JP2005226089A - プレスフィット端子 - Google Patents

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Abstract

【課題】 めっき厚さを工夫して、錫めっきの削れを抑制できるプレスフィット端子を提供する。
【解決手段】 基板２の導電性スルーホール２ａに圧入状態で挿入されるプレスフィット端子１であって、上記プレスフィット端子１の少なくとも基板挿入部分１ｂに、０．１〜０．８μｍ厚の錫めっき１ｇが施されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、錫めっきの削れを抑制できるプレスフィット端子に関する。
従来、プレスフィット端子において、挿入時のスルーホールめっきの剥がれ（削れ）を防止するために、端子の形状を工夫したものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、プレスフィット端子以外の端子において、挿入力を低減するために、錫めっきを施したものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−１４８２６１号公報 特開２０００−６７９４３公報
ところで、プレスフィット端子に錫めっきを施した場合、基板の導電性スルーホールとの間の接続信頼性に優れるが、スルーホールに挿入する時に錫めっきが削れて、その削れカスが周囲の回路等に悪影響を与えることがある。
そこで、錫めっきに代えて、錫めっきよりも硬いニッケルめっきを施すことが考えられるが、接続信頼性の点で錫めっきに劣るという問題がある。
本発明は、上記問題を解消するためになされたもので、めっき厚さを工夫して、錫めっきの削れを抑制できるプレスフィット端子を提供することを課題とするものである。
上記課題を解決するために、本発明は、基板の導電性スルーホールに圧入状態で挿入されるプレスフィット端子であって、
上記プレスフィット端子の少なくとも基板挿入部分に、０．１〜０．８μｍ厚の錫めっきが施されていることを特徴とするプレスフィット端子を提供するものである。
請求項２のように、上記錫めっきが施される部分に、０．５〜１μｍ厚の銅下地めっきが施されている構成とすることが好ましい。
請求項３のように、上記錫めっきが施される部分に、１〜１．３μｍ厚のニッケル下地めっきが施されている構成とすることが好ましい。
請求項４のように、上記錫めっきが施される部分に、０．５〜１μｍ厚の銅中間層めっきと、１〜１．３μｍ厚のニッケル下地めっきとが施されている構成とすることが好ましい。
請求項５のように、上記錫めっき層と銅めっき層との間に、熱処理によって錫−銅拡散層が形成されている構成とすることが好ましい。
本発明によれば、プレスフィット端子の少なくとも基板挿入部分に、０．１〜０．８μｍ厚の錫めっきを施すことにより、錫めっきは極めて薄い層であることから、プレスフィット端子の母材（例えば銅合金）の硬さが影響して、スルーホールに挿入する時の錫めっきの削れが抑制されるようになる。
また、錫めっきが施される部分に、請求項２のような銅下地めっき（０．５〜１μｍ厚）、請求項３のようなニッケル下地めっき（１〜１．３μｍ厚）、請求項４のような銅中間層めっき（０．５〜１μｍ厚）とニッケル下地めっき（１〜１．３μｍ厚）を施すと、下地めっきや中間層めっきの硬さが影響して、錫めっきの削れがより抑制されるようになる。
さらに、請求項５のように、錫めっき層と銅めっき層との間に、熱処理によって錫−銅拡散層を形成すると、拡散層の硬さが影響して、錫めっきの削れがより抑制されるようになる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１（ａ）に示すように、プレスフィット端子１には、端子基部１ａと基板挿入部分１ｂとが設けられて、基板挿入部分１ｂには、基板２のスルーホール２ａを突き抜ける先端挿入部１ｄと、スルーホール２ａに接触する接触挿入部１ｃとが形成されて、接触挿入部１ｃと先端挿入部１ｄとに跨って、抜き穴状のスリット部１ｅが形成されている。なお、後述するめっき等は、図１に例示した形状のプレスフィット端子１に限られるものではなく、種々の形状のプレスフィット端子に適用することが可能である。
上記プレスフィット端子１の端子基部１ａの外側位置に治具押圧用の肩部１ｆがそれぞれ形成されて、図１（ｂ）〜（ｃ）のように、両肩部１ｆを治具で同時に押圧することにより（矢印ａ参照）、基板挿入部分１ｂを基板２の導電性スルーホール２ａに圧入状態で挿入するようになっている。
上記基板２のスルーホール２ａには、具体的に図示しないが、銅（Ｃｕ）めっきが施されている。
上記プレスフィット端子１は、銅合金で形成されていて、少なくとも基板挿入部分１ｂには、図２（ａ）のように、０．１〜０．８μｍ厚の錫めっき１ｇが施されている。なお、この錫めっき１ｇは、プレスフィット端子１の全体に施しても良く、あるいは、基板挿入部分１ｂのスルーホール２ａに接触する部分のみに施しても良い。
このように、プレスフィット端子１の基板挿入部分１ａに、０．１〜０．８μｍ厚の錫めっき１ｇを施すことにより、錫めっき１ｇは極めて薄い層であることから、プレスフィット端子１の母材（例えば、銅合金）の硬さが影響して、スルーホール２ａに挿入する時の錫めっき１ｇの削れが抑制されるようになる。
上記錫めっき１ｇの厚さは、０．３〜０．５μｍが最も好ましく、０．１μｍ未満では、薄過ぎて接続信頼性が損なわれやすくなり、０．８μｍを越えると、厚過ぎて表面部分が削られやすくなる。
また、図２（ｂ）のように、プレスフィット端子１における錫めっき１ｇが施される部分に、０．５〜１μｍ厚の銅下地めっき１ｈを施したり、図２（ｃ）のように、プレスフィット端子１の錫めっき１ｇが施される部分に、１〜１．３μｍ厚のニッケル（Ｎｉ）下地めっき１ｉを施したり、図２（ｄ）のように、プレスフィット端子１の錫めっき１ｇが施される部分に、０．５〜１μｍ厚の銅中間層めっき１ｈと、１〜１．３μｍ厚のニッケル下地めっき１ｉとを施したりすることができる。硬さは錫めっき＜銅めっき＜ニッケルめっきの順である。
このように、銅下地めっき１ｈ等を施すことにより、下地めっきや中間層めっきの硬さが影響して、錫めっき１ｇの削れがより抑制されるようになる。
さらに、図２（ｅ）のように、図２（ｂ）（ｄ）における錫めっき１ｇの層と銅めっき１ｈの層との間に、熱処理によって錫−銅拡散層１ｊを形成することもできる。ここで、熱処理としては、１５０℃〜１７０℃の温度条件下であれば、銅は錫中を容易に拡散して錫めっき１ｇの層が銅めっき１ｈの層の界面近傍から順にCｕ６Ｓｎ５の拡散層１ｊに変換されて、合金化が促進されるようになる。
このように、拡散層１ｊを形成すると、拡散層１ｊの硬さが影響して、錫めっき１ｇの削れがより抑制されるようになる。
図３は、高温放置テストの結果を示すグラフである。このグラフの上段は、錫めっき１ｇが施される部分に、ニッケル（Ｎｉ）下地めっき１ｉを施した本発明に係るプレスフィット端子１、グラフの下段は、ニッケル（Ｎｉ）めっきのみを施した従来のプレスフィット端子である。なお、基板２のスルーホール２ａには、それぞれ銅（Ｃｕ）めっきのみが施されている。
そして、それぞれ１０５℃と１２０℃の温度で、５００時間放置した。なお、１０５℃は、自動車においては、車室等での使用を想定した温度であり、１２０℃は、エンジンルーム等での使用を想定した温度である。
グラフ上段の本発明品は、１０５℃では、３００時間後も接触抵抗が安定している。また、１２０℃では、１０５℃に比べて、接触抵抗の上昇が僅かに大きくなっている。しかしながら、いずれの温度であっても、接触抵抗の増加は少ないことが分かる。この結果、本発明品は、自動車における車室等のみならず、エンジンルーム等で使用するコネクタのプレスフィット端子としても使用が可能であることが分かる。
これに対して、グラフ下段の従来品は、１０５℃と１２０℃のいずれの温度であっても、接触抵抗の変動が不安定な傾向にある。特に、１２０℃の温度では、接触抵抗が３桁に急増していることが分かる。この結果、従来品は、自動車におけるエンジンルーム等で使用するコネクタのプレスフィット端子としては、接触荷重を大きくする等の方策を取らないと使用が難しいことが分かる。
（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係るプレスフィット端子の挿入過程を示す正面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、それぞれめっき部分の拡大断面図である。 本発明品と従来品とを高温放置テストした結果を示すグラフである。
符号の説明
１ プレスフィット端子
１ｂ 基板挿入部分
１ｇ 錫めっき
１ｈ 銅下地めっき、銅中間層めっき
１ｉ ニッケル下地めっき
１ｊ 錫−銅拡散層
２ 基板
２ａ スルーホール

Claims (5)

  1. 基板の導電性スルーホールに圧入状態で挿入されるプレスフィット端子であって、
    上記プレスフィット端子の少なくとも基板挿入部分に、０．１〜０．８μｍ厚の錫めっきが施されていることを特徴とするプレスフィット端子。
  2. 上記錫めっきが施される部分に、０．５〜１μｍ厚の銅下地めっきが施されている請求項１記載のプレスフィット端子。
  3. 上記錫めっきが施される部分に、１〜１．３μｍ厚のニッケル下地めっきが施されている請求項１記載のプレスフィット端子。
  4. 上記錫めっきが施される部分に、０．５〜１μｍ厚の銅中間層めっきと、１〜１．３μｍ厚のニッケル下地めっきとが施されている請求項１記載のプレスフィット端子。
  5. 上記錫めっき層と銅めっき層との間に、熱処理によって錫−銅拡散層が形成されている請求項２または４記載のプレスフィット端子。
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