JP3707007B2 - 電気接点部材およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気接点部材とその製造方法に関し、詳しくは、突き当て式コネクタに適用され、多数回の嵌合・離脱においても安定な接触抵抗を可能にする電気接点部材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、電子機器等に用いられているコネクタの大部分は摺動を伴うスライド式接触機構を有する。これは、接触金属表面上に生成した酸化物、硫化物、大気中からの吸着汚染物、ピンホールからの腐食物などを摺動により排除し、確実に金属接触を行わせ導通を安定化させるためである。
【０００３】
しかしながら、このスライド式の場合、嵌合・離脱時には挿入力と抜去力が発生し、操作に大きな力が必要となる。また、摺動により金属摩耗が進行するという欠点があった。
【０００４】
これに対して、突き当て式のコネクタの場合、通常の摺動を伴うコネクタ（スライド式）に比べ、挿入，抜去時の力が小さく、嵌合・離脱の操作，取り扱いが楽でまた簡単であるという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この突き当て式のコネクタの場合、電気接点部材としてのコンタクトの金属接触時の摺動がほとんど発生しないため、接触金属表面上に形成された酸化皮膜、硫化皮膜酸や付着した汚染物、腐食物等の排除ができなく接触抵抗が上昇し導通が不安定になるという欠点があった。
【０００６】
この欠点を補うため、従来接触金属として酸化膜、硫化膜が生成しない金を採用し、また、突き当てによる接触力を、０．５Ｎ以上とし、更に、１ｍｍ前後の摺動が発生するように、コンタクト形状を工夫することで対処していた。
【０００７】
しかし、この場合においても、大きい接触力とスライド式よりは短いが、摺動により接触金属の摩耗が進行し、多数回（１０００回以上）の使用に耐えられないという状況であった。また、コンタクト芯数が多くなれば突き当てによる総合接触力が大きくなり、嵌合状態を保持するためのロック機構をより強固なものにする必要があるなど突き当て式のコネクタの使用を困難にしていた。
【０００８】
これに対し、接触金属の表面上に突起を形成させ相手金属に対して突き刺すことにより、汚染皮膜を破り金属接触を確保するという提案がされている（特開平１１−７４０１２号公報、以下、参考例と呼ぶ、参照）。
【０００９】
しかしながら、この参考例においては、ばね性を備えたコンタクトを押し付けることによって、微小の摺動が発生し、これによって、コンタクトの相手金属を摩耗させ、ダメージを与えたり、多数回（例えば、１００回）のコネクタの嵌合には耐えられないという欠点を有している。
【００１０】
そこで、本発明の一技術的課題は、突き当て式コネクタ用として、小さい接触力（０．１Ｎ〜０．５Ｎ）で、多数回（１００回〜１００００回）の嵌合・離脱においても安定な接触抵抗を可能にすることができる電気接触部材とその製造方法とを提供することにある。
【００１１】
また、本発明のもう一つの技術的課題は、小さい接触力で可能なため多芯数においても、総合接触力を小さく抑えることができ、ロック機構を簡便にすることが可能となる電気接触部材と、その製造方法と、それを用いたコネクタとを提供することにある。
【００１２】
さらに、本発明のさらにもう一つの技術的課題は、コンタクト形状をシンプルにできる電気接触部材と、その製造方法と、それを用いたコネクタとを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
また、本発明によれば、ばね性を備えた電気接点部材において、電気接点部材の表面の少なくとも一部に粒子径１．０〜５．０μｍの硬質粒子を含む複合めっきから成る第１のめっき層と、前記第１のめっき層上に前記複合めっきと同種の金属めっきから成る第２のめっき層と、前記第２のめっき層上に前記第２のめっき層と異なり、かつ仕上げめっきとしての金属めっきから成る第３のめっき層とを施してなり、前記硬質粒子によって、前記電気接点部材の表面の少なくとも一部に夫々高さが３μｍ以下の複数の突起部が形成され、前記第２のめっき層によって突起の高さが３μｍ以下に調整されていることを特徴とする電気接点部材が得られる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記電気接点部材において、前記第３のめっき層は、錫、ニッケル、銀の内の少なくとも一種を含む合金から実質的になることを特徴とする電気接点部材が得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、前記いずれか一つの電気接点部材において、前記第１のめっき層は、ニッケル複合めっき層から実質的になることを特徴とする電気接点部材が得られる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記いずれか一つの電気接点部材をコンタクトに用いたことを特徴とするコネクタが得られる。
【００１８】
また、本発明によれば、前記コネクタにおいて、前記電気接点部材は突き当て式の前記コンタクトに用いたことを特徴とするコネクタが得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、電気接点部材の形成方法において、電気接点部材の表面の少なくとも一部に、粒子径１．０〜５．０μｍの硬質粒子を含む電解または無電解複合めっきによって硬質粒子を共析させて突起部を形成する第１工程と、前記複合めっきと同種の金属めっきにより突起部の高さを制御し、かつ粒子部表面を覆う第２工程と、前記複合めっきと異なり、かつ仕上げめっきとしての金属めっきを施す第３工程とを備え、前記硬質粒子によって、前記電気接点部材の表面の少なくとも一部に夫々高さが３μｍ以下の複数の突起部を形成するとともに前記第２のめっき層によって突起の高さを３μｍ以下に調整することを特徴とする電気接点部材の製造方法が得られる。
【００２１】
また、本発明によれば、前記電気接点部材の製造方法において、前記第３のめっき層は、錫、ニッケル、銀の内の少なくとも一種を含む合金から実質的になることを特徴とする電気接点部材の製造方法が得られる。
【００２２】
さらに、本発明によれば、前記いずれか一つの電気接点部材の製造方法において、前記第１のめっき層は、ニッケル複合めっき層から実質的になることを特徴とする電気接点部材の製造方法が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１（ａ）は本発明の実施の形態によるコネクタを示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のコネクタのレセプタクル側コネクタのコンタクトとプラグ側コネクタのコンタクトとの接触の説明に供せられる斜視図である。
【００２５】
図１（ａ）を参照すると、本発明の実施の形態によるコネクタ３０は、互いに接触面を対向させて接触するプラグコネクタ１０とレセプタクルコネクタ２０とを備えている。
【００２６】
プラグコネクタ１０は、インシュレータ２と、このインシュレータ２の収容部２ａに収容された電気接点としてのプラグコンタクト１とを備えている。
【００２７】
また、レセプタクルコネクタ２０は、接触側の一面に形成された矩形の電極１１と、他面に形成され電極１１に夫々接続する導体パターン１２とを備えている。
【００２８】
矢印５に示されるように、プラグコンタクト１と電極１１とは、接触及び離脱する。
【００２９】
図１（ｂ）に示すように、レセプタクルコンタクトである電極１１は平板形状を備えている。
【００３０】
一方、プラグコンタクト１は、四角板状でインシュレータ２に支持された支持部１ａと、支持部１ａの一端から延び、折れ曲がって斜め下方に延び、さらに、折れ曲がって支持部と平行に延在する基板実装用の端子部１ｂと、支持部１ａの他端から外方延在し、上方にＵターンして幾分支持部１ａ側に戻る形状のＵターン部１ｄ、Ｕターン部１ｄからさらに上方に凸となるように湾曲した湾曲部１ｅ、及び先端部１ｆを備え、先端部１ｆがこの湾曲部１ｅの内側となるように形成されたバネ性を備えた接触部１ｃとを備えている。
【００３１】
矢印６で示される方向で、プラグコンタクト１と電極１１とは、接触及び脱離する。
【００３２】
次に、本発明のコネクタの原理について説明する。
【００３３】
本発明者らは、突き当て接触機構について誠意検討した結果、接触における理想的嵌合条件における場合においても、プラグコンタクト対レセプタクルコンタクトの接触により、ミクロ的に観察した場合、接触部分には微少な摺動が発生することを見出した。
【００３４】
これは、本発明のように、突き当て方式にする場合、少なくとも一方のコンタクト（主にプラグ側）を接触力が発生するようバネ性のある形状にすることが有効であるためである。
【００３５】
バネ性のない、例えば、棒状のものを用いた場合、接触力を発生させるためにスプリングなどのコンタクトを押し付けるための別の機構を加える必要があり構造的に複雑となるため好ましくない。
【００３６】
これに対して、本発明のように、バネ性のあるコンタクトをレセプタクル側の平面に押し当てた場合、押し付ける力（接触力）によりコンタクトは微少変形し同時に微少の摺動が生じることとなる。
【００３７】
この摺動距離は、バネ変形量すなわち接触力に関係し、バネ変形量は、コンタクトの特性（素材，板厚，形状など）に関係する。
【００３８】
図２は図１（ａ）及び（ｂ）に示した本発明の実施の形態によるコネクタと同様な形状のものにおけるプラグコンタクトと平面との突き当ての場合の摺動距離と接触力との関係を示す図である。
【００３９】
図２に示すように、接触力が０．４Ｎ以下では１００μｍ以下の摺動が略比例関係を保って発生する。また、プラグ側として棒状のものを用いた場合、面に対して正確に突き当てれば摺動はないが、振動やプラグとレセプタクルの突き当て角度の変化により容易に摺動が発生してしまうことが判明した。
【００４０】
このような突き当て式接触において、突起のある金属表面を用いた場合、より汚染皮膜を破り、金属接触を確保するためには、突起は凸部が大きく鋭い形状の方が良い。
【００４１】
しかしながら、上記で説明のように微少の摺動が生じるため、突起部は相手金属を摩耗させダメージを与えることが判明した。このため１００回以上の多数回使用には、採用できないということがわかった。
【００４２】
したがって、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、硬質の粒子（１．０から５．０μｍ径）を含有させためっき皮膜で、突起部の高さを３μｍ以下とし、最適には０．５〜１．５μｍとすれば、突起による汚染皮膜の突き破りの効果を保持し更に微少の摺動発生によるワイピング効果をより効果のあるものにすることができ、しかも、相手金属に対する摩耗によるダメージを抑えることができるということが判った。
【００４３】
これによって、突き当て式のコンタクトにおいても、１００回以上の多数回嵌合が可能となった。
【００４４】
更に、本発明によって、酸化膜や硫化膜の生成する錫および錫合金，ニッケルおよびニッケル合金，銀および銀合金を、金の代替え接触金属として採用することが可能となった。
【００４５】
次に、本発明の実施の形態におけるコネクタの突き当て式用の電気接点部材の製造方法について説明する。
【００４６】
電気接点部材は、低接触力でしかも多数回の嵌合においても安定した接触抵抗を維持し、更に金以外のより卑な金属を採用するために、硬質の粒子（１．０から５．０μｍ径）を含有させためっき皮膜で、突起部の高さを３μｍ以下とし、最適には０．５〜１．５μｍとすればよい。
【００４７】
この電気接点部材を形成するために、素材上の第１のめっき層として硬質粒子を含むニッケル複合めっき方法により粒子をニッケルとともに共析させ、突起表面を形成させる。この場合、めっきは電解法あるいは無電解法のいずれも用いることができる。また、粒子は硬質で不溶性のものであれば、内容をとわないが、好ましくは導電性を持つものがよく、ＴｉＮ，ＷＣ，ＺｒＢ２，Ｎｉ粒子が適する。
【００４８】
更に、第１のめっき層上を覆うように形成される第２のめっき層として、粒子を含まないめっき液によりニッケル皮膜を電気めっきにより生成させ、粒子表面のニッケル被覆を十分に達成すると同時に突起の高さを調整する。この場合、突起部によりめっき電流の集中が生じ突起部の高さが大きくなるためレベリング作用のあるめっき光沢剤を用いることで、高さを抑えることができる。
【００４９】
更に、第２のめっき層を覆う第３のめっき層として、接触用の金属錫及び錫合金，ニッケルおよびニッケル合金，銀および銀合金を電解法あるいは無電解法で生成させ、図３に示すような表面状態を備えた本発明の電気接点部材が完成する。
【００５０】
次に、本発明の実施の形態による電気接点部材の具体例について説明する。
【００５１】
以下の例においては、プラグコンタクトをバネ性のある図１の形状のコンタクトを用いるとともに、レセプタクルコンタクトとしてフラットな面を持つコンタクトを用い、６芯を１コネクタとして、突き当てによる嵌合・離脱による接触抵抗の状況を測定した。
【００５２】
下記表１の試料１乃至試料８の結果は、○は接触抵抗安定で良好×は、接触抵抗上昇し不安定で不良を示す。また、試料１，３，５，７は本発明例、試料２，４，６，８は比較例である。
【００５３】
【表１】
【００５４】
また、試料１乃至試料６（接触金属として錫、錫・鉛合金，ニッケル）についてはめっき処理後２週間室内オフィス環境中に、例７（接触金属として銀）についてはめっき処理後１ケ月間室内オフィス環境中に放置後試験に使用した。
【００５５】
ここで、試料１では、レセプタクル側として、平均粒径２μｍのＺｒＢ２硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ，ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し不要な粒子を取り除く工程を実施した。次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。
【００５６】
液温６０℃で、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行ない第２層とした。さらに接触金属として、硫酸第一錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫めっき液を調製し、液温２０℃で電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし第３のめっき層とした。
【００５７】
図３は試料１の電気接点部材の表面を示す電子顕微鏡写真である。
【００５８】
試料１のプラグ側は、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で９０秒間めっきし第１層とした。さらに接触金属として、硫酸第一錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし第２層とした。
【００５９】
試料２の比較例プラグ、レセプタクル側は試料１のプラグ側と同一の仕様とした。
【００６０】
また、試料３では、プラグ側として、錫−鉛合金を用いた。具体的には、平均粒径２μｍのＴｉＮ硬質粒子を２０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に、表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し不要な粒子を取り除く工程を実施した。その次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。
【００６１】
液温６０℃で、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行ない第２層とした。さらに接触金属として、アルカノールスルホン酸第一錫（金属錫として換算）４０ｇ／Ｌ、アルカノールスルホン酸鉛（金属鉛として換算）５ｇ／Ｌ，遊離アルカノールスルホン酸１００ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えたはんだめっき液を調製し、液温２０℃で電流密度１０Ａ／ｄｍ２で４０秒間めっきし、第３層とした。
【００６２】
試料３のレセプタクル側は、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で９０秒間めっきし第１層とした。さらに接触金属として、アルカノールスルホン酸第一錫（金属錫として換算）４０ｇ／Ｌ、アルカノールスルホン酸鉛（金属鉛として換算）５ｇ／Ｌ、遊離アルカノールスルホン酸１００ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えたはんだめっき液を調整し、液温２０℃、電流密度１０Ａ／ｄｍ２で４０秒間めっきし第２層とした。
【００６３】
試料４の比較例プラグ、レセプタクル側は試料３のレセプタクル側と同一の仕様とした。
【００６４】
また、試料５では、レセプタクル側にニッケルを用いた。具体的には、平均粒径２μｍの金属Ｎｉ粒子を４０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で４０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に、表面に完全に固定さていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し、不要な粒子を取り除く工程を実施した。その次に粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。
【００６５】
液温６０℃で、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で４０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行ない第２層とした。更に、同めっき液（二次光沢剤を加えない）により、電流密度を６０Ａ／ｄｍ２に上げ、２０秒間めっきし第３層とした。
【００６６】
試料５のプラグ側は、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で１１０秒間めっきし接触金属とした。
【００６７】
試料６の比較例プラグ、レセプタクル側は、試料５のプラグ側と同一の仕様とした。
【００６８】
また、同じ試料７においては、プラグ側の電気接点部材として銀めっきを用いた。具体的には、第１，第２層は、上記例と同様にめっきした。それは、平均粒径２μｍのＺｒＢ２硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために温度５０℃の水を用いて超音波洗浄の実施し、不要な粒子を取り除く工程を実施した。その次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。
【００６９】
液温６０℃で、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行ない第２層とした。さらに、接触金属として、シアン化銀（金属銀として換算）４０ｇ／Ｌ、遊離シアンナトリウム３５ｇ／Ｌ、炭酸カリウム５０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた銀めっき液を調製し、液温２５℃で電流密度１．５Ａ／ｄｍ２で５分間めっきし第３層とした。
【００７０】
試料７のレセプタクル側は、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で９０秒間めっきし第１層とした。さらに接触金属としてシアン化銀（金属銀として換算）４０ｇ／Ｌ、遊離シアンナトリウム３５ｇ／Ｌ、炭酸カリウム５０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた銀めっき液を調整し、液温２５℃、電流密度１．５Ａ／ｄｍ２，５分間めっきし第２層とした。
【００７１】
試料８の比較例プラグレセプタクル側は、試料７のレセプタクル側と同一の仕様とした。試料９は本発明のめっき工程内の超音波工程を施さないものを試料１の比較例として作製した。作製上のレセプタクル側は、試料１の超音波工程を除いた以外は、同仕様である。プラグ側は、試料１のプラグ側と同じ仕様のものである。
【００７２】
また、超音波工程は、表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除く効果があり、粒子の脱落、めっき欠損部をなくすことで、初期接触抵抗、耐摩耗性を含め耐食性の向上にも効果がある。
【００７３】
試料１と試料９の初期抵抗の安定性について、接触力と接触抵抗の関係を測定し、図４に示した。図４を参照すると、試料１は試料９に比べて低接触力で安定している。
【００７４】
また、図５に示すように、試料１，９の挿抜回数１００００回までの接触抵抗変化を比べると試料１は１００００回でも接触抵抗は安定しているが、超音波工程がない試料９は５０００回ぐらいから徐々に接触抵抗は問題にならない程度であるが上昇していることからも超音波工程の効果は、十分にあると考える。
【００７５】
図６乃至図９は嵌合・離脱回数における接触抵抗の変動状況（挿抜回数と接触抵抗）に示す図である。尚、図６乃至図９においては、接触抵抗オープン値はグラフ上２０００ｍΩとしている。
【００７６】
図６乃至図９から明らかなように、本発明例（試料１，３，５，７）は、比較例（試料２，４，６，８）よりも、挿抜回数が増加しても接触抵抗が増加していないことが判る。
【００７７】
図１０は本発明の第２の実施の形態によるコネクタを示す断面図である。図１１は図１０のコネクタの要部を示す部分斜視図である。図１２は図１０及び図１１のコンタクトの斜視図である。図１３は図１２のコンタクトの断面図である。
【００７８】
図１０及び図１１を参照すると、基板２１上にコネクタ３１が搭載され、このコネクタ３１間に跨ってＩＣ７が搭載されている。基板２１は、一面に印刷又はめっきによって形成された第１の導体パターン２２と、第１の導体パターン２２上に形成された２層構造の第２の導体パターン２８とを備えている。第２の導体パターン２８は、下層の第１層２８ａとしてＮｉ層及びその上に形成されたＡｕ，Ｓｎ，又はＳｎ／Ｐｂからなる第２層２８ｂとを備えている。
【００７９】
コネクタ３１は、コンタクト収容孔２３ａを備えており、下面を基板２１上の第１の導体パターン２２に接触するとともに、コンタクト収容孔２３ａ内に第２の導体パターン２８が収容されるように、基板２１上に載置されている。
【００８０】
コンタクト収容孔２３ａには、Ｗ形状のコンタクト８が収容されており、一端は第２の導体パターン２８に接触するとともに、他端は上方にその一面を向けて収容されている。このコンタクト８の他端に、ＩＣ７のリード２４が接触するように、搭載されている。
【００８１】
図１２及び図１３に示すように、コンタクト８は略Ｗ字型に屈曲しており、やや幅が広い中心部８ａと、その中心部８ａから屈曲して延在するばね部８ｂ、８ｃとを備えている。
【００８２】
ばね部８ｂは、中心部８ａの一端が円弧を描いて屈曲して延在し、その先端で下方に屈曲して、さらに上方に向かって屈曲して上方に延び、さらに、中心部に向かって水平に延在する基部８ｄと、基部８ｄから斜め上方に延び先端付近で上方に凸となるように湾曲する接点部８ｅとを備えている。接点部８ｅの頂点付近には、複合めっき１５が施されている。
【００８３】
同様に、ばね部８ｃは、中心部８ａの一端が円弧を描いて屈曲して延在し、その先端で上方に屈曲して、さらに下方に向かって屈曲して下方に延び、さらに、中心部８ａに向かって水平に延在する基部８ｇと、基部８ｇから斜め上方に延び先端付近で下方に凸となるように湾曲する接点部８ｆとを備えている。接点部８ｆの下底部付近には、複合めっき１５が施されている。
【００８４】
図１３（ｂ）を参照すると、コンタクトの接点部８ｅ，８ｈの表面には、まず、硬質粒子１５ｂを含むＮｉめっき層１５ａ，が形成され、その上に第２肯定のニッケルめっき層１５ｃが形成され、その上に仕上めっき層１５ｄが形成されている。
【００８５】
図１４（ａ）及び（ｂ）は図１２に示したコンタクトの製造方法の説明に供せられる斜視図である。
【００８６】
図１４（ａ）を参照すると、ばね性を備えた金属一枚板９の打ち抜き、折り曲げ加工によって、金属一枚板９の一端にコンタクト８を形成する。但し、図示の状態においては、コンタクト８の中心部８ａは常に、金属板９に結合したままである。
【００８７】
図１４（ｂ）に示すように、一端にコンタクト８が形成された金属板のコンタクトの部位をめっき装置４１に浸漬する。図示の装置は、第１のめっき層を形成するための装置で、このめっき装置４１は、めっき槽３７と、めっき槽３７中に満たされためっき液とを備えており、アノード金属板を陽極３５とし、陰極に金属板９を接続して、コンタクト８をめっき液に浸すことによって行われる。めっき液中には、ＴｉＮ，ＷＣ，ＺｒＢ２，Ｎｉ粒子等の硬質粒子３３が攪拌機３２によって攪拌されて浮遊している。めっき浴の組成、条件等は、第１の実施の形態による試料１乃至８の製造方法と同様である。尚、コンタクト８はめっきを施す部分以外の表面は、樹脂等の吹き付けによってマスキングを施しても良い。
【００８８】
めっきを施されたコンタクト８は、さらに個々に切り離されて、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すコンタクトとなる。
【００８９】
次に本発明の更なる具体例について説明する。
【００９０】
プラグ側をばね性のある図１の形状のコンタクトを用い、レセプタクル側としてフラットな面を持つコンタクトを用い、突き当てによる嵌合・離脱による接触抵抗の状況を測定した例を示す。６芯を一つのコネクタとして測定した。
【００９１】
【表２】
【００９２】
上記表２の例の結果は、◎は接触抵抗安定で良好、×は接触抵抗上昇し、不安定で不良を示す。嵌合・離脱回数による接触抵抗の変動状況を図１５〜１９に示す。
【００９３】
また、試料１０〜１４については、めっき処理後２週間室内オフィス環境中に放置後、試験に使用した。
【００９４】
本発明による初期接触抵抗測定例を示す。
【００９５】
本発明に使用しているソケットコンタクト１と複合めっきした相手側の平板５２とを用意し、図２０に示すように、基板（パターンは金めっき）２０上のコンタクト１を金めっき済のコンタクト押さえ治具５１をセットし、金めっきを施したプローブ（金プローブ）５３に相手側平板５２をセットし、金プローブ５３を上から押し当てて、荷重５４を加えながら接触力と接触抵抗（４端子法）の関係を求めた。
【００９６】
ここで、試料１０の作成方法を説明する。レセプタクル側として、平均粒径２μｍのＺｒＢ２硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算、以下同様）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に、表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために、温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し、不要な粒子を取り除く工程を実施した。超音波工程は、表面の完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除く効果があり、粒子の脱落、めっきの欠損部をなくすことで初期接触抵抗、耐摩耗性を含め、耐食性の向上にも効果がある。
【００９７】
次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに、一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加し、レベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行い第２層とした。さらに接触金属として、硫酸第１錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし第３層とした。図２１は試料１０の電気接点部材の表面を示す電子顕微鏡写真である。
【００９８】
試料１０のプラグ側は、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルに換算して）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液に更に，一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加し、レベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で９０秒間めっきして第１層とした。さらに、接触金属として、硫酸第１錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし第２層とした。
【００９９】
試料１１のレセプタクル側は、試料１０のＺｒＢ２粒子にしたものである。粒子の析出状態の違いによる接触特性の際を比較する。めっき条件は、試料１０と粒子以外は同じ仕様とした。レセプタクル側として、平均粒径２μｍのＴｉＮ硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算、以下同様）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために、温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し、不要な粒子を取り除く工程を実施した。次に粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに、一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加し、レベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行い第２層とした。さらに、接触金属として、硫酸第一錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫めっき液を調製し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし、第３層とした。
【０１００】
図２１は試料１１の電気接点部材の表面を示す電子顕微鏡写真である。粒子が均一に析出しておらず、凝集して析出している様子がわかる。電流密度をある程度下げ５Ａ／ｄｍ２、３０秒間にて行なっても、凝集傾向は、小さくなるが完全になくなりはしなかった。また、試料１１のプラグ側は、試料１０のプラグ側と同仕様である。さらに、試料１２のレセブタクル側は、試料１１のＺｒＢ２粒子径をかえたものである。粒子径の違いによる接触特性の差異を比較する。めっき条件は、試料１０と粒子以外は同じ仕様とした。レセプタクル側として、平均粒径１０μｍ以上のＺｒＢ２硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニツケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ，ほう酸３０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に、表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために、温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し、不要な粒子を取り除く工程を実施した。
【０１０１】
次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液に、さらに、一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加し、レベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行い、第２層とした。さらに、接触金属として、硫酸第１錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ，濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし、第３層とした。図２２は、試料１２の電気接点部材の表面を示す電子顕微鏡写真である。また、試料１２のプラグ側は、試料１０のプラグ側と同仕様である。さらに、試料１３のレセプタクル側は、第２、第３のめっき液に光沢剤を加えないもしくは光沢作用がない添加剤を加えたもので突起形状を形成すると粒子に沿っためっき層を形成し粒子の形に近い突起が作られ、光沢剤の入っためっき液によって作られた突起形状との差異を接触抵抗特性にて比較する。平均粒径２μｍのＺｒＢ２硬質粒子を２０ｇ／Ｌの濃度で、スルファミン酸ニッケル（金属ニッケルに換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケル複合めっき液により、液温６０℃、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を除くために、温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し、不要な粒子を取り除く工程を実施した。その次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルに換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液に一次光沢剤および二次光沢剤を添加せずレベリング作用のないめっき液とした。液温６０℃で、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきを行い第２層とした。さらに、接触金属として、硫酸第１錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに無光沢添加剤を適量加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし第３層とした。図２３は試料１３の電気接点部材の表面を示す電子顕微鏡写真である。
【０１０２】
試料１３のプラグ側は、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルに換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケルめっき液にさらに、一次光沢剤及び二次光沢剤を添加しないめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０ｇ／Ｌで９０秒間めっきし、第１層としさらに接触金属として、硫酸第１錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに無光沢の添加剤を適量加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし、第３層とした。
【０１０３】
試料１４は本発明のめっき工程内の超音波工程をしないものを試料１０の比較例として作製した。
【０１０４】
また、試料１４のレセプタクル側は、平均粒径２μｍのＺｒＢ２硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケル複合めっき液により液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２ で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くための超音波洗浄工程を実施しなかった。
【０１０５】
次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液に更に，一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加し、レベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さの調整を行い、第２層とした。さらに、接触金属として、硫酸第１錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし、第３層とした。
【０１０６】
作製上のレセプタクル側は、試料１０の超音波工程を除いた以外は、同じ仕様のものである。
【０１０７】
また、試料１０と試料１４の初期抵抗の安定性について、接触力と接触抵抗の関係を測定し、図１９に示した。試料１０は、試料１４に比べ抵抗力が安定している。
【０１０８】
さらに、図１８にて試料１０，１４の挿抜回数１００００回までの接触抵抗変化を比べると試料１０は、１００００回でも接触抵抗は安定しているが、超音波工程がない試料１４は、５０００回ぐらいから徐々に接触抵抗は上昇していることからも超音波工程の効果は十分にあると考える。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、突き当て式コネクタ用として、小さい接触力（０．１Ｎ〜０．５Ｎ）で、多数回（１０００回〜１００００回）の嵌合・離脱においても安定な接触抵抗を可能にすることができる接点部材とその製造方法とを提供することができる。
【０１１０】
また、本発明によれば、特別にコンタクト形状を工夫して、摺動距離を長くとれるようにする必要がないためコンタクト形状をシンプルにすることができる。しかも、接触金属として金を用いることなく、より卑な金属として安価な錫および錫合金，ニッケルおよびニッケル合金，銀および銀合金を用いることができるため、価格を低くすることができる接点部材とその製造方法とを提供することができる。
【０１１１】
また、本発明によれば、小さい接触力で可能なため多芯数においても、総合接触力を小さく抑えることができ、ロック機構を簡便にすることが可能となる電子部品の生産方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態によるコネクタを示す斜視図である。
（ｂ）は図１（ａ）のコネクタのレセプタクル側コネクタのコンタクトとプラグ側コネクタのコンタクトとの接触の説明に供せられる斜視図である。
【図２】図１（ａ）及び（ｂ）に示した本発明の実施の形態によるコネクタと同様な形状のものにおけるプラグコンタクトと平面との突き当ての場合の摺動距離と接触力との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態による電気接点部材の表面の金属組識を示す電子顕微鏡写真であり、例として試料１の表面を斜め上方から眺めた像を示している。
【図４】試料１及び９のＷ−Ｒ初期特性を示す図である。
【図５】試料１及び９の挿抜１００００回までの接触抵抗変化を示す図である。
【図６】試料１及び２の嵌合・離脱回数における接触抵抗の変動状況（挿抜回数と接触抵抗）を示す図である。
【図７】試料３及び４の嵌合・離脱回数における接触抵抗の変動状況（挿抜回数と接触抵抗）を示す図である。
【図８】試料５及び６の嵌合・離脱回数における接触抵抗の変動状況（挿抜回数と接触抵抗）を示す図である。
【図９】試料７及び８の嵌合・離脱回数における接触抵抗の変動状況（挿抜回数と接触抵抗）を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態によるコネクタを示す断面図である。
【図１１】図１０のコネクタの要部を示す部分斜視図である。
【図１２】図１０及び図１１のコンタクトの斜視図である。
【図１３】（ａ）は図１２のコンタクトの断面図である。
（ｂ）は（ａ）のコンタクトの部分断面図である。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は図１２に示したコンタクトの製造方法の説明に供せられる斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態によるコンタクトの挿抜回数と接触抵抗との関係を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態によるコンタクトの挿抜回数と接触抵抗との関係を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態によるコンタクトの挿抜回数と接触抵抗との関係を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態によるコンタクトの挿抜回数と接触抵抗との関係を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態によるコンタクトの荷重と接触抵抗との関係を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態によるソケットコンタクトと、複合めっきした平板との接触力と接触抵抗との関係を示す図である。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態によるコンタクト試料１０及び１１の電気接点部材の表面の金属組織を示す電子顕微鏡写真である。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態によるコンタクト試料１０及び１２の電気接点部材の表面の金属組織を示す電子顕微鏡写真である。
【図２３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態によるコンタクト試料１０及び１３の電気接点部材の表面の金属組織を示す電子顕微鏡写真である。
【図２４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態によるコンタクト試料１０及び１４の電機接点部材の表面の金属組織を示す電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
１ プラグコンタクト
１ａ 支持部
１ｂ 端子部
１ｃ 接触部
１ｄ Ｕターン部
１ｅ 湾曲部
１ｆ 先端部
２ インシュレータ
２ａ 収容部
５，６ 矢印
７ ＩＣ
８ コンタクト
８ａ 中心部
８ｂ，８ｃ ばね部
８ｄ 基部
８ｅ，８ｆ 接点部
８ｇ 基部
９ 金属（一枚）板
１０ プラグコネクタ
１１ 電極
１２ 導体パターン
１５ 複合めっき
１５ａ Ｎｉめっき層
１５ｂ 仕上めっき層
２０ レセプタクルコネクタ
２１ 基板
２２ 第１の導体パターン
２３ａ コンタクト収容孔
２４ リード
２８ 第２の導体パターン
３０ コネクタ
３１ コネクタ
３２ 攪拌機
３３ 硬質粒子
３５ 陽極
３７ めっき槽
４１ めっき装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気接点部材とその製造方法に関し、詳しくは、突き当て式コネクタに適用され、多数回の嵌合・離脱においても安定な接触抵抗を可能にする電気接点部材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、電子機器等に用いられているコネクタの大部分は摺動を伴うスライド式接触機構を有する。これは、接触金属表面上に生成した酸化物、硫化物、大気中からの吸着汚染物、ピンホールからの腐食物などを摺動により排除し、確実に金属接触を行わせ導通を安定化させるためである。
【０００３】
しかしながら、このスライド式の場合、嵌合・離脱時には挿入力と抜去力が発生し、操作に大きな力が必要となる。また、摺動により金属摩耗が進行するという欠点があった。
【０００４】
これに対して、突き当て式のコネクタの場合、通常の摺動を伴うコネクタ（スライド式）に比べ、挿入，抜去時の力が小さく、嵌合・離脱の操作，取り扱いが楽でまた簡単であるという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この突き当て式のコネクタの場合、電気接点部材としてのコンタクトの金属接触時の摺動がほとんど発生しないため、接触金属表面上に形成された酸化皮膜、硫化皮膜酸や付着した汚染物、腐食物等の排除ができなく接触抵抗が上昇し導通が不安定になるという欠点があった。
【０００６】
この欠点を補うため、従来接触金属として酸化膜、硫化膜が生成しない金を採用し、また、突き当てによる接触力を、０．５Ｎ以上とし、更に、１ｍｍ前後の摺動が発生するように、コンタクト形状を工夫することで対処していた。
【０００７】
しかし、この場合においても、大きい接触力とスライド式よりは短いが、摺動により接触金属の摩耗が進行し、多数回（１０００回以上）の使用に耐えられないという状況であった。また、コンタクト芯数が多くなれば突き当てによる総合接触力が大きくなり、嵌合状態を保持するためのロック機構をより強固なものにする必要があるなど突き当て式のコネクタの使用を困難にしていた。
【０００８】
これに対し、接触金属の表面上に突起を形成させ相手金属に対して突き刺すことにより、汚染皮膜を破り金属接触を確保するという提案がされている（特開平１１−７４０１２号公報、以下、参考例と呼ぶ、参照）。
【０００９】
しかしながら、この参考例においては、ばね性を備えたコンタクトを押し付けることによって、微小の摺動が発生し、これによって、コンタクトの相手金属を摩耗させ、ダメージを与えたり、多数回（例えば、１００回）のコネクタの嵌合には耐えられないという欠点を有している。
【００１０】
そこで、本発明の一技術的課題は、突き当て式コネクタ用として、小さい接触力（０．１Ｎ〜０．５Ｎ）で、多数回（１００回〜１００００回）の嵌合・離脱においても安定な接触抵抗を可能にすることができる電気接触部材とその製造方法とを提供することにある。
【００１１】
また、本発明のもう一つの技術的課題は、小さい接触力で可能なため多芯数においても、総合接触力を小さく抑えることができ、ロック機構を簡便にすることが可能となる電気接触部材と、その製造方法と、それを用いたコネクタとを提供することにある。
【００１２】
さらに、本発明のさらにもう一つの技術的課題は、コンタクト形状をシンプルにできる電気接触部材と、その製造方法と、それを用いたコネクタとを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
また、本発明によれば、ばね性を備えた電気接点部材において、電気接点部材の表面の少なくとも一部に粒子径１．０〜５．０μｍの硬質粒子を含む複合めっきから成る第１のめっき層と、前記第１のめっき層上に前記複合めっきと同種の金属めっきから成る第２のめっき層と、前記第２のめっき層上に前記第２のめっき層と異なり、かつ仕上げめっきとしての金属めっきから成る第３のめっき層とを施してなり、前記硬質粒子によって、前記電気接点部材の表面の少なくとも一部に夫々高さが３μｍ以下の複数の突起部が形成され、前記第２のめっき層によって突起の高さが３μｍ以下に調整されていることを特徴とする電気接点部材が得られる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記電気接点部材において、前記第３のめっき層は、錫、ニッケル、銀の内の少なくとも一種を含む合金から実質的になることを特徴とする電気接点部材が得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、前記いずれか一つの電気接点部材において、前記第１のめっき層は、ニッケル複合めっき層から実質的になることを特徴とする電気接点部材が得られる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記いずれか一つの電気接点部材をコンタクトに用いたことを特徴とするコネクタが得られる。
【００１８】
また、本発明によれば、前記コネクタにおいて、前記電気接点部材は突き当て式の前記コンタクトに用いたことを特徴とするコネクタが得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、電気接点部材の形成方法において、電気接点部材の表面の少なくとも一部に、粒子径１．０〜５．０μｍの硬質粒子を含む電解または無電解複合めっきによって硬質粒子を共析させて突起部を形成する第１工程と、前記複合めっきと同種の金属めっきにより突起部の高さを制御し、かつ粒子部表面を覆う第２工程と、前記複合めっきと異なり、かつ仕上げめっきとしての金属めっきを施す第３工程とを備え、前記硬質粒子によって、前記電気接点部材の表面の少なくとも一部に夫々高さが３μｍ以下の複数の突起部を形成するとともに前記第２のめっき層によって突起の高さを３μｍ以下に調整することを特徴とする電気接点部材の製造方法が得られる。
【００２１】
また、本発明によれば、前記電気接点部材の製造方法において、前記第３のめっき層は、錫、ニッケル、銀の内の少なくとも一種を含む合金から実質的になることを特徴とする電気接点部材の製造方法が得られる。
【００２２】
さらに、本発明によれば、前記いずれか一つの電気接点部材の製造方法において、前記第１のめっき層は、ニッケル複合めっき層から実質的になることを特徴とする電気接点部材の製造方法が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１（ａ）は本発明の実施の形態によるコネクタを示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のコネクタのレセプタクル側コネクタのコンタクトとプラグ側コネクタのコンタクトとの接触の説明に供せられる斜視図である。
【００２５】
図１（ａ）を参照すると、本発明の実施の形態によるコネクタ３０は、互いに接触面を対向させて接触するプラグコネクタ１０とレセプタクルコネクタ２０とを備えている。
【００２６】
プラグコネクタ１０は、インシュレータ２と、このインシュレータ２の収容部２ａに収容された電気接点としてのプラグコンタクト１とを備えている。
【００２７】
また、レセプタクルコネクタ２０は、接触側の一面に形成された矩形の電極１１と、他面に形成され電極１１に夫々接続する導体パターン１２とを備えている。
【００２８】
矢印５に示されるように、プラグコンタクト１と電極１１とは、接触及び離脱する。
【００２９】
図１（ｂ）に示すように、レセプタクルコンタクトである電極１１は平板形状を備えている。
【００３０】
一方、プラグコンタクト１は、四角板状でインシュレータ２に支持された支持部１ａと、支持部１ａの一端から延び、折れ曲がって斜め下方に延び、さらに、折れ曲がって支持部と平行に延在する基板実装用の端子部１ｂと、支持部１ａの他端から外方延在し、上方にＵターンして幾分支持部１ａ側に戻る形状のＵターン部１ｄ、Ｕターン部１ｄからさらに上方に凸となるように湾曲した湾曲部１ｅ、及び先端部１ｆを備え、先端部１ｆがこの湾曲部１ｅの内側となるように形成されたバネ性を備えた接触部１ｃとを備えている。
【００３１】
矢印６で示される方向で、プラグコンタクト１と電極１１とは、接触及び脱離する。
【００３２】
次に、本発明のコネクタの原理について説明する。
【００３３】
本発明者らは、突き当て接触機構について誠意検討した結果、接触における理想的嵌合条件における場合においても、プラグコンタクト対レセプタクルコンタクトの接触により、ミクロ的に観察した場合、接触部分には微少な摺動が発生することを見出した。
【００３４】
これは、本発明のように、突き当て方式にする場合、少なくとも一方のコンタクト（主にプラグ側）を接触力が発生するようバネ性のある形状にすることが有効であるためである。
【００３５】
バネ性のない、例えば、棒状のものを用いた場合、接触力を発生させるためにスプリングなどのコンタクトを押し付けるための別の機構を加える必要があり構造的に複雑となるため好ましくない。
【００３６】
これに対して、本発明のように、バネ性のあるコンタクトをレセプタクル側の平面に押し当てた場合、押し付ける力（接触力）によりコンタクトは微少変形し同時に微少の摺動が生じることとなる。
【００３７】
この摺動距離は、バネ変形量すなわち接触力に関係し、バネ変形量は、コンタクトの特性（素材，板厚，形状など）に関係する。
【００３８】
図２は図１（ａ）及び（ｂ）に示した本発明の実施の形態によるコネクタと同様な形状のものにおけるプラグコンタクトと平面との突き当ての場合の摺動距離と接触力との関係を示す図である。
【００３９】
図２に示すように、接触力が０．４Ｎ以下では１００μｍ以下の摺動が略比例関係を保って発生する。また、プラグ側として棒状のものを用いた場合、面に対して正確に突き当てれば摺動はないが、振動やプラグとレセプタクルの突き当て角度の変化により容易に摺動が発生してしまうことが判明した。
【００４０】
このような突き当て式接触において、突起のある金属表面を用いた場合、より汚染皮膜を破り、金属接触を確保するためには、突起は凸部が大きく鋭い形状の方が良い。
【００４１】
しかしながら、上記で説明のように微少の摺動が生じるため、突起部は相手金属を摩耗させダメージを与えることが判明した。このため１００回以上の多数回使用には、採用できないということがわかった。
【００４２】
したがって、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、硬質の粒子（１．０から５．０μｍ径）を含有させためっき皮膜で、突起部の高さを３μｍ以下とし、最適には０．５〜１．５μｍとすれば、突起による汚染皮膜の突き破りの効果を保持し更に微少の摺動発生によるワイピング効果をより効果のあるものにすることができ、しかも、相手金属に対する摩耗によるダメージを抑えることができるということが判った。
【００４３】
これによって、突き当て式のコンタクトにおいても、１００回以上の多数回嵌合が可能となった。
【００４４】
更に、本発明によって、酸化膜や硫化膜の生成する錫および錫合金，ニッケルおよびニッケル合金，銀および銀合金を、金の代替え接触金属として採用することが可能となった。
【００４５】
次に、本発明の実施の形態におけるコネクタの突き当て式用の電気接点部材の製造方法について説明する。
【００４６】
電気接点部材は、低接触力でしかも多数回の嵌合においても安定した接触抵抗を維持し、更に金以外のより卑な金属を採用するために、硬質の粒子（１．０から５．０μｍ径）を含有させためっき皮膜で、突起部の高さを３μｍ以下とし、最適には０．５〜１．５μｍとすればよい。
【００４７】
この電気接点部材を形成するために、素材上の第１のめっき層として硬質粒子を含むニッケル複合めっき方法により粒子をニッケルとともに共析させ、突起表面を形成させる。この場合、めっきは電解法あるいは無電解法のいずれも用いることができる。また、粒子は硬質で不溶性のものであれば、内容をとわないが、好ましくは導電性を持つものがよく、ＴｉＮ，ＷＣ，ＺｒＢ２，Ｎｉ粒子が適する。
【００４８】
更に、第１のめっき層上を覆うように形成される第２のめっき層として、粒子を含まないめっき液によりニッケル皮膜を電気めっきにより生成させ、粒子表面のニッケル被覆を十分に達成すると同時に突起の高さを調整する。この場合、突起部によりめっき電流の集中が生じ突起部の高さが大きくなるためレベリング作用のあるめっき光沢剤を用いることで、高さを抑えることができる。
【００４９】
更に、第２のめっき層を覆う第３のめっき層として、接触用の金属錫及び錫合金，ニッケルおよびニッケル合金，銀および銀合金を電解法あるいは無電解法で生成させ、図３に示すような表面状態を備えた本発明の電気接点部材が完成する。
【００５０】
次に、本発明の実施の形態による電気接点部材の具体例について説明する。
【００５１】
以下の例においては、プラグコンタクトをバネ性のある図１の形状のコンタクトを用いるとともに、レセプタクルコンタクトとしてフラットな面を持つコンタクトを用い、６芯を１コネクタとして、突き当てによる嵌合・離脱による接触抵抗の状況を測定した。
【００５２】
下記表１の試料１乃至試料８の結果は、○は接触抵抗安定で良好×は、接触抵抗上昇し不安定で不良を示す。また、試料１，３，５，７は本発明例、試料２，４，６，８は比較例である。
【００５３】
【表１】
また、試料１乃至試料６（接触金属として錫、錫・鉛合金，ニッケル）についてはめっき処理後２週間室内オフィス環境中に、例７（接触金属として銀）についてはめっき処理後１ケ月間室内オフィス環境中に放置後試験に使用した。
【００５５】
ここで、試料１では、レセプタクル側として、平均粒径２μｍのＺｒＢ２硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ，ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し不要な粒子を取り除く工程を実施した。次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。
【００５６】
液温６０℃で、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行ない第２層とした。さらに接触金属として、硫酸第一錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫めっき液を調製し、液温２０℃で電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし第３のめっき層とした。
【００５７】
図３は試料１の電気接点部材の表面を示す電子顕微鏡写真である。
【００５８】
試料１のプラグ側は、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で９０秒間めっきし第１層とした。さらに接触金属として、硫酸第一錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし第２層とした。
【００５９】
試料２の比較例プラグ、レセプタクル側は試料１のプラグ側と同一の仕様とした。
【００６０】
また、試料３では、プラグ側として、錫−鉛合金を用いた。具体的には、平均粒径２μｍのＴｉＮ硬質粒子を２０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に、表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し不要な粒子を取り除く工程を実施した。その次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。
【００６１】
液温６０℃で、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行ない第２層とした。さらに接触金属として、アルカノールスルホン酸第一錫（金属錫として換算）４０ｇ／Ｌ、アルカノールスルホン酸鉛（金属鉛として換算）５ｇ／Ｌ，遊離アルカノールスルホン酸１００ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えたはんだめっき液を調製し、液温２０℃で電流密度１０Ａ／ｄｍ２で４０秒間めっきし、第３層とした。
【００６２】
試料３のレセプタクル側は、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で９０秒間めっきし第１層とした。さらに接触金属として、アルカノールスルホン酸第一錫（金属錫として換算）４０ｇ／Ｌ、アルカノールスルホン酸鉛（金属鉛として換算）５ｇ／Ｌ、遊離アルカノールスルホン酸１００ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えたはんだめっき液を調整し、液温２０℃、電流密度１０Ａ／ｄｍ２で４０秒間めっきし第２層とした。
【００６３】
試料４の比較例プラグ、レセプタクル側は試料３のレセプタクル側と同一の仕様とした。
【００６４】
また、試料５では、レセプタクル側にニッケルを用いた。具体的には、平均粒径２μｍの金属Ｎｉ粒子を４０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で４０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に、表面に完全に固定さていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し、不要な粒子を取り除く工程を実施した。その次に粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。
【００６５】
液温６０℃で、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で４０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行ない第２層とした。更に、同めっき液（二次光沢剤を加えない）により、電流密度を６０Ａ／ｄｍ２に上げ、２０秒間めっきし第３層とした。
【００６６】
試料５のプラグ側は、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で１１０秒間めっきし接触金属とした。
【００６７】
試料６の比較例プラグ、レセプタクル側は、試料５のプラグ側と同一の仕様とした。
【００６８】
また、同じ試料７においては、プラグ側の電気接点部材として銀めっきを用いた。具体的には、第１，第２層は、上記例と同様にめっきした。それは、平均粒径２μｍのＺｒＢ２硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために温度５０℃の水を用いて超音波洗浄の実施し、不要な粒子を取り除く工程を実施した。その次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。
【００６９】
液温６０℃で、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行ない第２層とした。さらに、接触金属として、シアン化銀（金属銀として換算）４０ｇ／Ｌ、遊離シアンナトリウム３５ｇ／Ｌ、炭酸カリウム５０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた銀めっき液を調製し、液温２５℃で電流密度１．５Ａ／ｄｍ２で５分間めっきし第３層とした。
【００７０】
試料７のレセプタクル側は、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で９０秒間めっきし第１層とした。さらに接触金属としてシアン化銀（金属銀として換算）４０ｇ／Ｌ、遊離シアンナトリウム３５ｇ／Ｌ、炭酸カリウム５０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた銀めっき液を調整し、液温２５℃、電流密度１．５Ａ／ｄｍ２，５分間めっきし第２層とした。
【００７１】
試料８の比較例プラグレセプタクル側は、試料７のレセプタクル側と同一の仕様とした。試料９は本発明のめっき工程内の超音波工程を施さないものを試料１の比較例として作製した。作製上のレセプタクル側は、試料１の超音波工程を除いた以外は、同仕様である。プラグ側は、試料１のプラグ側と同じ仕様のものである。
【００７２】
また、超音波工程は、表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除く効果があり、粒子の脱落、めっき欠損部をなくすことで、初期接触抵抗、耐摩耗性を含め耐食性の向上にも効果がある。
【００７３】
試料１と試料９の初期抵抗の安定性について、接触力と接触抵抗の関係を測定し、図４に示した。図４を参照すると、試料１は試料９に比べて低接触力で安定している。
【００７４】
また、図５に示すように、試料１，９の挿抜回数１００００回までの接触抵抗変化を比べると試料１は１００００回でも接触抵抗は安定しているが、超音波工程がない試料９は５０００回ぐらいから徐々に接触抵抗は問題にならない程度であるが上昇していることからも超音波工程の効果は、十分にあると考える。
【００７５】
図６乃至図９は嵌合・離脱回数における接触抵抗の変動状況（挿抜回数と接触抵抗）に示す図である。尚、図６乃至図９においては、接触抵抗オープン値はグラフ上２０００ｍΩとしている。
【００７６】
図６乃至図９から明らかなように、本発明例（試料１，３，５，７）は、比較例（試料２，４，６，８）よりも、挿抜回数が増加しても接触抵抗が増加していないことが判る。
【００７７】
図１０は本発明の第２の実施の形態によるコネクタを示す断面図である。図１１は図１０のコネクタの要部を示す部分斜視図である。図１２は図１０及び図１１のコンタクトの斜視図である。図１３は図１２のコンタクトの断面図である。
【００７８】
図１０及び図１１を参照すると、基板２１上にコネクタ３１が搭載され、このコネクタ３１間に跨ってＩＣ７が搭載されている。基板２１は、一面に印刷又はめっきによって形成された第１の導体パターン２２と、第１の導体パターン２２上に形成された２層構造の第２の導体パターン２８とを備えている。第２の導体パターン２８は、下層の第１層２８ａとしてＮｉ層及びその上に形成されたＡｕ，Ｓｎ，又はＳｎ／Ｐｂからなる第２層２８ｂとを備えている。
【００７９】
コネクタ３１は、コンタクト収容孔２３ａを備えており、下面を基板２１上の第１の導体パターン２２に接触するとともに、コンタクト収容孔２３ａ内に第２の導体パターン２８が収容されるように、基板２１上に載置されている。
【００８０】
コンタクト収容孔２３ａには、Ｗ形状のコンタクト８が収容されており、一端は第２の導体パターン２８に接触するとともに、他端は上方にその一面を向けて収容されている。このコンタクト８の他端に、ＩＣ７のリード２４が接触するように、搭載されている。
【００８１】
図１２及び図１３に示すように、コンタクト８は略Ｗ字型に屈曲しており、やや幅が広い中心部８ａと、その中心部８ａから屈曲して延在するばね部８ｂ、８ｃとを備えている。
【００８２】
ばね部８ｂは、中心部８ａの一端が円弧を描いて屈曲して延在し、その先端で下方に屈曲して、さらに上方に向かって屈曲して上方に延び、さらに、中心部に向かって水平に延在する基部８ｄと、基部８ｄから斜め上方に延び先端付近で上方に凸となるように湾曲する接点部８ｅとを備えている。接点部８ｅの頂点付近には、複合めっき１５が施されている。
【００８３】
同様に、ばね部８ｃは、中心部８ａの一端が円弧を描いて屈曲して延在し、その先端で上方に屈曲して、さらに下方に向かって屈曲して下方に延び、さらに、中心部８ａに向かって水平に延在する基部８ｇと、基部８ｇから斜め上方に延び先端付近で下方に凸となるように湾曲する接点部８ｆとを備えている。接点部８ｆの下底部付近には、複合めっき１５が施されている。
【００８４】
図１３（ｂ）を参照すると、コンタクトの接点部８ｅ，８ｈの表面には、まず、硬質粒子１５ｂを含むＮｉめっき層１５ａ，が形成され、その上に第２肯定のニッケルめっき層１５ｃが形成され、その上に仕上めっき層１５ｄが形成されている。
【００８５】
図１４（ａ）及び（ｂ）は図１２に示したコンタクトの製造方法の説明に供せられる斜視図である。
【００８６】
図１４（ａ）を参照すると、ばね性を備えた金属一枚板９の打ち抜き、折り曲げ加工によって、金属一枚板９の一端にコンタクト８を形成する。但し、図示の状態においては、コンタクト８の中心部８ａは常に、金属板９に結合したままである。
【００８７】
図１４（ｂ）に示すように、一端にコンタクト８が形成された金属板のコンタクトの部位をめっき装置４１に浸漬する。図示の装置は、第１のめっき層を形成するための装置で、このめっき装置４１は、めっき槽３７と、めっき槽３７中に満たされためっき液とを備えており、アノード金属板を陽極３５とし、陰極に金属板９を接続して、コンタクト８をめっき液に浸すことによって行われる。めっき液中には、ＴｉＮ，ＷＣ，ＺｒＢ２，Ｎｉ粒子等の硬質粒子３３が攪拌機３２によって攪拌されて浮遊している。めっき浴の組成、条件等は、第１の実施の形態による試料１乃至８の製造方法と同様である。尚、コンタクト８はめっきを施す部分以外の表面は、樹脂等の吹き付けによってマスキングを施しても良い。
【００８８】
めっきを施されたコンタクト８は、さらに個々に切り離されて、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すコンタクトとなる。
【００８９】
次に本発明の更なる具体例について説明する。
【００９０】
プラグ側をばね性のある図１の形状のコンタクトを用い、レセプタクル側としてフラットな面を持つコンタクトを用い、突き当てによる嵌合・離脱による接触抵抗の状況を測定した例を示す。６芯を一つのコネクタとして測定した。
【００９１】
【表２】
上記表２の例の結果は、◎は接触抵抗安定で良好、×は接触抵抗上昇し、不安定で不良を示す。嵌合・離脱回数による接触抵抗の変動状況を図１５〜１９に示す。
【００９３】
また、試料１０〜１４については、めっき処理後２週間室内オフィス環境中に放置後、試験に使用した。
【００９４】
本発明による初期接触抵抗測定例を示す。
【００９５】
本発明に使用しているソケットコンタクト１と複合めっきした相手側の平板５２とを用意し、図２０に示すように、基板（パターンは金めっき）２０上のコンタクト１を金めっき済のコンタクト押さえ治具５１をセットし、金めっきを施したプローブ（金プローブ）５３に相手側平板５２をセットし、金プローブ５３を上から押し当てて、荷重５４を加えながら接触力と接触抵抗（４端子法）の関係を求めた。
【００９６】
ここで、試料１０の作成方法を説明する。レセプタクル側として、平均粒径２μｍのＺｒＢ２硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算、以下同様）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に、表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために、温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し、不要な粒子を取り除く工程を実施した。超音波工程は、表面の完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除く効果があり、粒子の脱落、めっきの欠損部をなくすことで初期接触抵抗、耐摩耗性を含め、耐食性の向上にも効果がある。
【００９７】
次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに、一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加し、レベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行い第２層とした。さらに接触金属として、硫酸第１錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし第３層とした。図２１は試料１０の電気接点部材の表面を示す電子顕微鏡写真である。
【００９８】
試料１０のプラグ側は、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルに換算して）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液に更に，一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加し、レベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で９０秒間めっきして第１層とした。さらに、接触金属として、硫酸第１錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし第２層とした。
【００９９】
試料１１のレセプタクル側は、試料１０のＺｒＢ２粒子にしたものである。粒子の析出状態の違いによる接触特性の際を比較する。めっき条件は、試料１０と粒子以外は同じ仕様とした。レセプタクル側として、平均粒径２μｍのＴｉＮ硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算、以下同様）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために、温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し、不要な粒子を取り除く工程を実施した。次に粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液にさらに、一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加し、レベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行い第２層とした。さらに、接触金属として、硫酸第一錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫めっき液を調製し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし、第３層とした。
【０１００】
図２１は試料１１の電気接点部材の表面を示す電子顕微鏡写真である。粒子が均一に析出しておらず、凝集して析出している様子がわかる。電流密度をある程度下げ５Ａ／ｄｍ２、３０秒間にて行なっても、凝集傾向は、小さくなるが完全になくなりはしなかった。また、試料１１のプラグ側は、試料１０のプラグ側と同仕様である。さらに、試料１２のレセブタクル側は、試料１１のＺｒＢ２粒子径をかえたものである。粒子径の違いによる接触特性の差異を比較する。めっき条件は、試料１０と粒子以外は同じ仕様とした。レセプタクル側として、平均粒径１０μｍ以上のＺｒＢ２硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニツケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ，ほう酸３０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケル複合めっき液により、液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に、表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くために、温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し、不要な粒子を取り除く工程を実施した。
【０１０１】
次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液に、さらに、一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加し、レベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さ調整を行い、第２層とした。さらに、接触金属として、硫酸第１錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ，濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし、第３層とした。図２２は、試料１２の電気接点部材の表面を示す電子顕微鏡写真である。また、試料１２のプラグ側は、試料１０のプラグ側と同仕様である。さらに、試料１３のレセプタクル側は、第２、第３のめっき液に光沢剤を加えないもしくは光沢作用がない添加剤を加えたもので突起形状を形成すると粒子に沿っためっき層を形成し粒子の形に近い突起が作られ、光沢剤の入っためっき液によって作られた突起形状との差異を接触抵抗特性にて比較する。平均粒径２μｍのＺｒＢ２硬質粒子を２０ｇ／Ｌの濃度で、スルファミン酸ニッケル（金属ニッケルに換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケル複合めっき液により、液温６０℃、電流密度２０Ａ／ｄｍ２で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を除くために、温度５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施し、不要な粒子を取り除く工程を実施した。その次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルに換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液に一次光沢剤および二次光沢剤を添加せずレベリング作用のないめっき液とした。液温６０℃で、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきを行い第２層とした。さらに、接触金属として、硫酸第１錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに無光沢添加剤を適量加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし第３層とした。図２３は試料１３の電気接点部材の表面を示す電子顕微鏡写真である。
【０１０２】
試料１３のプラグ側は、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルに換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケルめっき液にさらに、一次光沢剤及び二次光沢剤を添加しないめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０ｇ／Ｌで９０秒間めっきし、第１層としさらに接触金属として、硫酸第１錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに無光沢の添加剤を適量加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし、第３層とした。
【０１０３】
試料１４は本発明のめっき工程内の超音波工程をしないものを試料１０の比較例として作製した。
【０１０４】
また、試料１４のレセプタクル側は、平均粒径２μｍのＺｒＢ２硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケル複合めっき液により液温６０℃で、電流密度２０Ａ／ｄｍ２ で６０秒間めっきし、粒子をニッケル析出により固定し、突起部のある第１層とした。次に表面に完全に固定されていない粒子や付着しただけの粒子を取り除くための超音波洗浄工程を実施しなかった。
【０１０５】
次に、粒子を含まないスルファミン酸ニッケル（金属ニッケルとして換算）１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌ、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調整したニッケルめっき液に更に，一次光沢剤および二次光沢剤を適量添加し、レベリング作用のあるめっき液とした。液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間めっきし、突起部のさらなるニッケルめっきの被覆と高さの調整を行い、第２層とした。さらに、接触金属として、硫酸第１錫（金属錫として換算）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を加えた錫めっき液を調整し、液温２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間めっきし、第３層とした。
【０１０６】
作製上のレセプタクル側は、試料１０の超音波工程を除いた以外は、同じ仕様のものである。
【０１０７】
また、試料１０と試料１４の初期抵抗の安定性について、接触力と接触抵抗の関係を測定し、図１９に示した。試料１０は、試料１４に比べ抵抗力が安定している。
【０１０８】
さらに、図１８にて試料１０，１４の挿抜回数１００００回までの接触抵抗変化を比べると試料１０は、１００００回でも接触抵抗は安定しているが、超音波工程がない試料１４は、５０００回ぐらいから徐々に接触抵抗は上昇していることからも超音波工程の効果は十分にあると考える。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、突き当て式コネクタ用として、小さい接触力（０．１Ｎ〜０．５Ｎ）で、多数回（１０００回〜１００００回）の嵌合・離脱においても安定な接触抵抗を可能にすることができる接点部材とその製造方法とを提供することができる。
【０１１０】
また、本発明によれば、特別にコンタクト形状を工夫して、摺動距離を長くとれるようにする必要がないためコンタクト形状をシンプルにすることができる。しかも、接触金属として金を用いることなく、より卑な金属として安価な錫および錫合金，ニッケルおよびニッケル合金，銀および銀合金を用いることができるため、価格を低くすることができる接点部材とその製造方法とを提供することができる。
【０１１１】
また、本発明によれば、小さい接触力で可能なため多芯数においても、総合接触力を小さく抑えることができ、ロック機構を簡便にすることが可能となる電子部品の生産方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態によるコネクタを示す斜視図である。
（ｂ）は図１（ａ）のコネクタのレセプタクル側コネクタのコンタクトとプラグ側コネクタのコンタクトとの接触の説明に供せられる斜視図である。
【図２】図１（ａ）及び（ｂ）に示した本発明の実施の形態によるコネクタと同様な形状のものにおけるプラグコンタクトと平面との突き当ての場合の摺動距離と接触力との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態による電気接点部材の表面の金属組識を示す電子顕微鏡写真であり、例として試料１の表面を斜め上方から眺めた像を示している。
【図４】試料１及び９のＷ−Ｒ初期特性を示す図である。
【図５】試料１及び９の挿抜１００００回までの接触抵抗変化を示す図である。
【図６】試料１及び２の嵌合・離脱回数における接触抵抗の変動状況（挿抜回数と接触抵抗）を示す図である。
【図７】試料３及び４の嵌合・離脱回数における接触抵抗の変動状況（挿抜回数と接触抵抗）を示す図である。
【図８】試料５及び６の嵌合・離脱回数における接触抵抗の変動状況（挿抜回数と接触抵抗）を示す図である。
【図９】試料７及び８の嵌合・離脱回数における接触抵抗の変動状況（挿抜回数と接触抵抗）を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態によるコネクタを示す断面図である。
【図１１】図１０のコネクタの要部を示す部分斜視図である。
【図１２】図１０及び図１１のコンタクトの斜視図である。
【図１３】（ａ）は図１２のコンタクトの断面図である。
（ｂ）は（ａ）のコンタクトの部分断面図である。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は図１２に示したコンタクトの製造方法の説明に供せられる斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態によるコンタクトの挿抜回数と接触抵抗との関係を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態によるコンタクトの挿抜回数と接触抵抗との関係を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態によるコンタクトの挿抜回数と接触抵抗との関係を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態によるコンタクトの挿抜回数と接触抵抗との関係を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態によるコンタクトの荷重と接触抵抗との関係を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態によるソケットコンタクトと、複合めっきした平板との接触力と接触抵抗との関係を示す図である。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態によるコンタクト試料１０及び１１の電気接点部材の表面の金属組織を示す電子顕微鏡写真である。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態によるコンタクト試料１０及び１２の電気接点部材の表面の金属組織を示す電子顕微鏡写真である。
【図２３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態によるコンタクト試料１０及び１３の電気接点部材の表面の金属組織を示す電子顕微鏡写真である。
【図２４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態によるコンタクト試料１０及び１４の電機接点部材の表面の金属組織を示す電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
１ プラグコンタクト
１ａ 支持部
１ｂ 端子部
１ｃ 接触部
１ｄ Ｕターン部
１ｅ 湾曲部
１ｆ 先端部
２ インシュレータ
２ａ 収容部
５，６ 矢印
７ ＩＣ
８ コンタクト
８ａ 中心部
８ｂ，８ｃ ばね部
８ｄ 基部
８ｅ，８ｆ 接点部
８ｇ 基部
９ 金属（一枚）板
１０ プラグコネクタ
１１ 電極
１２ 導体パターン
１５ 複合めっき
１５ａ Ｎｉめっき層
１５ｂ 仕上めっき層
２０ レセプタクルコネクタ
２１ 基板
２２ 第１の導体パターン
２３ａ コンタクト収容孔
２４ リード
２８ 第２の導体パターン
３０ コネクタ
３１ コネクタ
３２ 攪拌機
３３ 硬質粒子
３５ 陽極
３７ めっき槽
４１ めっき装置
Claims (8)
- ばね性を備えた電気接点部材において、電気接点部材の表面の少なくとも一部に粒子径１．０〜５．０μｍの硬質粒子を含む複合めっきから成る第１のめっき層と、前記第１のめっき層上に前記複合めっきと同種の金属めっきから成る第２のめっき層と、前記第２のめっき層上に前記第２のめっき層と異なり、かつ仕上げめっきとしての金属めっきから成る第３のめっき層とを施してなり、前記硬質粒子によって、前記電気接点部材の表面の少なくとも一部に夫々高さが３μｍ以下の複数の突起部が形成され、前記第２のめっき層によって突起の高さが３μｍ以下に調整されていることを特徴とする電気接点部材。
- 請求項１に記載の電気接点部材において、前記第３のめっき層は、錫、ニッケル、銀の内の少なくとも一種を含む合金から実質的になることを特徴とする電気接点部材。
- 請求項１又は２に記載の電気接点部材において、前記第１のめっき層は、ニッケル複合めっき層から実質的になることを特徴とする電気接点部材。
- 請求項１乃至３の内のいずれか一つに記載の電気接点部材をコンタクトに用いたことを特徴とするコネクタ。
- 請求項４に記載のコネクタにおいて、前記電気接点部材は突き当て式の前記コンタクトに用いたことを特徴とするコネクタ。
- 電気接点部材の形成方法において、電気接点部材の表面の少なくとも一部に、粒子径１．０〜５．０μｍの硬質粒子を含む電解または無電解複合めっきによって硬質粒子を共析させて突起部を形成する第１工程と、前記複合めっきと同種の金属めっきにより突起部の高さを制御し、かつ粒子部表面を覆う第２工程と、前記複合めっきと異なり、かつ仕上げめっきとしての金属めっきを施す第３工程とを備え、前記硬質粒子によって、前記電気接点部材の表面の少なくとも一部に夫々高さが３μｍ以下の複数の突起部を形成するとともに前記第２のめっき層によって突起の高さを３μｍ以下に調整することを特徴とする電気接点部材の製造方法。
- 請求項６に記載の電気接点部材の製造方法において、前記第３のめっき層は、錫、ニッケル、銀の内の少なくとも一種を含む合金から実質的になることを特徴とする電気接点部材の製造方法。
- 請求項６又は７の内のいずれか一つに記載の電気接点部材の製造方法において、前記第１のめっき層は、ニッケル複合めっき層から実質的になることを特徴とする電気接点部材の製造方法。
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