JP6376168B2 - コネクタ端子用線材およびこれを用いたコネクタ - Google Patents
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Description
各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがあることに留意されたい。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。
態様1:
金属材料である基材と、
前記基材の上に露出して形成され、Snを含む第1金属層と、
前記基材の上に露出して形成され、SnとPdとを含み、前記第1金属層と異なる組成を有する第2金属層と、
を含むコネクタ端子用線材。
コネクタ端子用線材がこのような構成を有することで、接触抵抗が低く、低挿入力化が可能で、且つはんだ濡れ性に優れている。
断面形状が四角形である態様1に記載のコネクタ用線材。
これにより、メス端子の接点部と面で導電経路を確保することができる。
断面内において、前記四角形の少なくとも1辺に前記第1金属層を有し、且つ少なくとも1つの別の辺に前記第2金属層を有する態様2に記載のコネクタ端子用線材。
これにより、低挿入力化および低い接触抵抗の効果をより確実に得ることが可能となる。
断面内において、前記四角形の対向する2辺のそれぞれが前記第2金属層を有する態様2または3に記載のコネクタ端子用線材。
これにより、より確実に低挿入力化および低い接触抵抗を実現できる。
前記第2金属層のPd含有量が1.0質量%以上、5.0質量%以下である態様1〜4の何れかに記載のコネクタ端子用線材。
これにより、Sn母相中にSn−Pd合金相が存在する金属組織を有することができ、高い導電性を確保しながら、低い接触抵抗と低挿入力化を確実に実現できる。
前記基材と前記第2金属層との間にNi層を有する態様1〜5の何れかに記載のコネクタ端子用線材。
これにより、基材からの金属拡散を抑制し、所望の金属組織を確実に得ることができる。
前記第1金属層の厚さが0.5μm以上、2.0μm以下である態様1〜6の何れかに記載のコネクタ端子用線材。
これにより、不必要なコスト上昇をもたらすことなく、十分な導電性を確保できる。
前記第2金属層の厚さが0.5μm以上、2.2μm以下である態様1〜7の何れかに記載のコネクタ端子用線材。
これにより、不必要なコスト上昇をもたらすことなく、十分な低挿入力化を実現できる。
長手方向に略垂直な方向の長さが短い幅狭部を端部に有し、該幅狭部が前記第1金属層と前記第2金属層とを備える態様1〜8の何れかに記載のコネクタ端子用線材。
これにより、コネクタ端子として用いた際に、別のコネクタ端子(メス端子)またはスルーホールに容易に挿入できる。
態様1〜9の何れかに記載のコネクタ端子用線材を含むコネクタ。
これにより、接触抵抗が低く、低挿入力化が可能で、且つはんだ濡れ性に優れたコネクタを提供できる。
図1Aは、本発明の実施形態に係るコネクタ端子用線材100の模式斜視図であり、図1Bは、図1AのIb−Ib断面を示す模式断面図である。
コネクタ端子用線材100は、金属材料である基材3と、基材3の上に露出して形成された第1金属層1と、基材3の上に露出して形成された第2金属層2と含む。
なお、本明細書において「コネクタ端子用線材」とは、コネクタ内に配置する1つの端子の長さに切断する前の状態と切断後(切断および必要に応じて切断後さらに別の加工を行い、コネクタ内に配置された状態を含む)の状態の両方を含む。
また、「基材3の上に露出して形成された」の「基材3の上に」は、基材3と接触している場合だけでなく、別の層を介する等により基材3と接触していない場合を含み、「露出して」は、コネクタ用線材100の表面(または最も外側)に形成されていることを意味する。
Snを含み、Pdを実質的に含まない第1金属層1は、はんだ濡れ性に優れるという特徴を有する。
第2金属層2は、好ましくは、0.5μm以上、2.2μm以下の厚さを有する。厚さを0.5μm以上とすることで十分な低挿入力化を実現でき、また厚さが2.2μmを超えるとその効果が飽和し、不必要なコスト上昇をもたらす場合があるからである。
より好ましくは、Sn−Pd合金はPdを3.5質量%以上、4.5質量%以下含有する。これにより、高い導電性を確保しながら、低い接触抵抗と低挿入力化をよりいっそう確実に実現できるからである。
一方、コネクタ端子用線材100を用いた端子の他端側を基板41のスルーホールに設けた導電層等にはんだ付けする際には、第1金属層1上にはんだを供給することで、優れたはんだ濡れ性を得ることができる。この結果、端子とスルーホールの導電層等との間の電気的な接続を十分なものとできる。
上述のように、第1金属層1と第2金属層2は、それぞれ、基材3の上に露出して形成されている。
図1Bに示す実施形態では、基材3は4つの側面30A、30B、30Cおよび30Dを有し、その断面は四角形となっている。そして、基材3の表面に第1金属層1および第2金属層2を形成したコネクタ端子用線材100の断面も四角形となっている。
側面30A(断面上では辺30A)と側面30Aに対向している側面30C(断面上では辺30C)のそれぞれに全体を覆うように第1金属層1が形成されている。すなわち、断面において、基材3の4つの辺のうち、対向する2辺30A、30Cのそれぞれの全体に亘り、第1金属層1が形成されている。これにより第1金属層1が広い表面積を有することとなり、はんだ付による電気的接続がより容易となる。なお、本明細書において「辺の全体に亘り形成されている」とは、製造時のマスキング条件等により、辺の一部分に不可避的に所望の層が形成されていない、または不可避的に他の層が形成されている場合も含む概念である。
また、第2金属層2は、第1金属層1と略同じ組成を有する層(例えば、露出した第1金属層と繋がる層)の上に形成されてもよい。
図2Aは、本実施形態の変形例に係るコネクタ端子用線材100Aを示す模式斜視図であり、図2Bはコネクタ端子用線材100Aを示す模式側面図である。
コネクタ端子用線材100Aは、端部に幅狭部10を有する。コネクタ端子用線材100Aは、幅狭部10を有すること以外の構成については、コネクタ端子用線材100と同じであってよい。
図2Aおよび図2Bに示す実施形態では、幅狭部10は、図2Bに示すように長手方向に長さLを有し、この長さLの間において、端部方向に向かって、長手方向に略垂直な方向の長さが減少している。
これに限定されるものでなく、例えば、図2のX方向の長さは他の部分と比べて短いが、Z方向の長さは他の部分と同じである等、長手方向に略垂直な方向で且つ互いに垂直な2方向のうちの1方向にだけ長さが短くなっていてもよい。
幅狭部10を有するコネクタ端子用線材100Aをコネクタの端子に用いることで、別のコネクタ端子に容易に挿入できる、またはスルーホールに容易に挿入できるという利点を有する。
上述のように、図2Aおよび図2Bに示す実施形態では、長手方向に略垂直な方向の長さは、長手方向に沿って、連続的に減少している。すなわち、幅狭部10の第1金属層1および第2金属層2の表面は、平面またはなだらかな曲面となっている。
これに代えて、幅狭部10の長手方向に略垂直な方向の長さは、長手方向に沿って不連続に減少してよい。幅狭部10の第1金属層1の表面および第2金属層2の表面の少なくとも一方は、階段状であってよい。
次にコネクタ端子用線材100、100Aの製造方法を例示する。
四角形等の所定の断面形状を有する基材3を用意する。基材3は、例えば所定の組成を有する母材に伸線加工を行って得てよい。
しかし、Sn層の形成はめっきに限定されるものではなく、蒸着法等のSnを含有する層の形成に用いられている任意の方法を用いてよい。
Pd層の形成はめっきに限定されるものではなく、蒸着法等のPdを含有する層の形成に用いられている任意の方法を用いてよい。
なお、第1金属層1および第2金属層2のSn層と第2金属層2のPd層の形成については、上述の方法に代えて、まず第1金属層1を形成しようとする部分にPd層が形成されないように樹脂テープ等を用いてマスキングをし、第2金属層2を形成しようとする部分にPd層を形成し、次いで第1金属層1を形成しようとする部分および第2金属層2を形成しようとする部分にSn層を形成してよい。
また、第2金属層2を形成する際に、Pd層の上にSn層を形成することに代えて、Sn層の上にPd層を形成してもよい。
熱処理の温度として、250℃以上、400℃以下の間の温度に加熱することを例示できる。これにより、コネクタ端子用線材100を得ることができる。
以下に、コネクタ端子用線材100またはコネクタ端子用線材100Aを用いたコネクタの例を説明する。
図3は、コネクタ端子用線材100を用いたコネクタ200の斜視図である。図4は、コネクタ200を基板41に実装した状態を示す模式断面図である。図5は、基板41に実装したコネクタ200を、メス端子32を有するコネクタ300に嵌合した状態を示す模式断面図である。
メス端子32が、端子101の第2金属層を嵌合することで、低い挿入力でメス端子32が端子101を嵌合することができ、且つメス端子32と端子101との間の接触抵抗を低くできる。
2 第2金属層
3 基材
21、31 ハウジング
32 メス端子
41 基板
42 素子
43 はんだ
44 スルーホール
30A、30B、30C、30D 基材の側面(基材断面の辺)
100、100A コネクタ端子用線材
101 端子
200 コネクタ
300 別のコネクタ
Claims (8)
- 金属材料である基材と、
前記基材の上に露出して形成され、Snを含む第1金属層と、
前記基材の上に露出して形成され、SnとPdとを含み、前記第1金属層と異なる組成を有する第2金属層と、
を含むコネクタ端子用線材であって、
前記コネクタ端子用線材の断面形状が四角形であり、
前記四角形の少なくとも1辺に前記第1金属層を有し、且つ少なくとも1つの別の辺に前記第2金属層を有するコネクタ端子用線材。 - 断面内において、前記四角形の対向する2辺のそれぞれが前記第2金属層を有する請求項1に記載のコネクタ端子用線材。
- 前記第2金属層のPd含有量が1.0質量%以上、5.0質量%以下である請求項1または2に記載のコネクタ端子用線材。
- 前記基材と前記第2金属層との間にNi層を有する請求項1〜3の何れか1項に記載のコネクタ端子用線材。
- 前記第1金属層の厚さが0.5μm以上、2.0μm以下である請求項1〜4の何れか1項に記載のコネクタ端子用線材。
- 前記第2金属層の厚さが0.5μm以上、2.2μm以下である請求項1〜5の何れか1項に記載のコネクタ端子用線材。
- 長手方向に略垂直な方向の長さが短い幅狭部を端部に有し、該幅狭部が前記第1金属層と前記第2金属層とを備える請求項1〜6の何れか1項に記載のコネクタ端子用線材。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のコネクタ端子用線材を含むコネクタ。
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