Title:
Metallplatte für einen Anschluss, Anschluss und Anschlusspaar
Kind Code:
T5


Abstract:

Es werden eine Metallplatte (1) für einen Anschluss und ein Anschluss (2), in welchen Sprünge in einem plattierenden Film aufgrund eines Biegens oder dgl. unterdrückt werden können, und ein Anschlusspaar zur Verfügung gestellt, welches exzellent im Hinblick auf einen Verschleißwiderstand gegenüber einem Mikrogleiten ist. Die Metallplatte (1) beinhaltet ein Basismaterial und einen plattierenden Film (12), welcher die gesamte Oberfläche des Basismaterials abdeckt. Der plattierende Film (12) beinhaltet eine zwischenliegende Ag Lage, welche auf dem Basismaterial geschichtet ist, und eine Ag-Sn Legierungslage, welche auf der zwischenliegenden Ag Lage geschichtet ist und auf der am weitesten außen liegenden Oberfläche freigelegt ist. Der Anschluss (2) ist aus der Metallplatte (1) hergestellt. Der Anschluss (2) weist einen vorragenden Kontakt (21) auf, welcher von der umgebenden Region vorragt und konfiguriert ist, um in Kontakt mit einem entsprechenden Anschluss (3) zu gelangen. Der plattierende Film (12) ist wenigstens auf dem vorragenden Kontakt (21) angeordnet. embedded image




Inventors:
Sunaga, Takahiro (Mie, Yokkaichi-shi, JP)
Kato, Akihiro (Mie, Yokkaichi-shi, JP)
Application Number:
DE112016004807T
Publication Date:
07/19/2018
Filing Date:
10/05/2016
Assignee:
AUTONETWORKS TECHNOLOGIES, LTD. (Mie, Yokkaichi-shi, JP)
SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES (LTD., Osaka, JP)
SUMITOMO WIRING SYSTEMS, LTD. (Mie, Yokkaichi-shi, JP)



Attorney, Agent or Firm:
Müller-Boré & Partner Patentanwälte PartG mbB, 80639, München, DE
Claims:
Metallplatte für einen Anschluss, umfassend ein Basismaterial und einen plattierenden Film, welcher wenigstens ein Teil des Basismaterials abdeckt, wobei der plattierende Film beinhaltet
eine zwischenliegende Ag Lage, welche auf dem Basismaterial geschichtet ist, und
eine Ag-Sn Legierungslage, welche auf der zwischenliegenden Ag Lage geschichtet und auf einer am weitesten außen liegenden Oberfläche freigelegt ist.

Metallplatte für einen Anschluss nach Anspruch 1, wobei eine Dicke der zwischenliegenden Ag Lage geringer als eine Dicke der Ag-Sn Legierungslage ist.

Metallplatte für einen Anschluss nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Dicke der zwischenliegenden Ag Lage 0,3 µm oder mehr beträgt.

Anschluss, welcher aus der Metallplatte für einen Anschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellt ist,
wobei der Anschluss einen vorragenden Kontakt aufweist, welcher in Kontakt mit einem entsprechenden Anschluss gelangt, und
der plattierende Film wenigstens auf dem vorragenden Kontakt angeordnet ist.

Anschlusspaar, welches den Anschluss nach Anspruch 4 und einen entsprechenden Anschluss aufweist, welcher an den Anschluss eingepasst ist,
wobei der korrespondierende Anschluss einen flachen plattenförmigen Kontakt aufweist, welcher in Kontakt mit dem vorragenden Kontakt des Anschlusses gelangt, und
der flache plattenförmige Kontakt eine Oberflächen-Ag-Lage aufweist, welche auf einer am weitesten außen liegenden Oberfläche freigelegt ist.

Description:
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Metallplatte für einen Anschluss, einen Anschluss, welcher aus der Metallplatte für einen Anschluss gebildet ist, und auf ein Anschlusspaar, welches den Anschluss beinhaltet.

Stand der Technik

Mit der in jüngster Zeit erhöhten Verwendung von Fahrzeugen, wie beispielsweise Hybridfahrzeugen und Elektrofahrzeugen, gibt es eine steigende Nachfrage nach Anschlüssen bzw. Steckern, welche einen großen Strom leiten, wie beispielsweise Anschlüssen, welche an elektrischen Drähten für ein Zuführen von Strom bzw. Leistung zu Motoren und dgl. festgelegt werden. Kontakte dieser Art eines Anschlusses sind bzw. werden typischerweise mit Ag (Silber) plattiert bzw. beschichtet, dessen elektrischer Kontaktwiderstand gering ist. Wenn Anschlüsse aneinander eingepasst werden, gelangen Ag Lagen bzw. Schichten auf jeweiligen Kontakten in Kontakt miteinander, und die Anschlüsse sind bzw. werden elektrisch miteinander verbunden.

Jedoch ist es, da Ag ein relativ weiches Metall ist und derart anfällig ist, eine Adhäsion bzw. Anhaftung zu bewirken, für ein Anschlusspaar, in welchem Ag Lagen auf den Oberflächen von Kontakten freigelegt sind, wahrscheinlich, dass es aufgrund einer Ag Adhäsion verschlissen wird. Insbesondere wird, wenn die Ag Lagen übereinander während eines Einsetzens des Anschlusses oder dgl. gleiten, ein Verschleiß bzw. eine Abnutzung aufgrund einer Anhaftung ersichtlich bzw. augenscheinlich. Wenn ein starker Verschleiß auftritt, ist bzw. wird ein Basismaterial, dessen elektrischer Kontaktwiderstand größer als derjenige einer Ag Lage ist, freigelegt und gelangt in Kontakt mit dem entsprechenden Anschluss, und es wird daher die Verbindungszuverlässigkeit des Anschlusspaars schlecht.

Die vorliegenden Erfinder haben eine tiefgreifende Studie durchgeführt, um dieses Problem zu adressieren, und haben eine Technik für ein sequentielles Schichten bzw. Lagern einer Basisplattierung, welche aus Nickel oder Kupfer hergestellt ist, einer Silber-Zinn-Legierungslage und einer Silber-Beschichtungslage auf einem Basismaterial entwickelt (Patentdokument 1). In dem plattierten bzw. beschichteten Glied von Patentdokument 1 ist bzw. wird eine Silber-Zinn-Legierungslage, welche härter als Silber ist, unter einer Silber-Beschichtungslage ausgebildet, welche auf der Oberfläche freigelegt ist, und somit kann der Reibungskoeffizient während eines Einsetzens des Anschlusses oder dgl. abgesenkt werden. Als ein Resultat kann der Verschleißwiderstand verbessert werden.

LiteraturlistePatentdokument

Patentdokument 1: JP 2013-231228A

Zusammenfassung der ErfindungTechnisches Problem

Jedoch ist in dem plattierten Glied von Patentdokument 1 die Basisplattierung aus einem relativ harten Material, wie beispielsweise Ni (Nickel) oder Cu (Kupfer) hergestellt. Somit können, in Abhängigkeit von der Dicke der Basisplattierung, Risse bzw. Sprünge aufgrund einer Belastung bzw. Beanspruchung oder eines Schlags bzw. Aufpralls erscheinen, welche(r) angewandt bzw. aufgebracht wird, wenn die Basisplattierung gebogen wird. Wenn die Sprünge, welche in der Basisplattierung aufgetreten sind, sich zu den oberen Schichten bzw. Lagen oder zu dem Basismaterial verteilen, kann der Korrosionswiderstand oder die Verbindungszuverlässigkeit schlecht werden.

Darüber hinaus ist das plattierte Glied von Patentdokument 1 problematisch dahingehend, dass für den elektrischen Kontaktwiderstand ein Ansteigen wahrscheinlich ist, wenn ein Mikrogleiten daran bzw. darauf angewandt wird. Insbesondere steigt, wenn die plattierten Glieder übereinander gleiten, der elektrische Kontaktwiderstand zu einer relativ frühen Stufe an. Der Grund, warum der elektrische Kontaktwiderstand aufgrund eines Mikrogleitens ansteigt, liegt darin, dass beispielsweise ein isolierender Verschleißschmutz erzeugt bzw. generiert wird, oder eine Metalllage bzw. -schicht mit einem geringen elektrischen Widerstand, wie beispielsweise eine Silber-Beschichtungslage oder eine Silber-Zinn-Legierungslage aufgrund eines Verschleißens verschwindet.

Wie dies oben beschrieben ist, weist das plattierte Glied von Patentdokument 1 unverändert Raum für eine Verbesserung im Hinblick auf die Biegbarkeit oder den Verschleißwiderstand gegenüber einem Mikrogleiten auf.

Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des obigen Hintergrunds erzielt bzw. entwickelt und stellt eine Metallplatte für einen Anschluss und einen Anschluss, in welchem Sprünge bzw. Risse in einem plattierenden Film aufgrund eines Biegens oder dgl. unterdrückt werden können, sowie ein Anschlusspaar zur Verfügung, welches exzellent im Hinblick auf einen Verschleißwiderstand gegenüber einem Mikrogleiten ist.

Lösung für das Problem

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Metallplatte für einen Anschluss gerichtet, beinhaltend ein Basismaterial und einen plattierenden Film, welcher wenigstens ein Teil des Basismaterials abdeckt, wobei der plattierende Film eine zwischenliegende Ag (Silber) Lage, welche auf dem Basismaterial geschichtet ist, und eine Ag-Sn (Silber-Zinn) Legierungslage beinhaltet, welche auf der zwischenliegenden Ag Lage geschichtet und auf einer am weitesten außen liegenden Oberfläche freigelegt ist.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf einen Anschluss gerichtet, welcher aus der Metallplatte für einen Anschluss gemäß dem oben beschriebenen Aspekt hergestellt ist, wobei der Anschluss einen vorragenden Kontakt aufweist, welcher in Kontakt mit einem entsprechenden Anschluss gelangt, und der plattierende Film wenigstens auf dem vorragenden Kontakt angeordnet ist.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Anschlusspaar gerichtet, welches den Anschluss gemäß dem oben beschriebenen Aspekt und einen entsprechenden Anschluss aufweist, welcher an den Anschluss eingepasst ist, wobei der korrespondierende Anschluss einen flachen plattenförmigen Kontakt aufweist, welcher in Kontakt mit dem Kontakt des Anschlusses gelangt, und der flache plattenförmige Kontakt eine Oberflächen-Ag-Lage aufweist, welche auf einer am weitesten außen liegenden Oberfläche freigelegt ist.

Vorteilhafte Effekte der Erfindung

Die Metallplatte für einen Anschluss weist einen plattierenden bzw. beschichtenden Film auf, in welchem die zwischenliegende Ag Lage bzw. Schicht und die Ag-Sn Legierungslage sequentiell bzw. aufeinanderfolgend auf dem Basismaterial geschichtet sind. Die zwischenliegende Ag Lage ist relativ weich und kann somit leicht verformt bzw. deformiert werden, wenn die Metallplatte gebogen wird. Darüber hinaus können, wenn die zwischenliegende Ag Lage verformt ist bzw. wird, eine Beanspruchung und ein Schlag bzw. Aufprall, welche auf die relativ harte Ag-Sn Legierungslage aufgebracht bzw. angewandt werden, gemildert werden. Als ein Resultat können in der Metallplatte Sprünge bzw. Risse in dem plattierenden Film aufgrund eines Biegens oder dgl. unterdrückt werden.

Der Anschluss weist einen vorragenden bzw. vorspringenden Kontakt auf, welcher in Kontakt mit einem entsprechenden Anschluss gelangt. Darüber hinaus ist der plattierende Film wenigstens auf dem vorragenden Kontakt angeordnet. Demgemäß kann unterdrückt werden, dass Sprünge in dem plattierenden Film auftreten, während ein Drücken bzw. Pressen oder dgl. auf der Metallplatte durchgeführt wird, um den vorragenden Kontakt auszubilden. Darüber hinaus kann in dem Anschluss, auch wenn der plattierende Film an einem Abschnitt verschieden von dem vorragenden Kontakt angeordnet ist bzw. wird, auch unterdrückt werden, dass Sprünge in dem plattierenden Film während einer Ausbildung des Anschlusses auftreten. Als ein Resultat ist der Anschluss exzellent im Hinblick auf eine Verbindungszuverlässigkeit und eine Korrosionsbeständigkeit.

Darüber hinaus haben die vorliegenden Erfinder eine tiefgreifende Studie durchgeführt und gefunden, dass der Verschleißwiderstand gegenüber einem Mikrogleiten verbessert werden kann, indem der Anschluss in Kombination mit dem entsprechenden Anschluss verwendet wird. D.h., es gelangen in dem Anschlusspaar der vorragende Kontakt, welcher den plattierenden Film aufweist, und der flache plattenförmige Kontakt, welcher die Oberflächen-Ag-Lage auf der äußersten bzw. am weitesten außen liegenden Oberfläche davon freigelegt aufweist, in Kontakt miteinander, und es kann derart der Verschleißwiderstand gegenüber einem Mikrogleiten verglichen mit einem Anschlusspaar, welches aus den oben beschriebenen Anschlüssen gebildet ist, oder einem Anschlusspaar verbessert werden, welches aus konventionellen Anschlüssen gebildet ist. Demgemäß kann das Anschlusspaar einen geringen elektrischen Kontaktwiderstand für eine lange Zeitperiode beispielsweise in Umgebungen beibehalten bzw. aufrecht erhalten, wo starke Vibrationen wie in Kraftfahrzeugen angewandt bzw. angelegt werden.

Figurenliste

  • 1 ist eine teilweise Querschnittsansicht eines Anschlusses in einem Beispiel 1.
  • 2 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts nahe einem vorragenden Kontakt in 1.
  • 3 ist eine Seitenansicht eines entsprechenden Anschlusses, welcher als ein aufzunehmender bzw. Steckeranschluss in einem Beispiel 2 konfiguriert bzw. aufgebaut ist.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht eines Verbinders, welcher einen entsprechenden Anschluss aufweist, welcher als ein Verbinderstift in dem Beispiel 2 konfiguriert ist.
  • 5 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts nahe einem flachen plattenförmigen Kontakt in dem Beispiel 2.
  • 6 ist ein Foto, welches eine Zeichnung substituiert, welches eine Oberfläche eines Probenmaterials 1 nach einem Abschließen eines Biegetests in einem experimentellen Beispiel 1 zeigt.
  • 7 ist ein Foto, welches eine Zeichnung substituiert bzw. darstellt, welches eine Oberfläche eines Probenmaterials 2 nach einem Abschließen des Biegetests in dem experimentellen Beispiel 1 zeigt.
  • 8 ist ein Foto, welches eine Zeichnung substituiert, welches einen Querschnitt des Probenmaterials 1 nach einem Abschließen des Biegetests in dem experimentellen Beispiel 1 zeigt.
  • 9 ist ein Foto, welches eine Zeichnung substituiert, welches einen Querschnitt des Probenmaterials 2 nach einem Abschließen des Biegetests in dem experimentellen Beispiel 1 zeigt.
  • 10 ist ein erläuterndes Diagramm eines Mikrogleittests in einem experimentellen Beispiel 2.

Beschreibung von Ausführungsformen

In der Metallplatte kann das Basismaterial aus verschiedenen leitenden bzw. leitfähigen Metallen gewählt werden. Spezifisch beinhalten bevorzugte Beispiele des Basismaterials Cu, Al (Aluminium), Fe (Eisen) und Legierungen, welche diese Metalle enthalten. Diese Metallmaterialien sind exzellent nicht nur im Hinblick auf Leitfähigkeit, sondern auch im Hinblick auf Formbarkeit und Federeigenschaften und können an Anschlüssen in verschiedenen Formen angewandt werden.

Der plattierende Film kann wenigstens ein Teil des Basismaterials abdecken oder kann die gesamte Oberfläche des Basismaterials abdecken. Wenn der plattierende Film ein Teil des Basismaterials abdeckt, ist bzw. wird der plattierende Film wenigstens auf dem vorragenden Kontakt angeordnet.

Der plattierende Film weist eine zweilagige Struktur auf, welche eine zwischenliegende Ag Lage bzw. Schicht, welche direkt auf dem Basismaterial geschichtet ist, und eine Ag-Sn Legierungslage beinhaltet, welche direkt auf der zwischenliegenden Ag Lage geschichtet ist. Die zwischenliegende Ag Lage ist vorzugsweise dünner als die Ag-Sn Legierungslage. In diesem Fall kann die Last bzw. Belastung, welche auf den plattierenden Film während eines Einsetzens des Anschlusses angewandt bzw. aufgebracht wird, leicht durch die relative harte Ag-Sn Legierungslage abgestützt werden. Als ein Resultat können in dem Anschluss Risse bzw. Sprünge in dem plattierenden Film unterdrückt werden, wie dies oben beschrieben ist, und es kann ein Anstieg in der Anschluss-Einsetzkraft verhindert werden.

Darüber hinaus ist bzw. beträgt die Dicke der zwischenliegenden Ag Lage vorzugsweise 0,3 µm oder mehr. Wenn die Dicke der zwischenliegenden Ag Lage 0,3 µm oder mehr ist, können Sprünge in dem plattierenden Film effektiver bzw. wirksamer unterdrückt werden. Aus demselben Gesichtspunkt ist die Dicke der zwischenliegenden Ag Lage vorzugsweise mehr als 0,4 µm oder mehr, und noch bevorzugter 0,5 µm oder mehr.

Um Sprünge in dem plattierenden Film zu unterdrücken, gibt es keine spezifische Beschränkung betreffend die obere Grenze der Dicke der zwischenliegenden Ag Lage. Jedoch steigt, wenn die Dicke der zwischenliegenden Ag Lage ansteigt, die Menge an verwendetem Ag an und somit steigen die Materialkosten. Darüber hinaus kann, wenn die Dicke der zwischenliegenden Ag Lage übermäßig groß ist, es einen Anstieg in der Anschluss-Einsetzkraft geben. Demgemäß ist, um die Materialkosten und die Anschluss-Einsetzkraft zu reduzieren, die Dicke der zwischenliegenden Ag Lage vorzugsweise 5 µm oder weniger.

Die Metallplatte kann vorzugsweise für einen Anschluss verwendet werden, welcher einen vorragenden Kontakt aufweist. Beispiele dieser Art eines Anschlusses beinhalten aufnehmende bzw. Buchenanschlüsse. Ein aufnehmender Anschluss beinhaltet einen rohrförmigen Abschnitt, in welchen ein Verbinderstift, ein Flachsteckerabschnitt eines aufzunehmenden bzw. Steckeranschlusses oder dgl. eingesetzt wird, und einen Abschnitt eines elastischen Stücks, welcher im Inneren des rohrförmigen Abschnitts angeordnet ist und den Flachsteckerabschnitt oder dgl. presst bzw. drückt, und die Oberseite des Abschnitts des elastischen Stücks ist mit einem vorragenden bzw. vorspringenden Kontakt versehen. Der vorragende Kontakt weist typischerweise die Form bzw. Gestalt einer Halbkugelfläche auf, welche sich in Richtung zu dem entsprechenden Anschluss wölbt. Darüber hinaus ist bzw. wird der vorragende Kontakt beispielsweise durch ein Pressen einer Metallplatte ausgebildet, welche den plattierenden Film aufweist. Demgemäß kann, wenn der plattierende Film auf dem vorragenden Kontakt angeordnet ist, das Auftreten von Sprüngen in dem plattierenden Film während eines Pressens unterdrückt werden.

BeispieleBeispiel 1

Nachfolgend werden Beispiele der Metallplatte und des Anschlusses, welcher aus der Metallplatte hergestellt ist, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Eine Metallplatte 1 dieses Beispiels beinhaltet ein Basismaterial 11 und einen plattierenden Film 12, welcher die gesamte Oberfläche des Basismaterials 11 abdeckt. Wie dies in 2 gezeigt ist, beinhaltet der plattierende Film 12 eine zwischenliegende Ag Lage 121, welche auf dem Basismaterial 11 gelagert bzw. geschichtet ist, und eine Ag-Sn Legierungslage 122, welche auf der zwischenliegenden Ag Lage 121 gelagert bzw. geschichtet ist und an der äußersten bzw. am weitesten außen liegenden Oberfläche freigelegt ist.

Darüber hinaus ist ein Anschluss 2 dieses Beispiels aus der Metallplatte 1 hergestellt und weist, wie dies in 1 gezeigt ist, einen vorragenden Kontakt 21 auf, welcher in Kontakt mit einem entsprechenden Anschluss 3 gelangt. Darüber hinaus ist der plattierende Film 12 wenigstens auf dem vorragenden Kontakt 21 angeordnet.

Nachfolgend werden detaillierte Konfigurationen der Metallplatte 1 und des Anschlusses 2 unter Bezugnahme auf ihre Herstellungsverfahren beschrieben werden.

Die Metallplatte 1 dieses Beispiels kann beispielsweise unter Verwendung des folgenden Verfahrens hergestellt werden. Zuerst werden ein Ag plattierender Film und ein Sn plattierender Film aufeinanderfolgend auf die gesamte Oberfläche des Basismaterials 11 gelagert bzw. geschichtet, welche entfettet wurde. Der Ag plattierende Film und der Sn plattierende Film können unter Verwendung eines bekannten bzw. üblichen Verfahrens ausgebildet werden. Die Filmdicke des Ag plattierenden Films kann geeignet bzw. entsprechend typischerweise innerhalb eines Bereichs von 1 bis 3 µm eingestellt bzw. festgelegt werden. Um die zwischenliegende Ag Lage 121 durch eine Reflow-Behandlung zu bilden, welche später beschrieben werden wird, ist bzw. wird der Sn plattierende Film vorzugsweise dünner als der Ag plattierende Film ausgebildet. Die Filmdicke des Sn plattierenden Films kann geeignet bzw. entsprechend innerhalb eines Bereichs von beispielsweise 0,5 bis 2 µm eingestellt bzw. festgelegt werden.

Nachdem der oben beschriebene plattierende Film auf dem Basismaterial 11 ausgebildet wurde, wird eine Reflow-Behandlung für ein Legieren von Ag und Sn durch ein Erwärmen bzw. Erhitzen des Basismaterials 11 in Luft durchgeführt. Die Heiztemperatur in der Reflow-Behandlung kann geeignet bzw. entsprechend innerhalb eines Bereichs von beispielsweise 200 bis 300 °C eingestellt bzw. festgelegt werden. Darüber hinaus kann die Heizzeit in der Reflow-Behandlung geeignet innerhalb eines Bereichs von beispielsweise 10 bis 180 Sekunden festgelegt werden.

Durch die Reflow-Behandlung werden Ag und Sn legiert und es wird die Ag-Sn Legierungslage 122 auf der äußersten bzw. am weitesten außen liegenden Oberfläche ausgebildet. Zu dieser Zeit bildet Ag, welches nicht mit Sn reagiert hat, die zwischenliegende Ag Lage 121 zwischen dem Basismaterial 11 und der Ag-Sn Legierungslage 122. Demgemäß kann die Metallplatte 1, welche in 2 gezeigt ist, erhalten werden. Sn-Oxid und dgl., welches während der Reflow-Behandlung erzeugt bzw. generiert wurde, kann an der äußersten Oberfläche der Metallplatte 1 vorhanden sein.

Es ist festzuhalten, dass das Verfahren für ein Herstellen der Metallplatte 1 nicht auf das oben beschriebene Verfahren beschränkt bzw. begrenzt ist. Beispielsweise kann ein Verfahren für ein aufeinanderfolgendes Ausbilden der zwischenliegenden Ag Lage 121 und der Ag-Sn Legierungslage 122 auf dem Basismaterial 11 durch ein Elektroplattieren anstelle des oben beschriebenen Verfahrens verwendet werden.

Dann kann der Anschluss 2 beispielsweise durch ein Durchführen eines Stanzens, Biegens und dgl. an der derart erhaltenen Metallplatte 1 hergestellt werden. Der Anschluss 2 kann beispielsweise als ein aufnehmender bzw. Buchsenanschluss 201 (siehe 1) konfiguriert bzw. aufgebaut sein, für welchen ein Verbinderstift oder ein aufzunehmender bzw. Steckeranschluss als der entsprechende Anschluss 3 verwendet werden kann. Der Buchenanschluss 201 liegt im Wesentlichen in der Form eines Stabs bzw. einer Stange vor und beinhaltet einen Trommelabschnitt (nicht gezeigt), mit welchem ein elektrischer Draht verbunden werden kann, und einen rohrförmigen Abschnitt 22, welcher an den Trommelabschnitt anschließt.

Der rohrförmige Abschnitt 22 liegt im Wesentlichen in der Form eines rechteckigen bzw. rechtwinkeligen Rohrs vor, welches in der longitudinalen bzw. Längsrichtung des Buchenanschlusses 201 verlängert ist. Ein offenes Ende 221 auf einer Seite des rohrförmigen Abschnitts 22 ist derart offen, dass der entsprechende Anschluss 3 darin eingesetzt werden kann. Darüber hinaus ist ein offenes Ende 222 an der anderen Seite anschließend an den Trommelabschnitt.

Wie dies in 1 gezeigt ist, ist ein Abschnitt 23 eines elastischen Stücks im Inneren des rohrförmigen Abschnitts 22 vorgesehen. Der Abschnitt 23 des elastischen Stücks ist bzw. wird durch ein Biegen eines Bodenplattenabschnitts 223 des rohrförmigen Abschnitts 22 einwärts und nach rückwärts ausgebildet. Darüber hinaus ist der Abschnitt 23 des elastischen Stücks derart konfiguriert, dass der entsprechende Anschluss 3, welcher in den rohrförmigen Abschnitt 22 eingesetzt wird, in Richtung zu einem Abschnitt 224 einer oberen Platte gepresst bzw. gedrückt wird, welcher zu dem Bodenplattenabschnitt 223 gerichtet ist.

Ein im Wesentlichen zentraler bzw. mittiger Abschnitt 231 in der Längsrichtung des Abschnitts 23 des elastischen Stücks ragt in der Form bzw. Gestalt einer Halbkugel in Richtung zu dem Abschnitt 224 der oberen Platte vor, und seine Oberfläche auf der vorragenden Seite bildet den vorragenden bzw. vorspringenden Kontakt 21. Der oben beschriebene plattierende Film 12 ist bzw. wird auf dem vorragenden Kontakt 21 angeordnet. Wenn der entsprechende Anschluss 3 in den rohrförmigen Abschnitt 22 eingesetzt wird, wird der vorragende Kontakt 21 gegen den entsprechenden Anschluss 3 durch die drückende bzw. pressende Kraft von dem Abschnitt 23 des elastischen Stücks gepresst bzw. gedrückt. Als ein Resultat gelangt die Ag-Sn Legierungslage 122 des plattierenden Films 12 in Kontakt mit dem entsprechenden Anschluss 3, und es werden der Buchsenanschluss 201 und der entsprechende Anschluss 3 elektrisch miteinander verbunden.

Die Metallplatte 1 dieses Beispiels weist den plattierenden Film 12 mit der oben beschriebenen spezifischen Konfiguration von Lagen auf der gesamten Oberfläche des Basismaterials 11 auf. Derart kann bei einem Ausbilden der Metallplatte 1 in die Form des Buchsenanschlusses 201 ein Auftreten von Sprüngen bzw. Rissen in dem plattierenden Film 12 in dem vorragenden Kontakt 21, an Ecken des rohrförmigen Abschnitts 22 und dgl. unterdrückt werden. Als ein Resultat ist der Anschluss 2, welcher aus der Metallplatte 1 hergestellt wird, exzellent im Hinblick auf einen Korrosionswiderstand und eine Verbindungszuverlässigkeit.

Beispiel 2

Dieses Beispiel ist ein Beispiel eines Anschlusspaars, welches aus dem Anschluss 2 und dem entsprechenden Anschluss 3 gebildet wird, welcher in den bzw. an den Anschluss 2 eingepasst wird. Wenn ein Anschluss des Anschlusspaars der Anschluss 2 mit dem plattierenden Film 12 ist, wie dies in 3 und 4 gezeigt ist, weist der entsprechende Anschluss 3 vorzugsweise einen von einer flachen Platte geformten bzw. flachen plattenförmigen Kontakt 31 auf, welcher in Kontakt mit dem vorragenden Kontakt 21 gelangt.

Beispielsweise kann der korrespondierende bzw. entsprechende Anschluss 3 als ein aufzunehmender bzw. Steckeranschluss 301 (siehe 3) konfiguriert bzw. aufgebaut sein, welcher einen Flachsteckerabschnitt 32, welcher in den rohrförmigen Abschnitt 22 (siehe 1) des Buchsenanschlusses 201 eingesetzt werden kann, einen rohrförmigen Abschnitt 33, welcher an den Flachsteckerabschnitt 32 anschließt, und einen Trommelabschnitt 34 beinhaltet, welcher an den rohrförmigen Abschnitt 33 anschließt und mit welchem ein elektrischer Draht verbunden werden kann. Der Steckeranschluss 301 ist im Wesentlichen in der Form bzw. Gestalt eines Stabs bzw. einer Stange, und der Flachsteckerabschnitt 32, der rohrförmige Abschnitt 33 und der Trommelabschnitt 34 sind in einer Reihe angeordnet. Der Flachsteckerabschnitt 32 startet von einem offenen Ende des rohrförmigen Abschnitts 33 und erstreckt sich entlang der Längsrichtung des Steckeranschlusses 301. Darüber hinaus ist ein Querschnitt des Flachsteckerabschnitts 32 normal auf die Längsrichtung flach. Der flache plattenförmige Kontakt 31 des Steckeranschlusses 301 ist an einem flachen Abschnitt 321 des Flachsteckerabschnitts 32 angeordnet.

Darüber hinaus kann, wie dies in 4 gezeigt ist, der entsprechende Anschluss 3 als ein Verbinderstift bzw. -zapfen 302 konfiguriert sein, welcher in einem Verbindergehäuse 4 gehalten ist bzw. wird. Das Verbindergehäuse 4 beinhaltet eine Rückflächenwand 41 für ein Halten von Verbinderstiften 302 und einen Haubenabschnitt 42, welcher aufrecht stehend von dem äußeren Umfangsrand bzw. der äußeren Umfangskante der Rückflächenwand 41 vorgesehen ist. Der Haubenabschnitt 42 ist konfiguriert, um im Inneren einen entsprechenden Verbinder (nicht gezeigt) aufzunehmen.

Jeder Verbinderstift 302 liegt in der Form bzw. Gestalt eines abgewinkelten Stifts vor, welcher durch die Rückflächenwand 41 hindurchtritt. Ein Ende eines Verbinderstifts 302, welcher im Inneren des Haubenabschnitts 42 angeordnet ist, bildet einen einen Anschluss verbindenden bzw. Anschlussverbindungsabschnitt 35, welcher in den rohrförmigen Abschnitt 22 (siehe 1) des Buchsenanschlusses 201 eingesetzt werden kann. Darüber hinaus bildet ein Ende des Verbinderstifts 302, welches außerhalb des Haubenabschnitts 42 angeordnet ist, einen eine Platte verbindenden bzw. Plattenverbindungsabschnitt 36, welcher elektrisch mit einer gedruckten Leiterplatte P verbunden sein bzw. werden kann. Der flache plattenförmige Kontakt gebildete Kontakt 31 des Verbinderstifts 302 ist an einem flachen Abschnitt 351 des Anschlussverbindungsabschnitts 35 angeordnet.

Es ist anzumerken bzw. festzuhalten, dass der entsprechende Anschluss 3 nicht auf den Steckeranschluss 301 oder den Verbinderstift 302 beschränkt bzw. begrenzt ist, welche oben beschrieben sind, und als ein Anschluss mit einer konventionell bekannten Form konfiguriert bzw. aufgebaut sein kann.

Wie dies in 5 gezeigt ist, ist eine Oberflächen-Ag-Lage bzw. Ag Oberflächenlage 312 auf der äußersten bzw. am weitesten außen liegenden Oberfläche des flachen plattenförmigen Kontakts 31 freigelegt, d.h. auf einer Oberfläche 310, welche in Kontakt mit dem vorragenden Kontakt 21 gelangt. Die Oberflächen-Ag-Lage 312 kann beispielsweise direkt auf ein Metallbasismaterial 311 geschichtet sein. Darüber hinaus kann eine Basislage bzw. -schicht 313, welche aus Ni, Cu oder einer Legierung hergestellt ist, welche diese Metalle enthält, als notwendig zwischen dem Metallbasismaterial 311 und der Oberflächen-Ag-Lage 312 vorgesehen sein. Die Basislage 313 kann Effekte erzielen, wie beispielsweise ein Verbessern des Grads eines unmittelbaren bzw. engen Kontakts zwischen dem Metallbasismaterial 311 und der Oberflächen-Ag-Lage 312 oder eines Unterdrückens der Diffusion von Metallelementen von dem Metallbasismaterial 311 zu der Oberflächen-Ag-Lage 312. Die Oberflächen-Ag-Lage 312 und die Basislage 313 können beispielsweise unter Verwendung eines konventionell bekannten Verfahrens, wie beispielsweise eines Elektroplattierens bzw. Galvanisierens gebildet sein bzw. werden.

Wenn der derart konfigurierte entsprechende Anschluss 3 in Kombination mit dem Anschluss 2 verwendet wird, kann der Verschleißwiderstand gegenüber einem Mikrogleiten verglichen mit einem Anschlusspaar, welches aus den Anschlüssen 2 gebildet ist, oder einem Anschlusspaar verbessert werden, welches aus konventionellen Anschlüssen gebildet ist. Demgemäß kann das Anschlusspaar einen geringen elektrischen Kontaktwiderstand beispielsweise für eine lange Zeitdauer selbst in Umgebungen beibehalten, wo starke bzw. heftige Vibrationen bzw. Schwingungen, wie beispielsweise in Kraftfahrzeugen, angewandt bzw. aufgebracht werden.

Experimentelles Beispiel 1

Dieses Beispiel ist ein Beispiel, wo eine Evaluierung der Biegbarkeit an Metallplatten durchgeführt wurde, in welchen verschiedene Änderungen an der Konfiguration einer Metalllage auf einem Basismaterial durchgeführt wurden. In diesem Beispiel wurden vier Arten von Metallplatten (Probenmaterialien 1 bis 4), welche unten beschrieben sind, vorbereitet.

Probenmaterial 1

Eine Kupferlegierungsplatte mit einer Dicke von 0,25 mm wurde als ein Basismaterial vorbereitet und entfettet und gewaschen. Dann wurden ein Ag Plattierfilm mit einer Filmdicke von 2 µm und ein Sn Plattierfilm mit einer Filmdicke von 1 µm aufeinanderfolgend auf dem Basismaterial geschichtet. Nachfolgend wurde eine Reflow-Behandlung durch ein Erwärmen des Basismaterials bei einer Heiztemperatur von 300 °C für eine Heizzeit von 60 Sekunden durchgeführt, wodurch ein Probenmaterial 1 erhalten wurde. Das Probenmaterial 1 hatte einen plattierenden bzw. Plattierfilm 12, in welchem eine Ag Lage 121 mit einer Filmdicke von 0,5 µm und eine Ag-Sn Legierungslage 122 mit einer Filmdicke von 3 µm aufeinanderfolgend auf dem Basismaterial 11 gelagert bzw. geschichtet waren.

Probenmaterial 2

Eine Kupferlegierungsplatte mit einer Dicke von 0,25 mm wurde als ein Basismaterial vorbereitet und entfettet und gewaschen. Dann wurden ein Ni Plattierfilm mit einer Dicke von 1 µm, ein Sn Plattierfilm mit einer Filmdicke von 1 µm und ein Ag Plattierfilm mit einer Filmdicke von 2 µm aufeinanderfolgend auf dem Basismaterial geschichtet. Nachfolgend wurde eine Reflow-Behandlung durch ein Erwärmen des Basismaterials bei einer Heiztemperatur von 290 °C für eine Heizzeit von 60 Sekunden durchgeführt, wodurch ein Probenmaterial 2 erhalten wurde. Das Probenmaterial 2 hatte einen Plattierfilm, in welchem eine Ni Lage mit einer Filmdicke von 1 µm, eine Ni-Sn Legierungslage mit einer Filmdicke von 0,5 µm, eine Ag-Sn Legierungslage mit einer Filmdicke von 1,5 µm und eine Ag Lage mit einer Filmdicke von 1 µm aufeinanderfolgend auf dem Basismaterial geschichtet waren.

Probenmaterial 3

Eine Kupferlegierungsplatte mit einer Dicke von 0,25 mm wurde als ein Basismaterial vorbereitet und entfettet und gewaschen. Dann wurden ein Ni Plattierfilm mit einer Filmdicke von 1 um, ein Ag Plattierfilm mit einer Filmdicke von 2 µm, ein Sn Plattierfilm mit einer Filmdicke von 2 µm und ein Ag Plattierfilm mit einer Filmdicke von 3 µm aufeinanderfolgend auf dem Basismaterial geschichtet. Nachfolgend wurde eine Reflow-Behandlung durch ein Erwärmen des Basismaterials bei einer Heiztemperatur von 290 °C für eine Heizzeit von 60 Sekunden durchgeführt, wodurch ein Probenmaterial 3 erhalten wurde. Das Probenmaterial 3 hatte einen Plattierfilm, in welchem eine Ni Lage mit einer Filmdicke von 1 µm, eine Ag Lage mit einer Filmdicke von 1 µm, eine Ag-Sn Legierungslage mit einer Filmdicke von 3,5 µm und eine Ag Lage mit einer Filmdicke von 2 µm aufeinanderfolgend auf dem Basismaterial geschichtet waren.

Probenmaterial 4

Eine Kupferlegierungsplatte mit einer Dicke von 0,25 mm wurde als ein Basismaterial vorbereitet und entfettet und gewaschen. Dann wurden ein Ni Plattierfilm mit einer Filmdicke von 1 µm, ein Ag Plattierfilm mit einer Filmdicke von 1,5 µm und ein Sn Plattierfilm mit einer Filmdicke von 0,5 µm aufeinanderfolgend auf dem Basismaterial geschichtet. Nachfolgend wurde eine Reflow-Behandlung durch ein Erwärmen des Basismaterials bei einer Heiztemperatur von 290 °C für eine Heizzeit von 60 Sekunden durchgeführt, wodurch ein Probenmaterial 4 erhalten wurde. Das Probenmaterial 4 hatte einen Plattierfilm, in welchem eine Ni Lage mit einer Filmdicke von 1 µm, eine Ag Lage mit einer Filmdicke von 0,5 µm und eine Ag-Sn Legierungslage mit einer Filmdicke von 2 µm aufeinanderfolgend auf dem Basismaterial geschichtet waren.

Ein 90 Grad Biegetest wurde unter Verwendung der derartig erhaltenen Probenmaterialien 1 bis 4 durchgeführt. Nachdem der Biegetest abgeschlossen war, wurde das Aussehen auf der äußeren Seite des gebogenen Abschnitts beobachtet bzw. betrachtet. 6 und 7 zeigen Beispiele davon. Darüber hinaus wurde, nachdem der Biegetest abgeschlossen war, ein Querschnitt der inneren Seite des gebogenen Abschnitts beobachtet. 8 und 9 zeigen Beispiele davon.

Es ist aus einem Vergleich zwischen 6 und 7 ersichtlich, dass in dem Probenmaterial 1, in welchem eine Ag Lage und eine Ag-Sn Legierungslage aufeinanderfolgend auf dem Basismaterial geschichtet waren, ein Sprung bzw. Riss 120 in dem Plattierfilm 12 nach dem Biegetest relativ klein war (siehe 6). Andererseits war in dem Probenmaterial 2, in welchem eine relativ harte Ni Lage und dgl. zwischen dem Basismaterial und der Ag-Sn Legierungslage angeordnet war, ein Sprung 50 in einem Plattierfilm 5 nach dem Biegetest größer als derjenige in dem Probenmaterial 1 (siehe 7). Darüber hinaus war, obwohl dies nicht gezeigt ist, auch in den Probenmaterialien 3 und 4 ein Sprung in dem Plattierfilm nach dem Biegetest größer als derjenige in dem Probenmaterial 1, wie in dem Probenmaterial 2.

Darüber hinaus ist aus einem Vergleich zwischen 8 und 9 ersichtlich, dass das Probenmaterial 1 das Basismaterial 11 und den Plattierfilm 12 in unmittelbarem bzw. engem Kontakt nach dem Biegetest beibehalten hat (siehe 8). Andererseits wurde in dem Probenmaterial 2 der Plattierfilm 5 von einem Basismaterial 51 nach dem Biegetest getrennt (siehe 9). Darüber hinaus trennte sich, obwohl dies nicht gezeigt ist, auch in den Probenmaterialien 3 und 4 ein Plattierfilm von dem Basismaterial nach dem Biegetest wie in dem Probenmaterial 2.

Aus den oben beschriebenen Resultaten ist ersichtlich, dass das Probenmaterial 1 exzellent im Hinblick auf eine Biegbarkeit ist. In dem Probenmaterial 1 kann beispielsweise der Plattierfilm 12 leicht an einem Springen bzw. Reißen oder Trennen während eines Pressens, um den vorragenden Kontakt 21 zu bilden, oder während eines Biegens gehindert werden, um den Buchsenanschluss 201 zu bilden.

Experimentelles Beispiel 2

Dieses Beispiel ist ein Beispiel, wo die Evaluierung bzw. Beurteilung eines Verschleißwiderstands unter einem Mikrogleiten an denselben Probenmaterialien des experimentellen Beispiels 1 durchgeführt wurde. In der Evaluierung eines Verschleißwiderstands wurden ein bewegbares Teststück und ein fixiertes Teststück, welche unter Verwendung der folgenden Prozedur hergestellt wurden, verwendet.

Bewegbares Teststück

Die Probenmaterialien 1, 3 und 4 wurden in Stücke mit einer jeweils rechteckigen bzw. rechtwinkeligen Form geschnitten. Die geschnittenen Stücke wurden gepresst bzw. gedrückt, um geprägte Abschnitte jeweils in der Form einer Halbkugel mit einem Radius von 3 mm zu bilden. Durch das oben beschriebene Bearbeiten wurde jedes bewegbare Teststück erzeugt. Das bewegbare Teststück imitierte den vorragenden Kontakt 21 des Anschlusses 2 (des Buchsenanschlusses 201) in dem Beispiel 1. Darüber hinaus erschien kein Sprung in dem Plattierfilm 12, welcher auf der Oberfläche des geprägten Abschnitts angeordnet war.

Fixiertes Teststück

Die Probenmaterialien 1, 3 und 4 und eine reine Ag Platte wurden in Stücke mit einer jeweils rechteckigen bzw. rechtwinkeligen Form geschnitten, so dass fixierte Teststücke in der Form von flachen Platten erhalten wurden. Die fixierten Teststücke wiesen jeweils eine Form bzw. Gestalt auf, welche den flachen plattenförmigen Kontakt 31 des entsprechenden Anschlusses 3 (des Steckeranschlusses 301) in dem Beispiel 2 imitiert bzw. nachahmt.

Evaluierung des Verschleißwiderstands

Ein bewegbares Teststück 6 und ein fixiertes Teststück 7 wurden übereinander in der vertikalen Richtung gelegt bzw. angeordnet und ein geprägter Abschnitt 61 wurde in Kontakt mit der Oberfläche des fixierten Teststücks 7 gebracht (siehe 10). In diesem Zustand wurden 3 N einer vertikalen Last auf das bewegbare Teststück 6 unter Verwendung eines Piezo-Betätigungsglieds aufgebracht bzw. angewandt, und der geprägte Abschnitt 61 wurde gegen das fixierte Teststück 7 gepresst bzw. gedrückt. In einem Zustand, wo diese vertikale Last bzw. Belastung beibehalten wurde, wurde das bewegbare Teststück 6 in der horizontalen Richtung vibriert (10, Pfeil 60). Darüber hinaus wurde, wenn das bewegbare Teststück 6 vibriert bzw. in Schwingung versetzt wurde, der elektrische Kontaktwiderstand zwischen dem bewegbaren Teststück 6 und dem fixierten Teststück 7 gemessen. Der Vibrationszyklus wurde auf 1 Hz eingestellt bzw. festgelegt und die Amplitude davon wurde auf 200 µm festgelegt.

Wenn das bewegbare Teststück 62500 Zyklen vibriert bzw. bewegt wurde, wurde der Test beendet. Dieser Test wurde durchgeführt, während die Kombination eines bewegbaren Teststücks 6 und eines fixierten Teststücks 7 geändert wurde, wie dies in Tabelle 1 gezeigt ist. Der Test wurde zweimal für jede Kombination durchgeführt. Tabelle 1 zeigt die maximalen elektrischen Kontaktwiderstände in den Tests.
Tabelle 1

KombinationBewegbares Teststück 6Fixiertes Teststück 7Maximaler elektrischer Kontaktwiderstand (mΩ)1. Test2. TestAProbenmaterial 1Reine Ag Platte0,50,8BProbenmaterial 3Reine Ag Platte1,21,8CProbenmaterial 4Reine Ag Platte1,21,7DProbenmaterial 1Probenmaterial 1≥5mΩ≥5mΩEProbenmaterial 3Probenmaterial 3≥5mΩ≥5mΩFProbenmaterial 4Probenmaterial 4≥5mΩ≥5mΩ

Wie dies aus Tabelle 1 ersichtlich ist, war in der Kombination A, in welcher das bewegbare Teststück 6 aus dem Probenmaterial 1 hergestellt war und das fixierte Teststück 7 aus einer reinen Ag Platte hergestellt war, der maximale elektrische Kontaktwiderstand 1 mΩ oder weniger. Andererseits war in den Kombinationen B und C, in welchen das bewegbare Teststück 6 aus dem Probenmaterial 3 oder 4 hergestellt war und das fixierte Teststück 7 aus einer reinen Ag Platte hergestellt war, der maximale elektrische Kontaktwiderstand größer als derjenige der Kombination A.

Es scheint, dass in der Kombination B weiches Ag auf der Oberfläche sowohl des bewegbaren Teststücks 6 als auch des fixierten Teststücks 7 freigelegt bzw. ungeschützt ist und derart sein Reibungskoeffizient während eines Gleitens größer als derjenige der Kombination A ist. Derart scheint es, dass die Anschluss-Einsetzkraft eines Anschlusspaars unter Verwendung der Kombination B größer als diejenige eines Anschlusspaars unter Verwendung der Kombination A ist.

In den Kombinationen D bis F, in welchen das bewegbare Teststück 6 und das fixierte Teststück 7 aus demselben Probenmaterial hergestellt waren, war der maximale elektrische Kontaktwiderstand 5 mΩ oder mehr.

Aus den oben beschriebenen Resultaten ist ersichtlich, dass das Anschlusspaar, in welchem die Form bzw. Gestalt eines Anschlusskontakts und die Konfiguration von Metalllagen bzw. -schichten, welche auf der Kontaktoberfläche vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt sind, diejenigen sind, wie dies oben spezifiziert ist, exzellent im Hinblick auf einen Verschleißwiderstand gegenüber einem Mikrogleiten ist, und ein geringer elektrischer Kontaktwiderstand für eine lange Zeitperiode aufrecht erhalten werden kann.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • JP 2013231228 A [0005]