DE112017002557B4

DE112017002557B4 - Presspassanschluss-Verbindungsstruktur

Info

Publication number: DE112017002557B4
Application number: DE112017002557.5T
Authority: DE
Inventors: Yoshimasa Shirai; Yasushi Saitoh; Kingo Furukawa; Tetsuhiko Kawasaki; Masayuki Ookubo; Hajime Watanabe; Yoshiyasu Tsuchiya; Akihiro Kato
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: 2016-05-19
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2023-11-16
Anticipated expiration: 2037-05-12
Also published as: JP6750545B2; DE112017002557T5; JP2017212198A; CN109155474A; US20190140376A1; US10594062B2; CN109155474B

Abstract

Presspassanschluss-Verbindungsstruktur (1), in welcher ein Plattenverbindungsanschluss eines Presspassanschlusses (2) in ein Durchtrittsloch (30) pressgepasst ist, welches in einer Leiterplatte (3) vorgesehen ist, und das Durchtrittsloch (30) und der Presspassanschluss (2) elektrisch in Kontakt miteinander an Kontaktpunktabschnitten (21a, 21a) davon stehen, wobei:der Presspassanschluss (2) wenigstens auf einer Oberfläche des Kontaktpunktabschnitts (21a) eine eine Legierung enthaltende Lage (2c) beinhaltet, in welcher eine Domänenstruktur von Legierungsteilen (2c1), welche aus einer Legierung hergestellt sind, welche hauptsächlich Zinn und Palladium enthält, in einem Zinnteil (2c2) vorhanden ist, welches aus purem Zinn oder einer Legierung hergestellt ist, welche ein höheres Verhältnis von Zinn zu Palladium als die Legierungsteile (2c1) aufweist, und sowohl die Legierungsteile (2c1) als auch das Zinnteil (2c2) auf einer äußersten Oberfläche freigelegt sind;ein Gehalt an Palladium in der die Legierung enthaltenden Lage (2c) 2 Atom-% oder höher ist;eine Oberflächenhärte der die Legierung enthaltenden Lage (2c) 120 Hv oder höher und 380 Hv oder niedriger ist; unddas Durchtrittsloch (30) eine Zinnlage (3c) auf einer äußersten Oberfläche einer inneren Umfangsoberfläche (31) beinhaltet, welche wenigstens den Kontaktpunktabschnitt (21a) beinhaltet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Presspassanschluss-Verbindungsstruktur, genauer auf eine Presspassanschluss-Verbindungsstruktur, in welcher ein Plattenverbindungsabschnitt eines Presspassanschlusses pressgepasst und mit einem Durchtrittsloch verbunden ist, welches in einer Leiterplatte vorgesehen ist.
Ein Presspassanschluss, welcher einen Plattenverbindungsabschnitt beinhaltet, um pressgepasst und mit einem Durchtrittsloch verbunden zu sein, welches in einer Leiterplatte (PCB) vorgesehen ist, ist mit einer Zinn-Plattierungslage auf einer Oberfläche des Plattenverbindungsabschnitts in vielen Fällen ausgebildet. Wenn die Zinn-Plattierungslage des Presspassanschlusses während eines Einsetzens in das Durchtrittsloch abgeschabt wird, beeinflusst abgeschabtes Zinn (Späne) möglicherweise eine elektrische Verbindung zwischen dem Presspassanschluss und dem Durchtrittsloch, eine Schaltung auf einer Leiterplatte und dergleichen.
Demgemäß wurden im Hinblick auf ein Unterdrücken des Abschabens einer Metalllage auf einer Oberfläche eines Plattenverbindungsabschnitts eines Presspassanschlusses Verbesserungen für die Zusammensetzung der Metalllage und der Form des Plattenverbindungsabschnitts durchgeführt. Als eine Verbesserung für die Zusammensetzung der Metalllage ist beispielsweise in der Patentliteratur 1 offenbart, aufeinanderfolgend eine Cu₃Sn-Legierungslage und eine Cu₆Sn₅-Legierungslage auf einer Oberfläche eines Basismaterials eines Presspassanschlusses über eine plattierende untere Lage zur Verfügung zu stellen und das Freilegen von Sn auf einer Oberfläche der Cu₆Sn₅-Legierungslage zu eliminieren. Durch ein Bereitstellen von zwei Arten von Legierungslagen wird ein Abschaben während eines Presspassens in das Durchtrittsloch reduziert, wobei ein Anstieg einer Härte auf der Seite der Oberfläche des Basismaterials genutzt wird.
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik ein plattierter Anschluss für einen Verbinder und ein Anschlusspaar (Patentliteratur 2), ein Plattenanschluss und ein Plattenverbinder (Patentliteratur 3), ein Einpresskontakt und eine elektronische Komponente unter Verwendung desselben (Patentliteratur 4), ein Einpresskontakt und ein Plattenanschluss (Patentliteratur 5) sowie eine Steckverbindung (Patentliteratur 6) bekannt.

Patentliteratur 1: JP 2010 - 262 863 A
Patentliteratur 2: DE 11 2013 002 435 T5
Patentliteratur 3: US 2016/ 0 240 950 A1
Patentliteratur 4: US 2015/ 0 011 132 A1
Patentliteratur 5: WO 2016/ 006 469 A1
Patentliteratur 6: DE 103 13 775 A1

Durch ein Verwenden einer Hartmetalllage als eine Metalllage, welche auf einer Oberfläche eines Plattenverbindungsabschnitts eines Presspassanschlusses wie in der obigen Patentliteratur 1 vorgesehen ist, ist es möglich, eine Oberflächenreibung während des Einsetzens und Entfernens (Entnehmens) des Anschlusses zu reduzieren und ein Abschaben zu unterdrücken. Eine niedrige Oberflächenreibung während des Einsetzens und Entfernens des Anschlusses ist wirksam bei einem Reduzieren einer Last, welche für ein Einsetzen und Entfernen des Presspassanschlusses erforderlich ist. Jedoch ist für den Presspassanschluss bevorzugt, nicht nur ein Abschaben zu unterdrücken und eine notwendige Last während eines Einsetzens in das Durchtrittsloch und eines Entfernens daraus zu reduzieren, sondern auch eine hohe Haltekraft zu zeigen, um zu verhindern, dass der Presspassanschluss leicht aus dem Durchtrittsloch zu einem unbeabsichtigten Zeitpunkt in einem Zustand austritt, in welchem er in das Durchtrittsloch eingesetzt ist. Eine Metalllage, welche verwendet wird, um eine Funktion eines Unterdrückens eines Abschabens und eines Reduzierens einer notwendigen Last während des Einsetzens und Entfernens des Presspassanschlusses zu zeigen, tendiert dazu, schwach in einem Effekt eines Erhöhens der Haltekraft des Presspassanschlusses in dem Zustand zu sein, in welchem er in dem Durchtrittsloch eingesetzt ist.
Weiterhin wird der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch eingesetzt und aus diesem entfernt und in dem eingesetzten Zustand gehalten, wobei ein Metallmaterial der Oberfläche des Presspassanschlusses und ein Metallmaterial der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs in Kontakt miteinander gehalten sind. Somit kann bei einem Unterdrücken eines Abschabens und einem Reduzieren einer notwendigen Last während des Einsetzens und Entfernens des Presspassanschlusses und einem Verbessern der Haltekraft in dem eingesetzten Zustand nicht gesagt werden, dass es ausreichend ist, nur die Konfiguration der Metalllage zu berücksichtigen, welche auf der Oberfläche des Presspassanschlusses ausgebildet ist. Die Konfiguration der Metalllage, welche auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs ausgebildet ist, muss auch berücksichtigt werden.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Presspassanschluss-Verbindungsstruktur zur Verfügung zu stellen, in welcher ein Plattenverbindungsabschnitt eines Presspassanschlusses pressgepasst und mit einem Durchtrittsloch verbunden ist, welches in einer Leiterplatte vorgesehen ist, und welche das Unterdrücken eines Abschabens einer Oberflächenlage und eine Reduktion einer Last, welche für ein Einsetzen und Entfernen notwendig ist, wenn der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch eingesetzt und aus diesem entfernt wird, und eine Verbesserung einer Haltekraft kombinieren kann, um den Presspassanschluss in dem Durchtrittsloch eingesetzt zu halten.
Um den obigen Gegenstand zu erzielen, ist in einer Presspassanschluss-Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ein Plattenverbindungsabschnitt des Presspassanschlusses in ein Durchtrittsloch pressgepasst, welches in einer Leiterplatte vorgesehen ist, und es befinden sich das Durchtrittsloch und der Presspassanschluss elektrisch in Kontakt miteinander an Kontaktpunktabschnitten davon, wobei der Presspassanschluss wenigstens auf einer Oberfläche des Kontaktpunktabschnitts eine eine Legierung enthaltende Lage beinhaltet, in welcher eine Domänenstruktur von Legierungsteilen, welche aus einer Legierung hergestellt sind, welche hauptsächlich Zinn und Palladium enthält, in einem Zinnteil vorhanden ist, welches aus purem Zinn oder einer Legierung hergestellt ist, welche ein höheres Verhältnis von Zinn zu Palladium als die Legierungsteile aufweist, und sowohl die Legierungsteile als auch das Zinnteil auf einer äußersten Oberfläche freigelegt sind, ein Gehalt an Palladium in der die Legierung enthaltenden Lage 2 Atom-% oder höher ist, eine Oberflächenhärte der die Legierung enthaltenden Lage 120 Hv oder höher und 380 Hv oder niedriger ist, und das Durchtrittsloch eine Zinnlage auf einer äußersten Oberfläche einer inneren Umfangsoberfläche beinhaltet, welche wenigstens den Kontaktpunktabschnitt beinhaltet.
Eine Lage von Kontaktöl ist vorzugsweise nicht auf Oberflächen der Kontaktpunktabschnitte des Presspassanschlusses und des Durchtrittslochs vorhanden.
Weiterhin kann ein maximaler Wert eines Reibungskoeffizienten zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs, welche mit der Zinnlage beschichtet ist, und dem Kontaktpunktabschnitt des Presspassanschlusses, welcher mit der die Legierung enthaltenden Lage beschichtet ist, größer sein, wenn der Presspassanschluss aus dem Durchtrittsloch entfernt wird, als wenn der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch eingesetzt wird.
Eine Differenz zwischen einem maximalen statischen Reibungskoeffizienten und einem dynamischen Reibungskoeffizienten zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs, welche mit der Zinnlage beschichtet ist, und dem Kontaktpunktabschnitt des Presspassanschlusses, welcher mit der die Legierung enthaltenden Lage beschichtet ist, kann 0,06 oder größer sein. Der maximale statische Reibungskoeffizient zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs, welche mit der Zinnlage beschichtet ist, und dem Kontaktpunktabschnitt des Presspassanschlusses, welcher mit der die Legierung enthaltenden Lage beschichtet ist, kann 0,4 oder größer sein. Der dynamische Reibungskoeffizient zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs, welche mit der Zinnlage beschichtet ist, und dem Kontaktpunktabschnitt des Presspassanschlusses, welcher mit der die Legierung enthaltenden Lage beschichtet ist, kann unter 0,4 liegen.
Weiterhin kann ein Gehalt von Palladium in der die Legierung enthaltenden Lage 3 Atom-% oder höher sein.
Eine Unterlage, welche aus Nickel oder einer Nickellegierung hergestellt ist, kann zwischen einem Basismaterial, welches den Presspassanschluss ausbildet, und der die Legierung enthaltenden Lage vorgesehen sein.
In der obigen Presspassanschluss-Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist die die Legierung enthaltende Lage auf der Oberfläche des Plattenverbindungsabschnitts des Presspassanschlusses ausgebildet und es ist die Zinnlage auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs ausgebildet. Sowohl die Legierungsteile, welche aus der Legierung hergestellt sind, welche hauptsächlich Zinn und Palladium enthält, als auch das Zinnteil, welches aus purem Zinn oder der Legierung hergestellt ist, welche ein höheres Verhältnis von Zinn zu Palladium als die Legierungsteile aufweist, sind auf der äußersten Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage freigelegt, welche auf der Seite des Presspassanschlusses ausgebildet ist. Von diesen weisen die Legierungsteile einen hohen Effekt eines Unterdrückens eines Abschabens und eines Reduzierens einer notwendigen Last während des Einsetzens und des Entfernens des Presspassanschlusses durch ein Reduzieren eines dynamischen Reibungskoeffizienten an einem Kontaktteil mit der Zinnlage auf, welche auf der Seite des Durchtrittslochs ausgebildet ist. Andererseits fungiert das Zinnteil, um einen statischen Reibungskoeffizienten zu erhöhen, da das Zinnteil eine hohe Anhaftungskraft zwischen gleichen Typen von Metallen, wie beispielsweise Zinn auf dem Kontaktteil mit der Zinnlage zeigt, welche auf der Seite des Durchtrittslochs ausgebildet ist. Als ein Resultat wird, wenn der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch eingesetzt ist, eine hohe Haltekraft erhalten und es wird schwieriger, den Presspassanschluss aus dem Durchtrittsloch zu entfernen. Durch ein geeignetes Auswählen der Konfigurationen der Metalllagen auf den Oberflächen sowohl des Presspassanschlusses als auch des Durchtrittslochs auf diese Weise können die Unterdrückung eines Abschabens eines Metallmaterials und eine Reduktion der notwendigen Last während eines Einsetzens und Entfernens und eine Verbesserung der Haltekraft in dem eingesetzten Zustand gut kombiniert werden.
Hier sind, da die Oberflächenhärte der die Legierung enthaltenden Lage 120 Hv oder höher und 380 Hv oder niedriger ist, ein Ausmaß der Hartlegierungsteile und ein Ausmaß des weichen Zinnteils, welche fähig sind, einen hohen Effekt eines Reduzierens des dynamischen Reibungskoeffizienten und eines Verbesserns der Anhaftungskraft zu zeigen, auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage freigelegt, wodurch die Härte in dem obigen Bereich auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage erzielt wird. Somit können durch ein Einstellen der Härte in einem derartigen Bereich die Unterdrückung eines Abschabens der Oberflächenlage und eine Reduktion der notwendigen Last während des Einsetzens und Entfernens des Presspassanschlusses und eine Verbesserung der Haltekraft, wobei der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch eingesetzt ist, beide wirksam erzielt werden. Insbesondere ist ein Zustand, wo der maximale Wert des Reibungskoeffizienten größer ist, wenn der Presspassanschluss aus dem Durchtrittsloch entfernt wird, als wenn der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch eingesetzt wird, leicht realisiert.
Gemäß der Presspassanschluss-Verbindungsstruktur, wie sie oben beschrieben ist, wird ein hoher Effekt eines Unterdrückens eines Schneidens der Plattierung auf der Seite des Durchtrittslochs durch das Zinnteil erhalten, selbst wenn ein Kontaktöl, welches konventionellerweise allgemein verwendet wird, um ein Abschaben einer Plattierung und ein Schneiden der Plattierung zu unterdrücken, nicht verwendet wird. Indem das Kontaktöl nicht verwendet wird, können verschiedene Einflüsse, welche durch die Verwendung des Kontaktöls bewirkt werden, eliminiert werden.
Weiterhin kann, wenn der maximale Wert des Reibungskoeffizienten zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs, welche mit der Zinnlage beschichtet ist, und dem Kontaktpunktabschnitt des Presspassanschlusses, welcher mit der die Legierung enthaltenden Lage beschichtet ist, größer ist, wenn der Presspassanschluss aus dem Durchtrittsloch entfernt wird, als wenn der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch eingesetzt wird, der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch mit einer geringen Kraft eingesetzt werden, wodurch eine hohe Handhabbarkeit bei einem Einsetzen erzielt werden kann und eine hohe Haltekraft in einem Zustand nach einem Einsetzen erhalten werden kann.
Wenn die Differenz zwischen dem maximalen statischen Reibungskoeffizienten und dem dynamischen Reibungskoeffizienten zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs, welche mit der Zinnlage beschichtet ist, und dem Kontaktpunktabschnitt des Presspassanschlusses, welcher mit der die Legierung enthaltenden Lage beschichtet ist, 0,06 oder größer ist, können ein Anstieg der Haltekraft, wenn der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch eingesetzt ist, durch einen großen maximalen statischen Reibungskoeffizienten und die Unterdrückung eines Abschabens und eine Reduktion der notwendigen Last während des Einsetzens und Entfernens durch einen geringen dynamischen Reibungskoeffizienten wirksam kombiniert werden.
Wenn der maximale statische Reibungskoeffizient zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs, welche mit der Zinnlage beschichtet ist, und dem Kontaktpunktabschnitt des Presspassanschlusses, welcher mit der die Legierung enthaltenden Lage beschichtet ist, 0,4 oder größer ist, kann die Haltekraft, wenn der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch eingesetzt ist, insbesondere wirksam erhöht werden.
Wenn der dynamische Reibungskoeffizient zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs, welche mit der Zinnlage beschichtet ist, und dem Kontaktpunktabschnitt des Presspassanschlusses, welcher mit der die Legierung enthaltenden Lage beschichtet ist, unter 0,4 liegt, können die Unterdrückung eines Abschabens des Metallmaterials und eine Reduktion der notwendigen Last besonders wirksam erzielt werden, wenn der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch eingesetzt und aus diesem entnommen wird.
Weiterhin ist, da der Gehalt an Palladium in der die Legierung enthaltenden Lage 2 Atom-% oder höher ist, bevorzugt 3 Atom-% oder höher ist, ein Effekt, eine Differenz zwischen dem maximalen statischen Reibungskoeffizienten und dem dynamischen Reibungskoeffizienten größer zu machen, indem der dynamische Reibungskoeffizient reduziert wird, besonders exzellent.
Wenn die Unterlage, welche aus Nickel oder einer Nickellegierung hergestellt ist, zwischen dem Basismaterial, welches den Presspassanschluss ausbildet, und der die Legierung enthaltenden Lage vorgesehen ist, ist eine Anhaftung an dem Basismaterial der die Legierung enthaltenden Lage erhöht und es kann ein Wärmewiderstand der die Legierung enthaltenden Lage erhöht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Schnitt entlang einer axialen Richtung, welche einen Zustand zeigt, wo ein Presspassanschluss nicht in ein Durchtrittsloch in einer Presspassanschluss-Verbindungsstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist,
2 zeigt einen Zustand, wo der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch in der Presspassanschluss-Verbindungsstruktur eingesetzt ist, wobei 2(a) ein Schnitt entlang der axialen Richtung ist und 2(b) ein Schnitt entlang von A-A in 2(a) ist,
3(a) und 3(b) sind Schnitte, welche eine innere Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs und eine Lagenkonfiguration auf einer Oberfläche des Presspassanschlusses zeigen,
4 ist ein Graph, welcher schematisch eine Beziehung einer aufgebrachten Last, eines Reibungskoeffizienten und eines Verschiebungsausmaßes zeigt, wenn der Presspassanschluss aus dem Durchtrittsloch entfernt wird,
5 sind Graphen, welche Messresultate einer Beziehung einer Last und einer Verschiebung zeigen, wenn eine Zinnlage auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs ausgebildet ist, wobei 5(a) bis 5(c) Beispielen 1 bis 3 entsprechen, welche mit einer eine Legierung enthaltenden Lage auf dem Presspassanschluss ausgebildet sind, wobei jede die Legierung enthaltende Lage einen unterschiedlichen Gehalt an Palladium aufweist, und 5(d) bis 5(f) Vergleichsbeispielen 1 bis 3 entsprechen, welche jeweils mit einer von verschiedenen Legierungslagen auf dem Presspassanschluss ausgebildet sind,
6 sind Graphen, welche Messresultate einer Beziehung einer Last und einer Verschiebung zeigen, wenn eine eine Legierung enthaltende Lage auf dem Presspassanschluss ausgebildet ist und eine Silber- oder Kupferlage auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs ausgebildet ist, wobei 6(a) bis 6(c) Vergleichsbeispielen 4 bis 6 entsprechen, welche mit der Silberlage auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs ausgebildet sind, und 6(d) bis 6(f) Vergleichsbeispielen 7 bis 9 entsprechen, welche mit der Kupferlage auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs ausgebildet sind, wobei jede eine Legierung enthaltende Lage einen unterschiedlichen Gehalt an Palladium aufweist,
7 ist ein Graph, welcher eine Beziehung eines Unterschieds eines maximalen Reibungskoeffizienten und einer Härte der die Legierung enthaltenden Lage zeigt,
8 sind Bilder, welche einen Zustand eines Grenzteils zwischen einem Durchtrittsloch und einem Presspassanschluss zeigen, wobei der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch eingesetzt ist, welches eine Zinnlage auf einer inneren Umfangsoberfläche ausgebildet aufweist, wobei 8(a) einen Fall zeigt, wo eine eine Legierung enthaltende Lage auf der Oberfläche des Presspassanschlusses ausgebildet ist, 8(b) einen Fall zeigt, wo eine dünne Zinnlage auf der Oberfläche des Presspassanschlusses ausgebildet ist, und 8(c) einen Fall zeigt, wo eine dicke Zinnlage auf der Oberfläche des Presspassanschlusses ausgebildet ist, und Kontaktöl nicht in dem Fall verwendet wird, welcher in 8(a) gezeigt ist, und Kontaktöl in den Fällen verwendet wird, welche in 8(b) und 8(c) gezeigt sind, und
9 sind Bilder, welche einen Querschnitt des Durchtrittslochs in einem Zustand zeigen, nachdem ein Presspassanschluss in ein Durchtrittsloch eingesetzt ist, welches eine Zinnlage auf einer inneren Umfangsoberfläche ausgebildet aufweist, und daraus entfernt wird, wobei 9(a) einen Fall zeigt, wo eine eine Legierung enthaltende Lage auf der Oberfläche des Presspassanschlusses ausgebildet ist, und 9(b) einen Fall zeigt, wo eine dünne Zinnlage auf der Oberfläche des Presspassanschlusses ausgebildet ist, und ein Kontaktöl in beiden Fällen nicht verwendet wird, welche in 9(a) und 9(b) gezeigt sind.

Nachfolgend wird eine Presspassanschluss-Verbindungsstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben werden.
[Zusammenfassung einer Presspassanschluss-Verbindungsstruktur]
Zuerst wird eine Zusammenfassung einer Presspassanschluss-Verbindungsstruktur 1 unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. Die Presspassanschluss-Verbindungsstruktur 1 besteht aus einem Presspassanschluss 2 und einem Durchtrittsloch 30, welches in einer Leiterplatte (PCB) 3 vorgesehen ist. Ein Plattenverbindungsabschnitt 20 des Presspassanschlusses 2 ist in das Durchtrittsloch 30 der Leiterplatte 3 pressgepasst, und das Durchtrittsloch 30 und der Presspassanschluss 2 stehen elektrisch in Kontakt miteinander an Kontaktpunktabschnitten davon.
Ein leitender Pfad (nicht gezeigt), welcher ein vorbestimmtes Muster aufweist, ist auf einer Oberfläche der Leiterplatte 3 ausgebildet. Das Durchtrittsloch 30 ist auf dem leitenden Pfad ausgebildet. Eine Zinnlage 3c, welche später im Detail zu beschreiben ist, ist auf einer inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 ausgebildet und dient als ein leitender Kontaktpunktabschnitt. Die innere Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 ist elektrisch mit dem leitenden Pfad verbunden.
Der Presspassanschluss 2 ist ein elektrischer Verbindungsanschluss, welcher geformt ist, um insgesamt lang und schmal zu sein, und beinhaltet den Plattenverbindungsabschnitt 20, welcher an das Durchtrittsloch 30 der Leiterplatte 3 presszupassen und damit zu verbinden ist, auf einem Ende und einen Anschlussverbindungsabschnitt (nicht gezeigt), welcher mit einem zusammenpassenden Verbindungsanschluss durch ein Einpassen oder dergleichen zu verbinden ist, auf dem anderen Ende. Durch ein Verwenden des Presspassanschlusses 2, welcher den Plattenverbindungsabschnitt 20 und den Anschlussverbindungsabschnitt an den beiden Enden beinhaltet, kann eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte 3 und dem zusammenpassenden Verbindungsanschluss über den Presspassanschluss 2 gebildet werden. Eine Mehrzahl von Presspassanschlüssen 2 ist nebeneinander in einem PCB-Verbinder in vielen Fällen gehalten.
Der Plattenverbindungsabschnitt 20 beinhaltet ein Paar von sich wölbenden Stücken 21, 21 in einem Teil, welches in das Durchtrittsloch 30 presszupassen und damit zu verbinden ist. Die sich wölbenden Stücke 21, 21 sind geformt, um sich bogenförmig weg voneinander in Richtungen normal auf eine axiale Richtung (vertikale Richtung von 1) des Presspassanschlusses 2 zu wölben. Obere Teile, welche am meisten nach auswärts auf äußeren Seitenoberflächen in sich wölbenden Richtungen der sich wölbenden Stücke 21, 21 vorragen, dienen als Kontaktpunktabschnitte 21a, 21a, welche in Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 zu bringen sind. Eine maximale radiale Länge des Paars von sich wölbenden Stücken 21, 21 (maximaler Abstand zwischen dem Paar von Kontaktpunktabschnitten 21a, 21a) ist größer als ein Innendurchmesser des Durchtrittslochs 30.
Ein Zwischenraum 23 ist zwischen dem Paar von sich wölbenden Stücken 21, 21 ausgebildet. Durch das Vorhandensein dieses Zwischenraums 23 ist das Paar von sich wölbenden Stücken 21, 21 radial gepresst, um komprimiert und rückstellfähig verformt zu werden, wenn der Presspassanschluss 2 in das Durchtrittsloch 30 eingesetzt wird, wie dies in 2 gezeigt ist. Die sich wölbenden Stücke 21, 21 werden rückstellfähig durch rückstellfähige Komponenten davon rückgestellt und in Kontakt mit dem Kontaktpunktabschnitt auf der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 gehalten. Ein verjüngter Führungsabschnitt 22 ist auf einer Seite näher zu einer Spitze als die sich wölbenden Stücke 21, 21 des Plattenverbindungsabschnitts 20 ausgebildet und fungiert, um den Plattenverbindungsabschnitt 20 in das Durchtrittsloch 30 zu führen.
[Materialzusammensetzungen des Presspassanschlusses und des Durchtrittlochs]
Als nächstes werden Materialien, welche den Presspassanschluss 2 und das Durchtrittsloch 30 der Leiterplatte 3 aufbauen, beschrieben.
(1) Durchtrittsloch
Die Zinnlage 3c ist auf der gesamten inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 ausgebildet und auf einer äußersten Oberfläche freigelegt. D.h., es ist, wie schematisch in einem Schnitt von 3(a) gezeigt, die Zinnlage 3c entsprechend auf einer Oberfläche eines Basismaterials 3a, welches die Leiterplatte 3 aufbaut, über einer Kupfer-Unterlage 3b ausgebildet. Eine Oberfläche der Zinnlage 3c dient als die innere Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30.
Die Zinnlage 3c ist aus purem Zinn oder einer Zinnlegierung hergestellt, welche hauptsächlich Zinn enthält. In dem Fall einer Zinnlegierung ist ein Gehalt an Metallelementen verschieden von Zinn vorzugsweise geringer als ein Gehalt von Palladium in Legierungsteilen 2c1 (Zinn-Palladium-Legierung), welche in der die Legierung enthaltenden Lage 2c des Presspassanschlusses 2 enthalten sind, welcher als nächstes zu beschreiben ist.
Die Kupfer-Unterlage 3b und die Zinnlage 3c können aufeinanderfolgend beispielsweise durch eine Laminierung durch ein bekanntes Plattierverfahren gebildet werden. Dicken der Kupfer-Unterlage 3b und der Zinnlage 3c sind nicht besonders spezifiziert, wobei jedoch die Dicke der Zinnlage 3c vorzugsweise eine Dicke ist, welche ausreichend ist, um Eigenschaften, welche als ursprüngliche Zinneigenschaften erhalten werden, wie beispielsweise eine hohe Verbindungszuverlässigkeit und einen hohen maximalen statischen Reibungskoeffizienten (kann nachfolgend lediglich als ein statischer Reibungskoeffizient bezeichnet werden) mit dem Presspassanschluss 2 zu zeigen, und ist beispielsweise 0,1 um oder größer. Weiterhin ist diese Dicke vorzugsweise 10,0 um oder kleiner im Hinblick auf ein Verkürzen einer Plattierzeit auf der Leiterplatte 3. Jedoch ist es in dem Durchtrittsloch 30 der Leiterplatte 3 normalerweise schwierig, frei eine Dicke einer Metalllage zu ändern.
Es ist festzuhalten, dass die Zinnlage 3c (und Kupfer-Unterlage 3b) nur auf dem Kontaktpunktabschnitt, um möglicherweise in Kontakt mit den Kontaktpunktabschnitten 21a, 21a des Presspassanschlusses 2 gebracht zu werden, von der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 im Hinblick auf ein wirksames Beitragen zu dem Einsetzen und Entfernen des Presspassanschlusses 2 und dem Halten des Presspassanschlusses 2 in einem eingesetzten Zustand vorgesehen sein kann. Jedoch ist eine Metalllage dieses Typs normalerweise auf der gesamten inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 vorgesehen. Ein organischer Film kann auf der Oberfläche der Zinnlage 3c durch ein Preflux-Bearbeiten oder dergleichen ausgebildet sein, ohne stark Eigenschaften der Zinnlage 3 bei dem Einsetzen und Entfernen des Presspassanschlusses 2 und dem Halten des Presspassanschlusses 2 in dem eingesetzten Zustand zu ändern.
(2) Presspassanschluss
Die eine Legierung enthaltende Lage 2c ist auf der äußersten Oberfläche der Oberfläche des Presspassanschlusses 2 freigelegt. D.h., es ist, wie in einem schematischen Diagramm eines Querschnitts in 3(b) gezeigt, die die Legierung enthaltende Lage 2c entsprechend auf einer Oberfläche eines Basismaterials 2a, wie beispielsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung, welche(s) den Presspassanschluss 2 ausbildet, über einer Nickel-Unterlage 2b ausgebildet.
Die die Legierung enthaltende Lage 2c besteht aus den Legierungsteilen 2c1, welche aus einer Legierung hergestellt sind, welche hauptsächlich Zinn und Palladium enthält, und einem Zinnteil 2c2, welches aus purem Zinn oder einer Legierung hergestellt ist, welche einen höheren Zinngehalt als in den Legierungsteilen 2c1 aufweist. Die Legierungsteile 2c1 sind in dem Zinnteil 2c2 getrennt, um eine dreidimensionale domänenartige (inselartige, clusterartige) Struktur zu bilden. Die Legierungsteile 2c1 sind hauptsächlich aus einer Zinn-Palladium-Legierung hergestellt, in welcher Zinn und Palladium eine Legierung bei einem bestimmten Zusammensetzungsverhältnis bilden. Jedoch kann eine geringe Menge an Phasen von Nickel, welches die Nickel-Unterlage 2b ausbildet, von Metallelementen, welche das Basismaterial 2a darstellen, von unvermeidbaren Verunreinigungen, von Palladium, welches nicht in die Legierung aufgenommen ist, und dergleichen in der Legierung enthalten sein. Insbesondere kann in dem Fall eines Verwendens der Nickel-Unterlage 2b die die Legierung enthaltende Lage 2c aus einer intermetallischen Verbindung hergestellt sein, welche Nickel zusätzlich zu Zinn und Palladium enthält.
Die Legierungsteile 2c1 und das Zinnteil 2c2 sind beide auf der äußersten Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 2c freigelegt. Eine eine Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage, welche in WO 2013/ 168 764 A1 offenbart ist, kann geeignet als die die Legierung enthaltende Lage 2c verwendet werden. Eine besonders bevorzugte Form wird kurz unten beschrieben.
Wie dies im Detail später beschrieben ist, fungieren die Legierungsteile 2c1, welche auf der äußersten Oberfläche in der die Legierung enthaltenden Lage 2c freigelegt sind, um einen dynamischen Reibungskoeffizienten mit der Zinnlage 3c der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 zu reduzieren, und das Zinnteil 2c2, welches auf der äußersten Oberfläche freigelegt ist, fungiert, um den statischen Reibungskoeffizienten zu erhöhen. Im Hinblick auf ein wirksames Erzielen einer Reduktion des dynamischen Reibungskoeffizienten durch die Legierungsteile 2c1 ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehalt an Palladium (Pd/(Pd+Sn)) 2 Atom-% oder höher, bevorzugt 3 Atom-% oder höher und mehr bevorzugt 4 Atom-% oder höher in der gesamten, die Legierung enthaltenden Lage 2c, d.h. in der gesamten Region der die Legierung enthaltenden Lage 2c, als die Summe der Legierungsteile 2c1 und des Zinnteils 2c2. Andererseits ist es für die Zinn-Palladium-Legierung bekannt, eine stabile intermetallische Verbindung zu bilden, welche aus PdSn₄ hergestellt ist, und der Gehalt an Palladium ist vorzugsweise unter 20 Atom-% im Hinblick auf ein Ausbilden der Legierungsteile 2c1, welche Teile der die Legierung enthaltenden Schicht 2c einnehmen, hauptsächlich durch diese intermetallische Verbindung (oder eine intermetallische Komponente, wobei Palladium teilweise durch Nickel substituiert ist). Weiterhin ist im Hinblick auf ein ausreichendes Sicherstellen des Zinnteils 2c2 und ein wirksames Erzielen einer Erhöhung des statischen Reibungskoeffizienten durch das Zinnteil 2c2 ein oberer Grenzwert des Gehalts an Palladium bevorzugter 7 Atom-%.
Weiterhin ist im Hinblick auf ein wirksames Reduzieren des dynamischen Reibungskoeffizienten mit der Zinnlage 3c des Durchtrittslochs 30 ein Verhältnis einer freigelegten Fläche der Legierungsteile 2c1, welche die Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 2c einnehmen, vorzugsweise 10 % oder höher und noch bevorzugter 20 % oder höher. Es ist festzuhalten, dass das Verhältnis der freigelegten Fläche der Legierungsteile 2c1 berechnet wird durch (Fläche von Legierungsteilen 2c1, welche auf der Oberfläche freigelegt sind)/(Fläche der gesamten Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 2c) × 100 (%).
Weiterhin ist im Hinblick auf ein ausreichendes Zeigen von Eigenschaften der die Legierung enthaltenden Lage 2c, um den statischen Reibungskoeffizienten zu erhöhen, während der dynamische Reibungskoeffizient mit der Zinnlage 3c des Durchtrittslochs 30 reduziert wird, eine Dicke der gesamten, die Legierung enthaltenden Lage 2c vorzugsweise 0,1 um oder größer. Weiterhin ist im Hinblick auf ein Unterdrücken von Kosten, welche für ein Ausbilden der die Legierung enthaltenden Lage 2c erforderlich sind, die Dicke der gesamten, die Legierung enthaltenden Lage 2c vorzugsweise 10 um oder kleiner.
Die Nickel-Unterlage 2b ist aus Nickel oder einer Nickellegierung hergestellt und fungiert, um die Anhaftung der die Legierung enthaltenden Lage 2c an dem Basismaterial 2a zu erhöhen und die Diffusion von Kupferatomen von dem Basismaterial 2a zu der die Legierung enthaltenden Lage 2c zu unterdrücken. Von der Nickel-Unterlage 2b kann ein Teil auf der Seite der die Legierung enthaltenden Lage 2c in eine Lage 2b2 einer Nickel-Zinn-Legierung durch ein Erwärmen in einem Prozess eines Ausbildens der die Legierung enthaltenden Lage 2c ausgebildet werden, welcher später zu beschreiben ist. Ein verbleibendes Teil der Nickel-Unterlage 2b dient als eine Nickellage 2b1, welche nicht mit Zinn zu legieren ist.
Die die Legierung enthaltende Lage 2c kann beispielsweise durch ein Laminieren einer Palladium-Plattierlage und einer Zinn-Plattierlage in dieser Reihenfolge auf der Oberfläche des Basismaterials 2a oder der Oberfläche der Nickel-Unterlage 2b und ein Legieren dieser Lagen durch ein Erwärmen gebildet werden. Alternativ kann die die Legierung enthaltende Lage 2c durch ein Eutektoid unter Verwendung einer plattierenden Lösung gebildet werden, welche sowohl Zinn als auch Palladium enthält. Im Hinblick auf eine Einfachheit ist das erstgenannte Verfahren eines Legierens der laminierten Palladium-Plattierlage und der Zinn-Plattierlage bevorzugt. Durch ein Einstellen einer Erwärmungstemperatur und einer Erwärmungszeit bei einem Legieren kann das Verhältnis der freigelegten Fläche der Legierungsteile 2c1 gesteuert werden.
Dicken der Zinn-Plattierlage und der Palladium-Plattierlage können entsprechend unter Berücksichtigung einer Dicke der die Legierung enthaltenden Lage 2c, von welcher gewünscht wird, dass sie abschließend gebildet wird, des Gehalts an Palladium, der Verhältnisse von freigelegten Flächen der Legierungsteile 2c1 und des Zinnteils 2c2, der Härte der die Legierung enthaltenden Lage 2c und dergleichen bestimmt werden. Beispielsweise kann eine Ausführung, in welcher die Dicke der Zinn-Plattierlage 1,0 bis 1,5 um ist und die Dicke der Palladium-Plattierlage 0,02 bis 0,03 um ist, illustriert werden.
Es ist festzuhalten, dass die die Legierung enthaltende Lage 2c (und Nickel-Unterlage 2b) nur auf den Oberflächen der Kontaktpunktabschnitte 21a, 21a im Hinblick auf ein Beitragen zu einem Einsetzen in das und einem Entfernen aus dem Durchtrittsloch 30 und dem Halten des Presspassanschlusses 2 in dem eingesetzten Zustand vorgesehen sein kann (können). Jedoch kann im Hinblick auf ein Erleichtern der Herstellung des Presspassanschlusses und dergleichen die die Legierung enthaltende Lage 2c auf dem gesamten Plattenverbindungsabschnitt 20 und weiterhin dem gesamten Presspassanschluss 2, bis zu dem Anschlussverbindungsabschnitt vorgesehen sein. Der Presspassanschluss 2 kann durch ein Stanzen aus einem Plattenmaterial hergestellt werden, welches die die Legierung enthaltende Lage 2c (und Nickel-Unterlage 2b) auf der Oberfläche des Basismaterials 2a ausgebildet aufweist.
[Härte der die Legierung enthaltenden Lage]
Hier wird eine Beziehung zwischen einer Oberflächenhärte der die Legierung enthaltenden Lage 2c und eines Verhaltens bei einem Einsetzen und Entfernen des Presspassanschlusses 2 in das und aus dem Durchtrittsloch 30 und einem Halten des Presspassanschlusses 2 in dem Durchtrittsloch 30 beschrieben. Es ist festzuhalten, dass die Oberflächenhärte der die Legierung enthaltenden Lage 2c eine Härte ist, welche in einer gesamten tatsächlichen Kontaktoberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 2c des Presspassanschlusses 2 gemessen wird, welche tatsächlich in Kontakt mit der Zinnlage 3c auf der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 steht, d.h. eine Härte (augenscheinliche Härte), welche für eine Oberfläche gemessen wird, welche sowohl Legierungsteile 2c1 als auch das Zinnteil 2c2 gemeinsam freigelegt beinhaltet.
Wenn der Plattenverbindungsabschnitt 20 des Presspassanschlusses 2, welcher die freigelegte, die Legierung enthaltende Lage 2c aufweist, in das Durchtrittsloch 30 eingesetzt wird, welches die Zinnlage 3c aufweist, welche auf der inneren Umfangsoberfläche 31 freigelegt ist, wird das Metallmaterial auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 2c teilweise abgeschliffen, um Lagen zu bilden, welche eine Anhaftungskraft auf Zwischenflächen zwischen den Kontaktpunktabschnitten 21a, 21a und der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs aufweisen.
Für eine Möglichkeit einer Abrasion des Metallmaterials ist es bekannt, durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt zu werden. $V = (k/H) WL$
Hier bezeichnet V ein Abrasionsvolumen, bezeichnet k einen Abrasionskoeffizienten, bezeichnet H eine Härte, bezeichnet W eine Last und bezeichnet L eine Gleitdistanz.
Wie dies in Gleichung (1) ausgedrückt ist, ist eine Möglichkeit einer Abrasion auf der die Legierung enthaltenden Lage 2c (Abrasionsvolumen V) umgekehrt proportional zu der Härte H. D.h., wenn die Oberflächenhärte der die Legierung enthaltenden Lage 2c abnimmt, ist es für eine Abrasion umso wahrscheinlicher aufzutreten und es werden die Lagen, welche die Anhaftungskraft aufweisen, wie dies oben beschrieben ist, leichter ausgebildet. Wenn der Plattenverbindungsabschnitt 20 des Presspassanschlusses 2 in das Durchtrittsloch 30 eingesetzt ist, steigt eine Haltekraft des Presspassanschlusses 2 in dem Durchtrittsloch 30 an und es ist für den Presspassanschluss 2 weniger wahrscheinlich, von dem Durchtrittsloch 30 gelöst zu werden, wenn derartige Lagen ausgebildet sind und eine Anhaftung zwischen der die Legierung enthaltenden Lage 2c und der Zinnlage 3c in Kontakt miteinander auftritt. Wie dies oben beschrieben ist, weist das Zinnteil 2c2 eine geringe Härte auf und ist eher anfällig für eine Anhaftung zwischen demselben Typ von Metallen zu der Zinnlage 3c auf der Seite des Durchtrittslochs 30, weshalb das Zinnteil 2c2 wesentlich zu einer Verbesserung der Haltekraft durch ein Ausbilden der Lagen, welche die Anhaftungskraft aufweisen, auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 2c beiträgt.
Andererseits ist auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 2c ein Hauptgrund für eine dynamische Reibungskraft eine anhaftende Reibung, für welche bekannt ist, dass sie durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt wird. $Fs = (s/H) W$
Hier bezeichnet Fs eine anhaftende Reibungskraft, bezeichnet s eine Scherfestigkeit, bezeichnet H eine Härte und bezeichnet W eine Last.
Wie dies durch die Gleichung (2) ausgedrückt ist, ist die anhaftende Reibungskraft Fs umgekehrt proportional zu der Härte H. D.h., wenn die Oberflächenhärte der die Legierung enthaltenden Lage 2c abnimmt, wird der dynamische Reibungskoeffizient aufgrund der anhaftenden Kraft höher. Wenn der dynamische Reibungskoeffizient zwischen der die Legierung enthaltenden Lage 2c des Presspassanschlusses 2 und der Zinnlage 3c des Durchtrittslochs 30 ansteigt, ist es für das Material umso wahrscheinlicher, abgeschabt zu werden, und es wird die Last, welche für ein Einsetzen und Entfernen notwendig ist, größer, wenn der Presspassanschluss 2 in das Durchtrittsloch 30 eingesetzt und aus diesem entfernt wird. Wie dies oben beschrieben ist, weisen die Legierungsteile 2c1 eine hohe Härte auf und wirken, um den dynamischen Reibungskoeffizienten durch die anhaftende Reibung auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 2c zu reduzieren. Als ein Resultat tragen die Legierungsteile 2c1 wesentlich zu der Unterdrückung eines Abschabens und einer Reduktion der notwendigen Last während des Einsetzens und Entfernens des Presspassanschlusses 2 bei.
Wie dies soeben beschrieben wurde, steigt, wenn die Oberflächenhärte der die Legierung enthaltenden Lage 2c abnimmt, die Haltekraft des Presspassanschlusses 2 in dem Durchtrittsloch 30 an. Andererseits ist es, wenn die Härte der die Legierung enthaltenden Lage 2c ansteigt, leichter zu erzielen, ein Abschaben zu unterdrücken und die notwendige Last während des Einsetzens und Entfernens des Presspassanschlusses 2 in das und aus dem Durchtrittsloch 30 zu reduzieren. Demgemäß können, da die Oberflächenhärte der die Legierung enthaltenden Lage 2c festgelegt wird, um 120 Hv oder höher und 380 Hv oder niedriger zu sein, wie dies gemäß der vorliegenden Erfindung der Fall ist, eine Verbesserung der Haltekraft und der Unterdrückung eines Abschabens und eine Reduktion der notwendigen Last während des Einsetzens und Entfernens in einer gut ausgeglichenen Weise kombiniert werden. Mit anderen Worten bedeutet die Härte der die Legierung enthaltenden Lage 2c in dem Bereich, wie dies oben beschrieben ist, dass die Legierungsteile 2c1, welche eine hohe Härte aufweisen und fähig sind, den dynamischen Reibungskoeffizienten auf der Oberfläche zu reduzieren, und das Zinnteil 2c2, welches eine geringe Härte aufweist und fähig ist, den statischen Reibungskoeffizienten durch eine Anhaftung an der Zinnlage 3c zu erhöhen, beide auf der äußersten Oberfläche jeweils in Bereichen freigelegt sind, welche ausreichend sind, um die Funktionen davon zu zeigen. Als ein Resultat können eine Reduktion des dynamischen Reibungskoeffizienten und eine Verbesserung des statischen Reibungskoeffizienten kombiniert werden. Die Härte der die Legierung enthaltenden Lage 2c ist vorzugsweise 150 Hv oder höher, bevorzugter 200 Hv oder höher, und weiterhin vorzugsweise 350 Hv oder niedriger, bevorzugter 300 Hv oder niedriger.
Wie dies oben beschrieben ist, hängt die Härte der die Legierung enthaltenden Lage 2c von einem Verhältnis der Legierungsteile 2c und des Zinnteils 2c2 ab, welche auf der Oberfläche der die Legierung enthaltenden Lage 2c freigelegt sind (Verhältnis der freigelegten Fläche), und das Verhältnis der freigelegten Fläche kann beispielsweise durch ein Dickenverhältnis der Zinnlage und der Palladiumlage bei einem Ausbilden der die Legierung enthaltenden Lage 2c gesteuert werden. Grob gesprochen steigt das Verhältnis der Legierungsteile 2c zu der die Legierung enthaltenden Lage 2c an und es erhöht sich die Härte durch ein Erhöhen des Verhältnisses der Palladiumlage. Weiterhin hängt die Härte der die Legierung enthaltenden Lage 2c auch von der Erwärmungstemperatur und der Erwärmungszeit ab, wenn die Zinnlage und die Palladiumlage laminiert und erwärmt werden.
[Verhalten einer Reibung]
(1) Dynamischer Reibungskoeffizient und statischer Reibungskoeffizient
Ein Verhalten einer Reibung zwischen den Kontaktpunktabschnitten 21a, 21a des Plattenverbindungsabschnitts 20 des Presspassanschlusses 2, auf welchem die die Legierung enthaltende Lage 2c, welche aus den Legierungsteilen 2c1 und dem Zinnteil 2c2 besteht, freigelegt ist, und dem Kontaktpunktabschnitt der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30, auf welcher die Zinnlage 3c freigelegt ist, kann wie folgt bewertet werden.
D.h., es wird, wie dies in 2 gezeigt ist, der Plattenverbindungsabschnitt 20 des Presspassanschlusses 2 oder ein Stift, welcher als ein Modell konfiguriert ist, welches nur den Plattenverbindungsabschnitt 20 entnimmt, in einem in das Durchtrittsloch 30 eingesetzten Zustand vorbereitet. Dann wird eine Last F, welche von einer Spitzenseite zu einer Basisendseite aufgebracht wird, entlang der axialen Richtung des Presspassanschlusses 2 gemessen, während der Presspassanschluss 2 in einer Richtung verschoben wird, um aus dem Durchtrittsloch 30 entlang der axialen Richtung auszutreten. Dann wird die aufgebrachte Last F als eine Funktion einer Verschiebung x des Presspassanschlusses 2 aufgezeichnet.
Wenn eine Beziehung der aufgebrachten Last F und der Verschiebung x aufgezeichnet wird, ist dies die Beziehung, wie dies in 4 gezeigt ist. In einer Region, wo die Verschiebung x gering ist, steigt die Last F mit einem großen Gradienten relativ zu dem Verschiebungsausmaß x an. Mit anderen Worten wird, selbst wenn die Last F aufgebracht wird, der Presspassanschluss 2 kaum verschoben. Nach einem Erreichen eines maximalen Werts Fmax fällt die Last F plötzlich ab und weist einen im Wesentlichen konstanten Wert relativ zu der Verschiebung x auf (Fdr). Der maximale Wert Fmax der Last F entspricht der Haltekraft des Presspassanschlusses 2 in dem Durchtrittsloch 30. Weiterhin ist Fap, welches eine Differenz entsprechend einem Abfall zwischen dem maximalen Wert Fmax und einem Wert Fdr in einem flachen Bereich ist, eine Spitzenhöhe bei einem Entfernen des Presspassanschlusses 2.
Hier kann ein Wert der Last F in einen Reibungskoeffizienten µ zwischen den Kontaktpunktabschnitten 21a, 21a des Presspassanschlusses 2 und der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 umgewandelt werden. D.h., wie dies in 2 gezeigt ist, eine Kraft, welche von der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 auf ein sich wölbendes Stück 21 in einer Richtung normal auf eine Achse des Presspassanschlusses 2 aufgebracht wird, ist eine Kontaktlast P, und der Reibungskoeffizient µ kann wie in dem folgenden Beispiel (3) unter Verwendung der Kontaktlast P erhalten werden. Es ist festzuhalten, dass die Kontaktlast P eine Größe entsprechend der Last W der obigen Gleichungen (1), (2) ist. $μ = F/ 2 P$
Wenn der Durchmesser des Durchtrittslochs 30 konstant ist, wird sich die Kontaktlast P nicht wesentlich während der Verschiebung des Presspassanschlusses 2 ändern. Somit wird eine lineare Beziehung zwischen dem Reibungskoeffizienten µ und der aufgebrachten Last F beibehalten und das Verhalten des Reibungskoeffizienten µ relativ zu der Verschiebung x ist in demselben Muster wie das Verhalten der aufgebrachten Last F, wie dies in 4 gezeigt ist. Hier entspricht ein maximaler Wert µmax des Reibungskoeffizienten µ einem maximalen statischen Reibungskoeffizienten. Ein flacher Reibungskoeffizient udr nach einem plötzlichen Abfall entspricht dem dynamischen Reibungskoeffizienten. Eine Abfallsgröße uap entspricht einer Differenz zwischen dem maximalen statischen Reibungskoeffizienten und dem dynamischen Reibungskoeffizienten.
Sowohl die Legierungsteile 2c1 als auch das Zinnteil 2c2 der die Legierung enthaltenden Lage 2c sind auf den äußersten Oberflächen der Kontaktpunktabschnitte 21a, 21a in dem oben beschriebenen Presspassanschluss 2 freigelegt. Von diesen zeigen die Legierungsteile 2c1 einen sehr geringen dynamischen Reibungskoeffizienten udr mit der Zinnlage 3c auf der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 aufgrund von Effekten, welche durch die Härte davon und dergleichen mit sich gebracht werden. Als ein Resultat ist es für die Oberfläche des Presspassanschlusses 2 unwahrscheinlich, bei einem Einsetzen und Entfernen des Presspassanschlusses 2 in das und aus dem Durchtrittsloch 30 abgeschabt zu werden. Weiterhin kann eine Kraft, welche für ein Einsetzen/Entfernen des Presspassanschlusses 2 erforderlich ist, gering sein. Andererseits weist das Zinnteil 2c2 eine weiche Oberfläche auf und ist anfällig für eine Anhaftung an der Zinnlage 3c auf der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30, welche eine Lage ist, welche aus demselben Typ eines Metalls hergestellt ist. Somit tritt, wenn der Presspassanschluss 2 in dem Durchtrittsloch 30 eingesetzt ist, eine Anhaftung zwischen der Oberfläche des Presspassanschlusses 2 und der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 auf. Als ein Resultat steigt eine Scherkraft bei einem Entfernen des Presspassanschlusses 2 aus dem Durchtrittsloch 30 an und es steigt der maximale statische Reibungskoeffizient umax an. Dann steigt die Haltekraft des Presspassanschlusses 2 in dem Durchtrittsloch 30 an.
Wie dies soeben beschrieben wurde, wird ein Presspassanschluss, welcher die die Legierung enthaltende Lage 2c beinhaltet, welche das Zinnteil 2c2 und die Legierungsteile 2c1 aufweist, welche beide auf der äußersten Oberfläche freigelegt sind, als der Presspassanschluss 2 verwendet, welcher mit dem Durchtrittsloch 30 zu kombinieren ist, welches die Zinnlage 3c auf der inneren Umfangsoberfläche 31 aufweist, wodurch die Unterdrückung eines Abschabens und eine Reduktion der notwendigen Last während eines Einsetzens und Entfernens aufgrund des geringen dynamischen Reibungskoeffizienten udr und eine Verbesserung der Haltekraft in dem eingesetzten Zustand aufgrund des hohen maximalen statischen Reibungskoeffizienten umax kombiniert werden können. Da die Differenz µap zwischen dem maximalen statischen Reibungskoeffizienten umax und dem dynamischen Reibungskoeffizienten udr groß ist, wird die Spitze (Fap) der Last F bei einem Entfernen des Presspassanschlusses 2 aus dem Durchtrittsloch 30 größer und es werden die Vermeidung einer nicht beabsichtigten Lösung und die Unterstützung einer beabsichtigten Lösung kombiniert.
Eine derartige Kombination des niedrigen dynamischen Reibungskoeffizienten und des hohen statischen Reibungskoeffizienten wird erzielt, indem eine spezifische Kombination eines Verwendens der die Legierung enthaltenden Lage 2c, welche sowohl die Legierungsteile 2c1 als auch das Zinnteil 2c2 aufweist, welche auf der äußersten Oberfläche auf der Seite des Presspassanschlusses 2 freigelegt sind, und eines Verwendens der Zinnlage 3c, welche eine Lage ist, welche aus demselben Typ eines Metalls wie das Zinnteil 2c2 hergestellt ist, welches die die Legierung enthaltende Lage 2c ausbildet, auf der Seite des Durchtrittslochs 30 angewandt wird. Wenn selbst einer des Presspassanschlusses 2 und des Durchtrittslochs 30 eine Metalllage aufweist, welche aus einem unterschiedlichen Typ eines Metalls auf der Oberfläche hergestellt ist, ist ein ähnliches Verhalten schwierig für eine Reibung zu erzielen. Im Allgemeinen beinhalten typische Beispiele einer Metalllage, welche auf einer inneren Umfangsoberfläche eines Durchtrittslochs einer Leiterplatte ausgebildet ist, eine Zinnlage, eine Silberlage und eine Kupferlage. Wie dies auch in den Beispielen später beschrieben wird, können der hohe statische Reibungskoeffizient und der niedrige dynamische Reibungskoeffizient nicht kombiniert werden, selbst wenn der Presspassanschluss 2, welcher die die Legierung enthaltende Lage 2c wie oben beschrieben aufweist, in Kombination mit einem Durchtrittsloch verwendet wird, welches eine Silber- oder Kupferlage aufweist. Im Gegensatz dazu können, selbst wenn ein anderer Typ einer Legierung, welche keine derartige Struktur aufweist, dass ein Bereich von purem Zinn oder eine Legierung, welche einen hohen Zinngehalt wie das Zinnteil 2c2 aufweist, in Bereichen gemischt ist, welche eine hohe Härte wie die Legierungsteile 2c1 aufweisen, auf einer Oberfläche eines Presspassanschlusses verwendet wird, wenn die Zinnlage 3c auf der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 ausgebildet ist, der hohe statische Reibungskoeffizient und der niedrige dynamische Reibungskoeffizient nicht kombiniert werden. Beispielsweise bilden eine Zinn-SilberLegierung, eine Zinn-Blei-Legierung, eine Zinn-KupferLegierung und dergleichen eine Legierungslage, welche eine hohe Homogenität in der Lage aufweist, und sie existieren nicht gemeinsam mit einem domänenartigen Zinnteil, weshalb ein Effekt eines Reduzierens der Reibungskoeffizienten exzellent ist, jedoch der statische Reibungskoeffizient auch reduziert ist.
Im Hinblick auf ein ausreichendes Erzielen eines Effekts eines Unterdrückens eines Abschabens und eines Reduzierens der notwendigen Last während des Einsetzens und Entfernens des Presspassanschlusses 2 ist der dynamische Reibungskoeffizient udr vorzugsweise unterhalb von 0,4 und weiterhin bevorzugt 0,3 oder geringer. Andererseits ist, im Hinblick auf ein ausreichendes Erzielen eines Effekts eines Verbesserns der Haltekraft in dem eingesetzten Zustand, der maximale statische Reibungskoeffizient umax vorzugsweise 0,4 oder höher und bevorzugter 0,45 oder höher. Weiterhin ist die Differenz µap zwischen dem maximalen statischen Reibungskoeffizienten umax und dem dynamischen Reibungskoeffizienten udr vorzugsweise 0,06 oder größer und bevorzugter 0,10 oder größer.
(2) Maximaler Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit und maximaler Reibungskoeffizient bei der Entnahmezeit
Es ist oben beschrieben, den statischen Reibungskoeffizienten und den dynamischen Reibungskoeffizienten zwischen der die Legierung enthaltenden Lage 2c des Presspassanschlusses 2 und der Zinnlage 3c des Durchtrittslochs 30 als Indizes für ein Kombinieren einer großen Haltekraft des Presspassanschlusses 2 in dem Durchtrittsloch 30 und einer Reduktion der notwendigen Last während eines Einsetzens und Entfernens zu verwenden. Jedoch können andere Indizes anstelle des statischen Reibungskoeffizienten und des dynamischen Reibungskoeffizienten verwendet werden.
D.h., ein maximaler Wert eines Reibungskoeffizienten bei einem Einsetzen des Presspassanschlusses 2 in das Durchtrittsloch 30 (maximaler Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit) und ein maximaler Wert eines Reibungskoeffizienten bei einem Entfernen des Presspassanschlusses 2 aus dem Durchtrittsloch 30 (maximaler Reibungskoeffizient bei der Entnahmezeit) können als Indizes verwendet werden. Wenn der maximale Reibungskoeffizient bei der Entnahmezeit höher als der maximale Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit festgelegt wird, können eine große Haltekraft des Presspassanschlusses 2 in dem Durchtrittsloch 30 und eine Reduktion der notwendigen Last während eines Einsetzens und Entfernens wirksam kombiniert werden. Mit anderen Worten ist eine Differenz des maximalen Reibungskoeffizienten, ausgedrückt als eine Differenz, welche durch ein Subtrahieren eines Werts des maximalen Reibungskoeffizienten bei der Einsetzzeit von einem Wert des maximalen Reibungskoeffizienten bei der Entnahmezeit erhalten wird (maximaler Wert bei der Entnahmezeit - maximaler Wert bei der Einsetzzeit), ein positiver Wert.
Wenn der maximale Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit abnimmt, ist eine geringere Kraft bei einem Einsetzen des Presspassanschlusses 2 in das Durchtrittsloch 30 erforderlich. Als ein Resultat wird eine Handhabbarkeit zu dem Zeitpunkt eines Einsetzens des Presspassanschlusses 2 verbessert. Andererseits ist, wenn der maximale Reibungskoeffizient bei dem Entnahmezeitpunkt ansteigt, eine größere Kraft bei einem Entfernen des Presspassanschlusses 2 aus dem Durchtrittsloch 30 erforderlich. Somit steigt die Haltekraft des Presspassanschlusses 2 in dem Durchtrittsloch 30 an. Als ein Resultat kann der Presspassanschluss 2 fest in dem Durchtrittsloch 30 eingesetzt gehalten werden. Durch ein Sicherstellen einer Beziehung, dass der maximale Reibungskoeffizient bei der Entnahmezeit größer als der maximale Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit ist, sind die Effekte davon leichter kombiniert. Wenn ein Verhältnis der Differenz des maximalen Reibungskoeffizienten zu dem maximalen Reibungskoeffizienten bei der Einsetzzeit (Differenz des maximalen Reibungskoeffizienten/maximaler Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit) 3 % oder höher, weiterhin 5 % oder höher ist, sind diese Effekte besonders gut kombiniert.
Hier sind der maximale Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit und der maximale Reibungskoeffizient bei der Entnahmezeit Werte, wenn der Presspassanschluss 2 in der axialen Richtung relativ zu dem Durchtrittsloch 30 bewegt wird und der Reibungskoeffizient in dem gesamten Prozess eines Einsetzens oder Entfernens maximiert wird, und mehrere Phänomene können die maximalen Reibungskoeffizienten während eines Einsetzens und Entfernens ergeben, wie beispielsweise aufgrund der Tatsache, dass die Zustände des Presspassanschlusses 2 und des Durchtrittslochs 30 nicht konstant während des Prozesses eines Einsetzens oder Entfernens sind. Jedoch sollte der maximale Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit stark positiv mit dem dynamischen Reibungskoeffizienten zwischen der die Legierung enthaltenden Lage 2c des Presspassanschlusses 2 und der Zinnlage 3c des Durchtrittslochs 30 korreliert sein, und es sollte der maximale Reibungskoeffizient bei der Entnahmezeit stark positiv mit dem maximalen statischen Reibungskoeffizienten zwischen diesen korreliert sein. Derart wird für den dynamischen Reibungskoeffizienten zwischen den Oberflächen gesagt, dass er abnimmt, wenn der maximale Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit abnimmt. Andererseits wird für den maximalen statischen Reibungskoeffizienten zwischen den Oberflächen gesagt, dass er zunimmt, wenn der maximale Reibungskoeffizient bei der Entnahmezeit zunimmt.
Eine Größenbeziehung des maximalen Reibungskoeffizienten bei der Einsetzzeit und des maximalen Reibungskoeffizienten bei der Entnahmezeit ändert sich in Abhängigkeit von einem Oberflächenzustand der die Legierung enthaltenden Lage 2c. Jedoch wird, wie dies in den Beispielen später gezeigt wird, die Beziehung, dass der maximale Reibungskoeffizient bei der Entnahmezeit größer als der maximale Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit ist, leichter erhalten, wenn die Oberflächenhärte der die Legierung enthaltenden Lage 2c in dem Bereich von 120 bis 380 Hv ist, wie dies gemäß der vorliegenden Erfindung der Fall ist. Wie dies in den Beispielen gezeigt ist, zeigt die Differenz des maximalen Reibungskoeffizienten (maximaler Reibungskoeffizient bei der Entnahmezeit - maximaler Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit) ein derartiges Verhalten, dass sie ein lokales Maximum unter Bezugnahme auf die Härte der die Legierung enthaltenden Lage 2c aufweist. Sowohl der maximale Reibungskoeffizient bei der Entnahmezeit als auch der maximale Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit zeigen ein derartiges Verhalten, dass sie einen geringeren Wert aufweisen, wenn die Oberflächenhärte ansteigt. Jedoch wird, da der maximale Reibungskoeffizient bei der Einsetzzeit mehr abhängig von der Oberflächenhärte ist, für die Differenz des maximalen Reibungskoeffizienten gedacht, dass sie ein Verhalten zeigt, welches ein derartiges lokales Maximum aufweist.
Die Werte des maximalen Reibungskoeffizienten bei der Einsetzzeit und des maximalen Reibungskoeffizienten bei der Entnahmezeit ändern sich möglicherweise in Abhängigkeit von Faktoren, welche die Geschichte, wie beispielsweise die Anzahl eines Einsetzens und Entfernens und einer Reihenfolge von Beurteilungen enthalten, wobei jedoch die Größenbeziehung zwischen den beiden maximalen Reibungskoeffizienten selbst kaum von diesen Faktoren abhängt. Weiterhin kann der Presspassanschluss 2 entfernt werden und es kann der maximale Reibungskoeffizient bei der Entnahmezeit unmittelbar gemessen werden, nachdem der Presspassanschluss 2 in das Durchtrittsloch 30 eingesetzt wird. Jedoch ist es, um präzise ein Phänomen zu beurteilen, dass der maximale Reibungskoeffizient bei der Entnahmezeit ansteigt und die Haltekraft verbessert wird, wenn eine Anhaftung zwischen der die Legierung enthaltenden Lage 2c und der Zinnlage 3c fortschreitet, besser, den maximalen Reibungskoeffizienten bei der Entnahmezeit zu messen, nachdem der Presspassanschluss 2 in dem Durchtrittsloch 20 für eine Weile eingesetzt zurückgelassen wird. Eine Wartezeit kann derart festgelegt werden, dass eine Anhaftung ausreichend fortschreitet, und 24 Stunden oder mehr können illustriert werden.
[Eliminierung eines Kontaktöls]
Konventionellerweise wird in einem allgemeinen Presspassanschluss ein Kontaktöl auf Oberflächen in vielen Fällen aufgebracht, um eine Schmierfähigkeit vor einem Einsetzen in ein Durchtrittsloch zu verleihen und ein Abschaben einer Plattierung des Presspassanschlusses und ein Schneiden der Plattierung des Durchtrittslochs zu unterdrücken. Jedoch ist es in der Presspassanschluss-Verbindungsstruktur 1 gemäß dieser Ausführungsform bevorzugt, ein Kontaktöl nicht zu verwenden und nicht eine Lage eines Kontaktöls auf den beiden Oberflächen der Kontaktpunktabschnitte 21a, 21a des Presspassanschlusses 2 und der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 vorzusehen.
Wie dies oben beschrieben ist, ist in der Presspassanschluss-Verbindungsstruktur 1 gemäß dieser Ausführungsform die die Legierung enthaltende Lage 2c, welche sowohl die Legierungsteile 2c1 als auch das Zinnteil 2c2 auf der äußersten Oberfläche freigelegt aufweist, auf der Oberfläche des Presspassanschlusses 2 ausgebildet, und es ist die Zinnlage 3c auf der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 freigelegt. Da die Hartlegierungsteile 2c1 auf der äußersten Oberfläche des Presspassanschlusses 2 freigelegt sind, wird wirksam unterdrückt, dass das Material der Oberfläche des Presspassanschlusses 2 abgeschabt wird (Abschaben der Plattierung), wenn der Presspassanschluss 2 in das Durchtrittsloch 30 eingesetzt und aus diesem entfernt wird. Andererseits wird, da das weiche Zinnteil 2c2 auf der äußersten Oberfläche freigelegt ist, auch wirksam unterdrückt, dass die Zinnlage 3c auf der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 durch eine Reibung mit der harten Oberfläche entfernt wird (Schneiden der Plattierung), wenn der Presspassanschluss 2 in das Durchtrittsloch 30 eingesetzt und aus diesem entfernt wird.
Wie dies soeben beschrieben wurde, können durch ein Anwenden einer Kombination der die Legierung enthaltenden Lage 2c, welche auf der Oberfläche des Presspassanschlusses 2 vorgesehen ist, und der Zinnlage 3c, welche auf der inneren Umfangsoberfläche 31 des Durchtrittslochs 30 vorgesehen ist, sowohl das Abschaben der Plattierung auf der Seite des Presspassanschlusses 2 als auch das Schneiden der Plattierung auf der Seite des Durchtrittslochs 30 ausreichend unterdrückt werden, selbst ohne irgendein Kontaktöl aufzubringen. In dem Fall eines Aufbringens von Kontaktöl sind Kosten und Arbeitsaufwand für eine Aufbringung selbst und für die Handhabung eines Benetzungsgrads durch eine Aufbringung erforderlich. Weiterhin kann das Kontaktöl, welches in einem elektrischen Kontaktteil zwischen dem Presspassanschluss und dem Durchtrittsloch vorgesehen ist, möglicherweise eine Verbindungszuverlässigkeit beeinflussen. Darüber hinaus haftet Staub leicht an der Oberfläche an, auf welcher das Kontaktöl aufgebracht wird, und der anhaftende Staub kann möglicherweise eine Verbindungszuverlässigkeit beeinflussen. Diese Ereignisse, welche aufgrund der Aufbringung des Kontaktöls auftreten, können eliminiert werden, indem kein Kontaktöl verwendet wird.
Beispiele
Beispiele und Vergleichsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unten beschrieben. Es ist festzuhalten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
[Test A: Evaluierung des dynamischen Reibungskoeffizienten und statischen Reibungskoeffizienten]
[Herstellung von Proben]
(1) Beispiele 1 bis 3
Presspassstifte (Nadelöhr-Typ, Dicke t1 = 0,6 mm), welche hergestellt wurden, um die Form des Plattenverbindungsabschnitts des Presspassanschlusses aufzuweisen, wie dies in 1 und 2 gezeigt ist, wurden vorbereitet, und Nickel-Unterlagen wurden ausgebildet und eine Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lagen wurden auf den Nickel-Unterlagen ausgebildet. Bei einem Ausbilden der die Legierung enthaltenden Lage wurden eine Palladiumlage und eine Zinnlage in dieser Reihenfolge laminiert und auf 300 °C erwärmt. Dicken der Zinnlage und der Palladiumlage wurden in den Beispielen 1 bis 3 geändert. Tatsächlich gemessene Dickenwerte sind in Tabelle 1 unten gezeigt.
Weiterhin wurde eine Leiterplatte, welche eine Zinnplattierung auf inneren Umfangsoberflächen von Durchtrittslöchern aufwies, vorbereitet. Die Leiterplatte wurde aus einem FR-4 Material hergestellt und die Durchtrittslöcher hatten einen Innendurchmesser ϕ von 1,09 mm und eine Tiefe t2 von 1,6 mm. Eine Zinnlage, welche eine Dicke von 0,6 bis 0,8 um aufwies, wurde auf einer Cu-Unterlage, welche eine Dicke von 25 bis 35 um aufwies, auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs ausgebildet.
(2) Vergleichsbeispiele 1 bis 3
Presspassstifte, welche mit einer Zinn-Silber-Legierungslage, einer Zinn-Blei-Legierungslage und einer Zinn-Kupfer-Legierungslage anstelle der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lagen der Beispiele 1 bis 3 ausgebildet waren, wurden als Proben der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 vorbereitet. Durchtrittslöcher, welche eine Zinnplattierung auf einer inneren Umfangsoberfläche wie in den Beispielen 1 bis 3 aufwiesen, wurden als die Durchtrittslöcher verwendet.
(3) Vergleichsbeispiele 4 bis 6
Presspassstifte, welche mit den dieselbe Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lagen wie denjenigen ausgebildet waren, welche in den Beispielen 1 bis 3 verwendet wurden, wurden als Presspassstifte verwendet, welche in den Vergleichsbeispielen 4 bis 6 verwendet wurden. Eine Silberlage, welche eine Dicke von 0,1 bis 0,3 um aufwies, wurde auf einer Cu-Unterlage, welche eine Dicke von 25 bis 35 um aufwies, auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs ausgebildet.
(4) Vergleichsbeispiele 7 bis 9
Presspassstifte, welche mit denselben die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lagen wie denjenigen ausgebildet waren, welche in den Beispielen 1 bis 3 verwendet wurden, wurden als Presspassstifte verwendet, welche in den Vergleichsbeispielen 7 bis 9 verwendet wurden. Eine Cu-Lage, welche eine Dicke von 25 bis 35 um aufwies, wurde auf einer inneren Umfangsoberfläche eines Durchtrittslochs durch ein Preflux-Bearbeiten ausgebildet.
[Messung einer Last während einer Anschlussentnahme]
Der Presspassstift wurde in das Durchtrittsloch für jede der Proben gemäß den Beispielen und den Vergleichsbeispielen eingesetzt. Während der Presspassstift in einer Richtung verschoben wurde, um aus dem Durchtrittsloch entlang einer axialen Richtung entfernt zu werden, wurde eine Last, welche auf den Presspassstift aufgebracht wurde, unter Verwendung einer Kraftmessdose gemessen. Eine Messung wurde fünf Mal mit der Probe durchgeführt, welche für jedes der Beispiele und Vergleichsbeispiele ausgetauscht wurde. Es ist festzuhalten, dass in diesem Test ein Kontaktöl nicht in irgendeinem der Beispiele und Vergleichsbeispiele verwendet wurde.
[Testresultate]
Messresultate einer Beziehung einer Last und eines Ausmaßes einer Verschiebung während eines Entfernens des Anschlusses sind für die Beispiele 1 bis 3 und die Vergleichsbeispiele 1 bis 9 in 5 und 6 gezeigt. Die aufgelisteten Resultate sind repräsentative Beispiele aus fünf Messungen.

Weiterhin werden Messresultate einer Last und von Reibungskoeffizienten in Tabelle 1 für die Beispiele 1 bis 3 und die Vergleichsbeispiele 1 bis 3 unter Verwendung der Durchtrittslöcher zusammengefasst, welche die Zinnlage auf der inneren Umfangsoberfläche aufwiesen. Jeder der gelisteten Werte ist ein Durchschnittswert in fünf Messungen. Hier werden die Reibungskoeffizienten basierend auf der obigen Gleichung (3) berechnet und ein Wert, welcher durch ein Messen einer Last erhalten wird, welche notwendig ist, um die sich wölbenden Stücke 21, 21 zu pressen und zu komprimieren, um eine Breite gleich einem inneren Durchmesser des Durchtrittslochs aufzuweisen, wird als eine Kontaktlast P verwendet. Weiterhin wurde, wenn eine aufgebrachte Last (Fdr) nach einem Abfall variiert, ein durchschnittlicher Wert in einem vorbestimmten Abschnitt unmittelbar nach dem Abfall verwendet. [Tabelle 1]

	Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Vgl. - Bsp. 1	Vgl. - Bsp. 2	Vgl. - Bsp. 3
Innere Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs	Sn			Sn
Presspassstift-Oberfläche	Sn-Pd			Sn-Ag	Sn-Pb	Sn-Cu
Dicke Sn Lage (µm)	1,47	1,23	1,00	-	-	-
Dicke Pd Lage (µm)	0,017	0,026	0,028	-	-	-
Pd Gehalt [Pd/Pd+Sn)] (Atom-%)	2,1	3,7	4,9	-	-	-
Kontaktlast P (N)	53			53
Fmax (N)	48,2	44,4	43,8	31,0	35,4	28,6
Fdr (N)	40,7	31,4	28,2	29,3	29,8	27,3
Fap (N)	7,5	13,1	15,6	1,7	5,7	1,4
Max. statischer Reibungskoeffizient µmax	0,46	0,42	0,42	0,29	0,34	0,27
Dynamischer Reibungskoeffizient µdr	0,39	0,30	0,27	0,28	0,28	0,26
Reibungskoeffizient-Differenz (µmax-µdr)	0,07	0,12	0,15	0,02	0,05	0,01

Die Beispiele 1 bis 3 (5(a) bis (c)), in welchen die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage auf der Oberfläche des Presspassstifts (PF) vorgesehen ist, und die Vergleichsbeispiele 1 bis 3 (5(d) bis (e)), in welchen eine andere Metalllage vorgesehen ist, werden für einen Fall verglichen, wo die Zinnlage auf der inneren Oberfläche des Durchtrittslochs (TH) vorgesehen ist, welche in 5 und Tabelle 1 gezeigt sind. In dem Fall der Beispiele 1 bis 3 ist der maximale statische Reibungskoeffizient groß und der dynamische Reibungskoeffizient ist relativ klein. Eine klare Peakstruktur wird in einer Region gesehen, wo das Verschiebungsausmaß gering ist und eine Höhe (Fap) eines Entnahmepeaks entsprechend der Differenz (µap = umax-udr) zwischen dem maximalen statischen Reibungskoeffizienten und dem dynamischen Reibungskoeffizienten groß ist. Dies zeigt, dass ein hoher maximaler statischer Reibungskoeffizient und ein niedriger dynamischer Reibungskoeffizient kombiniert werden können und eine Differenz der beiden größer gemacht werden kann, indem eine spezifische Kombination der Zinnlage auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs und der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage auf der Oberfläche des Presspassstifts angewandt wird.
In den Beispielen 1 bis 3 ist der Gehalt an Palladium in der die Legierung enthaltenden Lage geändert und es nimmt der dynamische Reibungskoeffizient ab, wenn der Gehalt an Palladium ansteigt. Andererseits wird, wenn der Gehalt an Palladium abnimmt und der Gehalt an Zinn ansteigt, der maximale statische Reibungskoeffizient höher. Die Differenz zwischen dem maximalen statischen Reibungskoeffizienten und dem dynamischen Reibungskoeffizienten wird größer, wenn der Gehalt an Palladium ansteigt. Dies zeigt an, dass ein Effekt eines Abnehmens des dynamischen Reibungskoeffizienten durch einen Anstieg des Palladiumgehalts größer ist als ein Einfluss einer Abnahme des maximalen statischen Reibungskoeffizienten. Insbesondere unterscheiden sich Differenzwerte der beiden Reibungskoeffizienten stark zwischen dem Beispiel 1 und 2.
Resultate der Beispiele 1 bis 3, welche mit der Zinnlage auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs versehen sind, welche in 5 (a) bis (c) gezeigt sind, werden mit Resultaten der Vergleichsbeispiele 4 bis 6, welche mit der Silberlage auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs versehen sind, welche in 6(a) bis (c) gezeigt sind, und Resultaten der Vergleichsbeispiele 7 bis 9 verglichen, welche mit der Kupferlage auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs versehen sind, welche in 6(d) bis (f) gezeigt sind. Wenn die innere Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs aus Silber oder Kupfer hergestellt ist, wird ein Verhalten eines Kombinierens eines hohen maximalen statischen Reibungskoeffizienten und eines geringen dynamischen Reibungskoeffizienten nicht im Gegensatz zu dem Fall von Zinn erhalten. Insbesondere weist in dem Fall von Kupfer das Durchtrittsloch eine harte Oberfläche auf und ein Effekt einer Anhaftung an dem Zinnteil der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage kann kaum verwendet werden, weshalb der maximale statische Reibungskoeffizient abnimmt.
<Test B: Evaluierung eines maximalen Reibungskoeffizienten zur Einsetzzeit und eines maximalen Reibungskoeffizienten zur Entnahmezeit>
[Herstellung von Proben]
Unter Verwendung von Presspassstiften eines Nadelöhr-Typs (t1 = 0,6 mm) verschieden von denjenigen, welche in den Beispielen 1 bis 3 verwendet wurden, wurden Presspassstifte, in welchen eine eine Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage auf einer Nickel-Unterlage ausgebildet wurde, vorbereitet. Weiterhin wurde eine Leiterplatte, welche eine Zinnplattierung auf einer inneren Umfangsoberfläche von Durchtrittslöchern aufgebracht aufwies, ähnlich zu derjenigen, welche in den Beispielen 1 bis 3 des Tests A verwendet wurde, als eine Leiterplatte vorbereitet.
Hier wurde eine Mehrzahl von Proben mit eine Legierung enthaltenden Lagen, welche unterschiedliche Härten aufwiesen, als Proben B1 bis B7 für die Presspassstifte vorbereitet. Spezifisch wurde die Härte der die Legierung enthaltenden Lage geändert, indem ein Filmdickenverhältnis einer Palladiumlage und einer Zinnlage (Pd Filmdicke/Sn Filmdicke × 100 %) bei einem Ausbilden der die Legierung enthaltenden Lage geändert wurde. Das Filmdickenverhältnis der Palladiumlage und der Zinnlage in jeder Probe ist gemeinsam mit Werten der jeweiligen Filmdicken in Tabelle 2 gezeigt. Weiterhin wurde eine Erwärmungstemperatur für eine laminierte Struktur der Zinnlage und der Palladiumlage auf 300 °C eingestellt.
[Bestätigung der Härte]
Die Oberflächenhärte der die Legierung enthaltenden Lage wurde für jede Probe gemessen. Messungen wurden unter Verwendung eines Testgeräts der Vickers-Härte durchgeführt.
[Evaluierung des maximalen Reibungskoeffizienten zur Einsetzzeit und des maximalen Reibungskoeffizienten zur Entnahmezeit]
Der Presspassstift jeder Probe wurde in das Durchtrittsloch eingesetzt. Zu dieser Zeit wurde, während der Presspassstift entlang einer axialen Richtung verschoben wurde, eine Last, welche auf den Presspassstift aufgebracht wurde, unter Verwendung einer Kraftmessdose gemessen. Eine Kontaktlast P zwischen dem Anschluss und der Leiterplatte wurde auf 100 N festgelegt. Ein Wert der Last, welcher als eine Funktion einer Verschiebung erhalten wurde, wurde in einen Reibungskoeffizienten basierend auf der Gleichung (3) wie in dem obigen Test A umgewandelt. Ein maximaler Wert des Reibungskoeffizienten wurde als der maximale Reibungskoeffizient zur Einsetzzeit festgelegt.
Nachdem der Reibungskoeffizient während des Einsetzens gemessen wurde, wie dies oben beschrieben ist, wurde der Presspassstift in dem Durchtrittloch bei einer Raumtemperatur für 24 Stunden belassen. Von diesem Zustand wurde der Presspassstift entfernt und es wurde eine Last gemessen und in einen Reibungskoeffizient wie während eines Einsetzens umgewandelt. Auch während eines Entfernens wurde die Kontaktlast P auf 100 N festgelegt. Ein maximaler Wert des erhaltenen Reibungskoeffizienten wurde als der maximale Reibungskoeffizient zur Entnahmezeit festgelegt. Es ist festzuhalten, dass ein Kontaktöl auch in diesem Test nicht verwendet wurde.
[Testresultate]

Die Werte des gemessenen maximalen Reibungskoeffizienten zur Einsetzzeit und des maximalen Reibungskoeffizienten zur Entnahmezeit wurden gemeinsam mit den Filmdickenwerten und dem Filmdickenverhältnis der Palladiumlage und der Zinnlage und der Härte der die Legierung enthaltenden Lage für die Proben B1 bis B7 in Tabelle 2 zusammengefasst. Eine Differenz des maximalen Reibungskoeffizienten (maximaler Reibungskoeffizient zur Entnahmezeit - maximaler Reibungskoeffizient zur Einsetzzeit), welche aus diesen Werten berechnet wurde, ist weiterhin in Tabelle 2 gezeigt. Weiterhin zeigt 7 eine Beziehung der Härte der die Legierung enthaltenden Lage und der Differenz des maximalen Reibungskoeffizienten. Eine Kurve, welche durch ein Annähern von Datenpunkten durch eine quadratische Funktion erhalten wurde, ist auch in 7 gezeigt. [Tabelle 2]

	A	B	C	D	E	F	G
Probe B1	1,01	0,012	1,1	96	1,932	1,836	-0,096
Probe B2	1,09	0,018	1,6	109	1, 870	1,778	-0,092
Probe B3	1,34	0,025	1,8	148	1,666	1,720	0,054
Probe B4	1,03	0,032	3,1	265	1,410	1,564	0,154
Probe B5	1,11	0,042	3,8	278	1,356	1,508	0,152
Probe B6	1,04	0,054	5,2	324	1,334	1,442	0,108
Probe B7	0,37	0,022	5,9	440	1,560	1,386	-0,174

A: Sn-Filmdicke (µm), B: Pd-Filmdicke (µm), C: Pd/Sn-Filmdickenverhältnis (%), D: Härte der die Legierung enthaltenden Lage (Hv), E: maximaler Reibungskoeffizient zur Einsetzzeit, F: maximaler Reibungskoeffizient zur Entnahmezeit, G: Differenz des maximalen Reibungskoeffizienten (Entnahmezeit - Einsetzzeit)

Wie dies in Tabelle 2 gezeigt ist, steigt die Härte der die Legierung enthaltenden Lage an, wenn das Pd/Sn-Filmdickenverhältnis ansteigt. Wenn die Härte der die Legierung enthaltenden Lage ansteigt, nehmen der maximale Reibungskoeffizient zur Einsetzzeit und der maximale Reibungskoeffizient zur Entnahmezeit ab.
Weiterhin wird, gemäß Tabelle 2 und 7, eine klare Korrelation zwischen der Härte der die Legierung enthaltenden Lage und der Differenz des maximalen Reibungskoeffizienten gesehen und es wird ein Verhalten, in welchem die Differenz des maximalen Reibungskoeffizienten, welche durch eine quadratische Funktion angenähert werden kann, einen lokalen maximalen Wert aufweist, erhalten. Wie dies durch eine unterbrochene Linie in 7 gezeigt ist, weist der maximale Reibungskoeffizient einen positiven Wert ungefähr in einer Härteregion von 120 bis 380 Hv auf. D.h., der maximale Reibungskoeffizient zur Entnahmezeit ist größer als der maximale Reibungskoeffizient zur Einsetzzeit.
<Test C: Evaluierung eines Abschabens einer Plattierung und eines Schnitts einer Plattierung>
[Herstellung von Proben]
Presspassstifte, welche mit einer eine Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage auf einer Nickel-Unterlage ähnlich zu denjenigen, welche in Beispiel 1 bis 3 verwendet wurden, ausgebildet waren, wurden als Presspassanschlüsse vorbreitet. Weiterhin wurden Presspassanschlüsse, auf welchen eine Nickellage, eine Kupferlage und eine Zinnlage in dieser Reihenfolge anstelle eines Ausbildens der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage laminiert wurden und an welchen ein Reflow-Prozess durchgeführt wurde, um die Zinnlage auf einer äußersten Oberfläche freizulegen, vorbereitet. Hier hatten die Presspassanschlüsse, welche mit der Zinnlage ausgebildet waren, zwei Typen von Zinnlagen, wobei eine eine dicke Zinnlage (0,8 µm) war und die andere eine dünne Zinnlage (0,3 µm) war. Es ist festzuhalten, dass eine Kupfer-Zinn-Legierungslage unterhalb der Zinnlage durch den Reflow-Prozess ausgebildet wurde. Weiterhin wurde eine Leiterplatte, welche eine Zinnplattierung auf einer inneren Umfangsoberfläche von Durchtrittslöchern ähnlich zu derjenigen aufgebracht aufwies, welche in den Beispielen 1 bis 3 des Tests A verwendet wurde, als eine Leiterplatte vorbereitet.
[Evaluierung eines Abschabens einer Plattierung von Presspassanschlüssen]
Jeder Presspassanschluss wurde in das Durchtrittsloch der Leiterplatte eingesetzt. In diesem Zustand wurde ein Grenzteil zwischen dem Presspassanschluss und dem Durchtrittsloch visuell beobachtet, und es wurde untersucht, ob ein Abschaben der Plattierung an dem Presspassanschluss aufgetreten ist oder nicht, unter Verwendung der Anwesenheit oder Abwesenheit von irgendeiner anhaftenden Substanz an einem Umfangsrandteil des Durchtrittslochs als ein Index. Kontaktöl wurde auf der Oberfläche von jedem der Presspassanschlüsse, welche mit zwei Typen von Zinnlagen ausgebildet waren, welche unterschiedliche Dicken aufweisen, vor einem Einsetzen in das Durchtrittsloch aufgebracht, wobei jedoch kein Kontaktöl für die Presspassanschlüsse verwendet wurde, welche mit der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage ausgebildet waren.
8 zeigt Bilder, welche durch ein Fotografieren des Grenzteils zwischen dem Presspassanschluss und dem Durchtrittsloch für die Presspassanschlüsse erhalten wurden, beinhaltend (a) die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage, (b) die dünne Zinnlage und (c) die dicke Zinnlage. In dem Fall des Presspassanschlusses, welcher die dicke Zinnlage von 8(c) enthält, wird eine anhaftende Substanz in dem Umfangsrandteil des Durchtrittslochs gesehen, wie dies durch einen umgebenden Kreis gezeigt ist. Diese haftet an, wenn die Zinnlage auf der Oberfläche des Presspassanschlusses abgeschabt wird, wenn der Presspassanschluss in das Durchtrittsloch pressgepasst wird. D.h., wenn die dicke Zinnlage auf der Oberfläche des Presspassanschlusses ausgebildet ist, tritt ein Abschaben der Plattierung auf, obwohl das Kontaktöl verwendet wird. In dem Fall eines Verdünnens der Zinnlage auf der Oberfläche des Presspassanschlusses wird keine anhaftende Substanz aufgrund eines Abschabens der Plattierung beobachtet, wie dies in 8(b) gezeigt ist, und es kann ein Abschaben der Plattierung verhindert werden. Im Gegensatz dazu wird, wenn die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage auf der Oberfläche des Presspassanschlusses ausgebildet wird, keine anhaftende Substanz aufgrund eines Abschabens der Plattierung beobachtet, wie dies in 8 (a) gezeigt ist, und es kann ein Abschaben der Plattierung gut verhindert werden, selbst wenn kein Kontaktöl verwendet wird.
[Evaluierung eines Schneidens der Plattierung des Durchtrittslochs]
Der Presspassanschluss, welcher mit der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage ausgebildet war, und der Presspassanschluss, welcher mit der dünnen Zinnlage ausgebildet war, wurden aus den Durchtrittslöchern entfernt, nachdem sie in die Durchtrittslöcher eingesetzt wurden. Nach einer Entfernung wurden die Durchtrittslöcher entlang von Achsen geschnitten. Die innere Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs wurde visuell in einem Querschnitt betrachtet, um zu überprüfen, ob ein Schneiden der Plattierung in der inneren Umfangsoberfläche aufgetreten ist oder nicht. In dieser Evaluierung wurde das Kontaktöl für keinen der Presspassanschlüsse verwendet.
9 zeigt Bilder, welche durch ein Fotografieren der Querschnitte der Durchtrittslöcher erhalten wurden, wenn die Presspassanschlüsse, beinhaltend (a) die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage und (b) die dünne Zinnlage, eingesetzt und entfernt wurden. In dem Fall von 9(b) eines Einsetzens und Entfernens eines Presspassanschlusses, welcher die Zinnlage enthielt, werden die Freilegung eines Basisplattenmaterials, wie dies durch ein Bezugszeichen A in 9(b) angezeigt ist, und die Freilegung der Kupfer-Unterlage, wie dies durch ein Bezugszeichen B angezeigt ist, gesehen und es wird verstanden, dass ein Schneiden der Plattierung in dem Durchtrittsloch aufgetreten ist. Es wird angenommen, dass dies aufgrund des Einflusses der Härte der Zinn-Kupfer-Legierungslage als einer Unterlage auftritt, da die Zinnlage des Presspassanschlusses dünn ist. Andererseits wird in dem Fall von 9(a) eines Einsetzens und Entfernens des Presspassanschlusses, welcher die die Zinn-Palladium-Legierung enthaltende Lage beinhaltet, keine Struktur, welche durch die Freilegung des Basisplattenmaterials oder der Kupfer-Unterlage bewirkt wird, auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs gesehen und es wird die Oberfläche, welche gleichmäßig mit der Zinnlage bedeckt ist, beobachtet. D.h., das Schneiden der Plattierung des Durchtrittslochs kann verhindert werden, obwohl das Kontaktöl nicht verwendet wird. Es wird angenommen, dass dies auftritt, da das Zinnteil, welches eine ausreichende Dicke aufweist, in der die Zinn-Palladium-Legierung enthaltenden Lage freigelegt ist und die weiche Oberfläche in Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Durchtrittslochs gebracht wird.
Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail oben beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt.
Liste der Bezugszeichen

1: Presspassanschluss-Verbindungsstruktur
2: Presspassanschluss
2a: Basismaterial
2b: Nickel-Unterlage
2b1: Nickellage
2b2: Lage einer Nickel-Zinn-Legierung
2c: Legierung enthaltende Lage
2c1: Legierungsteil
2c2: Zinnteil
20: Plattenverbindungsabschnitt
21: sich wölbendes Stück
21a: Kontaktpunktabschnitt
22: verjüngter Führungsabschnitt
23: Zwischenraum
3: Leiterplatte
3a: Basismaterial
3b: Kupfer-Unterlage
3c: Zinnlage
30: Durchtrittsloch
31: innere Umfangsoberfläche
F: aufgebrachte Last
P: Kontaktlast

Claims

Presspassanschluss-Verbindungsstruktur (1), in welcher ein Plattenverbindungsanschluss eines Presspassanschlusses (2) in ein Durchtrittsloch (30) pressgepasst ist, welches in einer Leiterplatte (3) vorgesehen ist, und das Durchtrittsloch (30) und der Presspassanschluss (2) elektrisch in Kontakt miteinander an Kontaktpunktabschnitten (21a, 21a) davon stehen, wobei: der Presspassanschluss (2) wenigstens auf einer Oberfläche des Kontaktpunktabschnitts (21a) eine eine Legierung enthaltende Lage (2c) beinhaltet, in welcher eine Domänenstruktur von Legierungsteilen (2c1), welche aus einer Legierung hergestellt sind, welche hauptsächlich Zinn und Palladium enthält, in einem Zinnteil (2c2) vorhanden ist, welches aus purem Zinn oder einer Legierung hergestellt ist, welche ein höheres Verhältnis von Zinn zu Palladium als die Legierungsteile (2c1) aufweist, und sowohl die Legierungsteile (2c1) als auch das Zinnteil (2c2) auf einer äußersten Oberfläche freigelegt sind; ein Gehalt an Palladium in der die Legierung enthaltenden Lage (2c) 2 Atom-% oder höher ist; eine Oberflächenhärte der die Legierung enthaltenden Lage (2c) 120 Hv oder höher und 380 Hv oder niedriger ist; und das Durchtrittsloch (30) eine Zinnlage (3c) auf einer äußersten Oberfläche einer inneren Umfangsoberfläche (31) beinhaltet, welche wenigstens den Kontaktpunktabschnitt (21a) beinhaltet.
Presspassanschluss-Verbindungsstruktur (1) nach Anspruch 1, wobei eine Lage von Kontaktöl nicht auf Oberflächen der Kontaktpunktabschnitte (21a, 21a) des Presspassanschlusses (2) und des Durchtrittslochs (30) vorhanden ist.
Presspassanschluss-Verbindungsstruktur (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein maximaler Wert eines Reibungskoeffizienten zwischen der inneren Umfangsoberfläche (31) des Durchtrittslochs (30), welche mit der Zinnlage (3c) beschichtet ist, und dem Kontaktpunktabschnitt (21a) des Presspassanschlusses (2), welcher mit der die Legierung enthaltenden Lage (2c) beschichtet ist, größer ist, wenn der Presspassanschluss (2) aus dem Durchtrittsloch (30) entfernt wird, als wenn der Presspassanschluss (2) in das Durchtrittsloch (30) eingesetzt wird.
Presspassanschluss-Verbindungsstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Differenz zwischen einem maximalen statischen Reibungskoeffizienten und einem dynamischen Reibungskoeffizienten zwischen der inneren Umfangsoberfläche (31) des Durchtrittslochs (30), welche mit der Zinnlage (3c) beschichtet ist, und dem Kontaktpunktabschnitt (21a) des Presspassanschlusses (2), welcher mit der die Legierung enthaltenden Lage (2c) beschichtet ist, 0,06 oder größer ist.
Presspassanschluss-Verbindungsstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein maximaler statischer Reibungskoeffizient zwischen der inneren Umfangsoberfläche (31) des Durchtrittslochs (30), welche mit der Zinnlage (3c) beschichtet ist, und dem Kontaktpunktabschnitt (21a) des Presspassanschlusses (2), welcher mit der die Legierung enthaltenden Lage (2c) beschichtet ist, 0,4 oder größer ist.
Presspassanschluss-Verbindungsstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein dynamischer Reibungskoeffizient zwischen der inneren Umfangsoberfläche (31) des Durchtrittslochs (30), welche mit der Zinnlage (3c) beschichtet ist, und dem Kontaktpunktabschnitt (21a) des Presspassanschlusses (2), welcher mit der die Legierung enthaltenden Lage (2c) beschichtet ist, unter 0,4 liegt.
Presspassanschluss-Verbindungsstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Gehalt an Palladium in der die Legierung enthaltenden Lage (2c) 3 Atom-% oder höher ist.
Presspassanschluss-Verbindungsstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Unterlage (2b), welche aus Nickel oder einer Nickellegierung hergestellt ist, zwischen einem Basismaterial (2a), welches den Presspassanschluss (2) ausbildet, und der die Legierung enthaltenden Lage (2c) vorgesehen ist.