(57)【要約】【課題】形状をシンプルにでき、安定な保持力が得られ、抜けにくい構成のコンタクトを提供すること。【解決手段】圧入対象物に圧入することによって保持する導電性のコンタクト１１の圧入部１３を有し、該圧入部に１３は、少なくとも複数の硬質粒子を含有する複合メッキ層としての第１層１５が施されており、該第１層１５の表面が前記硬質粒子を含む部分で突出した突起部１７と、前記硬質粒子を除く部分とによって凹凸状に形成されている。【選択図】      図１
2004227800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧入対象物に圧入することによって保持する導電性のコンタクトにおいて、前記圧入対象物に圧入する圧入部を有し、該圧入部には、少なくとも複数の硬質粒子を含有する複合メッキ層としての第１層が施されており、該第１層の表面が前記硬質粒子を含む部位で突出している突起部と、前記硬質粒子を除く部位とによって凹凸状に形成されていることを特徴とするコンタクト。
【請求項２】
前記第１層上に施されている第２層と、該第２層上に施されている第３層とを有し、前記第１層は粒子径が１〜５０μｍの範囲の前記硬質粒子を含有するニッケル複合メッキ層であり、前記第２層はニッケルメッキ層であり、前記第３層は仕上げメッキ層であり、前記第３層の表面が前記硬質粒子を含む部位で突出している突起部と、前記硬質粒子を除く部位とによって凹凸状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のコンタクト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧入対象物に圧入することによって、インシュレータに保持する圧入部を有する導電性のコンタクトに属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンタクトとしては、図２に示すように、コンタクト５１の圧入部５３を圧入対象物に圧入して保持するものがある。コンタクト５１は、圧入対象物としてのプリント配線基板６１に形成されているスルーホール６３にコンタクト５１を圧入することによって、プリント配線基板６１にコンタクトを保持している。
【０００３】
プリント配線基板６１にコンタクト５１を圧入した後は、プリント配線基板６１からコンタクト５１が抜けることや、プリント配線基板６１からコンタクト５１が脱落するのを防止するために、コンタクト５１の設計時においてコンタクト５１を抜けにくい形状・構造とすることで対応している。
【０００４】
また、従来のコンタクトは、電子機器などに用いられているコネクタに備えられている。コネクタは圧入対象物としてのインシュレータを有し、このインシュレータにコンタクトが保持される。
【０００５】
インシュレータとコンタクトとの組立では、インシュレータにコンタクトを圧入することによってインシュレータにコンタクトを保持している。インシュレータにコンタクトを挿入した後は、インシュレータからコンタクトが抜けることや、インシュレータからコンタクトが脱落するのを防止するために、コンタクトの設計時においてコンタクトを抜けにくい形状・構造とすることで対応している。
【０００６】
上述したように、プリント配線基板６１のスルーホール６３やインシュレータへコンタクト５１を圧入する際の大きな問題点は、保持力が低下することである。
【０００７】
たとえば、ピンコンタクトのようなコンタクト５１の圧入部５３は、バネ性のない棒形状のものや、板状のものを用いており、ソケットコンタクトのようなコンタクトの圧入部は、バネ性のある形状になっていない場合がほとんどである。
【０００８】
よって、インシュレータやプリント配線基板６１のスルーホール６３からコンタクト５１を抜けにくい形状・構造とし保持力を発生させるために、コンタクト５１の圧入部５３は、図２に示したように、プリント配線基板６１のスルーホール６３へ押し付けるＶ溝５５を形成してスプリング機構を加えたり、圧入しろを作り保持力を発生させている。
【０００９】
なお、コンタクト５１とプリント配線基板６１のスルーホール６３との接合方法では、プリント配線基板６１のスルーホール６３又はコンタクト５１のいずれか一方の表面が粗面化されるように金メッキを形成した後、コンタクト５１をスルーホール６３に圧入する接合方法が周知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平８−１５３９４３号公報（第５頁、図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コンタクト５１の圧入部５３は保持力を発生させるために、インシュレータやプリント配線基板６１のスルーホール６３へ押し付けるＶ溝５５などのスプリング機構を加えたり、圧入しろを作り保持力を発生させているので、コンタクト５１が構造的に複雑な形状となっている。
【００１２】
また、現実として、プリント配線基板６１のスルーホール６３とコンタクト５１との交差ずれや、プレス時、モールド製造時の出来上がりなどにより、保持力が設計時より下がっってしまうことがあり、この場合も保持力はさらに下がる傾向がある。
【００１３】
また、コンタクト５１の耐食性・摩耗性の要求により、コンタクト５１の表面にオイルを塗布する場合があり、この場合も保持力がさらに下がる傾向があり、オイルの塗布量、オイルの種類、コンタクト５１の形状を変更することで保持力を規定値以上にすることを余儀なくされてきた。しかも、コネクタの小型化、短小型、狭ピッチ化により、コンタクトも微小な精度が要求されており、これもまた問題となっている。
【００１４】
また、コンタクト５１とプリント配線基板６１のスルーホール６３との接合方法では、金メッキの表面を粗面化加工するものであり、微小なコンタクト５１の金メッキの表面を粗面化加工することが困難となるという問題がある。
【００１５】
それ故に、本発明の課題は、コンタクトの保持力が大きくでき、圧入後のずれ等が発生しないコンタクトを提供することにある。
【００１６】
また、本発明の他の課題は、コンタクト形状をシンプルにでき、安定した保持力を有し、抜け防止ができるコンタクトを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、圧入対象物に圧入することによって保持する導電性のコンタクトにおいて、前記圧入対象物に圧入する圧入部を有し、該圧入部には、少なくとも複数の硬質粒子を含有する複合メッキ層としての第１層が施されており、該第１層の表面が前記硬質粒子を含む部位で突出している突起部と、前記硬質粒子を除く部位とによって凹凸状に形成されていることを特徴とするコンタクトが得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコンタクトの第１実施の形態例を説明する。図１は、第１実施の形態例におけるコンタクトを示している。図１を参照して、コンタクト１１は、導電性の金属材料によってピン形状に作られており、インシュレータ（図示せず）に圧入することによって、圧入対象物に保持する圧入部１３を有している。
【００１９】
コンタクト１１は、金、錫合金、ニッケル、ニッケル合金などの金属材を用いている。圧入部１３には、複数の硬質粒子を含有する複合メッキ層としての第１層１５が施されており、第１層１５の表面が硬質粒子を含む部位で突出した突起部１７と、硬質粒子を除く部位とによって凹凸状に形成されている。第１層１５は粒子径が１〜５０μｍの範囲の硬質粒子を含有するニッケル複合メッキ層である。突起部１７の高さ寸法は、突起部１７の部位を除く第１層１５の表面から１μｍ以上とすることが望ましい。
【００２０】
コンタクト１１の圧入部１３に第１層１５を施す際には、複合メッキ方法によって硬質粒子をニッケルと共に共析させ突起部１７を形成させる。この場合、メッキは、電解法、無電解法のいずれも用いることができる。
【００２１】
硬質粒子は、硬質で不溶性のものであればよく、好ましくは導電性を持つものが良く、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＷＣ（炭化タングステン）、ＺｒＢ２（硼化ジルコニウム）、Ｎｉ（ニッケル）などの粒子のうちの一種を選択して用いている。
【００２２】
コンタクト１１を保持する圧入対象物の一例としては、図２に示したプリント配線基板がある。圧入部１３は、プリント配線基板６１に形成されているスルーホール６３へプレスフィットによって圧入される。スルーホール６３の壁面には、金属材が設けられている。スルーホール６３に圧入部１３を圧入した後は、アンカー効果により、スルーホール６３内の金属材に突起部１７が突き刺さることとにより、コンタクト１１の保持力を発生させ、保持力を持続させつつコンタクト１１が保持される。
【００２３】
なお、圧入対象物へコンタクト１１を圧入する時には、突起部１７によって保持力が確保されることから、突起部１７が大きく鋭い形状に突出していた方ががよい。しかしながら、硬質粒子が大きすぎる場合、たとえば、硬質粒子の粒子径が５０μｍ以上の硬質粒子をコンタクト１１の圧入部１３に形成すると、突起部１７が極端に片あたりしたり、突起部１７によって圧入対象物を摩耗させダメージを与えるので好ましくない。
【００２４】
さらに、図１を参照して、第２実施の形態例におけるコンタクトを説明する。第２実施の形態例におけるコンタクト１１では、第１層１５をコンタクト１１の圧入部１３に形成したものであるが、第２実施の形態例におけるコンタクトでは、第１層１５上に施されている第２層２５と、第２層２５上に施されている第３層３５とを有している。
【００２５】
第１層１５は、粒子径が１〜５０μｍの範囲の硬質粒子を含有するニッケル複合メッキ層であり、第２層２５は硬質粒子を含まないニッケルメッキ層である。第３層３５は、仕上げメッキ層である。第３層３５の表面が第１層１５に含有されている硬質粒子を含む部位で突出した突起部１７と、硬質粒子を除く部位とにより凹凸状に形成されている。
【００２６】
突起部１７の高さ寸法は、突起部１７の部位を除く第３層３５の表面から１μｍ以上とすることが望ましい。なお、硬質粒子は、第１実施の形態例と同様な硬質で不溶性のものであればよい。
【００２７】
圧入対象物に圧入部１３を圧入した後は、アンカー効果により、圧入対象物、例えばプリント配線基板のスルーホール内に形成した金属材に突起部１７が突き刺さることとにより、コンタクト１１の保持力を発生させ、保持力を持続させつつコンタクト１１が保持される。
【００２８】
以下に、第１及び第２実施の形態例におけるコンタクト１１のメッキ形成方法を具体的に説明する。
【００２９】
平均粒径５μｍのＺｒＢ２（ホウ化ジルコニウム）である硬質粒子を３０ｇ／Ｌの濃度でスルファミン酸ニッケル１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌの範囲、ほう酸３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケル複合メッキ液によって圧入部１３の表面に部分的に粒子をニッケルと共析させ固定し、突起部１７を有する第１層１５とする。
【００３０】
ここで、硬質粒子の一例として用いたＺｒＢ２は、数ある硬質粒子の中でもＣｕ（銅）やＮｉなどの金属単体と比較すると導電性は小さいが、硬質粒子そのものに導電性があるため、電解メッキにより粒子を析出させる上で析出量をコントロールしやすいこと、メッキ液中の分散性が良く、析出粒子の凝集も他の粒子に比べ少ない。また、ＺｒＢ２は、耐薬品性に強くメッキ液中でも安定であり、硬度もビッカースで２０００以上と高硬度であり最適である。
【００３１】
次に、圧入部１３の表面に完全に固定されていない硬質粒子や付着しただけの硬質粒子を取り除くために、５０℃の水を用いて超音波洗浄を実施して不要な粒子を取り除く工程を実施する。超音波工程は、表面に完全に固定されていない硬質粒子や付着しただけの硬質粒子を取り除く効果があり、硬質粒子の脱落、めっき欠損部をなくすことで固定した突起を形成でき、アンカー効果向上を期待できる。
【００３２】
上述したコンタクト１１のメッキ形成方法によって第１実施の形態例におけるコンタクト１１が完了する。
【００３３】
続いて第２実施の形態例におけるコンタクト１１のメッキ形成方法では、第１実施の形態例ににおける第１層１５上に、粒子を含まないメッキ液によりニッケル被膜を電解メッキにより生成させ、硬質粒子の表面に形成されているニッケル被膜を十分に電着させると同時に突起部１７の高さ寸法を調整して第２層２５とする。
【００３４】
突起部１７のニッケルメッキの被覆と高さ寸法の調整を行う際には、突起１７によりメッキ電流の集中が生じ突起部１７の高さ寸法が大きくなるため、レベリング作用のあるメッキ光沢剤を用いることで、突起部１７の高さ寸法を抑える。
【００３５】
第２層２５の具体例としは、硬質粒子を含まないスルファミン酸ニッケルを１００ｇ／Ｌ〜１４０ｇ／Ｌの範囲、ほう酸を３０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの範囲で調製したニッケルメッキ液に、さらに一次光沢剤及び二次光沢剤を適量添加しレベリング作用のあるメッキ液とする。この際、液温６０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２で５０秒間メッキし、突起部１７のさらなるニッケルメッキの被覆と高さ寸法の調整を行い第２層２５とする。
【００３６】
さらに、第２層２５を形成した後、第３層３５として金、金合金、金属錫、錫合金、ニッケル、ニッケル合金のうちの一種を第２層２５上に、電解法あるいは無電解法にて形成させることで圧入部１３へのメッキ形成を完成する。
【００３７】
第３層３５の金属メッキとしては、硫酸第１錫（金属錫として）３０ｇ／Ｌ、濃硫酸１３０ｇ／Ｌに光沢剤を適量加えた錫メッキ液を調製し、液温を２０℃とし、電流密度３Ａ／ｄｍ２で１２０秒間メッキし、第３層３５を形成する。
【００３８】
上述したコンタクト１１のメッキ形成方法により実施した結果、粒子径が１〜５０μｍの範囲の硬質粒子において、硬質粒子の粒子径を１〜２０μｍとして含有させて第１層１５を形成した場合には、突起部１７の高さ寸法を１μｍ以上とすれば、突起部１７によるアンカー効果を保持し、更に極小なコンタクト１１へも対応でき、より効果のあるものにすることができ、圧入対象物に対する摩耗によるダメージを抑えることもできることが判明した。なお、この際の突起部１７の高さ寸法は、５〜１０μｍが最適であることが判明した。
【００３９】
【発明の効果】
以上、実施の形態例によって説明したように、本発明に係るコンタクトによれば、コンタクトの圧入部に複数の硬質粒子を含有する複合メッキ層としての第１層が施されており、第１層の表面が硬質粒子を含む部位で突出している突起部と硬質粒子を除く部位とによって、凹凸状に形成されているので、圧入する圧入対象物に対する保持力が大きくなるため、コンタクトと相手コンタクトとの接触・非接触時におけるコンタクト自身のずれ等が発生しないという効果があり、コンタクト形状をシンプルにでき、安定な保持力が得られ、抜けにくい構成のコンタクトを提供できる。
【００４０】
また、第１層は粒子径が１〜５０μｍの範囲の硬質粒子を含有するニッケル複合メッキ層であり、第２層はニッケルメッキ層であり、仕上げメッキ層である第３層の表面が硬質粒子を含む部位で突出している突起部と、硬質粒子を除く部位とによって凹凸状に形成されているので、突起部によるアンカー効果を保持し、更に極小なコンタクトへも対応でき、摩耗によるダメージを抑えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンタクトの第１及び第２実施の形態例を示す正面図である。
【図２】従来のコンタクト及びプリント配線基板を示す正面図である。
【符号の説明】
１１，５１    コンタクト
１３，５３    圧入部
１５    第１層
１７    突起部
２５    第２層
３５    第３層
６１    プリント配線基板
６３    スルーホール
【図１】
2004227800.tif 000003
【図２】
2004227800.tif 000004