连接器端子制造技术

一种连接器端子，当压接于铝电线时，该连接器端子具有高的电气连接强度和稳定的低电连接电阻，此外，该连接器端子当嵌合于配对连接器端子时具有减小的电连接电阻。连接器端子(1A)包括：电接触部(10)，通过嵌合于配对端子而与该配对连接器端子产生接触并导通；以及导体压接部(12)，压接于电线的导体。构成所述连接器端子(1A)的金属材料利用铝或铝合金作为基材(100)。通过无电解电镀形成并且具有0.1到2.0μm的厚度的Zn层(101)以及通过电解电镀形成并且具有0.5到1.0μm的厚度的Cu层(102)依次形成在所述基材(100)的表面上，并且通过电解电镀形成并且具有0.7到1.7μm的厚度的Sn层(105)形成在最外层表面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在连接器中使用的连接器端子。
技术介绍
连接器中使用的连接器端子通常是由包含铜(Cu)或铜(Cu)合金并且上面镀有 (Sn)锡的金属材料所构成，并且该连接器端子具有在其前部的电接触部和在其后部的导体压接部，该电接触部通过嵌合于配对连接器端子而与该配对连接器端子进行接触并导通， 该导体压接部压接于电线的导体。对端子基材的表面施加锡(Sn)电镀的理由在于Sn非常软，在将各连接器端子彼此嵌合时，Sn的自然氧化膜可以容易地被各端子之间的接触载荷而机械地破坏，Sn的新生表面可以相互接触，结果，能够在较长的时间段内稳定地维持良好的接触性能(即，低且稳定的接触电阻)。在不存在Sn镀层的地方，坚硬的铜(或铜合金)基材的氧化物层出现在所述表面上，结果，在将端子嵌合于所述基材时，不能期望表面层的机械的破坏。此外，由于铜的氧化物层具有非常高的体积电阻率，所以端子之间的接触电阻易于变高。顺便提及，近年来，为了减小重量和提高循环性能，甚至在汽车的电线线束的领域中，也开始使用铝电线来替代铜电线。铝电线是一种具有铝制或铝合金制导体部分的电线。在使用铝电线的情况下，端子的压接尤其成为问题。在连接器端子的导体压接部被压接于铝电线的铝(或铝合金)芯的情况下，例如， 由于在铝(或铝合金)与铜(或铜合金)之间的回弹性上的差异以及热膨胀系数上的差异， 压接连接部的电阻易于变高。因此，在将铜端子压接于铝电线的情况下，为了将电阻抑制为低，进行比通常压接更强的过压接。过压接是这样一种压接方式，其中，压缩率比将铜端子压接于铜电线的情况大，并且例如，导体压缩率是60%以下。然而，已经进行了过压接的情况引起了电线的芯线被过度压缩的问题，结果，倘若受到轴向上的拉伸载荷，则电线变得在压接部分易于断裂(即，压接部分的强度减小)。鉴于上述，例如在专利文献1所示的压接结构中，如图7所示，用于将前侧部分和后侧部分区分开的高度差设置在连接器端子200的导体压接部212上，端子在后侧处的压接部212a中轻弱地压接于铝电线(即，利用与铜电线的情况相同程度的导体压缩率)，而在前侧处的压接部212b中强力地压接于铝电线(即，利用大的导体压缩率)。因而，通过进行两段的压接，试图实现了电气连接性能和机械连接性能两者。在导体压接部212的前侧处，设置有通过嵌合于配对连接器端子而与该配对连接器端子产生接触并导通的电接触部 210，而在导体压接部212的后侧处，设置有夹压于电线W的绝缘护套装接部的护套夹压部 213。现有技术文献专利文献专利文献1 JP-A-2005-11623
技术实现思路
然而，在保持导体压缩率方面的差异的同时的压接使得压接加工非常困难，并且很有可能牺牲了电气连接性能和机械连接性能其中一者。此外，考虑到传统连接器端子是利用铜或铜合金作为基体金属而制备的，在制造连接器的情况下，易于使得到的组合件的重量增加。考虑到上述情况，本专利技术的目的是提供一种连接器端子，当将该连接器端子压接于铝电线时，该连接器端子尤其能够实现高的机械连接强度和稳定的低的电气连接电阻， 此外，该连接器端子能能够抑制当将该连接器端子嵌合于配对连接器端子时的电接触电阻。解决问题的方法(1)为了解决上面的问题，根据本专利技术的连接器端子包括电接触部，该电接触部通过嵌合于配对连接器端子而与该配对连接器端子产生接触并导通；以及导体压接部，该导体压接部压接于电线的导体，其中，构成所述端子的金属材料具有基于铝或铝合金的基材，Zn层和Cu层依次形成在所述基材的表面上，并且Sn层形成在最外层表面上。(2)上面⑴中的连接器端子的Zn层优选通过无电解电镀形成，并且所述Cu层和 Sn层优选通过电解电镀形成。(3)在上面(1)或(2)的连接器端子中，优选所述Zn层的厚度被设定为从0. Ιμπι 到2. 0 μ m的范围，所述Cu层的厚度被设定为从0. 5 μ m到1. 0 μ m的范围，并且所述Sn层的厚度被设定为从0. 7 μ m至IJ 1. 7 μ m的范围。(4)根据本专利技术的连接器端子，包括电接触部，该电接触部通过嵌合于配对连接器端子而与该配对连接器端子产生接触并导通；以及导体压接部，该导体压接部压接于电线的导体，其中，构成所述端子的金属材料具有基于铝或铝合金的基材，Zn层、Ni层和Cu层依次形成在所述基材的表面上，并且Sn层形成在最外层表面上。(5)在上面(4)中的连接器端子中，优选Zn层通过无电解电镀形成，并且所述Ni 层、Cu层和Sn层优选通过电解电镀形成。(6)在上面(4)或(5)的连接器端子中，优选所述Zn层的厚度被设定为从0. Ιμπι 到2. 0 μ m的范围，所述Ni层的厚度被设定为从0. 1 μ m到2. 0 μ m的范围，所述Cu层的厚度被设定为从0. 1 μ m到0. 7 μ m的范围，并且所述Sn层的厚度被设定为从0. 3 μ m到1. 2 μ m 的范围。本专利技术的有益效果根据上面(1)的本专利技术，由于将铝或铝合金用作为端子基材，所以能够将端子的重量减小为大约铜端子重量的1/3，并且这能够有助于减小线束的重量。此外，在将本专利技术的连接器端子压接于铝电线的情况下，电线的导体和所述端子是相同类型的材料。因此，无需如传统情况那样过压接或者以两段压接就能够避免由于回弹的影响和热膨胀差异的影响而减小压接力，结果，可以实现机械连接性能和电气连接性能二者。此外，在电接触部的最外层表面上的Sn层的存在可以提升对配对端子的电接触可靠性。在这种情况下，由于Zn层被设置为Sn层的下层，所以能够以良好的效率通过电镀来形成该Sn层。此外，由于Cu层被插设在Zn层与Sn层之间，所以基材的成分元素(Al)和作为基底的Zn在Sn层的表面内扩散，并且这可以防止Sn层的固有性能被损坏。S卩，当Zn到达最外层表面并且形成其氧化物层时，Zn的氧化物的体积电阻率 (volume resistivity)比Sn的氧化物的体积电阻率高，并且这导致了接触电阻的增大。Cu 层用于抑制接触电阻的增大。Cu的氧化物具有高的体积电阻率，导致了接触电阻变大。然而，由于到Sn中的扩散速率在Cu和Zn之间大大地不同，可以将Cu的扩散的影响忽略不计。具体地，Zn在Sn中以非常高的速度引起了晶界扩散，而Cu在Sn中以粒内扩散的方式扩散。粒内扩散与晶界扩散相比，具有非常低的速度。为此，通过插设Cu层，获得了实际使用上的延长寿命的效果。然而，在Cu层具有大厚度的情况下，存在Cu扩散的绝对量增多的可能性。为此，Cu层应当尽可能具有更小的厚度，从而减少扩散供给量。根据上面(2)的本专利技术，由于Zn层是通过无电解电镀形成的，并且Cu层和Sn层是通过电解电镀形成的，所以能够以良好的效率形成清洁的层结构。根据上面(3)的本专利技术，由于所述Zn层的厚度被设定为从0. 1 μ m到2. 0 μ m的范围，所述Cu层的厚度被设定为从0. 5 μ m到1. 0 μ m的范围，并且所述Sn层的厚度被设定为从0. 7 μ m到1. 7 μ m的范围，所以可以增大当嵌合于配对连接器端子时的电接触可靠性和端子嵌合容易度。即，在位于最外层表面上的Sn层的厚度少于0. 7 μ m的情况下，当施加于车载连接器时，该Sn层磨损，并且基底容易露出，导致了接触可靠性下降。另一方面，在Sn本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：角田直树，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：发明
国别省市：