JP2016113666A - Electrical element, and connector - Google Patents
Electrical element, and connector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016113666A JP2016113666A JP2014253432A JP2014253432A JP2016113666A JP 2016113666 A JP2016113666 A JP 2016113666A JP 2014253432 A JP2014253432 A JP 2014253432A JP 2014253432 A JP2014253432 A JP 2014253432A JP 2016113666 A JP2016113666 A JP 2016113666A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal
- thin film
- base material
- connector
- contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、コネクタ用電気接点として有用な電気素子及びコネクタに関する。 The present invention relates to an electrical element and a connector useful as an electrical contact for a connector.
一般にコネクタ用電気接点を構成する端子は、主にCu合金から形成されているが、Cu合金をそのまま用いると、表面が酸化し電気抵抗率が高くなり、製品の信頼性が低下するという問題点がある。とくに、小型かつ低接触荷重の端子では、高抵抗の酸化膜により接点部での金属同士が接触する面(真実接触面)が非常に小さくなってしまい、接触抵抗が上昇するという問題がある。 In general, the terminals constituting the electrical contacts for connectors are mainly made of a Cu alloy. However, if the Cu alloy is used as it is, the surface is oxidized to increase the electrical resistivity, and the reliability of the product is lowered. There is. In particular, a small terminal with a low contact load has a problem that the surface (true contact surface) where the metal contacts at the contact portion becomes very small due to the high resistance oxide film, and the contact resistance increases.
そこで、通常は、Cu合金の表面に金や銀等の貴金属めっきを行って貴金属めっき層を形成し、Cu合金の表面の酸化を防止し、製品の信頼性を確保している。なお耐腐食性や耐摩耗性を確保するためには、貴金属めっき層にある程度の厚さを設けている。これとは別に、電気自動車の蓄電池の充電に使用されるような、数十〜数百アンペアという比較的大電流で使用される場合にも、貴金属メッキ層を厚くする必要がある。 Therefore, normally, noble metal plating such as gold or silver is formed on the surface of the Cu alloy to form a noble metal plating layer, thereby preventing the surface of the Cu alloy from being oxidized and ensuring the reliability of the product. In order to ensure corrosion resistance and wear resistance, the noble metal plating layer is provided with a certain thickness. In addition to this, even when used at a relatively large current of several tens to several hundreds of amperes, such as used for charging a storage battery of an electric vehicle, it is necessary to increase the thickness of the noble metal plating layer.
しかし、貴金属めっき層を厚くすればするほど、コストが高くなるという問題点があり、当業界では使用される貴金属量を低減する技術が求められていた。
また、貴金属めっき層としてAgを用いた場合、Agは硫化等の腐食に弱く、すぐに変色するという問題点がある。そこで、Agめっき層の表面に変色防止剤を塗布しているが、得られる塗布膜は通常、非常に脆く、プラス成形や接点の嵌合等により剥がれてしまい、Agの変色を有効に防止できないという問題点もあった。
However, there is a problem that the thicker the noble metal plating layer, the higher the cost, and a technique for reducing the amount of noble metal used in the industry has been demanded.
Further, when Ag is used as the noble metal plating layer, Ag is vulnerable to corrosion such as sulfidation and has a problem that it quickly changes color. Therefore, although the anti-discoloring agent is applied to the surface of the Ag plating layer, the obtained coating film is usually very brittle and peels off due to plus molding, contact fitting, etc., and Ag discoloration cannot be effectively prevented. There was also a problem.
例えば下記特許文献1には、基材上に例えばSnからなる金属層を形成し、その表面に形成された酸化物層を除去した後、該金属の金属表面を水酸化処理してSnO2のような酸化物層を形成するコネクタ用電気接点材料の製造方法が開示されている。
For example, in
しかしながら、上記のような先行技術では、貴金属めっき層を使用しないものの、金属層の形成や、その金属層の表面処理、さらには水酸化処理など工程数が増加して、コストを十分に下げることができない。
また、このような金属層を形成しない場合には、端子が小型化されると、接触荷重が低くなることに起因して、コネクタ嵌合時にSn表面の酸化膜が破壊されず、接触抵抗の上昇が十分に抑制できないという問題が発生した。
また、上記のような従来技術では、コネクタが有する端子数が増加すると、一方の端子を他方の端子に挿入する際の挿入力が増加し、コネクタ嵌合の作業性が低下するという問題もあった。
However, in the prior art as described above, although no precious metal plating layer is used, the number of steps such as formation of the metal layer, surface treatment of the metal layer, and further hydroxylation treatment is increased, thereby sufficiently reducing the cost. I can't.
Further, when such a metal layer is not formed, when the terminal is downsized, the contact load is reduced, so that the oxide film on the Sn surface is not destroyed when the connector is fitted, and the contact resistance is reduced. There was a problem that the rise could not be suppressed sufficiently.
Further, in the conventional technology as described above, when the number of terminals included in the connector is increased, the insertion force when inserting one terminal into the other terminal is increased, and the workability of connector fitting is reduced. It was.
したがって本発明の目的は、低コストであり、かつ、基材の酸化による製品の信頼性の低下を防止するとともに、小型かつ低接触荷重の電気接点であっても、真実接触面を大きく保つことができ、接触抵抗の上昇の問題も解決し得るとともに、端子数が増加してもコネクタ嵌合時の作業性が低下しない電気素子及びコネクタを提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is low cost, prevents deterioration of product reliability due to oxidation of the base material, and keeps the true contact surface large even for a small and low contact load electrical contact. An object of the present invention is to provide an electrical element and a connector that can solve the problem of an increase in contact resistance and that does not deteriorate the workability at the time of connector fitting even when the number of terminals increases.
前述した目的を達成するために、本発明に係る電気素子及びコネクタは、下記(1)〜(5)を特徴としている。 In order to achieve the above-described object, an electrical element and a connector according to the present invention are characterized by the following (1) to (5).
(1) 相手側端子に挿入され接触することにより相手側端子と導通接続される電気素子であって、
基材上において少なくとも相手側端子と接触する領域に、元素をドープした酸化物薄膜が設けられ、
前記酸化物薄膜は、前記基材の表面を平滑にした状態で前記基材に設けられ、
前記元素が、導電性発現に寄与する元素であることを特徴とする電気素子。
(2) 前記導電性発現に寄与する元素が、F、In、Ga、Tl、As、SbおよびBiからなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする上記(1)に記載の電気素子。
(3) 前記導電性発現に寄与する元素が、少なくともFを含むことを特徴とする上記(2)に記載の電気素子。
(4) 前記電気素子は、前記相手側端子に挿入される端子であることを特徴とする上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の電気素子。
(5) 上記(4)に記載の前記端子を備えたコネクタ。
(1) An electrical element that is electrically connected to the counterpart terminal by being inserted into and brought into contact with the counterpart terminal,
An oxide thin film doped with an element is provided at least in a region in contact with the counterpart terminal on the substrate,
The oxide thin film is provided on the substrate in a state where the surface of the substrate is smooth,
An electric element, wherein the element is an element contributing to the development of conductivity.
(2) The element contributing to the development of conductivity is at least one selected from the group consisting of F, In, Ga, Tl, As, Sb, and Bi, as described in (1) above Electrical element.
(3) The electric element according to (2), wherein the element contributing to the development of conductivity includes at least F.
(4) The electrical element according to any one of (1) to (3), wherein the electrical element is a terminal inserted into the counterpart terminal.
(5) The connector provided with the said terminal as described in said (4).
本発明の電気素子は、基材上に特定の酸化物薄膜を設けているので、低コストであり、かつ、基材の酸化による製品の信頼性の低下を防止するとともに、小型かつ低接触荷重の電気素子であっても、接触抵抗の上昇の問題も解決し得る電気素子及びコネクタを提供することができる。 Since the electrical element of the present invention is provided with a specific oxide thin film on a base material, it is low in cost and prevents deterioration of product reliability due to oxidation of the base material, and is small and has a low contact load. Even with this electrical element, it is possible to provide an electrical element and a connector that can solve the problem of increased contact resistance.
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
図1は、酸化物薄膜が設けられた電気素子の断面を示す模式図である。
図1において、電気素子1は、基材12上に、元素をドープした酸化物薄膜16を設けてなる。
基材12の材質としては、とくに制限されず、用途に応じて適宜選択することができるが、コネクタ用の端子としては、一般的にCuや黄銅等のCu合金を用いることができる。これとは別に、Al、Feまたはこれらの合金を用いることもできる。基材12の厚さは用途に応じて適宜決定することができ、また基材12の形状は矩形型、円柱型、その他の異形型であることができる。なお、本実施形態においては、基材12を用いてオス端子32およびメス端子34が形成される。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of an electric element provided with an oxide thin film.
In FIG. 1, the
The material of the
酸化物薄膜16を構成する酸化物の材質としては、SnO、SnO2、NiO、Ni2O3、ZnO、CuO2、CuAlO2、In2O3、またはこれらの混合物等が挙げられる。中でも本発明の効果が向上するという観点から、酸化物は、SnOおよび/またはSnO2であるのが好ましい。
Examples of the material of the oxide constituting the oxide
酸化物薄膜16にドープされる元素としては、導電性発現に寄与する元素が好ましく、例えばF、In、Ga、Tl、As、SbおよびBiからなる群から選択された少なくとも1種が挙げられる。中でも本発明の効果の観点から、また、導電性、耐摩耗性に優れるという観点から、Fが好ましく、酸化物薄膜16は、フッ素ドープ酸化錫(FTO)であるのがとくに好ましい。
酸化物薄膜16の厚さとしては、例えば10nm〜1μmである。
The element doped in the oxide
The thickness of the oxide
なお、基材12上には、必要に応じて、基材12に含まれる例えばCuまたはCu合金が酸化物薄膜16上に拡散するのを防止するために、Niめっき層を設けてもよい。Niめっき層は、Niのほか、Fe−Ni合金やSn−Ni合金等のNi合金を使用することができる。Niめっき層の厚さは、当該目的を達成できればよく、適宜決定される。
Note that a Ni plating layer may be provided on the
次に、酸化物薄膜が設けられた端子の製造方法について説明する。
まず、基材12を準備し、酸化物薄膜16としての後述するFTO薄膜36を設ける領域の表面を研磨する。研磨は、機械研磨、化学研磨など、表面を平滑化するための公知の方法により行われる。また、必要に応じて基材12の表面にNiめっき層を形成する。Niめっき層は、公知のめっき法など、表面の平滑化が保たれる方法により形成できる。例えば、電解めっき法は、慣用的に行なわれている方法であり、装置構成も簡易で、また層厚の制御も比較的容易であることから好ましい。
Next, a method for manufacturing a terminal provided with an oxide thin film will be described.
First, the
次に、基材12上に、元素をドープした酸化物薄膜16を設ける。この酸化物薄膜16は、例えばスプレー熱分解(SPD:Spray Pyrolysis Deposition)法により設けることができる。SPD法はよく知られているように、基材12を成膜温度まで加熱し、そこに向けて霧化器等の噴霧手段を用いて膜の原料となる溶液を噴霧することにより、反応初期には、基材表面に付着した液滴中の溶媒の蒸発と、溶質の熱分解に続く加水分解反応および熱酸化反応することにより結晶を形成させ、反応が進むにつれその結晶上に、液滴が付着し、液滴中の溶媒蒸発と共に、溶質および下部の結晶間で結晶成長を進行させ、薄膜を形成する方法である。SPD法を採用することにより、酸化物薄膜16をピンポイントで、および/または、任意の形状で成膜することができる。なお酸化物薄膜16は、SPD法以外にも公知の方法を採用し、形成することができる。
Next, an oxide
このようにして形成された酸化物薄膜16は、導電性(例えば比抵抗値が1×107Ω・cm以下)を有し、かつ、上記の本発明の効果を奏するとともに、また、耐摩耗性、耐腐食性、耐熱性等に優れる。
The oxide
図2は、本発明の実施形態に係る端子の断面図である。図3は、図2に示す端子の一部拡大図である。図2に示すように、オス端子32およびメス端子34は、コネクタ用電気接点として機能する。オス端子32およびメス端子34は、それぞれ図示しないオスコネクタ、メスコネクタの端子収容室に収容され保持されている。なお、図2は、オス端子32およびメス端子34が互いに接触する箇所の周辺を示しているが、オス端子32およびメス端子34は、公知の形状を有していればよい。メス端子34は、バネ部35を有しており、オス端子32はメス端子34のバネ部35と接触することによりメス端子34と導通接続される。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the terminal according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a partially enlarged view of the terminal shown in FIG. As shown in FIG. 2, the
図3の一部拡大図に示されるように、オス端子32とメス端子34の嵌合部において、オス端子32は、表面が研磨により平滑化された基材12にFTO薄膜36が形成され、メス端子34側に接触している。
As shown in the partially enlarged view of FIG. 3, in the fitting portion between the
基材12としては黄銅からなるCu合金を用いている。そして、表面が平滑化された基材12の上に、FTO薄膜36をSPD法により設け、オス端子32を製造した。なお、オス端子32とメス端子34の基材の材質が互いに異なっていてもよい。また、本実施形態においては、オス端子32のみにFTO薄膜36が形成されているが、メス端子34にもFTO薄膜36が形成されていてもよい。
As the
本実施形態のオス端子32は、FTO薄膜36を設けない場合と比べ、オスコネクタとメスコネクタとを嵌合する際のオス端子32とメス端子34との間の摩擦係数が低下し、かつ、基材12を構成する金属の酸化膜が表面に形成されることを抑制できる。したがって、コネクタが有する端子数が増加したとしても、コネクタ同士の嵌合の際に挿入力が増加しコネクタ嵌合の作業性が低下するということを防止できる。また、FTO薄膜36が設けられていない場合には、オス端子32及びメス端子34が小型化されると接触荷重が低下するため一方の端子の表面に形成される酸化膜を他方の端子により破壊することができなくなるが、FTO薄膜36が形成されていると、このような酸化膜を破壊する必要がなくなるため、接触抵抗が増加することを防止することができる。
Compared with the case where the FTO
ここで、上述した本発明に係る電気素子及びコネクタの実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]〜[5]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 相手側端子(メス端子34)に挿入され接触することにより相手側端子(メス端子34)と導通接続される電気素子(オス端子32)であって、
基材(12)上において少なくとも相手側端子(メス端子34)と接触する領域に、元素をドープした酸化物薄膜が設けられ、
前記酸化物薄膜は、前記基材(12)の表面を平滑にした状態で前記基材(12)に設けられ、
前記元素が、導電性発現に寄与する元素であることを特徴とする端子(オス端子32)。
[2] 前記導電性発現に寄与する元素が、F、In、Ga、Tl、As、SbおよびBiからなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする上記[1]に記載の電気素子。
[3] 前記導電性発現に寄与する元素が、少なくともFを含むことを特徴とする上記[2]に記載の電気素子(オス端子32)。
[4] 前記電気素子は、前記相手側端子に挿入される端子(オス端子32)であることを特徴とする上記[1]ないし[3]のいずれかに記載の電気素子。
[5] 上記[4]に記載の前記端子(オス端子32)を備えたコネクタ。
Here, the features of the embodiments of the electrical element and the connector according to the present invention described above are briefly summarized and listed in the following [1] to [5], respectively.
[1] An electrical element (male terminal 32) that is electrically connected to the counterpart terminal (female terminal 34) by being inserted into and brought into contact with the counterpart terminal (female terminal 34),
On the base material (12), an oxide thin film doped with an element is provided at least in a region in contact with the counterpart terminal (female terminal 34),
The oxide thin film is provided on the base material (12) in a state where the surface of the base material (12) is smooth,
The terminal (male terminal 32), wherein the element is an element that contributes to conductivity.
[2] The element according to [1], wherein the element contributing to the development of conductivity is at least one selected from the group consisting of F, In, Ga, Tl, As, Sb, and Bi. Electrical element.
[3] The electric element (male terminal 32) according to the above [2], wherein the element contributing to the development of conductivity includes at least F.
[4] The electrical element according to any one of [1] to [3], wherein the electrical element is a terminal (male terminal 32) inserted into the counterpart terminal.
[5] A connector comprising the terminal (male terminal 32) according to [4].
1 電気素子
12 基材
16 酸化物薄膜
32 オス端子(端子)
34 メス端子(相手側端子)
35 バネ部
36 FTO薄膜
DESCRIPTION OF
34 Female terminal (mating terminal)
35
Claims (5)
基材上において少なくとも相手側端子と接触する領域に、元素をドープした酸化物薄膜が設けられ、
前記酸化物薄膜は、前記基材の表面を平滑にした状態で前記基材に設けられ、
前記元素が、導電性発現に寄与する元素であることを特徴とする電気素子。 An electrical element that is electrically connected to the counterpart terminal by being inserted into and contacted with the counterpart terminal,
An oxide thin film doped with an element is provided at least in a region in contact with the counterpart terminal on the substrate,
The oxide thin film is provided on the substrate in a state where the surface of the substrate is smooth,
An electric element, wherein the element is an element contributing to the development of conductivity.
The connector provided with the said terminal of Claim 4.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014253432A JP2016113666A (en) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | Electrical element, and connector |
PCT/JP2015/070205 WO2016010053A1 (en) | 2014-07-14 | 2015-07-14 | Electric element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014253432A JP2016113666A (en) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | Electrical element, and connector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016113666A true JP2016113666A (en) | 2016-06-23 |
Family
ID=56140989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014253432A Abandoned JP2016113666A (en) | 2014-07-14 | 2014-12-15 | Electrical element, and connector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016113666A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018018730A (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 矢崎総業株式会社 | connector |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005048201A (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-24 | Fcm Kk | Terminal, and component and product having the same |
JP2005512302A (en) * | 2001-12-13 | 2005-04-28 | オウトクンプ オサケイティオ ユルキネン | Contact terminal with doped coating |
JP2009004297A (en) * | 2007-06-25 | 2009-01-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Inter-connector and solid oxide fuel cell |
JP2009084616A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Nikko Kinzoku Kk | REFLOW Sn PLATED MATERIAL AND ELECTRONIC COMPONENT USING THE SAME |
JP2012237055A (en) * | 2011-04-26 | 2012-12-06 | Autonetworks Technologies Ltd | Electrical contact material for connector, method for producing the same, and electrical contact for connector |
JP2013221166A (en) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Metal material for electronic component |
JP2013222659A (en) * | 2012-04-18 | 2013-10-28 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Electrical contact material for connector, method of manufacturing the same, and electrical contact point for connector |
WO2014028312A1 (en) * | 2012-08-15 | 2014-02-20 | Dow Global Technologies Llc | Bi-component electrical connector |
-
2014
- 2014-12-15 JP JP2014253432A patent/JP2016113666A/en not_active Abandoned
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005512302A (en) * | 2001-12-13 | 2005-04-28 | オウトクンプ オサケイティオ ユルキネン | Contact terminal with doped coating |
JP2005048201A (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-24 | Fcm Kk | Terminal, and component and product having the same |
JP2009004297A (en) * | 2007-06-25 | 2009-01-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Inter-connector and solid oxide fuel cell |
JP2009084616A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Nikko Kinzoku Kk | REFLOW Sn PLATED MATERIAL AND ELECTRONIC COMPONENT USING THE SAME |
JP2012237055A (en) * | 2011-04-26 | 2012-12-06 | Autonetworks Technologies Ltd | Electrical contact material for connector, method for producing the same, and electrical contact for connector |
JP2013221166A (en) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Metal material for electronic component |
JP2013222659A (en) * | 2012-04-18 | 2013-10-28 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Electrical contact material for connector, method of manufacturing the same, and electrical contact point for connector |
WO2014028312A1 (en) * | 2012-08-15 | 2014-02-20 | Dow Global Technologies Llc | Bi-component electrical connector |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018018730A (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 矢崎総業株式会社 | connector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2518117B1 (en) | Electrical conductors having organic compound coatings | |
US9004960B2 (en) | Connector with gold-palladium plated contacts | |
JP5871206B2 (en) | Manufacturing method of electrical contact material for connector | |
WO2015045856A1 (en) | Electric contact material for connector, and method for producing same | |
WO2009043536A8 (en) | Electrical contact element and a method of producing the same | |
JPWO2011099574A1 (en) | Silver-coated composite material for movable contact parts, manufacturing method thereof, and movable contact parts | |
US20170331205A1 (en) | Electrical contact element, press-in pin, bushing, and leadframe | |
JP6374718B2 (en) | Electrical element | |
WO2016111187A1 (en) | Pair of electric contacts and pair of terminals for connector | |
JP6268055B2 (en) | Terminals and connectors | |
US9970121B2 (en) | Composite material, method for forming the composite material, electrode plated with the composite material, and connection structure having the composite material | |
JP2014201753A (en) | Manufacturing method of connector terminal material, and manufacturing method of connector terminal | |
CN108123010A (en) | Solar cell and method for manufacturing same | |
JP2015041441A (en) | Electric contact and connector terminal pair | |
JP2016113666A (en) | Electrical element, and connector | |
JP2012234651A (en) | Connector terminal, method of manufacturing the same, and connector | |
JP6652740B2 (en) | Manufacturing method of glass sheet with film | |
JP2016071950A (en) | Electric wire and connector | |
JP2016115542A (en) | Electric element and connector | |
WO2016010053A1 (en) | Electric element | |
JP2014175196A (en) | Connection terminal for connector | |
JP2016071949A (en) | Sliding contact and switch | |
JP2007242715A (en) | Method of manufacturing ceramic electronic component | |
JP5033523B2 (en) | Conductive member and terminal | |
JP2016071951A (en) | Crimping terminal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160617 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170523 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170719 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180109 |
|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20180306 |