WO2015151959A1 - 端子対及び端子対を備えたコネクタ対 - Google Patents

端子対及び端子対を備えたコネクタ対 Download PDF

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WO2015151959A1
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alloy
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phase
contact portion
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喜文 坂
將之 大久保
玄 渡邉
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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    • C25D5/022—Electroplating of selected surface areas using masking means

Definitions

  • the present invention relates to a terminal pair and a connector pair provided with a terminal pair.
  • Cu (copper) and Cu alloys having high conductivity, excellent ductility, and appropriate strength are frequently used for the base material of terminals used for electrical connection of electric wires and the like.
  • Cu has an insulating film such as an oxide film or a sulfide film formed on the surface in an environment where it is used, there is a problem that the contact resistance with the counterpart terminal becomes high.
  • the surface of the base material made of the Cu alloy strip is coated with Cu—Sn alloy.
  • Patent Document 1 There is a technique for forming a layer and an Sn layer in this order (Patent Document 1). Since the Cu—Sn alloy is harder than pure Sn, by exposing both the Cu—Sn alloy and Sn to the surface, the friction coefficient can be reduced while maintaining a low contact resistance, thereby inserting a terminal. The insertion force required at the time can be reduced.
  • the present invention has been made in view of such a background, and intends to provide a terminal pair having a low contact resistance and a low friction coefficient and a connector pair including the terminal pair.
  • One aspect of the present invention is a terminal pair used by contacting a first contact portion provided on a first terminal and a second contact portion provided on a second terminal,
  • the first contact portion is formed on a first base material made of metal, has a Sn—Pd alloy phase and a Sn phase, and one of the two phases is dispersed in the other phase.
  • the second contact portion has a Cu—Sn alloy layer formed on the second base material made of metal, and an Sn layer covering a part of the Cu—Sn alloy layer,
  • the surface of the second contact portion includes a Cu—Sn alloy portion where the Cu—Sn alloy layer is exposed and a Sn portion where the Sn layer is exposed.
  • Another aspect of the present invention is a connector pair including the terminal pair, In the connector pair, the first connector including the first terminal and the second connector including the second terminal are fitted and used.
  • the first contact portion provided on the first terminal in the terminal pair has the composite coating layer having the Sn (tin) -Pd (palladium) alloy phase and the Sn phase, In addition, the Sn—Pd alloy phase and the Sn phase coexist. Therefore, the first terminal can obtain both the effect of reducing the friction coefficient due to the relatively hard Sn—Pd alloy phase and the effect of reducing the contact resistance due to the relatively soft Sn phase.
  • the surface of the second contact portion provided on the second terminal coexists with the Cu—Sn alloy portion where the Cu—Sn alloy layer is exposed and the Sn portion where the Sn layer is exposed. ing. Therefore, similarly to the above, it is possible to obtain both the effect of reducing the friction coefficient by the relatively hard Cu—Sn alloy layer and the effect of reducing the contact resistance by the relatively soft Sn layer.
  • the terminal pair can further reduce the friction coefficient while maintaining a low contact resistance.
  • the connector pair includes the first connector on the first connector and the second terminal on the second connector. Therefore, the connector pair can reduce the insertion force when fitting the first connector and the second connector.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a composite coating layer in Example 1.
  • FIG. 1 The perspective view of the 2nd contact part in Example 1.
  • FIG. 6 The front view of the 1st connector provided with the some 1st terminal in Example 2.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5.
  • FIG. The graph which shows the result of a friction coefficient measurement in an experiment example.
  • the first terminal and the second terminal in the terminal pair can be configured as a male terminal, a female terminal, a PCB (Printed Circuit Board) connector pin or the like having a known shape, depending on the application.
  • PCB Printed Circuit Board
  • the first base material forming the terminal shape can be selected from various metals having conductivity. Specifically, Cu, Al (aluminum), Fe (iron), or an alloy containing these metals is suitably used as the first base material. These metal materials are excellent not only in electrical conductivity but also in formability and springiness, and can be applied to various types of electrical contacts.
  • the shape of the first base material there are various shapes such as a rod shape and a plate shape, and the dimensions such as the thickness can be variously selected according to the application.
  • first contact portion On the first substrate, there is a first contact portion having a composite coating layer.
  • the composite coating layer only needs to be present at least on the first contact portion, and may be present on the entire surface of the first terminal.
  • the thickness of the composite coating layer is preferably in the range of 0.5 to 3 ⁇ m, more preferably in the range of 1 to 2 ⁇ m, from the viewpoints of wear resistance, electrical conductivity, and the like.
  • the Sn phase in the composite coating layer is a phase mainly composed of Sn
  • the Sn—Pd alloy phase is a phase mainly composed of an alloy of Sn and Pd.
  • the above-mentioned “main component” refers to a component that is contained most in each phase. That is, the Sn phase constitutes the first base material such as Pd, Cu, etc., which is not incorporated in the Sn—Pd alloy phase, elements that may be contained in the first intermediate layer described later, in addition to Sn as the main component. Element and unavoidable impurities. Further, the Sn—Pd-based alloy phase may contain elements that may be contained in the first intermediate layer, elements that constitute the first base material, inevitable impurities, and the like, in addition to the alloy as the main component.
  • the composite coating layer has a structure in which either one of the Sn phase and the Sn—Pd alloy phase is dispersed in the other phase.
  • any one phase is connected in a network, and the void is filled with the other phase, or a sea phase composed of either phase is composed of the other phase.
  • sea-island structures with dispersed island phases From the viewpoint of further enhancing the effect of reducing the contact resistance and the effect of reducing the friction coefficient, it is preferable to have a structure in which Sn—Pd-based alloy phases are dispersed in the Sn phase.
  • the Pd content in the composite coating layer is preferably 7 atomic% or less.
  • the Pd content is the atomic% of Pd with respect to the total of Sn and Pd contained in the composite coating layer.
  • the Pd content in the composite coating layer is preferably 7 atomic% or less from the viewpoint of improving solder wettability.
  • the Pd content is more preferably 6.5 atomic percent or less, further preferably 6 atomic percent or less, further preferably 5.5 atomic percent or less, and particularly preferably 5 atomic percent or less.
  • the Pd content in the composite coating layer can be set to 1 atomic% or more from the viewpoint of sufficiently ensuring the content of the Sn—Pd alloy phase.
  • Both the Sn phase and the Sn—Pd alloy phase exist on the surface of the first contact portion, that is, the surface of the composite coating layer.
  • An Sn oxide film may be present on the surface of the composite coating layer as long as it does not adversely affect the realization of low insertion force and secure good solder wettability.
  • the abundance ratio of the Sn phase and the Sn—Pd alloy phase on the surface of the composite coating layer can be defined, for example, by the volume ratio of the Sn phase and the Sn—Pd alloy phase in the composite coating layer.
  • the volume ratio of the Sn—Pd-based alloy phase in the composite coating layer is preferably 1.0 to 95.0% by volume, and more preferably 50.0 to 95.0% by volume.
  • the effect of reducing the contact resistance and the effect of reducing the friction coefficient can be obtained with a good balance.
  • the volume ratio of the Sn—Pd alloy phase is less than 1.0% by volume, the content of the relatively hard Sn—Pd alloy phase may be insufficient, and the effect of reducing the friction coefficient may be insufficient. There is.
  • the volume ratio of the Sn—Pd-based alloy phase exceeds 95.0% by volume, the content of the relatively soft Sn phase may be insufficient, and the effect of reducing contact resistance may be insufficient. .
  • the abundance ratio of the Sn phase and the Sn—Pd alloy phase on the surface of the composite coating layer may be defined by the area ratio of the Sn—Pd alloy phase exposed on the surface of the composite coating layer.
  • the value of the area ratio is generally almost the same as the value of the volume ratio of the Sn—Pd alloy phase described above.
  • the area ratio of the Sn—Pd alloy phase exposed on the surface of the composite coating layer is preferably 1.0% or more, preferably 10% or more, more preferably 20% or more, and particularly preferably 50% or more. In this case, the presence of the relatively hard Sn—Pd alloy phase makes it possible to effectively reduce the friction coefficient during sliding.
  • the area ratio of the Sn—Pd alloy phase exposed on the surface of the composite coating layer is preferably 95% or less, more preferably 80% or less.
  • the presence of the relatively soft Sn phase makes it easy to reduce the contact resistance.
  • the area ratio is more preferably 1.0% or more and 95% or less, and further preferably 50% or more and 95% or less.
  • the area ratio of the Sn—Pd alloy phase exposed on the surface of the composite coating layer can be calculated as follows.
  • the Sn phase can be dissolved and removed by immersing it in a chemical solution that can selectively etch only the Sn phase without affecting the Sn—Pd alloy phase.
  • a chemical solution for example, an aqueous solution in which 10 g of sodium hydroxide and 1 g of p-nitrophenol are dissolved in 200 ml of distilled water can be used.
  • an SEM (scanning electron microscope) image of the surface of the composite coating layer with the Sn phase removed is obtained.
  • a binarization process based on contrast is performed on the SEM image to obtain a binarized image. From the binarized image, the area ratio of the Sn—Pd alloy phase can be obtained.
  • the contrast threshold in the binarization process may be set so that the contour of the Sn—Pd alloy phase in the binarized image substantially matches the contour of the Sn—Pd alloy phase in the SEM image.
  • the composite coating layer preferably has a glossiness on the surface of 10 to 300%.
  • the ratio between the Sn phase exposed on the surface of the composite coating layer and the Sn—Pd alloy phase is in an appropriate range, and the effect of reducing the friction coefficient and the effect of reducing the contact resistance can be obtained in a balanced manner.
  • the glossiness exceeds 300%, the area ratio of the Sn—Pd alloy phase exposed on the surface of the composite coating layer becomes low, and the effect of reducing the friction coefficient may be insufficient.
  • the glossiness is less than 10%, the area ratio of the Sn phase exposed on the surface of the composite coating layer becomes low, and the effect of reducing contact resistance may be insufficient.
  • the composite coating layer having the above-described structure is obtained by, for example, sequentially laminating a Pd plating film and an Sn plating film on the first substrate using an electroplating method, and then performing a reflow process to heat these plating films, It can be formed by a method of alloying Sn and Pd.
  • the thickness of the Pd plating film can be appropriately selected from a range of 10 to 50 nm, for example.
  • the thickness of the Sn plating film can be appropriately selected from a range of 1 to 2 ⁇ m, for example.
  • the heating temperature in the reflow process can be about 230 to 400 ° C. Note that the above-described method is an example, and can be changed as appropriate.
  • the composite coating layer may be directly laminated on the first base material, or may be laminated on the first intermediate layer interposed between the first base material.
  • middle layer the metal which has the effect
  • the first intermediate layer may be composed of one metal layer or may be composed of two or more metal layers.
  • As the material of the first intermediate layer for example, Ni (nickel), Ni alloy, Cu, Cu alloy, Co (cobalt) or the like can be used.
  • Ni (nickel), Ni alloy, Cu, Cu alloy, Co (cobalt) or the like can be used as the material of the first base material, the function required for the first intermediate layer, etc. It can be selected as appropriate according to the conditions.
  • the second base material forming the terminal shape is made of a metal material. That is, as the second base material, Cu, Al, Fe, or an alloy containing these metals is preferably used as in the first base material.
  • a second contact portion having a Cu—Sn alloy layer and an Sn layer is present on the second substrate.
  • a part of the Cu—Sn alloy layer is covered with the Sn layer, and the remaining part is exposed on the surface.
  • the Cu—Sn alloy layer and the Sn layer need only exist on at least the second contact portion, and may exist on the entire surface of the second terminal.
  • the Cu—Sn alloy layer and the Sn layer having the above-described structure are alloyed with Sn and Cu by performing a reflow process in a state where the Cu plating film is laminated on the Sn plating film formed on the second substrate. Can be formed.
  • the Sn layer is a layer containing Sn as a main component, and includes elements that may be contained in the second intermediate layer described later, elements constituting the second base material, inevitable impurities, etc. in addition to Sn as the main component. Can be.
  • the Cu—Sn alloy layer is a layer mainly composed of an alloy of Cu and Sn. In addition to the alloy as the main component, the element that may be contained in the second intermediate layer and the element that constitutes the second base material And inevitable impurities may be included.
  • the composition ratio of Cu and Sn in the Cu—Sn alloy layer is not particularly limited, but it is preferable that the Cu—Sn alloy layer contains an intermetallic compound having a composition of Cu 6 Sn 5 .
  • the specific intermetallic compound has a higher hardness than Sn and is excellent in both heat resistance and corrosion resistance. Therefore, the second terminal having the specific intermetallic compound has more excellent durability.
  • a second intermediate layer made of Ni may exist between the second base material and the Cu—Sn alloy layer. Due to the presence of the second intermediate layer, the metal element constituting the second base material can be prevented from diffusing into the Cu—Sn alloy layer or the Sn layer. In addition, the second intermediate layer has an effect of improving the adhesion between the second base material and the Cu—Sn alloy layer or Sn layer. Therefore, the second terminal having the second intermediate layer has better durability. In order to sufficiently obtain the above-described effects, the thickness of the second intermediate layer is more preferably 3 ⁇ m or less.
  • a Cu—Sn alloy portion where the Cu—Sn alloy layer is exposed and an Sn portion where the Sn layer is exposed coexist.
  • the structure in which the Cu—Sn alloy part is scattered in the Sn part, and the Sn part is scattered in the Cu—Sn alloy part includes structure. From the viewpoint of further enhancing the effect of reducing the contact resistance and the effect of reducing the friction coefficient, it is preferable to have a structure in which Cu—Sn alloy parts are scattered in the Sn part.
  • the second terminal can easily achieve both reduction of the friction coefficient and reduction of the contact resistance by appropriately controlling the area ratio of the Cu—Sn alloy portion occupying the surface.
  • the area ratio of the Cu—Sn alloy part can be calculated, for example, by surface observation using an electron microscope, a probe microscope, or the like.
  • the area ratio of the Cu—Sn alloy part can also be controlled to an appropriate range by controlling the glossiness of the surface obtained by measurement by the following method to a specific range.
  • the glossiness of the second contact portion within the range of 50 to 1000%, it is possible to easily achieve both reduction of the friction coefficient and reduction of the contact resistance. Since the Cu—Sn alloy part exposed on the surface of the second contact part has a lower gloss than the Sn part, the gloss ratio tends to be lower as the area ratio occupied by the Cu—Sn alloy part is larger. Therefore, by controlling the glossiness within the specific range, the area ratio of the Cu—Sn alloy part and the Sn part on the surface of the second contact part is controlled to an appropriate range, and thus the contact resistance is reduced. And the effect of reducing the friction coefficient can be obtained in a balanced manner.
  • the glossiness exceeds 1000%, the area ratio occupied by the Cu—Sn alloy part becomes excessively small, so that the effect of reducing the friction coefficient may be insufficient.
  • the glossiness is less than 50%, the area ratio occupied by the Cu—Sn alloy part becomes excessively large, and the effect of reducing contact resistance may be insufficient. Therefore, it is preferable to control the glossiness within a range of 50 to 1000% from the viewpoint of achieving both reduction in contact resistance and reduction in friction coefficient. From the same viewpoint, it is more preferable to control the glossiness within a range of 100 to 800%.
  • the glossiness of the second contact portion is a value measured at an incident angle of 20 ° using a method based on JIS Z 8741-1997.
  • the Cu—Sn alloy part has a smoother surface than the surface of the Cu—Sn alloy layer covered by the Sn layer, and in the state where only the Sn layer is dissolved and removed, the Cu—Sn alloy part
  • the glossiness of the portion becomes higher than the glossiness of the Cu—Sn alloy layer covered with the Sn layer. Therefore, the glossiness tends to increase as the area ratio occupied by the Cu—Sn alloy portion increases. Therefore, by controlling the glossiness within the specific range, the area ratio between the Cu—Sn alloy part and the Sn part on the surface of the second contact part is controlled to an appropriate range, and thus the contact resistance is reduced. And a reduction in the coefficient of friction can be easily achieved.
  • the glossiness When the glossiness is less than 10%, the area ratio occupied by the Cu—Sn alloy part becomes excessively small, so that the effect of reducing the friction coefficient may be insufficient.
  • the glossiness exceeds 80%, the area ratio occupied by the Cu—Sn alloy part becomes excessively large, and the effect of reducing the contact resistance may be insufficient. Therefore, it is preferable to control the glossiness within a range of 10 to 80% from the viewpoint of achieving both reduction in contact resistance and reduction in friction coefficient. From the same viewpoint, it is more preferable to control the glossiness within a range of 15 to 70%.
  • the glossiness of the Cu—Sn alloy layer is a value measured at an incident angle of 60 ° using a method based on JIS Z 8741-1997.
  • the Sn layer can be removed by immersing it in a chemical solution that can selectively dissolve only the Sn layer without damaging the Cu—Sn alloy layer.
  • a chemical solution for example, an aqueous solution in which 10 g of sodium hydroxide and 1 g of p-nitrophenol are dissolved in 200 ml of distilled water can be used.
  • Both the glossiness of the second contact portion and the glossiness of the Cu—Sn alloy layer described above can be adjusted by the method exemplified below. That is, it is possible to adopt a method of adjusting the density and size of the convex portions by changing the condition of the surface treatment (described later) for imparting the irregular shape to the surface of the second base material. Further, a method of adjusting the filling amount of the Sn layer into the corresponding concave portion (described later) appearing on the surface of the Cu—Sn alloy layer by changing the thickness of the Sn layer may be adopted. The latter method is preferable from the viewpoint of accuracy of glossiness control and simplicity of processing.
  • the surface of the second base material may be provided with an uneven shape having a convex portion and a concave portion in advance.
  • a structure in which the Cu—Sn alloy layer is formed along the concavo-convex shape and corresponding concave portions appearing on the surface of the Cu—Sn alloy layer due to the concave portions is easily filled with the Sn layer. realizable.
  • the Cu—Sn alloy layer formed in the vicinity of the top of the convex portion is likely to be exposed on the surface of the second contact portion. That is, in this case, a state in which the Cu—Sn alloy part and the Sn part coexist on the surface of the second contact part can be realized more easily. As a result, both the contact resistance and the friction coefficient can be reliably reduced.
  • corrugated shape of the 2nd base material surface mentioned above can be formed by a conventionally well-known mechanical polishing process etc., for example.
  • the second contact portion has the above-described structure, if the filling amount of the Sn layer is small, the height difference between the Cu—Sn alloy portion exposed on the surface and the Sn portion may become excessively large.
  • the above-described height difference is excessively high, it is difficult to bring both the Cu—Sn alloy part and the Sn part into contact with the first contact part, which may increase the contact resistance and the friction coefficient.
  • the arithmetic average roughness Ra on the surface of the second contact portion is 3.0 ⁇ m or less even when measured along any direction, and Ra is 0.15 ⁇ m or less. It is preferable to control the surface shape so as to have at least one direction.
  • the surface shape can be controlled, for example, by controlling the height difference of the concavo-convex shape applied to the second base material, adjusting the filling amount of the Sn layer, or the like.
  • the total thickness of the Cu—Sn alloy layer and the Sn layer is preferably in the range of 0.5 to 5.0 ⁇ m. Thereby, reduction of contact resistance and reduction of a friction coefficient can be made compatible more easily.
  • the total thickness is less than 0.5 ⁇ m, the thickness of both the Cu—Sn alloy layer and the Sn layer becomes insufficient, so that the effect of reducing the contact resistance and the effect of reducing the friction coefficient are insufficient. There is a risk.
  • the total thickness exceeds 5 ⁇ m, the thickness of the relatively hard Cu—Sn alloy layer is excessively increased, which may lead to deterioration of workability and productivity of the second terminal.
  • the thickness of the Cu—Sn alloy layer is preferably in the range of 0.1 to 3.0 ⁇ m.
  • the thickness of the Cu—Sn alloy layer is less than 0.1 ⁇ m, the effect of reducing the friction coefficient may be insufficient.
  • the thickness of the Cu—Sn alloy layer exceeds 3.0 ⁇ m, the workability and productivity of the second terminal may be lowered.
  • the thickness of the Sn layer is preferably in the range of 0.2 to 5.0 ⁇ m as an average value, and the maximum thickness in the corresponding recess is preferably in the range of 1.2 to 20 ⁇ m.
  • the thickness of the Sn layer is thinner than the above specific range, the effect of reducing contact resistance may be insufficient.
  • the thickness of Sn layer is thicker than the above-mentioned specific range, there exists a possibility that the effect of a friction coefficient reduction may become inadequate.
  • Example 1 Examples of the terminal pairs will be described with reference to the drawings.
  • the terminal pair 1 is configured to be used by contacting a first contact portion 3 provided on the first terminal 2 and a second contact portion 5 provided on the second terminal 4. Yes.
  • the first contact portion 3 is formed on a first base material 31 made of metal, has a Sn—Pd alloy phase 321 and a Sn phase 322, and is one of the above two types of phases.
  • One phase has a composite coating layer 32 dispersed in the other phase.
  • the Sn—Pd alloy phase 321 and the Sn phase 322 coexist on the surface 30 of the first contact portion 3.
  • the second contact portion 5 includes a Cu—Sn alloy layer 52 formed on a second base 51 made of metal, and an Sn layer 53 covering a part of the Cu—Sn alloy layer 52. have. Further, the surface 50 of the second contact portion 5 coexists with the Cu—Sn alloy portion 520 from which the Cu—Sn alloy layer 52 is exposed and the Sn portion 530 from which the Sn layer 53 is exposed. The details will be described below.
  • the first terminal 2 having the composite coating layer 32 constitutes a male terminal (see FIG. 1A) in the terminal pair 1.
  • the first terminal 2 includes a barrel portion 21 that connects electric wires, a cylindrical body portion 22 that is continuous with the barrel portion 21, and a tab portion 23 that is continuous with the cylindrical body portion 22.
  • the first terminal 2 has a substantially rod shape, and a barrel portion 21, a cylindrical body portion 22, and a tab portion 23 are arranged in a line.
  • the first terminal 2 of this example has a composite coating layer 32 only on the tab portion 23. Further, as shown in FIG. 2, the first contact portion 3 is provided on the tab portion 23.
  • the cylindrical body portion 22 has a substantially square cylindrical shape extending in the longitudinal direction of the first terminal 2.
  • the tab portion 23 is connected to one open end 221 of the cylindrical body portion 22, and the barrel portion 21 is connected to the other open end 222.
  • the tab portion 23 extends in the longitudinal direction of the first terminal 2 with one open end 221 of the cylindrical body portion 22 as a base end, and has a flat cross section perpendicular to the extending direction.
  • the barrel portion 21 includes a wire barrel portion 211 that fixes a conductor exposed from the terminal portion of the electric wire, and an insulation barrel portion 212 that fixes an insulating coating portion of the electric wire.
  • the tab portion 23 is pressed toward the top plate portion 424 of the cylindrical body portion 42 by the elastic piece portion 43 in a state where the tab portion 23 is inserted into the cylindrical body portion 42 of the second terminal 4 described later.
  • an electrical connection is formed between the first contact portion 3 provided in the tab portion 23 and the second contact portion 5 provided in the elastic piece portion 43.
  • the first terminal 2 can be manufactured, for example, by the method exemplified below. First, a plate-like first base material 31 made of a Cu alloy is prepared, and pretreatment such as degreasing and cleaning is performed. Next, the surface of the first base material 31 is covered with a masking material so that the plating film is formed only on the portion that will later become the tab portion 23. Note that when the composite coating layer 32 is formed on the entire surface of the first terminal 2, no masking material is required.
  • an Ni plating film having a thickness of 1 to 3 ⁇ m, a Pd plating film having a thickness of 10 to 50 nm, and an Sn plating film having a thickness of 1 to 2 ⁇ m are sequentially laminated on the first substrate 31 by electroplating.
  • a reflow process of heating at a temperature of 230 to 400 ° C. is performed to alloy Sn and Pd to form the composite coating layer 32.
  • Ni may diffuse from the Ni plating film into the composite coating layer 32 to form a Ni—Sn alloy.
  • a Ni layer 331 made of Ni that has not diffused into the composite coating layer 32, between the composite coating layer 32 and the first base material 31, and A first intermediate layer 33 composed of the Ni—Sn alloy layer 332 is formed.
  • the first base material 31 on which the composite coating layer 32 is formed is pressed to form the first terminal 2 in shape.
  • the first terminal 2 can be obtained.
  • the second terminal 4 having the Cu—Sn alloy layer 52 and the Sn layer 53 constitutes a female terminal (see FIG. 1B) in the terminal pair 1.
  • the second terminal 4 has a substantially rod shape, and has a barrel portion 41 for connecting an electric wire and a cylindrical body portion 42 connected to the barrel portion 41.
  • the cylindrical body portion 42 has a substantially square cylindrical shape extending in the longitudinal direction of the second terminal 4. One open end 421 of the cylindrical body portion 42 is open so that the tab portion 23 can be inserted. Further, the barrel portion 41 is connected to the other opening end 422.
  • the barrel part 41 has a wire barrel part 411 and an insulation barrel part 412, similarly to the first terminal 2.
  • an elastic piece portion 43 is provided inside the cylindrical body portion 42.
  • the elastic piece portion 43 is formed by folding the bottom plate portion 423 of the cylindrical body portion 42 inward and rearward, and the tab portion 23 inserted into the cylindrical body portion 42 faces the bottom plate portion 423. Press toward the top plate 424 side.
  • the second terminal 4 of this example has a Cu—Sn alloy layer 52 and a Sn layer 53 only on the elastic piece 43.
  • a second contact portion 5 projecting toward the top plate portion 424 so as to have a hemispherical shape is formed at a substantially central portion of the elastic piece portion 43 in the longitudinal direction.
  • the second contact portion 5 is pressed against the tab portion 23 by the pressing force of the elastic piece portion 43 in a state where the tab portion 23 is inserted into the cylindrical body portion 42. Accordingly, an electrical connection is formed between the first contact portion 3 and the second contact portion 5.
  • the second terminal 4 can be manufactured by the method exemplified below. First, a plate-like second base material 51 made of a Cu alloy having a concave and convex shape having a concave portion and a convex portion in advance is prepared, and a pretreatment such as degreasing and cleaning is performed. Next, the surface of the second substrate 51 is covered with a masking material so that the plating film is formed only on the portion that will later become the elastic piece portion 43. Note that when the Cu—Sn alloy layer 52 or the like is formed on the entire surface of the second terminal 4, no masking material is required.
  • a Ni plating film, a Cu plating film, and a Sn plating film are sequentially laminated on the second substrate 51 by an electroplating method. Thereafter, the second substrate 51 is subjected to a reflow process to alloy Cu and Sn. Thereby, a Cu—Sn alloy layer is formed along the uneven shape of the second substrate 51. At this time, Sn that has not been alloyed is melted by the reflow process and filled in the corresponding recesses in the Cu—Sn alloy layer 52 to form the Sn layer 53.
  • a second intermediate layer 54 made of a Ni plating film is formed between the second substrate 51 and the Cu—Sn alloy layer 52. .
  • the second base material 51 on which the Cu—Sn alloy layer 52 and the Sn layer 53 are formed is pressed to form the shape of the second terminal 4.
  • the second terminal 4 can be obtained.
  • the terminal pair 1 includes a first terminal 2 provided with a first contact part 3 and a second terminal 4 provided with a second contact part 5. And the 1st contact part 3 and the 2nd contact part 5 have the said specific structure, respectively. Therefore, compared to the case where the first contact portions 3 are slid and the case where the second contact portions 5 are slid, the friction coefficient when the first contact portion 3 and the second contact portion 5 are slid. Can be further reduced.
  • the terminal pair 1 of this example can be used by being connected to, for example, a terminal portion of an electric wire constituting an automobile wire harness.
  • the first terminal 2 having the composite coating layer 32 is a male terminal
  • the second terminal 4 having the Cu—Sn alloy layer 52 and the Sn layer 53 is a female terminal.
  • the first terminal 2 may be a female terminal and the second terminal 4 may be a male terminal.
  • Example 2 This example is an example of a connector pair 10 including a terminal pair including a connector pin and a female terminal.
  • the connector pair 10 includes a first connector 10a (see FIGS. 5 and 6) having a plurality of first terminals 20 having a composite coating layer 32, and a plurality of second connectors having a Cu—Sn alloy layer 52 and a Sn layer 53. It comprises a second connector (not shown) provided with terminals 4.
  • the position and the number of terminals provided in each connector can be changed as appropriate according to the application.
  • the first connector 10 a is configured as a PCB connector, and a plurality of first terminals 20 are disposed through the housing 6.
  • the housing 6 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and includes a bottom wall portion 61 through which the second terminal 4 passes and a side wall portion 62 erected from the outer peripheral edge portion of the bottom wall portion 61. And have.
  • the second connector has a housing and a plurality of second terminals 4 disposed through the housing.
  • the housing of the second connector is formed to be able to fit into the housing 6 of the first connector 10a.
  • the second terminal 4 is provided at a position where the first contact portion 3 is inserted into the cylindrical body portion 42 in a state where the housings are fitted to each other.
  • the second terminal 4 of this example is a female terminal having the same configuration as that of the first embodiment.
  • the first terminal 20 of this example is configured as a connector pin, and has a first contact part 3 at one end and a soldering part 24 at the other end. As shown in FIG. 6, the first terminal 20 extends toward the bottom wall portion 61 with the first contact portion 3 disposed in the housing 6 as a base end. Further, the first terminal 20 penetrates the bottom wall portion 61 and protrudes outward from the housing 6, and the space between the bottom wall portion 61 and the soldering portion 24 is bent at a right angle. The soldering portion 24 is inserted into the through hole H of the printed circuit board P and connected to a circuit on the printed circuit board P by soldering.
  • the first terminal 20 of this example may be manufactured using a plate material or a wire material.
  • the composite coating layer 32 is formed on the first base material 31 by the same method as in Example 1 after punching, and the terminal intermediate 200 shown in FIG. 7 is manufactured.
  • the terminal intermediate body 200 has a structure in which a plurality of pin portions 201 that will later become the first terminals 20 are connected by a carrier portion 202. After fixing the terminal intermediate body 200 to the housing 6 by insert molding, the first connector 10a can be obtained by separating the carrier portion 202.
  • the first terminal 20 is produced by the above-described method, since the substantially entire surface of the first terminal 20 including the fracture surface 203 (see FIG. 7) formed by punching is covered with the composite coating layer 32, the first terminal 20 is formed. It is possible to prevent the base material 31 from being exposed on the surface. As a result, the first terminal 20 has excellent solder wettability, and can maintain a good electrical connection between the soldering portion 24 and the printed circuit board P over a long period of time.
  • a wire can be used as the first base material 31 instead of the plate material. That is, after forming a plating film on the surface of the wire, reflow treatment is performed to form the composite coating layer 32. Thereafter, the first connector 10a can be manufactured by forming the wire into the shape of a connector pin by pressing or the like and fixing the wire to the housing 6 by insert molding. Also in this case, since the substantially entire surface of the first terminal 20 is covered with the composite coating layer 32, a good electrical connection between the soldering portion 24 and the printed board P can be maintained for a long period of time.
  • the insertion force when the connector pair 10 is fitted can be further reduced.
  • the effect of reducing the insertion force becomes more prominent as the number of terminals provided in each connector increases. That is, a multipolar connector having a large number of terminals requires a larger insertion force because the area of the sliding portion between the terminals is larger than that of a single-pole connector.
  • the multipolar connector using the terminal pair having the above specific structure has a small coefficient of friction in each terminal pair, the frictional force associated with the sliding between the first terminal 20 and the second terminal 4 is reduced. can do. Therefore, the insertion force in the multipolar connector can be effectively reduced.
  • the first terminal 20 having the composite coating layer 32 is a connector pin
  • the second terminal 4 having the Cu—Sn alloy layer 52 and the Sn layer 53 is a female terminal.
  • the second terminal 4 is a connector pin
  • the second base material 51 is formed into a terminal shape by punching or the like in order to form the Cu—Sn alloy layer 52 and the Sn layer 53 on substantially the entire surface of the second terminal 4. After that, it is necessary to perform plating treatment.
  • the first terminal 20 is a connector pin
  • the composite coating layer 32 can be formed after the first base material 31 is formed into a terminal shape, such a problem can be prevented.
  • ⁇ Fixed specimen> Manufacturing method
  • the 1st base material 31 which consists of Cu alloy board was prepared, and pretreatments, such as degreasing washing, were performed.
  • a Ni plating film having a thickness of 2.0 ⁇ m, a Pd plating film having a thickness of 20 nm, and a Sn plating film having a thickness of 1.0 ⁇ m were sequentially laminated on the first substrate 31 by electroplating.
  • the reflow process heated at 300 degreeC in an atmospheric condition was given to the plating film, and the fixed test piece was obtained.
  • the Pd concentration in the composite coating layer 32 in the fixed test piece of this example was calculated from the thickness of the Sn plating film and the Pd plating film, the element density, and the atomic weight before the reflow treatment. there were.
  • the fixed test piece has a structure in which the Ni layer 331, the Ni—Sn alloy layer 332, and the composite coating layer 32 are sequentially laminated on the first base material 31 (see FIG. 3). did. Further, it was confirmed that the composite coating layer 32 had a sea-island structure in which the island phase composed of the Sn—Pd alloy phase 321 was dispersed in the sea phase composed of the Sn phase 322.
  • the Sn phase 322 was removed from the sample by etching, and an SEM image of the sample surface after the etching was obtained.
  • Sn—Pd alloy phase 321 having a substantially rectangular parallelepiped shape was dispersed on the surface from which Sn phase 322 was removed. Further, an Ni—Sn alloy layer 332 exposed by the removal of the Sn phase 322 was observed between the Sn—Pd alloy phases 321.
  • the area ratio of the Sn—Pd-based alloy phase 321 was determined from the binarized image thus obtained, and the area ratio of the Sn—Pd-based particles 312 exposed on the surface of the composite coating layer 32 was 70%.
  • ⁇ Moving specimen> Manufacturing method
  • the plate-shaped 2nd base material 51 which consists of Cu alloy and the uneven
  • a Ni plating film, a Cu plating film, and a Sn plating film were sequentially laminated on the second base material 51 by electroplating.
  • the reflow process which heats a plating film was performed.
  • the 2nd base material 51 was pressed and the embossed part which exhibits a hemisphere with a radius of 1 mm was formed.
  • the movable test piece which has the laminated structure (refer FIG. 4) equivalent to the 2nd contact part 5 by the above was produced.
  • the sample was immersed for 30 minutes in an aqueous solution in which only the Sn layer 53 prepared in advance was dissolved to expose the Cu—Sn alloy layer 52.
  • the aqueous solution is obtained by dissolving 10 g of sodium hydroxide and 1 g of p-nitrophenol in 200 ml of distilled water.
  • the temperature of the aqueous solution when the sample was immersed was room temperature.
  • ⁇ Friction coefficient measurement> The movable test piece and the fixed test piece were superposed in the vertical direction, and the embossed portion was brought into contact with the surface of the fixed test piece. In this state, a vertical load of 3N was applied between the movable test piece and the fixed test piece by the piezoelectric actuator. Then, the movable test piece was forcibly moved in the horizontal direction at a speed of 10 mm / min while maintaining the vertical load, and the frictional force applied to the fixed test piece during the movement was measured with a load cell. The friction coefficient was calculated by dividing the obtained frictional force by the vertical load.
  • FIG. 8 shows the measurement result of the friction coefficient (reference numeral E1).
  • shaft of FIG. 8 is a value of a friction coefficient
  • a horizontal axis is the displacement amount of a movable test piece.
  • FIG. 8 shows a friction coefficient (symbol C1) when the first contact portions 3 are slid and a conventional contact portion having an Sn plating film on the surface.
  • the coefficient of friction (symbol C2) when moved was shown. That is, the symbol C1 is a result of measuring a friction coefficient when a test piece in which an embossed portion is formed by pressing the fixed test piece is used as a movable test piece.
  • Reference numeral C2 denotes a movable reflow test piece and a fixed test piece prepared from a conventional reflow Sn plating material, that is, a reflow treatment after forming a 1 ⁇ m thick Sn plating film on a Cu alloy plate. It is the result of measuring the friction coefficient at the time of sliding.
  • the friction coefficient (symbol E1) when sliding the first contact part 3 and the second contact part 5 is the friction coefficient (symbol C1) between the first contact parts 3 and the conventional one.
  • the friction coefficient (reference symbol C2) between the contact points of each of the contact points was low, and the low friction coefficient was maintained over a long period of time. From the above results, it can be understood that the terminal pair 1 having the specific structure can reduce the coefficient of friction as compared with the conventional one while maintaining a low contact resistance.

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Abstract

端子対（１）は、第１端子（２）に設けられた第１接点部（３）と、第２端子（４）に設けられた第２接点部（５）とを接触させて用いるよう構成されている。第１接点部（３）は、金属よりなる第１基材上に形成され、Ｓｎ－Ｐｄ系合金相及びＳｎ相を有すると共に上記２種の相のうちいずれか一方の相が他方の相に分散された複合被覆層を有している。第１接点部（３）の表面にはＳｎ－Ｐｄ系合金相及びＳｎ相が共存している。第２接点部（５）は、金属よりなる第２基材上に形成されたＣｕ－Ｓｎ合金層と、Ｃｕ－Ｓｎ合金層の一部を覆うＳｎ層とを有している。第２接点部（５）の表面にはＣｕ－Ｓｎ合金層が露出してなるＣｕ－Ｓｎ合金部及びＳｎ層が露出してなるＳｎ部が共存している。

Description

端子対及び端子対を備えたコネクタ対
　本発明は、端子対及び端子対を備えたコネクタ対に関する。
　電線等の電気的接続に用いられる端子の基材には、導電率が高く、優れた延性及び適度な強度を有するＣｕ（銅）やＣｕ合金が多用されている。しかし、Ｃｕは、使用される環境下において、表面に酸化膜や硫化膜等の絶縁性皮膜が形成されるため、相手方端子との間の接触抵抗が高くなるという問題がある。
　この問題の対策として、基材の表面にめっき処理を施し、Ｓｎ（スズ）めっき膜を形成した端子がある。Ｓｎは他の金属と比較して軟らかいため、例えば相手方端子との摺動等により、Ｓｎめっき膜の表面に形成される絶縁性皮膜を容易に破壊することができ、金属Ｓｎを露出させることができる。それ故、表面にＳｎめっき膜を有する端子は、良好な電気的接触を容易に形成することができる。
　また、Ｓｎめっき膜による接触抵抗の低減効果を確保しつつ、相手方端子との摺動する際の摩擦係数を低減するために、Ｃｕ合金板条からなる母材の表面に、Ｃｕ－Ｓｎ合金被覆層と、Ｓｎ層とをこの順に形成する技術がある（特許文献１）。Ｃｕ－Ｓｎ合金は純Ｓｎよりも硬いため、Ｃｕ－Ｓｎ合金とＳｎとの両方を表面に露出させることにより、低い接触抵抗を維持しつつ摩擦係数を低減させることができ、ひいては端子を挿入する際に必要な挿入力を低減することができる。
特許第３９２６３５５号公報
　近年では、従来の端子よりも更に摩擦係数を低減することが強く求められている。しかしながら、特許文献１の導電材料よりなる端子は、摩擦係数を低減させようとすると接触抵抗が大きくなるという問題があり、低い接触抵抗を維持しつつ、摩擦係数をより低減することが困難である。
　本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、接触抵抗及び摩擦係数が低い端子対及び該端子対を備えたコネクタ対を提供しようとするものである。
　本発明の一態様は、第１端子に設けられた第１接点部と、第２端子に設けられた第２接点部とを接触させて用いる端子対であって、
　上記第１接点部は、金属よりなる第１基材上に形成され、Ｓｎ－Ｐｄ系合金相及びＳｎ相を有すると共に上記２種の相のうちいずれか一方の相が他方の相に分散された複合被覆層を有し、
　上記第１接点部の表面には上記Ｓｎ－Ｐｄ系合金相及び上記Ｓｎ相が共存しており、
　上記第２接点部は、金属よりなる第２基材上に形成されたＣｕ－Ｓｎ合金層と、該Ｃｕ－Ｓｎ合金層の一部を覆うＳｎ層とを有し、
　上記第２接点部の表面には上記Ｃｕ－Ｓｎ合金層が露出してなるＣｕ－Ｓｎ合金部及び上記Ｓｎ層が露出してなるＳｎ部が共存していることを特徴とする端子対にある。
　本発明の他の態様は、上記端子対を備えたコネクタ対であって、
　上記第１端子を備えた第１コネクタと、上記第２端子を備えた第２コネクタとを嵌合させて用いることを特徴とするコネクタ対にある。
　上記端子対における、上記第１端子に設けられた上記第１接点部は、上記Ｓｎ（スズ）－Ｐｄ（パラジウム）系合金相及び上記Ｓｎ相を有する上記複合被覆層を有しており、表面に上記Ｓｎ－Ｐｄ系合金相及び上記Ｓｎ相が共存している。そのため、上記第１端子は、比較的硬い上記Ｓｎ－Ｐｄ系合金相による摩擦係数を低減する効果と、比較的軟らかい上記Ｓｎ相による接触抵抗を低減する効果との両方を得ることができる。
　また、上記第２端子に設けられた上記第２接点部の表面には、上記Ｃｕ－Ｓｎ合金層が露出してなるＣｕ－Ｓｎ合金部及び上記Ｓｎ層が露出してなるＳｎ部が共存している。そのため、上述と同様に、比較的硬い上記Ｃｕ－Ｓｎ合金層による摩擦係数を低減する効果と、比較的軟らかい上記Ｓｎ層による接触抵抗を低減する効果との両方を得ることができる。
　そして、本発明者らは、鋭意検討の結果、上記特定の構造を有する上記第１接点部と上記第２接点部とを摺動させることにより、上記第１接点部同士を摺動させる場合及び上記第２接点部同士を摺動させる場合に比べて、摩擦係数をより低減することができることを見出した。上記第１端子と上記第２端子とを組み合わせて用いることによる摩擦係数低減効果のメカニズムは現時点では明確ではないが、その効果は後述する実施例より明らかである。
　以上のように、上記端子対は、低い接触抵抗を維持しつつ、摩擦係数をより低減することができる。
　また、上記コネクタ対は、上記第１コネクタに上記第１端子を備え、上記第２コネクタに上記第２端子を備えている。それ故、上記コネクタ対は、上記第１コネクタ及び上記第２コネクタを嵌合させる際の挿入力を低減することができる。
実施例１における、（ａ）第１端子の斜視図、（ｂ）第２端子の斜視図。 実施例１における、第１端子のタブ部を第２端子の筒状体部に挿入した状態の一部断面図。 実施例１における、複合被覆層の断面図。 実施例１における、第２接点部の斜視図。 実施例２における、複数の第１端子を備えた第１コネクタの正面図。 図５のVI－VI線矢視断面図。 実施例２における、端子中間体の斜視図。 実験例における、摩擦係数測定の結果を示すグラフ。
　上記端子対における第１端子及び第２端子は、用途に応じて、公知の形状を有するオス型端子、メス型端子、ＰＣＢ（Printed　Circuit　Board）用コネクタピン等として構成することができる。
＜第１端子＞
　第１端子において、端子形状を形づくる第１基材は、導電性を有する種々の金属から選択可能である。具体的には、第１基材としては、Ｃｕ、Ａｌ（アルミニウム）、Ｆｅ（鉄）、またはこれらの金属を含む合金が好適に用いられる。これらの金属材料は、導電性だけではなく、成形性やバネ性にも優れ、種々の態様の電気接点に適用可能である。第１基材の形状としては、棒状、板状等種々の形状があり、厚み等の寸法は、用途に応じて種々選択可能である。
　第１基材上には、複合被覆層を有する第１接点部が存在している。複合被覆層は、少なくとも第１接点部に存在していれば良く、第１端子の全面に存在していても良い。複合被覆層の厚みは、耐摩耗性、電気伝導性などの観点から、０．５～３μｍの範囲が好ましく、１～２μｍの範囲がより好ましい。
　複合被覆層におけるＳｎ相は、Ｓｎを主成分とする相であり、Ｓｎ－Ｐｄ系合金相は、ＳｎとＰｄとの合金を主成分とする相である。ここで、上述した「主成分」とは、各々の相において、最も多く含まれる成分をいう。即ち、Ｓｎ相は、主成分としてのＳｎ以外に、後述する第１中間層に含まれることがある元素、Ｓｎ－Ｐｄ系合金相に取り込まれなかったＰｄ、Ｃｕ等の第１基材を構成する元素及び不可避不純物等を含み得る。また、Ｓｎ－Ｐｄ系合金相は、主成分としての上記合金以外に、第１中間層に含まれることがある元素、第１基材を構成する元素及び不可避不純物等を含み得る。
　複合被覆層は、Ｓｎ相またはＳｎ－Ｐｄ系合金相のいずれか一方の相が他方の相に分散した構造を有する。かかる構造には、例えば、いずれか一方の相が網目状に連なり、その空隙に他方の相が充填されてなる共連続構造や、いずれか一方の相よりなる海相中に他方の相よりなる島相が分散してなる海島構造等が含まれる。接触抵抗を低減する効果及び摩擦係数を低減する効果をより高める観点からは、Ｓｎ－Ｐｄ系合金相がＳｎ相中に分散している構造を有することが好ましい。
　複合被覆層中のＰｄ含有量は、７原子％以下であることが好ましい。ここで、Ｐｄ含有量は、複合被覆層に含まれるＳｎとＰｄとの合計に対するＰｄの原子％である。複合被覆層におけるＰｄ含有量が７原子％を超える場合には、第１端子のはんだ濡れ性が悪化するおそれがある。そのため、複合被覆層におけるＰｄ含有量は、はんだ濡れ性の向上の観点から、７原子％以下が好ましい。同じ観点から、Ｐｄ含有量は、６．５原子％以下がより好ましく、６原子％以下が更に好ましく、５．５原子％以下が更に好ましく、５原子％以下が特に好ましい。なお、複合被覆層におけるＰｄ含有率は、Ｓｎ－Ｐｄ系合金相の含有量を十分に確保する観点から、１原子％以上とすることができる。
　第１接点部の表面、すなわち複合被覆層の表面には、Ｓｎ相とＳｎ－Ｐｄ系合金相との両方が存在している。なお、低挿入力化の実現、良好なはんだ濡れ性の確保に悪影響を及ぼさない範囲内であれば、複合被覆層の表面にＳｎ酸化物被膜が存在していてもよい。
　複合被覆層の表面におけるＳｎ相とＳｎ－Ｐｄ系合金相との存在比率は、例えば、複合被覆層におけるＳｎ相とＳｎ－Ｐｄ系合金相の体積比率により規定することができる。この場合、複合被覆層におけるＳｎ－Ｐｄ系合金相の体積比率は、１．０～９５．０体積％であることが好ましく、５０．０～９５．０体積％であることがより好ましい。この場合には、接触抵抗を低減する効果及び摩擦係数を低減する効果をバランス良く得ることができる。Ｓｎ－Ｐｄ系合金相の体積比率が１．０体積％未満の場合には、比較的硬いＳｎ－Ｐｄ系合金相の含有量が不十分となり、摩擦係数を低減する効果が不十分となるおそれがある。一方、Ｓｎ－Ｐｄ系合金相の体積比率が９５．０体積％を超える場合には、比較的軟らかいＳｎ相の含有量が不十分となり、接触抵抗を低減する効果が不十分となるおそれがある。
　また、複合被覆層の表面におけるＳｎ相とＳｎ－Ｐｄ系合金相との存在比率は、複合被覆層の表面に露出したＳｎ－Ｐｄ系合金相の面積比率により規定してもよい。この面積比率の値は、通常、上述したＳｎ－Ｐｄ系合金相の体積比率の値とほぼ一致する。複合被覆層の表面に露出したＳｎ－Ｐｄ系合金相の面積比率は、１．０％以上が好ましく、１０％以上が好ましく、２０％以上が更に好ましく、５０％以上が特に好ましい。この場合には、比較的硬いＳｎ－Ｐｄ系合金相の存在により、摺動時の摩擦係数を効果的に低減することが可能となる。
　また、複合被覆層の表面に露出したＳｎ－Ｐｄ系合金相の面積比率は、９５％以下が好ましく、８０％以下がより好ましい。この場合には、比較的軟らかいＳｎ相の存在により、接触抵抗を小さくしやすくなる。摩擦係数の低減と接触抵抗の低減との両立を図る観点から、上記面積比率は、１．０％以上９５％以下であることがより好ましく、５０％以上９５％以下であることが更に好ましい。
　複合被覆層の表面に露出したＳｎ－Ｐｄ系合金相の面積比率は、以下のようにして算出することができる。まず、Ｓｎ－Ｐｄ系合金相を侵さず、Ｓｎ相のみを選択的にエッチングできる薬液に浸漬することにより、Ｓｎ相を溶解して除去することができる。上記薬液としては、例えば、水酸化ナトリウム１０ｇとｐ－ニトロフェノール１ｇとを蒸留水２００ｍｌに溶解させた水溶液等を用いることができる。
　次いで、Ｓｎ相を除去した状態の複合被覆層の表面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）像を取得する。このＳＥＭ像にコントラストに基づく２値化処理を施し、２値化像を得る。この２値化像からＳｎ－Ｐｄ系合金相の面積比率を求めることができる。なお、２値化処理におけるコントラストの閾値は、２値化像におけるＳｎ－Ｐｄ系合金相の輪郭がＳＥＭ像におけるＳｎ－Ｐｄ系合金相の輪郭と概ね一致するように設定すればよい。
　複合被覆層は、表面における光沢度が１０～３００％であることが好ましい。この場合には、複合被覆層の表面に露出したＳｎ相とＳｎ－Ｐｄ系合金相との比率が適度な範囲となり、摩擦係数低減の効果と接触抵抗低減の効果とをバランスよく得ることができる。上記光沢度が３００％を超える場合には、複合被覆層の表面に露出したＳｎ－Ｐｄ系合金相の面積比率が低くなり、摩擦係数低減の効果が不十分となるおそれがある。一方、上記光沢度が１０％未満の場合には、複合被覆層の表面に露出したＳｎ相の面積比率が低くなり、接触抵抗低減の効果が不十分となるおそれがある。
　上述した構造を有する複合被覆層は、例えば、電気めっき法を用いて第１基材上にＰｄめっき膜及びＳｎめっき膜を順次積層した後、リフロー処理を施してこれらのめっき膜を加熱し、ＳｎとＰｄとを合金化させる方法により形成することができる。この場合、Ｐｄめっき膜の膜厚は、例えば、１０～５０ｎｍの範囲から適宜選択することができる。また、Ｓｎめっき膜の膜厚は、例えば、１～２μｍの範囲から適宜選択することができる。リフロー処理における加熱温度は、２３０～４００℃程度とすることができる。なお、上述した方法は一例であり、適宜変更することも可能である。
　複合被覆層は、第１基材上に直接積層されていても良く、第１基材との間に介在する第１中間層上に積層されていてもよい。第１中間層としては、例えば、複合被覆層の第１基材への密着性を向上させる作用を有する金属層や、複合被覆層への第１基材成分の拡散を抑制する作用を有する金属層等を用いることができる。
　第１中間層は、１層の金属層から構成されていても良く、２層以上の金属層から構成されていても良い。第１中間層の材質としては、例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｎｉ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｃｏ（コバルト）等を用いることができ、第１基材の材質や第１中間層に求める機能等に応じて適宜選択することができる。
＜第２端子＞
　第２端子において、端子形状を形づくる第２基材は金属材料よりなる。即ち、第２基材としては、第１基材と同様に、Ｃｕ、Ａｌ、Ｆｅ、またはこれらの金属を含む合金が好適に用いられる。
　第２基材上には、Ｃｕ－Ｓｎ合金層及びＳｎ層を有する第２接点部が存在している。Ｃｕ－Ｓｎ合金層の一部はＳｎ層により覆われており、残部が表面に露出している。Ｃｕ－Ｓｎ合金層及びＳｎ層は、少なくとも第２接点部上に存在していれば良く、第２端子の全面に存在していても良い。上述した構造を有するＣｕ－Ｓｎ合金層及びＳｎ層は、例えば、第２基材上に形成したＳｎめっき膜にＣｕめっき膜を積層した状態で、リフロー処理を施してＳｎとＣｕとを合金化させることにより形成することができる。
　Ｓｎ層は、Ｓｎを主成分とする層であり、主成分としてのＳｎ以外に、後述する第２中間層に含まれることがある元素、第２基材を構成する元素及び不可避不純物等が含まれ得る。Ｃｕ－Ｓｎ合金層は、ＣｕとＳｎとの合金を主成分とする層であり、主成分としての合金以外に、第２中間層に含まれることがある元素、第２基材を構成する元素及び不可避不純物等が含まれ得る。
　Ｃｕ－Ｓｎ合金層におけるＣｕとＳｎとの組成比は特に限定されないが、Ｃｕ－Ｓｎ合金層にＣｕ6Ｓｎ5の組成を有する金属間化合物が含まれていることが好ましい。上記特定の金属間化合物は、Ｓｎよりも高い硬度を有すると共に、耐熱性及び耐腐食性の両方に優れている。それ故、上記特定の金属間化合物を有する第２端子は、より優れた耐久性を有する。
　また、第２基材とＣｕ－Ｓｎ合金層との間に、Ｎｉよりなる第２中間層が存在していてもよい。第２中間層の存在により、第２基材を構成する金属元素がＣｕ－Ｓｎ合金層やＳｎ層へ拡散することを防止できる。また、第２中間層は、第２基材とＣｕ－Ｓｎ合金層やＳｎ層との密着性を高める作用を有する。それ故、第２中間層を有する第２端子は、より優れた耐久性を有する。上述の作用効果を十分に得るために、第２中間層の厚みは３μｍ以下であることがより好ましい。
　第２接点部の表面には、Ｃｕ－Ｓｎ合金層が露出してなるＣｕ－Ｓｎ合金部及びＳｎ層が露出してなるＳｎ部が共存している。Ｃｕ－Ｓｎ合金部及びＳｎ部が共存している状態には、例えば、Ｓｎ部中にＣｕ－Ｓｎ合金部が散在している構造、及びＣｕ－Ｓｎ合金部中にＳｎ部が散在している構造が含まれる。接触抵抗を低減する効果及び摩擦係数を低減する効果をより高める観点からは、Ｓｎ部中にＣｕ－Ｓｎ合金部が散在している構造を有することが好ましい。
　第２端子は、表面に占めるＣｕ－Ｓｎ合金部の面積比率を適切に制御することにより、摩擦係数の低減と接触抵抗の低減とを容易に両立させることができる。Ｃｕ－Ｓｎ合金部の面積比率は、例えば、電子顕微鏡やプローブ顕微鏡等を用いた表面観察により算出することができる。また、以下の方法により測定して得られる表面の光沢度を特定の範囲に制御することによっても、Ｃｕ－Ｓｎ合金部の面積比率を適切な範囲に制御することができる。
　即ち、第２接点部の光沢度を５０～１０００％の範囲内とすることにより、摩擦係数の低減と接触抵抗の低減とを容易に両立させることができる。第２接点部の表面に露出したＣｕ－Ｓｎ合金部は、Ｓｎ部に比べて光沢度が小さいため、Ｃｕ－Ｓｎ合金部の占める面積比率が大きいほど上記光沢度が低い傾向がある。それ故、上記光沢度を上記特定の範囲内に制御することにより、第２接点部の表面におけるＣｕ－Ｓｎ合金部とＳｎ部との面積比率を適切な範囲に制御し、ひいては接触抵抗を低減する効果と、摩擦係数を低減する効果とをバランスよく得ることができる。
　上記光沢度が１０００％を越える場合には、Ｃｕ－Ｓｎ合金部の占める面積比率が過度に小さくなるため、摩擦係数を低減する効果が不十分となるおそれがある。一方、上記光沢度が５０％未満の場合には、Ｃｕ－Ｓｎ合金部の占める面積比率が過度に大きくなるため、接触抵抗を低減する効果が不十分となるおそれがある。従って、接触抵抗の低減と摩擦係数の低減とを両立させる観点から、上記光沢度を５０～１０００％の範囲内に制御することが好ましい。同様の観点から、上記光沢度を１００～８００％の範囲内に制御することがより好ましい。
　なお、第２接点部の光沢度は、ＪＩＳ　Ｚ　８７４１－１９９７に準拠した方法を用い、入射角２０°で測定した値とする。
　また、Ｓｎ層のみを溶解させて除去した状態において測定して得られるＣｕ－Ｓｎ合金層の光沢度が１０～８０％である場合にも、上述と同様に、摩擦係数の低減と接触抵抗の低減とを容易に両立させることができる。これは、以下の理由によるものと考えられる。
　Ｃｕ－Ｓｎ合金部は、Ｓｎ層により覆われていたＣｕ－Ｓｎ合金層の表面に比べて平滑な表面を有しており、Ｓｎ層のみを溶解して除去した状態においては、Ｃｕ－Ｓｎ合金部の光沢度が、Ｓｎ層に覆われていたＣｕ－Ｓｎ合金層の光沢度よりも高くなる。そのため、Ｃｕ－Ｓｎ合金部の占める面積比率が大きいほど上記光沢度が高い傾向がある。それ故、上記光沢度を上記特定の範囲内に制御することにより、第２接点部の表面におけるＣｕ－Ｓｎ合金部とＳｎ部との面積比率を適切な範囲に制御し、ひいては接触抵抗の低減と摩擦係数の低減とを容易に両立させることができる。
　上記光沢度が１０％未満の場合には、Ｃｕ－Ｓｎ合金部の占める面積比率が過度に小さくなるため、摩擦係数を低減する効果が不十分となるおそれがある。一方、上記光沢度が８０％を超える場合には、Ｃｕ－Ｓｎ合金部の占める面積比率が過度に大きくなるため、接触抵抗を低減する効果が不十分となるおそれがある。従って、接触抵抗の低減と摩擦係数の低減とを両立させる観点から、上記光沢度を１０～８０％の範囲内に制御することが好ましい。同様の観点から、上記光沢度を１５～７０％の範囲内に制御することがより好ましい。
　なお、Ｃｕ－Ｓｎ合金層の光沢度は、ＪＩＳ　Ｚ　８７４１－１９９７に準拠した方法を用い、入射角６０°で測定した値とする。
　また、Ｓｎ層は、Ｃｕ－Ｓｎ合金層を侵さず、Ｓｎ層のみを選択的に溶解できる薬液に浸漬することにより除去することができる。上記薬液としては、例えば、水酸化ナトリウム１０ｇとｐ－ニトロフェノール１ｇとを蒸留水２００ｍｌに溶解させた水溶液等を用いることができる。
　上述した第２接点部の光沢度及びＣｕ－Ｓｎ合金層の光沢度は、いずれも、以下に例示する方法により調整することができる。すなわち、第２基材の表面に凹凸形状を付与するための表面処理（後述）の条件を変更して凸部の密度や大きさを調節する方法を採用することができる。また、Ｓｎ層の厚みを変更することにより、Ｃｕ－Ｓｎ合金層の表面に現れる対応凹部（後述）へのＳｎ層の充填量を調節する方法を採用してもよい。光沢度の制御の正確性及び処理の簡便性の観点からは、後者の方法が好適である。
　第２基材の表面には、予め凸部と凹部とを有する凹凸形状が付与されていてもよい。この場合には、Ｃｕ－Ｓｎ合金層が上記凹凸形状に沿って形成されると共に、上記凹部に起因してＣｕ－Ｓｎ合金層の表面に現れる対応凹部がＳｎ層により充填された構造を容易に実現できる。そして、上述の構造においては、上記凸部の頂部近傍に形成されたＣｕ－Ｓｎ合金層が、第２接点部の表面に露出しやすくなる。すなわち、この場合には、第２接点部の表面にＣｕ－Ｓｎ合金部とＳｎ部とが共存した状態をより容易に実現することができる。その結果、接触抵抗及び摩擦係数の両方を確実に低減することができる。なお、上述した第２基材表面の凹凸形状は、例えば、従来公知の機械研磨処理等により形成することができる。
　第２接点部が上述した構造を有する場合には、Ｓｎ層の充填量が少ないと、表面に露出したＣｕ－Ｓｎ合金部とＳｎ部との高低差が過度に大きくなるおそれがある。そして、上述した高低差が過度に高い場合には、Ｃｕ－Ｓｎ合金部及びＳｎ部の両方を第１接点部に接触させることが難しく、接触抵抗及び摩擦係数が増大するおそれがある。かかる問題を回避する観点からは、第２接点部の表面における算術平均粗さＲａが、いずれの方向に沿って測定しても３．０μｍ以下となり、かつ、Ｒａが０．１５μｍ以下となる測定方向を少なくとも一方向有するように表面形状を制御することが好ましい。なお、表面形状の制御は、例えば、第２基材に付与する凹凸形状の高低差の制御やＳｎ層の充填量の調整等によって行うことができる。
　また、第２接点部が上述した構造を有する場合には、Ｃｕ－Ｓｎ合金層の厚みとＳｎ層の厚みとの合計は、０．５～５．０μｍの範囲内であることが好ましい。これにより、接触抵抗の低減と、摩擦係数の低減とをより容易に両立させることができる。上記厚みの合計が０．５μｍ未満の場合には、Ｃｕ－Ｓｎ合金層及びＳｎ層の両方の厚みが不十分となるため、接触抵抗を低減する効果及び摩擦係数を低減する効果が不十分となるおそれがある。一方、上記厚みの合計が５μｍを超える場合には、比較的硬いＣｕ－Ｓｎ合金層の厚みが過度に厚くなり、第２端子の加工性の低下及び生産性の低下を招くおそれがある。
　また、Ｃｕ－Ｓｎ合金層の厚みは、０．１～３．０μｍの範囲内であることが好ましい。Ｃｕ－Ｓｎ合金層の厚みが０．１μｍ未満の場合には、摩擦係数低減の効果が不十分となるおそれがある。一方、Ｃｕ－Ｓｎ合金層の厚みが３．０μｍを超える場合には、第２端子の加工性の低下及び生産性の低下を招くおそれがある。
　また、Ｓｎ層の厚みは、平均値として０．２～５．０μｍの範囲内であり、かつ、上記対応凹部における最大の厚みが１．２～２０μｍの範囲内であることが好ましい。Ｓｎ層の厚みが上述の特定の範囲よりも薄い場合には、接触抵抗を低減する効果が不十分となるおそれがある。また、Ｓｎ層の厚みが上述の特定の範囲よりも厚い場合には、摩擦係数低減の効果が不十分となるおそれがある。
（実施例１）
　上記端子対の実施例について、図を用いて説明する。図２に示すように、端子対１は、第１端子２に設けられた第１接点部３と、第２端子４に設けられた第２接点部５とを接触させて用いるよう構成されている。図３に示すように、第１接点部３は、金属よりなる第１基材３１上に形成され、Ｓｎ－Ｐｄ系合金相３２１及びＳｎ相３２２を有すると共に上記２種の相のうちいずれか一方の相が他方の相に分散された複合被覆層３２を有している。また、第１接点部３の表面３０にはＳｎ－Ｐｄ系合金相３２１及びＳｎ相３２２が共存している。
　図４に示すように、第２接点部５は、金属よりなる第２基材５１上に形成されたＣｕ－Ｓｎ合金層５２と、Ｃｕ－Ｓｎ合金層５２の一部を覆うＳｎ層５３とを有している。また、第２接点部５の表面５０にはＣｕ－Ｓｎ合金層５２が露出してなるＣｕ－Ｓｎ合金部５２０及びＳｎ層５３が露出してなるＳｎ部５３０が共存している。以下、詳説する。
＜第１端子２＞
　本例において、複合被覆層３２を有する第１端子２は、端子対１におけるオス型端子（図１（ａ）参照）を構成している。第１端子２は、電線を接続するバレル部２１と、バレル部２１に連なる筒状体部２２と、筒状体部２２に連なるタブ部２３とを有している。第１端子２は略棒状を呈しており、バレル部２１、筒状体部２２及びタブ部２３が一列に並んでいる。本例の第１端子２は、タブ部２３上のみに複合被覆層３２を有している。また、図２に示すように、第１接点部３はタブ部２３に設けられている。
　図１（ａ）に示すように、筒状体部２２は、第１端子２の長手方向に伸びた略角筒状を呈している。筒状体部２２の一方の開口端２２１にはタブ部２３が連なっており、他方の開口端２２２にはバレル部２１が連なっている。タブ部２３は、筒状体部２２の一方の開口端２２１を基端として第１端子２の長手方向に延設されており、延伸方向に垂直な断面が扁平な形状を呈している。バレル部２１は、電線の端末部から露出させた導体を固定するワイヤバレル部２１１と、電線の絶縁被覆部を固定するインシュレーションバレル部２１２とを有している。
　図２に示すように、タブ部２３は、後述する第２端子４の筒状体部４２に挿入した状態において、弾性片部４３により筒状体部４２の天板部４２４に向けて押圧される。これに伴い、タブ部２３に設けられた第１接点部３と、弾性片部４３に設けられた第２接点部５との間に電気的接続が形成される。
　第１端子２は、例えば、以下に例示する方法により作製することができる。まず、Ｃｕ合金よりなる板状の第１基材３１を準備し、脱脂洗浄等の前処理を行う。次いで、後にタブ部２３となる部分にのみめっき膜が形成されるように、第１基材３１の表面をマスキング材で被覆する。なお、第１端子２の全面に複合被覆層３２を形成する場合には、マスキング材は不要である。
　次いで、電気めっき法により厚み１～３μｍのＮｉめっき膜、厚み１０～５０ｎｍのＰｄめっき膜、厚み１～２μｍのＳｎめっき膜を第１基材３１上に順次積層する。めっき膜を形成した後、２３０～４００℃の温度で加熱するリフロー処理を施すことにより、ＳｎとＰｄとを合金化させ、複合被覆層３２を形成する。このとき、Ｎｉめっき膜からＮｉが複合被覆層３２に拡散し、Ｎｉ－Ｓｎ合金を形成することがある。本例の条件を採用する場合には、図３に示すように、複合被覆層３２と第１基材３１との間に、複合被覆層３２に拡散しなかったＮｉよりなるＮｉ層３３１と、Ｎｉ－Ｓｎ合金層３３２とから構成される第１中間層３３が形成される。
　その後、複合被覆層３２を形成した第１基材３１にプレス加工を施し、第１端子２の形状に成形する。以上により第１端子２を得ることができる。
＜第２端子４＞
　Ｃｕ－Ｓｎ合金層５２及びＳｎ層５３を有する第２端子４は、端子対１におけるメス型端子（図１（ｂ）参照）を構成している。第２端子４は略棒状を呈しており、電線を接続するバレル部４１と、バレル部４１に連なる筒状体部４２とを有している。
　筒状体部４２は、第２端子４の長手方向に伸びた略角筒状を呈している。筒状体部４２の一方の開口端４２１は、タブ部２３を挿入できるように開放されている。また、他方の開口端４２２にはバレル部４１が連なっている。バレル部４１は、第１端子２と同様に、ワイヤバレル部４１１とインシュレーションバレル部４１２とを有している。
　図２に示すように、筒状体部４２の内部には、弾性片部４３が設けられている。弾性片部４３は、筒状体部４２の底板部４２３が内側後方へ折り返されて形成されており、筒状体部４２内に挿入された状態のタブ部２３を、底板部４２３に対面する天板部４２４側へ押圧する。本例の第２端子４は、弾性片部４３上のみにＣｕ－Ｓｎ合金層５２及びＳｎ層５３を有している。
　長手方向における弾性片部４３の略中央部には、半球状を呈するように天板部４２４側へ突出した第２接点部５が形成されている。第２接点部５は、筒状体部４２内にタブ部２３が挿入された状態において、弾性片部４３の押圧力によりタブ部２３に押し付けられる。これに伴い、第１接点部３と第２接点部５との間に電気的接続が形成される。
　第２端子４は、以下に例示する方法により作製することができる。まず、凹部と凸部とを有する凹凸形状が予め表面に付与された、Ｃｕ合金よりなる板状の第２基材５１を準備し、脱脂洗浄等の前処理を行う。次いで、後に弾性片部４３となる部分にのみめっき膜が形成されるように、第２基材５１の表面をマスキング材で被覆する。なお、第２端子４の全面にＣｕ－Ｓｎ合金層５２等を形成する場合には、マスキング材は不要である。
　次いで、電気めっき法によりＮｉめっき膜、Ｃｕめっき膜及びＳｎめっき膜を第２基材５１上に順次積層する。その後、第２基材５１にリフロー処理を施してＣｕとＳｎとを合金化させる。これにより、第２基材５１の凹凸形状に沿ってＣｕ－Ｓｎ合金層を形成する。このとき、合金化しなかったＳｎは、リフロー処理により溶融してＣｕ－Ｓｎ合金層５２における対応凹部に充填され、Ｓｎ層５３となる。また、本例の条件を採用する場合には、図４に示すように、Ｎｉめっき膜よりなる第２中間層５４が第２基材５１とＣｕ－Ｓｎ合金層５２との間に形成される。
　その後、Ｃｕ－Ｓｎ合金層５２及びＳｎ層５３を形成した第２基材５１にプレス加工を施し、第２端子４の形状に成形する。以上により第２端子４を得ることができる。
　次に、本例の作用効果を説明する。端子対１は、第１接点部３を備えた第１端子２と、第２接点部５を備えた第２端子４とから構成されている。そして、第１接点部３及び第２接点部５は、それぞれ、上記特定の構造を有している。それ故、第１接点部３同士を摺動させる場合及び第２接点部５同士を摺動させる場合に比べて、第１接点部３と第２接点部５とを摺動させる際の摩擦係数をより低減することができる。
　本例の端子対１は、例えば、自動車用ワイヤーハーネスを構成する電線の端末部等に接続して用いることができる。また、本例においては、複合被覆層３２を有する第１端子２がオス型端子であり、Ｃｕ－Ｓｎ合金層５２及びＳｎ層５３を有する第２端子４がメス型端子である端子対１の例を説明したが、第１端子２をメス型端子とし、第２端子４をオス型端子としてもよい。
（実施例２）
　本例は、コネクタピンとメス型端子とからなる端子対を備えたコネクタ対１０の例である。コネクタ対１０は、複合被覆層３２を有する複数の第１端子２０を備えた第１コネクタ１０ａ（図５、図６参照）と、Ｃｕ－Ｓｎ合金層５２及びＳｎ層５３を有する複数の第２端子４を備えた第２コネクタ（図示略）とから構成されている。なお、各コネクタに設けられた端子の位置及び個数は、用途に応じて適宜変更することができる。
　第１コネクタ１０ａは、ＰＣＢ用コネクタとして構成されており、複数の第１端子２０がハウジング６を貫通して配置されている。ハウジング６は、図５及び図６に示すように略直方体状を呈しており、第２端子４が貫通する底壁部６１と、底壁部６１の外周縁部から立設された側壁部６２とを有している。
　図には示さないが、第２コネクタは、ハウジングと、ハウジングを貫通して配置された複数の第２端子４とを有している。第２コネクタのハウジングは、第１コネクタ１０ａのハウジング６に嵌合可能に形成されている。また、第２端子４は、ハウジング同士が嵌合した状態において、筒状体部４２内に第１接点部３が挿入される位置に設けられている。なお、本例の第２端子４は、実施例１と同様の構成を有するメス型端子である。
　本例の第１端子２０は、コネクタピンとして構成されており、その一端に第１接点部３を有し、他端にはんだ付け部２４を有している。第１端子２０は、図６に示すように、ハウジング６内に配置された第１接点部３を基端として底壁部６１へ向けて延設されている。また、第１端子２０は、底壁部６１を貫通してハウジング６の外方へ突出し、底壁部６１とはんだ付け部２４との間が直角に屈曲されている。はんだ付け部２４は、プリント基板ＰのスルーホールＨに挿入され、はんだ付けによりプリント基板Ｐ上の回路に接続される。
　本例の第１端子２０は、板材を用いて作製してもよく、線材を用いて作製してもよい。板材を用いて作製する場合には、打ち抜き加工を施した後に実施例１と同様の方法により第１基材３１上に複合被覆層３２を形成し、図７に示す端子中間体２００を作製する。端子中間体２００は、後に第１端子２０となる複数のピン部２０１がキャリア部２０２により連なった構造を有している。インサート成形により端子中間体２００をハウジング６に固定した後、キャリア部２０２を切り離すことにより、第１コネクタ１０ａを得ることができる。
　上述の方法により第１端子２０を作製する場合には、打ち抜き加工により形成された破面２０３（図７参照）を含む第１端子２０の略全面が複合被覆層３２により覆われるため、第１基材３１が表面に露出することを防止することができる。その結果、第１端子２０は優れたはんだ濡れ性を有し、はんだ付け部２４とプリント基板Ｐとの良好な電気的接続を長期間に亘って維持することができる。
　また、板材に替えて線材を第１基材３１として用いることもできる。即ち、線材の表面にめっき膜を形成した後にリフロー処理を施し、複合被覆層３２を形成する。その後、プレス加工等により線材をコネクタピンの形状に成形し、インサート成形によりハウジング６に固定することにより、第１コネクタ１０ａを作製することができる。この場合にも、第１端子２０の略全面が複合被覆層３２により覆われるため、はんだ付け部２４とプリント基板Ｐとの良好な電気的接続を長期間に亘って維持することができる。
　その他は実施例１と同様である。なお、図５～図７において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、実施例１と同様の構成要素等を表す。
　本例のように、上記特定の構造を有する端子対をコネクタ対１０に適用することにより、コネクタ対１０を嵌合させる際の挿入力をより低減することができる。挿入力を低減する効果は、各コネクタに設けられる端子の個数が増加するほど顕著なものとなる。すなわち、多数の端子を有する多極コネクタは、単極コネクタに比べて端子間の摺動部分の面積が増大するため、より大きな挿入力が必要となる。これに対し、上記特定の構造を有する端子対を用いた多極コネクタは、個々の端子対における摩擦係数が小さいため、第１端子２０と第２端子４との摺動に伴う摩擦力を低減することができる。それ故、多極コネクタにおける挿入力を効果的に低減することができる。
　なお、本例においては、複合被覆層３２を有する第１端子２０をコネクタピンとし、Ｃｕ－Ｓｎ合金層５２及びＳｎ層５３を有する第２端子４をメス型端子とすることが好ましい。第２端子４をコネクタピンとする場合には、第２端子４の略全面にＣｕ－Ｓｎ合金層５２及びＳｎ層５３を形成するために、打ち抜き加工等により第２基材５１を端子形状に成形した後にめっき処理を行う必要がある。しかしながら、この場合には、端子形状に成形する際の変形のため、第２基材５１の表面形状を制御することが難しい。それ故、所望の特性を有する第２接点部５を形成することが難しく、接触抵抗低減の効果及び摩擦係数低減の効果が不十分となるおそれがある。一方、第１端子２０をコネクタピンとする場合には、第１基材３１を端子形状に成形した後に複合被覆層３２を形成することができるため、かかる問題を防止することができる。
（実験例）
　本例は、第１接点部３と第２接点部５とを摺動させた際の摩擦係数を測定した例である。摩擦係数の測定には、以下の手順により作成した固定試験片及び可動試験片を用いた。なお、固定試験片及び可動試験片の形状は、実施例１における第１接点部３（タブ部２３）及び第２接点部５を模擬している。
＜固定試験片＞
・作製方法
　Ｃｕ合金板よりなる第１基材３１を準備し、脱脂洗浄等の前処理を行った。次いで、電気めっき法により厚み２．０μｍのＮｉめっき膜、厚み２０ｎｍのＰｄめっき膜、厚み１．０μｍのＳｎめっき膜を第１基材３１上に順次積層した。その後、大気雰囲気下にて３００℃で加熱するリフロー処理をめっき膜に施し、固定試験片を得た。なお、本例の固定試験片における複合被覆層３２中のＰｄ濃度は、リフロー処理する前のＳｎめっき膜及びＰｄめっき膜の厚み、元素の密度、原子量から算出した結果、３．０原子％であった。
・ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）観察
　固定試験片から平板状の試料を切り出し、断面をＳＥＭにより観察した。その結果、固定試験片は、第１基材３１上に、Ｎｉ層３３１、Ｎｉ－Ｓｎ合金層３３２及び複合被覆層３２が順次積層された構造（図３参照）を有していることを確認した。また、複合被覆層３２は、Ｓｎ相３２２よりなる海相中にＳｎ－Ｐｄ系合金相３２１よりなる島相が分散した海島構造を有していることを確認した。
　次に、上記試料からＳｎ相３２２をエッチングにより除去し、エッチング後の試料表面のＳＥＭ像を取得した。図には示さないが、Ｓｎ相３２２を除去した状態の表面には、略直方体状を呈するＳｎ－Ｐｄ系合金相３２１が分散して存在していた。また、Ｓｎ－Ｐｄ系合金相３２１の間には、Ｓｎ相３２２の除去により露出したＮｉ－Ｓｎ合金層３３２が観察された。
　次いで、得られたＳＥＭ像に、コントラストに基づく２値化処理を施した。これにより得られた２値化像からＳｎ－Ｐｄ系合金相３２１の面積比率を求めたところ、複合被覆層３２の表面に露出したＳｎ－Ｐｄ系粒子３１２の面積比率は７０％であった。
・光沢度測定
　固定試験片から平板状の試料を採取し、変角光沢計（スガ試験機株式会社製「ＵＧＶ－６Ｐ」）を用いて表面の光沢度を測定したところ、６０％であった。
＜可動試験片＞
・作製方法
　Ｃｕ合金よりなり、予め凹凸形状５１３が表面に付与された板状の第２基材５１を準備し、脱脂洗浄等の前処理を行った。次いで、電気めっき法により、Ｎｉめっき膜、Ｃｕめっき膜及びＳｎめっき膜を第２基材５１上に順次積層した。その後、めっき膜を加熱するリフロー処理を施した。その後、第２基材５１にプレス加工を施し、半径１ｍｍの半球状を呈するエンボス部を形成した。以上により、第２接点部５に相当する積層構造（図４参照）を有する可動試験片を作製した。
・ＳＥＭ観察
　可動試験片の表面をＳＥＭにより観察したところ、比較的明るく観察されるＳｎ部５３０中に、Ｓｎ部５３０よりも暗く観察されるＣｕ－Ｓｎ合金部５２０が散在していた（図示略）。また、隣り合うＣｕ－Ｓｎ合金部５２０の間隔は、最小で約５μｍであり、最大で約９７μｍであった。また、Ｓｎ層５３の平均の厚み及び第２中間層５４の厚みは、いずれも１μｍであった。
・光沢度測定
　可動試験片から平板状の試料を採取し、変角光沢計を用いて表面５０の光沢度を測定したところ、３５０％であった。
　更に、予め準備したＳｎ層５３のみを溶解させる水溶液に、上記試料を３０分間浸漬してＣｕ－Ｓｎ合金層５２を露出させた。この状態でＣｕ－Ｓｎ合金層５２の光沢度を測定したところ、３５％であった。なお、上記水溶液は、水酸化ナトリウム１０ｇとｐ－ニトロフェノール１ｇとを蒸留水２００ｍｌに溶解させたものである。また、試料を浸漬する際の水溶液の温度は室温とした。
＜摩擦係数測定＞
　可動試験片と固定試験片とを鉛直方向に重ね合わせ、固定試験片の表面にエンボス部を当接させた。この状態において、ピエゾアクチュエータにより可動試験片と固定試験片との間に３Ｎの鉛直荷重を印加した。そして、鉛直荷重を維持した状態で可動試験片を１０ｍｍ／分の速度で水平方向に強制的に移動させ、移動中に固定試験片に加わる摩擦力をロードセルにより測定した。得られた摩擦力を垂直荷重で除することにより、摩擦係数を算出した。
　図８に、摩擦係数の測定結果を示す（符号Ｅ１）。なお、図８の縦軸は摩擦係数の値であり、横軸は可動試験片の変位量である。また、図８には、本例との比較のために、第１接点部３同士を摺動させた際の摩擦係数（符号Ｃ１）及び表面にＳｎめっき膜を有する従来の接点部同士を摺動させた際の摩擦係数（符号Ｃ２）を示した。即ち、符号Ｃ１は、上記固定試験片にプレス加工を施してエンボス部を形成した試験片を可動試験片として用いた際の摩擦係数を測定した結果である。また、符号Ｃ２は、従来のリフローＳｎめっき材、即ち、Ｃｕ合金板上に厚さ１μｍのＳｎめっき膜を形成した後にリフロー処理を施してなる板材から作製された可動試験片及び固定試験片を摺動させた際の摩擦係数を測定した結果である。
　図８より知られるように、第１接点部３と第２接点部５とを摺動させた際の摩擦係数（符号Ｅ１）は、第１接点部３同士の摩擦係数（符号Ｃ１）及び従来の接点部同士の摩擦係数（符号Ｃ２）に比べて低い値を示すとともに、長期間に渡って低い摩擦係数を維持した。以上の結果から、上記特定の構造を有する端子対１は、低い接触抵抗を維持しつつ、摩擦係数を従来よりも低減できることが理解できる。

Claims (10)

  1. 　第１端子に設けられた第１接点部と、第２端子に設けられた第２接点部とを接触させて用いる端子対であって、
    　上記第１接点部は、金属よりなる第１基材上に形成され、Ｓｎ－Ｐｄ系合金相及びＳｎ相を有すると共に上記２種の相のうちいずれか一方の相が他方の相に分散された複合被覆層を有し、
    　上記第１接点部の表面には上記Ｓｎ－Ｐｄ系合金相及び上記Ｓｎ相が共存しており、
    　上記第２接点部は、金属よりなる第２基材上に形成されたＣｕ－Ｓｎ合金層と、該Ｃｕ－Ｓｎ合金層の一部を覆うＳｎ層とを有し、
    　上記第２接点部の表面には上記Ｃｕ－Ｓｎ合金層が露出してなるＣｕ－Ｓｎ合金部及び上記Ｓｎ層が露出してなるＳｎ部が共存していることを特徴とする端子対。
  2. 　上記Ｓｎ－Ｐｄ系合金相が上記Ｓｎ相中に分散している構造を有していることを特徴とする請求項１に記載の端子対。
  3. 　上記複合被覆層中のＰｄ含有量が７原子％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の端子対。
  4. 　上記複合被覆層における上記Ｓｎ－Ｐｄ系合金相の体積比率が１．０～９５．０体積％であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の端子対。
  5. 　上記複合被覆層の表面に露出した上記Ｓｎ－Ｐｄ系合金相の面積比率が１．０～９５％であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の端子対。
  6. 　上記複合被覆層の表面における光沢度が１０～３００％であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の端子対。
  7. 　上記第２接点部の表面は、上記Ｓｎ部中に上記Ｃｕ－Ｓｎ合金部が散在している構造を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の端子対。
  8. 　上記第２接点部の光沢度が５０～１０００％であることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の端子対。
  9. 　上記Ｓｎ層のみを溶解させて除去した状態において測定して得られる上記Ｃｕ－Ｓｎ合金層の光沢度が１０～８０％であることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の端子対。
  10. 　請求項１～９のいずれか１項に記載の端子対を備えたコネクタ対であって、
    　上記第１端子を備えた第１コネクタと、上記第２端子を備えた第２コネクタとを嵌合させて用いることを特徴とするコネクタ対。
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