JPH0361313B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は現在広く使用されている燐青銅などの
銅合金では得ることができない、高い導電性と高
いばね性とを兼ね備えると同時に、低価額である
接触子形成材に関するもので、電子機器の小型高
性能化、低価額化などに欠くことができないコネ
クタ、スイツチ、リレーなどの接触子の小型化、
低価額化などに大きな寄与をなすものである。

（従来技術およびその問題点） 今日省資源や経済性を背景として軽薄短小への
指向は時代の要請でもあり、特に電子製品におい
ては小型高性能化の実現に主眼が向けられてい
る。このためには電子機器において多数使用され
るコネクタやスイツチなど接触子を備えた部品の
小型化を実現して、これらの電子機器への高密度
実装を可能にすることが必須の条件である。しか
し現在広く使用されている銅合金を用いる接触子
では大幅な小型化の実現は不可能に近い。

即ちコネクタやスイツチなどに使用される接触
子はその性格上高い導電性と高いばね性を兼ね備
えることが必要であるが、一般に高い導電性をも
つものはばね性において劣り、ばね性の高いもの
は導電性において劣るなど、二つの要件を同時に
満足させる金属材料は現在のところ見られない。
そこで、現状においては接触子として上記２要件
を最もバランスよく備えた燐青銅などの銅合金を
用いることが行われているが、最も要件に適合す
ると云われている銅合金であつても、導電率は純
銅、更には純銀に比べて遥かに小さい。その結果
所要のばね性を有する高い導電性をもつ接触子を
得るためには、必然的に接触子の断面を大きくし
て導電性を改善せざるを得なくなり、接触子が大
型になるのをまぬがれることができない。従つて
接触子の小型化にはおのずから定まる限界があ
る。しかもばね材としての用途に応えうる銅合金
は一般に価額が非常に高いばかりでなく、製造に
当つて温度、時間、雰囲気などが厳密に管理され
た精度の高い熱処理を必要とするため非常に面倒
である。従つてこの合金によつて作られた接触子
は高価なものとなる。

そこで例えば上記の欠点を排除するため、ばね
性のすぐれた金属に導電率の高い金属を圧接した
り、電解や蒸着により積層して高い導電率とすぐ
れたばね力をもつた接触子を得ようとする試みが
なされているが、この方法には以下に述べる多く
の欠点があり満足できるものではない。例えばこ
の方法では異なる金属を直接接合しているため、
経時と共に拡散が進んで金属の組成や状態が変化
する結果初期の特性の維持が困難であつて性能を
低下する。また例えばばね材料としてステンレス
鋼を用い、これに導電率の高い銀や銅、金などを
被覆する場合には、ステンレス鋼を錆びにくく保
護している表面の酸化皮膜は、被覆金属を確実に
接合させるため除去せざるを得ない。従つて被覆
金属にピンホールやクラツク等の欠陥や傷などを
生じると、ステンレス鋼としてのすぐれた耐蝕性
が失われる。特にこの場合銀や銅、金の電位とス
テンレス鋼の電位は大きく離れているので、ステ
ンレス鋼の腐蝕は電気化学的に加速される危険が
ある。また例えば２種の金属を密接接合したもの
では温度の変化時両金属の熱膨張係数の差により
生ずる歪力により密接金属相互が離反して破損す
るなどの難点を生じ易い。

従つて従来の接触子によつては現状以上のコネ
クタなどの小型低価額化の実現更には性能の向上
は望み得ず、高密度実装による電子機器の小型低
コスト化の実現も不可能に近い。そこで従来から
上記の要求に応えうる接触子の出現が強く要望さ
れている。

本発明は上記の要求に応えるべくなされた接触
子形成材の提供にある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明の接触子形成材は基本的には第１図に示
す断面図の如く、現存する金属から選ばれた所望
の導電率をもつ金属による層１と、所要のばね力
をもつ金属による層２および上記２種の金属層
１，２を重ね合せて支持積層するための絶縁性の
介在プラスチツク層とからなる構成を特徴とする
もので、これは例えば次のようにして作られる。

銅、銀、金、アルミニウム等の金属や、その合
金等の現存金属のうちから所要の導電率を満足さ
せる金属を第１金属層１の形成材として選ぶ。ま
たばね用ステンレス鋼等の鉄合金、ばね用ベリリ
ウム銅等の銅系合金、ホイスター等のばね強化剤
を含有させた金属、非晶質（アモルフアス）金属
等現存する金属のうちから所要のばね力を有する
金属を第２金属層２の形成材として選ぶ。そして
これらを所要の電流容量、ばね力、作るべき接触
子の形状、製造方法などに応じて板状、条片状、
箔状などに形成し、この間に例えば熱可塑性また
は熱接着性接着剤を塗布した所要の厚みをもつ板
状やシート状のプラスチツク材、例えばエポキ
シ、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポ
リオレフイン、ナイロン３を加熱圧着したり、ゴ
ム系や重合硬化型接着剤により貼り合せて作られ
る。また電気めつきや化学めつき、蒸着、スパツ
タリング等の方法によりプラスチツク層３に第
１、第２金属層１，２を形成して作られる。

（作用ならびに効果） 以上のように本発明は単体により導電性とばね
性の両特性を満足させようとする無理のある旧来
の技術思想を打破して、導電性を分担する第１金
属層１とばね性を分担する第２金属層２の役割分
担により、それぞれのもつ特性を有効に生かした
ものであつて、従来のように導電性とばね性の妥
協点をとる必要がない。従つて例えば第２図ａの
ように条片状に作つた本発明接触子形成材４を第
２図ｂのように切断し成形して接触子５を作れ
ば、従来の銅合金を用いるものに比べて同一電流
容量、同一接触圧のものを小型安価に形成でき、
これを用いて第４図のコネクタを形成できる。ま
た例えば第３図のように板状に形成した本発明接
触子形成材４の切断成形、打抜き成形により第５
図ａ〜ｔに示す各種形状の接触子を形成できる。

更に本発明では必要に応じて所要の柔軟性が比
較的自由に得られるプラスチツク層３を現在の進
歩した接着技術を利用して第１、第２金属層１，
２間に介在させてこれを強固に支持している。従
つて従来の２種の金属の密接によるものの欠点を
一掃できる。即ち本発明では接触子成形時加えら
れる曲げや、使用時加えられる曲げによる２種の
金属層の延びの相異や、２種の金属の膨張係数の
相異によつて生ずる歪力をプラスチツクの柔軟性
が吸収するので金属の接着離れによる破損のおそ
れはない。またプラスチツク層３の介在により、
直接２種の金属を密着させたもののように経時に
よつて金属の拡散による組成変化が防がれるので
性能を低下することがない。またプラスチツク層
３に絶縁性のものを用いることにより２種の金属
間を電気的に絶縁して、２種の金属の電位の相異
にもとづく局部電池の発生を阻止することができ
るので、電気化学的な腐蝕の進行による自壊作用
を防ぐことができ、前記した従来の２種の金属の
密接による接触子の欠点は一掃される。

これに加えて絶縁性のプラスチツク層３を介在
させた本発明によれば次に示すコネクタ構成上の
すぐれた利点を得ることができる。例えば第６図
ａ，ｂのように、板状に形成された本発明接触子
形成材４の表裏を写真蝕刻して第１金属層１と第
２金属層２とを形成するか、プラスチツク層３の
表裏上に第１、第２金属層１，２を部分蒸着など
により形成した接触子形成材を作ることにより、
所望の絶縁間隔と大きさをもつた接触子群５が所
要極数だけ配列されたものを形成する。そしてこ
れを第６図ｃのように中心において二つ折りして
絶縁材６に固定する。また一方、同一要領により
接触子群７を形成したものを第７図のようにＨ形
に折曲げて絶縁材８に固定することにより、第８
図のように接触子群５を雄コネクタ、接触子群７
を雌コネクタとする多極コネクタを製作できる。

従つて従来の接触子のように高価なベリリウム
銅などの金属材料をプレス加工して作るものによ
つては成し得ない、変形のない安価かつ微小な接
触子が高密度かつ精度よく多数配列されたものを
安価に作り得るので、これを絶縁ブロツクに固定
することによつて少ない部品点数で簡単にコネク
タを作りうる。従つて従来のようにプレス加工し
て作られた接触子を多数絶縁ブロツクに設けた固
定穴に差込んで固定するもののように、接触子の
変形、固定穴間の間隔の製作精度を全く考慮する
必要がないので、小型な多極コネクタを低価額で
製作しうる。試作実験によれば導電性のよい金属
として熱処理を施した厚さ35μｍの電解銅箔を第
１金属層１として用い、ばね性を与える第２金属
層２として厚さ100μｍに圧延したばね用ステン
レス鋼、金属層１，２を支持する絶縁性のプラス
チツク層３として厚さ30μｍのポリイミドフイル
ムを用いた形成材によりコネクタの接触子を形成
したところ極めてよい結果をうることができた。

以上本発明について説明したが、本発明接触子
形成材は導電材とばね材および絶縁性プラスチツ
ク材で構成されていれば材質、形状、板厚、積層
数はどのようであつてもよい。そこで多層構成、
例えば第９図ａのように導電性の高い第１金属層
１とばね性の高い二つの金属層２ａ，２ｂおよび
これらの間に介在された二つの絶縁性プラスチツ
ク層３ａ，３ｂからなる構成とすることができ
る。また第９図ｂのように導電性を付与する金属
層１を二つの金属層１ａ，１ｂにより形成し、こ
れらの間に絶縁性プラスチツク層３ａ，３ｂを介
在させてばね性付与金属層２を設けた構成として
更に高い導電性を与えるなどの各種の変形が可能
である。

また更に別に絶縁性プラスチツク層を作ること
なく例えば銅箔とステンレス鋼箔を熱融着性の絶
縁性プラスチツク接着剤により接着したり、ステ
ンレス鋼箔の片面に絶縁性プラスチツクを塗布
し、そのプラスチツクの表面に銀、銅等の金属を
蒸着やイオンプレイテイング等で設けるなどの製
造方法をとることもできるなど各種の方法をとる
ことができる。また耐環境性、耐摩耗性、電気的
接続の安定性、熔接性、半田付性等の改善のた
め、第１或いは第２金属層、更に第１、第２金属
層上の必要とする部分に目的達成のための金属の
めつきを施したり、酸化等の化学処理や、油、各
種塗料、各種コーチング剤の塗布層を必要部分に
設けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す断面図、第２
図、第３図、第４図は本発明の接触子形成材によ
るコネクタ用接触子およびコネクタの構成例図、
第５図は他の接触子の構成例図、第６図、第７図
および第８図は本発明接触子形成材による多極コ
ネクタの構成例図、第９図は本発明の変形例図で
ある。 １，１ａ，１ｂ……導電性を得るための第１金
属層、２，２ａ，２ｂ……ばね性を得るための第
２金属層、３，３ａ，３ｂ……第１、第２金属層
を支持する絶縁性プラスチツク層、４……接触子
形成材、５……接触子群、６……絶縁材、７……
接触子群、８……絶縁材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電性付与金属層とばね性付与金属層とを、
   その間に絶縁性プラスチツク層を介在させて積層
   したことを特徴とする電気コネクタ用接触子材
   料。 ２ 金属層を２以上の複数層としたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の電気コネクタ用
   接触子材料。 ３ 金属層上に耐環境など所要性質の層を設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
   気コネクタ用接触子材料。