TWI587584B - 具有金鈀電鍍接觸點之連接器 - Google Patents

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TWI587584B TW102114239A TW102114239A TWI587584B TW I587584 B TWI587584 B TW I587584B TW 102114239 A TW102114239 A TW 102114239A TW 102114239 A TW102114239 A TW 102114239A TW I587584 B TWI587584 B TW I587584B
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Description

具有金鈀電鍍接觸點之連接器 優先權
本申請案主張2012年8月10日申請之美國臨時專利申請案第61/682,078號之權利,該臨時專利申請案之全文係以引用方式且出於所有目的而併入本文中。
本發明大體上係關於電連接器,且尤其係關於電鍍電連接器接觸點。
現今,各種各樣之電子裝置可用於消費者。許多此等裝置具有促進與對應裝置之通信及/或促進對應裝置之充電的連接器。此等連接器常常經由用以使裝置彼此連接之纜線而與其他連接器介接。有時,連接器在無纜線之情況下用以將裝置直接地連接至另一裝置,諸如,充電站或聲音系統。
隨著智慧型手機、媒體播放器及其他電子裝置變得愈來愈緊湊,其對應連接器在裝置之終極市場成功方面起較大作用。舉例而言,在許多奈米尺度MP3播放器及緊湊快閃儲存裝置中,連接器實際地支配電子裝置之實體幾何形狀、支配電子裝置之美觀性且有時支配電子裝置之成本。
連接器之最關鍵組件中之一者為接觸點。接觸點為連接器之彼此實體地觸碰且負責在經配合連接器之間傳導電信號的部分。此等接 觸點不僅有時必須經受得住數千次配合及解除配合,而且必須經得起現今消費者之苛刻:在消費者進出健身中心、廚房、辦公室、工廠、汽車及許多其他地方時整天與其相隨。許多此等位置提供曝露於化學品之機會,該等化學品對消費者幾乎沒有風險,但針對連接器接觸點呈現惡劣環境。舉例而言,連接器經常接觸腐蝕構成連接器接觸點之材料之食物、汗液及其他元素。
歸因於銅之有利電屬性,連接器接觸點常常係主要地由銅合金製成。然而,銅合金高度地易受腐蝕,因此,接觸點常常被覆蓋有抗腐蝕及氧化金屬外層。所使用之最常見外層中之一者為金,此係因為其電導率高且抵抗腐蝕及氧化。雖然金在許多應用中為有效接觸塗層,但金之替代物合乎需要。
本發明係關於被電鍍有一金(Au)及鈀(Pd)金屬合金而非純金之接觸點。舉例而言,該等接觸點可用作擦拭接觸點(wiping contact)且經組態以供在數千次配合循環中重複地使用。作為實例,該等接觸點可用於資料及/或電力連接器上,諸如,USB連接器、Firewire連接器、Thunderbolt連接器、Apple Lightning連接器及其類似者。該電鍍材料提供典型金電鍍效能之益處,但其中一美學效應為在色彩上顯現銀色而非金色。此美學益處在該等接觸點為一電連接器中之外部接觸點時特別有用,在該電連接器中,此銀著色係有價值的。
在一實施例中,該金及鈀二元金屬合金包含最少10重量百分比之鈀,其中剩餘物為金。此合金相比於純金可展現為較多銀色之一色彩。在一些實施例中,該二元金屬合金中的鈀之重量百分比介於15%至50%之間,其中剩餘物為金。為較大的大約15重量百分比之鈀的組成可展現為均一銀色之一色彩,其中幾乎沒有可察覺之金色。
在一實施例中,金/鈀(Au/Pd)二元金屬合金外層具有至少0.3微米 之一厚度,其中鈀及金之濃度貫穿該層之該厚度實質上恆定。在一些實施例中,該Au/Pd層具有介於0.2微米至2.0微米之間的一厚度。該二元金屬Au/Pd合金層可由高度純金及鈀製成。在一些實施例中,該Au/Pd金屬合金之純度為至少99%,其中其他元素之純度為1%或更少。在一些實施例中,該Au/Pd金屬合金之純度為至少99.9%,其中其他元素之純度為0.1%或更少,且在又其他實施例中,該Au/Pd金屬合金之純度為至少99.99%,其中其他元素之純度為0.01%或更少。
在一些實施例中,一或多個中間電鍍層形成於該接觸點之一導電基底(例如,一銅基底或一不鏽鋼基底)與該Au/Pd表面電鍍物之間以增進該等層之黏著。該一或多個中間層中每一者可被稱作一觸擊層(strike layer)。在一實施例中,本發明包括厚度可(例如)介於0.05微米至0.15微米之間的一主要鎳觸擊層。在另一實施例中,本發明包括形成於一較厚鎳觸擊層(例如,厚度為0.05微米至0.15微米)之上的一薄金觸擊層(例如,厚度為0.005微米至0.015微米)。在又一實施例中,該觸擊層包含多個鎳層。
為了較好地理解本發明之性質及優點,應參考以下描述及附圖。然而,應理解,該等圖中每一者係僅出於說明之目的而被提供且不意欲作為本發明之範疇之限度的定義。
100‧‧‧纜線
105‧‧‧周邊裝置
110‧‧‧插塞連接器
130‧‧‧插座連接器
140‧‧‧計算裝置/插座
200‧‧‧USB插塞連接器
202‧‧‧金屬屏蔽/外殼
205‧‧‧本體
210‧‧‧接觸保持器
220(1)‧‧‧內部接觸點
220(4)‧‧‧內部接觸點
300‧‧‧USB插座連接器
310‧‧‧金屬屏蔽
320(1)‧‧‧內部接觸點
320(4)‧‧‧內部接觸點
330‧‧‧接觸保持器
410‧‧‧插塞連接器
415‧‧‧插塞本體
420(1)‧‧‧外部接觸點
420(3)‧‧‧外部接觸點
425‧‧‧連接器突片
430‧‧‧接觸區域
440‧‧‧突片長度
450‧‧‧金屬接地環
550‧‧‧導電基底
560‧‧‧接觸表面
620(1)‧‧‧接觸點
650‧‧‧導電基底
660‧‧‧接觸表面
700‧‧‧接觸點
750‧‧‧導電基底
760‧‧‧接觸表面
770‧‧‧電鍍外層/二元金屬合金層
850‧‧‧導電基底
860‧‧‧接觸表面
870‧‧‧外層
880‧‧‧中間電鍍層
1110‧‧‧連接器/連接器插塞
1120(1)‧‧‧接觸點
1120(8)‧‧‧接觸點
1120(9)‧‧‧接觸點
1120(16)‧‧‧接觸點
1125‧‧‧金屬突片
1180‧‧‧接觸介面板
1185‧‧‧被動及主動電路
圖1為說明可與纜線、連接器插塞及連接器插座互連之兩個裝置之實例的圖解。
圖2為說明具有內部接觸點之連接器插塞之實例的圖解。
圖3為說明具有內部接觸點之連接器插座之實例的圖解。
圖4A為說明具有外部接觸點之連接器插塞之實例的圖解。
圖4B為說明具有外部接觸點之連接器插塞之實例的圖解。
圖5為說明根據本發明之一實施例之接觸點的圖解。
圖6為說明根據本發明之一實施例之接觸點的圖解。
圖7為說明根據本發明之一實施例之接觸點之橫截面圖的圖解。
圖8為說明根據本發明之一實施例之接觸點之橫截面圖的圖解。
圖9為可供製造根據本發明之一實施例之連接器的程序。
圖10為可供製造根據本發明之一實施例之連接器的程序。
圖11A為說明連接器接觸介面板之實例的圖解。
圖11B為說明具有兩個外部接觸點集合之經部分裝配連接器插塞之實例的圖解。
圖11C為說明具有兩個外部接觸點集合之連接器插塞之實例的圖解。
諸如智慧型手機、媒體播放器及平板電腦之許多電子裝置具有促進電池充電及/或促進與其他裝置之通信的連接器。該等連接器包括複數個電接觸點,經由該複數個電接觸點而對另一相容連接器進行電連接以經由該等連接器而傳送電力及/或資料信號。圖1說明包括插塞連接器110及插座連接器130之兩個此等連接器之實例。連接器110及130中每一者可符合諸如USB 2.0、Firewire、Thunderbolt或其類似者之熟知標準,或可為尤其諸如用於許多Apple產品上之30接針連接器之專屬連接器。
如圖1所示,插塞連接器110耦接至纜線100,纜線100又耦接至周邊裝置105,周邊裝置105可為許多不同電子裝置或與此等裝置一起操作之配件中任一者。插座連接器130併入至計算裝置140中。當插塞連接器110與插座140配合時,每一連接器內之接觸點(圖1中未圖示)彼此進行實體及電接觸以允許在計算裝置140與周邊裝置105之間傳送電信號。本發明之實施例可用作連接器110及130中每一者中之接觸點中任一者或全部。為了進一步說明本發明之實施例,下文論述包括可根 據本發明而製造之接觸點的連接器之各種實例。
作為第一實例,參看圖2及圖3,其分別描繪USB插塞連接器及USB插座連接器之簡化視圖。圖2說明可用作圖1所示之連接器110的USB插塞連接器200之實例。連接器200具有形成一空腔之金屬屏蔽202,在該空腔中,複數個接觸點220(1)......220(4)安置於接觸保持器210上。連接器插塞亦具有可(例如)由塑膠或另一非導電材料製成之本體205。因為連接器200之接觸點220(1)......220(4)係在外殼202內,所以該等接觸點可被稱作內部接觸點,此與外部接觸點相對。
圖3說明經設計成與插塞連接器200配合的USB插座連接器300之實例。連接器插座包括形成一空腔之金屬屏蔽310,在該空腔中,複數個內部接觸點320(1)......320(4)附接至接觸保持器330。本發明之實施例可用作內部接觸點220(1)......220(4)或內部接觸點320(1)......320(4)中任一者或全部。
作為本發明之一實施例之另一實例,參看圖4A及圖4B,其分別展示包括複數個外部接觸點之插塞連接器410之透視圖及平面圖。如圖4A所示,插塞連接器410包括本體415及連接器突片425,連接器突片425經定尺寸以插入至對應插座連接器(未圖示)中之空腔中。突片425包括環繞在接觸區域430內形成於連接器之第一表面處之複數個外部接觸點420(1)......420(3)的金屬接地環450,接觸區域430可被填充有射出模製化合物以環繞該等接觸點。接觸點420(1)......420(3)被認為外部接觸點,此係因為其安置於連接器之外部上。此等接觸點未如同圖2及圖3中之接觸點一樣形成於連接器之空腔內且可易於為查看連接器之任何人所見。與此對比,內部接觸點220(1)......220(4)(參見圖2)及320(1)......320(4)(參見圖3)安置於外殼或其他類型之空腔內,諸如USB連接器中所使用。
現在參看圖4B,突片425具有突片長度440,其為該突片縱向地 延伸遠離插塞本體415的距離。在此實施例中,突片之尺寸及形狀係由金屬接地環450基本上界定,且複數個外部接觸點可與突片實質上在同一平面上。接地環可(例如)由不鏽鋼製成,且被塗佈有金屬電鍍物。在一些實施例中,可需要使接觸點之色彩與突片之色彩大致匹配以使插塞更具美學吸引力,且因此,金屬接地環450及接觸點420(1)......420(3)中每一者可具有一實質上銀色。在其他實施例中,在突片與接觸點之間的對比色可合乎需要。
圖5展示來自圖4A及圖4B所示之連接器410之接觸點420(1)。每一接觸點具有一導電基底550及一接觸表面560。圖6展示接觸點620(1)之另一實施例,其可用於與連接器410不同之連接器中,但亦包括導電基底650及接觸表面660。接觸點420(1)及620(1)中每一者經設計為擦拭接觸點,即,在每一配合及解除配合循環期間,插塞或插座之接觸點在插塞之插入及拔出期間用力推壓對置接觸點。此情形引起一擦拭動作,其有助於突破接觸表面上之任何非導電表面腐蝕及氧化,從而有助於保持插塞接觸點與插座接觸點之間的密切金屬至金屬接觸。然而,本發明之實施例亦可用於其他接觸設計及組態中,包括刀片式接觸點、開關接觸點及其他接觸點。
圖7展示根據本發明之例示性接觸點700之橫截面圖,諸如,圖5及圖6中分別描繪之接觸點420(1)及620(1)。接觸點700包括可由銅合金或鐵合金(包括黃銅及不鏽鋼)製成之導電基底750。此等合金係歸因於其低成本及高可形成性而較佳,然而,在不脫離本發明之情況下可易於使用其他導電材料。接觸表面760對於連接器之效能極為重要。接觸表面電及實體地耦接插塞連接器中之接觸點與插座連接器中之接觸點之間的信號。因此,若任何事物阻礙插塞及連接器之接觸表面之間的密切金屬至金屬接觸,則連接器可不會適當地起作用。
更具有言之,若導電基底750係由易於腐蝕或氧化之金屬製成, 則可有益的是將該導電基底電鍍有可抵抗腐蝕及氧化之不同金屬以確保插塞之接觸點與插座之接觸點之間的密切金屬至金屬接觸。本發明之一些實施例可將整個導電基底750電鍍有Au/Pd二元金屬合金,而其他實施例可電鍍該導電基底之接觸表面之僅一部分。圖7展示導電基底750之接觸表面760上之單一電鍍外層770。根據圖7,可看出,在一些實施例中,導電基底可比外層厚得多。
常用於電鍍外層770之接觸電鍍材料為(例如)金、銀及錫。在選擇用於電鍍外層770之材料時的幾點考慮尤其可為:縮減插塞與插座之間的接觸電阻、貫穿眾多配合及解除配合循環而提供一致接觸電阻(耐久性及可靠性)、抵抗電弧誘發性降級,及美學上合意。每一外層電鍍材料具有相異優點及缺點,因此,針對每一應用之要求的仔細考慮規定最合適電鍍材料。舉例而言,金極具抗氧化及腐蝕性,然而,其通常並不非常耐久且成本高。銀相比於金之成本稍微較低,然而,其傾於氧化且易於失澤。錫具有極低成本,然而,其未如同金一樣抵抗氧化及腐蝕。另外,金相比於銀及錫具有極相異色彩,且在特定應用中可能不美學上合意。本發明藉由提供用於外層770之新穎二元金屬合金(包含金及鈀)而解決現有電鍍技術之許多問題。
在一實施例中,二元金屬合金層770中的鈀之重量百分比為至少10%,其中剩餘物為金。為大約10重量百分比之鈀的組成相比於純金可展現為較多銀色之色彩,但不完全地為銀色。在另一實施例中,二元金屬合金層770中的鈀之重量百分比為至少15%,其中剩餘物為金。在一些實施例中,二元金屬合金中的鈀之重量百分比介於15%至50%之間,其中剩餘物為金。為較大的大約15重量百分比之鈀的組成可展現為均一銀色之色彩,其中幾乎沒有可察覺之金色。
在圖7所描繪之一實施例中,電鍍外層770具有介於0.2微米至2.0微米之間的厚度,且鈀及金之濃度貫穿該層之厚度實質上恆定。
在圖8所描繪之另一實施例中,存在直接地安置於導電基底850上之中間電鍍層880。根據本發明,金及鈀二元金屬合金之外層870接著電鍍於該中間電鍍層880之頂部上,使得接觸表面860為金及鈀二元金屬合金。
在一實施例中,中間電鍍層880可為鎳或鉻,但在不脫離本發明之情況下可使用其他中間層材料。將一或多個中間電鍍層安置於導電基底上常常用作接觸點製備程序之部分,以便尤其提供抗腐蝕性及耐久性。舉例而言,在一些實施例中,外電鍍層相比於中間層可經選擇為更具展性。增加之展性可在插塞接觸點與插座接觸點之間增進較大接觸面積。然而,外層材料之展性愈大,則其在重複配合及解除配合循環之情況下可磨損得愈快。因此,一旦外層磨損,中間層就可為保護導電基底材料免於曝露之最終障壁。因此,在一些實施例中,中間層相比於外表面層可選自較硬材料群組。在一些實施例中,中間層亦可提供對基底層材料至接觸表面之擴散的抵抗且增進外層之黏著。
在一實施例中,中間層主要為鎳且具有介於0.05微米至0.15微米之間的厚度。在另一實施例中,電鍍中間層包含多層鎳結構,其包括第一觸擊層、第二調平鎳層、第三氨基苯磺酸鹽鎳層,及具有較高硬度以縮減刮擦之頂部高磷鎳層。在一特定實施例中,調平鎳層之厚度為大約1微米,氨基苯磺酸鹽鎳層之厚度為大約1微米,且高磷鎳層之厚度為大約1微米。
中間層及外電鍍層可用任何可實踐電鍍技術予以沈積。舉例而言,電鍍為用於電鍍鎳之廣泛使用方法。可藉由將接觸點浸潤至電解質溶液中且使電流傳遞通過電鍍溶液而執行電鍍。接觸點可用作陰極,且當鎳陽極正溶解至電解質中時,穿過溶液之鎳離子沈積於接觸點之表面上。一相似程序可用於電鍍金及鈀金屬合金。此程序僅僅為可使用之電鍍程序之實例,且無數其他電鍍程序可用於另外實施例 中。
無電極電鍍為另一常見電鍍方法且可用於中間層及外電鍍層。舉例而言,無電極電鍍為用於電鍍鎳之廣泛使用方法。無電極鎳電鍍為用以在基板上沈積鎳塗層之自催化反應。不同於電鍍,沒有必要使電流傳遞通過溶液以形成沈積物。該程序依賴於一還原劑(例如,水合次磷酸鈉)之存在,該還原劑與金屬離子反應以沈積金屬。此程序僅僅為可使用之電鍍程序之實例,且無數其他電鍍程序可用於另外實施例中。
不管使用哪一電鍍技術,金及鈀之沈積皆係同時的。亦即,金原子及鈀原子兩者在浸潤於電鍍溶液中時同時沈積於接觸點上以形成具有上文所論述之重量百分比的金及鈀二元金屬合金之單一層。在一實施例中,電解電鍍程序可用以沈積鎳作為中間層且亦可用以沈積金及鈀二元金屬合金作為外層。在另一實施例中,無電極電鍍程序可用以沈積鎳作為中間層且亦可用以沈積金及鈀二元金屬合金作為外層。在又一實施例中,電解電鍍程序可用以沈積中間層或外層,且無電極電鍍程序可用以沈積另一層。
金及鈀二元金屬合金之純度及/或組成可經修改以改變該合金之特性。舉例而言,可將某些雜質添加至合金及/或可增加鈀之組成百分比以改良外層之耐磨性及耐久性。在一些實施例中,諸如鎳及鉻之雜質可用於此目的。其他雜質為熟習此項技術者所知且可在不脫離本發明之情況下被使用。另外,在一些實施例中,可增加二元合金中的鈀之組成百分比以改良外層之硬度,此係因為鈀硬於金。然而,在一些實施例中,當添加此等雜質或增加合金中的鈀之組成百分比時,可存在有害效應。舉例而言,可增加外層之硬度,此情形可引起接觸電阻增加。相反地,在一些實施例中,可需要使金及鈀合金儘可能地純或具有極小組成百分比之鈀。此情形可引起使材料更具展性且改良其 電導率及接觸電阻之相對效應。另外實施例可使用各種類型及濃度之雜質以及各種組成百分比之鈀以對外層之色彩有影響,此情形可為針對美學吸引力之考慮。
在一實施例中,金及鈀金屬合金之純度為至少99%,其中其他元素之純度為1%或更少。在一些實施例中,Au/Pd金屬合金之純度為至少99.9%,其中其他元素之純度為0.1%或更少,且在又其他實施例中,Au/Pd金屬合金之純度為至少99.99%,其中其他元素之純度為0.01%或更少。
如上文所提及,電鍍可應用於接觸點之導電基底之所有表面上,或可被選擇性地應用。當電鍍材料之成本高且接觸表面在電鍍程序期間易於被遮蔽時,外層之選擇性施加可較佳。在一實施例中,中間層可施加至接觸點之導電基底之所有表面,且外層亦可施加至導電基底之所有表面。在另一實施例中,中間層可施加至接觸點之導電基底之所有表面,且外層可僅選擇性地施加至導電基底之接觸表面。在又一實施例中,中間層及外層可僅選擇性地施加至導電基底之接觸表面。
圖9說明根據本文所描述之實施例的用於製造連接器之簡化程序。在步驟900中,供應用於接觸點之導電基底。導電基底可被供應為塊狀材料條帶,因此,其可自捲筒被處理,或其可被供應為塊狀面板。在此步驟處可進一步已處理導電基底材料,諸如,藉由消隱操作或化學蝕刻程序。在步驟910中,將包含金及鈀二元金屬合金之外層電鍍於接觸點上。如上文所提及,外層可施加至導電基底之所有表面,或可僅選擇性地施加至接觸表面。在步驟920中,將接觸點裝配至連接器中,其中連接器接觸點之接觸表面包含金及鈀金屬合金。此步驟可包括接觸點之形成,及自塊狀導電基底材料之單粒化。接著完成連接器總成。
圖10說明根據本文所描述之實施例的用於製造連接器之簡化程序。在步驟1000中,供應導電基底。導電基底可被供應為塊狀材料條帶,因此,其可自捲筒被處理,或其可被供應為塊狀面板。在此步驟處可進一步已處理導電基底材料,諸如,藉由消隱操作或化學蝕刻程序。在步驟1005中,將中間層電鍍於接觸點上。如上文所提及,中間層可施加至導電基底之所有表面,或可僅選擇性地施加至接觸表面。在步驟1010中,將包含金及鈀二元金屬合金之外層電鍍於接觸點上。如上文所提及,外層可施加至導電基底之所有表面,或可僅選擇性地施加至接觸表面。在步驟1020中,將接觸點裝配至連接器中,其中連接器接觸點之接觸表面包含金及鈀金屬合金。此步驟可包括接觸點之形成,及自塊狀導電基底材料之單粒化。接著完成連接器總成。
圖11A至圖11C為根據本發明之一實施例的連接器插塞1110之總成的簡化俯視透視圖。連接器1110包括與插塞連接器400(參見圖4)相同之許多特徵,其包括可由經衝壓金屬製成之突片1125。連接器1110具有定位於連接器突片之頂表面上之八個接觸點1120(1)......1120(8),及定位於突片1125之對置底表面上之額外八個接觸點1120(9)......1120(16)。連接器插塞經設計成插入至對應插座連接器中。
圖11A描繪可為印刷電路板、陶瓷基板或為熟習此項技術者所知之其他相似材料的接觸介面板1180。該接觸介面板將接觸點1120(1)......1120(16)電連接至纜線100(參見圖1)。如圖11B所說明,該等接觸點可焊接至接觸介面板以改良總成之可靠性。介面板亦可含有用於輔助裝置之間的通信的被動及主動電路1185。在此實施例中,接觸介面板包夾於兩組複數個接觸點之間,且每一接觸點之基底電連接至介面板。圖11C中說明已完成連接器1110。接觸點係根據本文所描述之實施例而製成,其中外層被電鍍有金及鈀二元金屬合金。外層可 經組態以大致匹配於金屬突片1125之色彩。
在前述說明書中,已參考可隨著不同實施而變化之眾多特定細節而描述本發明之實施例。因此,本說明書及圖式應被認為具說明性意義而非限制性意義。本發明之範疇的唯一且獨佔式之指示項及由本申請人意欲當作本發明之範疇的事項為呈自本申請案提出之請求項所提出之特定形式的此等請求項之集合之文字及等效範疇,包括任何後續校正。
410‧‧‧插塞連接器
415‧‧‧插塞本體
420(1)‧‧‧外部接觸點
420(3)‧‧‧外部接觸點
425‧‧‧連接器突片
430‧‧‧接觸區域
450‧‧‧金屬接地環

Claims (22)

  1. 一種電連接器,其包含:一本體;及複數個接觸點,其係由該本體攜載,每一接觸點在每一接觸點之一外表面處包括具有一個二元金屬合金電鍍層之一導電基底,該二元金屬合金電鍍層包含金及鈀;其中該二元金屬合金電鍍層中的鈀之重量百分比為至少10%但不大於50%,其中剩餘物為金。
  2. 如請求項1之電連接器,其中該二元金屬合金電鍍層中的鈀之重量百分比為介於15%至50%之間,其中剩餘物為金。
  3. 如請求項1之電連接器,其中鈀之一濃度及金之一濃度貫穿該二元金屬合金電鍍層之一厚度實質上恆定。
  4. 如請求項1之電連接器,其中該二元金屬合金電鍍層之厚度介於0.2微米至2.0微米之間。
  5. 如請求項1之電連接器,其中該複數個接觸點中之每一者中之該導電基底包含一銅合金或不鏽鋼。
  6. 如請求項1之電連接器,其中該複數個接觸點中每一者包括安置於該導電基底與該二元金屬合金電鍍層之間的一中間層。
  7. 如請求項6之電連接器,其中該中間層包含鎳。
  8. 如請求項1之電連接器,其中該複數個接觸點係外部接觸點。
  9. 如請求項8之電連接器,其中該本體包含一縱向延伸遠離一基底部分之突片,且該複數個外部接觸點係位於該突片之一外表面。
  10. 如請求項8之電連接器,其中該複數個接觸點包含:一第一複數個接觸點,該第一複數個接觸點位於該突片之一第一外表面; 及一第二複數個接觸點,該第二複數個接觸點位於該突片之一相對於該第一外表面之第二外表面。
  11. 如請求項1之電連接器,其中包含金及鈀之該二元金屬合金電鍍層之一色彩為銀色而非金色。
  12. 一種電連接器,其包含:一或多個接觸點,其中每一接觸點包含一導電基底;及該導電基底包含一接觸表面及安置於該接觸表面上之一或多個表面層;其中一最外表面層包含金及鈀;且其中該最外表面層中的鈀之重量百分比為至少10%但不大於50%,其中剩餘物為金。
  13. 如請求項12之電連接器,其中包含金及鈀之該最外表面層之一色彩為偏向銀色而非金色。
  14. 如請求項12之電連接器,其中該最外表面層中的鈀之重量百分比介於15%至50%之間,其中剩餘物為金。
  15. 如請求項12之電連接器,其中鈀之一濃度及金之一濃度貫穿該最外表面層之一厚度實質上恆定。
  16. 如請求項12之電連接器,其中該最外表面層的厚度介於0.2微米至2.0微米之間。
  17. 如請求項12之電連接器,其中該一或多個接觸點中每一者中之該導電基底包含一銅合金或不鏽鋼。
  18. 如請求項12之電連接器,其中該一或多個接觸點中每一者包括安置於該導電基底與該最外表面層之間的一中間層。
  19. 如請求項18之電連接器,其中該中間層包含鎳。
  20. 一種製造一電連接器之方法,其包含:形成一連接器本體; 由一導電基底材料形成一或多個接觸點;將該一或多個接觸點之至少一部分電鍍有一或多個表面層;及將該一或多個接觸點裝配至該連接器本體;其中一最外表面層包含一金及鈀合金;且其中該最外表面層中的鈀之重量百分比為至少10%但不大於50%,其中剩餘物為金。
  21. 一種製造一電連接器之方法,其包含:由一導電基底材料形成一或多個接觸點;將該一或多個接觸點之至少一部分電鍍有一或多個表面層;其中一最外表面層包含一金及鈀合金;形成一介面板;將該一或多個接觸點附接至該介面板;及將一纜線附接至該介面板;其中該最外表面層中的鈀之重量百分比為至少10%但不大於50%,其中剩餘物為金。
  22. 一種電連接器,其包含:一或多個接觸點,其中每一接觸點包含具有包括一金及鈀合金之一最外表面層之一導電基底;一介面板;及一纜線;其中該一或多個接觸點及該纜線電附接至該介面板;且其中該最外表面層中的鈀之重量百分比為至少10%但不大於50%,其中剩餘物為金。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8920197B2 (en) * 2012-03-14 2014-12-30 Apple Inc. Connector receptacle with ground contact having split rear extensions
US9011176B2 (en) 2012-06-09 2015-04-21 Apple Inc. ESD path for connector receptacle
USD684539S1 (en) 2012-07-06 2013-06-18 Apple Inc. Connector
CN104317761B (zh) * 2014-10-27 2017-05-10 飞天诚信科技股份有限公司 一种带有电源管理的多接口移动安全设备及其工作方法
US20180030608A1 (en) * 2016-07-27 2018-02-01 Apple Inc. Plating having increased thickness and reduced grain size
US9859640B1 (en) * 2016-11-14 2018-01-02 Te Connectivity Corporation Electrical connector with plated signal contacts
US11152729B2 (en) * 2016-11-14 2021-10-19 TE Connectivity Services Gmbh Electrical connector and electrical connector assembly having a mating array of signal and ground contacts
US20190103693A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 Apple Inc. Electrical contacts having sacrificial layer for corrosion protection
CN110957598B (zh) * 2018-09-27 2023-04-28 泰连公司 具有信号和接地触头配合阵列的电连接器及电连接器组件
US11270870B2 (en) * 2019-04-02 2022-03-08 Applied Materials, Inc. Processing equipment component plating
CN111403937A (zh) * 2020-03-24 2020-07-10 东莞立德精密工业有限公司 金属端子及其制作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW340139B (en) * 1995-09-16 1998-09-11 Moon Sung-Soo Process for plating palladium or palladium alloy onto iron-nickel alloy substrate
TW379259B (en) * 1994-02-26 2000-01-11 Hanyang Chemical Ind Co Palladium alloy plating compositions
TW200907116A (en) * 2007-03-27 2009-02-16 Furukawa Electric Co Ltd Silver-coated material for movable contact parts and method of producing the same
TWI366958B (en) * 2009-03-05 2012-06-21 P Two Ind Inc The electrical connector and manufacturing method thereof

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3090733A (en) 1961-04-17 1963-05-21 Udylite Res Corp Composite nickel electroplate
US3355267A (en) 1964-02-12 1967-11-28 Kewanee Oil Co Corrosion resistant coated articles and processes of production thereof
US3288574A (en) 1964-04-10 1966-11-29 Harshaw Chem Corp Metal laminates and method of forming by electroplating
US3354059A (en) 1964-08-12 1967-11-21 Ibm Electrodeposition of nickel-iron magnetic alloy films
DE1302891B (zh) 1964-12-21 1971-01-07
US3528894A (en) 1966-08-25 1970-09-15 M & T Chemicals Inc Method of electrodepositing corrosion resistant coating
US3812566A (en) 1972-07-03 1974-05-28 Oxy Metal Finishing Corp Composite nickel iron electroplate and method of making said electroplate
US3806429A (en) 1972-07-03 1974-04-23 Oxy Metal Finishing Corp Electrodeposition of bright nickel-iron deposits,electrolytes therefor and coating an article with a composite nickel-iron,chromium coating
US3878067A (en) 1972-07-03 1975-04-15 Oxy Metal Finishing Corp Electrolyte and method for electrodepositing of bright nickel-iron alloy deposits
US4002543A (en) 1974-04-01 1977-01-11 Oxy Metal Industries Corporation Electrodeposition of bright nickel-iron deposits
AR206638A1 (es) 1975-03-03 1976-08-06 Oxi Metal Ind Corp Articulo compuesto electrochapado con niquel-hierro y procedimiento electrochapado para formar dicho articulo
US3974044A (en) 1975-03-31 1976-08-10 Oxy Metal Industries Corporation Bath and method for the electrodeposition of bright nickel-iron deposits
DE2540956C3 (de) * 1975-09-13 1978-06-08 W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau Goldlegierung als Werkstoff für elektrische Kontakte
US4089754A (en) 1977-07-18 1978-05-16 Oxy Metal Industries Corporation Electrodeposition of nickel-iron alloys
US4179343A (en) 1979-02-12 1979-12-18 Oxy Metal Industries Corporation Electroplating bath and process for producing bright, high-leveling nickel iron electrodeposits
JPS6033312B2 (ja) 1979-02-15 1985-08-02 株式会社東芝 半導体装置
JPS55119142A (en) 1979-03-09 1980-09-12 Matsushita Electric Works Ltd Electric contact point
DE2940772C2 (de) * 1979-10-08 1982-09-09 W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau Elektrischer Schwachstromkontakt
US4891480A (en) 1989-02-01 1990-01-02 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Apparatus including electrical contacts
DE4013627A1 (de) 1990-04-27 1991-10-31 Siemens Ag Kontaktelement fuer elektrische schaltkontakte
JPH04255259A (ja) 1991-02-07 1992-09-10 Kobe Steel Ltd 半導体装置用リードフレーム
US5108317A (en) 1991-03-21 1992-04-28 Amp Incorporated Sealed metal shell connector and method of molding a plastic insert within a metal shell
JPH08298038A (ja) 1995-02-28 1996-11-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 電気接点材料とその製造方法
CA2231285A1 (en) 1997-03-10 1998-09-10 Bauer Italia S.P.A. A skate structure particularly for ice skates and in-line roller skates
DE19809961A1 (de) 1998-03-07 1999-09-09 Heraeus Gmbh W C Legierung für Miniaturschaltkontaktbeschichtungen
US5980324A (en) 1998-12-18 1999-11-09 International Business Machines Corporation Guide rail system with integrated wedge connector for removable transceiver
US6641410B2 (en) 2001-06-07 2003-11-04 Teradyne, Inc. Electrical solder ball contact
DE10138204B4 (de) * 2001-08-03 2004-04-22 Ami Doduco Gmbh Elektrischer Kontakt
JP4362599B2 (ja) 2004-03-05 2009-11-11 Dowaメタルテック株式会社 金属部材およびそれを用いた電気接点
DE102004011648A1 (de) * 2004-03-10 2005-09-29 Roche Diagnostics Gmbh Testelement-Analysesystem mit hartstoffbeschichteten Kontaktflächen
US8152985B2 (en) 2008-06-19 2012-04-10 Arlington Plating Company Method of chrome plating magnesium and magnesium alloys
JP2010044983A (ja) 2008-08-18 2010-02-25 Alps Electric Co Ltd 接触子及びその製造方法、ならびに前記接触子を備える接続装置及びその製造方法
US8637165B2 (en) 2011-09-30 2014-01-28 Apple Inc. Connector with multi-layer Ni underplated contacts
US8708745B2 (en) * 2011-11-07 2014-04-29 Apple Inc. Dual orientation electronic connector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW379259B (en) * 1994-02-26 2000-01-11 Hanyang Chemical Ind Co Palladium alloy plating compositions
TW340139B (en) * 1995-09-16 1998-09-11 Moon Sung-Soo Process for plating palladium or palladium alloy onto iron-nickel alloy substrate
TW200907116A (en) * 2007-03-27 2009-02-16 Furukawa Electric Co Ltd Silver-coated material for movable contact parts and method of producing the same
TWI366958B (en) * 2009-03-05 2012-06-21 P Two Ind Inc The electrical connector and manufacturing method thereof

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Publication number Publication date
WO2014025416A1 (en) 2014-02-13
US20140045352A1 (en) 2014-02-13
US9004960B2 (en) 2015-04-14
TW201407886A (zh) 2014-02-16

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