JP7348244B2 - 低挿入力コンタクトおよび製造方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照により主題が本明細書に完全に組み込まれている、２０１９年８月３０日に出願した、「低挿入力コンタクトおよび製造方法」と題する米国出願第１６／５５７，００９号の一部継続出願であり、その優先権を主張するものである。

本明細書の主題は、一般に、低挿入力コンタクトに関する。

コンタクトは様々な用途で使用される。コンタクトは、一般的に、回路基板または相手側電気コネクタなどの相手側部品に嵌合界面（mating interface）において嵌合される。嵌合中、コンタクトは相手側部品に対してワイピングされることがあり、嵌合界面におけるコンタクトと相手側部品との摩擦が問題になる場合がある。例えば、多数のコンタクトを同時に嵌合させるときに、コンタクトの各々の摩擦によって、相手側部品に嵌合するための嵌合力が大きくなる。嵌合界面におけるコンタクトの材料の摩擦係数は、コンタクトを相手側部品に嵌合させるのに必要な嵌合力を決定する。

嵌合力を低減させるために、いくつかの既知のシステムは、コンタクトに潤滑剤を使用する。しかしながら、潤滑剤は汚く、塗布しにくいことがあり、時間と共に埃やごみがたまるため、潤滑剤の使用はあまり望ましくない。潤滑剤は、相手側部品とのコンタクトの導電性に影響を与えるため、ある用途では潤滑剤を使用できないことがある。嵌合後に潤滑剤を拭き取ると、コンタクトを再び嵌合させることが困難になる場合がある。潤滑剤は高温で不安定になり得るため、ある用途では使用できないことがある。

低挿入力コンタクトが依然として必要である。

一実施形態において、低挿入力コンタクトが提供される。低挿入力コンタクトは、本体と、低挿入力コンタクトの嵌合端部（mating end）において本体から延びるばねビームとを備える。ばねビームは、相手側コンタクトに嵌合電気接続するように構成されている嵌合界面を有する。ばねビームは、嵌合界面まで延びる導電性基層を含む。銀被覆層が導電性基層に設けられている。銀被覆層は嵌合界面に設けられている。硫化銀表面層が、銀被覆層に固体潤滑剤を直接形成する。硫化銀表面層は、制御された厚さを有する薄膜を嵌合界面に形成する。

別の実施形態において、低挿入力コンタクトが提供される。低挿入力コンタクトは、本体と、低挿入力コンタクトの嵌合端部において本体から延びるばねビームとを備える。ばねビームは、相手側コンタクトに嵌合電気接続するように構成されている嵌合界面を有する。ばねビームは、嵌合界面まで延びる導電性基層を備える。導電性基層は、銅基層または銅合金基層である。ニッケル被覆層が導電性基層に直接設けられている。ニッケル被覆層は嵌合界面に設けられている。銀被覆層がニッケル被覆層に直接設けられている。銀被覆層は嵌合界面に設けられている。硫化銀表面層が銀被覆層に直接設けられている。硫化銀表面層は、固体潤滑剤薄膜を嵌合界面に形成する。

さらなる実施形態において、低挿入力コンタクトの製造方法が提供される。方法は、相手側コンタクトに嵌合電気接続するように構成されている嵌合界面を含むばねビームを嵌合端部に備える導電性基層を設けることを含む。方法は、嵌合界面において導電性基層に銀被覆層を施す。方法は、硫化銀表面層を銀被覆層に直接形成して、嵌合界面に固体潤滑剤薄膜を画定する。固体潤滑剤薄膜は、制御された厚さの硫化銀材料を嵌合界面に有する。

例示的な実施形態による低挿入力コンタクトを有する電気部品の概略図である。 例示的な実施形態による低挿入力コンタクトの断面図である。 例示的な実施形態による低挿入力コンタクトの断面図である。 例示的な実施形態による低挿入力コンタクトの断面図である。 例示的な実施形態による低挿入力コンタクトの製造方法のフローチャートである。 例示的な実施形態による電気コネクタシステムの概略図である。 例示的な実施形態による低挿入力コンタクトの断面図である。

図１は、例示的な実施形態による低挿入力コンタクト１０２を有する電気部品１００の概略図である。電気部品１００は、相手側コンタクト１０６を有する相手側電気部品１０４に嵌合するように構成されている。場合により、相手側コンタクト１０６は低挿入力相手側コンタクトであってよい。

様々な実施形態において、電気部品１００は、プラグコネクタ、ソケットコネクタ、カードエッジコネクタなどの電気コネクタである。他の様々な実施形態において、電気部品１００は、回路カードなどのプリント回路基板である。様々な実施形態において、相手側電気部品１０４は、プラグコネクタ、ソケットコネクタ、カードエッジコネクタなどの電気コネクタである。他の様々な実施形態において、相手側電気部品１０４は、回路カードなどのプリント回路基板である。

様々な実施形態において、コンタクト１０２は、ピン、ソケット、ブレード、ばねビームなどの、打ち抜いて形成されたコンタクトである。他の様々な実施形態において、コンタクト１０２は、プリント回路基板の回路パッドまたは回路トレースなどの、プリント回路基板の回路コンタクトである。様々な実施形態において、相手側コンタクト１０６は、ピン、ソケット、ブレード、ばねビームなどの、打ち抜いて形成されたコンタクトである。他の様々な実施形態において、コンタクト１０６は、プリント回路基板の回路パッドまたは回路トレースなどの、回路基板の回路コンタクトである。

低挿入力コンタクト１０２は、コンタクト１０２の表面に形成された固体潤滑剤１１０を有する。例えば、固体潤滑剤１１０は、コンタクト１０２の嵌合端部１１２に薄膜として形成される。例示的な実施形態において、固体潤滑剤１１０は、コンタクト１０２の化学構造の一部である。例えば、コンタクト１０２は銀層を含み、固体潤滑剤１１０は、銀層の外側に薄膜として形成された硫化銀表面層である。固体潤滑剤１１０は、コンタクト１０２の外層または表面であり、コンタクトの表面に銀層を含むコンタクトのように、表面に固体潤滑剤１１０を含まないコンタクトと比較して、コンタクト１０２の摩擦係数を低下させる。固体潤滑剤１１０は、相手側コンタクト１０６に嵌合するときの嵌合摩擦を低減させる。

図２は、例示的な実施形態による低挿入力コンタクト１０２の断面図である。コンタクト１０２は導電性基層１２０を含み、導電性基層１２０に設けられた少なくとも１つのバリア被覆層１２２、１２４を含むことができ、コンタクト１０２の表面に硫化銀表面層１３０を含む。例示的な実施形態において、硫化銀表面層１３０は被覆層１２４に直接設けられているが、導電性基層１２０が銀基層であるときのような他の様々な実施形態においては、硫化銀表面層１３０を導電性基層１２０に直接設けてもよい。バリア被覆層１２２、１２４は、コンタクト１０２の特性を強化するように設けられる。例えば、バリア被覆層１２２、１２４は、耐腐食性を提供し、はんだ付け性を向上させ、導電性を向上させ、コンタクト１０２の動作温度を上昇させるなど熱特性を向上させることができる。硫化銀表面層１３０は、コンタクト１０２の固体潤滑剤１１０を形成して、コンタクト１０２の潤滑性を高める。硫化銀表面層１３０は、相手側コンタクト１０６（図１に示す）との挿入力または嵌合力を低減させる。硫化銀表面層１３０は、コンタクト１０２の耐久性を高めることができる。

例示的な実施形態において、導電性基層１２０は銅基層または銅合金基層である。導電性基層１２０は、鋼基層、アルミニウム基層、銀基層などの別の金属基層であってもよい。内側被覆層１２２はニッケル被覆層である。しかしながら、代替実施形態において、内側被覆層１２２は、ニッケル被覆層以外の別の種類のバリア被覆層であってもよい。外側被覆層１２４は銀被覆層である。硫化銀表面層１３０は、固体潤滑剤１１０を銀被覆層１２４に直接形成する。代替実施形態において、コンタクト１０２は追加の層を含むことができる。他の様々な実施形態において、コンタクト１０２をニッケル被覆層１２２なしで設けることができ、より正確に言えば、銀被覆層１２４を導電性基層１２０に直接設けることができる。

被覆層１２２、１２４は、コンタクト１０２の嵌合端部１１２（図１に示す）に設けられる。場合により、コンタクト１０２を、嵌合端部１１２などにおいて選択的に被覆し、コンタクト１０２の他の部分を被覆しなくてもよい。他の様々な実施形態において、嵌合端部１１２に加えて他の部分を被覆してもよい。様々な実施形態において、コンタクト１０２全体が被覆される。様々な実施形態において、被覆層１２２、１２４は、めっきプロセスまたはめっき前プロセスによってコンタクト１０２に設けられる。代替実施形態において、被覆層１２２、１２４を他のプロセスによって設けてもよい。

例示的な実施形態において、硫化銀表面層１３０は、嵌合端部１１２においてコンタクト１０２の嵌合界面１１４に設けられる。硫化銀表面層１３０を、被覆層１２２、１２４の制御された領域に選択的に形成することができる。他の様々な実施形態において、硫化銀表面層１３０を被覆層１２４全体に形成してもよい。様々な実施形態において、硫化銀表面層１３０は、嵌合界面１１４などにおいて嵌合端部１１２に選択的に形成され、嵌合端部１１２の他の領域には硫化銀表面層１３０がなくてもよい。他の様々な実施形態において、嵌合端部１１２は硫化銀表面層１３０によって完全に覆われる。他の様々な実施形態において、嵌合端部１１２に加えて他の部分に硫化銀表面層１３０が形成されていてもよい。様々な実施形態において、硫化銀表面層１３０をコンタクト１０２全体に形成してもよい。

例示的な実施形態において、硫化銀表面層１３０は、銀被覆層１２４に直接、かつ能動的（actively）に形成される。硫化銀表面層１３０を、銀被覆層１２４の表面原子を硫化銀に変えることによって形成することができる。例えば、硫化銀表面層１３０は、銀被覆層１２４を化学処理してコンタクト１０２の表面に硫化銀を形成することによって形成される。銀被覆層１２４を制御された変色プロセスによって変色させて、銀被覆層１２４に硫化銀表面層１３０を形成することができる。例示的な実施形態において、硫化銀表面層１３０は無害の化学処理プロセスによって形成されるが、代替実施形態においては、硫化銀表面層１３０を他の化学処理プロセスによって形成してもよい。場合により、化学処理は、硫化物を含まない化学処理であってもよい。硫化銀表面層１３０は、制御された厚さを有する、コンタクト１０２の表面の薄膜として形成される。例えば、硫化銀表面層は、銀被覆層１２４に均一にむらなく作られる。場合により、硫化銀表面層１３０は、銀被覆層１２４において一定の厚さを有することができる。例示的な実施形態において、硫化銀表面層１３０の制御された厚さはコンタクト機能を有する（contact functional）。コンタクト機能を有するとは、電気コンタクトが相手側コンタクトに嵌合するための嵌合界面を画定する、意図した用途のために機能するのに十分であることと定義される。硫化銀表面層１３０は、硫化銀表面層１３０によってコンタクト１０２と相手側コンタクトとの間に電気接続の問題が生じないときにコンタクト機能を有する。様々な実施形態において、硫化銀表面層１３０は、視認のために均一な着色（ある色の範囲内など）を有するように形成される。着色は、赤から紫のような可視色スペクトルであってよい。場合により、着色は、黄色の範囲内で均一に着色されても、緑色の範囲内で均一に着色されても、青色の範囲内で均一に着色されても、または別の色の範囲内で均一に着色されてもよい。例示的な実施形態において、コンタクト１０２は、コンタクト１０２の表面に形成された硫化銀の均一な厚さに対応する均一な着色を実現するように処理される。

硫化銀表面層１３０は、硫黄ベースの生成物を銀被覆層１２４と化学的に反応させて、コンタクト１０２の表面に硫化銀を化学的に形成することによって形成される。硫化銀表面層１３０を、物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）などの他のプロセスによって形成してもよい。固体潤滑剤１１０はコンタクト１０２の一部を形成する。様々な実施形態において、硫化銀表面層１３０を銀被覆層１２４に化学的に結合することができる。そのため、硫化銀表面層１３０は、コンタクト１０２の外面に塗布されるグリースまたは液体潤滑剤などの他の潤滑剤と比較して、摩耗しにくく剥離しにくい。したがって、硫化銀表面層１３０は、多くの嵌合サイクル（例えば、潤滑剤が塗布される場合よりもはるかに多くの嵌合サイクル）の間、耐久性がある。例示的な実施形態において、硫化銀表面層１３０は導電性であり、コンタクト１０２の効率的な嵌合界面を提供する。例示的な実施形態において、硫化銀表面層１３０は、コンタクトのワイピング中などに変位可能であり、コンタクト１０２と相手側コンタクトとの電気接続を可能にする。

図３は、例示的な実施形態による低挿入力コンタクト３０２の断面図である。低挿入力コンタクト３０２を、コンタクト１０２（図１に示す）の代わりに電気部品１００（図１に示す）と共に使用することができる。

コンタクト３０２は、導電性基層３２０と、導電性基層３２０に直接設けられた銀被覆層３２４と、銀被覆層３２４に直接設けられた硫化銀表面層３３０とを含む。例示的な実施形態において、導電性基層３２０は銅基層または銅合金基層である。導電性基層３２０は、鋼基層、アルミニウム基層、銀基層などの別の金属基層であってもよい。被覆層３２４は銀被覆層である。硫化銀表面層３３０は、コンタクト３０２の表面に固体潤滑剤３１０を形成して、コンタクト３０２の潤滑性を高める。硫化銀表面層３３０は、相手側コンタクト１０６（図１に示す）との挿入力または嵌合力を低減させる。被覆層３２４および硫化銀表面層３３０は、コンタクト３０２の嵌合端部３１２に設けられる。他の様々な実施形態において、嵌合端部３１２に加えて他の部分を被覆してもよい。様々な実施形態において、コンタクト３０２全体が被覆される。

例示的な実施形態において、硫化銀表面層３３０は、嵌合端部３１２においてコンタクト３０２の嵌合界面３１４に設けられる。硫化銀表面層３３０を、被覆層３２４の制御された領域に選択的に形成することができる。他の様々な実施形態において、硫化銀表面層３３０は、被覆層３２４全体に形成されて被覆層３２４全体を覆うことができる。様々な実施形態において、硫化銀表面層３３０は、嵌合界面３１４などにおいて嵌合端部３１２に選択的に形成され、嵌合端部３１２の他の領域には硫化銀表面層３３０がない。他の様々な実施形態において、嵌合端部３１２は硫化銀表面層３３０によって完全に覆われる。他の様々な実施形態において、嵌合端部３１２に加えて他の部分に硫化銀表面層３３０が形成されていてもよい。様々な実施形態において、硫化銀表面層３３０をコンタクト３０２全体に形成してもよい。

例示的な実施形態において、硫化銀表面層３３０は銀被覆層３２４に直接、かつ能動的に形成される。例えば、硫化銀表面層３３０は、銀被覆層３２４を化学処理してコンタクト３０２の表面に硫化銀を形成することによって形成される。銀被覆層３２４を制御された変色プロセスによって変色させて、銀被覆層３２４に硫化銀表面層３３０を形成することができる。例示的な実施形態において、硫化銀表面層３３０は無害の化学処理プロセスによって形成されるが、代替実施形態においては、硫化銀表面層３３０を他の化学処理プロセスによって形成してもよい。硫化銀表面層３３０は、制御された厚さを有する、コンタクト３０２の表面の薄膜として形成される。例えば、硫化銀表面層は銀被覆層３２４に均一にむらなく作られる。場合により、硫化銀表面層３３０は、銀被覆層３２４において一定の厚さを有する。例示的な実施形態において、硫化銀表面層３３０の制御された厚さはコンタクト機能を有する。様々な実施形態において、硫化銀表面層３３０は、視認のために均一な着色（ある色の範囲内など）を有するように形成される。例示的な実施形態において、コンタクト３０２は、コンタクト３０２の表面に形成された硫化銀の均一な厚さに対応する均一な着色を実現するように処理される。

硫化銀表面層３３０は、硫黄ベースの生成物を銀被覆層３２４と化学的に反応させて、コンタクト３０２の表面に硫化銀を化学的に形成することによって形成される。そのため、固体潤滑剤３１０はコンタクト３０２の一部を形成する。様々な実施形態において、硫化銀表面層３３０を銀被覆層３２４に化学的に結合することができる。そのため、硫化銀表面層３３０は、コンタクト３０２の外面に塗布されるグリースまたは液体潤滑剤などの潤滑剤と比較して、摩耗しにくく剥離しにくい。したがって、硫化銀表面層３３０は、多くの嵌合サイクル（例えば、潤滑剤が塗布される場合よりもはるかに多くの嵌合サイクル）の間、耐久性がある。例示的な実施形態において、硫化銀表面層３３０は導電性であり、コンタクト３０２の効率的な嵌合界面を提供する。例示的な実施形態において、硫化銀表面層３３０は、コンタクトのワイピング中などに変位可能であり、コンタクト３０２と相手側コンタクトとの電気接続を可能にする。

図４は、例示的な実施形態による低挿入力コンタクト４０２の断面図である。低挿入力コンタクト４０２を、コンタクト１０２（図１に示す）の代わりに電気部品１００（図１に示す）と共に使用することができる。

コンタクト４０２は、銀基層４２０と、銀基層４２０に直接設けられた硫化銀表面層４３０とを含む。例示的な実施形態において、基層４２０は銀基層または銀合金基層である。硫化銀表面層４３０は、コンタクト４０２の表面に固体潤滑剤４１０を形成して、コンタクト４０２の潤滑性を高める。硫化銀表面層４３０は、相手側コンタクト１０６（図１に示す）との挿入力または嵌合力を低減させる。例示的な実施形態において、硫化銀表面層４３０は、嵌合端部４１２においてコンタクト４０２の嵌合界面４１４に設けられる。硫化銀表面層４３０は、基層４２０に選択的に形成されてもよく、または基層４２０全体に形成されて基層４２０全体を覆ってもよい。

例示的な実施形態において、硫化銀表面層４３０は銀基層４２０に直接、かつ能動的に形成される。例えば、硫化銀表面層４３０は、銀基層４２０を化学処理してコンタクト４０２の表面に硫化銀を形成することによって形成される。銀基層４２０を制御された変色プロセスによって変色させて、表面に硫化銀表面層４３０を形成することができる。例示的な実施形態において、硫化銀表面層４３０は無害の化学処理プロセスによって形成されるが、代替実施形態においては、硫化銀表面層４３０を他の化学処理プロセスによって形成してもよい。硫化銀表面層４３０は、制御された厚さを有する、コンタクト４０２の表面の薄膜として形成される。例えば、硫化銀表面層は銀基層４２０に均一にむらなく作られる。硫化銀表面層４３０は、硫黄ベースの生成物を銀基層４２０と化学的に反応させて、コンタクト４０２の表面に硫化銀を化学的に形成することによって形成される。

図５は、例示的な実施形態による低挿入力コンタクトの製造方法５００を示すフローチャートである。方法５００は、５０２において、導電性基層を設けるステップを含む。導電性基層は、相手側コンタクトに嵌合電気接続するように構成されている嵌合界面を含む嵌合端部を含む。導電性基層は銅基層または銅合金基層であってよい。

方法５００は、５０４において、ニッケル被覆層を導電性基層に施すステップを含む。ニッケル被覆層を導電性基層に直接めっきすることによって、ニッケル被覆層を施すことができる。しかしながら、代替実施形態において、めっき以外の他の被覆プロセスによってニッケル被覆層を施してもよい。ニッケル被覆層を、嵌合端部などにおいて導電性基層に選択的に施し、導電性基層の他の部分を被覆しないまま残すことができる。

方法５００は、５０６において、銀被覆層をニッケル被覆層および導電性基層に施すステップを含む。銀被覆層をニッケル被覆層に直接めっきすることによって、銀被覆層を施すことができる。しかしながら、代替実施形態において、めっき以外の他の被覆プロセスによって銀被覆層を施してもよい。銀被覆層を、嵌合端部などにおいてニッケル被覆層および導電性基層に選択的に施し、他の部分を被覆しないまま残すことができる。

方法５００は、５０８において、硫化銀表面層を銀被覆層に直接形成して、嵌合界面に固体潤滑剤薄膜を画定するステップを含む。様々な実施形態において、硫化銀表面層は、固体潤滑剤薄膜が嵌合界面において制御された厚さを有するように形成される。固体潤滑剤薄膜を、一定の厚さを有するように形成することができる。様々な実施形態において、硫化銀表面層は、無害の化学処理により銀被覆層を化学的に処理することによって形成される。化学処理により銀被覆層を処理して銀被覆層に均一な色の薄膜を実現することによって、硫化銀表面層を形成することができる。銀被覆層を薬槽で処理することによって、硫化銀表面層を形成することができる。様々な実施形態において、銀被覆層の変色を制御することによって、硫化銀表面層を形成することができる。

図６は、例示的な実施形態による電気コネクタシステムの概略図である。図示の実施形態において、電気部品１００および相手側電気部品１０４のコンタクト１０２、１０６はいずれも低挿入力コンタクトである。例示的な実施形態において、電気部品１００はプラグコネクタであり、相手側電気部品１０４はソケットコネクタである。コンタクト１０２は、ブレードコンタクトまたはタブコンタクトである。コンタクト１０６は、コンタクト１０２に対して圧縮されてコンタクト間に電気接続を形成するように構成されている圧縮コンタクトである。コンタクト１０６は、嵌合時に圧縮されてもよい。様々な実施形態において、コンタクト１０６は、嵌合プロセス中に、例えば、コンタクト１０２に沿ったコンタクトのワイピング（contact wipe）中に圧縮されてもよい。コンタクト１０２は、コンタクト１０６の相手側コンタクトを形成する。

様々な実施形態において、コンタクト１０６は、打ち抜いて形成されたコンタクトである。例示的な実施形態において、コンタクト１０６は、コンタクト１０６に対して偏向可能な１つまたは複数のばねビーム１５０を含む。例示的な実施形態において、コンタクト１０６は、コンタクト１０２の上部および下部に係合するように構成されている対のばねビーム１５０を有する分割ビームコンタクトまたは音叉コンタクトなどのソケットコンタクトである。コンタクト１０６は、コンタクト１０２を受け入れる第１のばねビーム１５０と第２のばねビーム１５０との間にソケットを形成する。各ばねビーム１５０は、ばねビーム１５０の本体１５２と遠位端１５４との間で湾曲している。例えば、ばねビーム１５０は嵌合界面１５６で湾曲していてよい。図示の実施形態において、嵌合界面１５６は、コンタクト１０６の刃先などのばねビーム１５０の縁部に沿っていてよい。あるいは、嵌合界面１５６はコンタクト１０６が形成された側にあってもよい。

例示的な実施形態において、コンタクト１０６は、コンタクト１０６の表面に形成された固体潤滑剤１６０を有する低挿入力コンタクトである。例えば、固体潤滑剤１６０は、コンタクト１０６の嵌合端部１６２において薄膜として形成される。例示的な実施形態において、固体潤滑剤１６０はコンタクト１０６の構造の一部である。例えば、コンタクト１０６は銀層を含み、固体潤滑剤１６０は、銀層の外側に薄膜として形成された硫化銀表面層である。固体潤滑剤１６０は、コンタクト１０６の外層または表面であり、コンタクトの表面に銀層を含むコンタクトのように、表面に固体潤滑剤１６０を含まないコンタクトと比較して、コンタクト１０６の摩擦係数を低下させる。固体潤滑剤１６０は、相手側コンタクト１０６に嵌合するときの嵌合摩擦を低減させる。様々な実施形態において、固体潤滑剤１６０を、コンタクトの上部、下部、側部などのコンタクト１０６全体を覆うように設けてもよい。本体１５２および／またはばねビーム１５０が固体潤滑剤１６０によって覆われていてもよい。固体潤滑剤１６０は嵌合界面１５６に設けられる。

図７は、例示的な実施形態による低挿入力コンタクト１０６の断面図である。コンタクト１０６は導電性基層１７０を含み、導電性基層１７０に設けられた少なくとも１つのバリア被覆層１７２、１７４を含むことができ、コンタクト１０６の表面に硫化銀表面層１８０を含む。例示的な実施形態において、硫化銀表面層１８０は被覆層１７４に直接設けられているが、導電性基層１７０が銀基層であるときのような他の様々な実施形態においては、硫化銀表面層１８０を導電性基層１７０に直接設けてもよい。バリア被覆層１７２、１７４は、コンタクト１０６の特性を強化するように設けられる。例えば、バリア被覆層１７２、１７４は、耐腐食性を提供し、はんだ付け性を向上させ、導電性を向上させ、コンタクト１０６の動作温度を上昇させるなど熱特性を向上させることができる。硫化銀表面層１８０は、コンタクト１０６の固体潤滑剤１６０を形成して、コンタクト１０６の潤滑性を高める。硫化銀表面層１８０は、相手側コンタクト１０６（図１に示す）との挿入力または嵌合力を低減させる。硫化銀表面層１８０は、コンタクト１０６の耐久性を高めることができる。

例示的な実施形態において、導電性基層１７０は銅基層または銅合金基層である。導電性基層１７０は、鋼基層、アルミニウム基層、銀基層などの別の金属基層であってもよい。内側被覆層１７２はニッケル被覆層である。しかしながら、代替実施形態において、内側被覆層１７２は、ニッケル被覆層以外の別の種類のバリア被覆層であってもよい。外側被覆層１７４は銀被覆層である。硫化銀表面層１８０は、固体潤滑剤１６０を銀被覆層１７４に直接形成する。代替実施形態において、コンタクト１０６は追加の層を含むことができる。他の様々な実施形態において、コンタクト１０６をニッケル被覆層１７２なしで設けることができ、より正確に言えば、銀被覆層１７４を導電性基層１７０に直接設けることができる。

被覆層１７２、１７４は、コンタクト１０６の嵌合端部１６２（図１に示す）に設けられる。場合により、コンタクト１０６を、嵌合端部１６２などにおいて選択的に被覆し、コンタクト１０６の他の部分を被覆しなくてもよい。他の様々な実施形態において、嵌合端部１６２に加えて他の部分を被覆してもよい。様々な実施形態において、コンタクト１０６全体が被覆される。様々な実施形態において、被覆層１７２、１７４は、めっきプロセスまたはめっき前プロセスによってコンタクト１０６に設けられる。代替実施形態において、被覆層１７２、１７４を他のプロセスによって設けてもよい。

例示的な実施形態において、硫化銀表面層１８０は、嵌合端部１６２においてコンタクト１０６の嵌合界面１５６に設けられる。硫化銀表面層１８０を、被覆層１７２、１７４の制御された領域に選択的に形成することができる。他の様々な実施形態において、硫化銀表面層１８０を被覆層１７４全体に形成してもよい。様々な実施形態において、硫化銀表面層１８０は、嵌合界面１５６などにおいて嵌合端部１６２に選択的に形成され、嵌合端部１６２の他の領域には硫化銀表面層１８０がない。他の様々な実施形態において、嵌合端部１６２は硫化銀表面層１８０によって完全に覆われる。他の様々な実施形態において、嵌合端部１６２に加えて他の部分に硫化銀表面層１８０が形成されていてもよい。様々な実施形態において、硫化銀表面層１８０をコンタクト１０６全体に形成してもよい。

例示的な実施形態において、硫化銀表面層１８０は、銀被覆層１７４に直接、かつ能動的に形成される。硫化銀表面層１８０を、銀被覆層１７４の表面原子を硫化銀に変えることによって形成することができる。例えば、硫化銀表面層１８０は、銀被覆層１７４を化学処理してコンタクト１０６の表面に硫化銀を形成することによって形成される。銀被覆層１７４を制御された変色プロセスによって変色させて、銀被覆層１７４に硫化銀表面層１８０を形成することができる。例示的な実施形態において、硫化銀表面層１８０は無害の化学処理プロセスによって形成されるが、代替実施形態においては、硫化銀表面層１８０を他の化学処理プロセスによって形成してもよい。硫化銀表面層１８０は、制御された厚さを有する、コンタクト１０６の表面の薄膜として形成される。例えば、硫化銀表面層は、銀被覆層１７４に均一にむらなく作られる。場合により、硫化銀表面層１８０は、銀被覆層１７４において一定の厚さを有することができる。例示的な実施形態において、硫化銀表面層１８０の制御された厚さはコンタクト機能（contact functional）を有する。コンタクト機能を有するとは、電気コンタクトが相手側コンタクトに嵌合するための嵌合界面を画定する、意図した用途のために機能するのに十分であることと定義される。硫化銀表面層１８０は、硫化銀表面層１８０によってコンタクト１０６と相手側コンタクトとの間に電気接続の問題が生じないときにコンタクト機能を有する。様々な実施形態において、硫化銀表面層１８０は、視認のために均一な着色（ある色の範囲内など）を有するように形成される。着色は、赤から紫のような可視色スペクトルであってよい。場合により、着色は、黄色の範囲内で均一に着色されても、緑色の範囲内で均一に着色されても、青色の範囲内で均一に着色されても、または別の色の範囲内で均一に着色されてもよい。例示的な実施形態において、コンタクト１０６は、コンタクト１０６の表面に形成された硫化銀の均一な厚さに対応する均一な着色を実現するように処理される。

硫化銀表面層１８０は、硫黄ベースの生成物を銀被覆層１７４と化学的に反応させて、コンタクト１０６の表面に硫化銀を化学的に形成することによって形成される。硫化銀表面層１８０を、物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）などの他のプロセスによって形成してもよい。固体潤滑剤１６０はコンタクト１０６の一部を形成する。様々な実施形態において、硫化銀表面層１８０を銀被覆層１７４に化学的に結合することができる。そのため、硫化銀表面層１８０は、コンタクト１０６の外面に塗布されるグリースまたは液体潤滑剤などの他の潤滑剤と比較して、摩耗しにくく剥離しにくい。したがって、硫化銀表面層１８０は、多くの嵌合サイクル（例えば、潤滑剤が塗布される場合よりもはるかに多くの嵌合サイクル）の間、耐久性がある。例示的な実施形態において、硫化銀表面層１８０は導電性であり、コンタクト１０６の効率的な嵌合界面を提供する。例示的な実施形態において、硫化銀表面層１８０は、コンタクトのワイピング中などに変位可能であり、コンタクト１０６と相手側のコンタクト１０２との電気接続を可能にする。

上記説明は例示的なものであって限定的なものではないことを理解されたい。例えば、上記の実施形態（および／またはその態様）を互いに組み合わせて使用することができる。加えて、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の教示に特定の状態または材料を適合させるように多くの変更を行うことができる。本明細書に記載の寸法、材料の種類、様々な部品の向き、および様々な部品の数および位置は、ある実施形態のパラメータを規定するためのものであり、決して限定的なものではなく、例示的な実施形態に過ぎない。当業者には、上記説明を読むことで、特許請求の範囲の趣旨および範囲内の多くの他の実施形態および変更形態が明らかになろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を、そのような特許請求の範囲の等価物の完全な範囲と共に参照して決定されるべきである。添付の特許請求の範囲において、「含む」および「であって」という用語は、それぞれ「備える」および「ここで」という用語に相当する平易な表現として使用されている。さらに、以下の特許請求の範囲において、「第１の」、「第２の」、および「第３の」などの用語は単に標識として使用され、その対象に数値的要件を課すものではない。さらに、以下の特許請求の範囲の限定は、その限定が、「するための手段」という表現と、それに続くさらなる構造がない機能の記述とを明示的に使用しない限り、または使用するまでは、ミーンズプラスファンクション形式で書かれているものではなく、米国特許法第１１２条第６項に基づいて解釈されるものではない。

Claims (18)

1. 低挿入力コンタクトであって、
   前記低挿入力コンタクトは、
   - 本体と、
   - 前記低挿入力コンタクトの嵌合端部において前記本体から延びるばねビームと、を備え、
   
   前記ばねビームは、相手側コンタクトに嵌合電気接続するように構成されている嵌合界面を有し、
   
   前記ばねビームは、
   前記嵌合界面まで延びる導電性基層と、
   前記導電性基層に設けられるニッケル被覆層と、
   前記ニッケル被覆層に設けられ、前記嵌合端部の前記嵌合界面に設けられている銀被覆層と、
   前記嵌合端部の前記嵌合界面における前記銀被覆層に固体潤滑剤を直接形成する硫化銀表面層であって、前記嵌合端部の前記嵌合界面に、前記低挿入力コンタクトの表面を画定する薄膜を形成し、前記薄膜は制御された厚さを有する、硫化銀表面層と、
   を含むとともに、
   前記硫化銀表面層は、前記銀被覆層の化学処理によって形成されており、
   
   前記硫化銀表面層は前記嵌合界面に制御された着色を有し、
   前記硫化銀表面層の前記着色は、赤から紫のような可視色スペクトル、黄色、緑色、青色のいずれかである、
   低挿入力コンタクト。
   
2. 前記硫化銀表面層は前記銀被覆層に直接、かつ能動的に形成されている、
   請求項１に記載の低挿入力コンタクト。
   
3. 前記硫化銀表面層は、前記銀被覆層の摩擦係数と比較して、前記低挿入力コンタクトの前記表面の摩擦係数を低下させる、
   請求項１に記載の低挿入力コンタクト。
   
4. 前記硫化銀表面層は、前記銀被覆層に直接形成された追加の薄膜である、
   請求項１に記載の低挿入力コンタクト。
   
5. 前記硫化銀表面層は前記銀被覆層の潤滑性薄膜である、
   請求項１に記載の低挿入力コンタクト。
   
6. 前記硫化銀表面層は制御された厚さを有する、
   請求項１に記載の低挿入力コンタクト。
   
7. 前記硫化銀表面層は、前記嵌合界面において前記相手側コンタクトに嵌合するように構成されている、
   請求項１に記載の低挿入力コンタクト。
   
8. 前記嵌合端部の表面領域全体が、前記硫化銀表面層によって覆われている、
   請求項１に記載の低挿入力コンタクト。
   
9. 前記硫化銀表面層の厚さは、前記銀被覆層よりも薄く、かつ前記ニッケル被覆層よりも薄い、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の低挿入力コンタクト。
   
10. 前記導電性基層は銅基層または銅合金基層の一方である、
    請求項１に記載の低挿入力コンタクト。
    
11. 前記硫化銀表面層は前記低挿入力コンタクトの表面領域全体を覆う、
    請求項１に記載の低挿入力コンタクト。
    
12. 前記ばねビームは第１のばねビームであり、
    前記低挿入力コンタクトは、前記本体から延びる第２のばねビームをさらに備え、
    前記相手側コンタクトを受け入れるように構成されている前記第１のばねビームと前記第２のばねビームとの間にソケットが形成され、
    
    前記第２のばねビームは、
    前記嵌合界面まで延びる導電性基層と、
    前記導電性基層に設けられるニッケル被覆層と、
    前記ニッケル被覆層に設けられ、前記嵌合端部の前記嵌合界面に設けられている銀被覆層と、
    前記嵌合端部の前記嵌合界面において前記銀被覆層に固体潤滑剤を直接形成する硫化銀表面層であって、前記嵌合端部の前記嵌合界面に、前記低挿入力コンタクトの表面を画定する薄膜を形成し、前記薄膜は制御された厚さを有する、硫化銀表面層と、
    を含む、請求項１に記載の低挿入力コンタクト。
    
13. 低挿入力コンタクトであって、
    前記低挿入力コンタクトは、
    - 本体と、
    - 前記低挿入力コンタクトの嵌合端部において前記本体から延びるばねビームと、を備え、
    前記ばねビームは、相手側コンタクトに嵌合電気接続するように構成されている嵌合界面を有し、
    前記ばねビームは、
    前記嵌合界面まで延び、銅基層または銅合金基層である導電性基層、
    前記導電性基層に直接設けられ、前記嵌合端部の前記嵌合界面に設けられているニッケル被覆層、
    前記ニッケル被覆層に直接設けられ、前記嵌合端部の前記嵌合界面に設けられている銀被覆層、および
    前記銀被覆層に直接設けられている硫化銀表面層であって、前記嵌合端部の前記嵌合界面に、前記低挿入力コンタクトの表面を画定する固体潤滑剤薄膜を形成する硫化銀表面層を含むとともに、
    
    前記硫化銀表面層は前記嵌合界面に制御された着色を有し、
    前記硫化銀表面層の前記着色は、赤から紫のような可視色スペクトル、黄色、緑色、青色のいずれかである、
    低挿入力コンタクト。
    
14. 低挿入力コンタクトの製造方法であって、
    前記製造方法は、
    前記低挿入力コンタクトの嵌合端部にばねビームを備える導電性基層を設けることを含み、前記ばねビームは、相手側コンタクトに嵌合電気接続するように構成されている、前記嵌合端部の嵌合界面を含むとともに、
    
    前記製造方法は、
    前記ばねビームの前記嵌合界面において前記導電性基層に銀被覆層を施すことと、
    硫化銀表面層を前記銀被覆層に直接形成して、前記ばねビームの前記嵌合界面に、前記低挿入力コンタクトの表面を画定する固体潤滑剤薄膜を画定すること、を含み、
    前記固体潤滑剤薄膜は、制御された厚さの硫化銀材料を前記ばねビームの前記嵌合界面に有し、
    
    前記硫化銀表面層を形成することは、前記銀被覆層を化学的に処理して、前記嵌合界面に制御された着色を有する前記硫化銀表面層を前記銀被覆層に形成することを含み、
    前記硫化銀表面層の前記着色は、赤から紫のような可視色スペクトル、黄色、緑色、青色のいずれかである、
    方法。
    
15. 前記硫化銀表面層は、前記銀被覆層の化学処理によって形成されている、
    請求項１３に記載の低挿入力コンタクト。
    
16. 前記硫化銀表面層を形成することは、化学処理により前記銀被覆層を処理して前記銀被覆層に均一な色の薄膜を実現することを含む、
    請求項１４に記載の方法。
    
17. 前記銀被覆層を施すことは、前記導電性基層に前記銀被覆層をめっきすることを含む、
    請求項１４に記載の方法。
    
18. 前記硫化銀表面層を形成することは、前記銀被覆層を薬槽で処理することを含む、
    請求項１４に記載の方法。

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