(57)【要約】【課題】製造が容易で、電気接続性が安定しており、挿抜性が改善された、オス端子、メス端子を含んで構成される電気電子部品用のコネクタを提供する。【解決手段】オス端子を有するオスコネクタと、接触荷重が０．６Ｎ以上６．０Ｎ以下であるメス端子を有するメスコネクタとが互いに接続可能に構成されているコネクタであって、前記オス端子および前記メス端子の少なくとも一方の最表面が厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されているコネクタ。【選択図】図３
2010267418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オス端子を有するオスコネクタと、接触荷重が０．６Ｎ以上６．０Ｎ以下であるメス端子を有するメスコネクタとが互いに接続可能に構成されているコネクタであって、前記オス端子および前記メス端子の少なくとも一方の最表面が厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記オス端子の最表面が、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
オス端子を有するオスコネクタと、接触荷重が０．６Ｎ以上６．０Ｎ以下であるメス端子を有するメスコネクタとが互いに接続可能に構成されているコネクタであって、前記オス端子および前記メス端子の少なくとも一方の接点部分の最表面が厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とするコネクタ。
【請求項４】
前記オス端子の接点部分の最表面が、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ。
【請求項５】
オス端子を有するオスコネクタと、接触荷重が０．６Ｎ以上６．０Ｎ以下であるメス端子を有するメスコネクタとが互いに接続可能に構成されているコネクタであって、前記オス端子および前記メス端子の少なくとも一方の最表面が、最大厚み０．０１μｍ以上０．５０μｍ以下の分散純Ｓｎ層を含み、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下かつ前記分散純Ｓｎ層厚み以上のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とするコネクタ。
【請求項６】
前記オス端子の最表面が、最大厚み０．０１μｍ以上０．５０μｍ以下の分散純Ｓｎ層を含み、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下かつ前記分散純Ｓｎ層厚み以上のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とする請求項５に記載のコネクタ。
【請求項７】
オス端子を有するオスコネクタと、接触荷重が０．６Ｎ以上６．０Ｎ以下であるメス端子を有するメスコネクタとが互いに接続可能に構成されているコネクタであって、前記オス端子および前記メス端子の少なくとも一方の接点部分の最表面が、最大厚み０．０１μｍ以上０．５０μｍ以下の分散純Ｓｎ層を含み、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下かつ前記分散純Ｓｎ層厚み以上のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とするコネクタ。
【請求項８】
前記オス端子の接点部分の最表面が、最大厚み０．０１μｍ以上０．５０μｍ以下の分散純Ｓｎ層を含み、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下かつ前記分散純Ｓｎ層厚み以上のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とする請求項７に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オス端子、メス端子を含んで構成される電気電子部品用のコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、自動車等の電線の接続に用いられるコネクタには、一般に、銅（Ｃｕ）合金などの導電性基体（以下、適宜、基体と記す。）上に錫（Ｓｎ）、錫合金などの金属被覆層を設けたオス端子とメス端子が使用されている。オス端子およびメス端子は、それぞれハウジングに収容されてそれぞれオスコネクタ、メスコネクタとして構成されている。
【０００３】
近年、電子制御化が進む中でコネクタが多極化したため、オスコネクタの端子群とメスコネクタの端子群を挿抜する際に多大な力が必要になり、組み付け作業の付加低減の観点から、コネクタの挿抜力を小さくすることが求められている。特に、自動車のエンジンルーム内などの狭い空間では挿抜作業が困難なため、前記挿抜力の低減が強く求められている。前記挿抜力が高いと、組み付けの作業者の作業負荷を軽減するため、てこの原理を使った設備を導入する必要も生じる。
【０００４】
前記挿抜力を低減する方法として、端子間の接触荷重（接触圧力）を弱める方法があるが、この方法を採用すると端子の接触面間にフレッティング（Ｆｒｅｔｔｉｎｇ）現象が起きて端子間に導通不良が起きることがある。
【０００５】
前記フレッティング現象とは、振動や温度変化などが原因で端子の接触面間に起きる微摺動により、端子表面の軟質のＳｎめっき層が摩耗し酸化して、比抵抗の大きい摩耗粉になる現象で、この現象が端子間に発生すると接続不良が起きる。そして、この現象は端子間の接触荷重が低いほど起き易い。この現象は、コネクタ端子表面のＳｎめっき層を薄くすることで発生しにくくなるが、発生を完全に防止することは困難である。
このため従来は高い接触荷重のメス端子が使われてきており、組み付け作業で要望されている低挿抜力化には応じることができていなかった。
【０００６】
コネクタのメス端子の接触荷重を低減しようとする技術としては、銅合金母材上にニッケル、銅、錫のめっき層を順次積層し、錫めっき層の厚みを１．１μｍ以下とするものがある（特許文献１参照）が、接触荷重は２５Ｎ以下であれば十分であるとされており、さらに低い接触荷重が求められている多極コネクタ用の端子材料としては適用できない。
また、母材表面にＣｕ−Ｓｎ合金被覆層とＳｎ被覆層をこの順に形成した接続部品用導電材料も提案されている（特許文献２参照）が、この材料は単に低摩擦係数を示すにとどまり、コネクタ端子に用いた場合の低挿入効果が大きいとはいえない。材料の選択のみによってコネクタの低挿抜力化を行うことには限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１５１６６８号公報
【特許文献２】特開２００６−７７３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、製造が容易で、電気接続性が安定しており、挿抜性が改善された、オス端子、メス端子を含んで構成される電気電子部品用のコネクタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、以下の手段により達成される。
（１）オス端子を有するオスコネクタと、接触荷重が０．６Ｎ以上６．０Ｎ以下であるメス端子を有するメスコネクタとが互いに接続可能に構成されているコネクタであって、前記オス端子および前記メス端子の少なくとも一方の最表面が厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とするコネクタ。
（２）前記オス端子の最表面が、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とする（１）に記載のコネクタ。
（３）オス端子を有するオスコネクタと、接触荷重が０．６Ｎ以上６．０Ｎ以下であるメス端子を有するメスコネクタとが互いに接続可能に構成されているコネクタであって、前記オス端子および前記メス端子の少なくとも一方の接点部分の最表面が厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とするコネクタ。
（４）前記オス端子の接点部分の最表面が、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とする（３）に記載のコネクタ。
【００１０】
（５）オス端子を有するオスコネクタと、接触荷重が０．６Ｎ以上６．０Ｎ以下であるメス端子を有するメスコネクタとが互いに接続可能に構成されているコネクタであって、前記オス端子および前記メス端子の少なくとも一方の最表面が、最大厚み０．０１μｍ以上０．５０μｍ以下の分散純Ｓｎ層を含み、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下かつ前記分散純Ｓｎ層厚み以上のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とするコネクタ。
（６）前記オス端子の最表面が、最大厚み０．０１μｍ以上０．５０μｍ以下の分散純Ｓｎ層を含み、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下かつ前記分散純Ｓｎ層厚み以上のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とする（５）に記載のコネクタ。
（７）オス端子を有するオスコネクタと、接触荷重が０．６Ｎ以上６．０Ｎ以下であるメス端子を有するメスコネクタとが互いに接続可能に構成されているコネクタであって、前記オス端子および前記メス端子の少なくとも一方の接点部分の最表面が、最大厚み０．０１μｍ以上０．５０μｍ以下の分散純Ｓｎ層を含み、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下かつ前記分散純Ｓｎ層厚み以上のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とするコネクタ。
（８）前記オス端子の接点部分の最表面が、最大厚み０．０１μｍ以上０．５０μｍ以下の分散純Ｓｎ層を含み、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下かつ前記分散純Ｓｎ層厚み以上のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されていることを特徴とする（７）に記載のコネクタ。
なお、本発明において「最表面」とは「最表層およびその表面」の意味である。
また、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フレッティング現象を抑制しつつ低接触荷重とすることが可能となり、低挿抜力端子を有するコネクタを提供することができる。本発明のコネクタは、挿抜力が低いにもかかわらず、オスメス端子接点の電気的な接続信頼性が維持されている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施態様のコネクタのオス端子を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施態様のコネクタのメス端子の内部構造を示す斜視図である。
【図３】本発明のコネクタの接続状態を説明する概略断面図である。
【図４】接触荷重測定による変位−荷重のグラフの一例である。
【図５】本発明の金属材料の実施形態を示す斜視説明図である。
【図６】本発明の金属材料の製造に用いるめっき積層体の斜視説明図である。
【図７】ＡＥＳ装置を用いた測定部位の一例を示すＳＥＭ写真である。
【図８】図７に示す測定部の金属組織を示す、ＡＥＳ装置を用いて得たマッピング像（Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉマップ）の写真である。
【図９】図７に示す測定部の金属組織を示す、ＡＥＳ装置を用いて得たマッピング像（Ｓｎマップ）の写真である。
【図１０】図７に示す測定部の金属組織を示す、ＡＥＳ装置を用いて得たマッピング像（Ｃｕマップ）の写真である。
【図１１】図７に示す測定部の金属組織を示す、ＡＥＳ装置を用いて得たマッピング像（Ｎｉマップ）の写真である。
【図１２】ＡＥＳ装置を用いた測定部位の一例を示すＳＥＭ写真である。
【図１３】図１２に示す測定部の金属組織を示す、ＡＥＳ装置を用いて得たマッピング像（Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉマップ）の写真である。
【図１４】図１２に示す測定部の金属組織を示す、ＡＥＳ装置を用いて得たマッピング像（Ｓｎマップ）の写真である。
【図１５】図１２に示す測定部の金属組織を示す、ＡＥＳ装置を用いて得たマッピング像（Ｃｕマップ）の写真である。
【図１６】図１２に示す測定部の金属組織を示す、ＡＥＳ装置を用いて得たマッピング像（Ｎｉマップ）の写真である。
【図１７】図１２に示す測定部の一部に対応する、Ｃｕ−Ｓｎ合金層表面のＣｕ−Ｓｎ合金およびＳｎの分布の一例を示す概略平面図である。
【図１８】図１２に示す測定部の一部に対応する、Ｃｕ−Ｓｎ合金層表面のＣｕ−Ｓｎ合金およびＳｎの分布の他の一例を示す概略平面図である。
【図１９】微摺動試験方法の説明図である。
【図２０】挿入力試験の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のコネクタは、オス端子を有するオスコネクタと、メス端子を有するメスコネクタとが互いに接続可能に構成されているコネクタであって、オス端子およびメス端子の少なくとも一方の最表面が厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料により形成されたものである。オス端子を有するオスコネクタは、一般に１つ以上のオス端子がハウジング（図示せず）に収容されて構成される。メス端子を有するメスコネクタについても同様に、一般に１つ以上のメス端子がハウジング（図示せず）に収容されて構成される。コネクタに関する事項は、本発明においては一般的事項であるため、図示および詳細な説明は割愛する。
【００１４】
また、上記金属材料は、例えば導電性基材に、主にＮｉ、Ｃｕ、Ｓｎなどの元素をめっき処理することにより好適に作成されるものである。また、それらのめっき種、めっき厚構成、熱処理の有無、熱処理有りの場合の熱処理温度の時間、ならびに冷却の有無、冷却有りの場合の冷却時間等は、総合的な製造コスト、ならびに使用される部位における要求の品質に応じて適宜設定されるものである。
【００１５】
図１は、本発明の一実施態様のコネクタのオス端子１０を示す斜視図である。オス端子１０は、メス端子２０との接続部分であるタブ１１と、電線との圧着を行う圧着部分であるワイヤバレル１２とを備える。タブ１１は平板状に形成され、その上面および下面はそれぞれ平滑な面に仕上げられている。
【００１６】
また、図２は、本発明の一実施態様のコネクタのメス端子２０の内部構造を示す斜視図である。この図１に示すオス端子１０と図２に示すメス端子２０は、互いに接続可能なもので、コネクタを構成する。図２において、メス端子２０のオス端子１０との接点部分は、中空の箱形状であり、舌片２１、ディンプル２２およびビード２３とをその内部に備えている。
ディンプル２２は、舌片２１の上部に設けられた凸状の部材であり、オス端子１０との接続時には、タブ１１の下面と点接触する。舌片２１は、接点圧力即ちディンプル２２をタブ１１に押付ける圧力を作用させるバネとしての機能を有している。また、ビード２３も凸状の部材であり、タブ１１の上面と接触し、当該ディンプル２２がタブ１１に及ぼす接点圧力を受ける。
【００１７】
オス端子１０およびメス端子２０の少なくとも一方の、少なくとも一部分は、最表面が厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料で形成されている。このような金属材料を最表面に用いることで、摩擦係数を下げることができ、かつ、フレッティング現象を抑制できる。Ｃｕ−Ｓｎ合金層は厚み０．２０μｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましく、０．３０μｍ以上０．６０μｍ以下であることがさらに好ましい。オス端子１０および／またはメス端子２０の一部のみが上記金属材料で形成されていてもよく、その場合、少なくとも接点部分が上記金属材料で形成されていていることが好ましい。
【００１８】
上記金属材料としては、上記Ｃｕ−Ｓｎ層に純Ｓｎ層が分散しているものも好ましく用いることができる。この場合、分散純Ｓｎ層は最大厚みが０．０１〜０．５０μｍであり、０．０３〜０．３０μｍが好ましい。このときＣｕ−Ｓｎ合金層は、分散純Ｓｎ層の厚み以上の厚みを有する。なお、ここでいう分散純Ｓｎ層とは、純Ｓｎの少なくとも一部が前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面に露出し、断面視において島状または点状に分散して形成されている層をいう。分散純Ｓｎの作用等については後述する。
【００１９】
オス端子１０とメス端子２０のどちらか一方の最表層が上記Ｃｕ−Ｓｎ合金層である金属材料で形成されている場合には、メス端子２０のみＣｕ−Ｓｎ合金層を有するものより、オス端子１０のみＣｕ−Ｓｎ合金層を有するものであることが好ましく、オス端子１０とメス端子２０両方ともＣｕ−Ｓｎ合金層を有するものであることがさらに好ましい。
なお、本発明において、金属材料の最表層の状態は、コネクタとして初期状態のものを意味するものである。
【００２０】
オス端子１０をメス端子２０に接続する際には、図３の概略断面図に示すように、タブ１１を舌片２１とビード２３との間隙に挿入する。このとき、ビード２３がタブ１１の上面に摺接すると共に、ディンプル２２がタブ１１の下面に摺接する。そして、タブ１１を完全に挿入すると、ビード２３及びディンプル２２がそれぞれタブ１１に接触した状態で、タブ１１がそれらの間に圧接保持され、これによりオス端子１０及びメス端子２０間の電気的接続がなされる構成となっている。
【００２１】
このように接続がなされるに際には、オス端子１０側については、そのタブ１１の上面および下面が接点部分となっている。一方、メス端子２０側については、そのディンプル２２およびビード２３が接点部分となっている。
なお、本発明で接点部分とは、オス端子をメス端子に挿入するとき、メス端子のディンプル、およびビードとオス端子のタブとが接する面、ならびにオス端子をメス端子に挿入した後、メス端子のディンプル、およびビードとオス端子のタブとが接する面の両者を指す。
【００２２】
また、オス端子１０とメス端子２０との間で表面の硬さに差がある場合、軟らかい方がけずれ易くなり、そのけずれ量が小さくなるほど挿入力が小さくなる。このことを考慮すると、接続時におけるオス端子、メス端子それぞれの接点部分の軌跡に対応して接触面積の大きい側の材料を固くすることが好ましい。これにより、コネクタ挿抜抵抗を低減するとともに、コネクタ組立時において必要な挿入力を低減し、組立作業の作業効率を向上し作業員の疲労を低減することが可能となる。
【００２３】
また、通常、オス端子は、挿入し易いように平坦な形状をしているのに対し、メス端子は内面上下の一方あるいは両方に曲げ加工を有し、ばねの役割を持たせた形状を有している。さらに、通常はメス端子側の接点を挿入されるオス端子側に突出させている。このため、オス端子は平板をそのまま打ち抜いて製造する場合があるのに対し、メス端子は、曲げ加工を行って製造する場合が多いため、メス端子の方が加工し易さの点で金属材料の硬さをオス端子に比べて低くする方が好ましい。特に、近年の小型化に対応するために製造工程において厳しい曲げ加工を伴う場合には、加工し易いメス端子を有する本発明が好適である。
その他、構造上、端子を挿入する上で、オス端子の接点部分の軌跡に対応する接触面積がメス端子の接点部分の軌跡に対応する接触面積よりも大きくなることも、本実施形態の硬化処理（最表面に厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層を形成する）対象として、オス端子を選択することが有効である理由となる。
【００２４】
本発明のコネクタは、オス端子とメス端子の接触荷重が０．６〜６．０Ｎとなる接点構造のメス端子を有する。接触荷重は１．０〜５．０Ｎが好ましく、２．０〜４．０Ｎがさらに好ましい。
なお、本発明における「接触荷重」とは、端子の接点が押付け合う力のことである。但し、接触面に複数の接点がある場合は、その総和を指す。
例えばメス端子が、図２に示すように片側が一つのディンプル形状（２２）を備えたばね片、反対側が固定されたビード形状（２３）を有するものの場合、
端子嵌合時のばね反力＝接触荷重
となる。この接触荷重は、解体したメス端子を用い、マイクロスコープによるタブギャップ測定で得られた値を変位（オス端子が挿入された状態を仮定した際の押込み変位）とみなして、微小荷重計によって得られたばね特性（変位−荷重グラフ）から読み取る方法で測定することができる。このときのタブギャップとは、メス端子のビード−ディンプル間の距離である。また、ばね特性の測定は、微小荷重計に取り付けた専用治具でディンプルを押し下げるなどの方法で行う。
接触荷重の調整は、前記測定方法によってあらかじめ変位−荷重グラフを作成しておき、所望の接触荷重に対する変位の値から求められるタブギャップを設定することで行える。変位はオス端子のタブ厚からメス端子のタブギャップを差し引いたものなので、オス端子のタブ厚が決まれば、所望の接触荷重を有するメス端子のタブギャップが定まる。
本発明によれば、このような低い接触荷重の接点構造により、小さい力で挿抜できるため、組み付け作業の負担を大きく軽減することができる。
【００２５】
このコネクタは、例えば車載用コネクタとして自動車に搭載されるが、本発明に係るコネクタの用途は車載用に限定されず、電気・電子機器等いかなる用途のコネクタにも適用可能である。
【００２６】
次に、本発明のコネクタを構成する、上記最表面に厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層を有する金属材料について説明する。
【００２７】
本発明のコネクタのオス端子およびメス端子の少なくとも一方を形成する金属材料は、最表面に厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層が設けられたものである（以下、コネクタ用金属材料という）。好ましくは、表面に向けて徐々にＣｕ濃度を減少させた材料、Ｃｕ−Ｓｎ合金層中にＳｎまたはＳｎ合金が分散している材料などを用いる。ＳｎまたはＳｎ合金は一部がＣｕ−Ｓｎ合金層の表面に露出していてもよい。
上記Ｃｕ−Ｓｎ合金層が設けられる直下の層は、特に限定されるものではなく、例えば、Ｃｕ−Ｓｎ合金層が導電性基体上に設けられたものでも良いし、導電性基体上に、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｕ合金、Ｎｉ合金、Ｆｅ、Ｆｅ合金、Ｃｏ、またはＣｏ合金のいずれか１種あるいは２種からなる金属または合金層が設けられ、その上に前記最表面のＣｕ−Ｓｎ合金層が設けられたものでも良い。
【００２８】
図５は、本発明の好ましい一つの実施態様のコネクタ用金属材料を示す斜視図であり、導電性基体１上に、Ｎｉからなる下地層２、その上にＣｕからなる中間層３、その上にＣｕ−Ｓｎ合金層４を設けたコネクタ用金属材料５である。
【００２９】
コネクタ用金属材料５は、例えば、図６の斜視図に示すような導電性基体１上に、Ｎｉ層（Ｎ層）２ａ、Ｃｕ層（Ｃ層）３ａ、Ｓｎ層（Ｓ層）４ａをこの順にめっきしてめっき積層体６を作製し、これを熱処理して、前記Ｃ層３ａのＣｕとＳ層４ａのＳｎを熱拡散させ、反応させて、最表面のＣｕ−Ｓｎ合金層を形成し、製造される。この熱処理の間、基体成分の熱拡散はＮ層２ａにより阻止される。Ｓ層４ａとＣ層３ａの体積比（Ｓ／Ｃ）は、Ｃｕ−Ｓｎ合金層４の必要厚みを考慮し、さらに熱処理後においてＳ層４ａが消滅し、Ｃ層３ａは中間層として残るように決めるが、前記Ｃ層３ａの熱処理後の厚み（中間層３の厚み）は特に厳密に規定する必要がないため、めっき積層体６の設計およびその熱処理は容易に行える。従って本発明に用いるコネクタ用金属材料５は製造が容易で生産性に優れる。
【００３０】
上記のＣ層３ａのＣｕとＳ層４ａのＳｎを熱拡散させ、反応させて、最表面のＣｕ−Ｓｎ合金層を形成する際には、上記の熱処理の後、冷却処理を行うことが好ましい。適切な条件で冷却処理を行うことにより、ＣｕとＳｎの拡散を層状ではなく、グラデーション的に形成させることが可能となる。また、純Ｓｎを最表面に部分的に残存させて形成することができる。
【００３１】
上記熱処理は、任意の方法で行うことができるが、好ましくは、めっき積層体６を炉内温度３００〜８００℃のリフロー炉内に３〜２０秒間通過させる処理である。
【００３２】
また、上記の冷却処理は、任意の方法で行うことができるが、好ましくは２０〜８０℃の液体中を１〜１００秒、さらに好ましくは２０〜６０℃の気体中を１〜３００秒かけて通過させ、その後２０〜８０℃の液体中を１〜１００秒かけて通過させることで行うことである。また、さらに好ましくは３０〜５０℃の水中を５〜１５秒かけて通過させることで行うことである。
【００３３】
めっき積層体６のＣ層３ａの厚みは通常０．０１μｍ以上とする。上限は実用面、材料費、製造コストなどを考慮して５．０μｍ程度が望ましい。このＣ層３ａの厚みは、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下がさらに望ましい。なおＣ層３ａがＣｕのとき、Ｃ層３ａが薄いと熱処理後のＣ層（中間層３）に微細孔が多数発生し、中間層としてのバリア機能が失われることがあるので、Ｃ層３ａがＣｕのときはＣ層３ａの厚みはＣｕ合金の場合より若干厚めにすることが好ましい。
【００３４】
本発明において、Ｓ層４ａが完全に反応するにはその厚みによっては長時間を要するため、熱処理後においてＳｎがＣｕ−Ｓｎ合金層４中に点状または島状に分散し残存することがあるが、このことでコネクタ用金属材料５の機能が低下することは殆どない。この場合、分散したＳｎまたはＳｎ合金の一部がＣｕ−Ｓｎ合金層４の表面に露出することがあるが、露出したＳｎまたはＳｎ合金の露出面積は、分散したＳｎまたはＳｎ合金の表面積に比べて十分小さくなっていることが好ましい。
リフロー処理後の製品に、下地にＣ層３ａが過剰に厚く残存した場合、通常、それらが熱的負荷を受けると表面まで拡散し、さらには酸化・抵抗上昇とつながる場合があるため、望ましくないが、最表面層にＣｕ−Ｓｎが存在しつつ、加えて純Ｓｎが分散（残存）していると、下地に過剰に残存したＣｕの拡散を純Ｓｎが受け、銅の最表面への拡散・酸化を抑え、抵抗上昇を防ぐことが可能となる。
【００３５】
さらに、最表面のＣｕ−Ｓｎ合金層４中にＳｎを分散させた場合、Ｃｕ層（中間層）３を厚く残存させたとしても、分散させたＳｎがその過剰分と反応して拡散することが可能となり、その拡散効果は高温環境下で著しい。したがって、めっき製造条件の設計領域をより広くとることが可能となり、高温環境下においても長期間特性が維持される。このように、Ｃｕ−Ｓｎ合金層中４にＳｎまたはＳｎ合金が分散するものも本発明に用いることのできる金属材料の一例である。ここで、断面視において点状または島状に分散したＳｎまたはＳｎ合金については、たとえばＡＥＳ（Ａｕｇｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：オージェ電子分光分析）装置を用いて得たマッピング像のＣｕ−Ｓｎ合金層中のＳｎ、またはＳｎ合金の面積の占有率（体積の占有率とほぼ等しい）が０〜６０％となるものをいう。また、断面視において島状に分散したＳｎまたはＳｎ合金は、最表面に一部が露出するものと最表面に露出しないものとがある。典型的には、最表面に一部が露出するものは、断面視においては最表面に露出したＳｎまたはＳｎ合金の内部にＣｕ−Ｓｎ合金の部分が存在し、最表面の平面視においてはＳｎまたはＳｎ合金がドーナツ状であるものも存在する。また、前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層４に分散し残存するＳｎまたはＳｎ合金のうち表面近傍にのみ分散し残存するＳｎまたはＳｎ合金は薬品により溶解除去しても差し支えない。前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層４の表面近傍にのみ分散し残存するＳｎまたはＳｎ合金は、Ｃｕ−Ｓｎ合金層４の表面から突出した状態で多く存在すると前述したフレッティングの原因となるので、除去することが望ましいこともある。
本発明において用いることができるものとしては、上記のとおり、最表面が最大厚み０．０１〜０．５０μｍの分散純Ｓｎ層を含み、厚み０．１０μｍ以上３．０μｍ以下かつ前記分散純Ｓｎ層厚み以上のＣｕ−Ｓｎ合金層である金属材料がある。
【００３６】
なお、上記Ｃｕ−Ｓｎ合金層は、銅または銅合金基体上に直接Ｓｎめっきを施しても形成することができる。この場合、上記めっき積層体におけるＣ層は基体そのものであり、その上にＳｎめっきによりＳｎ層（Ｓ層）が形成されていることになる。Ｓｎめっきの後、熱処理して、基体のＣｕとめっき層のＳｎを熱拡散させ、反応させて、最表層のＣｕ−Ｓｎ合金層を形成させることは、めっきでＣｕ層とＳｎ層を形成した場合と同様である。ただし、基体上に直接Ｓｎめっきする場合には、例えば０．２５ｍｍ板厚の母材に１μｍのＳｎめっきを施し、さらに７５０℃において６秒の熱処理を与えて作製することが好ましい。
【００３７】
図７〜図１１は本発明の金属材料の１例のＡＥＳ装置を用いて得たマッピング像である。ここでは、まずＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ：収束イオンビーム）にて試料傾斜６０度で、３０度斜め断面を作成しオージェ測定（ＡＥＳ）分析用試料とし、さらにＡＥＳ分析を３０度斜め断面が水平となるように試料を傾斜して分析し、ＡＥＳ電子像を得たものである。なお、最表面のＣｕ−Ｓｎ合金層には、Ｃｕ６Ｓｎ５、Ｃｕ３Ｓｎ、Ｃｕ４ＳｎなどのＣｕ−Ｓｎ金属間化合物が混在した層として存在していた。
【００３８】
図７は、サンプル断面のＡＥＳ測定部のＳＥＭ写真（横幅：１１．７μｍ）である。図８〜図１１は、図７に示す測定部の金属組織を示すマッピング像である。図８はＳｎ、Ｃｕ、Ｎｉを異なる色の濃淡で示すＳｎ−Ｃｕ−Ｎｉマップ、図９はＳｎを白色で示すＳｎマップ、図１０はＣｕを白色で示すＣｕマップ、図１１はＮｉを白色で示すＮｉマップである。
【００３９】
図７〜図１１において、３１はＣｕ−Ｓｎ合金層の表面、３２は基体、３３は下地層、３４は中間層、３５はＣｕ−Ｓｎ合金層を示している。また、図９においてはＣｕ−Ｓｎ合金層３５が、白く示されており、表面３１側のより明るい所はＳｎが多く含まれていることを示している。また、図１０では、下地層３３が黒く示されており下地層３３にはＣｕが実質的に含まれないことが示している。図１１では、下地層３３のみが白く示されておりＮｉが下地層３３以外には拡散していないことを示している。
また、図８〜図１１に示すように、Ｃｕ−Ｓｎ合金層３５中にＳｎまたはＳｎ合金がほとんど残存していない（ＳｎまたはＳｎ合金の占める面積が０〜１０％）ことがわかる。さらに、図１０に示すように、表面に向けて徐々にＣｕが減少していることがわかる。
【００４０】
図１２〜図１６は本発明の別の例の金属材料の図８〜図１１と同様にＡＥＳ装置を用いて得たマッピング像である。図１２は、サンプル断面のＡＥＳ測定部のＳＥＭ写真（横幅：１１．７μｍ）である。図１３〜図１６は、図１２に示す測定部の金属組織を示すマッピング像である。図１３はＳｎ、Ｃｕ、Ｎｉを異なる色の濃淡で示すＳｎ−Ｃｕ−Ｎｉマップ、図１４はＳｎを白色で示すＳｎマップ、図１５はＣｕを白色で示すＣｕマップ、図１６はＮｉを白色で示すＮｉマップである。図１２〜図１６において、３１はＣｕ−Ｓｎ合金層の表面、３２は基体、３３は下地層、３４は中間層、３５はＣｕ−Ｓｎ合金層を示す。また、図１３においては、Ｃｕ−Ｓｎ合金層３５中に、色が濃く示されるＳｎまたはＳｎ合金３６が島状に分散している。また、図１４においては、Ｃｕ−Ｓｎ合金層３５が明るく示されており、表面３１側のより白い島状の箇所はＳｎまたはＳｎ合金３６が含まれていること状を示している。また、図１５では、下地層３３および島状のＳｎまたはＳｎ合金３６にはＣｕが実質的に含まれないことが示している。図１６では、下地層３３のみが白く示されておりＮｉが下地層３３以外には拡散していないことを示している。
また、図１３〜図１６に示すように、Ｎｉ層上のＣｕ−Ｓｎ合金層中のＳｎまたはＳｎ合金の占める面積が３０〜６０％であった。さらに、図１５に示すように、表面に向けて徐々にＣｕが減少していることがわかる。
【００４１】
なお、この例の金属材料では、図１３に示されるように、断面視において、Ｃｕ−Ｓｎ合金層３５中にＳｎまたはＳｎ合金３６が島状に分散し、島状に分散したＳｎまたはＳｎ合金３６の一部がＣｕ−Ｓｎ合金層３５の表面３１に露出しており、さらに図１７および図１８に概略的に示されるように、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面に露出したＳｎまたはＳｎ合金の内部にＣｕ−Ｓｎ合金の部分が存在している（表面からはＣｕ−Ｓｎ合金層にＳｎまたはＳｎ合金が略ドーナツ状に露出しているように見える）。なお、図１７および図１８において、４は最表面のＣｕ−Ｓｎ金属めっき層、４ｂはＣｕ−Ｓｎ金属間化合物、４ｃは図２においてＳｎ層（Ｓ層）を形成していたＳｎまたはＳｎ合金の一部であって、Ｃｕ−Ｓｎ金属間化合物４ｂはＣｕ−Ｓｎ合金層４と連結されて最表面の層の一部を形成している。
このような状態は、めっき積層体のＳ層とＣ層の体積比が１．９０より小さく（ＳｎがすべてＣｕ−Ｓｎ合金化した際に金属材料の表面にＳｎ層が残らない条件）、かつ熱処理をＳｎが完全にＣｕ−Ｓｎ合金化されない状態で急冷することなどにより終了させた場合に発生する。このような状態では、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面に露出したＳｎまたはＳｎ合金の周囲に存在するこれより硬いＣｕ−Ｓｎ合金が接点等と接触するため、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面に露出したＳｎまたはＳｎ合金がけずれることが少なく、フレッティングの影響を受けにくいだけでなく、高温放置時にＣｕ−Ｓｎ合金層の下層側に存在するＣｕとＣｕ−Ｓｎ合金層中に分散したＳｎまたはＳｎ合金とが反応してＣｕ−Ｓｎ合金が形成される余地があるため、表面にＣｕＯなどが形成されることがなく、接触抵抗が安定するという効果ももたらされる。
【００４２】
本発明に用いられるコネクタ用金属材料５における中間層３の厚さは、特に限定されるものではないが、０．０１〜１．０μｍが好ましく、０．０５〜０．５μｍがさらに好ましい。
【００４３】
本発明に用いられるコネクタ用金属材料５は銅または銅合金からなる中間層３が設けられたものであるが、仮に前記めっき積層体６の熱処理後にＳ層４ａとともにＣ層３ａも消滅することがあっても、かかる金属材料の端子挿抜性などが低下することは殆どない。
【００４４】
本発明においては、最表面のＣｕ−Ｓｎ合金層は基体側から表面に向けて徐々にＣｕ濃度を減少させたものであることが好ましく、この場合、Ｃｕ−Ｓｎ合金層とその下のＣｕ層、あるいは基体との境界は明確に形成されないものとなる。この場合におけるＣｕ−Ｓｎ合金層とその下のＣｕ層、あるいは基体との境界を規定する場合は、ＦＩＢ加工後のＡＥＳによる断面観察によって、ＳｎあるいはＣｕのモル濃度が８５％を越える部分は、ＳｎあるいはＣｕの単体層とみなす。逆にＳｎあるいはＣｕのモル濃度が８５％以下の場合にはＣｕ−Ｓｎ合金層とみなす。また、合金層がフラットな層を形成せず凹凸のある層を形成する場合には、３箇所のＣｕ−Ｓｎ合金層の厚みを上記方法によって計測し、その平均値をＣｕ−Ｓｎ合金層の厚さとみなす。
上記のＣｕ濃度の分布は製造条件によって、層状な濃度分布と、グラデーション的な濃度分布の両方とも作ることができるが、製造の容易さからはグラデーションの方が好ましい。本発明において上記のように定義されるＣｕ−Ｓｎ合金層全体での合金組成としては、Ｓｎのモル濃度が１５〜８５％であることが好ましく、２５〜７５％であることがさらに好ましい。
【００４５】
本発明においては、最表面を表面に向けて徐々にＣｕ濃度を減少させたＣｕ−Ｓｎ合金層とする端子接点部分と、最表面をＳｎ層とする電線圧着部とを含む金属材料とすることができ、この態様の金属材料は前記端子接点部分となる箇所のＳ層をマスキングなどにより薄くめっきし、前記電線圧着部となる箇所のＳ層を厚くめっきして熱処理することにより製造できる。この方法によれば、最表面の材質が部位ごとに異なる金属材料を容易に製造できる。
【００４６】
前記めっき積層体６の熱処理をリフロー処理（連続処理）により施す場合は、めっき積層体６の実体温度を好ましくは２３２〜５００℃にして０．１秒以上１０分以下、より好ましくは１００秒以下、さらに好ましくは１０秒以下加熱して施す。このリフロー処理は、たとえばリフロー炉内の温度を５００℃〜９００℃に保ち１０分以下、好ましくは１０秒以下で加熱を施すことで実現される。実際には実体温度による温度よりリフロー炉内の温度のほうが計測しやすいため、リフロー炉内の温度管理を行うことによりリフロー処理を施すことが望ましい。なお、バッチ処理により施す場合は前記積層体を好ましくは５０〜２５０℃の炉内に数１０分乃至数時間保持して施す。なお、熱処理をリフロー処理により施す場合の温度や加熱時間は、めっき積層体６のＮ層２ａ、Ｃ層３ａ、Ｓ層４ａの厚さなどに適合した条件に設定する必要があるが、後述する実施例において説明するように、個々の具体的条件は、適宜設定することができる。
【００４７】
本発明において、導電性基体１には、端子に要求される導電性、機械的強度および耐熱性を有する銅、リン青銅、黄銅、洋白、ベリリウム銅、コルソン合金などの銅合金、鉄、ステンレス鋼などの鉄合金、銅被覆鉄材やニッケル被覆鉄材などの複合材料、各種のニッケル合金やアルミニウム合金などが適宜用いられる。
【００４８】
前記金属および合金（材料）のうち、特に銅、銅合金などの銅系材料は導電性と機械的強度のバランスに優れ好適である。前記導電性基体１が銅系材料以外の場合は、その表面に銅または銅合金を被覆しておくと耐食性および下地層２との密着性が向上する。
【００４９】
前記導電性基体１上に必要に応じ設けることのできる下地層２は、基体成分がＣｕ−Ｓｎ合金層４に熱拡散するのを防止するバリア機能を有するＮｉ、Ｃｏ、またはＦｅの金属、あるいはＮｉ−Ｐ系、Ｎｉ−Ｓｎ系、Ｃｏ−Ｐ系、Ｎｉ−Ｃｏ系、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ系、Ｎｉ−Ｃｕ系、Ｎｉ−Ｃｒ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｆｅ系などのＮｉ合金、Ｆｅ合金、またはＣｏ合金が好適に用いられる。これら金属および合金は、めっき処理性が良好で、価格的にも問題がない。中でも、ＮｉおよびＮｉ合金はバリア機能が高温環境下にあっても衰えないため推奨される。
【００５０】
前記下地層２に用いるＮｉなどの金属（合金）は、融点が１０００℃以上と高く、接続コネクタの使用環境温度は２００℃以下と低いため、下地層２はそれ自身熱拡散を起こし難いうえ、そのバリア機能が有効に発現される。下地層２には、導電性基体１の材質によっては導電性基体１と中間層３との密着性を高める機能もある。
【００５１】
下地層２の厚みは、０．０５μｍ未満ではそのバリア機能が十分に発揮されなくなり、３μｍを超えるとめっき歪みが大きくなって基体から剥離し易くなる。従って０．０５〜３μｍが望ましい。下地層２の厚みの上限は端子加工性を考慮すると１．５μｍ、さらには０．５μｍが好ましい。
下地層２は、１層であっても２層以上であってもよい。２層以上とする場合は、隣接する層との関係で、バリア機能や密着性を高める機能などを適宜設定することができるといった利点がある。
【００５２】
本発明において、中間層３には、銅の他、Ｃｕ−Ｓｎ系などの銅合金が適用できる。銅合金のＣｕ濃度は５０質量％以上が望ましい。
【００５３】
本発明に用いられるめっき積層体６において、Ｓ層４ａがＳｎでＣ層３ａがＣｕの場合のＳ層４ａとＣ層３ａの体積比（Ｓ／Ｃ）は、１．８５以下が望ましく、前記Ｓ層４ａの厚みは９．５μｍ以下が望ましい。
【００５４】
前記めっき積層体６のＮ層２ａ（Ｎｉなど）、Ｃ層３ａ（Ｃｕなど）、Ｓ層４ａ（Ｓｎなど）などはＰＶＤ（Physical  Vapor  Deposition）法などによっても形成できるが、湿式めっき法が簡便かつ低コストで望ましい。
【００５５】
本発明において、Ｃｕ−Ｓｎ合金層４を形成するＣｕ−Ｓｎ金属間化合物としてはＣｕ６Ｓｎ５、Ｃｕ３Ｓｎ、Ｃｕ４Ｓｎなどが挙げられる。Ｃｕ６Ｓｎ５はＣｕの１体積に対しＳｎの１．９０体積が反応して生成される。Ｃｕ３ＳｎはＣｕの１体積に対しＳｎの０．７６体積が反応して生成される。Ｃｕ４ＳｎはＣｕの１体積に対しＳｎの０．５７体積が反応して生成される。
【００５６】
従って、Ｓ層４ａとＣ層３ａの体積比（Ｓ／Ｃ）が、例えば１．９０〜１．８０のめっき積層体を長時間熱処理するとＣｕ６Ｓｎ５が主体のＣｕ−Ｓｎ合金層が形成され、前記体積比が、例えば０．７６〜０．７０のめっき積層体を長時間熱処理するとＣｕ３Ｓｎが主体のＣｕ−Ｓｎ合金層が形成され、前記体積比が、例えば０．５７〜０．５０のめっき積層体を長時間熱処理するとＣｕ４Ｓｎが主体のＣｕ−Ｓｎ合金層が形成される。なお、熱処理の温度が高く、かつ熱処理の時間が短い場合などは、これらの反応が完全には行われず、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の厚さが薄くなる場合や、Ｃｕ６Ｓｎ５、Ｃｕ３Ｓｎ、Ｃｕ４Ｓｎが混在した層として形成される場合もある。
【００５７】
本発明において、Ｃｕ−Ｓｎ合金層４をＣｕ６Ｓｎ５層とＣｕ３Ｓｎ層の２層で構成する場合、各層の厚みは特に規定しないが、Ｃｕ６Ｓｎ５層は０．０１〜５．０μｍ、Ｃｕ３Ｓｎ層は０．００８〜４．０μｍが望ましい。
【００５８】
本発明に用いるコネクタ用金属材料５は、Ｃｕ−Ｓｎ合金層４の表面に厚さ１００ｎｍ以下の酸化膜が形成されても、その性能に悪影響はない。本発明のコネクタ用金属材料５では、熱処理前の最外層４ａはＳｎまたはＳｎ合金としており、この場合酸化物としてＳｎの酸化物が形成される。Ｓｎの酸化物はＣｕの酸化物などと比較して導電性が高く、金属材料としての導電性に悪影響を与えないと考えられる。酸化膜の厚さは３０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００５９】
本発明において、導電性基体１と下地層２の間、下地層２と中間層３の間、中間層３とＣｕ−Ｓｎ合金層４の間に、隣接する層より薄い異種材料を介在させてもよい。
また、本発明のコネクタに用いる金属材料は、導電性基体１上にＣｕ−Ｓｎ合金層４を設けてもよいし、導電性基体１上に設けられた下地層２上にＣｕ−Ｓｎ合金層４を設けても良い。
本発明のコネクタにおいては上記の金属材料の低摩擦効果と端子の低接触荷重設計の相乗効果によって、材料の選択のみでは行えなかった挿抜性のさらなる改善が可能となり、あわせて安定した電気接続性も維持することもできる。
【実施例】
【００６０】
次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、たとえばサンプルおよびその作製条件などは具体的一例にすぎず、本発明はこれに制限されるものではない。
【００６１】
実施例１〜２４、比較例１〜１２
厚み０．２０ｍｍの黄銅条に脱脂および酸洗をこの順に施し、次いで下記の条件で前記銅合金条にＮｉ（実施例２１〜２４のみ）、Ｃｕ、Ｓｎを層状に電気めっきしてめっき積層体を作製した。
【００６２】
（めっき条件）
［Ｎｉめっき］
めっき液：スルファミン酸ニッケル      ５００ｇ／リットル
ホウ酸                        ３０ｇ／リットル
めっき条件：（電流密度）５Ａ／ｄｍ2  （浴温度）６０℃
［Ｃｕめっき］
めっき液：硫酸銅                      １８０ｇ／リットル
硫酸                          ８０ｇ／リットル
めっき条件：（電流密度）２０Ａ／ｄｍ2  （浴温度）４０℃
［Ｓｎめっき］
めっき液：硫酸Ｓｎ                      ８０ｇ／リットル
硫酸                          ８０ｇ／リットル
めっき条件：（電流密度）１０Ａ／ｄｍ2  （浴温度）１３℃
【００６３】
作製されためっき積層体のＳ層とＣ層の体積比（Ｓ／Ｃ）は１／２〜３／２となるような範囲にして種々に変化させた。次いでこのめっき積層体にリフロー処理（７４０℃、７秒）を施して、コネクタ用金属材料の試料を得た。なお、分散純Ｓｎ層を有する試料については非分散純Ｓｎに比べて、純Ｓｎ厚みを厚く、しかし層としては残存しない程度にめっきして純Ｓｎを分散させた。また、圧着部に純Ｓｎ層を有するオス端子、メス端子に用いる試料については、めっき時に、端子プレス後に接点部分に相当するようなめっき条の箇所にマスキングを施し、電線との圧着部相当箇所よりも薄いＳｎめっきを施すことで、圧着部に純Ｓｎ層を残存させた。
続いて、熱処理後の試料を１ｍｍ幅にプレス切断した後、図１に示すように成型しオス端子１０を作製した。メス端子用の試料はタブギャップを調整して、表１および表２に示す各種の接触荷重を有するようにプレス成型し、図２に示すようなメス端子２０を作製した。メス端子の荷重測定における変位は、オス端子のタブ厚からメス端子のタブギャップを引いた値に相当する。したがって、オス端子のタブ厚が決まれば、所望の接触荷重を備えたメス端子のタブギャップが定まる。よって、変位−荷重グラフ（例えば、図４）を作成し、所望の接触荷重となるようメス端子のタブギャップを設定した。
なお、得られた試料は、まずＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ：収束イオンビーム）にて試料傾斜６０度で、３０度斜め断面を作成しオージェ測定（ＡＥＳ）分析用試料とし、さらにＡＥＳ分析を３０度斜め断面が水平となるように試料を傾斜して分析し、ＡＥＳ電子像を得て各層の厚みを測定し、その構成を表１および表２に示した。なお、実施例１〜２４のオス端子及びメス端子の最表面のＣｕ−Ｓｎ合金層については全て０．８μｍ（分散純Ｓｎ層厚０μｍのサンプルでは、Ｃｕ−Ｓｎ合金層全体でのＳｎのモル濃度が約２０％で残部Ｃｕ、分散純Ｓｎ層厚が０μｍを超えるサンプルでは、Ｃｕ−Ｓｎ合金層全体でのＳｎのモル濃度が約３５％で残部Ｃｕ）であった。また、実施例１７〜２０のオス端子及びメス端子については圧着部の最表面は純Ｓｎであり、接点部分のみ最表面がＣｕ−Ｓｎ合金層となっている。一方、表２の比較例で「非分散・純Ｓｎ層」と記載されているものは最表面が純Ｓｎ層であり、それ以外の場合の最表面は、厚さ０．８μｍのＣｕ−Ｓｎ合金層（分散純Ｓｎ層厚０μｍのサンプルでは、Ｃｕ−Ｓｎ合金層全体でのＳｎのモル濃度が約２０％で残部Ｃｕ、分散純Ｓｎ層厚が０μｍを超えるサンプルでは、Ｃｕ−Ｓｎ合金層全体でのＳｎのモル濃度が約３５％で残部Ｃｕ）であった。
【００６４】
（微摺動磨耗試験）
得られた試料について下記の微摺動磨耗試験を摺動往復回数１０００回以内で、接触抵抗値の変化を連続的に測定した。微摺動磨耗試験は、図１９の概略説明図で示される方法により、次のようにして行った。
即ち、上記オス端子５２とメス端子５１を、温度２０℃、湿度６５％の環境下で、摺動距離３０μｍで往復摺動させ、電源６２より両端子間に開放電圧２０ｍＶを負荷して定電流５ｍＡを流し、摺動中の電圧降下を電圧計６１で４端子法により測定して電気抵抗の変化を１秒ごとに求め、下記の基準で評価した。なお、相手材としては、板厚０．２５ｍｍの黄銅条にリフローＳｎめっきを１μｍ施したのち、０．５ｍｍＲに張出し加工を行ったものを用いた。各摩擦係数の測定結果を表１および表２に併記した。
×：フレッティングピークが発生し、そのピーク値が１０Ω以上
○：フレッティングピークが発生し、そのピーク値が３Ω以上１０Ω未満
◎：フレッティングピークが発生し、そのピーク値が３Ω未満、または
フレッティングピークが発生しない
【００６５】
（挿入力試験）
本実施例および比較例のオス端子およびメス端子を用いて、図２０の概略側面図による説明図で示される方法により、挿入力試験を行った。すなわち、メス端子５１を治具５３にて固定し、オス端子５２を軸方向（コネクタ嵌合時における端子の正規挿入方向）に押し治具５４に５０ｍｍ／分の速度で挿入した。この時の変位−荷重曲線をロードセル５５および変位計５６に接続したモニター５７によりモニタリングし、端子が正規嵌合位置に至るまでの間の荷重ピーク値を端子単体挿入力として記録した。なお、モニター５７は理解を容易にするため斜視図により示している。測定は各５回行い、平均値を求め、下記の基準で評価した。結果を表１および表２に示す。
◎：挿入力が０．５Ｎ以下
○：挿入力が０．５Ｎを超え２．０Ｎ以下
×：挿入力が２．０Ｎを超える
【００６６】
【表１】
2010267418.tif 000003
【００６７】
【表２】
2010267418.tif 000004
【００６８】
表１と表２を比較するとわかるように、比較例のコネクタでは挿入力試験と微摺動磨耗試験のいずれかの評価が×になっているのに対し、本実施例のコネクタではともに◎もしくは○であり、挿入力とフレッティング防止を両立している。本実施例のコネクタは、低挿入力端子を有するものでありながら電気特性の信頼性が高いことがわかる。
【００６９】
実施例２５〜３２
端子接点部分の分散純Ｓｎ厚と最表面のＣｕ−Ｓｎ厚を表３に示すようにした以外は実施例１〜１６と同様にしてオス端子、メス端子を作製し、挿入力試験、微摺動磨耗試験を行った。分散純Ｓｎ層厚０μｍの実施例２５では、最表層のＣｕ−Ｓｎ合金層全体でのＳｎのモル濃度は約２０％で残部がＣｕ、分散純Ｓｎ層厚が０μｍを超える実施例２６〜３２では、Ｃｕ−Ｓｎ合金層全体でのＳｎのモル濃度は約３５％で残部はＣｕであった。試験結果を表３に併せて示した。
【００７０】
【表３】
2010267418.tif 000005
【００７１】
表３に示したとおり、いずれの評価も○であり、本実施例のコネクタも挿入力とフレッティング防止を両立できることがわかる。
【符号の説明】
【００７２】
１    導電性基体
２    Ｎｉなどからなる下地層
２ａ  Ｎｉ層（Ｎ層）
３    銅などからなる中間層
３ａ  Ｃｕ層（Ｃ層）
４    Ｃｕ−Ｓｎ合金層
４ａ  Ｓｎ層（Ｓ層）
４ｂ  Ｃｕ−Ｓｎ金属間化合物
４ｃ  ＳｎまたはＳｎ合金
５    金属材料
６    めっき積層体
１０    オス端子
１１    タブ
１２    ワイヤバレル
２０    メス端子
２１    舌片
２２    ディンプル
２３    ビード
３１  最外層の表面
３２  基体
３３  下地層
３４  中間層
３５  最外層
３６  ＳｎまたはＳｎ合金
５１  メス端子
５２  オス端子
５３  治具
５４  押し治具
５５  ロードセル
５６  変位計
５７  モニター
６１  電源
６２  電圧計
【図１】
2010267418.tif 000006
【図２】
2010267418.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１７】
2010267418.tif 000012
【図１８】
2010267418.tif 000013
【図１９】
2010267418.tif 000014
【図２０】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2010267418.tif 000021
【図１３】
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【図１４】
2010267418.tif 000023
【図１５】
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【図１６】
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