JP2015130308A - Electric contact material, connector terminal, and method of manufacturing the same - Google Patents

Electric contact material, connector terminal, and method of manufacturing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric contact material that is low in costs, and that can be manufactured with ease, and that has an excellent performance.SOLUTION: An electric contact material 1 has: a base material 2; and a composite plating film 3 provided on the base material 2, and in which lubricant particles 32 are dispersed on a parent phase 31 consisting of Ni or an Ni alloy. In addition, both a conductive oxide film 33 obtained by oxidizing the parent phase 31, and the lubricant particles 32 are exposed on a surface of the composite plating film 3. The electric contact member 1 is fabricated by a manufacturing method including: a composite plating step of forming on the base material 2 the composite plating film 3 in which the lubricant particles 32 are dispersed on the parent phase 31 consisting of Ni or an Ni alloy, a part of the lubricant particles 32 being exposed on a surface; and an oxidation treatment step of oxidizing the parent phase 31 to form the conductive oxide film 33.

Description

本発明は、電気接点材料、該電気接点材料を用いたコネクタ端子及び上記電気接点材料の製造方法に関する。   The present invention relates to an electrical contact material, a connector terminal using the electrical contact material, and a method for producing the electrical contact material.

コネクタ端子等に用いられる電気接点材料として、Cu(銅)合金よりなる基材の表面にSn(スズ)めっき膜を設けたものが多用されている。しかしながら、上記電気接点材料は、接点部分の摺動に伴って比較的軟らかいSnめっき膜が早期に摩耗し、接触抵抗の上昇を招くおそれがある。さらに、上記電気接点材料を用いた端子は、端子挿入時に接点部分で生じる摩擦力により、特に多極のコネクタでは挿入力が大きくなるという欠点もある。そこで、相手方端子との接触抵抗が低く、摺動時の摩擦係数の小さい電気接点材料が求められている。   As an electrical contact material used for a connector terminal or the like, a material in which a Sn (tin) plating film is provided on the surface of a base material made of a Cu (copper) alloy is frequently used. However, in the above-mentioned electrical contact material, the relatively soft Sn plating film is worn at an early stage as the contact part slides, and there is a possibility that the contact resistance increases. Furthermore, the terminal using the above-mentioned electrical contact material also has a drawback that the insertion force is increased particularly in a multipolar connector due to the frictional force generated at the contact portion when the terminal is inserted. Therefore, there is a need for an electrical contact material that has a low contact resistance with the counterpart terminal and a low friction coefficient during sliding.

一方、摺動部材の分野においては、摩擦係数を低減させる目的で、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)粒子などの摩擦係数の低い粒子を金属めっき膜中に分散させた複合めっき膜を基材の表面に設ける方法が知られている(特許文献1、2)。この複合めっき膜に用いる金属としては、Ni(ニッケル)またはNi合金が用いられることが多い。しかしながら、Niを大気中に放置すると、NiOを主成分として含有する絶縁性の酸化膜が表面に形成される。そのため、従来の複合めっき膜を有する材料を電気接点用途に用いる場合には、接触抵抗が高くなるという問題があった。   On the other hand, in the field of sliding members, in order to reduce the friction coefficient, a composite plating film in which particles having a low friction coefficient such as PTFE (polytetrafluoroethylene) particles are dispersed in a metal plating film is used. There is known a method of providing in (Patent Documents 1 and 2). As the metal used for the composite plating film, Ni (nickel) or Ni alloy is often used. However, when Ni is left in the atmosphere, an insulating oxide film containing NiO as a main component is formed on the surface. Therefore, when using the material which has the conventional composite plating film for an electrical contact use, there existed a problem that contact resistance became high.

そこで、この問題に対応するため、複合めっき膜の表面に貴金属めっき膜を形成する技術が提案されている(特許文献3)。酸化されにくい貴金属めっき膜を複合めっき膜の表面に設けることにより、低い接触抵抗を長期間維持することができる。一方、貴金属めっき膜の膜厚が潤滑性粒子の粒径よりも厚くなると、潤滑性粒子による摩擦低減効果が得られなくなる。そのため、貴金属めっき膜の厚みを潤滑性粒子の粒径よりも薄くする必要がある(特許文献4、5)。   In order to cope with this problem, a technique for forming a noble metal plating film on the surface of a composite plating film has been proposed (Patent Document 3). By providing a noble metal plating film that is not easily oxidized on the surface of the composite plating film, a low contact resistance can be maintained for a long period of time. On the other hand, when the thickness of the noble metal plating film is larger than the particle size of the lubricating particles, the friction reducing effect by the lubricating particles cannot be obtained. Therefore, it is necessary to make the thickness of the noble metal plating film thinner than the particle diameter of the lubricating particles (Patent Documents 4 and 5).

特開平4−285199号公報JP-A-4-285199 特開平6−308575号公報JP-A-6-308575 特開2001−123292号公報JP 2001-123292 A 特開2006−286574号公報JP 2006-286574 A 特開2003−151707号公報JP 2003-151707 A

ところで、上述した複合めっき膜を用いる場合には、潤滑性粒子の粒径が小さいほど摩擦係数を小さくすることができる。そのため、一般的には、粒径が0.1〜5μm程度の潤滑性粒子が用いられている。しかしながら、貴金属めっき膜の膜厚を潤滑性粒子の粒径よりも薄くしようとすると、1μm以下の薄い膜厚においては、貴金属めっき膜の膜厚を精密に制御すること、及び貴金属めっき膜に生じるピンホール等の欠陥を低減することが困難である。また、貴金属めっき膜を用いた電気接点材料は、材料コストが高くなるという問題がある。   By the way, when using the composite plating film mentioned above, a friction coefficient can be made small, so that the particle size of lubricating particles is small. Therefore, generally, lubricating particles having a particle size of about 0.1 to 5 μm are used. However, if the film thickness of the noble metal plating film is made thinner than the particle size of the lubricating particles, the film thickness of the noble metal plating film is precisely controlled and the noble metal plating film is generated when the film thickness is 1 μm or less. It is difficult to reduce defects such as pinholes. Moreover, the electrical contact material using the noble metal plating film has a problem that the material cost is increased.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、低コストかつ製造容易であり、優れた性能を有する電気接点材料及びその製造方法を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide an electrical contact material that is low in cost and easy to manufacture and has excellent performance, and a method for manufacturing the same.

本発明の一態様は、基材と、
該基材上に設けられ、NiまたはNi合金よりなる母相に潤滑性粒子が分散された複合めっき膜とを有しており、
該複合めっき膜の表面には、上記母相を酸化してなる導電性酸化膜と上記潤滑性粒子とが露出していることを特徴とする電気接点材料にある。
One embodiment of the present invention is a substrate;
A composite plating film provided on the base material and having lubricating particles dispersed in a matrix made of Ni or Ni alloy;
An electrical contact material is characterized in that a conductive oxide film obtained by oxidizing the matrix and the lubricating particles are exposed on the surface of the composite plating film.

また、本発明の他の態様は、NiまたはNi合金よりなる母相に潤滑性粒子が分散されると共に、該潤滑性粒子の一部が表面に露出した複合めっき膜を基材上に形成する複合めっき工程と、
上記母相を酸化させて導電性酸化膜を形成する酸化処理工程とを有することを特徴とする電気接点材料の製造方法にある。
According to another aspect of the present invention, a lubricating plating particle is dispersed in a matrix composed of Ni or a Ni alloy, and a composite plating film in which a part of the lubricating particle is exposed on the surface is formed on a substrate. A composite plating process;
And an oxidation treatment step of oxidizing the matrix to form a conductive oxide film.

上記電気接点材料は、NiまたはNi合金よりなる上記母相に上記潤滑性粒子が分散された上記複合めっき膜を上記基材上に有している。そのため、上記電気接点材料は、摩擦係数が小さくなり、優れた潤滑性を有する。   The electric contact material has the composite plating film in which the lubricating particles are dispersed in the matrix made of Ni or Ni alloy on the base material. Therefore, the electrical contact material has a small friction coefficient and excellent lubricity.

また、上記複合めっき膜の表面には、上記母相を酸化してなる上記導電性酸化膜と上記潤滑性粒子とが露出している。そのため、上記電気接点材料は、表面に露出した上記潤滑性粒子により優れた潤滑性を有するとともに、上記導電性酸化膜により接触抵抗を低減することができる。しかも、上記導電性酸化膜が上記複合めっき層の上記母相と大気との間を遮断するため、絶縁性のNi酸化物の形成を抑制でき、低い接触抵抗を長期間維持することができる。また、上記導電性酸化膜の形成には貴金属を用いる必要がない。そのため、上記電気接点材料は安価なものとなる。   Further, the conductive oxide film formed by oxidizing the matrix and the lubricating particles are exposed on the surface of the composite plating film. Therefore, the electrical contact material has excellent lubricity due to the lubricious particles exposed on the surface, and the contact resistance can be reduced by the conductive oxide film. And since the said conductive oxide film interrupts | blocks between the said mother phase of the said composite plating layer and air | atmosphere, formation of insulating Ni oxide can be suppressed and low contact resistance can be maintained for a long period of time. Further, it is not necessary to use a noble metal for forming the conductive oxide film. Therefore, the electrical contact material is inexpensive.

また、上記の導電性酸化膜を有する上記電気接点材料は、上記複合めっき工程と、上記酸化処理工程とを有する上記製造方法によって容易に製造することができる。   Moreover, the said electrical contact material which has said electroconductive oxide film can be easily manufactured with the said manufacturing method which has the said composite plating process and the said oxidation treatment process.

以上のように、本発明によれば、低コストかつ製造容易であり、優れた性能を有する電気接点材料及びその製造方法を得ることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an electrical contact material which is low in cost and easy to manufacture and has excellent performance and a method for manufacturing the same.

そして、上記電気接点材料から形成されたコネクタ端子は、接触抵抗が小さく、良好な電気的接触を得ることができると共に、端子を嵌合する際に要する挿入力を小さくできる。それ故、上記電気接点材料から形成されたコネクタ端子は、優れた性能を有する。   And the connector terminal formed from the said electrical contact material has small contact resistance, can obtain favorable electrical contact, and can make small insertion force required when fitting a terminal. Therefore, the connector terminal formed from the electrical contact material has excellent performance.

実施例1における、電気接点材料の断面図。Sectional drawing of the electrical contact material in Example 1. FIG. 実施例1における、高温耐久試験の結果を示すグラフ。The graph which shows the result of the high temperature durability test in Example 1. FIG. 実施例1における、電気接点材料に硬質Auめっき銅板を摺動させたときの摺動試験の結果を示すグラフ。The graph which shows the result of the sliding test when sliding a hard Au plating copper plate on the electrical contact material in Example 1. FIG. 実施例1における、電気接点材料にNiめっき銅板を摺動させたときの摺動試験(参考試験)の結果を示すグラフ。The graph which shows the result of the sliding test (reference test) when sliding a Ni plating copper plate on the electrical contact material in Example 1. FIG. 実施例2における、高温耐久試験の結果を示すグラフ。The graph which shows the result of the high temperature durability test in Example 2. FIG. 比較例1における、潤滑性粒子を含有していないNiめっき銅板に硬質Auめっき銅板を摺動させたときの摺動試験の結果を示すグラフ。The graph which shows the result of the sliding test when the hard Au plating copper plate is slid on the Ni plating copper plate which does not contain the lubricous particle in the comparative example 1. FIG. 比較例1における、潤滑性粒子を有さないNiめっき銅板同士を摺動させたときの摺動試験(参考試験)の結果を示すグラフ。The graph which shows the result of the sliding test (reference test) when sliding the Ni plating copper plates which do not have lubricous particle | grains in the comparative example 1. FIG. 比較例2における、硬質Auめっき銅板同士を摺動させたときの摺動試験の結果を示すグラフ。The graph which shows the result of the sliding test when the hard Au plating copper plates in the comparative example 2 are made to slide.

上記電気接点材料において、上記基材としては、導電性を有すると共に、上記複合めっき膜を形成可能な種々の金属を用いることができる。上記基材としては、銅合金や黄銅等のCu(銅)を主とする金属を用いることが一般的であるが、Al(アルミニウム)、Fe(鉄)またはこれらの金属を含む合金を用いることもできる。これらの金属材料は、導電性だけではなく、成形性やバネ性にも優れ、種々の態様の電気接点に適用可能である。   In the electrical contact material, as the base material, various metals having conductivity and capable of forming the composite plating film can be used. As the base material, it is common to use a metal mainly composed of Cu (copper) such as a copper alloy or brass, but Al (aluminum), Fe (iron) or an alloy containing these metals is used. You can also. These metal materials are excellent not only in electrical conductivity but also in formability and springiness, and can be applied to various types of electrical contacts.

上記複合めっき膜の膜厚は、用途に応じて適宜設定することができる。複合めっき膜の膜厚は、通常は1〜30μmの範囲から選択され、1〜10μmの範囲内がより好ましい。   The film thickness of the composite plating film can be appropriately set according to the application. The film thickness of the composite plating film is usually selected from the range of 1 to 30 μm, and more preferably in the range of 1 to 10 μm.

また、複合めっき膜は、基材の表面に直接形成しても良く、基材と複合めっき膜との間に中間膜を設けてもよい。中間膜を構成する材料は、例えば、基材と複合めっき膜との密着性を向上させ、複合めっき膜の剥離を抑制する作用や、基材を構成する金属が複合めっき膜へ拡散することを抑制する作用を有するように、基材及び複合めっき膜の材質に応じて適宜選択される。これらの作用を有する中間膜を設けることにより、電気接点材料の耐久性をより向上させることができる。中間膜としては、例えば、純Cuや純Niを用いることができる。また、中間膜の膜厚は、0.1〜1.0μmの範囲内とすることが好ましい。   Moreover, the composite plating film may be directly formed on the surface of the base material, or an intermediate film may be provided between the base material and the composite plating film. The material that constitutes the intermediate film, for example, improves the adhesion between the base material and the composite plating film, suppresses the peeling of the composite plating film, and diffuses the metal constituting the base material into the composite plating film. The material is appropriately selected according to the material of the base material and the composite plating film so as to have an inhibiting action. By providing the intermediate film having these functions, the durability of the electrical contact material can be further improved. As the intermediate film, for example, pure Cu or pure Ni can be used. The film thickness of the intermediate film is preferably in the range of 0.1 to 1.0 μm.

複合めっき膜は、表面に露出した潤滑性粒子の総面積が大きくなるほど摩擦係数を小さくすることができる。それ故、潤滑性粒子は、投影面積円相当径(Heywood径)、すなわち粒子の平面への投影面積と面積の等しい円の直径が小さい方が好ましい。摩擦係数を小さくする観点から、潤滑性粒子の投影面積円相当径の平均値が0.1〜10μmの範囲内であることが好ましく、0.1〜1.0μmの範囲内であることがより好ましい。   The composite plating film can reduce the friction coefficient as the total area of the lubricating particles exposed on the surface increases. Therefore, it is preferable that the lubricating particles have a projected area equivalent circle diameter (Heywood diameter), that is, a diameter of a circle having the same area as the projected area of the particle on the plane. From the viewpoint of reducing the friction coefficient, the average value of the projected area equivalent circle diameter of the lubricating particles is preferably in the range of 0.1 to 10 μm, and more preferably in the range of 0.1 to 1.0 μm. preferable.

また、複合めっき膜中の潤滑性粒子の含有量は、要求される接触抵抗及び摩擦係数を満足するように、用途に応じて適宜設定することができる。潤滑性粒子の含有量が少ない場合には、複合めっき膜の表面に露出する潤滑性粒子が少なくなるため、接触抵抗は低くなるが、摩擦係数が大きくなる傾向がある。一方、潤滑性粒子の含有量が多い場合には、接触抵抗は高くなるが、摩擦係数が小さくなる傾向がある。   Further, the content of the lubricating particles in the composite plating film can be appropriately set according to the application so as to satisfy the required contact resistance and friction coefficient. When the content of the lubricating particles is small, the number of the lubricating particles exposed on the surface of the composite plating film is small, so that the contact resistance is low, but the friction coefficient tends to be large. On the other hand, when the content of the lubricating particles is large, the contact resistance increases, but the friction coefficient tends to decrease.

複合めっき膜中の潤滑性粒子の含有量は、複合めっき膜の全体積に対して2〜50体積%の範囲内から選択することが好ましく、3〜30体積%の範囲内から選択することがより好ましい。これにより、上記電気接点材料は、十分に低い接触抵抗を有すると共に、摩擦係数を低減することができる。   The content of the lubricating particles in the composite plating film is preferably selected from the range of 2 to 50% by volume and may be selected from the range of 3 to 30% by volume with respect to the total volume of the composite plating film. More preferred. Thereby, the electrical contact material has a sufficiently low contact resistance and can reduce the friction coefficient.

潤滑性粒子を構成する材料としては、例えば、フッ素化樹脂、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、黒鉛及びMoS2(硫化モリブデン)などの自己潤滑性を有する材料を用いることができる。フッ素化樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(EPE)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)等のフッ素化樹脂共重合体、及びフッ素化樹脂を含むブロック共重合体やグラフト共重合体等を用いることができる。 As a material constituting the lubricating particles, for example, a material having self-lubricating properties such as fluorinated resin, DLC (diamond-like carbon), graphite, and MoS 2 (molybdenum sulfide) can be used. Examples of the fluorinated resin include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), and tetrafluoroethylene-hexa. Fluorinated resin copolymers such as fluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (EPE) and tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), and block copolymers and graft copolymers containing fluorinated resins, etc. Can be used.

また、潤滑性粒子は、フッ素化樹脂から構成されていることが好ましい。後述するように、母相の表面に導電性酸化膜を形成する際には、複合めっき膜を酸に浸漬する必要がある。そのため、フッ素化樹脂のように酸により変質しにくい材料よりなる潤滑性粒子を用いることにより、潤滑性粒子の変質を抑制することができ、ひいては潤滑性粒子の変質に由来して摩擦係数が増大することを防止できる。また、潤滑性粒子の変質を抑制すると共に摩擦係数を更に低減させる観点から、潤滑性粒子の材料として、PTFEを用いることがより好ましい。   The lubricating particles are preferably made of a fluorinated resin. As will be described later, when the conductive oxide film is formed on the surface of the matrix phase, it is necessary to immerse the composite plating film in an acid. For this reason, the use of lubricating particles made of a material that is unlikely to be altered by acid, such as a fluorinated resin, can suppress the alteration of the lubricating particles, resulting in an increase in the coefficient of friction due to the alteration of the lubricating particles. Can be prevented. Further, from the viewpoint of suppressing deterioration of the lubricating particles and further reducing the friction coefficient, it is more preferable to use PTFE as the material of the lubricating particles.

母相の表面に形成される導電性酸化膜は、通常、数nm程度の膜厚を有していれば接触抵抗を低減し、大気を遮断する効果を十分に得ることができる。なお、導電性酸化膜の膜厚が過度に厚くなると接触抵抗が増大するおそれがあるため、好ましくない。   If the conductive oxide film formed on the surface of the mother phase usually has a thickness of about several nm, the contact resistance can be reduced and the effect of blocking the atmosphere can be sufficiently obtained. Note that an excessively thick conductive oxide film is not preferable because the contact resistance may increase.

導電性酸化膜は、Ni34を含有していることが好ましい。Ni34の抵抗率は、他の導電性スピネル型酸化物と同程度の10-4〜10-2Ωmと考えられる。そのため、例えば導電性酸化膜の膜厚が数nm程度の場合には、導電性酸化膜に由来する電気抵抗を十分に小さくでき、ひいては接触抵抗をより低減することができる。また、Ni34を含有する導電性酸化膜は、緻密な皮膜となるため、大気中の酸素等が導電性酸化膜を透過することを抑制できる。そのため、導電性酸化膜を透過した酸素等により母相が酸化されることを抑制でき、接触抵抗が低い状態を長期間にわたって安定して維持することができる。 The conductive oxide film preferably contains Ni 3 O 4 . The resistivity of Ni 3 O 4 is considered to be 10 −4 to 10 −2 Ωm, which is comparable to other conductive spinel type oxides. Therefore, for example, when the thickness of the conductive oxide film is about several nanometers, the electrical resistance derived from the conductive oxide film can be sufficiently reduced, and the contact resistance can be further reduced. In addition, since the conductive oxide film containing Ni 3 O 4 becomes a dense film, oxygen or the like in the atmosphere can be prevented from passing through the conductive oxide film. Therefore, it is possible to suppress the parent phase from being oxidized by oxygen or the like that has passed through the conductive oxide film, and it is possible to stably maintain a low contact resistance state for a long period of time.

以上のように、上記電気接点材料は、表面に複合めっき膜を有することにより、接触抵抗が低く、かつ、摩擦係数の小さいものとなる。それ故、上記電気接点材料より構成されたコネクタ端子は、複合めっき膜による作用効果を得ることができ、優れた性能を有するものとなる。なお、複合めっき膜は、少なくとも相手方端子との電気接点を構成する接点部に形成されていれば上述の作用効果を得ることができる。   As described above, the electrical contact material has a composite plating film on the surface, so that the contact resistance is low and the friction coefficient is small. Therefore, the connector terminal made of the above-described electrical contact material can obtain the effect of the composite plating film and has excellent performance. In addition, the above-mentioned effect can be acquired if the composite plating film is formed in the contact part which comprises the electrical contact with an other party terminal at least.

また、上記複合めっき膜による摩擦係数を低減する効果は、コネクタに設けられたコネクタ端子の数が多いほど顕著なものとなる。すなわち、多数のコネクタ端子を有する多極コネクタは、単極コネクタに比べて相手方コネクタと嵌合させる際の摺動部分の面積が大きいため、コネクタを嵌合させる際により大きな挿入力を必要とする。これに対し、上記コネクタ端子を用いた多極コネクタは、上記複合めっき膜の存在により、個々のコネクタ端子の接点部分における摩擦係数を低減でき、コネクタ端子の摺動に伴う摩擦力を低減できる。それ故、上記コネクタ端子は、多極コネクタにおける挿入力を効果的に低減することができる。   Further, the effect of reducing the friction coefficient by the composite plating film becomes more remarkable as the number of connector terminals provided in the connector is larger. That is, a multipolar connector having a large number of connector terminals requires a larger insertion force when mating the connector because the area of the sliding portion when mating with the counterpart connector is larger than that of a single-polar connector. . On the other hand, the multipolar connector using the connector terminal can reduce the coefficient of friction at the contact portion of each connector terminal due to the presence of the composite plating film, and can reduce the frictional force accompanying the sliding of the connector terminal. Therefore, the connector terminal can effectively reduce the insertion force in the multipolar connector.

次に、上記電気接点材料の製造方法について説明する。上記製造方法は、複合めっき工程と、酸化処理工程とを有する。   Next, the manufacturing method of the said electrical contact material is demonstrated. The manufacturing method includes a composite plating step and an oxidation treatment step.

<複合めっき工程>
複合めっき工程においては、NiまたはNi合金よりなる母相に潤滑性粒子が分散されると共に、潤滑性粒子の一部が表面に露出した複合めっき膜を基材上に形成する。複合めっき膜の形成は、潤滑性粒子及び分散剤を加えためっき液を用い、電気めっき等の通常のNiめっきと同様の方法により行うことができる。
<Composite plating process>
In the composite plating step, the lubricant particles are dispersed in the matrix phase made of Ni or Ni alloy, and a composite plating film in which a part of the lubricant particles is exposed on the surface is formed on the substrate. Formation of the composite plating film can be performed by a method similar to normal Ni plating such as electroplating using a plating solution to which lubricating particles and a dispersant are added.

<酸化処理工程>
酸化処理工程としては、弱酸性電解液中で上記複合めっき膜に陽極酸化処理を施す方法、または酸化性を有する希薄酸に上記複合めっき膜を浸漬する自己不動態化処理を施す方法のいずれかを採用することができる。いずれの方法を用いた場合にも、母相の表面が酸化され、導電性酸化膜が形成される。
<Oxidation process>
As the oxidation treatment step, either a method of anodizing the composite plating film in a weakly acidic electrolyte solution or a method of performing a self-passivation treatment of immersing the composite plating film in a dilute acid having an oxidizing property Can be adopted. In any case, the surface of the parent phase is oxidized and a conductive oxide film is formed.

陽極酸化処理は、複合めっき膜を陽極とし、上記電解液と反応しない白金(Pt)等の材料より構成された対電極を陰極として、弱酸性電解液中で両電極の間に電圧を印加することにより実施される。両電極の間に印加する電圧は、電解液中に挿入した参照電極を基準として測定し、陽極(Ni)の電位が標準水素電極電位換算で0.2〜1.5V程度となるように制御される。なお、参照電極を用いず、陽極と陰極との間の電位差に基づいて両電極の間に印加する電圧を制御することも可能である。また、電解液の濃度及び電流密度を制御することによっても、両電極の電位を適切に制御することができる。   In the anodizing process, a composite plating film is used as an anode, and a counter electrode made of a material such as platinum (Pt) that does not react with the electrolyte is used as a cathode, and a voltage is applied between both electrodes in a weakly acidic electrolyte. Is implemented. The voltage applied between the two electrodes is measured with reference to the reference electrode inserted in the electrolyte, and controlled so that the potential of the anode (Ni) is about 0.2 to 1.5 V in terms of standard hydrogen electrode potential. Is done. Note that the voltage applied between the two electrodes can be controlled based on the potential difference between the anode and the cathode without using the reference electrode. Also, the potentials of both electrodes can be appropriately controlled by controlling the concentration and current density of the electrolytic solution.

弱酸性電解液としては、希釈した硫酸などを用いることができる。希釈した硫酸を用いる場合には、濃度が0.01体積%以下であることが好ましく、0.001体積%以下であることがより好ましい。   Diluted sulfuric acid or the like can be used as the weak acid electrolyte. When dilute sulfuric acid is used, the concentration is preferably 0.01% by volume or less, and more preferably 0.001% by volume or less.

また、陽極酸化処理における電流密度は、弱酸性電解液の濃度や電極の形状、液温等により異なるが、通常0.01〜1mA/cm2とする。 The current density in the anodic oxidation treatment varies depending on the concentration of the weak acidic electrolyte, the shape of the electrode, the liquid temperature, etc., but is usually 0.01 to 1 mA / cm 2 .

自己不動態化処理は、十分に水素イオン濃度が低く、かつ、酸化性を有する酸に上記複合めっき膜を浸漬することにより実施される。上記希薄酸としては、例えば、硝酸等の酸化性を有する酸を純水により希釈した水溶液を用いることができる。また、希釈硫酸等の酸化性を有しない酸に酸化剤として作用する酸素を溶解させることにより、酸化性を付与した水溶液を用いることもできる。また、酸素を予め溶解させた水を用いて0.01体積%以下、好ましくは0.001体積%以下に希釈した硫酸を用いることもできる。なお、希釈硫酸や水への酸素の溶解は、例えば、酸素ガスや空気をバブリングする方法や、大気中で水等を攪拌する方法等により実施できる。これらの方法により酸素を溶解させた水には、通常、7〜30ppm程度の酸素が溶存している。   The self-passivation treatment is performed by immersing the composite plating film in an acid having a sufficiently low hydrogen ion concentration and an oxidizing property. As the diluted acid, for example, an aqueous solution obtained by diluting an oxidizing acid such as nitric acid with pure water can be used. Further, an aqueous solution imparted with oxidizing property by dissolving oxygen acting as an oxidizing agent in an acid having no oxidizing property such as diluted sulfuric acid can also be used. In addition, sulfuric acid diluted with water in which oxygen is dissolved in advance to 0.01% by volume or less, preferably 0.001% by volume or less may be used. The dissolution of oxygen in diluted sulfuric acid or water can be performed by, for example, a method of bubbling oxygen gas or air, a method of stirring water or the like in the atmosphere, and the like. Usually, about 7 to 30 ppm of oxygen is dissolved in the water in which oxygen is dissolved by these methods.

(実施例1)
上記電気接点材料の実施例を、図1〜図4を用いて説明する。電気接点材料1は、図1に示すように、基材2と、基材2上に設けられ、NiまたはNi合金よりなる母相31に潤滑性粒子32が分散された複合めっき膜3とを有している。複合めっき膜3の表面には、母相31を酸化してなる導電性酸化膜33と潤滑性粒子32とが露出している。
Example 1
Examples of the electrical contact material will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the electrical contact material 1 includes a base material 2 and a composite plating film 3 provided on the base material 2 and having a lubricating particle 32 dispersed in a matrix 31 made of Ni or Ni alloy. Have. On the surface of the composite plating film 3, the conductive oxide film 33 formed by oxidizing the matrix 31 and the lubricating particles 32 are exposed.

本例の電気接点材料1は、複合めっき工程と、陽極酸化処理による酸化処理工程とを有する製造方法により作製された。以下に、電気接点材料1の製造方法を詳説する。   The electrical contact material 1 of this example was produced by a manufacturing method having a composite plating step and an oxidation treatment step by anodizing treatment. Below, the manufacturing method of the electrical contact material 1 is explained in full detail.

<複合めっき工程>
厚さ0.3mmの銅板を基材2として用い、厚さ10μmの複合めっき膜3を電気めっきにより基材2上に形成した。複合めっき膜3の母相31はNiとし、潤滑性粒子32には直径0.1〜0.2μmのPTFE粒子を用いた。PTFE粒子の含有量は、複合めっき膜3の全体積に対して8〜10体積%とした。
<Composite plating process>
A copper plate having a thickness of 0.3 mm was used as the substrate 2, and a composite plating film 3 having a thickness of 10 μm was formed on the substrate 2 by electroplating. The matrix phase 31 of the composite plating film 3 was Ni, and the lubricating particles 32 were PTFE particles having a diameter of 0.1 to 0.2 μm. The content of PTFE particles was 8 to 10% by volume with respect to the total volume of the composite plating film 3.

<酸化処理工程>
複合めっき工程を実施した後の基材2における一方の板面をポリイミドテープで保護し、他方の板面のみに陽極酸化処理が施されるようにした。次いで、純水により20体積%に希釈した硫酸に複合めっき膜3を形成した基材2を浸漬し、複合めっき膜3の表面に生じた絶縁性の自然酸化膜を除去した後、水洗した。続いて、弱酸性電解液中で複合めっき膜3に陽極酸化処理を施し、母相31の表面を酸化させて導電性酸化膜33を形成した。弱酸性電解液には、純水により0.001体積%に希釈した硫酸を用いた。また、対電極(陰極)にはPt電極を用いた。陽極酸化処理の処理時間は2分間とし、処理終了直前の電流密度は0.12mA/cm2であった。
<Oxidation process>
One plate surface of the base material 2 after the composite plating step was protected with a polyimide tape, and only the other plate surface was subjected to anodization. Next, the base material 2 on which the composite plating film 3 was formed was immersed in sulfuric acid diluted to 20% by volume with pure water to remove the insulating natural oxide film generated on the surface of the composite plating film 3, and then washed with water. Subsequently, the composite plating film 3 was anodized in a weakly acidic electrolytic solution, and the surface of the mother phase 31 was oxidized to form a conductive oxide film 33. As the weak acid electrolyte, sulfuric acid diluted to 0.001% by volume with pure water was used. A Pt electrode was used as the counter electrode (cathode). The treatment time for the anodizing treatment was 2 minutes, and the current density immediately before the treatment was 0.12 mA / cm 2 .

陽極酸化処理が完了した後、電気接点材料1を弱酸性電解液から取り出し、純水にて洗浄した。その後、窒素ガスを吹き付けて乾燥させ、電気接点材料1を得た。   After the anodizing treatment was completed, the electrical contact material 1 was taken out from the weakly acidic electrolyte and washed with pure water. Thereafter, nitrogen gas was blown and dried to obtain an electrical contact material 1.

以上により得られた電気接点材料1を用いて、高温耐久試験及び摺動試験を実施した。   Using the electrical contact material 1 obtained as described above, a high temperature durability test and a sliding test were performed.

<高温耐久試験>
曲率半径1mmの半球状凸部を有する硬質Auめっき銅板を接触子として準備し、電気接点材料1の導電性酸化膜33を有する板面に接触子の半球状凸部を当接させた。この状態から、接触子に加える荷重を徐々に大きくしつつ、電気接点材料1と接触子との間の接触抵抗を測定した。また、大気雰囲気下にて160℃で120時間加熱する高温放置処理を電気接点材料1に施した後、高温放置処理後の電気接点材料1を用いて同様の接触抵抗の測定を行った。
<High temperature durability test>
A hard Au plated copper plate having a hemispherical convex portion having a curvature radius of 1 mm was prepared as a contact, and the hemispherical convex portion of the contact was brought into contact with the plate surface having the conductive oxide film 33 of the electrical contact material 1. From this state, the contact resistance between the electrical contact material 1 and the contact was measured while gradually increasing the load applied to the contact. Moreover, after performing the high temperature leaving process which heats at 160 degreeC for 120 hours in air | atmosphere to the electrical contact material 1, the same contact resistance was measured using the electrical contact material 1 after the high temperature standing process.

図2に、高温放置処理前及び高温放置処理後の各々の接触抵抗の測定結果を示した。なお、図2の縦軸は接触抵抗であり、横軸は接触子に加えた荷重である。   FIG. 2 shows the measurement results of the contact resistance before and after the high temperature storage treatment. In addition, the vertical axis | shaft of FIG. 2 is a contact resistance, and a horizontal axis is the load added to the contactor.

図2より知られるように、本例の電気接点材料1は、高温放置処理前においては、荷重が1Nのときの接触抵抗が5mΩ程度であった。また、高温放置処理後においては、荷重が1Nのときの接触抵抗が10mΩ程度であった。このように、本例の電気接点材料1は、コネクタ端子用として十分に低い接触抵抗を示すと共に、高温環境下に放置しても接触抵抗が過度に増加することがなく、優れた高温耐久性を示した。   As can be seen from FIG. 2, the electrical contact material 1 of this example had a contact resistance of about 5 mΩ when the load was 1 N before the high temperature standing treatment. Further, after the high temperature standing treatment, the contact resistance when the load was 1 N was about 10 mΩ. As described above, the electrical contact material 1 of this example exhibits sufficiently low contact resistance for a connector terminal, and does not excessively increase contact resistance even when left in a high temperature environment, and has excellent high temperature durability. showed that.

<摺動試験>
曲率半径3mmの半球状凸部を有する硬質Auめっき銅板を摺動子として準備し、電気接点材料1の導電性酸化膜33を有する板面に摺動子の半球状凸部を当接させた。この状態で、摺動子に5Nの垂直荷重を印加しつつ電気接点材料1を往復運動させ、摺動子に加わる摩擦力を測定した。そして、上記摩擦力を上記垂直荷重で除することにより、摩擦係数を算出した。また、上述した摩擦係数の測定と同時に、電気接点材料1と摺動子との間の接触抵抗を測定した。
<Sliding test>
A hard Au-plated copper plate having a hemispherical convex portion with a radius of curvature of 3 mm was prepared as a slider, and the hemispherical convex portion of the slider was brought into contact with the plate surface having the conductive oxide film 33 of the electrical contact material 1. . In this state, the electric contact material 1 was reciprocated while applying a vertical load of 5N to the slider, and the frictional force applied to the slider was measured. Then, the friction coefficient was calculated by dividing the friction force by the vertical load. Simultaneously with the measurement of the friction coefficient, the contact resistance between the electrical contact material 1 and the slider was measured.

図3に、摩擦係数及び接触抵抗の測定結果を示した。図3の縦軸は摩擦係数または接触抵抗であり、横軸は往復運動のサイクル数である。   FIG. 3 shows the measurement results of the coefficient of friction and the contact resistance. The vertical axis in FIG. 3 is the coefficient of friction or contact resistance, and the horizontal axis is the number of cycles of reciprocation.

図3に示すように、電気接点材料1と硬質Auめっき銅板との間の摩擦係数は、100サイクル経過後に0.2〜0.3程度であった。また、電気接点材料1と硬質Auめっき銅板との間の接触抵抗は、100サイクル経過後に0.5〜0.6mΩ程度であった。このように、電気接点材料1は、繰り返し摺動を受けた場合にも、摩擦係数及び接触抵抗が十分に小さく、かつ、安定しており、優れた摺動耐久性を有する。従って、本例の電気接点材料1を用いたコネクタ端子は、挿入力を低くすることができると共に、挿抜を繰り返しても性能の劣化が少なく、優れた挿抜性を有する。   As shown in FIG. 3, the friction coefficient between the electrical contact material 1 and the hard Au plated copper plate was about 0.2 to 0.3 after 100 cycles. Moreover, the contact resistance between the electrical contact material 1 and the hard Au plated copper plate was about 0.5 to 0.6 mΩ after 100 cycles. Thus, even when the electrical contact material 1 is repeatedly slid, the friction coefficient and the contact resistance are sufficiently small and stable, and has excellent sliding durability. Therefore, the connector terminal using the electrical contact material 1 of the present example can reduce the insertion force, has little deterioration in performance even after repeated insertion and extraction, and has excellent insertion and extraction properties.

また、本例においては、参考実験として、硬質金めっき銅板よりなる摺動子に換えて、導電性酸化膜33を有するNiめっき銅板よりなる摺動子を用いた場合の摺動試験を行った。本参考実験における摺動子は、潤滑性粒子32を分散させない以外は、電気接点材料1と同じ製造方法により作製した。また、摺動試験の条件及び手順は、上述と同様である。   In this example, as a reference experiment, a sliding test was performed when a slider made of a Ni-plated copper plate having a conductive oxide film 33 was used instead of a slider made of a hard gold-plated copper plate. . The slider in this reference experiment was manufactured by the same manufacturing method as the electrical contact material 1 except that the lubricating particles 32 were not dispersed. The sliding test conditions and procedures are the same as described above.

図4に参考実験の結果を示す。なお、図4の縦軸は摩擦係数または接触抵抗であり、横軸は往復運動のサイクル数である。   FIG. 4 shows the results of the reference experiment. In addition, the vertical axis | shaft of FIG. 4 is a friction coefficient or contact resistance, and a horizontal axis is the cycle number of a reciprocating motion.

図4より知られるように、電気接点材料1と導電性酸化膜33を有するNiめっき銅板との間の摩擦係数は、100サイクル経過後に0.3程度であった。また、電気接点材料1と上記Niめっき銅板との間の接触抵抗は、100サイクル経過後に1〜2mΩ程度であった。これらの結果は、コネクタ端子に要求される電気的接触及び摺動耐久性を十分に満足する結果である。   As is known from FIG. 4, the coefficient of friction between the electrical contact material 1 and the Ni-plated copper plate having the conductive oxide film 33 was about 0.3 after 100 cycles. Moreover, the contact resistance between the electrical contact material 1 and the Ni-plated copper plate was about 1 to 2 mΩ after 100 cycles. These results sufficiently satisfy the electrical contact and sliding durability required for the connector terminals.

なお、本参考試験においては、試験開始から60サイクルまでの間、接触抵抗が4〜8mΩ程度と比較的高くなり、60サイクルを超えた後に2mΩ程度まで急激に減少した。この原因は現時点では不明であるが、4〜8mΩ程度の接触抵抗は、コネクタ端子として許容できる範囲である。   In this reference test, the contact resistance was relatively high, about 4 to 8 mΩ, from the start of the test to 60 cycles, and rapidly decreased to about 2 mΩ after exceeding 60 cycles. The cause of this is unknown at present, but a contact resistance of about 4 to 8 mΩ is in an allowable range for a connector terminal.

(実施例2)
本例は、実施例1における陽極酸化処理の条件を変えた電気接点材料1の例である。本例の電気接点材料1は、純水により0.0001体積%に希釈した硫酸を弱酸性電解液として用いた以外は、実施例1と同様の条件により作製した。
(Example 2)
This example is an example of the electrical contact material 1 in which the conditions of the anodizing treatment in Example 1 are changed. The electrical contact material 1 of this example was produced under the same conditions as in Example 1 except that sulfuric acid diluted to 0.0001% by volume with pure water was used as the weakly acidic electrolyte.

以上により得られた電気接点材料1を用いて、高温耐久試験を実施した。その結果、図5に示すように、本例の電気接点材料1は、高温放置処理前においては、荷重が1Nのときの接触抵抗が5mΩ程度であった。また、高温放置処理後においては、荷重が1Nのときの接触抵抗が8mΩ程度であった。このように、本例の電気接点材料1は、コネクタ端子用として十分に低い接触抵抗を示すと共に、高温環境下に放置しても接触抵抗が過度に増加することがなく、優れた高温耐久性を示した。   Using the electrical contact material 1 obtained as described above, a high temperature durability test was performed. As a result, as shown in FIG. 5, the electrical contact material 1 of this example had a contact resistance of about 5 mΩ when the load was 1 N before the high temperature standing treatment. Further, after the high temperature standing treatment, the contact resistance when the load was 1 N was about 8 mΩ. As described above, the electrical contact material 1 of this example exhibits sufficiently low contact resistance for a connector terminal, and does not excessively increase contact resistance even when left in a high temperature environment, and has excellent high temperature durability. showed that.

(実施例3)
本例は、酸化処理工程において、自己不動態化処理により導電性酸化膜33を形成した電気接点材料1の例である。具体的に、本例の酸化処理工程は、以下の手順により行った。なお、酸化処理工程以外は実施例1と同様である。
(Example 3)
This example is an example of the electrical contact material 1 in which the conductive oxide film 33 is formed by the self-passivation process in the oxidation process. Specifically, the oxidation treatment process of this example was performed according to the following procedure. In addition, it is the same as that of Example 1 except an oxidation treatment process.

<酸化処理工程>
複合めっき工程を実施した後の基材2における一方の板面をポリイミドテープで保護し、他方の板面のみに自己不動態化処理が施されるようにした。次いで、純水により20体積%に希釈した硫酸に基材2を浸漬し、複合めっき膜3の表面に生じた絶縁性の自然酸化膜を除去し、水洗した。
<Oxidation process>
One plate surface of the substrate 2 after performing the composite plating step was protected with a polyimide tape, and only the other plate surface was subjected to a self-passivation treatment. Next, the base material 2 was immersed in sulfuric acid diluted to 20% by volume with pure water, the insulating natural oxide film generated on the surface of the composite plating film 3 was removed, and washed with water.

続いて、予め準備した酸化性を有する希薄酸に複合めっき膜3を形成した基材2を2分間浸漬し、母相31の表面を酸化させて導電性酸化膜33を形成した。なお、上述した希薄酸としては、大気中で攪拌することにより酸素を十分に溶解させた純水で0.0001体積%に希釈した硫酸を用いた。   Subsequently, the base material 2 on which the composite plating film 3 was formed was diluted for 2 minutes in a dilute acid having an oxidizing property prepared in advance, and the surface of the mother phase 31 was oxidized to form a conductive oxide film 33. As the dilute acid described above, sulfuric acid diluted to 0.0001% by volume with pure water in which oxygen was sufficiently dissolved by stirring in the atmosphere was used.

自己不動態化処理が完了した後、電気接点材料1を希薄酸から取り出し、純水にて洗浄した。その後、窒素ガスを吹き付けて乾燥させ、電気接点材料1を得た。   After the self-passivation treatment was completed, the electrical contact material 1 was taken out from the diluted acid and washed with pure water. Thereafter, nitrogen gas was blown and dried to obtain an electrical contact material 1.

本例においては、得られた電気接点材料1を常温の大気中で2日間放置した後に、曲率半径1mmの半球状凸部を有する硬質Auめっき銅板を接触子として、実施例1と同様に電気接点材料1と接触子との間の接触抵抗を測定した。その結果、荷重が1Nのときの接触抵抗が4.1mΩとなり、コネクタ端子用として十分に低い接触抵抗を示した。   In this example, the obtained electrical contact material 1 was allowed to stand in a normal temperature atmosphere for 2 days, and then a hard Au-plated copper plate having a hemispherical convex portion with a curvature radius of 1 mm was used as a contact, as in Example 1. The contact resistance between the contact material 1 and the contact was measured. As a result, the contact resistance when the load was 1 N was 4.1 mΩ, and the contact resistance was sufficiently low for connector terminals.

(比較例1)
比較例1の電気接点材料として、潤滑性粒子32を含有していないNiめっき銅板からなる電気接点材料を準備した。なお、本例の電気接点材料は、潤滑性粒子32を用いない以外は、実施例1の電気接点材料1と同じ製造方法により作製した。すなわち、本例の電気接点材料は、基材2上に、実施例1における母相31と同じ材質のNiめっき膜及びNiを酸化してなる導電性酸化膜33が順次積層された構造を有している。
(Comparative Example 1)
As an electrical contact material of Comparative Example 1, an electrical contact material made of a Ni-plated copper plate not containing the lubricating particles 32 was prepared. In addition, the electrical contact material of this example was produced by the same manufacturing method as the electrical contact material 1 of Example 1 except that the lubricating particles 32 were not used. That is, the electrical contact material of this example has a structure in which a Ni plating film made of the same material as the parent phase 31 in Example 1 and a conductive oxide film 33 formed by oxidizing Ni are sequentially laminated on the substrate 2. doing.

以上により得られた電気接点材料を用いて、実施例1と同様の条件により摺動試験を実施した。その結果を図6に示す。なお、図6の縦軸は摩擦係数または接触抵抗であり、横軸は往復運動のサイクル数である。   Using the electrical contact material obtained as described above, a sliding test was performed under the same conditions as in Example 1. The result is shown in FIG. In addition, the vertical axis | shaft of FIG. 6 is a friction coefficient or contact resistance, and a horizontal axis is the cycle number of a reciprocating motion.

図3及び図6より知られるように、本例の電気接点材料は、硬質Auめっき銅板との間の摩擦係数が100サイクル経過後に0.5〜0.6程度となり、実施例1の電気接点材料1よりも摩擦係数が大きくなった。また、電気接点材料と硬質Auめっき銅板との間の接触抵抗は、100サイクル経過後に0.2〜0.3mΩ程度であり、実施例1の電気接点材料1よりも若干低かった。   As is known from FIGS. 3 and 6, the electrical contact material of this example has a coefficient of friction of about 0.5 to 0.6 after 100 cycles with the hard Au-plated copper plate. The coefficient of friction was greater than that of material 1. The contact resistance between the electrical contact material and the hard Au-plated copper plate was about 0.2 to 0.3 mΩ after 100 cycles and was slightly lower than that of the electrical contact material 1 of Example 1.

このように、本例の電気接点材料は、不導体である潤滑性粒子32を含まない分接触抵抗が低くなる一方で、摩擦係数が大きくなる。それ故、コネクタ端子として用いた場合に挿入力が大きくなる。   As described above, the electrical contact material of this example does not include the lubricating particles 32 that are non-conductors, and thus the contact resistance is lowered, while the coefficient of friction is increased. Therefore, the insertion force increases when used as a connector terminal.

また、実施例1と同様に、導電性酸化膜33を有するNiめっき銅板を摺動子に用いた場合の摺動試験を参考実験として行った。   Similarly to Example 1, a sliding test was performed as a reference experiment when a Ni-plated copper plate having the conductive oxide film 33 was used as a slider.

図7に参考実験の結果を示す。なお、図7の縦軸は摩擦係数または接触抵抗であり、横軸は往復運動のサイクル数である。   FIG. 7 shows the result of the reference experiment. In addition, the vertical axis | shaft of FIG. 7 is a friction coefficient or contact resistance, and a horizontal axis is the cycle number of a reciprocating motion.

図7より知られるように、導電性酸化膜33を有するNiめっき銅板同士の摩擦係数は、100サイクル経過後に0.9〜1.1程度であった。また、上記Niめっき銅板同士の接触抵抗は、100サイクル経過後に0.5〜0.7mΩ程度であった。図7と図4との比較から、潤滑性粒子32を含まない電気接点材料は、上述した硬質Auめっき銅板を用いた摺動試験と同様に、潤滑性粒子32を含む場合に比べて摩擦係数が大きくなり、コネクタ端子として用いた場合に挿入力が大きくなる。   As is known from FIG. 7, the friction coefficient between the Ni-plated copper plates having the conductive oxide film 33 was about 0.9 to 1.1 after 100 cycles. Moreover, the contact resistance between the Ni plated copper plates was about 0.5 to 0.7 mΩ after 100 cycles. From comparison between FIG. 7 and FIG. 4, the electric contact material that does not contain the lubricating particles 32 has a coefficient of friction compared to the case where the lubricating particles 32 are included, as in the sliding test using the hard Au plated copper plate described above. Increases and the insertion force increases when used as a connector terminal.

(比較例2)
比較例2の電気接点材料として、硬質Auめっき銅板からなる電気接点材料を準備し、実施例1と同様の条件により摺動試験を実施した。その結果を図8に示す。なお、図8の縦軸は摩擦係数または接触抵抗であり、横軸は往復運動のサイクル数である。
(Comparative Example 2)
As an electrical contact material of Comparative Example 2, an electrical contact material made of a hard Au plated copper plate was prepared, and a sliding test was performed under the same conditions as in Example 1. The result is shown in FIG. In addition, the vertical axis | shaft of FIG. 8 is a friction coefficient or contact resistance, and a horizontal axis is the cycle number of a reciprocating motion.

図8より知られるように、硬質Auめっき銅板同士の摩擦係数は、100サイクル経過後に0.8〜1.0程度となり、実施例1の電気接点材料よりも摩擦係数が大きかった。また、硬質Auめっき銅板同士の接触抵抗は、100サイクル経過後に0.2〜0.3mΩ程度であり、安定して低い値を示した。   As is known from FIG. 8, the friction coefficient between the hard Au plated copper plates was about 0.8 to 1.0 after 100 cycles, and the friction coefficient was larger than that of the electrical contact material of Example 1. The contact resistance between the hard Au plated copper plates was about 0.2 to 0.3 mΩ after 100 cycles, and showed a stable low value.

このように、硬質Auめっき銅板よりなる電気接点材料は、表面に絶縁性の酸化膜を形成しないため安定して低い接触抵抗を示す一方で、摩擦係数が大きくなる。それ故、コネクタ端子として用いた場合に挿入力が大きくなる。また、Auめっきは、貴金属を用いているため、コストの低減が困難である。   As described above, the electrical contact material made of the hard Au plated copper plate does not form an insulating oxide film on the surface, and thus stably exhibits a low contact resistance while increasing the friction coefficient. Therefore, the insertion force increases when used as a connector terminal. In addition, since Au plating uses a noble metal, it is difficult to reduce the cost.

1 電気接点材料
2 基材
3 複合めっき膜
31 母相
32 潤滑性粒子
33 導電性酸化膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric contact material 2 Base material 3 Composite plating film 31 Mother phase 32 Lubricity particle 33 Conductive oxide film

Claims (8)

基材と、
該基材上に設けられ、NiまたはNi合金よりなる母相に潤滑性粒子が分散された複合めっき膜とを有しており、
該複合めっき膜の表面には、上記母相を酸化してなる導電性酸化膜と上記潤滑性粒子とが露出していることを特徴とする電気接点材料。
A substrate;
A composite plating film provided on the base material and having lubricating particles dispersed in a matrix made of Ni or Ni alloy;
An electrical contact material characterized in that a conductive oxide film formed by oxidizing the matrix and the lubricating particles are exposed on the surface of the composite plating film.
上記導電性酸化膜はNi34を含有していることを特徴とする請求項1に記載の電気接点材料。 The electrical contact material according to claim 1, wherein the conductive oxide film contains Ni 3 O 4 . 上記潤滑性粒子は、フッ素化樹脂から構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電気接点材料。   The electrical contact material according to claim 1, wherein the lubricating particles are made of a fluorinated resin. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気接点材料より構成されたコネクタ端子であって、
少なくとも相手方端子との電気接点を構成する接点部に上記複合めっき膜が形成されていることを特徴とするコネクタ端子。
It is a connector terminal comprised from the electrical contact material of any one of Claims 1-3,
A connector terminal, wherein the composite plating film is formed at least in a contact portion constituting an electrical contact with a counterpart terminal.
NiまたはNi合金よりなる母相に潤滑性粒子が分散されると共に、該潤滑性粒子の一部が表面に露出した複合めっき膜を基材上に形成する複合めっき工程と、
上記母相の表面を酸化させて導電性酸化膜を形成する酸化処理工程とを有することを特徴とする電気接点材料の製造方法。
A composite plating step of forming on the substrate a composite plating film in which the lubricating particles are dispersed in the matrix composed of Ni or Ni alloy, and a part of the lubricating particles are exposed on the surface;
And an oxidation treatment step of oxidizing the surface of the matrix to form a conductive oxide film.
上記酸化処理工程において、弱酸性電解液中で上記複合めっき膜に陽極酸化処理を施すことを特徴とする請求項5に記載の電気接点材料の製造方法。   6. The method for producing an electrical contact material according to claim 5, wherein in the oxidation treatment step, the composite plating film is anodized in a weakly acidic electrolytic solution. 上記酸化処理工程において、酸化性を有する希薄酸に上記複合めっき膜を浸漬する自己不動態化処理を施すことを特徴とする請求項5に記載の電気接点材料の製造方法。   6. The method for producing an electrical contact material according to claim 5, wherein in the oxidation treatment step, a self-passivation treatment is performed in which the composite plating film is immersed in a dilute acid having oxidizing properties. 上記希薄酸には、酸化剤としての酸素が溶存していることを特徴とする請求項7に記載の電気接点材料の製造方法。   The method for producing an electrical contact material according to claim 7, wherein oxygen as an oxidant is dissolved in the diluted acid.
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