prägung vor. Ein Radius der Prägung ist vorzugsweise nicht kleiner als 3 mm.
Ein Anschlusspaar gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen aufzunehmenden bzw. Stecker-Verbinderanschluss und einen aufnehmenden bzw. Buchsen-Verbinderanschluss, wobei wenigstens einer des aufzunehmenden und aufnehmenden Verbinderanschlusses durch den obigen plattierten Anschluss für einen Verbinder ausgebildet ist.
Hier ist eine Kontaktlast, welche auf einen Kontaktabschnitt aufgebracht wird, wo der aufzunehmende und aufnehmende Verbinderanschluss in Kontakt miteinander gelangen, vorzugsweise nicht geringer als 2 N, weiter bevorzugt nicht geringer als 5 N.
Effekte der Erfindung
Gemäß dem plattierten Anschluss für einen Verbinder der vorliegenden Erfindung ist es für die plattierende Schicht bzw. Lage unwahrscheinlich, dass sie eingegraben bzw. angehoben wird oder an sich an einem Verbinderkontakt anhaftet, da die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Schicht bzw. Lage, welche eine große Härte aufweist, auf der Oberfläche des Basismaterials ausgebildet ist. Dies reduziert einen Reibungskoeffizienten der Oberfläche und unterdrückt bzw. verringert eine Anschlusseinsetzkraft.
Hier wird der Reibungskoeffizient wirksamer verringert, wenn die Zusammensetzung, die Struktur, der dynamische Reibungskoeffizient und die Härte der eine Legierung enthaltenden Schicht bzw. Lage spezifiziert sind, wie dies oben beschrieben ist. Insbesondere ist bzw. wird, da die erste Metallphase, welche aus der Legierung von Zinn und Palladium hergestellt ist, einen hohen Effekt beim Reduzieren des Reibungskoeffizienten aufweist, der Reibungskoeffizient des Verbinderkontaktabschnitts effektiv bzw. wirksam durch ein Einstellen des Verhältnisses der freigelegten Oberfläche der ersten Metallphase auf der Oberfläche der eine Legierung enthaltenden Lage auf 10 % oder höher reduziert.
Andererseits ist bzw. wird, da die zweite Metallphase, welche aus purem Zinn oder der Legierung hergestellt ist, welche ein höheres Verhältnis von Zinn zu Palladium als in der ersten Metallphase aufweist, einen niedrigen Kontaktwiderstand aufweist, es möglich, einen Kontaktwiderstand des Verbinderkontaktabschnitts zu unterdrücken und einen guten elektrischen Kontakt durch ein Einstellen bzw. Festlegen des Verhältnisses der freigelegten Oberfläche der ersten Metallphase auf der Oberfläche der eine Legierung enthaltenden Lage auf 80 % oder weniger aufzubauen. Dies kann eine Reduktion des Reibungskoeffizienten und das Sicherstellen einer Verbindungszuverlässigkeit kombinieren. Der Glanz der Oberfläche, welcher durch ein einfaches Verfahren messbar ist und eine gute Korrelation zu dem Verhältnis der freigelegten Oberfläche der ersten Metallphase aufweist, kann als ein Index für ein Erhalten eines derartigen Verbinderanschlusses verwendet werden, welcher fähig ist, einen geringen bzw. niedrigen Reibungskoeffizienten und eine hohe Verbindungszuverlässigkeit zu kombinieren.
Wenn eine Domäne der ersten Metallphase, welche eine kürzere Abmessung als die längste von geraden Linien aufweist, welche den Kontaktabschnitt schneiden bzw. kreuzen, um in elektrischen Kontakt mit einem anderen elektrisch leitenden bzw. leitfähigen Glied gebracht zu werden, auf der Oberfläche des Kontaktabschnitts freigelegt ist bzw. wird, sind bzw. werden sowohl die erste Metallphase als auch die zweite Metallphase in dem Kontaktabschnitt freigelegt. Somit kann man sich gleichzeitig an einem Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten durch die erste Metallphase als auch an einem Effekt eines Reduzierens eines Kontaktwiderstands durch die zweite Metallphase erfreuen. Insbesondere wird, wenn der Kontaktabschnitt in der Form einer Prägung anstelle in der Form einer flachen Platte vorliegt, wenn darüber hinaus ein Radius dieser Prägung nicht geringer als 3 mm ist, der Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten erhöht.
Gemäß dem Anschlusspaar der obigen Erfindung wird eine Kraft, welche für ein Einsetzen des Anschlusses notwendig ist, unterdrückt bzw. reduziert, da die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Schicht bzw. Lage, welche eine große Härte aufweist, auf der Oberfläche von einem des aufzunehmenden und aufnehmenden Verbinderanschlusses ausgebildet ist, um den Reibungskoeffizienten der Oberfläche zu reduzieren.
Hier kann, wenn eine Kontaktlast bzw. -belastung, welche auf den Kontaktabschnitt aufgebracht wird, wo der aufzunehmende und aufnehmende Verbinderanschluss in Kontakt miteinander gelangen, nicht geringer als 2 N ist, ein Oxidfilm, welcher auf der Oberfläche der zweiten Metallphase gebildet wird, gebrochen werden, um eine elektrische Leitfähigkeit zwischen den beiden Anschlüssen aufzubauen bzw. herzustellen. Somit kann eine Eigenschaft einer guten elektrischen Verbindung der zweiten Metallphase wirksam verwendet werden. Darüber hinaus wird, wenn die Kontaktlast nicht niedriger als 5 N ist, der Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten stark erhöht.
Figurenliste

1 sind schematische Diagramme, welche einen Querschnitt eines mit einer Zinn-Palladium-Legierung plattierten Anschlusses zeigen, wobei 1(a) einen Fall zeigt, wobei eine eine Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Schicht bzw. Lage auf einem Basismaterial ausgebildet ist bzw. wird, welche aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, und 1(b) einen Fall zeigt, wo eine Nickel-Unterlage zusätzlich vorgesehen ist,
2 ist ein Graph, welcher eine Vickers-Härte zeigt, welche gemessen wird, während der Gehalt an Palladium in einer Palladium-Legierung variiert wurde,
3 sind Graphen, welche Reibungskoeffizienten zeigen, welche gemessen werden, während der Gehalt an Palladium in der Palladium-Legierung variiert wurde, wobei der Gehalt von Palladium 1 Atom % in 3(a), 4 Atom % in 3(b) und 7 Atom % in 3(c) ist und eine dicke Linie einen Reibungskoeffizienten eines plattierten Glieds repräsentiert, welches mit einer Palladium-Legierung ausgebildet ist, und eine dünne Linie einen Reibungskoeffizienten eines mit Zinn plattierten Glieds in jeder Figur repräsentiert,
4 zeigt SEM Bilder von Querschnitten von plattierten Gliedern, welche jeweils mit einer Zinn-Palladium-Legierungs-Lage ausgebildet sind, wobei ein Verhältnis einer freigelegten Oberfläche von Legierungsteilen 12 % in 4(a), 45 % in 4(b) und 78 % in 4(c) ist,
5 ist ein Graph, welcher einen Zusammenhang des Verhältnisses der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile und eines Oberflächenglanzes zeigt,
6 ist ein Graph, welcher eine Kontaktlast-Kontaktwiderstands-Charakteristik in doppelt logarithmischer Darstellung zeigt, wenn das Verhältnis der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile 45 % beträgt, und
7 sind Diagramme, welche die Struktur eines Verbinderkontaktabschnitts zeigen, wobei 7(a) den Fall eines mit Zinn-Palladium plattierten Anschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und 7(b) den Fall eines konventionellen, mit Zinn plattierten Anschlusses zeigt.

Ausführungsform der Erfindung
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben.
Ein plattierter Anschluss für einen Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung (kann nachfolgend lediglich als ein plattierter Anschluss oder ein Verbinderanschluss bezeichnet werden) ist derart, dass eine eine Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage bzw. Schicht 1 (kann nachfolgend lediglich als eine eine Legierung enthaltende Schicht bzw. Lage bezeichnet werden) auf einer Oberfläche eines Basismaterials 2 ausgebildet ist bzw. wird, wie dies in einer Querschnittskonfiguration in 1 gezeigt ist. Die eine Legierung enthaltende Lage 1 ist wenigstens auf einem Teil des Verbinderanschlusses für einen Verbinder ausgebildet, um in Kontakt mit einem zusammenpassenden bzw. abgestimmten Anschluss gebracht zu werden.
Das Basismaterial 2 ist ein Basismaterial des Verbinderanschlusses und ist aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt. Die eine Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 kann direkt auf dem Basismaterial 2 ausgebildet sein, wie dies in 1(a) gezeigt ist, oder kann ausgebildet sein bzw. werden, nachdem eine darunter liegende plattierende Lage 3, welche aus Nickel oder einer Nickel-Legierung hergestellt ist, auf der Oberfläche des Basismaterials 2 ausgebildet ist bzw. wird, wie dies in 1(b) gezeigt ist. Die darunter liegende plattierende Lage 3 weist einen Effekt eines Unterdrückens der Diffusion von Kupferatomen von dem Basismaterial 2 in die eine Legierung enthaltende Lage 1 auf.
Da Palladium eine sehr hohe Härte aufweist, weist die eine Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 eine hohe Härte auf. Dies bewirkt für eine Oberfläche des plattierten Anschlusses, dass sie einen geringen Reibungskoeffizienten aufweist. D.h., selbst wenn die Oberfläche gerieben wird, wie dies in 7(a) gezeigt ist, wird die eine harte Legierung enthaltende Lage 1 nicht leicht aufgegraben bzw. eingegraben oder haftet nicht leicht an sich selbst an. Auf diese Weise wird eine Einsetzkraft für den plattierten Anschluss unterdrückt bzw. reduziert.
Darüber hinaus ist, um effektiv bzw. wirksam eine Reduktion des Reibungskoeffizienten zu erzielen, der Gehalt an Palladium der gesamten, die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage 1, d.h. die gesamte Fläche bzw. der gesamte Bereich der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage 1, welche Legierungsteile 11 und ein Zinnteil 12 kombiniert, welches später zu beschreiben ist, vorzugsweise nicht niedriger als 1 Atom %.
Wenn der Gehalt an Palladium in der gesamten Fläche der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage 1 nicht geringer als 4 Atom % ist, wird der Reibungskoeffizient weiter wirksam reduziert.
Darüber hinaus ist für die Zinn-Palladium-Legierung bekannt, eine stabile intermetallische Zusammensetzung bzw. Verbindung zu bilden, welche PdSn₄ genannt wird. Im Hinblick auf ein Ausbilden dieser intermetallischen Verbindung in der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage 1 ist der Gehalt an Palladium vorzugsweise nicht höher als 20 Atom %.
Ein oberer Grenzwert des Gehalts an Palladium ist bevorzugter 7 Atom %. Selbst wenn mehr als 7 Atom % an Palladium in der die Zinn-Palladium Legierung enthaltenden Lage 1 enthalten sind, tendiert ein Effekt beim Erhöhen der Härte und beim Reduzieren des Reibungskoeffizienten zu einer Sättigung. Darüber hinaus ist, wenn der Gehalt an Palladium hoch ist, ein Erwärmen bzw. Erhitzen notwendig, um eine hohe Temperatur für ein ausreichendes Legieren zwischen Zinn und Palladium zu erreichen.
Wenn der Gehalt an Palladium in der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage 1 unter 20 Atom % liegt, ist bzw. wird die gesamte die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 nicht aus einer Legierung mit einer einheitlichen bzw. gleichmäßigen Zusammensetzung hergestellt, sondern besteht aus den Legierungsteilen 11 (erste Metallphase), in welchen Zinn und Palladium eine Legierung bei einem fixierten Verhältnis einer Zusammensetzung bilden, und dem Zinnteil 12 (zweite Metallphase), welche aus purem Zinn oder einer Legierung hergestellt ist, welche einen höheren Anteil an Zinn als in den Legierungsteilen 11 aufweist, wie dies in 1 gezeigt ist. Die Legierungsteile 11 sind in dem Zinnteil 12 separiert bzw. getrennt, um dreidimensionale domänenartige (inselartige, clusterartige) Strukturen zu bilden.
Beispielsweise wird es, selbst wenn die gesamte die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 aus einer Zinn-Palladium-Legierung gebildet wird, welche dieselbe Zusammensetzung wie die Legierungsteile 11 aufweist, als möglich erachtet, einen Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten zu erhalten. Jedoch ist es, da die Legierungsteile 11, welche aus der harten Zinn-Palladium-Legierung hergestellt sind, in einem Domänenzustand als Teile der die Legierung enthaltenden Lage 1 gebildet sind, möglich, einen ausreichend niedrigen Reibungskoeffizienten bei geringeren Materialkosten und Produktionskosten zu erhalten, als wenn die gesamte die Legierung enthaltende Lage 1 aus der Zinn-Palladium-Legierung gebildet wird.
In diesem Sinn wird, wenn ein Verhältnis einer freigelegten Oberfläche der Legierungsteile 11 auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 1 (nachfolgend lediglich als ein Verhältnis einer freigelegten Oberfläche der Legierungsteile 11 bezeichnet) nicht geringer als 10 % ist, eine Reduktion des Reibungskoeffizienten effektiv bzw. wirksam erzielt, wobei dies bevorzugt ist. Wenn das Verhältnis der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile 11 nicht niedriger als 30 % ist, ist dies weiter effektiv. Es ist festzuhalten, dass das Verhältnis der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile 11 als (Fläche der Legierungsteile 11, welche auf der Oberfläche freigelegt sind) / (Fläche der gesamten Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 1) x 100 (%) berechnet wird.
Darüber hinaus weist, um einen einen Reibungskoeffizienten reduzierenden Vorgang durch die Härte der Zinn-Palladium-Legierung zu genießen, die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 vorzugsweise eine Dicke von 0,8 µm oder größer in dem plattierten Anschluss auf.
Im Hinblick auf eine Anwendung als einen Verbinderanschluss in einem Fahrzeug ist ein dynamischer Reibungskoeffizient, wenn Oberflächen von eine Legierung enthaltenden Lagen 1 gegeneinander geschoben werden, vorzugsweise nicht höher als 0,4. Bevorzugter ist der dynamische Reibungskoeffizient nicht höher als 0,3. Allgemein tendiert der Reibungskoeffizient zu einer Abnahme mit einer Erhöhung in der Härte eines Materials, wobei eine Vickers-Härte der die Legierung enthaltenden Lage 1 jedoch vorzugsweise nicht niedriger als 100 ist. Edelmetalle, beinhaltend Palladium, weisen allgemein eine Eigenschaft eines leichten Anhaftens an sich selbst auf. Wenn die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage eine hohe Vickers-Härte von 100 oder höher aufweist, wird von einem Effekt eines Reduzierens des Eingrabens und einer Anhaftung durch Härte angenommen, dass er eine anhaftende Eigenschaft von Palladium übersteigt, und es wird angenommen, dass ein niedriger Reibungskoeffizient insgesamt erzielt bzw. erhalten wird.
Darüber hinaus weist im Hinblick auf eine Anwendung des Verbinderanschlusses als ein elektrisch leitendes bzw. leitfähiges Glied ein Kontaktabschnitt des Verbinderanschlusses, um elektrisch in Kontakt mit einem anderen elektrisch leitenden bzw. leitfähigen Glied gebracht zu werden, vorzugsweise einen niedrigen Reibungskoeffizienten auf und zusätzlich ist bzw. wird ein Kontaktwiderstand davon auf einen niedrigen Wert unterdrückt bzw. reduziert. Da Zinn einen sehr niedrigen Volumenwiderstand aufweist und weich ist und ein Oxidfilm, welcher auf einer Oberfläche gebildet wird, leicht zerstört wird, ist ein geringer Kontaktwiderstand gegeben und es ist bzw. wird ein guter elektrischer Kontakt durch ein Beschichten des Kontaktabschnitts des Verbinderanschlusses mit Zinn aufgebaut. Das Zinnteil 12, welches die die Legierung enthaltende Lage 1 bildet, ist aus reinem Zinn oder einer Legierung hergestellt, welche ein höheres Verhältnis bzw. einen höheren Anteil an Zinn als in den Legierungsteilen 11 aufweist. Somit wird es, indem es auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 1 freigelegt ist bzw. wird, möglich, den Kontaktwiderstand des Kontaktabschnitts des Verbinderanschlusses auf einen niedrigen Wert zu unterdrücken bzw. zu reduzieren und eine hohe Verbindungszuverlässigkeit durch die Eigenschaften von Zinn, wie sie oben beschrieben wurden, zur Verfügung zu stellen. Demgemäß kann, wenn das Verhältnis der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile 11 auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 1 auf nicht höher als 80 % eingestellt bzw. festgelegt wird, der Kontaktwiderstand des Kontaktabschnitts des Verbinderanschlusses wirksam unterdrückt bzw. reduziert werden.
Wie dies soeben beschrieben wurde, können, da die Legierungsteile 11, welche auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 1 freigelegt sind, sehr effektiv beim Reduzieren des Reibungskoeffizienten sind und das Zinnteil 11 sehr effektiv beim Unterdrücken bzw. Reduzieren des Kontaktwiderstands ist, der Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten und der Effekt eines Unterdrückens bzw. Reduzierens des Kontaktwiderstands gleichzeitig genossen werden, wenn sowohl die Legierungsteile 11 als auch das Zinnteil 12 auf der Oberfläche des Kontaktabschnitts des Verbinderanschlusses freigelegt sind bzw. werden. Wenn eine Abmessung einer Domäne des Legierungsteils 11, welche auf der Oberfläche freigelegt ist (Länge der längsten geraden Linie, welche die Domäne kreuzt bzw. schneidet), kürzer als ein langer Durchmesser des Kontaktabschnitts ist, d.h. eine Länge der längsten von geraden Linien, welche die Kontaktabschnitte schneiden bzw. kreuzen, sind bzw. werden sowohl das Legierungsteil 11 als auch das Zinnteil 12 zuverlässig auf der Oberfläche des Kontaktabschnitts freigelegt, wobei dies bevorzugt ist.
Durch ein Spezifizieren des Verhältnisses der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile 11 können die Reduktion des Reibungskoeffizienten und die Verringerung des Kontaktwiderstands kombiniert werden. Da die Legierungsteile 11 auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 1 freigelegt werden, während feine Domänenstrukturen gebildet werden, ist eine Oberflächenbeobachtung unter Verwendung eines Elektronenmikroskops, eines Sondenmikroskops oder dgl. notwendig, um ein Freilegungsverhältnis davon abzuschätzen, wobei dies hohe Kosten und hohen Aufwand erfordert. Demgemäß können unter Verwendung des Glanzes der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 1, welcher ein makroskopischer Parameter ist, welcher eine hohe Korrelation zu dem Freilegungsverhältnis der Legierungsteile 11 aufweist, als einen Index ein niedriger Reibungskoeffizient und ein niedriger Kontaktwiderstand bequemer sichergestellt werden. Die Legierungsteile 11 weisen einen geringeren Reflexionsgrad bzw. -koeffizienten als das Zinnteil 12 auf und der Glanz der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 1 nimmt mit einem Anstieg in dem Verhältnis der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile 11 ab.
Spezifisch können, wenn der Glanz der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 1 in einem Bereich von 10 bis 300 % liegt, die Reduktion des Reibungskoeffizienten und die Unterdrückung bzw. Verringerung des Kontaktwiderstands hoch bzw. gut kombiniert werden. Hier entspricht der Glanz JIS Z 8741-1997 und basiert auf einem Glanz einer Spiegeloberfläche unter einem Einfallswinkel θ, welcher auf einer Glasoberfläche spezifiziert ist, welche einen Brechungsindex von 1,567 aufweist und mit diesem Wert ausgedrückt wird, welcher als 100 % festgelegt wird. Hier wird eine Messung mit einem Messwinkel (Einfallswinkel) θ = 20° durchgeführt.
Es ist festzuhalten, dass in dem Fall einer Verwendung als ein Anschluss in bzw. an einem Fahrzeug, der plattierte Anschluss in wünschenswerter Weise hitze- bzw. wärmebeständig ist, d.h. ein Anstieg eines Werts des Kontaktwiderstands nach einem Unterwerfen an eine Umgebung hoher Temperatur unterdrückt wird, da eine Verwendungsumgebung heiß ist und Hitze bzw. Wärme aufgrund einer elektrischen Leitung erzeugt bzw. generiert werden kann. In dem plattierten Anschluss gemäß der vorliegenden Erfindung, welcher mit der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage 1 ausgebildet ist, wird ein Anstieg des Werts des Kontaktwiderstands nach einem Unterwerfen an ein Erwärmen bzw. Erhitzen im Wesentlichen auf dasselbe Niveau wie bei konventionellen mit Zinn plattierten Anschlüssen unterdrückt bzw. verringert.
Ein Anstieg des Werts des Kontaktwiderstands, welcher durch ein Erhitzen bzw. Erwärmen bewirkt wird, tendiert dazu größer zu werden, wenn eine harte plattierende Lage auf einer Anschlussoberfläche ausgebildet wird, als wenn eine weiche plattierende Lage ausgebildet wird. Dies deshalb, da eine plattierende Lage, welche mit einem Basismaterial und einer darunter liegenden Plattierung, wie beispielsweise Nickel, legiert ist, durch ein Erhitzen bzw. Wärmen gehärtet wird, und zusätzlich Oxidfilme von Zinn und seiner Legierung, welche auf einer äußeren Oberfläche der gehärteten plattierten Lage ausgebildet werden, nicht leicht zerstört werden. Die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 weist einen Anstieg des Widerstandswerts auf, welcher durch ein Erhitzen bewirkt wird, welcher im Wesentlichen auf dasselbe Niveau wie bei weichen mit Zinn plattierenden Lagen unterdrückt wird, obwohl sie sehr hart ist, wie dies oben beschrieben wird. Es wird angenommen, dass dies dadurch begründet wird, dass, selbst wenn ein Zinnoxid-Film auf einem Teil der Oberfläche durch ein Erhitzen gebildet wird, Palladium als ein Edelmetall schwer zu oxidieren ist und eine elektrische Leitung bzw. Leitfähigkeit leicht von der äußersten Oberfläche zu dem Inneren der die Legierung enthaltenden Lage 1 und dem Basismaterial 2 aufgebaut bzw. hergestellt wird.
Es ist unerheblich, wie die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 ausgebildet wird. Beispielsweise kann die die Legierung enthaltende Lage 1 durch ein Laminieren einer plattierenden Schicht aus Zinn und einer plattierenden Schicht aus Palladium auf der Oberfläche des Basismaterials 2 oder der Oberfläche der darunter liegenden plattierenden Lage 3 und Erlauben, dass diese durch ein Erhitzen bzw. Erwärmen legieren, gebildet werden. Alternativ kann die die Legierung enthaltende Lage 1 durch ein gemeinsames Ablagern unter Verwendung einer plattierenden Flüssigkeit gebildet werden, welche sowohl Zinn als auch Palladium enthält. Im Hinblick auf eine Einfachheit ist das erstere Verfahren, in welchem erlaubt wird, dass die aus Zinn bestehende plattierende Lage und die aus Palladium bestehende plattierende Lage nach einem Laminieren legieren, bevorzugt. Durch ein Einstellen einer Heiztemperatur und einer Heizzeit während des Legierens wird es möglich, das Verhältnis der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile 11 und die Abmessungen der Domänen der Legierungsteile 11 zu regeln bzw. zu steuern. Die Domänen der Legierungsteile 11 wachsen rascher, wenn das Legieren bei einer höheren Temperatur und für eine längere Zeit durchgeführt wird.
Der plattierte Anschluss für einen Verbinder, welcher die obige die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 beinhaltet, kann als ein aufzunehmender bzw. Stecker-Verbinderanschluss oder als ein aufnehmender bzw. Buchsen-Verbinderanschluss ausgebildet sein bzw. werden. Ein Anschlusspaar gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Paar eines Vater- bzw. Stecker-Anschlussverbinders und eines Mutter- bzw. Buchsen-Anschlussverbinders. Einer des aufzunehmenden und aufnehmenden Verbinderanschlusses kann die eine Legierung enthaltende Lage 1 beinhalten oder beide von diesen können die eine Legierung enthaltende Lage 1 beinhalten. Ein Effekt eines Reduzierens einer Anschlusseinsetzkraft durch ein Reduzieren des Reibungskoeffizienten wird leichter erhalten, wenn sowohl der aufzunehmende als auch der aufnehmende Verbinderanschluss die eine Legierung enthaltende Lage 1 beinhalten, als wenn einer von diesen die eine Legierung enthaltende Lage 1 beinhaltet.
Ein Anschlusspaar, in welchem ein aufnehmender Verbinderanschluss mit einem prägeartigen Kontaktabschnitt ausgebildet ist und dieser Prägeabschnitt auf einer Oberfläche eines flachen plattenartigen aufzunehmenden Verbinderanschlussdorns bzw. -fortsatzes für eine Verbindung gleitet, wird oft verwendet. In diesem Fall kann, wenn der aufnehmende Verbinderanschluss mit der die Legierung enthaltenden Lage 1 ausgebildet ist, der Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten gezeigt werden, wenn die eine Legierung enthaltende Lage 1 wenigstens auf einer Oberfläche des prägeartigen Kontaktabschnitts ausgebildet ist. Andererseits ist es, wenn der aufzunehmende Verbinderanschluss mit der eine Legierung enthaltenden Lage 1 ausgebildet ist, bevorzugt für ein Nutzen bzw. Genießen des Effekts eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten über die gesamte Gleitfläche, dass die eine Legierung enthaltende Lage 1 auf der gesamten Fläche bzw. dem gesamten Bereich des flachen plattenartigen Anschlussfortsatzes ausgebildet ist, auf welchem der prägeartige Kontaktabschnitt des aufnehmenden Verbinderanschlusses gleitet.
Wie dies soeben beschrieben wurde, kann die obige die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 den Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten zur Verfügung stellen, selbst wenn sie auf dem prägeartigen Kontaktabschnitt oder dem flachen plattenartigen Kontaktabschnitt ausgebildet ist. Der Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten ist größer, wenn die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 auf dem prägeartigen Kontaktabschnitt ausgebildet ist, insbesondere wenn ein Radius der Prägung bzw. Wölbung groß ist. D.h., wenn die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 nur auf einem des aufnehmenden Kontaktanschlusses, welcher den prägeartigen Kontaktabschnitt beinhaltet, und des aufzunehmenden Verbinderanschlusses ausgebildet ist, welcher den flachen plattenartigen Anschlussfortsatz beinhaltet, ist der Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten größer, wenn die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 auf dem aufnehmenden Verbinderanschluss ausgebildet ist, insbesondere wenn der Radius des Prägeradius des Kontaktabschnitts groß ist.
Darüber hinaus ist eine runde Form bzw. Gestalt der Prägung, auf welcher die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage 1 ausgebildet ist (Radius, wenn die Prägung bzw. Erhebung an eine halbkugelartige Form bzw. Gestalt angenähert wird) nicht geringer als 3 mm, so dass der Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten noch größer im Vergleich mit dem Fall wird, wo eine plattierende Lage bzw. Schicht aus Zinn auf der Oberfläche ausgebildet ist bzw. wird. Dies beruht auf dem folgenden Grund. Wenn bzw. da der Prägungsradius ansteigt, steigt eine Kontaktfläche bzw. ein Kontaktbereich mit einer flachen Platte an. Somit wird ein klebender bzw. anhaftender Verschleiß während einer Gleitbewegung stark an der weichen plattierenden Schicht aus Zinn und der Reibungskoeffizient steigt an. Andererseits wird auf der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage 1, welche eine hohe Härte aufweist, selbst wenn die Kontaktfläche groß wird, ein Anstieg eines anhaftenden Verschleißes unterdrückt. Somit wird eine Differenz in dem Reibungskoeffizienten zwischen der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage 1 und der plattierenden Lage aus Zinn merkbar.
Darüber hinaus ist eine Kontaktlast bzw. -belastung, welche auf die Kontaktabschnitte des Anschlusspaars aufgebracht bzw. ausgeübt wird, vorzugsweise nicht niedriger als 2 N. Dies bewirkt, dass ein Oxidfilm, welcher auf der Oberfläche des Zinnteils 12 ausgebildet ist, welches auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 1 freigelegt ist, gebrochen wird. Dann wird das weiche Zinnteil 12 in einem metallischen Zustand, welches einen niedrigen Kontaktwiderstand aufweist, auf der äußersten Oberfläche freigelegt und trägt zu einem elektrischen Kontakt bei. Somit wird eine hohe Verbindungs- bzw. Anschlusszuverlässigkeit erzielt. Es ist festzuhalten, dass, wenn die Kontaktlast unter 2 N liegt, ein Filmwiderstand mit einer hohen Abhängigkeit von der Kontaktlast überwiegend zu dem Kontaktwiderstand beiträgt. Wenn die Kontaktlast nicht niedriger als 2 N ist, trägt ein Beschränkungswiderstand mit einer geringen Abhängigkeit von der Kontaktlast überwiegend zu dem Kontaktwiderstand bei.
Darüber hinaus wird, wenn die Kontaktlast nicht niedriger als 5 N ist, der Reibungskoeffizient wirksam reduziert. Der Reibungskoeffizient tendiert zu einer Abnahme mit einer Zunahme in der Kontaktlast. Wenn der Fall der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage 1 und der Fall der plattierenden Lage aus Zinn verglichen werden, wird der Reibungskoeffizient leicht durch die geprägte Form auf der plattierenden Lage aus Zinn beeinträchtigt, wie dies oben beschrieben ist, und es kann schwierig sein, den Reibungskoeffizienten zu reduzieren, selbst wenn eine Kontaktlast von 5 N oder höher aufgebracht bzw. angewandt wird, wobei es für den Reibungskoeffizienten jedoch unwahrscheinlich ist, durch die geprägte Form auf der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage beeinflusst zu werden, und der Reibungskoeffizient wirksam reduziert wird, wenn eine Last von 5 N oder höher aufgebracht wird. Wie dies soeben beschrieben wurde, ist es, wenn die Kontaktlast des Anschlusspaars auf 5 N oder höher eingestellt bzw. festgelegt wird, möglich, einen merkbaren, den Reibungskoeffizienten reduzierenden Effekt zu genießen, während eine hohe Verbindungszuverlässigkeit erfüllt wird.
Beispiele
Nachfolgend wird die Ausführungsform im Detail unter Verwendung von Beispielen beschrieben.
<Beispiel 1: Evaluierung von Härte und Reibungskoeffizient der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage>
(Herstellung von Proben)
Eine plattierende Unterschicht bzw. -lage aus Nickel, welche eine Dicke von 1 µm aufweist, wurde auf einer reinen Oberfläche einer Kupferplatte ausgebildet und eine plattierende Lage aus Palladium wurde auf der plattierenden Unterlage aus Nickel ausgebildet. Nachfolgend wurde eine plattierende Lage aus Zinn auf der plattierenden Lage aus Palladium ausgebildet. Dies wurde bei 280 °C in der Atmosphäre erhitzt bzw. erwärmt, wodurch eine eine Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage und ein plattiertes Glied gemäß dem Beispiel ausgebildet werden.
Hier wurde der Gehalt an Palladium in der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage durch ein Einstellen von Dicken der plattierenden Lage aus Zinn und der plattierenden Lage aus Palladium spezifiziert. Spezifisch wurden eine Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lagen bzw. Schichten, welche einen Palladiumgehalt von 1 Atom %, 4 Atom % und 7 Atom % aufwiesen, durch ein Einstellen bzw. Festlegen der Dicke der plattierenden Lage aus Zinn bei 2 µm und ein Einstellen der Dicke der plattierenden Lage aus Palladium bei 0,02 µm, 0,05 µm und 0,09 µm gebildet. Es ist festzuhalten, dass der Gehalt an Palladium in der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage durch eine energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) abgeschätzt wurde.
Ein Querschnitt jedes erhaltenen plattierten Glieds wurde durch ein Rasterionenmikroskop (SIM) beobachtet und eine Struktur, in welcher Domänen (Legierungsteile), welche aus einer Zinn-Palladium-Legierung ausgebildet sind, in einer Phase aus purem Zinn oder in einer Metallphase gebildet sind bzw. werden, welche hauptsächlich bzw. im Wesentlichen aus Zinn hergestellt ist (Zinnteil), wurde bestätigt. Es ist festzuhalten, dass, ob eine derartige Struktur klar beobachtet werden kann oder nicht, stark von den Mikroskopbeobachtungsbedingungen abhängt und die Struktur im Detail basierend auf einem Beobachtungsresultat eines Rasterelektronenmikroskops (SEM) von Beispiel 2 studiert wird, welches später zu beschreiben ist, in welchem klare Bilder erhalten werden. Jedoch wurde eine Struktur, welche aus den Legierungsteilen und dem Zinnteil wie im Beispiel 2 besteht bzw. zusammengesetzt ist, auch in Beispiel 1 beobachtet.
Darüber hinaus wurde nur eine plattierende Lage aus Zinn, welche eine Dicke von 1 µm aufweist, auf der Nickel-Unterplattierungslage auf dem Kupferbasismaterial ausgebildet, wodurch ein plattiertes Glied gemäß einem Vergleichsbeispiel gebildet wurde.
(Evaluierung der Härte einer die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage)
Die Härte von jeder der drei Arten von mit der Zinn-Palladium-Legierung plattierten Gliedern wurde unter Verwendung eines Messgeräts für die Vickers-Härte gemessen. Die Vickers-Härte wurde gemessen, während eine Messbelastung bzw. -last für jedes plattierte Glied erhöht wurde, und die Härte, welche in einem Zustand gemessen wurde, wo ein Messwert der Härte nicht weiter erhöht wurde, selbst wenn die Messlast bzw. -belastung erhöht wurde, wurde als die Vickers-Härte dieses plattierten Glieds festgelegt. Die Messbelastung zu dieser Zeit war 25 mN, wenn der Gehalt an Palladium in der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage 1 Atom % und 4 Atom % war, und 50 mN, wenn der Gehalt an Palladium 7 Atom % war.
Ein Messresultat der Vickers-Härte (Hv) in Bezug auf den Gehalt an Palladium ist in 2 gezeigt. Die Vickers-Härte war 43, wenn der Gehalt an Palladium in der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage 1 Atom % war, während sie auf 124 erhöht wurde, wobei dies etwa vier Mal so hoch war, wenn der Gehalt an Palladium 4 Atom % war. Andererseits war die Vickers-Härte 148, wenn der Gehalt an Palladium weiter auf 7 Atom % erhöht wurde. Obwohl die Härte im Vergleich zu dem Fall erhöht wurde, wo der Gehalt an Palladium 4 Atom % war, war eine Rate eines Anstiegs geringer, als wenn der Gehalt an Palladium von 1 Atom % auf 4 Atom % erhöht wurde, wobei dies eine Sättigungstendenz anzeigte.
(Evaluierung eines Reibungskoeffizienten)
Ein dynamischer Reibungskoeffizient wurde als ein Index einer Anschlusseinsetzkraft für jedes der plattierten Glieder gemäß dem Beispiel und dem Vergleichsbeispiel evaluiert. D.h., ein flaches plattenartiges plattiertes Glied und ein prägeartiges plattiertes Glied, welches einen Radius von 1 mm aufwies, wurden in Kontakt in einer vertikalen Richtung gebracht und gehalten, und das präge- bzw. wölbungsartige plattierte Glied wurde in einer horizontalen Richtung bei einer Rate bzw. Geschwindigkeit von 10 mm/min gezogen und eine Reibungskraft wurde unter Verwendung einer Druck- bzw. Kraftmessdose gemessen, während eine Last von 3 N in der vertikalen Richtung unter Verwendung eines Piezo-Betätigungsglieds aufgebracht wurde. Der Reibungskoeffizient wurde durch ein Dividieren der Reibungskraft durch die Last erhalten.
Messresultate des Reibungskoeffizienten, welcher gemessen wurde, während die Zusammensetzung von Palladium geändert wurde, sind in 3 gezeigt. In 3 ist ein Messresultat jedes plattierten Glieds, welches mit der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage gemäß dem Beispiel ausgebildet ist, durch eine dicke Linie gezeigt und dasjenige des mit Zinn plattierten Glieds gemäß dem Vergleichsbeispiel ist durch eine dünne Linie gezeigt. Wenn diese Resultate betrachtet werden, wird gefunden, dass der Reibungskoeffizient niedriger als derjenige für das mit Zinn plattierte Glied unabhängig von dem Palladiumgehalt ist. Als Grund hierfür wird angenommen, dass die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage eine hohe Härte aufweist.
Die Werte des Reibungskoeffizienten in Graphen sind etwa 0,3, wenn der Palladiumgehalt 1 Atom % war, etwa 0,2, wenn der Palladiumgehalt 4 Atom % war, und auch etwa 0,2, wenn der Palladiumgehalt 7 Atom % war. Wenn der Palladiumgehalt 4 Atom % und 7 Atom % war, wurde der Reibungskoeffizient auf etwa die Hälfte im Vergleich mit dem Fall reduziert, wo nur eine Zinnplattierung aufgebracht bzw. angewandt wurde.
Obwohl der Reibungskoeffizient reduziert wird, wenn der Palladiumgehalt von 1 Atom % auf 4 Atom % ansteigt, zeigt eine Reduktion des Reibungskoeffizienten eine einen Höchstwert erreichende Tendenz, selbst wenn der Palladiumgehalt weiter von 4 Atom % auf 7 Atom % erhöht wird. Dieses Verhalten entspricht einer ansteigenden Tendenz der Vickers-Härte mit einem Anstieg in dem Palladiumgehalt. D.h., von einem Anstieg der Vickers-Härte wird angenommen, dass sie als ein Hauptfaktor zu einer Reduktion des Reibungskoeffizienten beiträgt.
Wie dies oben beschrieben ist, wurde gezeigt bzw. aufgefunden, dass der Reibungskoeffizient in dem plattierten Glied, welches mit der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage ausgebildet war, im Vergleich zu dem mit Zinn plattierten Glied reduziert war. Jedoch wird der Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten nicht stark verbessert, selbst wenn mehr als 7 Atom % von Palladium enthalten sind.
<Evaluierung der Struktur und des Kontaktwiderstandswerts der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage>
(Herstellung von Proben)
Ähnlich zu den plattierten Gliedern gemäß Beispiel 1 wurde ein plattiertes Glied, welches eine eine Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage beinhaltet, auf einer Oberfläche einer Kupferplatte ausgebildet. Auch hier wurde ein Verhältnis einer freigelegten Oberfläche von Legierungsteilen unterschiedlich durch ein Variieren einer Dicke einer plattierenden Lage aus Palladium vor einem Erhitzen bzw. Erwärmen hergestellt. Spezifisch wurden drei Typen von plattierten Gliedern, welche ein Verhältnis einer freigelegten Oberfläche von 12 %, 45 % und 78 % aufwiesen, hergestellt. Diese entsprechen jeweils 1 Atom %, 4 Atom % und 7 Atom % im Palladiumgehalt. Es ist festzuhalten, dass das Verhältnis der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile aus einem SEM Bild eines Querschnitts berechnet wurde, wie dies später zu beschreiben ist.
Auch hier wurde nur eine plattierende Lage aus Zinn, welche eine Dicke von 1 µm aufwies, auf einer Nickel-Unterplattierungslage auf einem Kupferbasismaterial ausgebildet, wodurch ein plattiertes Glied gemäß einem Vergleichsbeispiel ausgebildet wurde.
(Evaluierung der Struktur)
Ein Querschnitt jedes plattierten Glieds gemäß dem Beispiel wurde durch ein SEM beobachtet und die Struktur davon wurde evaluiert bzw. beurteilt.
4 zeigt ein SEM Bild im Querschnitt jedes plattierten Glieds gemäß dem Beispiel, welches mit einer die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage ausgebildet ist. Dies zeigt bzw. offenbart, dass eine plattierende Lage aus Zinn und die plattierende Lage aus Palladium, welche auf einer plattierenden Lage aus Nickel ausgebildet sind, durch ein Erhitzen bzw. Erwärmen legiert werden, wodurch eine einzige eine Legierung enthaltende Lage gebildet wird.
Es ist bemerkenswert, wenn das Verhältnis der freigelegten Oberfläche 12 % (4 (a)) und 45 % ( 4(b)) ist, dass eine Vielzahl von langen und schmalen domänenartigen Strukturen, für welche beobachtet wird, dass sie heller als ihre Umgebungen sind, in der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage vorhanden ist. Gemäß dem Resultat von EDX sind diese domänenartigen Strukturen Teile, welche aus der Zinn-Palladium-Legierung (Legierungsteile) hergestellt sind. Darüber hinaus stellen andere Teile eine Phase aus reinem Zinn oder eine Metallphase (Zinnteil) dar, welche im Wesentlichen aus Zinn hergestellt ist.
Es ist festzuhalten, dass eine dünne Lage bzw. Schicht, welche eine Dicke von etwa 0,3 bis 0,5 µm aufweist und für welche beobachtet wurde, dass sie relativ hell ist, zwischen einer Nickellage und der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage ausgebildet ist bzw. wird. Davon wird angenommen, dass es eine Nickel-Zinn-Legierungs-Lage ist.
Gemäß einem Zustandsphasendiagramm einer Zinn-Palladium-Legierung ist eine intermetallische Verbindung bzw. Zusammensetzung PdSn₄ stabil in einem Bereich vorhanden, wo der Gehalt an Palladium unter 20 Atom % liegt bzw. beträgt. Somit wird von den domänenartigen Legierungsteilen, welche oben beobachtet wurden, angenommen, dass sie eine Zusammensetzung von PdSn₄ aufweisen.
(Evaluierung des Glanzes)
Der Glanz wurde unter einem Messwinkel (θ) von 20° für jedes der plattierten Glieder gemäß dem Beispiel und dem Vergleichsbeispiel in Übereinstimmung mit JIS Z 8741-1997 gemessen. Vier Messungen wurden für dasselbe plattierte Glied durchgeführt und ein Durchschnittswert davon wurde erhalten. Der erhaltene Glanz ist als eine Funktion relativ zu dem Verhältnis der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile, welches durch die obige SEM Beobachtung abgeschätzt wurde, gemeinsam mit einer Annäherungskurve in 5 gezeigt. Darüber hinaus sind die Werte des Glanzes auch in TABELLE 1 unten gezeigt.
Gemäß 5 nimmt der Glanz der Oberfläche mit einem Anstieg in dem Verhältnis der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile ab. Zusätzlich werden Plot- bzw. Darstellungspunkte gut durch eine glatte Annäherungskurve angenähert. D.h., es gibt eine stark monoton abnehmende Korrelation zwischen dem Verhältnis der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile und dem Glanz der Oberfläche. Darüber hinaus liegt der Glanz, welcher für jedes plattierte Glied gemessen wurde, welches ein unterschiedliches Verhältnis der freigelegten Oberfläche aufweist, beinhaltend einen Fehlerbereich, in einem Bereich von 10 bis 300 %.
(Evaluierung eines Kontaktwiderstands)
Ein Kontaktwiderstandswert wurde durch ein Messen einer Kontaktlast-Kontaktwiderstands-Charakteristik für jedes der plattierten Glieder gemäß dem Beispiel und dem Vergleichsbeispiel evaluiert. D.h., ein Kontaktwiderstand wurde durch ein Vier-Anschluss-Verfahren für jedes plattierte Glied gemessen. Zu dieser Zeit war eine Öffnungs-Spannung auf 20 mV eingestellt, ein angelegter Strom wurde auf 10 mA eingestellt, eine Lastaufbringungsgeschwindigkeit wurde auf 0,1 mm/min eingestellt und eine Last von 0 bis 50 N wurde in einer ansteigenden Richtung und einer absteigenden Richtung angelegt bzw. aufgebracht. Eine Elektrode war in der Form einer flachen Platte und die andere war in der Form einer Prägung bzw. Wölbung, welche einen Radius von 1 mm aufwies. Die Last-Widerstands-Charakteristik wurde für die plattierten Glieder in einem ursprünglichen bzw. Ausgangszustand (unmittelbar nach einer Herstellung) evaluiert. Kontaktwiderstandswerte, welche bei einer Last von 10 N gemessen wurden, wurden unter den jeweiligen plattierten Gliedern verglichen.
Der Kontaktwiderstandswert, welcher bei einer Last von 10 N für jedes plattierte Glied gemäß dem Beispiel gemessen wurde, ist in TABELLE 1 gezeigt. Der Glanz und der Reibungskoeffizient für jedes plattierte Glied sind auch in TABELLE 1 gezeigt. Der Reibungskoeffizient ist in einem relativen Wert basierend auf dem Reibungskoeffizienten gezeigt, welcher für das mit Zinn plattierte Glied gemäß dem Vergleichsbeispiel als 100 % gemessen wird. Es ist festzuhalten, dass sich die Werte des Reibungskoeffizienten geringfügig von denjenigen von Beispiel 1 aufgrund eines Unterschieds in der Messlast und von unvermeidbaren Änderungen von Bedingungen der Herstellung des plattierten Glieds und den Messbedingungen des Reibungskoeffizienten unterscheiden. [TABELLE 1]

Verhältnis der freigelegten Oberfläche [%] 12 45 78

Glanz [%] 231 55 18

Kontaktwiderstand [mΩ] 0,79 0,76 1,0

Reibungskoeffizient (Sn-Plattierungsrate %) 46 61 54
Gemäß TABELLE 1 beträgt der Kontaktwiderstand 0,7 bis 1,0 mΩ bei jedem Verhältnis seiner freigelegten Oberfläche. Die plattierende Lage aus Zinn, welche auf dem Kupferbasismaterial ausgebildet wird, zeigt grob einen Kontaktwiderstand von etwa 0,5 bis 1,0, wobei jedoch die plattierten Glieder gemäß dem Beispiel einen Kontaktwiderstand zur Verfügung stellen, welcher damit vergleichbar ist. Darüber hinaus sind Unterschiede in dem Kontaktwiderstandswert unter den drei Typen von plattierten Gliedern gemäß dem Beispiel, welche unterschiedliche Verhältnisse einer freigelegten Oberfläche aufweisen, sehr gering. D.h., es wird bei jedem beliebigen der Verhältnisse der freigelegten Oberfläche ein Kontaktwiderstand, welcher auf einen geringen Wert vergleichbar mit demjenigen des mit Zinn plattierten Glieds unterdrückt bzw. verringert wird, erhalten.
Darüber hinaus ist bzw. wird gemäß TABELLE 1 der Reibungskoeffizient stark bei jedem beliebigen der Verhältnisse der freigelegten Oberfläche im Vergleich mit dem mit Zinn plattierten Glied reduziert. Aus diesen Resultaten kann man sich sowohl an dem Effekt eines Unterdrückens bzw. Reduzierens des Kontaktwiderstands der Oberfläche vergleichbar zu dem mit Zinn plattierten Glied und dem Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten mehr als für das mit Zinn plattierte Glied gleichzeitig durch ein Einstellen bzw. Festlegen des Verhältnisses der freigelegten Oberfläche des Zinnteils in der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage in einem Bereich von 10 bis 80 % und durch ein Einstellen bzw. Festlegen des Glanzes der Oberfläche auf 10 bis 300 % erfreuen.
Gemäß 4 sind Domänenabmessungen der Legierungsteile, welche auf der äußersten Oberfläche der Zinn-Palladium-Legierung freigelegt sind, nicht länger als 1 µm. Andererseits beträgt der wesentliche Durchmesser des Kontaktabschnitts, welcher zwischen dem prägeartigen plattierten Glied und dem flachen plattenartigen plattierten Glied ausgebildet wird, etwa 100 µm. D.h., die Domänenabmessungen der Legierungsteile sind um zwei Stellen kleiner als der Durchmesser des Kontaktabschnitts. Dies bewirkt, dass sowohl die Domänen einer Vielzahl von Legierungsteilen als auch das Zinnteil in dem Kontaktabschnitt freizulegen sind und zu einem elektrischen Kontakt beitragen. Somit werden die Unterdrückung bzw. Verringerung des Kontaktwiderstands und die Reduktion des Reibungskoeffizienten effektiv bzw. wirksam kombiniert.
Darüber hinaus ist eine Kontaktlast-Kontaktwiderstands-Charakteristik, welche erhalten wird, wenn das Verhältnis der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile 45 % war, in einer doppelt-logarithmischen Darstellung in 6 gezeigt, um eine minimale notwendige Kontaktlast abzuschätzen, um einen guten elektrischen Kontakt zu erhalten.
Hauptsächliche Faktoren eines Auftretens eines Kontaktwiderstands zwischen Leitern werden in einen Filmwiderstand und einen Beschränkungs- bzw. Engewiderstand unterteilt. Der Filmwiderstand ist ein Kontaktwiderstand, welcher aufgrund des Vorhandenseins eines isolierenden Films, wie beispielsweise eines Oxidfilms, welcher auf einer Leiteroberfläche ausgebildet ist, auftritt, und der Engewiderstand wird von einer mikroskopischen Ungleichmäßigkeit einer Leiteroberfläche abgeleitet und durch den Fluss eines Stroms nur aufgrund der Position eines wirklichen Kontakts bewirkt, welcher in einem mikroskopischen Bereich von einem makroskopischen (augenscheinlichen) Kontaktbereich ausgebildet wird. Wenn eine Kontaktlast erhöht wird, nimmt der Filmwiderstand aufgrund einer physikalischen Zerstörung des isolierenden Films ab. D.h., wenn eine Kontaktlast, welche notwendig ist, um den isolierenden Film zu brechen, auf einen Kontaktabschnitt aufgebracht bzw. angewandt wird, kann eine elektrische Leitung bzw. ein Leitungsvermögen in einem Bereich eines Engewiderstands aufgebaut werden, ohne im Wesentlichen durch den Filmwiderstand beeinträchtigt zu werden. Die Abhängigkeiten des Engewiderstands und des Filmwiderstands sind bereits unter Verwendung eines Models formuliert, wie dies in der Japanischen, nicht geprüften Patentveröffentlichung Nr. 2002-5141 beschrieben ist. Demgemäß wird in dem Fall, dass zwei Leiter, welche eine flache Kontaktoberfläche aufweisen, in Kontakt gebracht werden, ein Kontaktwiderstand Rk als die Summe eines Engewiderstands und eines Filmwiderstands ausgedrückt durch die folgende Gleichung (1).
[Gleichung 1] $R k = \frac{ρ}{2} \sqrt{\frac{π H}{K S F}} + \frac{H ρ_{f} d}{F}$
Hier bezeichnet F eine Kontaktlast, bezeichnet S eine augenscheinliche Kontaktfläche, bezeichnet K eine Oberflächenrauheit, bezeichnet H eine Härte, bezeichnet p einen spezifischen Widerstand des Metalls, bezeichnet ρ_f einen spezifischen Widerstand des Films und bezeichnet d eine Dicke des isolierenden Films.
In Gleichung (1) repräsentiert der erste Term auf der rechten Seite den Beitrag des Engewiderstands und der zweite Term repräsentiert den Beitrag des Filmwiderstands. Wie dies aus Gleichung (1) verstanden werden kann, zeigt der Engewiderstand eine Abhängigkeit mit der Potenz von -1/2 von einer Kontaktlast F, während der Filmwiderstand eine Abhängigkeit der Potenz von -1 von der Last F zeigt. D.h., wenn die Abhängigkeit des Kontaktwiderstands von der Kontaktlast in einer doppelt-logarithmischen Darstellung gezeigt ist, wird von einem Bereich, wo der Filmwiderstand dominiert, angenommen, dass er durch eine gerade Linie mit einem Gradienten von -1 angenähert werden kann, und es wird von einem Bereich, wo der Engewiderstand dominiert, angenommen, dass er durch eine gerade Linie mit einem Gradienten von -1/2 angenähert werden kann. An einem Schnitt der beiden geraden Linien wird angenommen, dass ein Umschalten von dem Bereich, wo der Filmwiderstand dominant ist, zu dem Bereich erfolgt, wo der Beschränkungswiderstand dominant ist bzw. dominiert.
Gemäß 6 wird ein Bereich, welcher durch eine gerade Linie mit einem Gradienten von -1 angenähert werden kann, auf einer Seite einer niedrigen Last beobachtet, und es wird ein Bereich, welcher durch eine gerade Linie mit einem Gradienten von -1/2 angenähert werden kann, auf einer Seite einer hohen Last beobachtet. Von diesen Bereichen wird angenommen, dass sie jeweils dem Bereich, wo der Filmwiderstand dominiert, und dem Bereich entsprechen, wo der Engewiderstand dominiert. Ein Schnitt der beiden geraden Linien wird bei 2 N erhalten. D.h., wenn eine Kontaktlast von wenigstens 2 N aufgebracht bzw. angewandt wird, wird der Beitrag des Filmwiderstands, welcher einen großen Wert und eine große Lastabhängigkeit aufweist, im Wesentlichen eliminiert und es wird ein elektrischer Kontakt in dem Engewiderstandsbereich aufgebaut, welcher einen geringen Wert und eine geringe Lastabhängigkeit aufweist. Somit kann durch ein Anlegen bzw. Anwenden einer Kontaktlast von 2 N oder höher auf den Kontaktabschnitt des Anschlusspaars ein stabiler und guter elektrischer Kontakt, welcher einen niedrigen Kontaktwiderstand aufweist, erhalten werden.
Es ist festzuhalten, dass, wenn eine Kontaktlast-Kontaktwiderstands-Charakteristik in ähnlicher Weise für das plattierte Glied gemäß dem Vergleichsbeispiel gemessen wurde, welches nur die plattierende Lage aus Zinn beinhaltet, und in einer doppelt-logarithmischen Darstellung gezeigt wird, ein Bereich, welcher durch eine gerade Linie mit einem Gradienten von -1 auf einer Seite niedriger Last angenähert wird, und ein Bereich, welcher durch eine gerade Linie mit einem Gradienten von -1/2 auf einer Seite hoher Last angenähert wird, gesehen wurden und dass ein Schnitt der beiden geraden Annäherungslinien bei 2 N auch in diesem Fall beobachtet wurde. D.h., die Kontaktlast, welche den Schnitt bzw. Kreuzungspunkt zur Verfügung stellt, ist dieselbe zwischen der Zinn-Palladium-Legierungs-Lage und der Zinn-Lage. Dies bedeutet, dass nicht die Legierungsteile, sondern das Zinnteil hauptsächlich auf eine elektrische Leitung bzw. Leitfähigkeit auf der Oberfläche der Zinn-Palladium-Legierungs-Lage anspricht und ein niedriger Kontaktwiderstand, welcher hauptsächlich aus dem Engewiderstand von metallischem Zinn besteht, durch ein Zerstören des Oxid-Zinn-Films erhalten wird, welcher die Oberfläche des Zinnteils abdeckt.
<Beispiel 3: Evaluierung eines Anstiegs des Kontaktwiderstands, welcher durch ein Erwärmen bewirkt wird>
Um einen Grad bzw. ein Ausmaß eines Anstiegs in dem Wert des Kontaktwiderstands abzuschätzen, welcher mit einer Verwendung unter einer erwärmenden Umgebung assoziiert ist, wurde ein Grad eines Anstiegs des Kontaktwiderstands, welcher durch ein Erwärmen bzw. Erhitzen bewirkt wird, unter Verwendung derselben Proben evaluiert, welche in Beispiel 1 verwendet wurden. D.h., ein Kontaktwiderstand wurde durch ein Vier-Anschluss-Verfahren unter denselben Bedingungen wie in der Messung des Kontaktwiderstands in Beispiel 2 für jedes plattierte Glied in einem ursprünglichen bzw. Ausgangszustand (unmittelbar nach einer Herstellung) gemessen. Nachfolgend wurde jedes plattierte Glied bei 160 °C in der Atmosphäre für 120 Stunden belassen (nachfolgend kann diese Bedingung als „belassen bei hoher Temperatur“ bezeichnet werden). Nachdem die Proben, welche bei der hohen Temperatur belassen wurden, auf Raumtemperatur abgekühlt wurden, wurde der Kontaktwiderstand in ähnlicher Weise gemessen. Bei einem Fokussieren auf einen Wert des Kontaktwiderstands bei einer Last von 10 N wurde ein Wert, welcher von dem ursprünglichen bzw. Ausgangszustand zu dem Zustand angestiegen ist, welcher bei hoher Temperatur belassen wurde, als ein Widerstandsanstiegswert festgelegt.

TABELLE 2 zeigt Werte des Kontaktwiderstands, welche bei einer Last von 10 N in dem ursprünglichen bzw. Ausgangszustand (bevor einem Belassen bei hoher Temperatur) und in dem Zustand gemessen wurden, nachdem sie bei hoher Temperatur belassen wurden, und Anstiegsgrößen bzw. -ausmaße der Werte des Kontaktwiderstands für plattierte Glieder, welche mit einer die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage ausgebildet sind, und ein plattiertes Glied, welches mit einer plattierenden Lage aus Zinn ausgebildet ist, gemäß dem Beispiel und dem Vergleichsbeispiel. [TABELLE 2]

	Pd Gehalt/Atom %
	0 (ZinnPlattierung)	1	4	7
Ursprünglicher Kontaktwiderstand	0,52	0,41	0,49	0,69
Kontaktwiderstand nach einem Belassen bei hoher Temperatur	1,42	1,22	1,46	1,42
Kontaktwiderstands-Anstiegswert, bewirkt durch ein Belassen bei hoher Temperatur	0,90	0,81	0,97	0,73
(Einheit: mQ)

Gemäß dem Resultat von TABELLE 2 war ein Anstieg des Werts des Kontaktwiderstands, welcher durch ein Belassen bei hoher Temperatur bewirkt wurde, im Wesentlichen vergleichbar mit demjenigen des mit Zinn plattierten Glieds in bzw. bei jeglichem von drei Typen von plattierten Gliedern, welche mit der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage ausgebildet sind. D.h., durch ein Ausbilden der harten, die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage auf der Oberfläche tritt ein Phänomen, in welchem ein Ausmaß eines Anstiegs des Werts des Kontaktwiderstands, welcher durch ein Belassen bei hoher Temperatur bewirkt wird, größer wird als dasjenige des mit Zinn plattierten Glieds, nicht auf. Es ist festzuhalten, dass eine ähnliche Messung auch für ein plattiertes Glied durchgeführt wurde, welches mit einer Lage aus einer Zinn-Palladium-Legierung ausgebildet wurde, indem eine Dicke der plattierenden Lage aus Zinn vor einem Legieren auf 1 µm anstelle von 2 µm festgelegt wurde. Ein Anstieg in dem Wert des Kontaktwiderstands, welcher durch ein Belassen bei hoher Temperatur bewirkt wurde, war im Wesentlichen vergleichbar mit demjenigen des mit Zinn plattierten Glieds. Es ist festzuhalten, dass Unterschiede in dem ursprünglichen Kontaktwiderstand von dem Fall von Beispiel 2, obwohl der Pd Gehalt in Bereichen angeordnet ist, welche mit denjenigen in dem Fall von Beispiel 2 überlappen, auf unvermeidlichen Variationen von Bedingungen einer Herstellung des plattierten Glieds und von Messbedingungen des Reibungskoeffizienten beruhen.
<Beispiel 4: Evaluierung eines Zusammenhangs zwischen einer Kontaktabschnittsform und einem Reibungskoeffizienten>
Der Reibungskoeffizient wird nicht nur durch die Konfiguration der Metalllage auf der Oberfläche des Kontaktabschnitts beeinflusst, sondern auch durch die Form bzw. Gestalt des Kontaktabschnitts, welcher das Anschlusspaar darstellt. Somit wurde der Reibungskoeffizient gemessen, während die Form des Kontaktabschnitts variiert wurde, um abzuschätzen, welche Form bzw. Gestalt des Kontaktabschnitts des Anschlusspaars zu einem Anstieg in dem Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten durch die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage führt. D.h., ein aufzunehmender Verbinderanschluss, welcher einen flachen plattenartigen Anschlussdorn bzw. -fortsatz beinhaltet, und ein aufnehmender Verbinderanschluss, welcher einen präge- bzw. wölbungsartigen Kontaktabschnitt beinhaltet, wurden jeweils unter Verwendung von plattierten Gliedern mit einem Pd Gehalt von 1 Atom %, 4 Atom % und 7 Atom % und eines mit Zinn plattierten Glieds gebildet, welche wie in Beispiel 1 gebildet wurden. Dann wurde der Reibungskoeffizient wie in dem Fall von Beispiel 1 für einen Fall, wo sowohl der aufzunehmende als auch der aufnehmende Verbinderanschluss durch die mit der Zinn-Palladium-Legierung plattierten Glieder gebildet wurden, als auch für einen Fall gemessen, wo eines von diesen durch das mit der Zinn-Palladium-Legierung plattierte Glied gebildet wurde. Hier gab es drei Messlasten von 3 N, 5 N und 10 N und zwei Arten von aufnehmenden Verbinderanschlüssen wurden verwendet, deren Prägungs- bzw. Wölbungsradius (R) 1 mm und 3 mm war.

TABELLE 3 zeigt den Reibungskoeffizienten, welcher für jede Kombination gemessen wurde. Hier ist jeder Reibungskoeffizient in einem relativen Wert gezeigt, wobei der Reibungskoeffizient, welcher gemessen wurde, wenn der aufzunehmende Verbinderanschluss und der aufnehmende Verbinderanschluss beide durch mit Zinn plattierte Glieder gebildet wurden, als 100 % festgelegt wurde. Es ist festzuhalten, dass die Werte der Reibungskoeffizienten geringfügig verschieden von denjenigen in dem Fall von Beispiel 1 und Beispiel 2 aufgrund von unvermeidbaren Variationen von Bedingungen einer Herstellung des plattierten Glieds und Messbedingungen des Reibungskoeffizienten sind. [TABELLE 3]

		R = 1 mm			R = 3 mm
Art einer Plattierung	Pd Gehalt	3 N	5 N	10 N	3 N	5 N	10 N
M: Sn-Pd-	1 %	62	71	76	58	47	50
Leg.-Platt.	4 %	68	91	90	81	61	58
F: Sn-Pd-Leg.-Platt.	7 %	68	88	100	62	54	59
M: Sn-Pd-	1 %	62	75	83	98	75	79
Leg.-Platt.	4 %	66	77	86	100	85	92
F: Sn Platt.	7 %	69	90	100	100	85	87
M: Sn Platt.	1 %	70	93	100	70	58	64
F: Sn-Pd-	4 %	74	100	100	75	64	64
Leg.-Platt.	7 %	74	93	84	70	59	61
*gezeigt in einem Verhältnis, wobei ein Reibungskoeffizienten, welcher gemessen wird, wenn sowohl der aufnehmende als auch der aufzunehmende Verbinderanschluss beide mit Sn plattierte Anschlüsse waren, als 100 % festgelegt wird

Gemäß dem Resultat von TABELLE 3 ist der Reibungskoeffizient niedriger, wenn der aufzunehmende und aufnehmende Verbinderanschluss beide durch die mit der Zinn-Palladium-Legierung plattierten Glieder gebildet sind bzw. werden, als wenn nur einer von diesen durch das mit der Zinn-Palladium-Legierung plattierte Glied gebildet wird. Vor allem werden geringe Reibungskoeffizienten erhalten, wenn der Prägungs- bzw. Wölbungsradius 3 mm ist, wie dies in Fettschrift in TABELLE 3 gezeigt ist. Bei einem Fokussieren auf den Fall, wo der Wölbungsradius 3 mm ist, ist der Reibungskoeffizient niedriger, wenn nur der aufnehmende Verbinderanschluss durch das mit der Zinn-Palladium-Legierung plattierte Glied gebildet ist, als wenn nur der aufzunehmende Verbinderanschluss durch das mit der Zinn-Palladium-Legierung plattierte Glied gebildet ist, und ein Wert nahe zu diesem, wenn beide durch die mit der Zinn-Palladium-Legierung plattierten Glieder gebildet sind, wird erhalten, wenn nur der aufnehmende Verbinderanschluss durch das mit der Zinn-Palladium-Legierung plattierte Glied gebildet wird. D.h., für den Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten wird gefunden, dass er mehr bzw. deutlicher gezeigt wird, wenn die Plattierung mit der Zinn-Palladium-Legierung auf dem wölbungsartigen Kontaktabschnitt angewandt bzw. aufgebracht wird, insbesondere demjenigen, welcher einen großen Radius von 3 mm oder größer aufweist, als wenn sie auf dem flachen plattenartigen Kontaktabschnitt aufgebracht wird. Darüber hinaus wird ein insbesondere niedriger Reibungskoeffizient erhalten, wenn die Messlast (Kontaktlast) nicht niedriger als 5 N in dem Fall ist, wo der aufzunehmende und aufnehmende Verbinderanschluss beide durch die mit der Zinn-Palladium-Legierung plattierten Glieder gebildet sind bzw. werden.
Es ist festzuhalten, dass TABELLE 3 in relativen Werten basierend auf einem Vergleichsbeispiel gezeigt ist, wo der aufzunehmende und aufnehmende Verbinderanschluss beide durch mit Zinn plattierte Glieder hergestellt waren. Wenn ein bereits niedriger Reibungskoeffizient in diesem Vergleichsbeispiel erhalten wird, mag es nicht möglich sein, einen signifikanten Unterschied in dem Reibungskoeffizienten innerhalb des Bereichs einer Messgenauigkeit zu beobachten, selbst wenn einer von diesen durch das mit der Zinn-Palladium-Legierung plattierte Glied gebildet wird. Ein derartiger Fall wird als „100 %“ in TABELLE 3 geschrieben und der Wert des Reibungskoeffizienten als ein absoluter Wert ist ausreichend niedrig für eine Verwendung als ein Verbinderanschluss.
<Zusammenfassung>
Durch das Obige wurde augenscheinlich, dass der Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten erhalten wurde, während eine Erhöhung in dem Kontaktwiderstands-Anstiegswert, welcher durch ein Belassen bei einer hohen Temperatur bewirkt wurde, vermieden wurde, indem die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage auf dem Basismaterial ausgebildet wurde, welches aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt ist, im Vergleich mit dem Fall, wo die konventionelle plattierende Lage aus Zinn ausgebildet wurde. Es wurde als möglich gefunden, die Reduktion des Reibungskoeffizienten und die Unterdrückung bzw. Verringerung des Kontaktwiderstands durch ein Einstellen bzw. Festlegen des Verhältnisses der freigelegten Oberfläche der Legierungsteile auf der Oberfläche der Lage der Zinn-Palladium-Legierung bei 10 bis 80 % und des Glanzes der Oberfläche bei 10 bis 300 % zu kombinieren. Es wurde auch gefunden, dass ein stabiler Kontaktwiderstand, welcher einen geringen Wert aufweist, leicht erhalten wurde, wenn die Kontaktlast an dem Kontaktabschnitt auf 2 N oder höher eingestellt bzw. festgelegt wurde, und ein insbesondere niedriger Reibungskoeffizient leicht erhalten wurde, wenn die Kontaktlast auf 5 N oder höher eingestellt wurde. Es wurde darüber hinaus gefunden, dass der Effekt eines Reduzierens des Reibungskoeffizienten leicht durch ein Aufbringen der Lage der Zinn-Palladium-Legierung auf dem aufnehmenden bzw. Buchsenanschluss, welcher den prägungs- bzw. wölbungsartigen Kontaktabschnitt beinhaltet, und durch ein Einstellen des Radius der Wölbung auf 3 mm erhalten wurde.
Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail oben beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung überhaupt nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt und verschiedene Änderungen können durchgeführt werden, ohne von dem Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Plattierter Anschluss für einen Verbinder, umfassend eine Lage (1), welche aus Zinn und Palladium hergestellt ist und eine Zinn-Palladium-Legierung enthält, wobei die Lage (1) auf einer Oberfläche eines Basismaterials (2) ausgebildet ist, welches aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt ist, wobei die Lage (1) derart ist, dass Domänenstrukturen einer ersten Metallphase, welche aus einer Legierung von Zinn und Palladium hergestellt ist, in einer zweiten Metallphase ausgebildet sind, welche aus purem Zinn oder einer Legierung hergestellt ist, welche ein höheres Verhältnis von Zinn zu Palladium als in der ersten Metallphase aufweist, wobei ein Verhältnis einer freigelegten Oberfläche der ersten Metallphase auf einer Oberfläche der Lage (1) nicht geringer als 10 % und nicht höher als 80 % ist.
Plattierter Anschluss für einen Verbinder nach Anspruch 1, wobei der Gehalt an Palladium in der Lage (1) nicht geringer als 1 Atom % ist.
Plattierter Anschluss für einen Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gehalt an Palladium in der Lage (1) unter 20 Atom % liegt.
Plattierter Anschluss für einen Verbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Glanz der Oberfläche in einem Bereich von 10 bis 300 % liegt.
Plattierter Anschluss für einen Verbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine Dicke der Lage (1) nicht geringer als 0,8 µm ist.
Plattierter Anschluss für einen Verbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein dynamischer Reibungskoeffizient, wenn Oberflächen der Lagen (1) gegeneinander gerieben werden, nicht höher als 0,4 ist.
Plattierter Anschluss für einen Verbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine Vickers-Härte der Lage (1) nicht niedriger als 100 ist.
Plattierter Anschluss für einen Verbinder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zumindest eine Domäne der ersten Metallphase, welche eine Abmessung kürzer als die längste von geraden Linien aufweist, welche einen Kontaktabschnitt kreuzen, um in elektrischen Kontakt mit einem anderen elektrisch leitfähigen Glied gebracht zu werden, auf einer Oberfläche des Kontaktabschnitts freigelegt ist.
Plattierter Anschluss für einen Verbinder nach Anspruch 8, wobei der Kontaktabschnitt in der Form einer Prägung vorliegt.
Plattierter Anschluss für einen Verbinder nach Anspruch 9, wobei ein Radius der Prägung nicht kleiner als 3 mm ist.
Anschlusspaar, umfassend einen aufzunehmenden Verbinderanschluss und einen aufnehmenden Verbinderanschluss, wobei wenigstens einer des aufzunehmenden und aufnehmenden Verbinderanschlusses durch einen plattierten Anschluss für einen Verbinder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.
Anschlusspaar nach Anspruch 11, wobei eine Kontaktlast, welche auf einen Kontaktbereich aufgebracht wird, wo der aufzunehmende und aufnehmende Verbinderanschluss in Kontakt miteinander gelangen, nicht geringer als 2 N ist.
Anschlusspaar nach Anspruch 12, wobei die Kontaktlast nicht geringer als 5 N ist.