(57)【要約】【課題】本発明は、コネクタとケーブル又は配線基板とを接続したときに、接触部又はその近傍からウィスカが発生するのを防止できるコネクタ、コネクタと接続されるケーブル又は配線基板の提供を課題とする。【解決手段】本発明は、ケーブル又は配線基板に接続されるコネクタ１である。本発明は、コネクタ１に設けられたターミナル１２の少なくとも接触部２６上に設けられたニッケルメッキ層２７又は銅メッキ層と、このニッケルメッキ層２７又は銅メッキ層上に設けられた錫メッキ層とを備えている。そして、錫メッキ層にはビスマスが含有されている。本発明によれば、コネクタをケーブル又は配線基板に接続した際に、接触部からウィスカが発生するのを防止できる。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル又は配線基板に接続されるコネクタにおいて、
前記コネクタに設けられたターミナルの少なくとも接触部上に設けられたニッケルメッキ層又は銅メッキ層と、
前記ニッケルメッキ層又は銅メッキ層上に錫メッキ層を備え、
前記錫メッキ層がビスマスを含有するコネクタ。
【請求項２】
ケーブル又は配線基板に接続されるコネクタにおいて、
前記コネクタに設けられたターミナルの少なくとも接触部上に錫メッキ層を備え、
前記錫メッキ層がビスマスを含有するコネクタ。
【請求項３】
前記ビスマスを０．５〜６％含有する請求項１又は２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記ビスマスを２±０．１％含有する請求項３に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記コネクタに設けられたターミナルの接触部に設けられたニッケルメッキ層又は銅メッキ層の厚さが０．５〜４μｍ、前記ビスマスを含有する錫メッキ層の厚さが０．５〜５μｍである請求項１に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記コネクタに設けられたターミナルの接触部に設けられたニッケルメッキ層又は銅メッキ層の厚さが１〜２μｍ、前記ビスマスを含有する錫メッキ層の厚さが１〜３μｍである請求項１に記載のコネクタ。
【請求項７】
コネクタに接続されるケーブル又は配線基板において、
前記ケーブル又は配線基板の少なくとも接触部上に設けられたニッケルメッキ層又は銅メッキ層と、
前記ニッケルメッキ層又は銅メッキ層上に錫メッキ層を備え、
前記錫メッキ層がビスマスを含有するケーブル又は配線基板。
【請求項８】
コネクタに接続されるケーブル又は配線基板において、
前記ケーブル又は配線基板の少なくとも接触部上に錫メッキ層を備え、
前記錫メッキ層がビスマスを含有するケーブル又は配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コネクタ、コネクタとケーブル又は配線基板との接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば基板同士を接続する場合、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）又はフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）（以下、これらを総称してケーブル又は配線基板という）を用いる場合がある。この場合は、両方の基板にコネクタを設け、両方のコネクタをケーブル又は配線基板を介して接続する。
【０００３】
従来、上記のケーブル又は配線基板とこれを接続するコネクタにおいては、それぞれの接触部に鉛を含有するＳｎ（錫）メッキが施されていた。これは、接触部からウィスカが発生するのを防止するためである。
【０００４】
なお、ウィスカとは、メッキ表面から針状又は樹脂状に成長する錫の結晶である。このウィスカが発生すると、隣接する端子同士がウィスカによって短絡するなどの問題が発生する。
【０００５】
しかし、最近はコネクタ、基板、ケーブルなどの電子部品から鉛を排除する（鉛フリー）要請がある。このため、上記のコネクタ、ケーブル又は配線基板の接触部に、鉛フリーのＳｎメッキ又はＳｎ／Ｃｕ（銅）メッキを施すようになってきた。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３３５００２６号公報
【特許文献２】
特許第３３６８８６０号公報
【特許文献３】
実開平６−７１７９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の鉛フリーのＳｎメッキ又はＳｎ／Ｃｕメッキを施したコネクタと、鉛フリーのケーブル又は配線基板とを接続した場合、再度ウィスカに対する対策を講じる必要性が発生する。
【０００８】
例えば、上記の鉛フリーのコネクタとしては、Ｎｉ（ニッケル）下地にＳｎ／Ｃｕメッキを施した接点を有するコネクタや、Ｎｉ下地にＳｎメッキを施した接点を有するコネクタが市販されている。
【０００９】
図９に示すように、これらの鉛フリーのメッキを施したコネクタに、鉛フリーのＳｎメッキを施したＦＦＣ、鉛フリーのＳｎ／Ｃｕメッキを施したＦＰＣ、又は金メッキを施したＦＰＣを接続すると、接触部からウィスカが発生する。
【００１０】
このウィスカは、鉛フリーのメッキを施したコネクタに、鉛フリーのメッキを施したケーブル又は配線基板を接続してから、２４時間程度経過するとそれぞれの接触部近傍より発生する。接点部近傍でウィスカが発生するのは、メッキ面に応力がかかることによりメッキ内の錫の結晶が成長し、これがウィスカとなるためである。従って、ウィスカの発生は、ターミナルのメッキ面に応力がかかる電子部品であるコネクタ及びこれに接続する基板、ケーブルにおいて顕著に発生する問題であることが明らかになった。
【００１１】
そこで、鉛フリーのメッキを施した端子とケーブル又は配線基板を接続した場合でも、ウィスカの発生を防止できるコネクタが要望されている。
【００１２】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、鉛フリーのメッキを施した端子とケーブル又は配線基板を接続した際に、接触部からウィスカが発生するのを防止できるコネクタ、コネクタに接続されるケーブル又は配線基板の提供を課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
【００１４】
すなわち、本発明は、ケーブル又は配線基板に接続されるコネクタにおいて、前記コネクタに設けられたターミナルの少なくとも接触部上に設けられたニッケルメッキ層又は銅メッキ層と、前記ニッケルメッキ層又は銅メッキ層上に錫メッキ層を備え、前記錫メッキ層がビスマスを含有する。
【００１５】
また、本発明は、ケーブル又は配線基板に接続されるコネクタにおいて、前記コネクタに設けられたターミナルの少なくとも接触部上に錫メッキ層を備え、前記錫メッキ層がビスマスを含有する。
【００１６】
ここで、前記錫メッキ層は前記ビスマスを０．５〜６％含有し、特に、前記ビスマスを２±０．１％含有するのが好ましい。
【００１７】
また、前記コネクタに設けられたターミナルの接触部に設けられたニッケルメッキ層の厚さが０．５〜４μｍ、前記ビスマスを含有する錫メッキ層の厚さが０．５〜５μｍである。
【００１８】
特に、前記コネクタに設けられたターミナルの接触部に設けられたニッケルメッキ層又は銅メッキ層の厚さが１〜２μｍ、前記ビスマスを含有する錫メッキ層の厚さが１〜３μｍであるのが好ましい。
【００１９】
また、本発明は、コネクタに接続されるケーブル又は配線基板において、前記ケーブル又は配線基板の少なくとも接触部上に設けられたニッケルメッキ層又は銅メッキ層と、前記ニッケルメッキ層又は銅メッキ層上に錫メッキ層を備え、前記錫メッキ層がビスマスを含有する。
【００２０】
更に、本発明は、コネクタに接続されるケーブル又は配線基板において、前記ケーブル又は配線基板の少なくとも接触部上に錫メッキ層を備え、前記錫メッキ層がビスマスを含有する。
【００２１】
本発明では、ケーブル又は配線基板のコネクタとの接触部上に、ビスマスを含有する錫メッキを施すことにより、コネクタ及びケーブル又は配線基板の接触部からウィスカが発生するのを防止できる。
【００２２】
なお、以上述べた各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付した図１〜図９に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るケーブル又は配線基板に接続されるコネクタ１を底面（基板に搭載する面）側からみた斜視図である。このコネクタ１は、基板２（図２参照）にマウントされるハウジング１０と、このハウジング１０にスライド自在に挿入可能なアクチュエータ１１と、ハウジング１０内に並列配置される複数のターミナル１２（一個のみ図示）とを備えている。なお、本実施形態では、ケーブルの一つであるＦＰＣを例にとって説明する。
【００２５】
なお、図１中の符号４１はターミナル１２を収容するターミナル収容孔、４２はアクチュエータ１１を保持するための凹状のガイド部、４３はガイド部４２内に挿入されたアクチュエータ１１の保持部１９をロックするホルダーである。ホルダー４３は、ハウジング１０の両側に取り付けられる（一個のみ図示）。
【００２６】
ハウジング１０は、図２に示すように、上壁部１３と、この上壁部１３と略平行な底壁部１４と、上壁部１３と底壁部１４との間に設けられた保持壁部１５とを備えている。また、ターミナル１２は、互いに所定の間隔をあけて並列配置されている。これらのターミナル１２は、保持壁部１５によって保持されている。
【００２７】
アクチュエータ１１は、押圧部１６と操作部１７とを備えている。これらの押圧部１６と操作部１７は、全体として断面略Ｔ字状を形成している。アクチュエータ１１の操作部１７側（図２中、左側）には、ＦＦＣ３を通すたの空洞部１８が形成されている。
【００２８】
また、アクチュエータ１１は、図１に示すように、押圧部１６の両側に設けられた保持部１９を有している。この保持部１９は、押圧部１６より突出している。この保持部１９をハウジング１０の側面に設けられたガイド部４２に挿入し、ホルダー４３によってロックする。これにより、アクチュエータ１１がハウジング１０内に挿入された状態で保持される。
【００２９】
ターミナル１２は、図１及び２に示すように、ハウジング１０の上壁部１３に沿って配置される固定部２２と、底壁部１４に沿って配置される端子部２３と、これらの固定部２２と端子部２３とを連結する連結部２４と、端子部２３の反対側に突出するリード片２５とを備えている。
【００３０】
端子部２３は、固定部２２に対して傾斜している。これにより、端子部２３と底壁部１４との隙間が、端子部２３の先端側に向かって徐々に大きくなる。また、この端子部２３は、図２中の上下方向に弾性変位自在に形成されている。この端子部２３の先端には、固定部２２側に突出する接触部２６が形成されている。
【００３１】
ターミナル１２は、図３に示すように、その母材２４がリン青銅によって形成されている。この母材２４上には、Ｎｉメッキ層２７の下地が形成されている。更に、このＮｉメッキ層２７上には、Ｂｉを含有するＳｎメッキ層２８が形成されている。Ｓｎメッキ層２８には、Ｐｂ（鉛）は含有されていない。
【００３２】
ここで、Ｓｎメッキ層２８には、０．５〜６％のＢｉが含有されているが、特に２±０．１％のＢｉを含有するのが好ましい。また、ターミナル１２の母材２４上に形成されたＮｉメッキ層２７の厚さは０．５〜４μｍであり、Ｂｉを含有するＳｎメッキ層２８の厚さは０．５〜５μｍである。
【００３３】
特に、Ｎｉメッキ層２７の厚さを１〜２μｍとし、Ｂｉを含有するＳｎメッキ層２８の厚さを１〜３μｍにするのが好ましい。なお、上記のメッキ層２７，２８は、通常の電気メッキの方法によって形成できる。
【００３４】
このコネクタ１には、図４に示すように、例えばＦＦＣ３が接続される。このＦＦＣ３は、図５に示すように、長尺なベースフィルム３１の一方の面に、溶融処理されたＳｎメッキ層３２が形成されている。このＳｎメッキ層３２には、Ｐｂが含有されていない。
【００３５】
また、Ｓｎメッキ層３２上には、図６に示すように、その両端部を除いてカバーレイ３３が形成されている。このカバーレイ３３の両側に、Ｓｎメッキ層３２が露出されている。そして、Ｓｎメッキ層３２の露出部分に、接触部３４が形成されている。ベースフィルム３１の接触部３４と反対側の面上には、図５に示すように、補強フィルム３５が形成されている。ＦＦＣ３の厚さは、０．３±０．０５ｍｍである。
【００３６】
このＦＦＣ３をコネクタ１に接続する際には、まず図２に示されたようにアクチュエータ１１をコネクタ１から引き出した状態で、ＦＦＣ３をアクチュエータ１１に形成された空洞部１８を通してコネクタ１内の所定の位置まで挿入する。
【００３７】
この状態で、アクチュエータ１１をコネクタ１方向（図４中、右方向）に押すと、アクチュエータ１１の押圧部１６がコネクタ１内に侵入する。
【００３８】
これによって、ＦＦＣ３の先端部分が、アクチュエータ１１の押圧部１６によってターミナル１２の端子部２３側に押し下げらる。そして、ＦＦＣ３の先端部に設けられた接触部３４が、コネクタ１の端子部２３における接触部２６に押し当てられる。
【００３９】
これにより、ＦＦＣ３の接触部３４とコネクタ１の接触部２６とが電気的に接続される。このとき、コネクタ１の端子部２３は、底壁部１４側に弾性的に変位してＦＦＣ３側への弾性復元力が発生する。この弾性復元力によって、コネクタ１の接触部２６がＦＦＣ３の接触部３４側に押圧される。これにより、接触部２６，３４同士が電気的に確実に接触する。
【００４０】
本発明では、上記のようにコネクタ１におけるターミナル１２の接触部２６に、Ｂｉを含有するＳｎメッキ層２８（図３参照）が形成されている。これによって、ＦＦＣ３の接触部３４とコネクタ１の接触部２６とが、互いに押し付けられた状態で接続され、接触部２６，３４に応力が作用した場合でも、コネクタ１の接触部２６及びＦＦＣ３の接触部３４の両方及びその近傍からウィスカが発生するのを防止できる。
【００４１】
なお、上記の実施形態では、コネクタ１にＦＦＣ３を接続する場合について説明したが、コネクタ１に鉛フリーのメッキを施した接点を有するＦＰＣ（図示せず）を接続することもできる。この場合も、コネクタ１及びＦＰＣの両方の接触部からウィスカが発生するのを防止できる。
【００４２】
また、上記の実施形態では、コネクタ１のターミナル１２全体にＢｉを含有するＳｎメッキ層２８を設けたが、ターミナル１２の接触部２６のみ又は接触部２６を含めた所定の範囲にのみ、Ｂｉを含有するＳｎメッキ層２８を形成できる。
【００４３】
また、上記の実施形態では、コネクタ１のターミナル１２にのみＢｉを含有するＳｎメッキ層２８を形成したが、コネクタ１の接触部２６と、これに接続されるＦＦＣ若しくはＦＰＣの接触部の何れか一方、又は両方にＢｉを含有するＳｎメッキ層を形成することによって、両者の接触部からウィスカが発生するのを防止できる。例えば、コネクタ１のターミナル１２に金メッキ層（図示せず）を形成し、これに接続されるＦＦＣ若しくはＦＰＣの接点部にＢｉを含有するＳｎメッキ層を形成することによっても、両者の接点部からウィスカが発生するのを防止できる。
【００４４】
また、上記の実施形態では、母材２４上にＮｉメッキ層２７の下地を形成したが、母材２４上にＣｕメッキ層の下地を形成してもよい。Ｎｉメッキ層は硬いため、メッキ処理後に母材２４に対して折り曲げ加工などの外圧を加えると，Ｎｉメッキ層が損傷することがあるが、Ｃｕメッキ層を下地として形成すると、Ｃｕメッキ層は柔らかいため、外圧に強く損傷することがほとんどない。
【００４５】
更に、上記の実施形態では、母材２４上にＮｉメッキ層の下地を形成したが、母材２４上に直接Ｂｉを含有するＳｎメッキ層２８を形成してもよい。このような構成にすることにより、下地層を形成する必要がないため，Ｓｎメッキを安価に実現できる。
【００４６】
上記の実施形態では、スライドするアクチュエータ１１を有するコネクタ１について説明したが、本発明は、この実施形態のコネクタに限られるものではない。すなわち、ケーブル又は配線基板用コネクタであれば、アクチュエータが回動するものであっても、アクチュエータがないものであっても、上記と同様の作用、効果が得られるのはいうまでもない。
【００４７】
なお、上記の実施形態では，ＦＦＣ，ＦＰＣ等のいわゆるケーブルをコネクタに挿入した場合について説明したが、ＰＣＢ等のリジッドな配線基板をコネクタに挿入した場合も同様である。
【００４８】
すなわち、図７に示されるような配線基板３００をコネクタ１００に挿入する場合でも、ターミナル１２０の接地部２６０に、コネクタ１のターミナル１２の接触部２６と同様の処理を施せば、ウィスカの発生を防ぐことができる。また、配線基板３００の導電パッド部３４０に、ＦＦＣ３の接触部３４と同様の処理を施しても、ウィスカの発生を防ぐことができる。
【００４９】
（実験例）
【００５０】
上記のコネクタ１に、ＦＦＣ又はＦＰＣを接続して、接触部におけるウィスカーの発生状況を測定した。図８は、測定結果を示す。
【００５１】
ここでは、コネクタ１の接触部２６上にＮｉメッキ層の下地が形成され、その上に２％のＢｉを含有するＳｎメッキ層が形成されている。
【００５２】
ＦＦＣの接触部には、溶融処理したＳｎメッキ層が形成されている。また、ＦＰＣの接触部には鉛を有しない溶融処理したＳｎメッキ層が形成されている。
【００５３】
図７から分かるように、コネクタ１とＦＦＣ又はＦＰＣとを接続した場合、ウィスカの発生はなかった。
【００５４】
【発明の効果】
本発明では、コネクタとこれに接続されるケーブル又は配線基板との一方又は両方の接触部に、Ｂｉを含有するＳｎメッキ層を形成したことにより、接続時に接触部からウィスカが発生するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコネクタを底面側からみた分解斜視図である。
【図２】本発明のコネクタを示す断面図である。
【図３】本発明のターミナルに形成されたＮｉメッキ層及びＢＩを含有するＳｎメッキ層を示す断面図である。
【図４】本発明のコネクタにケーブル又は配線基板を接続した状態を示す断面図である。
【図５】本発明のコネクタに接続されるケーブル又は配線基板を示す断面図である。
【図６】図５のＡ矢視図であり、本発明のケーブル又は配線基板を示す平面図である。
【図７】本発明に係る別の実施形態を示す斜視図である。
【図８】本発明のコネクタとケーブル又は配線基板とを接続したときのウィスカの発生状況を示す図である。
【図９】従来のコネクタとケーブル又は配線基板とを接続したときのウィスカの発生状況を示す図である。
【符号の説明】
１  コネクタ
２  基板
３  ＦＦＣ
１０  ハウジング
１１  アクチュエータ
１２  ターミナル
１３  上壁部
１４  底壁部
１５  保持壁部
１６  押圧部
１７  操作部
１８  空洞部
１９  保持部
２２  固定部
２３  端子部
２４  母材
２４  連結部
２５  リード片
２６  接触部
２７  Ｎｉメッキ層
２８  Ｂｉを含有する錫（Ｓｎ）メッキ層
３１  ベースフィルム
３２  錫（Ｓｎ）メッキ層
３３  カバーレイ
３４  接触部
３５  補強フィルム
４１  ターミナル収容孔
４２  ガイド部
４３  ホルダー
１００  コネクタ
１２０  ターミナル
２６０  接触部
３００  配線基板
３４０  導電パッド部
【図１】
2005056605.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005056605.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005056605.tif 000008
【図７】
2005056605.tif 000009
【図８】
2005056605.tif 000010
【図９】
2005056605.tif 000011