KR102075469B1 - Connector and Manufacturing Method of it - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가격이 저렴하고 내식성 및 내마모성이 우수한 커넥터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a connector having a low cost and excellent in corrosion resistance and wear resistance, and a method of manufacturing the same.
현재 기판에는 전기전도도가 높은 동 또는 동합금이 주로 사용되고 있다.Currently, copper or copper alloys having high electrical conductivity are mainly used for substrates.
하지만, 동 또는 동합금은 내식성이 낮기 때문에 내식성을 갖는 금속도금을 실시하고 있다. 현재 사용되고 있는 도금은 Cu계열의 원소재에 내식성을 부여하는 Ni도금(하지도금)을 하고, 그 위에 커넥터 사용 특성에 따라 Au, Pd-Ni 합금도금, Sn도금 또는 전술한 도금을 혼합하여 제조되고 있다.However, since copper or copper alloy has low corrosion resistance, metal plating with corrosion resistance is performed. Currently used plating is Ni-plated (base plating) to give corrosion resistance to the Cu-based raw material, and is mixed with Au, Pd-Ni alloy plating, Sn plating or the above-described plating according to the connector use characteristics thereon have.
SMT부는 기판에 솔더되는 접합부로 Sn, Au 도금을 주로 하고 있다.The SMT part is a joint part soldered to a substrate, and mainly Sn and Au plating is performed.
Sn은 접합성능이 우수하나, Au보다 강도가 낮고 전기전도성이 낮아 Au가 선호되고 있다. 하지만, Au는 Sn에 비해 고가이며, 내식성이 낮은 문제점이 있다.Sn has excellent bonding performance, but Au is preferred because of its lower strength and lower electrical conductivity than Au. However, Au is more expensive than Sn and has a problem of low corrosion resistance.
커넥터부는 커넥터에 기능부로 단자 또는 기판과 접촉되어 전기 또는 통신이 전달되는 역할로 주로 Au, Pd-Ni 도금이 사용되고 있다.The connector part is a functional part of the connector, which is in contact with the terminal or the board to transfer electricity or communication, mainly Au and Pd-Ni plating is used.
Pd-Ni의 경우에는 내열성, 내마모성은 우수하나 가격이 고가인 문제점이 있다.In the case of Pd-Ni, heat resistance and abrasion resistance are excellent, but there is a problem that the price is high.
최근에는 전자제품 발전에 따라 새로운 커넥터용 도금이 필요한 상황이다.Recently, as the development of electronic products, new connector plating is needed.
특히 5G가 출시됨에 따라 보다 작은 커넥터로 빠른 통신속도가 전송되어야 하고, 방수기능으로 인한 새로운 물질의 도금이 필요한 상황이다.In particular, with the introduction of 5G, faster communication speeds have to be transmitted to smaller connectors, and new materials due to the waterproof function need to be plated.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 가격이 저렴하고 내식성 및 내마모성이 우수한 커넥터 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a connector having a low cost and excellent corrosion resistance and wear resistance and a manufacturing method thereof.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 커넥터는, 일측단부 부위에 충전잭과 연결되는 컨택트부(11)가 구비되고, 타측단부 부위에 PCB와 부착되는 PCB부착부(12)가 구비되는 구리판(10); 상기 구리판(10)의 외면에 도금되는 니켈 도금층(20); 상기 니켈 도금층(20)의 외면에 백금(Pt), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 로듐(Rh)과 루테늄(Ru) 합금으로부터 선택되는 어느 하나의 재질로 도금되는 부식방지 도금층(30); 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The connector of the present invention for achieving the above object is provided with a
또, 상기 부식방지 도금층(30)의 두께는 0.1 내지 1㎛인 것이 바람직하다.In addition, the thickness of the
또한, 상기 부식방지 도금층(30)과 니켈 도금층(20) 사이에 팔라듐(Pd)-니켈(Ni) 합금 또는 금(Au)으로 도금되는 밀착강화 도금층(40);이 더 구비된 것이 바람직하다.In addition, the corrosion-
아울러, 상기 부식방지 도금층(30)은 상기 컨택트부(11) 및 상기 PCB부착부(12)에 도금되는 것이 더 바람직하다.In addition, the
본 발명의 커넥터 제조방법은, 일측단부 부위에 충전잭과 연결되는 컨택트부(11)가 구비되고, 타측단부 부위에 PCB와 부착되는 PCB부착부(12)가 구비되는 구리판(10)의 외면에 니켈 도금층(20)을 형성하는 단계; 형성된 니켈 도금층(20)의 외면에 백금(Pt), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 로듐(Rh)과 루테늄(Ru) 합금으로부터 선택되는 어느 하나의 재질로 도금되는 부식방지 도금층(30)을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The connector manufacturing method of the present invention is provided with a
또, 상기 부식방지 도금층(30)의 두께는 0.1 내지 1㎛인 것을 특징으로 한다.In addition, the thickness of the
아울러, 상기 부식방지 도금층(30)과 니켈 도금층(20) 사이에 팔라듐(Pd)-니켈(Ni) 합금 또는 금(Au)으로 도금되는 밀착강화 도금층(40)을 더 형성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further form an adhesion-enhanced
또한, 상기 부식방지 도금층(30) 형성시 상기 컨택트부(11) 및 상기 PCB부착부(12)에 도금되는 것이 바람직하다.In addition, when forming the
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 커넥터는, 가격이 저렴하여 전자부품의 원가개선에 일조할 수 있다. 또한, 내식성 및 내마모성이 우수하여 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.The connector of the present invention having the above-described configuration is inexpensive and can contribute to cost improvement of the electronic component. In addition, there is an advantage that can extend the life by excellent corrosion resistance and wear resistance.
아울러, 부식방지 도금층을 구비함으로써 방수폰에 대한 내식성 및 내마모성을 크게 개선하여 제품의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.In addition, the anti-corrosion plating layer has an effect of greatly improving the corrosion resistance and wear resistance of the waterproof phone to extend the life of the product.
도 1은 본 발명의 커넥터를 나타낸 평면도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 커넥터를 나타낸 종단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 커넥터의 제조공정을 나타낸 종단면도이다.1 is a plan view showing a connector of the present invention.
2 and 3 are longitudinal cross-sectional views showing the connector of the present invention.
4 to 6 are longitudinal sectional views showing the manufacturing process of the connector of the present invention.
이하, 본 발명의 커넥터 및 이의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the connector of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 커넥터를 나타낸 평면도이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 커넥터를 나타낸 종단면도이다.1 is a plan view showing the connector of the present invention, Figures 2 and 3 are longitudinal cross-sectional view showing the connector of the present invention.
커넥터의 두께는 매우 얇고, 도금층의 두께는 수 내지 수십 미크론 정도에 불과하나, 설명을 위해 도면을 과장되게 도시하였다. 또한, 도면에는 커넥터의 상부만을 도시하였으며, 커넥터 전체는 상하 대칭으로 구비된다.The thickness of the connector is very thin, and the thickness of the plating layer is only a few to several tens of microns, but the drawings are exaggerated for explanation. In addition, only the upper portion of the connector is shown in the drawings, the entire connector is provided in the vertical symmetry.
본 발명에 의한 커넥터(100)는, 구리판(10); 니켈 도금층(20); 부식방지 도금층(30);으로 이루어진다.Connector 100 according to the present invention, the
상기 구리판(10)은, 일측단부 부위에 충전잭과 연결되는 컨택트부(11)가 구비되고, 타측단부 부위에 PCB와 부착되는 PCB부착부(12)가 구비된다. 상기 PCB부착부(12)는 PCB와 솔더링되어 부착되게 된다. 상기 컨택트부(11)와 PCB부착부(12) 사이에는 이들을 서로 이격시키는 배리어(Barrier)부(13)가 구비된다.The
상기 니켈 도금층(20)은 상기 구리판(10)의 외면에 도금되어 형성된다.The
상기 부식방지 도금층(30)은 상기 니켈 도금층(20)의 외면에 백금(Pt), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 로듐(Rh)과 루테늄(Ru) 합금으로부터 선택되는 어느 하나의 재질로 도금된다.The
백금(Pt)은 오래 사용해도 변색이 적고 습기에도 매우 강한 내식성을 갖는다. 또한 백금은 모스경도 4.0~4.5를 가지고 있어 금보다 경도가 크다. 전기전도도는 금보다 낮으나, 금보다 가격이 저렴하고 내식성 및 내마모성이 우수하다.Platinum (Pt) has little discoloration even after long use and has a very strong corrosion resistance to moisture. In addition, platinum has a Mohs hardness of 4.0 to 4.5, which is harder than gold. The electrical conductivity is lower than gold, but the price is lower than gold, and the corrosion resistance and abrasion resistance are excellent.
로듐(Rh)은 내산성이 크고 고온에서 산화되지 않는 특성을 갖는다. 로듐은 모스경도 6을 가지고 있어 백금보다 단단하다. 전기전도도는 금의 약 절반정도에 해당하나, 금보다 내식성 및 내마모성이 우수하다.Rhodium (Rh) is acid resistant and has a property of not being oxidized at high temperature. Rhodium has a Mohs hardness of 6 and is harder than platinum. The electrical conductivity is about half of gold, but it has better corrosion resistance and abrasion resistance than gold.
루테늄(Ru)은 저접촉저항, 내식성이 우수하다. 루테늄은 모스경도 6.5를 가지고 있어 백금보다 단단하다. 전기전도도는 금보다 낮으나, 금보다 가격이 저렴하고 내식성 및 내마모성이 우수하다.Ruthenium (Ru) is excellent in low contact resistance and corrosion resistance. Ruthenium has a Mohs hardness of 6.5 and is harder than platinum. The electrical conductivity is lower than gold, but the price is lower than gold, and the corrosion resistance and abrasion resistance are excellent.
로듐과 루테늄의 혼합물인 경우에는 로듐-루테늄(Rh:Ru)의 조성비가 로듐 90 내지 99wt%, 루테늄 1 내지 10wt%이다.In the case of a mixture of rhodium and ruthenium, the composition ratio of rhodium-ruthenium (Rh: Ru) is 90 to 99 wt% of rhodium and 1 to 10 wt% of ruthenium.
상기 부식방지 도금층(30)의 두께는 0.1 내지 1㎛인 것이 바람직하다.The thickness of the
상기 부식방지 도금층(30)의 두께가 0.1㎛ 미만인 경우에는 내마모성/전기전도도/내부식성에 대한 효과가 줄어든다.When the thickness of the
상기 부식방지 도금층(30)의 두께가 1㎛를 초과하는 경우에는 부식방지에 대한 효과는 크나, 원가경쟁력이 저하되고, 현 커넥터 도금설비특성상 단 시간에 두꺼운 도금두께를 구현하기 어려움이 있다.When the thickness of the
본 발명의 커넥터는, 상기 부식방지 도금층(30)과 니켈 도금층(20) 사이에 팔라듐(Pd)-니켈(Ni) 합금 또는 금(Au)으로 도금되는 밀착강화 도금층(40);이 더 구비된 것이 바람직하다.Connector of the present invention, between the corrosion-
도 2에서는 밀착강화 도금층(40)이 상기 부식방지 도금층(30)과 니켈 도금층(20) 사이에 형성된 것을 도시하였다.In FIG. 2, the adhesion-reinforced
팔라듐(Pd)-니켈(Ni) 혼합 재질로 된 금속의 조성비는 팔라듐 60 내지 90 wt%, 니켈 10 내지 40 wt%가 되도록 하며, 도금두께는 0.1~1.0 ㎛이고, 금(Au)의 도금두께는 0.05~0.1㎛이다.The composition ratio of the metal made of palladium (Pd) -nickel (Ni) mixed material is 60 to 90 wt% of palladium, 10 to 40 wt% of nickel, and the plating thickness is 0.1 to 1.0 μm and the plating thickness of gold (Au) Is 0.05-0.1 micrometer.
아울러, 상기 부식방지 도금층(30)은, 도 3에서와 같이, 상기 컨택트부(11) 및 상기 PCB부착부(12)에 도금되도록 하는 부분도금될 수 있다.In addition, the
상기 부식방지 도금층(30)이 상기 컨택트부(11) 및 상기 PCB부착부(12)에 부분도금되는 경우에는 상기 밀착강화 도금층(40) 또한 부분도금되도록 한다.When the
도 4 내지 도 6은 본 발명의 커넥터의 제조공정을 나타낸 종단면도이다.4 to 6 are longitudinal sectional views showing the manufacturing process of the connector of the present invention.
상기와 같은 구조로 된 본 발명에 의한 커넥터는 다음과 같이 제조되게 된다.The connector according to the present invention having the above structure is to be manufactured as follows.
일측단부 부위에 충전잭과 연결되는 컨택트부(11)가 구비되고, 타측단부 부위에 PCB와 부착되는 PCB부착부(12)가 구비되는 구리판(10)의 외면에 니켈 도금층(20)을 형성한다(도 4 참조).The
형성된 니켈 도금층(20)의 외면에 백금(Pt), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 로듐(Rh)과 루테늄(Ru) 합금으로부터 선택되는 어느 하나의 재질로 도금되는 부식방지 도금층(30)을 형성한다(도 5 참조).The
상기 부식방지 도금층(30)의 두께는 0.1 내지 1㎛인 것이 바람직하다.The thickness of the
본 발명의 커넥터는, 상기 부식방지 도금층(30)과 니켈 도금층(20) 사이에 팔라듐(Pd)-니켈(Ni) 합금 또는 금(Au)으로 도금되는 밀착강화 도금층(40);이 더 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 밀착강화 도금층(40)은 부식방지 도금층(30)이 부착된 상태를 유지하는 것을 강화하는 역할을 한다.The connector of the present invention, between the corrosion-
아울러, 상기 부식방지 도금층(30)은, 도 6에서와 같이, 상기 컨택트부(11) 및 상기 PCB부착부(12)에 도금되도록 하는 부분도금되어도 무방하다. 상기 부식방지 도금층(30)이 상기 컨택트부(11) 및 상기 PCB부착부(12)에 부분도금되는 경우에는 상기 밀착강화 도금층(40) 또한 부분도금되도록 한다.In addition, the
도 5 및 도 6의 상태에서 상기 밀착강화 도금층(40)을 형성하면 도 2 및 도 3에 도시된 커넥터가 완성되게 된다.Forming the adhesion-enhanced
[실시예]EXAMPLE
1. 커넥터 제조1. Connector manufacturer
전해에 의해 발생되는 가스에 의해 금속표면에 부착된 이물질과 유지분을 이탈시켜 탈지용액 속에서 제거하는 전해탈지를 이용하여 구리판의 표면을 세척하였다. 전해탈지조건은 전해액 내부에 정전압 5V를 가하여 40초동안 수행하였다.The surface of the copper plate was cleaned by using electrolytic degreasing to remove foreign substances and fats and oils adhered to the metal surface by the gas generated by electrolysis to remove them in the degreasing solution. Electrolytic degreasing conditions were performed for 40 seconds by applying a constant voltage of 5V to the electrolyte.
세척된 구리판의 표면을 황산용액에 담궈 20초동안 산처리한 후에 니켈로 도금하여 니켈 도금층을 형성하고, 니켈 도금층의 외면에 백금(Pt)을 도금하여 커넥터를 제조하였다.The surface of the washed copper plate was immersed in sulfuric acid solution and acid treated for 20 seconds, followed by plating with nickel to form a nickel plating layer, and platinum (Pt) was plated on the outer surface of the nickel plating layer to prepare a connector.
니켈 도금시 전류 1.2A로 80초동안 수행하였으며, 니켈 도금의 두께는 2.0~5.0㎛가 되도록 하였다.Nickel plating was performed for 80 seconds at a current of 1.2A, and the nickel plating was made to have a thickness of 2.0 to 5.0 μm.
백금 도금시 전류 1.2A로 20초동안 수행하였으며, 백금 도금두께 0.2~0.5㎛가 되도록 하였다.Platinum plating was performed for 20 seconds with a current of 1.2A, and the platinum plating thickness was 0.2 ~ 0.5㎛.
2. 내식성 비교2. Corrosion Resistance Comparison
구리판의 외면에 니켈로 도금하여 니켈 도금층을 형성하고, 니켈 도금층의 외면에 Pd-Ni로 도금하여 팔라듐(Pd)-니켈(Ni) 도금층을 형성한 후에 금(Au)을 도금한 종래의 커넥터와, 본 발명에 의해 제조된 커넥터를 5% 염수(NaCl) 용액에서 5V로 전기분해하여 내식성을 비교하였으며, 이를 표 1에 도시하였다.Nickel plating is formed on the outer surface of the copper plate to form a nickel plating layer, and a Pd-Ni plating layer is formed on the outer surface of the nickel plating layer to form a palladium (Pd) -nickel (Ni) layer, and then a gold (Au) plated connector is used. , The connector prepared according to the present invention was electrolyzed at 5V in 5% saline (NaCl) solution to compare the corrosion resistance, which is shown in Table 1.
/Ni/CuAu / Pd-Ni
/ Ni / Cu
표 1은 종래의 커넥터와 본 발명의 커넥터의 내식성 비교한 표로서 본 발명의 커넥터가 종래의 커넥터에 비해 내식성이 우수한 것임을 알 수 있다.Table 1 is a table comparing the corrosion resistance of the conventional connector and the connector of the present invention, it can be seen that the connector of the present invention is excellent in corrosion resistance compared to the conventional connector.
본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.The technical idea should not be construed as being limited to the above embodiments of the present invention. Various modifications may be made at the level of those skilled in the art without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Therefore, such improvements and modifications fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.
10: 구리판
11: 컨택트부
12: PCB부착부
13: 배리어부
20: 니켈 도금층
30: 부식방지 도금층
40: 밀착강화 도금층10: copper plate
11: contact part
12: PCB attachment part
13: barrier
20: nickel plated layer
30: anti-corrosion plating layer
40: adhesion strengthening plating layer
Claims (8)
상기 구리판(10)의 외면에 도금되는 니켈 도금층(20);
상기 니켈 도금층(20)의 외면에 로듐(Rh)과 루테늄(Ru) 합금으로 도금되는 부식방지 도금층(30);으로 이루어지며,
상기 부식방지 도금층(30)의 두께는 0.1 내지 1㎛이고,
상기 부식방지 도금층(30)과 니켈 도금층(20) 사이에 금(Au)으로 도금되는 밀착강화 도금층(40);이 더 구비되고,
상기 부식방지 도금층(30)은 상기 컨택트부(11) 및 상기 PCB부착부(12)에 도금되며,
상기 밀착강화 도금층(40)의 두께는 0.05~0.1㎛이고,
상기 로듐(Rh)과 루테늄(Ru) 합금은 로듐-루테늄(Rh:Ru)의 조성비가 로듐 90 내지 99wt%, 루테늄 1 내지 10wt%인 것을 특징으로 하는 커넥터.A copper plate 10 having a contact portion 11 connected to the charging jack at one end portion, and a PCB attachment portion 12 attached to the PCB at the other end portion;
A nickel plating layer 20 plated on an outer surface of the copper plate 10;
And an anti-corrosion plating layer 30 plated with an rhodium (Rh) and ruthenium (Ru) alloy on an outer surface of the nickel plating layer 20;
The anti-corrosion plating layer 30 has a thickness of 0.1 to 1㎛,
An adhesion strengthening plating layer 40 plated with gold (Au) between the corrosion preventing plating layer 30 and the nickel plating layer 20 is further provided.
The anti-corrosion plating layer 30 is plated on the contact portion 11 and the PCB attachment portion 12,
The thickness of the adhesion-enhanced plating layer 40 is 0.05 ~ 0.1 ㎛,
The rhodium (Rh) and ruthenium (Ru) alloy has a composition ratio of rhodium-ruthenium (Rh: Ru) is 90 to 99wt% rhodium, 1 to 10wt% ruthenium.
형성된 니켈 도금층(20)의 외면에 로듐(Rh)과 루테늄(Ru) 합금으로 도금되는 부식방지 도금층(30)을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지며,
상기 부식방지 도금층(30)의 두께는 0.1 내지 1㎛이고,
상기 부식방지 도금층(30)과 니켈 도금층(20) 사이에 금(Au)으로 도금되는 밀착강화 도금층(40)을 더 형성하며,
상기 부식방지 도금층(30) 형성시 상기 컨택트부(11) 및 상기 PCB부착부(12)에 도금되고,
상기 밀착강화 도금층(40)의 두께는 0.05~0.1㎛이며,
상기 로듐(Rh)과 루테늄(Ru) 합금은 로듐-루테늄(Rh:Ru)의 조성비가 로듐 90 내지 99wt%, 루테늄 1 내지 10wt%인 것을 특징으로 하는 커넥터 제조방법.A nickel plated layer 20 is formed on an outer surface of a copper plate 10 having a contact portion 11 connected to a charging jack at one end portion and having a PCB attachment portion 12 attached to a PCB at the other end portion. step;
Forming an anti-corrosion plating layer 30 plated with an rhodium (Rh) and ruthenium (Ru) alloy on an outer surface of the formed nickel plating layer 20;
The anti-corrosion plating layer 30 has a thickness of 0.1 to 1㎛,
Further forming an adhesion-enhanced plating layer 40 to be plated with gold (Au) between the anti-corrosion plating layer 30 and the nickel plating layer 20,
When the anti-corrosion plating layer 30 is formed is plated on the contact portion 11 and the PCB attachment portion 12,
The thickness of the adhesion-enhanced plating layer 40 is 0.05 ~ 0.1 ㎛,
The rhodium (Rh) and ruthenium (Ru) alloy has a composition ratio of rhodium-ruthenium (Rh: Ru) is rhodium 90 to 99wt%, ruthenium 1 to 10wt% characterized in that the connector.
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