WO2017145767A1 - 電気接続部品 - Google Patents

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WO2017145767A1
WO2017145767A1 PCT/JP2017/004657 JP2017004657W WO2017145767A1 WO 2017145767 A1 WO2017145767 A1 WO 2017145767A1 JP 2017004657 W JP2017004657 W JP 2017004657W WO 2017145767 A1 WO2017145767 A1 WO 2017145767A1
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WO
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conductive member
connection
coating layer
terminal
alloy
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Application number
PCT/JP2017/004657
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English (en)
French (fr)
Inventor
將之 大久保
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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Publication date
Application filed by 株式会社オートネットワーク技術研究所, 住友電装株式会社, 住友電気工業株式会社 filed Critical 株式会社オートネットワーク技術研究所
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/71Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/03Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connection component, and more particularly, to an electrical connection component that is electrically connected to another member at both ends of a linear conductive member.
  • a press-fit terminal is used.
  • One end of the press-fit terminal is formed with a board connecting portion that is press-fitted into a through hole of the printed circuit board, and the other end is a terminal connecting portion for forming an electrical connection with another terminal member, such as a female terminal.
  • a male terminal structure for fitting connection is formed.
  • Such a press-fit terminal is generally composed of copper or a copper alloy as a base material. However, for the purpose of reducing the insertion force on the surface including the board connection part and the terminal connection part, it is more suitable than other types of metals. In many cases, a plating layer is formed.
  • press-fit terminals are generally manufactured by stamping from a plate material.
  • the material yield is poor in punching press molding from a plate material, it has been proposed to manufacture a press-fit terminal from a rectangular wire from the viewpoint of increasing the material yield and reducing the material cost.
  • Patent Document 1 describes that a press-fit terminal is manufactured using a shaft-like member configured as a wire or rod in which a plating layer covering the surface is formed.
  • FIGS. 6 and 7 show an example of a press-fit terminal 100 formed of a square wire material, but the plating layer is really necessary because the bulging surface of the board connecting portion 120 that contacts the inner peripheral surface of the through hole 91 of the printed board 90.
  • the top parts 121a and 121a and the terminal connection part 130 only the fitting surfaces 131 and 131 that come into contact with the other female terminal are provided.
  • the area of the area where the plating layer is formed is relatively larger than the area of the part where the plating layer is truly required. It becomes wide and the cost required for forming the plating layer becomes relatively high. In order to obtain functions such as a low insertion force and a high holding force in the board connection part 120 and the terminal connection part 130, it is not a general purpose one, and the cost tends to be particularly high when a special plating layer is formed. It is.
  • a press-fit terminal When a press-fit terminal is configured from a square wire, electrical contact can be formed in different directions around the longitudinal axis of the square wire at the board connecting portion and the terminal connecting portion at both ends.
  • the two opposing faces S1 and S1 of the square wire S are in contact with the inner peripheral face of the through hole 91 of the printed board 90.
  • the other two surfaces S2 and S2 are the fitting surfaces 131 and 131 that come into contact with the mating female terminal. Can do.
  • FIG. 1 In order to enjoy functions such as a low insertion force in both the board connection part 120 and the terminal connection part 130 by forming a plating layer, as shown in FIG.
  • a function to 121, 121 in order to give a function to the plating layers L1, L1 covering the two faces S1, S1 and the fitting faces 131, 131 of the terminal connecting portion 130, another two faces S2 , S2 are both required, and it is necessary to form plating layers on all four surfaces of the outer periphery of the rectangular wire S.
  • An object of the present invention is to manufacture an electrical connection part having a connection part at both ends like a press-fit terminal from a wire, and in the connection part at both ends, a portion that forms an electrical contact with a counterpart member is determined in the longitudinal direction of the wire.
  • An object of the present invention is to provide an electrical connection component that can suppress the area of a conductive coating layer that imparts a function to the surface of a connection portion at both ends when it is arranged in different directions around an axis.
  • an electrical connection component has a first connection portion that can be in electrical contact with a first counterpart member at one end of a linear conductive member, A second connecting portion that can be in electrical contact with a second mating member at the end, and an outer peripheral surface of a region including at least the first connecting portion and the second connecting portion of the conductive member; A conductive coating layer covering a portion of the region along the circumference, wherein the conductive member is disposed around the longitudinal axis of the conductive member at a portion between the first connection portion and the second connection portion; A twisted twisted portion, and the conductive coating layer is located at the same position along the circumference of the conductive member in the state where the twisted structure of the twisted portion is eliminated in the first connecting portion and the second connecting portion. And the length of the conductive member by the twisted structure in the twisted portion. Those facing a different direction about the adaxial.
  • the electrical connection component is a press-fit terminal
  • the first connection portion is a board connection portion that is press-fitted into a through hole of a printed board as the first counterpart member
  • the second connection portion it is good that it is a terminal connection part connected to the other party connection terminal as said 2nd other party member.
  • the conductive member is made of a square wire having a rectangular cross section, and the conductive coating layer is formed on two opposing surfaces in the cross section.
  • the twist angle of the conductive member in the twist portion is preferably 90 °.
  • the surface of the conductive coating layer may have a lower dynamic friction coefficient than the surface of the conductive member.
  • a domain structure of an alloy part made of an alloy of tin and palladium exists in a tin part made of pure tin or an alloy having a higher ratio of tin to palladium than the alloy part, and the alloy Both the part and the tin part are preferably exposed on the outermost surface.
  • the conductive coating layer is formed only in a part of the region along the circumference of the conductive member, and the area of the conductive coating layer is kept small. And the conductive coating layer in the 1st connection part and the 2nd connection part is formed in the same position along the circumference of the conductive member in the state where the twist structure was eliminated, and by having the twist structure, the conductivity
  • the covering layer is directed in different directions around the longitudinal axis of the conductive member at the first connection portion and the second connection portion. In each of the first connection portion and the second connection portion, if the portion where the conductive coating layer is formed is used for electrical contact with the counterpart member, the conductive coating layer is reduced in area and becomes conductive. While suppressing the cost required for the coating layer, the direction of the electrical contact portion that forms electrical contact with the counterpart member can be freely selected via the conductive coating layer at the first connection portion and the second connection portion. .
  • the electrical connection component is a press-fit terminal
  • the first connection part is a board connection part that is press-fitted into a through hole of a printed circuit board as a first counterpart member
  • the second connection part is a second
  • the electric power of the board connection portion and the terminal connection portion is often different in the direction about the longitudinal axis. It is required to provide a contact portion, and it is required to form a conductive coating layer having a function such as a low insertion force on the surface of the electrical contact portion.
  • the conductive coating layer formed in a part of the region along the circumference of the conductive member is disposed in the electric contact part of both the board connection part and the terminal connection part.
  • the cost of forming press-fit terminals can be effectively reduced by reducing the cost required to form a conductive coating layer. can do.
  • the conductive member is made of a rectangular wire having a rectangular cross section, and the conductive coating layer is formed on the two opposing surfaces in the cross section, the substrate connection portion and the terminal connection portion of the press-fit terminal are provided.
  • the electrical connection component having a form in which the direction of the electrical contact part of the first connection part and the second connection part, which is often in demand, is different by 90 ° It can manufacture simply using the electrically-conductive member which formed the electroconductive coating layer in two surfaces which a wire opposes.
  • the presence of the conductive coating layer causes the electrical contact portions of the first connection portion and the second connection portion to Functions such as a reduction in the insertion force to the counterpart member can be imparted.
  • the domain structure of the alloy part made of an alloy of tin and palladium exists in the tin part made of pure tin or an alloy having a higher ratio of tin to palladium than the alloy part.
  • the tin portion exposed on the outermost surface can form a highly reliable electrical contact between the electrical connection component and the counterpart member, and Due to the exposed alloy part, the dynamic friction coefficient of the outermost surface is kept small, and an excellent effect of reducing the insertion force into the counterpart member can be obtained.
  • such a conductive coating layer contains palladium, which is an expensive metal.
  • a material can be obtained. The effect of cost reduction can be greatly obtained.
  • FIG. 2 is a diagram showing an AA section and a BB section in FIG.
  • FIG. 2 is a diagram showing an AA section and a BB section in FIG.
  • FIG. 2 is a diagram showing the state which eliminated the twist structure in the twist part of the press fit terminal of FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing (a) CC cross section and (b) DD cross section in FIG. 6.
  • the electrical connection component is a press-fit terminal having a board connection portion and a terminal connection portion at both ends is taken as an example.
  • FIG. 1 shows a configuration of a press-fit terminal 1 as an electrical connection component according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a state in which a PCB connector 50 having a plurality of press-fit terminals 1 is connected to the printed circuit board 90.
  • the press-fit terminal 1 has a long conductive member S as a base material, and has a substrate connection portion 20 at one end and a terminal connection portion 30 at the other end.
  • a torsion part 40 is provided between the board connection part 20 and the terminal connection part 30.
  • the conductive member S is made of a rectangular wire having a rectangular cross section perpendicular to the longitudinal direction.
  • the conductive member S may be made of any conductive material, a preferred example is a form made of copper or a copper alloy that is generally used to configure electrical connection parts including connection terminals. it can.
  • the press-fit terminals 1 are held by the connector housing 51 in a state in which many press-fit terminals 1 are arranged in parallel, and are used as the PCB connector 50.
  • each press-fit terminal 1 is press-fitted and connected to a through hole 91 provided in the printed circuit board 90.
  • the through hole 91 is formed on a conductive path (not shown) having a predetermined pattern formed on the surface of the printed circuit board 90, and the entire circumference is formed on the inner peripheral surface by a plating process typified by tin plating. A conductive contact portion is formed over the entire area.
  • the board connecting portion 20 of the press-fit terminal 1 By inserting the board connecting portion 20 of the press-fit terminal 1 into the through hole 91, electrical contact is made between the conductive path of the printed circuit board 90 and the board connecting portion 20 through the contact portion of the through hole 91. Is formed.
  • the terminal connection portion 30 is fitted and connected to a counterpart connection terminal (not shown), and electrical contact is formed between the counterpart connection terminal and the terminal connection portion 30. In this way, electrical connection is formed between the printed circuit board 90 and the counterpart connection terminal via the press-fit terminal 1.
  • the conductive member S made of a rectangular wire is twisted about 90 ° around the longitudinal axis X. Further, in the twisted portion 40, the conductive member S is bent about 90 ° along the longitudinal axis X.
  • the substrate connecting portion 20 has a pair of bulging surfaces 21 and 21 at a portion to be press-fitted and connected to the through hole 91.
  • the bulging surfaces 21 and 21 are formed as two opposing surfaces (left and right surfaces in FIG. 1) of the conductive member S that is a square wire, and these two surfaces bulge outward from the longitudinal axis X of the conductive member S. It is processed into the shape that was taken out.
  • the ridges 21 a and 21 a that protrude outwardly from the bulging shape of the bulging surfaces 21 and 21 serve as electrical contact portions that come into contact with the contact portions of the through hole 91.
  • the maximum radial length of the pair of bulging surfaces 21, 21 (the maximum distance between the pair of bulging surfaces 21, 21) is larger than the inner diameter of the through hole 91.
  • a gap 23 is formed between the pair of bulging surfaces 21, 21, and the pair of bulging surfaces 21, 21 are compressed in the radial direction by the gap 23, and elastically-plastically deform. Then, elastic recovery is performed by the elastic component, and the contact with the contact portion of the through hole 91 is maintained.
  • a guide portion 22 in which the conductive member S is formed into a tapered shape is formed on the distal end side of the bulging surfaces 21 and 21 of the substrate connecting portion 20, and plays a role of guiding the substrate connecting portion 20 to the through hole 91. .
  • a contact portion 24 that defines the amount of insertion of the substrate connecting portion 20 into the through hole 91 by contact with the substrate 90 is formed on the base end side of the bulging surfaces 21 and 21.
  • the terminal connection part 30 is formed as a male fitting terminal, and has the shape of a rod-shaped male terminal. And it is fittingly connected with the female fitting terminal which is an other party connection terminal.
  • the mating female fitting terminal has a fitting portion that can be inserted and held by inserting the terminal connection portion 30 from the tip. In the state where the terminal connection portion 30 is inserted and held in the fitting portion of the female fitting terminal, electrical contact is formed between the terminal connection portion 30 and the female fitting terminal.
  • a pair of opposing surfaces (upper and lower surfaces in FIG. 1) of the conductive member S that is a square wire are in direct contact with the contact portion of the female fitting terminal. Are the fitting surfaces 31, 31.
  • the guide part 32 by which the electrically-conductive member S was processed into the taper-shape is formed in the front end side rather than the fitting surfaces 31 and 31, and the terminal connection part 30 is fitted to a female fitting terminal. It plays the role of guiding the joint. Further, a protruding housing locking portion 35 is provided at a position closer to the base end side than the fitting surfaces 31, 31 in order to lock the press-fit terminal 1 to the connector housing 51.
  • the conductive member S In the press-fit terminal 1, when the twisted structure and the bent structure in the twisted portion 40 are eliminated, the conductive member S is in a linearly extended state as shown in FIG. In this state, the bulging surfaces 21 and 21 of the board connecting portion 20 and the fitting surfaces 31 and 31 of the terminal connecting portion 30 are formed on the same two surfaces S1 and S1 in the conductive member S that is a square wire. The two surfaces S1 and S1 face each other. As shown in FIG. 1, the conductive member S is twisted by 90 ° in the twisted portion 40, so that in the actual press-fit terminal 1, the bulging surfaces 21 and 21 of the board connecting portion 20 and the terminal connecting portion 30 are fitted.
  • the mating surfaces 31, 31 are directed in directions different by 90 ° around the longitudinal axis X of the conductive member S.
  • the longitudinal axis X is defined as a straight line passing through the center of the cross section of the conductive member in a state in which the twisted structure is eliminated as shown in FIG. 4 (shown slightly shifted in FIG. 4).
  • the conductive coating layer L made of a conductive material different from the conductive member S is formed on the surfaces S1 and S1.
  • the conductive coating layer L is not formed on the other two surfaces S2 and S2 that do not constitute the bulging surfaces 21 and 21 and the fitting surfaces 31 and 31, respectively. That is, in the state where the twisted structure by the twisted portion 40 is eliminated as shown in FIG. 4, the conductive coating layer L is the same 2 facing the conductive member S which is a square wire material at the substrate connecting portion 20 and the terminal connecting portion 30.
  • the conductive coating layer L formed on the two surfaces S1 and S1 is separated from the formation of the twisted structure in the twisted portion 40, and the guide portions 22 and 32 of the board connecting portion 20 and the terminal connecting portion 30. Except for the part where it is difficult to maintain the coating on the conductive member S, such as the taper part of the board, the same kind is provided in the entire area between the board connection part 20 and the terminal connection part 30 and both the connection parts 20 and 30. Is formed.
  • Such a press-fit terminal 1 can be manufactured, for example, as follows. That is, first, a material in which the conductive coating layer L is formed by plating or the like on the two opposing surfaces S1 and S1 of the conductive member S made of a linear rectangular wire is prepared. Next, the raw material is machined to form the board connecting portion 20 and the terminal connecting portion 30 at both ends as shown in FIG. The conductive member S is twisted by 90 ° about the longitudinal axis X at the portion between the board connecting portion 20 and the terminal connecting portion 30 and is bent by 90 ° along the longitudinal axis X to form the twisted portion 40. .
  • the conductive coating layer L is not formed on the entire outer surface of the conductive member S, which is a square wire, but the two opposing surfaces S1, S1. It is formed only on S1.
  • the conductive member S is formed on the two surfaces S1 and S1 by having a twist structure in which the conductive member S is twisted by 90 ° around the longitudinal axis X.
  • the conductive coating layer L faces the substrate connection portion 20 and the terminal connection portion 30 in directions different by 90 ° about the longitudinal axis X of the conductive member S.
  • the surfaces S1 and S1 on which the conductive coating layer L facing in the different directions are formed are in contact with the bulging surfaces 21 and 21 of the board connecting portion 20 and the terminal connecting portion 30 that form electrical contact with the counterpart member.
  • the fitting surfaces 31 and 31 are provided. In this way, the portion where the conductive coating layer L is formed on the surface of the conductive member S, which is a wire rod, is limited to a part of the region along the circumference of the conductive member S, thereby forming the conductive coating layer L. Costs required can be suppressed.
  • the torsional portion 40 is introduced between the connecting portions 20 and 30 at both ends, and the conductive member By twisting S around the longitudinal axis X, the conductive coating layer L can be disposed on the surfaces of the electrical contact portions 21, 31 of both connection portions 20, 30.
  • an electrical contact can be formed between the mating member and the conductive coating layer L.
  • the conductive coating layer L can impart various functions to the electrical contact portions 21 and 31 of the connection portions 20 and 30.
  • the specific functions to be given depend on the specific composition and structure of the conductive coating layer L, but the functions such as low contact resistance and low friction (reduction of the dynamic friction coefficient) are representative functions. Can be mentioned.
  • the conductive coating layer L having a function of reducing friction on the bulging surfaces 21 and 21 of the board connection portion 20 of the press-fit terminal 1 a low insertion force can be obtained when the printed board 90 is inserted into the through hole 91. The effect of making can be obtained.
  • the terminal connection portion 30 must be a simple rod-shaped male terminal shape due to the restriction that it is formed from the wire-like conductive member S, and the shape of the shape to reduce the insertion force is devised. Although it is difficult, the insertion force at the time of mating with the female mating terminal can be reduced by providing the mating surfaces 31 and 31 of the terminal connecting portion 30 with the conductive coating layer L having a function of reducing friction. It becomes possible.
  • the substrate connection portion 20 it is also preferable to form the conductive coating layer L on the bulging surfaces 21 and 21 having functions such as high holding power, anti-whisker function, and anti-surface plating scraping in addition to low friction. .
  • the tin-palladium alloy-containing layer described later has both low friction and these functions.
  • the conductive coating layer L having a high function is often a special material that has a high material cost and a high cost required for the execution of the manufacturing process, but the area formed on the surface of the conductive member S is kept small. Thus, the cost required for the conductive coating layer L can be kept low.
  • the cost is reduced by reducing the area of the conductive coating layer L, and the electrical contact portions 21 and 31 are formed in the connection portions 20 and 30 at both ends.
  • the degree of freedom can be compatible.
  • the material yield can be increased as compared with the case of punching from a plate material, but the effect of reducing the area of the conductive coating layer L can be increased.
  • the manufacturing cost of the press-fit terminal 1 can be further reduced.
  • the press-fit terminal 1 is handled as an example of the electrical connection component according to the embodiment of the present invention.
  • the press-fit terminal 1 is not limited to the press-fit terminal, and the first connection portion 20 and the second connection are formed at both ends of the linear conductive member S.
  • the electrical contact portions 21 and 31 that have the two connection portions 30 and form electrical contact with the counterpart member are disposed between the first connection portion 20 and the second connection portion 30 in the longitudinal axis X of the conductive member S. Any type may be used as long as it points in a different direction around the center.
  • the shape of the conductive member S is not limited to a rectangular wire having a rectangular cross section, and various linear conductive members S such as a circular cross section can be used.
  • part which forms the electroconductive coating layer L in the outer periphery of the conductive member S is also kept in the one part area instead of the whole area along the periphery, and the twisted structure of the conductive member S in the twist part 40 was eliminated.
  • the conductive coating layer L is formed at the same position along the circumferential direction in the first connecting portion 20 and the second connecting portion 30 at both ends in the state, any portion can be specifically selected. It doesn't matter.
  • the conductive coating layer L is formed on the surfaces of the electrical contact portions 21 and 31 of the first connection portion 20 and the second connection portion 30 at least. , It may not be formed in other parts such as a part between them.
  • the conductive coating layer L is formed at the same position in the circumferential direction of the conductive member S. Even if the torsional structure of the conductive member S is not actually eliminated as shown in FIG. 4, it can be confirmed by tracing the portion where the conductive coating layer L is formed along the longitudinal axis X of the conductive member S. it can.
  • the conductive coating layer L may be the same type or the same type having the same composition and structure.
  • the process of forming the conductive coating layer L is simplified by making both the same type, and the effect of reducing the manufacturing cost of the press-fit terminal 1 is excellent. .
  • connection portions 20 and 30 are formed.
  • the conductive coating layer L may be a different type. Also in this case, in both the connection parts 20 and 30, the part which forms the conductive coating layer L is made the same part along the circumferential direction of the conductive member S in a state where the twisted structure in the twisted part 40 is eliminated. Thus, the process of forming the conductive coating layer L can be simplified and the cost required for forming the conductive coating layer L can be reduced as compared with the case where different parts are used.
  • no portion of the surface of the conductive member S where the conductive coating layer L is formed is not formed with a coating layer from the viewpoint of cost reduction, and copper or copper alloy. It is preferable that the material constituting the conductive member S is exposed. However, for the purpose of imparting a minimum function such as prevention of excessive oxidation, the conductive coating layer L imparts a function to the electrical contact portions 21 and 31 of the first connection portion 20 and the second connection portion 30. Alternatively, another type of coating layer that can be formed at a low cost per unit area may be formed.
  • the electrical contact part is often provided in a direction different by 90 ° between the board connection part and the terminal connection part.
  • the board connection part 20 and the terminal are provided.
  • the twist angle of the conductive member S in the twist portion 40 is 90 °.
  • a specific torsion angle may be appropriately selected according to the difference in the direction of the electrical contact portions 21 and 31 that are in electrical contact with the counterpart member in the first connection portion 20 and the second connection portion 30 at both ends.
  • the conductive member S is bent 90 ° in the direction along the longitudinal axis X in the twisted portion 40, but this is the other party to which the board connecting portion 20 and the terminal connecting portion 30 are respectively connected. It is adapted to the positional relationship of the members, and may not be bent depending on the positional relationship of the counterpart member.
  • the specific type of the conductive coating layer L may be appropriately selected according to the function to be imparted to the electrical contact portions 21 and 31 of the first connection portion 20 and the second connection portion 30.
  • the press-fit terminal 1 between the bulging surfaces 21 and 21 of the board connecting portion 20 and the fitting surfaces 31 and 31 of the terminal connecting portion 30, between the mating member (through hole 91 and female fitting terminal).
  • a tin-palladium alloy-containing layer disclosed in International Publication No. 2013/168774 can be suitably used. The configuration will be briefly described below.
  • FIG. 5 schematically shows a cross section of a structure in which a tin-palladium alloy-containing layer (hereinafter sometimes simply referred to as “alloy-containing layer”) L ′ is formed on the surface of a base material S ′ made of copper or a copper alloy.
  • the alloy-containing layer L ′ is composed of an alloy part La in which tin and palladium form an alloy with a constant composition ratio, and a tin part Lb made of pure tin or an alloy having a higher tin ratio than in the alloy part La. .
  • the alloy portion La is segregated to form a three-dimensional domain (sea island shape, cluster shape) structure.
  • Both the alloy part La and the tin part Lb are exposed on the outermost surface of the alloy-containing layer L ′.
  • a base plating layer made of nickel or a nickel alloy may be formed. Good.
  • the alloy part La of the alloy-containing layer L ′ Due to the fact that palladium has a very high hardness, the alloy part La of the alloy-containing layer L ′ has a high hardness. Since such an alloy portion La is exposed on the outermost surface, the alloy-containing layer L ′ is between the surface of the electrical contact portion of the counterpart connection member and the surface of the base material S ′ made of copper or a copper alloy. Has a lower (dynamic) coefficient of friction. Since the alloy part La is formed in a domain shape as a part of the alloy-containing layer L ′, the material cost and the manufacturing cost are lower than when the entire alloy-containing layer L ′ is formed of a tin-palladium alloy. It is possible to achieve a low coefficient of friction.
  • tin has a very low volume resistivity and is soft. Furthermore, since the oxide film formed on the surface is easily broken, low contact resistance can be achieved by covering the electrical contact part of the electrical connection component. Give good electrical contact. By exposing the tin portion Lb made of pure tin or an alloy having a higher tin ratio than in the alloy portion La to the surface of the alloy-containing layer L ′, the contact resistance of the electric contact portion is suppressed to a low value and is high. Connection reliability can be provided.
  • the exposed area ratio of the alloy portion La occupying the surface of the alloy-containing layer L ′ is 10% or more, the reduction of the friction coefficient is effectively achieved, which is preferable. If the exposed area ratio of the alloy portion La is 30% or more, it is more effective. On the other hand, when the exposed area ratio of the alloy portion La is 80% or less, the contact resistance of the alloy-containing layer L ′ can be effectively suppressed.
  • the exposed area ratio of the alloy portion La is calculated as (area of the alloy portion La exposed on the surface) / (area of the entire surface of the alloy-containing layer L ′) ⁇ 100 (%).
  • the palladium content in the entire alloy-containing layer L ′ is 1 atomic% or more. In particular, it is preferably 4 atomic% or more.
  • the tin-palladium alloy is known to form a stable intermetallic compound of PdSn 4 , and the viewpoint that the alloy portion La occupying a part of the alloy-containing layer L ′ is mainly composed of this intermetallic compound. Therefore, the content of palladium is preferably less than 20 atomic%. From the viewpoint of reducing the material cost required for forming the alloy-containing layer L ′ without saturating the effect of reducing the friction coefficient due to the palladium content, the upper limit value of the palladium content is more preferably 7 atomic%. .
  • the alloy-containing layer L ′ can be formed, for example, by laminating a tin plating layer and a palladium plating layer on the surface of the substrate S ′ or the surface of the base plating layer and alloying by heating.
  • the alloy-containing layer L ′ may be formed by eutectoid using a plating solution containing both tin and palladium. From the viewpoint of simplicity, the former method in which a tin plating layer and a palladium plating layer are laminated and then alloyed is preferable. It is possible to control the exposed area ratio of the alloy portion La by adjusting the heating temperature and the heating time during alloying.
  • a conventionally used partial plating method such as a mask may be used.
  • Such an alloy-containing layer L ′ is used to cover the surfaces of the bulging surfaces 21 and 21 of the board connecting portion 20 and the fitting surfaces 31 and 31 of the terminal connecting portion 30 of the press-fit terminal 1 as described above.
  • high connection reliability and low insertion force are imparted to the surfaces of the electrical contact portions.
  • the effect of imparting each of the functions of high holding power, resistance to whisker, and resistance to surface plating, which are required particularly in the substrate connection part 20, is also excellent.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

両端に接続部を有する電気接続部品を線材から製造し、両端の接続部において、相手方部材との電気的接触を形成する部位を、線材の長手方向軸を中心に異なる方向に配置する場合に、両端の接続部の表面に機能を付与する導電性被覆層の面積を小さく抑えることができる電気接続部品を提供すること。 線状の導電部材Sの少なくとも第一接続部20および第二接続部30を含む領域の外周面に、導電部材Sの周に沿って一部の領域を被覆する導電性被覆層Lを有し、両接続部20,30の間の部位に、導電部材Sの長手方向軸Xの周りに導電部材Sがねじれたねじり部40を有し、導電性被覆層Lが、第一接続部20と第二接続部30とで、ねじり部40のねじり構造を解消した状態における導電部材Sの周に沿って同じ位置に存在し、ねじり部40におけるねじり構造によって、導電部材Sの長手方向軸Xを中心として異なる方向を向いた電気接続部品とする。

Description

電気接続部品
 本発明は、電気接続部品に関し、さらに詳しくは、線状の導電部材の両端でそれぞれ別の部材と電気的に接続される電気接続部品に関するものである。
 プリント基板(PCB)に対して外部からの電気接続を形成するのに用いられるPCBコネクタにおいて、はんだ付けを行わずにプリント基板上のスルーホールに挿入して電気的接触を形成することができる端子として、プレスフィット端子が用いられている。プレスフィット端子の一端には、プリント基板のスルーホールに圧入接続される基板接続部が形成され、他端には、他の端子部材と電気接続を形成するための端子接続部、例えばメス型端子と嵌合接続するためのオス型端子構造が形成される。このようなプレスフィット端子は、一般には、銅または銅合金を基材として構成されるが、基板接続部および端子接続部を含む表面に、低挿入力化等を目的として、他種の金属よりなるめっき層が形成されることが多い。
 従来一般には、プレスフィット端子は、板材から打ち抜きプレス成形によって製造されている。しかし、板材からの打ち抜きプレス成形では、材料歩留まりが悪いので、材料歩留まりを高め、材料コストを低減する観点から、角線材からプレスフィット端子を製造することが提唱されている。例えば特許文献1に、表面を被覆するめっき層が形成された線材又は棒材として構成された軸状の部材を素材として、プレスフィット端子を製造することが記載されている。
特開2012-174400号公報
 特許文献1に記載されるように、角線材を用いてプレスフィット端子を構成する場合、通常は、角線材の全周にめっき層(導電性被覆層)を形成する。図6,7に、角線材より形成したプレスフィット端子100の例を示すが、真にめっき層が必要なのは、プリント基板90のスルーホール91の内周面と接触する基板接続部120の膨出面頂部121a,121aと、端子接続部130において、相手方のメス型端子と接触する嵌合面131,131のみである。角線材の全周にめっき層を形成すると、これら真にめっき層が必要な部分の面積に比べ、めっき層を必ずしも必要としない部分を含め、めっき層が形成される領域の面積が相対的に広くなり、めっき層の形成に要するコストが相対的に高くなる。基板接続部120および端子接続部130において、低挿入力、高保持力等の機能を得るために、汎用的なものではなく、特殊なめっき層を形成する場合には、特にコストが高くなりがちである。
 角線材からプレスフィット端子を構成する場合に、両端の基板接続部と端子接続部とで、角線材の長手方向軸を中心として異なる方向に、電気的接触を形成するようにすることができる。例えば、図6~8に示すように、プレスフィット端子100の基板接続部120においては、角線材Sの対向する2面S1,S1を、プリント基板90のスルーホール91の内周面と接触する膨出面121,121とし、オス型の嵌合端子として形成された端子接続部130においては、別の2面S2,S2を、相手方のメス型端子と接触する嵌合面131,131とすることができる。これにより、基板接続部120と端子接続部130で、角線材Sの長手方向軸Xを中心に90°異なる方向に、電気的接触を形成することができる。この場合に、めっき層を形成することで低挿入力等の機能を基板接続部120と端子接続部130の両方で享受するためには、図8に示すように、基板接続部120の膨出面121,121に機能を付与するために、2面S1,S1を被覆するめっき層L1,L1と、端子接続部130の嵌合面131,131に機能を付与するために、別の2面S2,S2を被覆するめっき層L2,L2の両方が要求され、角線材Sの外周の4面全てにめっき層を形成する必要がある。
 本発明の課題は、プレスフィット端子のように両端に接続部を有する電気接続部品を線材から製造し、両端の接続部において、相手方部材との電気的接触を形成する部位を、線材の長手方向軸を中心に異なる方向に配置する場合に、両端の接続部の表面に機能を付与する導電性被覆層の面積を小さく抑えることができる電気接続部品を提供することにある。
 上記課題を解決するため、本発明にかかる電気接続部品は、線状の導電部材の一端に、第一の相手方部材と電気的に接触しうる第一接続部を有し、前記導電部材の他端に、第二の相手方部材と電気的に接触しうる第二接続部を有し、前記導電部材の少なくとも前記第一接続部および第二接続部を含む領域の外周面に、前記導電部材の周に沿って一部の領域を被覆する導電性被覆層を有し、前記第一接続部と前記第二接続部の間の部位に、前記導電部材の長手方向軸の周りに前記導電部材がねじれたねじり部を有し、前記導電性被覆層は、前記第一接続部と前記第二接続部とで、前記ねじり部のねじり構造を解消した状態における前記導電部材の周に沿って同じ位置に存在し、前記ねじり部におけるねじり構造によって、前記導電部材の長手方向軸を中心として異なる方向を向いているものである。
 ここで、前記電気接続部品はプレスフィット端子であり、前記第一接続部が、前記第一の相手方部材としてのプリント基板のスルーホールに圧入接続される基板接続部であり、前記第二接続部が、前記第二の相手方部材としての相手方接続端子に接続される端子接続部であるとよい。
 また、前記導電部材が、矩形の断面を有する角線材よりなり、該断面における対向する2面に、前記導電性被覆層が形成されているとよい。この場合に、前記ねじり部における前記導電部材のねじれの角度は90°であるとよい。
 また、前記導電性被覆層の表面は、前記導電部材の表面よりも、低い動摩擦係数を有するとよい。前記導電性被覆層においては、スズとパラジウムの合金よりなる合金部のドメイン構造が、純スズまたは前記合金部よりもパラジウムに対するスズの割合が高い合金よりなるスズ部の中に存在し、前記合金部と前記スズ部の両方が最表面に露出しているとよい。
 上記発明にかかる電気接続部品においては、導電部材の周に沿って一部の領域にしか導電性被覆層が形成されておらず、導電性被覆層の面積が小さく抑えられている。そして、ねじり構造を解消した状態における導電部材の周に沿って同じ位置に、第一接続部および第二接続部における導電性被覆層が形成されており、ねじり構造を有することにより、その導電性被覆層が、第一接続部と第二接続部で導電部材の長手方向軸を中心として異なる方向に向けられている。第一接続部と第二接続部のそれぞれにおいて、導電性被覆層が形成された部位を、相手方部材との電気的接触に用いるようにすれば、導電性被覆層の面積を小さくして導電性被覆層に要するコストを抑えながら、第一接続部および第二接続部で、導電性被覆層を介して相手方部材との電気的接触を形成する電気接触部の方向を自由に選択することができる。
 ここで、電気接続部品がプレスフィット端子であり、第一接続部が、第一の相手方部材としてのプリント基板のスルーホールに圧入接続される基板接続部であり、第二接続部が、第二の相手方部材としての相手方接続端子に接続される端子接続部である場合について、この種のプレスフィット端子においては、しばしば、長手方向軸を中心として異なる方向に、基板接続部および端子接続部の電気接触部を設けることが求められ、また、それらの電気接触部の表面に低挿入力化等の機能を有する導電性被覆層を形成することが求められる。ここで、ねじり部におけるねじり構造を利用して、導電部材の周に沿って一部の領域に形成した導電性被覆層を、基板接続部と端子接続部の両方の電気接触部に配置することで、線材を利用してプレスフィット端子を製造することによる材料歩留まり向上の効果に加えて、導電性被覆層の形成に要するコストの抑制の効果により、プレスフィット端子の製造コストを効果的に抑制することができる。
 また、導電部材が、矩形の断面を有する角線材よりなり、該断面における対向する2面に、導電性被覆層が形成されている場合には、プレスフィット端子の基板接続部および端子接続部をはじめ、種々の形態の接続部に加工しやすい角線材を用いて、導電性被覆層の面積の抑制と、第一接続部と第二接続部で電気接触部を設ける方向を選択する自由度とを両立した電気接続部品を製造することができる。
 この場合に、ねじり部における導電部材のねじれの角度が90°であれば、需要の多い第一接続部と第二接続部の電気接触部の方向が90°異なる形態の電気接続部品を、角線材の対向する2面に導電性被覆層を形成した導電部材を用いて、簡便に製造することができる。
 また、導電性被覆層の表面が、導電部材の表面よりも、低い動摩擦係数を有する場合には、導電性被覆層の存在によって、第一接続部および第二接続部の電気接触部に対して、相手方部材への挿入力の低減等の機能を付与することができる。
 導電性被覆層において、スズとパラジウムの合金よりなる合金部のドメイン構造が、純スズまたは合金部よりもパラジウムに対するスズの割合が高い合金よりなるスズ部の中に存在し、合金部とスズ部の両方が最表面に露出している場合には、最表面に露出したスズ部によって、電気接続部品と相手方部材との間に信頼性の高い電気的接触を形成することができるとともに、最表面に露出した合金部によって、最表面の動摩擦係数を小さく抑え、相手方部材への挿入力を低減する優れた効果が得られる。また、このような導電性被覆層は、高価な金属であるパラジウムを含んでいるが、導電部材の周に沿って一部の領域にのみこのような導電性被覆層を形成することで、材料コスト削減の効果が大きく得られる。
本発明の一実施形態にかかる電気接続部品としてのプレスフィット端子を示す斜視図である。ハッチングは導電性被覆層を示している(以下のプレスフィット端子を示す各斜視図においても同様)。 図1のプレスフィット端子を用いて構成したPCBコネクタをプリント基板に接続した状態を示す部分断面図である。 図1におけるA-A断面およびB-B断面を示す図である。 図1のプレスフィット端子のねじり部におけるねじり構造を解消した状態を示す斜視図である。 導電性被覆層の構成の一例を示す断面図である。 角線材から製造した従来のプレスフィット端子を示す斜視図である。 図6のプレスフィット端子を用いて構成したPCBコネクタを基板に接続した状態を示す部分断面図である。 図6における(a)C-C断面および(b)D-D断面を示す図である。
 以下、図面を用いて本発明の一実施形態にかかる電気接続部品について詳細に説明する。ここでは、電気接続部品が、基板接続部と端子接続部を両端に有するプレスフィット端子である場合を例として扱う。
[プレスフィット端子の構成]
 図1に、本発明の一実施形態にかかる電気接続部品としてのプレスフィット端子1の構成を示す。また、図2に、プレスフィット端子1を複数備えるPCBコネクタ50をプリント基板90に接続した状態を示す。
 図1に示すように、プレスフィット端子1は、長尺状の導電部材Sを基材としてなっており、一端に基板接続部20を有し、他端に端子接続部30を有している。また、基板接続部20と端子接続部30の間に、ねじり部40を有する。
 導電部材Sは、長手方向に垂直な断面が矩形である角線材よりなっている。導電部材Sはいかなる導電性材料よりなってもよいが、接続端子をはじめとする電気接続部品を構成するのに汎用的に用いられる銅または銅合金よりなる形態を、好適な例として挙げることができる。
 図2に示すように、プレスフィット端子1は、多数が平行に並べられた状態でコネクタハウジング51に保持され、PCBコネクタ50として使用される。PCBコネクタ50において、各プレスフィット端子1は、プリント基板90に設けられたスルーホール91に圧入接続される。スルーホール91は、プリント基板90の表面に形成された所定のパターンを有する導電路(図略)の上に形成されており、内周面に、スズめっきに代表されるめっき処理等によって全周にわたり導電性の接点部が形成されている。プレスフィット端子1の基板接続部20がこのスルーホール91に挿入されることで、スルーホール91の接点部を介して、プリント基板90の導電路と基板接続部20との間に、電気的接触が形成される。一方、端子接続部30は、図示しない相手方接続端子と嵌合接続され、相手方接続端子と端子接続部30との間に、電気的接触が形成される。このようにして、プレスフィット端子1を介して、プリント基板90と相手方接続端子との間に、電気接続が形成される。
 図1に示すように、ねじり部40においては、角線材よりなる導電部材Sが、長手方向軸Xの周りに、約90°ねじれている。また、ねじり部40において、導電部材Sが、長手方向軸Xに沿って、約90°曲がっている。
 基板接続部20は、スルーホール91に圧入接続される部分に、1対の膨出面21,21を有している。膨出面21,21は、角線材である導電部材Sの対向する2面(図1における左右の面)として形成されており、それら2面が、導電部材Sの長手方向軸Xから外側に膨出した形状に加工されている。膨出面21,21の膨出形状の最も外側に突出した頂部21a,21aが、スルーホール91の接点部と接触する電気接触部となる。1対の膨出面21,21の径方向の最大長さ(1対の膨出面21,21の間の最大の距離)はスルーホール91の内径よりも大きくなっている。そして、1対の膨出面21,21の間には空隙23が形成されており、この空隙23により、1対の膨出面21,21が、径方向に押し縮められ、弾塑性変形する。そして弾性成分によって弾性回復し、スルーホール91の接点部との接触を保つ。基板接続部20の膨出面21,21よりも先端側には、導電部材Sが先細り形状に加工された案内部22が形成されており、基板接続部20をスルーホール91に案内する役割を果たす。また、膨出面21,21よりも基端側には、基板90との当接によって基板接続部20のスルーホール91への差し込み量を規定する当接部24が形成されている。
 端子接続部30は、オス型の嵌合端子として形成されており、棒状のオス型端子の形状を有する。そして、相手方接続端子であるメス型の嵌合端子と嵌合接続される。相手方のメス型嵌合端子は、端子接続部30を先端から挿入して嵌合保持することができる嵌合部を有している。そして、端子接続部30がメス型嵌合端子の嵌合部に挿入して嵌合保持された状態において、端子接続部30とメス型嵌合端子の間に、電気的接触が形成される。この場合に、端子接続部30においては、角線材である導電部材Sの対向する2面(図1における上下の面)が、そのままメス型嵌合端子の接点部と電気的に接触する1対の嵌合面31,31となっている。端子接続部30においても、嵌合面31,31よりも先端側に、導電部材Sが先細り形状に加工された案内部32が形成されており、端子接続部30をメス型嵌合端子の嵌合部に案内する役割を果たす。さらに、嵌合面31,31よりも基端側の部位には、コネクタハウジング51にプレスフィット端子1を係止するために、突起状のハウジング係止部35が設けられている。
 プレスフィット端子1において、ねじり部40におけるねじり構造および折り曲げ構造を解消すると、図4のように、導電部材Sが直線状に伸びた状態となる。この状態において、基板接続部20の膨出面21,21と端子接続部30の嵌合面31,31は、角線材である導電部材Sにおいて、同じ2面S1,S1に形成されている。2面S1,S1は、相互に対向している。そして、図1のように、ねじり部40において導電部材Sが90°ねじられていることにより、実際のプレスフィット端子1において、基板接続部20の膨出面21,21と端子接続部30の嵌合面31,31が、導電部材Sの長手方向軸Xを中心として、90°異なる方向を向いている。なお、長手方向軸Xは、図4のようにねじり構造を解消した状態において、導電部材の断面の中心を通る直線として定義される(図4では若干ずらして表示している)。
 さらに、プレスフィット端子1においては、図1,3に示すように、基板接続部20の膨出面21,21および端子接続部30の嵌合面31,31を構成している導電部材Sの2面S1,S1の表面に、導電部材Sと異なる導電性材料よりなる導電性被覆層Lが形成されている。一方、膨出面21,21および嵌合面31,31を構成していない、別の2面S2,S2には、導電性被覆層Lが形成されていない。つまり、図4のようにねじり部40によるねじり構造を解消した状態において、導電性被覆層Lが、基板接続部20と端子接続部30とで、角線材である導電部材Sの対向する同じ2面S1,S1に存在している。それら2つの面S1,S1に形成された導電性被覆層Lは、ねじり部40でのねじり構造の形成に伴って剥離した部位や、基板接続部20および端子接続部30の案内部22,32の先細り部等、導電部材Sへの被覆を維持することが困難である部位を除いて、基板接続部20および端子接続部30、そして両接続部20,30の間の全域に、同種のものが形成されている。
 このようなプレスフィット端子1は、例えば以下のようにして製造することができる。つまり、最初に、直線状の角線材よりなる導電部材Sの対向する2面S1,S1にめっき等によって導電性被覆層Lを形成した素材を準備する。次に、その素材に対して、機械加工を行い、図4に示したように、両端にそれぞれ基板接続部20と端子接続部30を形成する。そして、基板接続部20と端子接続部30の間の部位で、導電部材Sを長手方向軸Xを中心として90°ねじるとともに、長手方向軸Xに沿って90°折り曲げ、ねじり部40を形成する。
 以上のように、本実施形態にかかるプレスフィット端子1においては、導電性被覆層Lが、角線材である導電部材Sの外周の全面に形成されているのではなく、対向する2面S1,S1にのみ形成されている。そして、基板接続部20と端子接続部30の間のねじり部40において、導電部材Sが長手方向軸Xの周りに90°ねじられたねじり構造を有することにより、2面S1,S1に形成された導電性被覆層Lが、基板接続部20と端子接続部30で、導電部材Sの長手方向軸Xを中心として90°異なる方向を向いている。この異なる方向を向いた導電性被覆層Lが形成された面S1,S1が、ともに相手方部材との間に電気的接触を形成する基板接続部20の膨出面21,21および端子接続部30の嵌合面31,31とされている。このように、線材である導電部材Sの表面において導電性被覆層Lを形成する部位を、導電部材Sの周に沿って一部の領域のみに抑えることで、導電性被覆層Lの形成に要するコストを抑制することができる。そして、上記における基板接続部20の膨出面21,21と端子接続部30の嵌合面31,31のように、導電性被覆層Lの両端の接続部20,30において、相手方部材と電気的に接触される電気接触部21,31の方向が、導電部材Sの軸Xを中心として異なる方向を向いていても、両端の接続部20,30の間にねじり部40を導入し、導電部材Sを長手方向軸Xの周りにねじることで、両方の接続部20,30の電気接触部21,31の表面に、導電性被覆層Lを配置することができる。その結果、両方の接続部20,30において、相手方部材との間に、導電性被覆層Lを介して電気的接触を形成することができる。
 導電性被覆層Lは、接続部20,30の電気接触部21,31に、種々の機能を付与することができる。付与される具体的な機能は、導電性被覆層Lの具体的な組成や組織構造に依存するが、低接触抵抗化、低摩擦化(動摩擦係数の低減)等の機能を、代表的な機能として挙げることができる。例えば、プレスフィット端子1の基板接続部20の膨出面21,21に低摩擦化の機能を有する導電性被覆層Lを設けることで、プリント基板90のスルーホール91への挿入時に、低挿入力化の効果を得ることができる。また、端子接続部30は、線材状の導電部材Sから形成されるという制約から単純な棒状のオス型端子形状をとらざるをえず、挿入力を低減するための形状面での工夫を施しにくいが、端子接続部30の嵌合面31,31に低摩擦化の機能を有する導電性被覆層Lを設けることで、メス型嵌合端子との嵌合時の挿入力を低減することが可能となる。また、基板接続部20においては、低摩擦化に加え、高保持力化、耐ウィスカ機能、耐表面めっき削れ等の機能を有する導電性被覆層Lを膨出面21,21に形成することも好ましい。後に説明するスズ-パラジウム合金含有層は、低摩擦化とこれらの各機能を兼ね備えるものである。このように、高い機能を有する導電性被覆層Lは、材料コストや製造工程の実行に要するコストが高い特殊なものであることが多いが、導電部材Sの表面に形成する面積を小さく抑えることで、導電性被覆層Lに要するコストを低く抑えることができる。
 このように、本実施形態にかかるプレスフィット端子1においては、導電性被覆層Lの小面積化によるコストの削減と、両端の接続部20,30において電気接触部21,31を形成する方向の自由度とを、両立することができる。特許文献1にも記載されるように、線材からプレスフィット端子1を製造することで、板材から打ち抜く場合よりも、材料歩留まりを上げることができるが、導電性被覆層Lの小面積化の効果と合わせることで、プレスフィット端子1の製造コストを一層低減することができる。
 ここでは、本発明の実施形態にかかる電気接続部品の例として、プレスフィット端子1を扱っているが、プレスフィット端子に限らず、線状の導電部材Sの両端に第一接続部20と第二接続部30を有しており、相手方部材と電気的接触を形成する電気接触部21,31が、第一接続部20と第二接続部30の間で、導電部材Sの長手方向軸Xを中心として異なる方向を向いているものであれば、どのような種類のものであってもかまわない。
 また、導電部材Sの形状も、断面矩形の角線材に限られず、断面円形等、種々の線状の導電部材Sを利用することができる。そして、導電部材Sの外周に導電性被覆層Lを形成する部位も、周に沿って全域ではなく一部の領域に留めておき、かつ、ねじり部40における導電部材Sのねじり構造を解消した状態において、両端の第一接続部20と第二接続部30で、周方向に沿って同じ位置に導電性被覆層Lを形成するのであれば、具体的にどのような部位を選択してもかまわない。また、導電部材Sの長手方向軸Xに沿った方向に関しても、少なくとも第一接続部20と第二接続部30の電気接触部21,31の表面に導電性被覆層Lが形成されていれば、それらの間の部位等、他の部位には形成されていなくてもよい。なお、第一接続部20と第二接続部30で、導電部材Sのねじり構造を解消した状態において、導電性被覆層Lが導電部材Sの周方向の同じ位置に形成されているかどうかは、実際に図4のように導電部材Sのねじり構造を解消しなくても、導電性被覆層Lが形成された部位を導電部材Sの長手方向軸Xに沿って辿ることで、確認することができる。
 第一接続部20と第二接続部30で、導電性被覆層Lが形成される部位が、ねじり部40におけるねじり構造を解消した状態において、導電部材Sの周方向に沿って同じであれば、第一接続部20と第二接続部30で、導電性被覆層Lが同じ組成および組織構造を有する同種のものであっても、別種のものであってもよい。しかし、上記プレスフィット端子1の例のように、両者を同種のものとしておくことで、導電性被覆層Lを形成する工程が簡便になり、プレスフィット端子1の製造コストを低減する効果に優れる。一方、第一接続部20と第二接続部30の構造や役割の違い等に起因して、導電性被覆層Lによって付与したい機能が異なる場合等には、両接続部20,30に形成する導電性被覆層Lを別種のものとしてもよい。この場合にも、両接続部20,30で、導電性被覆層Lを形成する部位を、ねじり部40におけるねじり構造を解消した状態において、導電部材Sの周方向に沿って同じ部位とすることで、異なる部位とする場合よりも、導電性被覆層Lの形成工程を簡素化し、導電性被覆層Lの形成に要するコストを低減することができる。さらに、導電部材Sの表面のうち、導電性被覆層Lが形成されていない部位(面S2,S2等)には、コスト低減の観点から、何も被覆層を形成せず、銅または銅合金等、導電部材Sを構成している材料を露出させておくことが好ましい。しかし、過度の酸化の防止等、最低限の機能を付与することを目的として、第一接続部20および第二接続部30の電気接触部21,31に機能を付与する導電性被覆層Lよりも、単位面積あたり低コストで形成できる他種の被覆層を形成しておいてもよい。
 また、一般的なプレスフィット端子において、基板接続部と端子接続部で、電気接触部が90°異なる方向に設けられることが多く、上記のプレスフィット端子1の例では、基板接続部20および端子接続部30の電気接触部21,31を、角線材である導電部材Sの対向する2面を利用して形成する観点から、ねじり部40における導電部材Sのねじり角を90°としているが、具体的なねじり角は、両端の第一接続部20と第二接続部30において、相手方部材と電気的に接触する電気接触部21,31の方向の差に合わせて、適宜選択すればよい。また、図示した例では、ねじり部40において、導電部材Sを長手方向軸Xに沿った方向に90°折り曲げているが、これは、基板接続部20および端子接続部30がそれぞれ接続される相手方部材の位置関係に適合させたものであり、相手方部材の位置関係によっては、必ずしも折り曲げなくてもよい。
[導電性被覆層の例]
 上記のように、導電性被覆層Lの具体的な種類は、第一接続部20および第二接続部30の電気接触部21,31に付与したい機能に応じて適宜選択すればよい。一例として、プレスフィット端子1において、基板接続部20の膨出面21,21および端子接続部30の嵌合面31,31において、相手方部材(スルーホール91およびメス型嵌合端子)との間での動摩擦係数を低減するのに、国際公開第2013/168764号に開示されているスズ-パラジウム合金含有層を好適に用いることができる。以下に、その構成を簡単に説明する。
 図5に、銅または銅合金よりなる基材S’の表面に、スズ-パラジウム合金含有層(以下、単に「合金含有層」と称する場合がある)L’を形成した構造の断面を模式的に示す。合金含有層L’は、スズとパラジウムが一定の組成比で合金を形成した合金部Laと、純スズまたは合金部Laにおけるよりもスズの割合が高い合金よりなるスズ部Lbとから構成される。スズ部Lbの中に、合金部Laが偏析し、三次元ドメイン状(海島状、クラスター状)の構造を形成している。合金部Laとスズ部Lbは、ともに合金含有層L’の最表面に露出している。基材S’と合金含有層L’の間に、基材S’から合金含有層L’への銅原子の拡散を抑制するために、ニッケルまたはニッケル合金よりなる下地めっき層を形成してもよい。
 パラジウムが非常に高い硬度を有することに起因し、合金含有層L’の合金部Laは高い硬度を有する。そのような合金部Laが最表面に露出していることにより、合金含有層L’は、相手方接続部材の電気接触部の表面との間に、銅または銅合金よりなる基材S’の表面よりも、低い(動)摩擦係数を有する。合金部Laが合金含有層L’の一部としてドメイン状に形成されていることで、合金含有層L’全体がスズ-パラジウム合金で形成される場合よりも低い材料コストおよび製造コストで、十分に低い摩擦係数を達成することが可能になっている。
 一方、スズは非常に低い体積抵抗率を有するうえ軟らかく、さらに、表面に形成される酸化被膜が容易に破壊されることから、電気接続部品の電気接触部を被覆することで、低い接触抵抗を与え、良好な電気的接触を形成する。純スズまたは合金部Laにおけるよりもスズの割合が高い合金よりなるスズ部Lbが、合金含有層L’の表面に露出されることで、電気接触部の接触抵抗を低い値に抑制し、高い接続信頼性を提供することができる。
 このように、合金含有層L’の表面に、合金部Laとスズ部Lbの両方が露出されていることで、摩擦係数低減の効果と、接触抵抗抑制の効果が同時に享受される。特に、合金含有層L’の表面に占める合金部Laの露出面積率が、10%以上である場合に、摩擦係数の低減が効果的に達成され、好適である。合金部Laの露出面積率は、30%以上であれば一層効果的である。一方、合金部Laの露出面積率を80%以下とすれば、合金含有層L’の接触抵抗を効果的に抑制することができる。なお、合金部Laの露出面積率は、(表面に露出する合金部Laの面積)/(合金含有層L’の表面全体の面積)×100(%)として算出される。
 摩擦係数の低減を効果的に達成するために、合金含有層L’全体、つまり合金部Laおよびスズ部Lbを合わせた合金含有層L’の全領域に占めるパラジウムの含有量が1原子%以上、特に4原子%以上であることが好ましい。一方、スズ-パラジウム合金は、PdSnなる安定な金属間化合物を形成することが知られており、合金含有層L’の一部を占める合金部Laを、この金属間化合物を主として構成する観点から、パラジウムの含有量が20原子%未満であることが好ましい。パラジウムの含有による摩擦係数の低減の効果を飽和させることなく、合金含有層L’の形成に要する材料コストを低減する観点から、パラジウムの含有量の上限値は、より好ましくは7原子%である。
 合金含有層L’は、例えば、基材S’の表面または下地めっき層の表面にスズめっき層とパラジウムめっき層を積層し、加熱によって合金化させることで、形成することができる。または、スズとパラジウムの両方を含むめっき液を使用して、共析によって合金含有層L’を形成してもよい。簡便性の観点からは、スズめっき層とパラジウムめっき層を積層してから合金化させる前者の方法が好適である。合金化の際の加熱温度と加熱時間を調整することで、合金部Laの露出面積率を制御することが可能である。母材である線材状の導電部材Sの表面に、部分的に合金含有層L’を形成するためには、マスクを利用する等、従来から用いられている部分めっき方法を用いればよい。
 このような合金含有層L’は、上記のようなプレスフィット端子1の基板接続部20の膨出面21,21および端子接続部30の嵌合面31,31の表面を被覆するのに用いられることで、それらの電気接触部の表面に対して、高い接続信頼性と低挿入力を付与する。加えて、特に基板接続部20において求められる、高保持力化、耐ウィスカ機能、耐表面めっき削れの各機能を付与する効果にも優れている。
 以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
1    プレスフィット端子(電気接続部品)
20    基板接続部(第一接続部)
21    膨出面
30    端子接続部(第二接続部)
31    嵌合面
40    ねじり部
50    PCBコネクタ
90    プリント基板
91    スルーホール
L     導電性被覆層
L’    (スズ-パラジウム)合金含有層
La    合金部
Lb    スズ部
S     導電部材(角線材)
S’    基材
S1,S2 導電部材の面
X     長手方向軸

Claims (6)

  1.  線状の導電部材の一端に、第一の相手方部材と電気的に接触しうる第一接続部を有し、前記導電部材の他端に、第二の相手方部材と電気的に接触しうる第二接続部を有し、
     前記導電部材の少なくとも前記第一接続部および第二接続部を含む領域の外周面に、前記導電部材の周に沿って一部の領域を被覆する導電性被覆層を有し、
     前記第一接続部と前記第二接続部の間の部位に、前記導電部材の長手方向軸の周りに前記導電部材がねじれたねじり部を有し、
     前記導電性被覆層は、前記第一接続部と前記第二接続部とで、前記ねじり部のねじり構造を解消した状態における前記導電部材の周に沿って同じ位置に存在し、前記ねじり部におけるねじり構造によって、前記導電部材の長手方向軸を中心として異なる方向を向いていることを特徴とする電気接続部品。
  2.  前記電気接続部品はプレスフィット端子であり、
     前記第一接続部が、前記第一の相手方部材としてのプリント基板のスルーホールに圧入接続される基板接続部であり、
     前記第二接続部が、前記第二の相手方部材としての相手方接続端子に接続される端子接続部であることを特徴とする請求項1に記載の電気接続部品。
  3.  前記導電部材が、矩形の断面を有する角線材よりなり、該断面における対向する2面に、前記導電性被覆層が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電気接続部品。
  4.  前記ねじり部における前記導電部材のねじれの角度は90°であることを特徴とする請求項3に記載の電気接続部品。
  5.  前記導電性被覆層の表面は、前記導電部材の表面よりも、低い動摩擦係数を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電気接続部品。
  6.  前記導電性被覆層においては、スズとパラジウムの合金よりなる合金部のドメイン構造が、純スズまたは前記合金部よりもパラジウムに対するスズの割合が高い合金よりなるスズ部の中に存在し、前記合金部と前記スズ部の両方が最表面に露出していることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電気接続部品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021157883A (ja) * 2020-03-25 2021-10-07 住友電装株式会社 端子、基板用コネクタ、及び端子の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53111493A (en) * 1977-01-13 1978-09-29 Trw Inc Contact pin
JPS63467U (ja) * 1986-06-18 1988-01-05
JP2001148271A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Fujitsu Takamisawa Component Ltd プレスフィットコネクタ用コンタクトおよびプレスフィットコネクタ
WO2016006469A1 (ja) * 2014-07-10 2016-01-14 株式会社オートネットワーク技術研究所 プレスフィット端子および基板用コネクタ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53111493A (en) * 1977-01-13 1978-09-29 Trw Inc Contact pin
JPS63467U (ja) * 1986-06-18 1988-01-05
JP2001148271A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Fujitsu Takamisawa Component Ltd プレスフィットコネクタ用コンタクトおよびプレスフィットコネクタ
WO2016006469A1 (ja) * 2014-07-10 2016-01-14 株式会社オートネットワーク技術研究所 プレスフィット端子および基板用コネクタ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109586070A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 泰科电子(上海)有限公司 线材端子、端子组件及线材端子的制造方法

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