电连接结构和端子

申请号 CN201480009198.8 申请日 2014-01-28 公开(公告)号 CN105075023B 公开(公告)日 2017-08-29
申请人 株式会社自动网络技术研究所; 住友电装株式会社; 住友电气工业株式会社; 国立大学法人九州大学; 发明人 野村秀树; 平井宏树; 小野纯一; 大塚拓次; 长谷达也; 后藤和宏; 细川武广; 中岛一雄; 沟口诚;
摘要 本 发明 的电连接结构(30)设置有: 铜 构件(10),所述铜构件(10)包含铜或铜 合金 ;金属构件(11),所述金属构件(11)连接至铜构件(10)并且包含比铜具有更大的 离子化 倾向的金属;和 表面处理 层(13),所述表面处理层(13)至少设置在铜构件(10)的与连接至金属构件(11)的连接部(12)不同的部分上。表面处理层(13)包含在分子结构中具有疏 水 部和螯合基团的表面处理剂。因此,在其中将不同种金属相互连接的电连接结构(30)中可以抑制电蚀的发生。
权利要求

1.一种电连接结构,包含:
构件,所述铜构件包含铜或铜合金
金属构件,所述金属构件连接至所述铜构件并且包含具有比铜更大的离子化倾向的金属;和
层,所述耐水层至少形成在所述铜构件的与连接至所述金属构件的连接部不同的部分中,
其中所述耐水层为包含表面处理剂的表面处理层,所述表面处理剂在分子结构中具有疏水部和螯合基团,并且
其中所述表面处理剂包含以下通式(1)的苯并三唑衍生物,所述苯并三唑衍生物在分子结构中具有源自芳族杂环的螯合基团:
其中X表示疏水基团;且Y表示氢原子或低级烷基。
2.根据权利要求1所述的电连接结构,其中所述疏水部包含烷基。
3.根据权利要求1所述的电连接结构,其中所述由X表示的疏水基团由以下通式(2)表示:
其中R1和R2各自独立地表示氢原子或具有1个~15个原子的烷基、乙烯基、烯丙基或芳基。
4.根据权利要求3所述的电连接结构,其中所述R1和所述R2各自独立地表示具有5个~
11个碳原子的直链烷基、支链烷基或环烷基。
5.根据权利要求1所述的电连接结构,其中所述Y为氢原子或甲基。
6.根据权利要求1所述的电连接结构,其中所述金属构件包含铝合金
7.根据权利要求1所述的电连接结构,其中:
所述铜构件为第一电线的第一芯线;且
所述金属构件为与所述第一电线不同的第二电线的第二芯线。
8.根据权利要求1所述的电连接结构,其中:
所述金属构件为电线的芯线;
所述铜构件为包含压接至所述芯线的线筒部的端子;并且
所述表面处理层至少形成在所述线筒部的端面上。
9.一种端子,其包含根据权利要求1所述的电连接结构,其中:
所述端子由其中将所述铜构件和所述金属构件冷焊接的金属板材形成,并且具有包含所述铜构件的铜区域和包含所述金属构件的金属区域,所述铜区域和所述金属区域并排排列;并且
所述表面处理层形成在所述铜区域中。
10.根据权利要求9所述的端子,其中:
所述铜区域具有利用电金属电镀的电镀区域,所述电镀金属具有的离子化倾向与所述金属构件相比更接近于所述铜构件的离子化倾向;并且
所述表面处理层至少形成在所述铜构件的没有形成所述电镀区域的区域中。
11.根据权利要求9所述的端子,其中:
所述金属构件包含铝或铝合金,并且
所述金属区域包含在其表面上的防蚀铝层。
12.一种电连接结构,包含:
铜构件,所述铜构件包含铜或铜合金
金属构件,所述金属构件连接至所述铜构件并且包含具有比铜更大的离子化倾向的金属;和
耐水层,所述耐水层至少形成在所述铜构件的与连接至所述金属构件的连接部不同的部分中,
其中所述耐水层包含碱性化合物和酸性化合物,所述碱性化合物具有碱性基团和对所述铜构件具有亲和性的亲和性基团,所述酸性化合物具有疏水基团和要与所述碱性基团反应的酸性基团,并且
其中所述亲和性基团为含氮杂环基团。
13.根据权利要求12所述的电连接结构,其中所述耐水层覆盖所述铜构件的与所述连接部不同的部分。
14.根据权利要求12所述的电连接结构,其中:
所述铜构件具有利用电镀金属电镀的镀层,所述电镀金属具有的离子化倾向与所述金属构件相比更接近于所述铜构件的离子化倾向;并且
所述耐水层至少形成在所述铜构件的没有形成所述镀层的区域中。
15.根据权利要求12所述的电连接结构,其中所述含氮杂环基团用作碱性基团。
16.根据权利要求15所述的电连接结构,其中所述碱性化合物为由以下通式(3)表示的化合物:
其中X表示氢原子或有机基团;且Y表示氢原子或低级烷基。
17.根据权利要求16所述的电连接结构,其中所述X为由以下通式(4)表示的基:
-R-NH2       (4)
其中R表示具有1个~3个碳原子的烷基。
18.根据权利要求16所述的电连接结构,其中所述碱性化合物为由式(5)表示的苯并三唑:
19.根据权利要求12所述的电连接结构,其中所述酸性基团包含选自羧基、磷酸基、膦酸基和磺酰基中的一种基团或两种以上基团。
20.根据权利要求12所述的电连接结构,其中所述疏水基团为具有至少3个碳原子的烷基。
21.根据权利要求12所述的电连接结构,其中所述金属构件包含铝或铝合金。
22.一种端子,其包含根据权利要求12所述的电连接结构,其中所述端子由所述铜构件制成并且被连接至电线的芯线,所述芯线由所述金属构件制成。

说明书全文

电连接结构和端子

技术领域

[0001] 本发明涉及与在不同种金属之间的电连接结构有关的技术。

背景技术

[0002] 作为在不同种金属之间的电连接结构,在专利文献1中公开的电连接结构是常规已知的。专利文献1公开了如下技术:通过冷焊接将包含或铜合金的铜端子与由铝合金制成的铝单芯线连接。通过以上构造,通过金属结合使铜端子与铝单芯线在将铜端子与铝单芯线冷焊接的冷焊接面上连接。因此,预期抑制了铝单芯线在冷焊接面上的电蚀。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:WO 2006/106971

发明内容

[0006] 技术问题
[0007] 然而,根据以上构造,如图13中所示,当4附着在与冷焊接面1不同的部分中的铜端子2和铝单芯线3上时,存在所谓的腐蚀电流可能流动的担忧。将在下面解释这种腐蚀电流。
[0008] 首先,在铝单芯线3的与水4接触的部分,铝向铝单芯线3释放电子,且在水中作为Al3+离子溶出。由此,在铝单芯线3处生成电子。
[0009] 另一方面,在水4与铜端子2相互接触的部分,溶解在水4中的气(所谓的溶解氧)接收来自铜端子2的电子。由此,当水4为酸性时,通过溶解氧、H+离子和电子间的反应生成H2O,或者当水4为中性或性时,通过溶解氧、H2O和电子间的反应生成OH-离子。以这种方式在铜端子2处消耗电子。
[0010] 如上所述,电子在铝单芯线3处的生成及其在铜端子2处的消耗导致通过在铝单芯线3与铜端子2之间的水4形成电路,且腐蚀电流通过这一电路流动。因此,通过在水4与铝单芯线3相互接触的部分中的电蚀可能会使铝溶出进水4中。
[0011] 已经基于上述情况完成了本发明,且本发明旨在提供与在不同种金属间的电连接结构有关的技术并且抑制电蚀。
[0012] 技术方案
[0013] 本发明涉及包含如下的电连接结构:铜构件,所述铜构件包含铜或铜合金;金属构件,所述金属构件连接至铜构件并且包含具有比铜更大的离子化倾向的金属;和耐水层,所述耐水层形成在所述铜构件的至少与连接至所述金属构件的连接部不同的部分。
[0014] 根据本发明,耐水层形成在铜构件的与连接部不同的部分。这一耐水层可以抑制水到达铜构件的表面。因此,可以抑制腐蚀电流经水的流动,从而使得可以提高金属构件的耐腐蚀性
[0015] 本发明的优选实施方式如下。
[0016] 耐水层可以优选为包含表面处理剂的表面处理层,所述表面处理剂在分子结构中具有疏水部和螯合基团。
[0017] 在上述表面处理层中含有的表面处理剂在分子结构中具有螯合部。这一螯合部结合至铜构件的表面,使得表面处理层牢固地结合至铜构件。另一方面,表面处理剂在分子结构中具有疏水部,因此当水附着至铜构件和金属构件两者上时,抑制了铜构件与水之间的直接接触。然后,抑制了在水中含有的溶解氧向铜构件的供应。这一构造抑制了其中溶解氧接受来自铜构件的电子、且通过生成水或OH-离子而消耗电子的反应。因此,抑制了通过铜构件与金属构件之间的水形成电路,从而使得可以抑制腐蚀电流在金属构件、水和铜构件间的流动。根据本发明,通过其中在连接至金属构件的铜构件上而不是在金属构件上形成表面处理层的构造可以抑制由电蚀导致的金属构件的溶出。
[0018] 表面处理剂在分子结构中具有疏水部,所述疏水部具有疏水性。所述疏水部只要在其分子结构的至少一部分是疏水的即可。表面处理剂可以包含作为疏水部的疏水基团。另外,表面处理剂可以在分子结构中包含疏水部和亲水部两者。
[0019] 疏水部可以优选包含烷基。
[0020] 根据上述方面,可以可靠地抑制铜构件与水之间的直接接触。烷基的实例可以包括直链烷基、支链烷基和环烷基。这些可以单独使用或者作为其两种以上的组合使用。此时,如果将氟原子引入至例如直链烷基、支链烷基或环烷基中,则获得更高的疏水性。
[0021] 上述螯合基团可以优选源自选自如下的一种螯合配体或两种以上的螯合配体:多聚磷酸盐、羧酸、1,3-二、乙酰乙酸(酯)、羟基羧酸、多胺、氨基醇、芳族杂环碱、酚、肟、席夫碱、四吡咯、硫化合物、合成大环化合物、膦酸和羟基亚乙基膦酸。
[0022] 螯合基团由上述各种基团构成且因此可以可靠地结合至铜构件的表面。
[0023] 表面处理剂可以优选包含以下通式(1)的苯并三唑衍生物,所述苯并三唑衍生物在分子结构中具有源自芳族杂环碱的螯合基团。
[0024]
[0025] 其中X表示疏水基团;且Y表示氢原子或低级烷基。
[0026] 根据上述方面,苯并三唑衍生物包含疏水基团,由此可以抑制水在铜构件表面上的附着。此外,可以抑制水中的溶解氧到达铜构件的表面。因此,可以进一步抑制腐蚀电流的流动,使得可以进一步抑制金属构件的电蚀。
[0027] 由上述X表示的疏水基团可以优选由以下通式(2)表示:
[0028]
[0029] 其中,R1和R2各自独立地表示氢原子或具有1个~15个原子的烷基、乙烯基、烯丙基或芳基。
[0030] 优选地,R1和R2可以各自独立地表示具有5个~11个碳原子的直链烷基、支链烷基或环烷基。
[0031] 根据上述方面,在由X表示的疏水基团中碳原子的数目相对大,导致高的疏水性。因此,可以进一步抑制腐蚀电流的流动,由此使得可以进一步抑制金属构件的电蚀。
[0032] 直链烷基、支链烷基或环烷基可以包含例如碳-碳不饱和键、酰胺键、醚键或酯键。环烷基可以由单个环或由多个环形成。
[0033] 上述Y可以优选为氢原子或甲基。
[0034] 根据上述方面,提高了表面处理层的疏水性,使得可以进一步抑制金属构件的电蚀。
[0035] 上述金属构件可以优选包含铝或铝合金。
[0036] 根据上述方面,因为铝或铝合金具有相对小的比重,所以可以减小电连接结构的重量。
[0037] 优选地,上述铜构件可以为第一电线的第一芯线,且上述金属构件可以为与第一电线不同的第二电线的第二芯线。
[0038] 根据上述方面,在第一和第二电线之间电连接时,可以抑制由电蚀导致的如下金属构件的溶出,所述金属构件构成第二电线的第二芯线。
[0039] 优选地,上述金属构件可以为电线的芯线,上述铜构件可以为具有要压接至上述芯线的线筒部(wire barrel part)的端子,并且上述表面处理层可以至少形成在上述线筒部的端面上。
[0040] 通过将金属板材压制成预定的形状而形成所述端子。因此,无论是否对金属板材进行电,在压制后构成金属板材的铜或铜合金都在线筒部的端面上露出。在铜或铜合金在线筒部的端面上露出的状态下,水在此处附着,因此由于与芯线中含有的铝或铝合金在离子化倾向上的差异而导致可能会促进电蚀,导致铝从芯线中溶出。
[0041] 鉴于此,在上述方面中,在线筒部的端面上形成表面处理层,因此没有铜或铜合金在线筒部的端面上露出。因此,可以防止芯线的电蚀。
[0042] 另外,本发明涉及使用上述电连接结构的端子。所述端子由其中将上述铜构件和上述金属构件冷焊接的金属板材形成,并且具有包含上述铜构件的铜区域和包含上述金属构件的金属区域,将所述区域并排排列,并且上述表面处理层形成在上述铜区域中。
[0043] 根据本发明,对于其中将铜构件和金属构件以一体化形成的方式冷焊接的端子,可以抑制由电蚀导致的金属构件的腐蚀。
[0044] 本发明的优选实施方式如下。优选地,上述铜区域可以具有利用电镀金属电镀的电镀区域,所述电镀金属具有的离子化倾向与上述金属构件相比更接近于上述铜构件的离子化倾向,且上述表面处理层可以至少形成在上述铜构件的没有形成电镀区域的区域中。
[0045] 根据上述方面,金属区域与电镀区域之间和铜区域与电镀区域之间的离子化倾向的差异比金属区域与铜区域之间的离子化倾向的差异小。因此,不太可能发生电蚀,从而抑制电蚀速度。
[0046] 优选地,上述金属构件可以包含铝或铝合金,且上述金属区域可以在其表面上包含防蚀铝层。
[0047] 根据上述方面,由于在金属区域的表面上形成防蚀铝层,所以抑制了铝向水中的溶出。因此,可以进一步抑制由电蚀导致的金属构件的腐蚀。
[0048] 上述耐水层可以优选包含碱性化合物,所述碱性化合物具有对上述铜构件具有亲和性的亲和性基团和碱性基团;和酸性化合物,所述酸性化合物具有要与上述碱性基团反应的酸性基团和疏水基团。
[0049] 根据上述方面,由于耐水层具有疏水基团,所以在耐水层上的水不太可能到达铜构件。因此,可以抑制腐蚀电流通过水流动,从而使得可以提高金属构件的耐腐蚀性。
[0050] 另外,由于在耐水层中含有的亲和性基团对铜构件具有亲和性,所以可以将碱性化合物可靠地结合至铜构件的表面。由于这种碱性化合物的碱性基团与酸性化合物的酸性基团反应,所以碱性化合物和酸性化合物牢固地结合在一起。因此,在酸性化合物中含有的疏水基团通过碱性化合物被牢固地结合至铜构件。以这种方式,本发明实现了铜构件与耐水层之间的牢固结合,使得可以抑制耐水层与铜构件分开。结果,可以提高金属构件的耐腐蚀性。
[0051] 上述耐水层可以优选覆盖上述铜构件的与上述连接部不同的部分。
[0052] 根据上述方面,可以可靠地抑制水在铜构件的表面上的附着,从而使得可以可靠地提高金属构件的耐腐蚀性。
[0053] 优选地,上述铜构件可以具有利用电镀金属电镀的镀层,所述电镀金属具有的离子化倾向与上述金属构件相比更接近于上述铜构件的离子化倾向,并且上述耐水层可以至少形成在上述铜构件的没有形成上述镀层的区域中。
[0054] 根据上述方面,金属构件与镀层之间和铜构件与镀层之间的离子化倾向的差异比金属构件与铜构件之间的离子化倾向的差异小。因此,不太可能发生电蚀,从而提高耐电蚀性。
[0055] 所述亲和性基团可以优选为含氮杂环基团。
[0056] 根据上述方面,由于含氮杂环基团具有碱性,所以当所述亲和性基团具有酸性时,可以抑制铜构件或金属构件通过与亲和性基团反应而溶出。
[0057] 优选地,上述含氮杂环基团还可以用作碱性基团。根据上述方面,与碱性化合物除含氮杂环基团以外还具有碱性官能团的情况相比,可以简化所述碱性化合物的结构。
[0058] 上述碱性化合物可以优选为由以下通式(3)表示的化合物:
[0059]
[0060] 其中X表示氢原子或有机基团;且Y表示氢原子或低级烷基。
[0061] 根据上述方面,可以在铜构件的表面上形成碱性化合物的致密层。因此,可以可靠地抑制水在铜构件表面上的附着。
[0062] 上述X可以优选为由以下通式(4)表示的氨基:
[0063]
[0064] 其中R表示具有1个~3个碳原子的烷基。
[0065] 根据上述方面,X中的氨基与酸性化合物可以相互反应。
[0066] 上述碱性化合物可以优选为由式(5)表示的苯并三唑:
[0067]
[0068] 由于根据上述方面可以实现碱性化合物的单纯结构,所以在铜构件的表面上可以形成碱性化合物的致密层。因此,可以可靠地抑制水在铜构件表面上的附着。
[0069] 上述酸性基团可以优选包含选自羧基、磷酸基、膦酸基和磺酰基中的一种基团或两种以上的基团。
[0070] 根据上述方面,所述碱性化合物和酸性化合物可以可靠地相互反应。
[0071] 上述疏水基团可以优选为具有至少3个碳原子的有机基团。
[0072] 上述方面使得可以可靠地抑制水到达铜构件的表面上。
[0073] 上述金属构件可以优选包含铝或铝合金。
[0074] 根据上述方面,因为铝或铝合金具有相对小的比重,所以可以减小电连接结构的重量。
[0075] 另外,本发明涉及采用所述电连接结构的端子。所述端子由上述铜构件制成并且被连接至电线的芯线,所述芯线由上述金属构件制成。
[0076] 根据上述方面,可以提高连接至电线的端子的耐腐蚀性。
[0077] 有益效果
[0078] 根据本发明,可以提高所述电连接结构的耐电蚀性。附图说明
[0079] 图1为显示根据本发明的第一实施方式(1)的电连接结构的放大的横截面图。
[0080] 图2为显示铜构件和金属构件在彼此上叠加的状态的透视图。
[0081] 图3为显示将铜构件和金属构件夹在一对夹具之间的状态的放大的横截面图。
[0082] 图4为显示电连接结构的放大的横截面图。
[0083] 图5为显示模型实验装置的示意图。
[0084] 图6为显示根据本发明的第一实施方式(2)的端子的侧面图。
[0085] 图7为显示已经进行了冲压的金属板材的部分平面图。
[0086] 图8为显示形成电镀区域之前的金属板材的放大的横截面图。
[0087] 图9为显示形成电镀区域之后的金属板材的部分平面图。
[0088] 图10为显示根据本发明的第一实施方式(3)的具有端子的电线的侧面图。
[0089] 图11为显示具有端子的电线的放大的平面图。
[0090] 图12为显示根据本发明的第一实施方式(4)的电连接结构的平面图。
[0091] 图13为显示常规技术的示意图。
[0092] 图14为显示根据本发明的第二实施方式(1)的电连接结构的放大的横截面图。
[0093] 图15为显示铜构件和金属构件在彼此上叠加的状态的透视图。
[0094] 图16为显示将铜构件和金属构件夹在一对夹具之间的状态的放大的横截面图。
[0095] 图17为显示电连接结构的放大的横截面图。
[0096] 图18为显示根据本发明的第二实施方式(2)的具有端子的电线的侧面图。
[0097] 图19为显示具有端子的电线的放大的平面图。
[0098] 图20为显示在盐雾试验前后,芯线与线筒部之间的电阻值的图。
[0099] 图21为显示在盐雾试验前后,具有端子的电线的抗张试验结果的图。
[0100] 图22为显示根据本发明的第二实施方式(3)的电连接结构的平面图。

具体实施方式

[0101] <第一实施方式(1)>
[0102] 将参照图1~5对根据本发明的第一实施方式(1)进行说明。本实施方式为包含铜构件10和金属构件11的电连接结构30,所述金属构件11包含具有比铜更大的离子化倾向的金属。
[0103] (金属构件11)
[0104] 如图1中所示,金属构件11包含具有比铜更大的离子化倾向的金属。在金属构件11中含有的所述金属的实例可以包括镁、铝、锰、锌、铬、、镉、钴、镍、和铅或其合金。在本实施方式中,通过将包含铝或铝合金的板材压制成预定的形状而获得金属构件11。
[0105] (铜构件10)
[0106] 铜构件10包含铜或铜合金。在本实施方式中,通过将包含铜或铜合金的板材压制成预定的形状而获得铜构件10。
[0107] (连接结构)
[0108] 作为用于连接金属构件11和铜构件10的方法,可以根据需要适当地选择任意连接方法,例如电阻焊接声波焊接、钎焊连接(包括硬钎焊软钎焊)、冷焊接、焊接或螺栓连接。在本实施方式中,通过将金属构件11和铜构件10夹在一对夹具14之间而将它们焊接。在其中通过焊接将金属构件11和铜构件10连接的连接部12中,金属构件11和铜构件10相互电连接。
[0109] (表面处理层13)
[0110] 在铜构件10的与连接部12不同的部分形成施加了表面处理剂的表面处理层(对应于耐水层)13。在铜构件10的与连接部12不同的表面部分形成表面处理层13,所述连接部12与金属构件11接触。铜构件10的表面指的是铜构件10的露出到外部的全部表面,例如其上面、下面和侧面。
[0111] 表面处理层13至少形成在铜构件10上。该表面处理层13可以形成在金属构件11的表面中的和与铜构件10接触的部分不同的部分。同时,可以在金属构件11的表面上形成(上面、下面和侧面)表面处理层13。
[0112] 表面处理剂在分子结构中包含螯合基团。螯合基团结合至铜构件10的表面。由于螯合基团对铜构件10的表面的结合,抑制了表面处理剂从铜构件10的表面的脱离,例如由加热导致的表面处理剂的蒸发或者表面处理剂借助于溶剂的溶出。因此,在铜构件10的表面上长期稳定地形成表面处理层13。可以确认的是,通过例如多重全反射红外吸收方法(ATR-IR)或显微IR,螯合基团与铜构件10的表面形成要变为螯合键的结合。
[0113] 表面处理剂在分子结构中包含疏水部。所述疏水部只要在其分子结构的至少一部分是疏水的即可。表面处理剂可以包含作为疏水部的疏水基团。另外,表面处理剂可以在分子结构中包含疏水部和亲水部两者。由于疏水部的疏水性,表面处理剂可以抑制水侵入铜构件10的表面中。具体地,不仅是用在铜构件10的表面上形成的表面处理层13仅物理地覆盖铜构件10的表面,而且由于疏水部的疏水性,还可以抑制水侵入铜构件10的表面中。
[0114] 可以通过使用各种螯合配体引入螯合基团。这种螯合配体的实例可以包括β-二羰基化合物如1,3-二酮(β-二酮)和3-酮羧酸酯(乙酰乙酸酯)、多聚磷酸盐、氨基羧酸、羟基羧酸、多胺、氨基醇、芳族杂环碱、酚、肟、席夫碱、四吡咯、硫化合物、合成大环化合物、膦酸和羟基亚乙基膦酸。这些化合物具有多个可以形成配位键的未共享的电子对。这些可以单独使用,或以其两种以上的组合使用。
[0115] 更具体地,所述各种螯合配体的实例可以包括多聚磷酸盐如三聚磷酸钠和六偏磷酸。氨基羧酸的实例可以包括乙二胺二乙酸、乙二胺二丙酸、乙二胺四乙酸、N-羟甲基乙二胺三乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸、二氨基环己基四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、二醇醚二胺四乙酸(glycoletherdiamine tetraacetic acid)、N,N-双(2-羟基苄基)乙二胺二乙酸、己二胺N,N,N,N-四乙酸、羟乙基亚氨基二乙酸、亚氨基二乙酸、二氨基丙烷四乙酸、次氮基三乙酸、次氮基三丙酸、三亚乙基四胺六乙酸和聚(对乙烯基苄基亚氨基二乙酸)。
[0116] 1,3-二酮的实例可以包括乙酰丙酮、三氟乙酰丙酮和噻吩甲酰三氟丙酮。另外,所述乙酰乙酸酯的实例可以包括乙酰乙酸丙酯、乙酰乙酸叔丁酯、乙酰乙酸异丁基酯和乙酰乙酸羟丙基酯。羟基羧酸的实例可以包括N-二羟基乙基甘氨酸、亚乙基双(羟基苯基甘氨酸)、二氨基丙醇四乙酸、酒石酸柠檬酸和葡糖酸。多胺的实例可以包括乙二胺、三亚乙基四胺、三氨基三乙胺和聚乙烯亚胺。氨基醇的实例可以包括三乙醇胺、N-羟乙基乙二胺和聚甲基丙烯酰丙酮(polymethacryloylacetone)。
[0117] 芳族杂环碱的实例可以包括联吡啶、邻菲咯啉、羟基喹啉、8-羟基喹啉、苯并三唑、苯并咪唑和苯并噻唑。酚的实例可以包括5-磺基水杨酸、水杨、二硫代邻苯二酚(disulfopyrocatecol)、铬变酸、氧代磺酸和二水杨醛。肟的实例可以包括丁二酮肟和水杨醛肟。席夫碱的实例可以包括丁二酮肟、水杨醛肟、二水杨醛和1,2-亚丙基二亚胺。
[0118] 四吡咯的实例可以包括酞菁和四苯基卟啉。硫化合物的实例可以包括二巯基甲苯、二巯基丙醇、巯基乙酸、黄原酸、二乙基二硫代氨基甲酸钠、双硫腙和二乙基二硫代磷酸。合成大环化合物的实例可以包括四苯基卟啉和冠醚。膦酸的实例可以包括乙二胺N,N-双亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基磷酸、次氮基三亚甲基膦酸和羟基亚乙基二膦酸。
[0119] 还可以将羟基、氨基等适当地引入上述螯合配体。上述螯合配体中的一些可以以盐的形式存在。在这种情况下,可以以盐的形式使用它们。另外,可以使用所述螯合配体或其盐的水合物或溶剂化物。另外,包含光学活性体的上述螯合配体可以包含任意的立体异构体、立体异构体的混合物或消旋体。
[0120] 可以将表面处理剂构造为包含苯并三唑和苯并三唑衍生物中的任一者或者两者。所述苯并三唑衍生物由以下通式(1)表示:
[0121]
[0122] 其中X表示疏水基团;且Y表示氢原子或低级烷基。
[0123] 在由通式(1)表示的苯并三唑衍生物中,螯合基团源自苯并三唑。另外,所述疏水部包含由X表示的疏水基团和结合至三唑的芳族六元环。将由X表示的疏水基团配置为从与金属表面形成结合的螯合基团向外突出。
[0124] 上述由X表示的疏水基团包含有机基团。有机基团的实例包括直链或支链烷基、乙烯基、烯丙基、环烷基和芳基。这些可以单独使用或以其两种以上的组合使用。此时,如果将氟原子引入至例如直链或支链烷基、乙烯基、烯丙基、环烷基或芳基等中,则获得更高的疏水性。疏水基团可以包含酰胺键、醚键或酯键。
[0125] 上述由X表示的疏水基团由以下通式(2)表示:
[0126]
[0127] 其中,R1和R2各自独立地表示氢原子或具有1个~15个碳原子的烷基、乙烯基、烯丙基或芳基。
[0128] 烷基的实例可以包括直链烷基、支链烷基或环烷基。
[0129] 直链烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基和十五烷基。直链烷基的碳原子数目优选为1~100,更优选为3~15,进一步优选为5~11,尤其优选为7~9。
[0130] 支链烷基的实例包括异丙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、叔丁基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、5-甲基己基、6-甲基庚基、2-甲基己基、2-乙基己基、2-甲基庚基和2-乙基庚基。支链烷基的碳原子数目优选为1~100,更优选为3~15,进一步优选为5~11,尤其优选为7~9。
[0131] 环烷基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、甲基环戊基、二甲基环戊基、环戊基甲基、环戊基乙基、环己基、甲基环己基、二甲基环己基、环己基甲基和环己基乙基。环烷基的碳原子数优选为3~100,更优选为3~15,进一步优选为5~11,尤其优选为7~9。
[0132] 芳基的实例包括苯基、1-基、2-萘基、2-苯基苯基、3-苯基苯基、4-苯基苯基、9-蒽基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、甲基乙基苯基、二乙基苯基、丙基苯基和丁基苯基。芳基的碳原子数优选为6~100,更优选为6~15,进一步优选为6~11,尤其优选为7~9。
[0133] 可以通过使用直链烷基化合物引入上述直链烷基。直链烷基化合物的实例可以包括但不限于直链烷基羧酸、直链烷基羧酸衍生物如直链烷基羧酸酯和直链烷基羧酸酰胺、直链烷基醇、直链烷基硫醇、直链烷基醛、直链烷基醚、直链烷基胺和直链烷基胺衍生物、直链卤代烷。其中,例如从引入螯合基团的容易性的观点来看,直链烷基羧酸、直链烷基羧酸衍生物、直链烷基醇和直链烷基胺是优选的。
[0134] 直链烷基化合物的更具体的实例可以包括辛酸、壬酸、癸酸、十六烷酸、十八烷酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、二十六烷酸、二十八烷酸、辛醇、壬醇、癸醇、十二烷醇、十六烷醇、十八烷醇、二十烷醇、二十二烷醇、二十四烷醇、二十六烷醇、二十八烷醇、辛胺、壬胺、癸胺、十二烷胺、十六烷胺、十八烷胺、十二烷酰氯、十六烷酰氯和十八烷酰氯。其中,例如从获得的容易性的观点来看,辛酸、壬酸、癸酸、十二烷酸、十八烷酸、二十二烷酸、辛醇、壬醇、癸醇、十二烷醇、十八烷醇、二十二烷醇、辛胺、壬胺、癸胺、十二烷胺、十八烷胺、十二烷酰氯和十八烷酰氯是适合的。
[0135] 可以通过使用环烷基化合物引入上述的环烷基。环烷基化合物的实例可以包括但不限于具有3个~8个碳原子的环烷基化合物、具有甾体骨架的化合物和具有金刚烷骨架的化合物。此时,例如从羧酸基团、羟基、酸酰胺基团、氨基、巯基等可以与上述螯合配体形成结合的事实的观点来看,可以优选将它们引入这些各种化合物中。
[0136] 环烷基化合物的更具体的实例可以包括胆酸、脱氧胆酸、金刚烷羧酸、金刚烷乙酸、环己基环己醇、环十五醇、异片、金刚烷醇、甲基金刚烷醇、乙基金刚烷醇、胆固醇、胆甾烷醇、环辛胺、环十二胺、金刚烷甲胺和金刚烷乙胺。其中,例如从获得的容易性的观点来看,金刚烷醇和胆固醇是合适的。
[0137] 另外,上述Y优选为氢原子或低级烷基,进一步优选为甲基。
[0138] 可以将表面处理剂构造为包含选自苯并三唑和上述多种苯并三唑衍生物中的一种化合物或者多种化合物。
[0139] 还可以将表面处理剂构造为溶解在已知溶剂中。作为溶剂,可以使用水、有机溶剂、蜡、油等。有机溶剂的实例包括脂族溶剂如正己烷、异己烷和正庚烷;酯类溶剂如乙酸乙酯和乙酸丁酯;醚类溶剂如四氢呋喃;酮类溶剂如丙酮;芳族溶剂如甲苯和二甲苯;以及醇溶剂如甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇。另外,蜡的实例可以包含聚乙烯蜡、合成石蜡、天然石蜡、微晶蜡和氯代。另外,油的实例可以包括润滑油、液压油、导热油油。
[0140] 作为向铜构件10涂布表面处理剂的方法,可以使用如下的任意方法:将铜构件10浸渍在表面处理剂中,利用刷子将表面处理剂涂布至铜构件10,将表面处理剂或者通过将表面处理剂溶解在溶剂中而获得的溶液喷涂至铜构件10,或者将表面处理剂混合进压制铜构件10时使用的冲压油中。还可以通过气刀法或辊拉法调节所涂布的表面处理剂的量,并且可以在利用挤压涂布机的涂布处理、浸渍处理或喷涂处理后使外观和膜厚度均一。当涂布表面处理剂时,可以根据需要施加诸如加温或压缩的处理以提高粘附性和耐腐蚀性。
[0141] (制造步骤)
[0142] 下面,将显示根据本实施方式的制造步骤的一个实例。然而,所述制造步骤不限于下面所述的那些。
[0143] 首先,通过将包含铜合金的板材压制成预定的形状而形成铜构件10。接着,通过将包含铝合金的板材压制成预定的形状而形成金属构件11。
[0144] 然后,将铜构件10浸渍在表面处理剂中,其后在室温下干,从而在铜构件10的表面上形成表面处理层13。
[0145] 随后,如图2中所示将铜构件10和金属构件11进行层压,然后如图3中所示将其夹在一对夹具14之间,从而对铜构件10和金属构件11进行焊接。在图2中,以阴影线方式示出表面处理层13。这允许铜构件10与金属构件11之间的电连接(参照图4)。此时,在铜构件10和金属构件11连接的连接部12中,通过夹具14施加高压,使得从连接部12除去表面处理剂。由此,铜构件10与金属构件11之间未设置有表面处理层13,从而提高在铜构件10与金属构件11之间的电连接的可靠性。
[0146] (本实施方式的作用/效果)
[0147] 下面,将对本实施方式的作用/效果进行说明。如在图1中所示,在根据本实施方式的电连接结构30中,表面处理层13至少形成在铜构件10的与连接至金属构件11的连接部12不同的表面部分(露出到外部的全部表面,包括上面、下面和侧面)。因此,当水15附着至铜构件10和金属构件11两者上时,通过在铜构件10上形成的表面处理层13抑制了铜构件10与水15之间的直接接触。
[0148] 由于在根据本实施方式的连接部12中没有形成表面处理层13,所以可以抑制在铜构件10与金属构件11之间的电连接的可靠性的劣化。
[0149] 另外,根据本实施方式,构成表面处理层13的表面处理剂在分子结构中具有螯合部。这一螯合部结合至铜构件10的表面,使得表面处理层13牢固地结合至铜构件10。另一方面,由于表面处理剂在分子结构中具有疏水部,所以当水附着至铜构件10和金属构件11两者上时,抑制了铜构件10与水之间的直接接触。然后,抑制了在水15中含有的溶解氧向铜构件10的供应。这一构造抑制如下的反应:溶解氧接受来自铜构件10电子,生成H2O或OH-离子,并且导致电子的消耗。因此,抑制了铜构件10与金属构件11之间通过水15形成电路,从而使得可以抑制腐蚀电流在金属构件11、水15和铜构件10间的流动。根据本实施方式,通过其中在连接至金属构件11的铜构件10上而不是在金属构件11上形成表面处理层13的构造可以抑制由电蚀导致的金属构件11的溶出。
[0150] 根据本实施方式的表面处理剂在分子结构中具有疏水部,所述疏水部具有疏水性。所述疏水部只要在其分子结构的至少一部分是疏水的即可。表面处理剂可以包含疏水基团作为所述疏水部。另外,表面处理剂可以在分子结构中包含疏水部和亲水部两者。根据本实施方式,疏水部可以可靠地抑制铜构件10与水15之间的直接接触。
[0151] 根据本实施方式的螯合基团优选源自选自如下的一种螯合配体或两种以上的螯合配体:多聚磷酸盐、氨基羧酸、1,3-二酮、乙酰乙酸(酯)、羟基羧酸、多胺、氨基醇、芳族杂环碱、酚、肟、席夫碱、四吡咯、硫化合物、合成大环化合物、膦酸和羟基亚乙基膦酸。螯合基团由上述各种基团的任意一种构成,且因此可以可靠地结合至铜构件的表面。
[0152] 另外,可以将根据本实施方式的表面处理剂构造为包含由以下通式(1)表示的苯并三唑衍生物:
[0153]
[0154] 其中X表示疏水基团;且Y表示氢原子或低级烷基。
[0155] 根据本实施方式,苯并三唑衍生物包含疏水基团,由此可以抑制水15附着至铜构件10的表面上。此外,可以抑制水中含有的溶解氧到达铜构件10的表面。因此,可以进一步抑制腐蚀电流的流动,由此可以进一步抑制金属构件11的电蚀。
[0156] 可以将由X表示的上述疏水基团构造为由以下通式(2)表示:
[0157]
[0158] 其中,R1和R2各自独立地表示氢原子或具有1个~15个碳原子的烷基、乙烯基、烯丙基或芳基。
[0159] 根据本实施方式,可以相对容易地合成所述苯并三唑衍生物。
[0160] 上述R1和R2可以各自独立地为具有5个~11个碳原子的直链烷基、支链烷基或环烷基。因此,由X表示的疏水基团的碳原子数目变得相对大,导致高疏水性。因此,可以进一步抑制腐蚀电流的流动,且由此可以进一步抑制金属构件11的电蚀。
[0161] 另外,在本实施方式中,金属构件11包含铝或铝合金。因为铝或铝合金具有相对小的比重,所以可以减小电连接结构30的重量。
[0162] (腐蚀电流的评价试验1)
[0163] 下面,将对本发明的电连接结构的模型试验实验说明。通过这一模型实验,已经了解到通过在铜构件上形成表面处理层而抑制了腐蚀电流。
[0164] (试验例1)
[0165] 首先,通过对具有0.2mm厚度的铝板进行压制而形成了作为金属构件20的试验片,所述试验片的宽度为1cm且长度为1cm。将金属构件20浸渍在5质量%的NaOH水溶液中1分钟,然后浸渍在50%的HNO3中1分钟,其后立即用纯水洗涤。
[0166] 另一方面,通过对具有0.2mm厚度的铜板进行压制而形成了作为铜构件21的试验片,所述试验片的宽度为1cm且长度为4cm。在将侧表面积忽略的同时,作为上表面积(1cm(宽度)×4cm=4cm2)和下表面积(1cm(宽度)×4cm=4cm2)的总和,将铜构件21的表面积设定为8cm2。将这一铜构件21浸渍在45℃下的1质量%的由以下式(5)表示的苯并三唑的水溶液中10秒,然后在室温下风干。使用的苯并三唑为BT-120(由城北化学工业株式会社制造)。
[0167]
[0168] 如在图5中所示,将金属构件20浸渍在放在容器中的50ml的5质量%NaCl的水溶液中。另一方面,将铜构件21浸渍在放在容器中的200ml的5质量%NaCl的水溶液中,该容器与其中浸渍金属构件的容器不同。通过盐桥24使其中浸渍金属构件20的NaCl水溶液和其中浸渍铜构件21的NaCl水溶液电连接。通过导线23经安培计22使金属构件20与铜构件21电连接。使用这一安培计22测定在金属构件20与铜构件21之间流动的腐蚀电流。
[0169] 在上述实验装置中,使所述水溶液的温度保持在50℃,并记录在将金属构件20和铜构件21浸渍在NaCl水溶液中1小时后的电流值。将通过用这一电流值除以铜构件21的表2
面积8cm获得的值示于表1中。
[0170] (试验例2)
[0171] 以与试验例1中相同的方式测定腐蚀电流,不同之处在于,没有将铜构件21浸渍在1质量%的苯并三唑的水溶液中。
[0172] 表1
[0173]  电流(μA/cm2)
试验例1 21.0
试验例2 24.0
[0174] 在此次进行的试验中,将试验例1定义为实施例,且将试验例2定义为比较例。在试验例2中的腐蚀电流为24.0μA/cm2,而在试验例1中的腐蚀电流降低至21.0μA/cm2。可以将腐蚀电流降低12.5%。
[0175] (腐蚀电流的评价试验2)
[0176] 随后,对当使用包含苯并三唑衍生物的表面处理剂时的腐蚀电流进行了评价。
[0177] (试验例3)
[0178] 将铜构件21浸渍在50℃下的由下式(6)表示的苯并三唑衍生物中10秒,然后在80℃下干燥10分钟。通过如下进行干燥:将新的铜板放在加热的热板上,将浸渍在苯并三唑衍生物中的铜构件21放在这一铜板上并使其静置10分钟。使用的苯并三唑衍生物为BT-LX(由城北化学工业株式会社制造)。
[0179]
[0180] 除以上要点外,以与试验例1中相同的方式测定腐蚀电流。将结果总结在表2中。
[0181] (试验例4)
[0182] 以与试验例3中相同的方式测定腐蚀电流,不同之处在于,将浸渍在苯并三唑衍生物中的铜构件21的干燥温度设定为100℃。将结果总结于表2中。
[0183] (试验例5)
[0184] 以与试验例3中相同的方式测定腐蚀电流,不同之处在于,将浸渍在苯并三唑衍生物中的铜构件21的干燥温度设定为150℃。将结果总结于表2中。
[0185] (试验例6)
[0186] 以与试验例3中相同的方式测定腐蚀电流,不同之处在于,没有利用热板对浸渍在苯并三唑衍生物中的铜构件21进行干燥。将结果总结于表2中。
[0187] 表2
[0188]2
  干燥温度(℃) 电流(μA/cm)
试验例3 80 1.5
试验例4 100 2.7
试验例5 150 1.8
试验例6 - 6.0
试验例2 - 24.0
[0189] 在此次进行的试验中,将试验例3~6定义为实施例,且将试验例2定义为比较例。在试验例2中的腐蚀电流为24.0μA/cm2,而在试验例3~6中的腐蚀电流降低至1.5μA/cm2~
2
6.0μA/cm ,已经发现获得了腐蚀电流降低93.8%~75.0%的显著效果。因此,已经发现了,通过使用根据式(4)的苯并三唑衍生物进行了铜构件21的表面处理,从而使得可以抑制金属构件20的电蚀。
[0190] 因为在涉及利用苯并三唑进行表面处理时,试验例3~6与试验例1的干燥温度不同,所以不能够进行严格的比较。然而,试验例1中的腐蚀电流为21.0μA/cm2,而采用由式(4)的苯并三唑衍生物的试验例3~6中的腐蚀电流为1.5μA/cm2~6.0μA/cm2,这与试验例1中的腐蚀电流相比可降低92.8%~71.4%。这被认为是因为由于由式(4)的苯并三唑衍生物所拥有的疏水基团而导致可以抑制水附着至铜构件21的表面上。因此,据认为可以抑制在水中含有的溶解氧到达铜构件21的表面,从而使得可以进一步抑制腐蚀电流的流动。
[0191] (腐蚀电流的评价试验3)
[0192] 随后,对当使用包含苯并三唑衍生物的表面处理剂时的腐蚀电流进行评价,所述苯并三唑衍生物不同于在试验例3~6中使用的苯并三唑衍生物。
[0193] (试验例7)
[0194] 将铜构件21浸渍在50℃下的表面处理剂中10秒,然后在80℃下干燥10分钟,所述表面处理剂包含由以下化学式(7)表示的苯并三唑衍生物和由以下化学式(8)表示的苯并三唑衍生物中的两种或任一种。通过如下进行干燥:将新的铜板放在加热的热板上,将浸渍在所述苯并三唑衍生物中的铜构件21放在这一铜板上并使其静置10分钟。使用的苯并三唑衍生物为TT-LX(由城北化学工业株式会社制造)。
[0195]
[0196] 除以上要点外,以与试验例1中相同的方式测定腐蚀电流。将结果总结在表3中。
[0197] (试验例8)
[0198] 以与试验例7中相同的方式测定腐蚀电流,不同之处在于,将浸渍在苯并三唑衍生物中的铜构件21的干燥温度设定为100℃。将结果总结于表3中。
[0199] (试验例9)
[0200] 以与试验例7中相同的方式测定腐蚀电流,不同之处在于,将浸渍在苯并三唑衍生物中的铜构件21的干燥温度设定为150℃。结果总结于表3中。
[0201] (试验例10)
[0202] 以与试验例7中相同的方式测定腐蚀电流,不同之处在于,没有利用热板对浸渍在苯并三唑衍生物中的铜构件21进行干燥。将结果总结于表3中。
[0203] 表3
[0204]  干燥温度(℃) 电流(μA/cm2)
试验例7 80 0.8
试验例8 100 0.6
试验例9 150 2.0
试验例10 - 3.0
试验例2 - 24.0
[0205] 在此次进行的试验中,将试验例7~10定义为实施例,且将试验例2定义为比较例。在试验例2中的腐蚀电流为24.0μA/cm2,而在试验例7~10中的腐蚀电流降低至0.6μA/cm2~
3.0μA/cm2,已发现获得了腐蚀电流降低96.7%~87.5%的显著效果。因此,已经发现,通过由式(5)和(6)表示的苯并三唑衍生物进行铜构件21的表面处理,从而使得可以抑制金属构件20的电蚀。
[0206] 因为在涉及利用苯并三唑进行表面处理时,试验例7~10与试验例1的干燥温度不同,所以不能够进行严格的比较。然而,试验例1中的腐蚀电流为21.0μA/cm2,而采用由式(5)和(6)表示的苯并三唑衍生物的试验例7~10中的腐蚀电流为0.6μA/cm2~3.0μA/cm2,这与试验例1中的腐蚀电流相比可降低97.1%~85.7%。这被认为是因为甲基被取代在由式(5)和(6)表示的苯并三唑衍生物中的芳环上,使得疏水性变得更高。
[0207] <第一实施方式(2)>
[0208] 下面,将参照图6~9对本发明的第一实施方式(2)进行说明。在以下说明中,将图6、7和9中的左侧定义为前方,且将其中的右侧定义为后方。另外,将图6中的上侧定义为上方,且将其中的下侧定义为下方。同时,将省略与第一实施方式(1)中的那些重复的部分的说明。
[0209] (端子110)
[0210] 如图6中所示,根据本实施方式的端子110为雌端子110。端子110由金属板材101构成(下面将对其细节进行说明),在金属板材101中,将包含具有比铜更大的离子化倾向的金属的金属区域104和包含铜或铜合金的铜区域105并排结合。在本实施方式中,金属区域104包含铝或铝合金。通过例如对具有如图7中所示的展开形状的端子片110A施加弯曲处理而以如图6中所示的形状形成本实施方式的端子110。通过防蚀铝处理而在金属区域104的上面和下面上形成防蚀铝层(未示出)。
[0211] 端子110具有近似箱状主体部111,其在前后部具有开口。将主体部111构造为将从前方将雄端子的极(未示出)插入其中。将其中连接电线140的电线连接部123设置在主体部111的后侧上。
[0212] (主体部111)
[0213] 通过沿弯曲线L1使具有如图7中所示的展开形状的端子片110A弯曲而以直筒状形成主体部111。主体部111由如下构成:底壁113,其向后和向前延伸;一对侧壁114、115,其从底壁113的两侧边缘竖起;天井壁116,其从侧壁114延续并且与底壁113相对;以及外壁117,其从侧壁115延续并且重叠在天井壁116的外侧上。
[0214] 天井壁116在其侧缘处包含支持片118,所述支持片118向侧壁115的一侧突出。将这一支持片118插入通过切割外壁117形成的插入槽119中,并且与插入槽119的侧缘(侧壁115的上端面)相接触,使得以近乎与底壁113平行的姿势支持天井壁116。
[0215] 底壁113在其前端包含弹性接触片120,所述弹性接触片120突出以与极耳弹性接触。没有示出弹性接触片120的结构细节,但通过如下形成弹性接触片120:对以如图7中所示的展开状态从底壁113向前笔直延伸并且在主体部111的前端位置处向后延伸的舌片130进行折叠,然后在主体部111中的约中心位置处以长度方向将其向前折叠。
[0216] 将弹性接触片120的在前面与后面的折叠部之间的部分定义为极耳接触部120A,所述极耳接触部120A与天井壁116相对并且可以与极耳直接接触。另一方面,将从弹性接触片120的后面的折叠部向前突出的部分定义为支持部120B,所述支持部120B被构造为与底壁113接触。将支持部120B的尖端部120C形成为向上弯曲。弹性接触片120可以以极耳在压下被夹住的状态将插入主体部111中的极耳保持在天井壁116与极耳接触部120A之间,并且被极耳推压以弹性变形。此时,支持部120B与底壁113接触,且支持部120B的尖端部120C与极耳接触部120A的后侧接触,使得可以控制弹性接触片120的过度挠曲。另外,使弹性接触片120形成为比底壁113窄。底壁113具有在其中形成的开口的孔121,使得当将端子110收容在外壳(未示出)的空穴中时,设置在所述空穴中的撞杆(未示出)进入孔121并且可以固定端子110。一对用于例如引导插入空穴中的操作的稳定器122从锁孔121的两个侧缘(两侧壁114、115的下端)突出。
[0217] (电线连接部123)
[0218] 如图6中所示,将端子110的电线连接部123设置为从主体部111的底壁113的后端向后延伸。将电线连接部123的上面定义为在其上放置电线140的电线放置面123A。通过两组筒部125A、125B压接这一电线140。
[0219] 通过利用由绝缘材料制成的绝缘罩142覆盖通过将金属细线(例如,由铝或铝合金制成的金属细线)进行捻合而形成的芯线141而获得电线140。在本实施方式中用作电线140用材料的铝合金的实例包括JIS A5052的铝合金和JIS A5083的铝合金。
[0220] 如图5中所示,电线140的端子140A处在绝缘罩142被剥离且因此芯线141露出的状态。将电线140连接至端子110同时使露出的芯线141的前端141A(端子141A)指向主体部111的侧面。电线连接部123中,在电线140的端子140A中露出的芯线141所连接的部分为芯线连接部124。
[0221] 端子110具有连接至电线140的芯线141的线筒部125B和连接至电线140的绝缘罩142的绝缘筒部125A,筒部125B和125A以一定的间隔形成从而从主体部111的底壁113延续并且从而在底部113的宽度方向突出(参见图7)。在两个筒部125A和125B中,在前侧(主体部
111的侧面)上的筒部125B为线筒部125B,其被构造为压接在露出的芯线141上从而将露出的芯线141电连接至端子110,在后侧(后端侧)上的筒部125A为绝缘筒部125A,其被构造为压接在电线140的覆盖有绝缘罩142的电线140部分上从而将电线140连接至端子110。
[0222] 线筒部125B的电线放置面123A设置有多个凹部128,所述多个凹部128用于在压接电线140时破坏在芯线141周围形成的金属氧化物膜(参见图7)。
[0223] 在压接电线140之前的状态下,当从贯穿图7中的纸面方向观察时,凹部128的孔边缘具有平行四边形形状。在芯线141以线筒部125B被压接至芯线141的状态延伸的方向上按间距排列多个凹部128,并且还在与芯线141延伸的方向交叉的方向上按间距排列多个凹部128。
[0224] 在线筒部125B与主体部111的后端之间的区域126为排列电线140的端子140A的端部排列区域126。这一端部排列区域126在电线140连接至其的状态下部分地处在向上打开的状态,且芯线141在其中以露出的状态(从外部可见的状态)排列(参见图6)。
[0225] 在线筒部125B与绝缘筒部125A之间的区域127为其中对绝缘罩142的端子142A和从绝缘罩142的端子142A露出的芯线141进行排列的芯线排列区域127,并且与端部排列区域126一样在电线140连接至其的状态下部分地处在向上打开的状态,且芯线141在其中以露出的状态(从外部可见的状态)排列(参见图6)。
[0226] (电镀区域106)
[0227] 在离主体部111的前端部更靠近后端部的位置形成用电镀金属电镀的电镀区域106,所述电镀金属具有的离子化倾向与铝(合金)相比更接近于铜构件的离子化倾向。作为电镀金属,可以使用锌、镍、锡等。在本实施方式中,将锡用作镀层金属。
[0228] (表面处理层129)
[0229] 在本实施方式的端子110中,在电线连接部123的前端123E处和在没有形成镀层的主体部111的部分形成包含表面处理剂的表面处理层129。在放置电线140的电线放置面123A(图6中排列在上侧的表面)和在与其相对的表面123B两者上形成表面处理层129(参见图6和7)。在图中以阴影线的方式示出覆盖有表面处理层129的部分。以比靠近连接至电线连接部123的电线140的前端(芯线141的前端141A)更靠近主体部111的方式形成表面处理层129,因此不会不利地影响在端子110与电线140之间的电连接。
[0230] (金属板材101)
[0231] 下面,将对构成本实施方式的端子110的金属板材101进行说明。如图8中所示,在本实施方式中使用的金属板材101为覆层材料,在所述覆层材料中将由铝或铝合金(也称为“铝(合金)”)制成的金属区域104和由铜或铜合金(也称为“铜(合金)”)制成的铜区域105并排结合。
[0232] 如在图8和9中所示,以在铝(合金)与铜(合金)之间包含接合部107的具有基本恒定的厚度的平板状形状形成金属板材101。在铝(合金)与铜(合金)之间的接合部107中,由铝(合金)制成的层和由铜(合金)制成的层各自具有约为其它部分的厚度的1/2的厚度,并且在彼此上重叠。金属板材101的两面101A、101B都具有形成为覆盖没有形成镀层的铜区域105的区域的表面处理层129。
[0233] (制造过程)
[0234] 下面,将对本实施方式的端子110的制造过程的实例进行说明。首先,准备用作端子110用材料的金属板材101(板材制备步骤)。具体地,通过冷焊接使铝(合金)和铜(合金)一体化,从而制备成形为平板状的覆层材料,其中将由铝(合金)制成的金属区域104和由铜(合金)制成铜区域105并排结合。
[0235] (电镀步骤)
[0236] 下面,进行利用电镀金属对通过进行板材准备步骤获得的金属板材101的表面101A、101B进行电镀的电镀步骤,所述电镀金属具有的离子化倾向与铝(合金)相比更接近于铜构件的离子化倾向。在本实施方式中,应用了镀锡。通过已知方法将金属板材101的金属区域104和其中不形成电镀区域106的铜区域105的区域遮蔽。然后,通过已知方法向铜区域105施加镀锡。其后,去除掩模。
[0237] (防蚀铝处理步骤)
[0238] 下面,进行在金属板材101的金属区域104中的表面101A、101B上形成防蚀铝层的防蚀铝处理步骤。通过已知方法将除金属区域104外的金属板材101的区域遮蔽。然后,通过已知方法在金属区域104上形成防蚀铝层。其后,去除掩模。
[0239] (表面处理步骤)
[0240] 下面,进行在金属板材101的表面101A、101B上形成表面处理层129的表面处理步骤。通过已知技术将形成镀层的金属板材101的区域和形成防蚀铝层的区域遮蔽。然后,将表面处理剂涂布至金属板材101的表面101A、101B。用于涂布表面处理剂的方法可以为:将金属板材101浸渍在表面处理剂中,利用刷子将表面处理剂涂布至金属板材101或者将表面处理剂或通过将表面处理剂溶解在溶剂中而获得的溶液喷雾在金属板材101上,且根据需要可以适当地选择任何技术。其后,去除掩模。由此,形成金属板材101(参见图9)。
[0241] 电镀步骤、防蚀铝处理步骤和表面处理步骤的顺序不限于上述顺序,且可以以任意顺序进行所述步骤。
[0242] (冲压步骤)
[0243] 下面,对金属板材101进行冲压(冲压步骤),从而获得如图7中所示的链端子。同时,在本实施方式中,进行冲压步骤,使得可以在铜区域105中形成主体部111的几乎整个区域,并且可以在金属板材101的金属区域104中形成电线连接部123的几乎整个区域。
[0244] (压制步骤)
[0245] 然后,使用冲模对线筒部125B的电线放置面123A进行压制,所述模具具有形成为从凸部(未示出)突出的多个凸部(压制步骤),从而形成多个凹部128。由此,获得链端子(未示出)。
[0246] 在链端子(在实施冲压步骤后获得的金属板材)中,多个端子片110A延续至载体131、135。将链端子构造为使得多个端子片110A延续至如下的一对带状载体131、135,所述载体131、135在它们沿图7中的Y方向即在载体131、135的纵向(延伸方向)上以近乎相等的间距对齐的状态下沿图7中的Y方向延伸。各端子片110A的前后端部在宽度方向上延续至各载体131、135的边缘。端子片110A的长度方向对应于在图7中的X方向即链端子中的宽度方向。
[0247] 端子片110A的前端部延续至在图7中的左侧的载体131。在端子片110A的前端部中形成的弹性接触片120的尖端部120C在缩进到载体131的宽度区域中的地方形成。将延续至这一端子片110A的前端部的连接部132和载体131在图7中的Y方向上并排对齐。
[0248] 端子片110A的后端部延续至连接部136,所述连接部136从图7中右侧的载体135的侧缘突出。连接部136延续至端子片110A中绝缘筒部125A的后端宽度方向的大体中央处。这些端子片110A、连接部136和载体135在图7中的X方向向即当从整个链端子观察时的宽度方向上并排排列。这一载体135具有被打开并形成为与设置在加工机器中的传输爪(未示出)可接合的馈送孔133、134以馈送出链端子。作为这些馈送孔133、134,由于根据加工机器(例如压力机和焊接机)的类型的馈送爪的形状不同,依照馈送爪形状的形状设置两种类型的馈送孔即圆形馈送孔133和矩形馈送孔134。
[0249] 接下来,在馈送爪接合到载体131、135中形成的馈送孔133、134中时,端子片110A被相继馈送至加工机器,并且例如在加工期间向端子片110A施加弯曲。在本实施方式中,金属板材101具有基本恒定的厚度,使得还可以容易地向将第一金属材料和第二金属材料相互结合的结合部107施加弯曲。
[0250] (压接步骤)
[0251] 下面,进行将设置在单个端子片110A的电连接部123中的绝缘筒部125A和线筒部125B压接至电线140以在端子110和电线140之间进行连接的压接步骤。具体地,这样放置电线140,使得将电线140的芯线141的前端141A(端子141A)排列在电连接部123的端部排列区域126中,并且将绝缘罩142的端子142A排列在芯线排列区域127中,然后将线筒部125B和绝缘筒部125A各自压接至电线140。
[0252] (本实施方式的作用和效果)
[0253] 接下来,将对本实施方式的作用和效果进行说明。根据本实施方式的端子110由其中将铜构件和金属构件进行冷焊接的金属板材101形成,并且具有包含铜构件的铜区域105和包含金属构件的金属区域104,所述区域并排排列,并且在铜区域105中形成表面处理层129。因此,对于其中将铜构件和金属构件以一体化形成的方式进行冷焊接的端子110,可以抑制由电蚀导致的金属构件的腐蚀。
[0254] 另外,根据本实施方式,铜区域105具有利用电镀金属电镀的电镀区域106,所述电镀金属具有的离子化倾向与金属构件相比更接近于铜构件的离子化倾向,且表面处理层129至少形成在铜区域105的没有形成电镀区域106的区域中。因此,金属区域104与电镀区域106之间和铜区域105与电镀区域106之间的离子化倾向的差异比金属区域104与铜区域
105之间的离子化倾向的差异小。因此,不太可能发生电蚀,从而抑制电蚀速度。
[0255] 另外,根据本实施方式,金属构件包含铝或铝合金,且在金属区域104的表面上形成防蚀铝层。用防蚀铝层覆盖金属区域104的表面,使得抑制铝铝在水中的溶出。因此,可以进一步抑制由电蚀导致的金属构件的腐蚀。
[0256] 上述防蚀铝层相对硬,因此,当将线筒部125B压接至芯线141时,使所述层与芯线141滑动接触(slide-contact),由此细碎且然后从线筒部125B剥离。然后,露出构成线筒部
125B的金属的新生面。另外,使细碎的防蚀铝层与芯线141的表面滑动接触,从而使得可以有效地剥离在芯线141的表面上形成的氧化膜。然后,露出构成芯线141的金属的新生面。因此,使在线筒部125B中露出的金属的新生面与在芯线141中露出的金属的新生面相互接触,使得线筒部125B和芯线141可靠地电连接。因此,可以提高在线筒部125B与芯线141之间电连接的可靠性。
[0257] <第一实施方式(3)>
[0258] 然后,将参照图10和11对本发明的第一实施方式(3)进行说明。本实施方式为具有端子153的电线,其包含:包含铜或铜合金的端子150(铜构件的一个实例);和设置有芯线151的电线152,所述芯线151包含具有比铜更大的离子化倾向的金属(金属构件的一个实例)。同时,将省略与第一实施方式(1)中的那些重复的部分的说明。
[0259] (电线152)
[0260] 将电线152构造为使得芯线151的外周被由合成树脂制成的绝缘罩154包围。构成芯线151的金属的实例可以包括具有比铜更大的离子化倾向的金属如铝、锰、锌、铬、铁、镉、钴、镍、锡和铅或其合金。在本实施方式中,芯线151包含铝或铝合金。根据本实施方式的芯线151为通过将多条金属细线捻合在一起获得的绞线。芯线151可以为由金属棒材制成的所谓的单芯线。因为铝或铝合金具有相对小的比重,所以总体上可以减小具有端子153的电线的重量。
[0261] (端子150)
[0262] 如在图10中所示,端子150包含:线筒部155,其连接至从电线152的端子露出的芯线151;绝缘筒部156,其在线筒部155的后方形成从而保持绝缘罩154;和主体部157,其在线筒部155的前方形成并且在其中会插入雄端子的极耳(未示出)。
[0263] 通过将由铜或铜合金制成的金属板材压制成预定的形状而形成端子150。端子150的表面用电镀金属进行电镀,所述电镀金属具有的离子化倾向与铝相比更接近于铜的离子化倾向。可用的电镀金属的实例包括锌、镍和锡。在本实施方式中,由于可以减小在芯线与线筒部之间的接触电阻,所以将锡用作电镀金属。
[0264] 如在图11中所示,铜或铜合金在端子150的端面158上露出。各个端面158具有由表面处理剂形成的表面处理层(未示出)。在本实施方式中,表面处理层至少形成在线筒部155的端面158上。另外,芯线151从在线筒部155的前方和后方上的线筒部155露出。
[0265] 可以通过例如如下形成上述表面处理层:将端子150压接至电线152,然后至少将端子150和从电线152露出的芯线151浸渍在表面处理剂中。另外,例如,通过在压制由铜或铜合金制成的金属板材时将表面处理剂混合进冲压油中可以在端子150的端面158上形成表面处理层。
[0266] (本实施方式的作用/效果)
[0267] 通过将金属板材压制成预定的形状而形成端子150。因此,无论是否对金属板材进行电镀,在压制后构成金属板材的铜或铜合金都在线筒部155的端面158上露出。在其中铜或铜合金在线筒部155的端面158上露出的状态下,水在此处附着,并且由于与芯线151中含有的铝或铝合金在离子化倾向上的差异,可能会促进电蚀,导致铝从芯线151溶出。
[0268] 鉴于这一点,在本实施方式中表面处理层至少形成在线筒部155的端面158上,并且因此在线筒部155的端面158上不露出铜或铜合金。因此,可以抑制芯线151的电蚀。
[0269] 另外,在端子150的端面158上形成表面处理层,使得可以进一步抑制芯线151的电蚀。
[0270] <第一实施方式(4)>
[0271] 将参照图12对本发明的第一实施方式(4)进行说明。将本实施方式构造为使得设置有包含铜或铜合金的铜芯线170(对应于第一芯线)的铜电线171(对应于第一电线)与设置有包含铝或铝合金的铝芯线172(对应于第二芯线)的铝电线173(对应于第二电线)相互连接,所述铝或铝合金的离子化倾向大于铜的离子化倾向。铜芯线170的外周覆盖有由合成树脂制成的绝缘罩174,且铝芯线的外周覆盖有由合成树脂制成的绝缘罩175。同时,将省略与第一实施方式(1)中的那些重复的部分的说明。
[0272] 在本实施方式中,铜芯线170和铝芯线172通过接头端子176电连接。接头端子176具有要压接的线筒部177以缠绕铜芯线170且缠绕铝芯线172两者。
[0273] 根据需要可以从包括如下的任何材料适当地选择接头端子176的金属:铜、铜合金、铝、铝合金、铁和铁合金。接头端子176的表面可以用电镀金属进行电镀,所述电镀金属具有的离子化倾向与铝相比更接近于铜的离子化倾向。可用的电镀金属的实例包括锌、镍和锡。
[0274] 将铜芯线170、铝芯线172和接头端子176浸渍在表面处理剂中,由此在铜芯线170、铝芯线172和接头端子176的表面上形成表面处理层(未示出)。因此,可以抑制由电蚀导致的铝芯线172的溶出。
[0275] 同时,铜芯线170和铝芯线172不限于它们通过接头端子176进行连接的情况。例如,根据需要,可以通过任何技术如电阻焊接、超声波焊接、冷焊接或经加热的压接将铜芯线170和铝芯线172进行连接。
[0276] <第二实施方式(1)>
[0277] 将参照图14~17对本发明的第二实施方式(1)进行说明。本实施方式为包含铜构件210和金属构件211的电连接结构230,所述金属构件211包含具有比铜更大的离子化倾向的金属。
[0278] (金属构件211)
[0279] 如在图14中所示,金属构件211包含具有比铜更大的离子化倾向的金属。在金属构件211中含有的金属的实例包括镁、铝、锰、锌、铬、铁、镉、钴、镍、锡和铅或其合金。在本实施方式中,通过将包含铝或铝合金的板材压制成预定的形状而形成金属构件211。
[0280] (铜构件210)
[0281] 铜构件210包含铜或铜合金。在本实施方式中,通过将包含铜或铜合金的板材压制成预定的形状而形成铜构件210。
[0282] (连接结构)
[0283] 作为连接金属构件211和铜构件210的方法,根据需要可以适当地选择任何连接方法,例如电阻焊接、超声波焊接、钎焊连接(包括硬钎焊和软钎焊)、冷焊接、焊接或螺栓连接。在本实施方式中,通过将金属构件211和铜构件210夹在一对夹具214之间而进行焊接。在通过焊接将金属构件211和铜构件210进行连接的连接部212中,金属构件211和铜构件
210相互电连接。
[0284] (耐水层213)
[0285] 在铜构件210的与连接部212不同的部分形成耐水层213。在铜构件210的与和金属构件211接触的连接部212不同的表面的部分形成耐水层213。铜构件210的表面是指铜构件210的暴露于外部的全部表面,例如其上面、下面和侧面。根据本实施方式的耐水层213至少形成在铜构件210上。
[0286] 耐水层213包含碱性化合物,所述碱性化合物具有对铜构件210具有亲和性的亲和性基团和碱性基团;和酸性化合物,所述酸性化合物具有要与所述碱性基团反应的酸性基团和具有疏水基团。
[0287] 在碱性化合物中含有的亲和性基团对铜构件210的表面具有亲和性。术语“具有亲和性”包含在亲和性基团中含有的电子例如通过配位键或离子键结合至铜构件210的表面的情况以及亲和性基团通过在亲和性基团中含有的电子与铜构件210的表面之间的一些相互作用(例如库仑力)比仅仅的物理吸附更牢固地吸附在铜构件210的表面上的情况。
[0288] 亲和性基团可以对暴露在铜构件210的表面上的铜原子具有亲和性,可以对在铜构件210的表面上形成的铜氧化物具有亲和性,或者可以对除在铜构件210中含有的铜以外的金属或金属化合物具有亲和性。
[0289] 如上所述,亲和性基团结合或吸附在铜构件210的表面上,从而使得可以抑制由加热导致的碱性或酸性化合物的蒸发或者碱性或酸性化合物借助于溶剂的溶出。因此,抑制了耐水层213与铜构件210的表面的分离。因此,将耐水层213长期稳定地保持在铜构件210的表面上。
[0290] 在碱性化合物中含有的碱性基团与在酸性化合物中含有的酸性基团反应从而形成化学键。因此,碱性和酸性化合物牢固地结合在一起。
[0291] 由于在酸性化合物中含有的疏水基团而导致耐水层具有疏水性。疏水基团只要在其分子结构的至少一部分是疏水的即可。换而言之,酸性化合物可以在其分子结构的一部分具有有疏水性的疏水基团。由于这一疏水基团的疏水性,可以抑制水侵入到铜构件210的表面中。
[0292] 例如通过使用以下化合物可以将亲和性基团引入碱性化合物中。这种化合物的实例可以包括氨基羧酸、多胺、氨基醇、杂环碱、肟、席夫碱和四吡咯。这些化合物具有可以形成配位键的多个未共享的电子对。这些可以单独使用或其两种以上可以组合使用。
[0293] 更具体地,各种化合物的实例可以包括氨基羧酸如乙二胺二乙酸、乙二胺二丙酸、乙二胺四乙酸、N-羟甲基乙二胺三乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸、二氨基环己基四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、二醇醚二胺四乙酸、N,N-双(2-羟基苯基)乙二胺二乙酸、己二胺N,N,N,N-四乙酸、羟乙基亚氨基二乙酸、亚氨基二乙酸、二氨基丙烷四乙酸、次氮基三乙酸、次氮基三丙酸、三亚乙基四胺六乙酸和聚(对乙烯基苄基亚氨基二乙酸)。
[0294] 多胺的实例可以包括乙二胺、三亚乙基四胺、三氨基三乙胺和聚乙烯亚胺。氨基醇的实例可以包括三乙醇胺、N-羟乙基乙二胺和聚甲基丙烯酰丙酮。
[0295] 杂环碱的实例可以包括联吡啶、邻菲咯啉、羟基喹啉、8-羟基喹啉、苯并三唑、苯并咪唑和苯并噻唑。肟的实例可以包括丁二酮肟和水杨醛肟。席夫碱的实例可以包括丁二酮肟、水杨醛肟、二水杨醛和1,2-亚丙基二亚胺。
[0296] 四吡咯的实例可以包括酞菁和四苯基卟啉。
[0297] 还可以适当地将羟基、氨基等引入上述化合物。上述化合物的一些可以以盐的形式存在。在这种情况下,可以以盐的形式使用它们。另外,可以使用上述化合物或其盐的水合物或溶剂化物。另外,包含光学活性体的上述化合物可以包含任意的立体异构体、立体异构体的混合物或消旋体。
[0298] 可以将碱性化合物构造为包含苯并三唑和苯并三唑衍生物中的一者或者两者。所述苯并三唑衍生物由以下通式(3)表示:
[0299]
[0300] 其中X表示氢原子或有机基团;且Y表示氢原子或低级烷基。
[0301] 在由通式(3)表示的苯并三唑衍生物中,所述亲和性基团为含氮杂环基团。
[0302] 由X表示的上述有机基团由以下通式(4)表示:
[0303]
[0304] 其中R表示具有1个~3个碳原子的烷基。
[0305] 作为碱性化合物的碱性基团,可以使用氨基或含氮杂环基团。包含含氮杂环基团的可用碱性化合物的实例包括吡咯、吡咯烷、咪唑、噻唑、吡啶、哌啶、嘧啶、吲哚、喹啉、异喹啉、嘌呤、咪唑、苯并咪唑、苯并三唑和苯并噻唑或其衍生物。
[0306] 酸性化合物的疏水基团的实例包括直链或支链烷基、乙烯基、烯丙基、环烷基和芳基。这些可以单独使用或以其两种以上的组合使用。此时,如果将氟原子引入至例如直链或支链烷基、乙烯基、烯丙基、环烷基、芳基等中,则获得更高的疏水性。疏水基团可以包含例如酰胺键、醚键或酯键。疏水基团在疏水基团的分子链中可以包含双键或三键。
[0307] 烷基的实例可以包括直链烷基、直链烷基或环烷基。
[0308] 直链烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、丁基、丙基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基和十五烷基。直链烷基的碳原子数目优选为1~100,更优选为3~30,进一步优选为5~25,尤其优选为10~20。
[0309] 支链烷基的实例包括异丙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、叔丁基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、5-甲基己基、6-甲基庚基、2-甲基己基、2-乙基己基、2-甲基庚基和2-乙基庚基。支链烷基的碳原子数目优选为1~100,更优选为3~30,进一步优选为5~25,尤其优选为10~20。
[0310] 环烷基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、甲基环戊基、二甲基环戊基、环戊基甲基、环戊基乙基、环己基、甲基环己基、二甲基环己基、环己基甲基和环己基乙基。环烷基的碳原子数优选为3~100,更优选为3~30,进一步优选为5~25,尤其优选为10~20。
[0311] 芳基的实例包括苯基、1-萘基、2-萘基、2-苯基苯基、3-苯基苯基、4-苯基苯基、9-蒽基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、甲基乙基苯基、二乙基苯基、丙基苯基和丁基苯基。芳基的碳原子数优选为6~100,更优选为7~30,进一步优选为8~20,尤其优选为10~20。
[0312] 另外,上述Y优选为氢原子或低级烷基,进一步优选为甲基。
[0313] 在酸性化合物中含有的可用的酸性基团的实例包括选自羧基、磷酸基、膦酸基和磺酰基中的一种基团或两种以上的基团。
[0314] 还可以将碱性和酸性化合物的一者和两者都构造为溶解在已知溶剂中。作为溶剂,例如可以使用水、有机溶剂、蜡、油等。有机溶剂的实例包括脂族溶剂如正己烷、异己烷和正庚烷;酯类溶剂如乙酸乙酯和乙酸丁酯;醚类溶剂如四氢呋喃;酮类溶剂如丙酮;芳族溶剂如甲苯和二甲苯;以及醇溶剂如甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇。另外,蜡的实例可以包含聚乙烯蜡、合成石蜡、天然石蜡、微晶蜡和氯代烃。另外,油的实例可以包括润滑油、液压油、导热油和硅油。
[0315] 作为将碱性化合物涂布至铜构件210的方法,可以使用如下的任意方法:将铜构件210浸渍在碱性化合物或包含碱性化合物的溶剂中,利用刷子将碱性化合物涂布至铜构件
210,或者将碱性化合物或通过将碱性化合物溶解在溶剂中而获得的溶液喷涂至铜构件
210。还可以控制通过气刀法或辊拉法所涂布的碱性化合物的量,并且可以使在利用挤压涂布机的涂布处理、浸渍处理或喷涂处理后的外观和膜厚度均一。当涂布碱性化合物时,可以根据需要施加诸如加温或压缩的处理以提高粘附性和耐腐蚀性。
[0316] 作为在涂布碱性化合物后将酸性化合物涂布至铜构件210的方法,可以使用与将碱性化合物涂布至铜构件210的方法相似的方法。
[0317] 在实施将碱性化合物涂布至铜构件210的步骤之后,可以进行利用已知溶剂洗掉过量涂布的碱性化合物的步骤。另外,在实施将酸性化合物涂布至铜构件210的步骤之后,可以进行利用已知溶剂洗掉过量涂布的酸性化合物的步骤。
[0318] 为了促进碱性化合物的碱性基团与酸性化合物的酸性基团之间的化学反应,可以施加超声波照射,或者可以通过已知的搅拌装置对酸性化合物或酸性化合物溶液进行搅拌。
[0319] (制造过程)
[0320] 下面,将显示根据本实施方式的制造过程的一个实例。然而,所述制造过程不限于下面所述的那些。
[0321] 首先,通过将包含铜合金的板材压制成预定的形状而形成铜构件210。接着,通过将包含铝合金的板材压制成预定的形状而形成金属构件211。
[0322] 然后,将铜构件210浸渍在通过将碱性化合物溶解在溶剂中而获得的液体中,然后在室温下风干。
[0323] 然后,将铜构件210浸渍在通过将酸性化合物溶解在溶剂中而获得的液体中。此时,可以施加超声波照射,或者可以通过已知的搅拌手段对所述酸性化合物溶液进行搅拌。另外,可以进行加热以促进碱性与酸性基团之间的反应。
[0324] 然后,将铜构件210在室温下风干,从而在铜构件210的表面上形成耐水层213。
[0325] 随后,如图15中所示将铜构件210和金属构件211进行层压,然后如图16中所示将其夹在一对夹具214之间,从而对铜构件210和金属构件211进行焊接。在图15中,以阴影线方式示出耐水层213。这允许铜构件210与金属构件211之间的电连接(参照图17)。此时,在铜构件210和金属构件211连接的连接部212中,通过夹具214施加高压,使得从连接部212除去表面处理剂。因此,在铜构件210与金属构件211之间不设置耐水层213,从而提高在铜构件210与金属构件211之间的电连接的可靠性。
[0326] (本实施方式的作用和效果)
[0327] 下面,将对本实施方式的作用和效果进行说明。如在图14中所示,在根据本实施方式的电连接结构230中,耐水层213至少形成在铜构件210的与连接至金属构件211的连接部212不同的表面部分(露出到外部的全部表面,包括上面、下面和侧面)中。因此,当水215附着至铜构件210和金属构件211两者上时,通过在铜构件210上形成的耐水层213抑制了铜构件210与水215之间的直接接触。
[0328] 由于在根据本实施方式的连接部212中没有形成耐水层213,所以可以抑制在铜构件210与金属构件211之间的电连接的可靠性的劣化。
[0329] 另外,根据本实施方式,在耐水层213中含有的酸性化合物具有疏水基团。即使当水附着至铜构件210和金属构件211两者上时,附着至耐水层213上的水也不太可能到达铜构件210。因此,抑制了铜构件210与水之间的直接接触。然后,抑制了在水215中含有的溶解氧向铜构件210的供应。这一构造抑制如下的反应:溶解氧接受来自铜构件210的电子,生成-H2O或OH 离子,并且导致电子的消耗。因此,抑制了通过铜构件210与金属构件211之间的水
215形成电路,从而使得可以抑制腐蚀电流在金属构件211、水215和铜构件210间的流动。根据本实施方式,通过其中在连接至金属构件211的铜构件210上而不是在金属构件211上形成耐水层213的构造可以提高金属构件211的耐腐蚀性。
[0330] 另外,在耐水层213中含有的碱性化合物具有亲和性基团。这种亲和性基团对铜构件210具有亲和性,使得碱性化合物可以牢固地结合至铜构件210的表面。由于这种碱性化合物的碱性基团与酸性化合物的酸性基团反应,所以碱性和酸性化合物牢固地相互结合。因此,在酸性化合物中含有的疏水基团通过碱性化合物牢固地结合至铜构件。以这种方式,根据本实施方式铜构件210和耐水层213可以牢固地相互结合,从而使得可以抑制耐水层
213与铜构件210分离。因此,可以提高金属构件211的耐腐蚀性。
[0331] 另外,根据本实施方式,耐水层213覆盖铜构件210的与连接部212不同的部分。因此,可以可靠地抑制水附着到铜构件210的表面上,从而使得可以可靠地提高金属构件211的耐腐蚀性。另外,可以抑制在连接部212中的铜构件210与金属构件211之间的电阻增加。
[0332] <第二实施方式(2)>
[0333] 下面,将参照图18~21对本发明的第二实施方式(2)进行说明。本实施方式为具有端子的电线250,其包含:包含铜或铜合金的端子240(对应于铜构件);和设置有芯线241的电线242,所述芯线241包含具有比铜更大的离子化倾向的金属(对应于金属构件)。同时,将省略与第二实施方式(1)中的那些重复的部分的说明。
[0334] (电线242)
[0335] 将电线242构造为使得芯线241的外周被由合成树脂制成的绝缘罩243包围。构成芯线241的金属的实例可以包括具有比铜更大的离子化倾向的金属如镁、铝、锰、锌、铬、铁、镉、钴、镍、锡和铅或其合金。在本实施方式中,芯线241包含铝或铝合金。根据本实施方式的芯线241为通过将多条金属细线捻合在一起获得的绞线。芯线241可以为由金属棒材制成的所谓的单芯线。因为铝或铝合金具有相对小的比重,所以总体上可以减小具有端子的电线250的重量。
[0336] (端子240)
[0337] 如在图18中所示,端子240具有:线筒部244,其连接至从电线242的端子露出的芯线241;绝缘筒245,其在线筒部244的后方形成从而保持绝缘罩243;和主体部246,其在线筒部244的前方形成并且在其中会插入雄端子的极耳(未示出)。
[0338] 通过将由铜或铜合金制成的金属板材压制成预定的形状而形成端子240。端子240的前面和后面各自具有用电镀金属电镀的镀层247,所述电镀金属具有的离子化倾向与铝相比更接近于铜的离子化倾向。可用的电镀金属的实例包括锌、镍和锡。在本实施方式中,由于可以减小芯线与线筒部之间的接触电阻,所以将锡用作电镀金属。
[0339] 如在图19中所示,铜或铜合金在端子240的端面248上露出。各个端面248具有在其上形成的耐水层249。在本实施方式中,耐水层249至少形成在线筒部244的端面248上。另外,芯线241从线筒部244的前方和后方上的线筒部244露出。
[0340] 可以通过例如如下形成上述耐水层249:将端子240压接至电线242,然后至少将端子240和从电线242露出的芯线241浸渍在碱性化合物或碱性化合物溶液中,将它们浸渍在酸性化合物或酸性化合物溶液中,并将它们干燥。
[0341] (本实施方式的作用和效果)
[0342] 通过将由铜构件制成的板材压制成预定的形状而形成端子240。因此,无论是否对板材进行了电镀,在压制后构成板材的铜或铜合金都在线筒部244的端面248上露出。在其中铜或铜合金在线筒部244的端面248上露出的状态下,水在此处附着,并且由于与芯线241中含有的铝或铝合金在离子化倾向上的差异,可能会促进电蚀,导致铝从芯线241溶出。
[0343] 另外,当对芯线241进行压接时,在将镀层247剥离且因此使铜构件露出的情况下,由于水附着至露出的铜构件上而可能导致铝通过电蚀从芯线241溶出。
[0344] 鉴于这一点,在本实施方式中耐水层249至少形成在线筒部244的端面248上,并且因此在线筒部244的端面248上不露出铜或铜合金。因此,可以抑制芯线241的电蚀。
[0345] 另外,在端子240的端面248上形成耐水层249,使得可以进一步抑制芯线241的电蚀。
[0346] 另外,在本实施方式中,在将芯线241压接后形成耐水层249。因此,即使当对芯线241进行压接时将镀层247剥离,也可以在露出的铜构件的表面上形成耐水层249。因此,可以可靠地抑制芯线241的电蚀。
[0347] 另外,根据本实施方式,铜构件具有利用电镀金属(在本实施方式中为锡)进行电镀的镀层247,所述电镀金属具有的离子化倾向与金属构件相比更接近于铜构件的离子化倾向,并且耐水层249至少形成在铜构件的没有形成镀层247的区域中。因此,芯线241与镀层247之间和端子240的铜构件与镀层247之间的离子化倾向的差异比芯线241与铜构件之间的离子化倾向的差异小。因此,不太可能发生芯线241的电蚀,从而提高耐电蚀性。
[0348] (耐腐蚀性试验)
[0349] 下面,将对根据本发明的电连接结构的模型实验进行说明。这一模型实验已经证明了,在铜构件上形成耐水层249可提高金属构件的耐腐蚀性。
[0350] (试验例11)
[0351] 通过对具有0.25mm厚度的由包含铜合金的铜构件制成的金属板材进行压制而形成了上述端子240。将由铝合金制成并且具有0.75mm2的横截面积的电线242的芯线241压接至这一端子240的线筒部244。因此,形成了具有端子的电线250。
[0352] 在搅拌的情况下,将具有端子的电线250的端子240和芯线241浸渍在50℃下的作为碱性化合物的1质量%的苯并三唑BT-120(由城北化学工业株式会社制造)的水溶液中5分钟,然后在室温下风干。之后,将它们浸渍进20℃下的水中10秒,然后在80℃下风干3小时。
[0353] 然后,在且超声波搅拌的情况下,将端子240和芯线241浸渍在50℃下的作为酸性化合物的磷酸盐化合物(Cheleslite P-18C,由克雷斯特株式会社制造(CHELEST CORPORATION))中5分钟,然后在室温下风干。
[0354] 依照JIS Z2371对由此制备的具有端子的电线250进行盐雾试验。将盐水的浓度设定为5.0质量%。在对该盐水进行喷雾的同时,进行该试验,直至发生将在下面描述的试验例13中的芯线的腐蚀。然后,对具有端子的电线250的端子240与芯线241之间的电阻进行研究。将结果总结于表4中,且将图示于图20中。
[0355] 然后,对具有端子的电线250进行抗张试验。将抗张速度设定为100mm/分钟。将结果总结于表4中,且将图示于图21中。
[0356] (试验例12)
[0357] 以与试验例11中相似的方式形成了具有端子的电线250,不同之处在于,没有进行将具有端子的电线250浸渍在碱性化合物溶液中的步骤,且仅进行了将其浸渍在酸性化合物溶液中的步骤。对根据试验例12的这一具有端子的电线250的端子240与芯线241之间的电阻进行研究,并且对其进行抗张试验。将结果总结于表4中,且将图示于图20和21中。
[0358] (试验例13)
[0359] 以与试验例11中相似的方式形成了具有端子的电线250,不同之处在于,既没有进行将具有端子的电线250浸渍在碱性化合物溶液中的步骤也没有进行将其浸渍在酸性化合物溶液中的步骤。对根据试验例13的这一具有端子的电线250的端子240与芯线241之间的电阻进行研究,并且对其进行抗张试验。将结果总结于表4中,且将图示于图20和21中。
[0360] 表4
[0361]
[0362] 在本实施方式中,将试验例11定义为实施例,且将试验例12和13定义为比较例。在试验例11中,端子240与芯线241之间的电阻在盐雾试验前为0.19mΩ,且在试验后为0.26mΩ。因此,在试验例11中,盐雾试验后的电阻值与试验前的相比几乎没有增加。
[0363] 另外,在盐雾试验前的电线固着力为81.64N,且在试验后的为78.42N。以此方式,在试验例11中,盐雾试验后的电阻值与试验前的相比几乎没有降低。
[0364] 另一方面,在试验例12中,端子240与芯线241之间的电阻在盐雾试验前为0.19mΩ,但在试验后为1.80mΩ,这与试验前相比显示了9.5倍的增加。据认为是因为通过将磷酸盐化合物附着至铜构件的表面上而获得了抑制腐蚀电流的效果,但并不充分。因此,芯线241的电蚀导致在芯线241与线筒部244之间形成少量的间隙,使得端子240与芯线241之间的电阻将会增加。
[0365] 另外,在盐雾试验前的电线固着力为80.44N,且在试验后的为67.06N,这相对于试验前的电线固着力显示了16.6%的减小。据认为是因为芯线241的电蚀导致在芯线241与线筒部244之间形成少量的间隙,导致固着力减小。
[0366] 此外,在试验例13中,端子240与芯线241之间的电阻在盐雾试验前为0.20mΩ,但在试验后为10.00mΩ,这与试验前的相比显示了50.0倍的增加。据认为这是由于芯线的电蚀导致的。
[0367] 另外,在盐雾试验前的电线固着力为80.00N,且在试验后的为0.00N。据认为是因为由于芯线241的电蚀而导致线筒部244不能保持芯线241。
[0368] 如上所述,在包含铜构件的端子240的表面上形成耐水层249,从而使得可以提高包含金属构件的芯线241的耐腐蚀性。
[0369] 在本实施方式中,疏水性基为具有3个以上碳原子的烷基。因此,可以可靠地抑制水到达端子240的铜构件的表面。
[0370] 另外,在本实施方式中,芯线241包含铝或铝合金。因为铝或铝合金具有相对小的比重,所以可以减小具有端子的电线250的重量。
[0371] 另外,在本实施方式中,亲和性基团为含氮杂环基团。由于含氮杂环基团具有碱性,所以当所述亲和性基团具有酸性时可以抑制通过与亲和性基团的反应而导致的端子240或芯线241的溶出。
[0372] 另外,在本实施方式中,含氮杂环基团还可以用作碱性基团。因此,与碱性化合物除含氮杂环基团以外还具有碱性官能团的情况相比,所述碱性化合物的结构可以被简化。
[0373] 另外,在本实施方式中,碱性化合物为由以下通式(3)表示的化合物:
[0374]
[0375] 其中X表示氢原子或有机基团;且Y表示氢原子或低级烷基。
[0376] 因此,可以在从端子240的端面248露出的铜构件的表面上形成碱性化合物的致密层。因此,可以可靠地抑制水附着至铜构件的表面上。
[0377] 例如,当碱性化合物具有有相对长的碳链的取代基时,所述取代基彼此干扰,使得所述碱性化合物不能致密地聚集在其上要附着的铜构件的表面上。因此,可能会在铜构件的表面上形成碱性化合物的相对粗糙的层,然后水可能会通过在碱性化合物层中的间隙到达铜构件的表面。根据本实施方式,将碱性化合物设定为苯并三唑。因此,可以将碱性化合物的结构进行简化。因此,可以在铜构件的表面上形成致密的碱性化合物层。因此,可以可靠地抑制水附着至铜构件的表面上。
[0378] 另外,根据本实施方式,酸性基团优选包含选自羧基、磷酸基、膦酸基和磺酰基中的一种基团或两种以上的基团。因此,碱性化合物和酸性化合物可以可靠地相互反应。
[0379] <第二实施方式(3)>
[0380] 下面,将参照图22对本发明的第二实施方式(3)进行说明。将本实施方式构造为使得设置有包含由铜或铜合金制成的铜构件的铜芯线260的铜电线261与设置有由包含铝或铝合金的金属构件制成的铝芯线262(对应于所述芯线)的铝电线263相互连接,所述铝或铝合金的离子化倾向大于铜的离子化倾向。铜芯线260的外周覆盖有由合成树脂制成的绝缘罩264,且铝芯线的外周覆盖有由合成树脂制成的绝缘罩265。同时,将省略与第二实施方式(1)中的那些重复的部分的说明。
[0381] 在本实施方式中,铜芯线260和铝芯线262通过接头端子266电连接。接头端子266具有要压接的线筒部267以缠绕铜芯线260且缠绕铝芯线262两者。
[0382] 根据需要可以从包括如下的任何金属适当地选择接头端子266的金属:铜、铜合金、铝、铝合金、铁和铁合金。接头端子266的表面可以具有用电镀金属电镀的镀层(未示出),所述电镀金属具有的离子化倾向与铝相比更接近于铜的离子化倾向。可用的电镀金属的实例包括锌、镍和锡。
[0383] 将铜芯线260、铝芯线262和接头端子266浸渍在碱性化合物中且之后浸渍在酸性化合物中,由此在铜芯线260、铝芯线262和接头端子266的表面上形成耐水层268。因此,可以抑制由电蚀导致的铝芯线262的溶出。
[0384] 同时,铜芯线260和铝芯线262不限于通过接头端子266将它们连接的情况。例如,根据需要,可以通过任何技术如电阻焊接、超声波焊接、冷焊接或经加热的压接将铜芯线260和铝芯线262进行连接。
[0385] <其它实施方式>
[0386] 本发明不限于在以上说明书和附图中说明的实施方式,例如以下实施方式落在本发明的技术范围内。
[0387] (1)在第一实施方式(1)中在金属构件11上形成表面处理层13,但本发明不限于此。例如,可以将本发明构造为使得在将铜构件10和金属构件11连接后,用表面处理剂对它们进行处理从而在铜构件10和金属构件11两者上都形成表面处理层13。
[0388] (2)在第一实施方式(2)中在对金属板材101施加冲压步骤之前进行表面处理步骤,但可以例如以以下方式进行。当对金属板材101施加冲压步骤时,可以将表面处理剂混合进润滑油中从而进行表面处理步骤。另外,当对端子片110A施加弯曲处理时,可以将表面理剂混合进润滑油中从而进行表面处理步骤。另外,在压接步骤后,可以将端子110浸渍在表面处理剂中从而进行表面处理步骤。
[0389] (3)在第一实施方式(2)中可以省去防蚀铝层。
[0390] (4)在第一实施方式(2)中可以省去电镀区域106。
[0391] (5)可以将所述电连接结构适用于任何电连接结构。尤其是,可以将所述电连接结构适当地用作在车辆如汽车中的电连接结构。例如,根据需要可以将所述电连接结构适用于任何电连接结构,例如在包含铜构件的电线与包含金属构件的车体之间的连接结构、在包含铜构件的雄端子与包含金属构件的雌端子之间的连接结构、在包含金属构件的雄端子与包含铜构件的雌端子之间的连接结构和在包含铜构件的汇流条与包含金属构件的汇流条之间的连接结构。
[0392] (6)不是与连接部不同的铜构件的全部部分都可能会被用耐水层覆盖。
[0393] (7)在本实施方式中,将锡用作构成镀层的电镀金属,但本发明不限于此。作为构成镀层的电镀金属,根据需要可以选择任何金属如镍和锌。
[0394] (8)可以将所述电连接结构适用于任何电连接结构。尤其是,可以将所述电连接结构适当地用作在车辆如汽车中的电连接结构。例如,根据需要可以将所述电连接结构适用于任何电连接结构,例如在包含铜构件的电线与包含金属构件的车体之间的连接结构、在包含铜构件的雄端子与包含金属构件的雌端子之间的连接结构、在包含金属构件的雄端子与包含铜构件的雌端子之间的连接结构和在包含铜构件的汇流条与包含金属构件的汇流条之间的连接结构。
[0395] 附图标记
[0396] 10、21:铜构件
[0397] 11、20:金属构件
[0398] 12:连接部
[0399] 13:表面处理层
[0400] 30:电连接结构
[0401] 101:金属板材
[0402] 104:金属区域
[0403] 105:铜区域
[0404] 106:电镀区域
[0405] 150:端子(铜构件)
[0406] 151:芯线(金属构件)
[0407] 155:线筒部
[0408] 170:铜芯线(第一芯线)
[0409] 171:铜电线(第一电线)
[0410] 172:铝芯线(第二芯线)
[0411] 173:铝电线(第二电线)
[0412] 210:铜构件
[0413] 211:金属构件
[0414] 213、249、268:耐水层
[0415] 230:电连接结构
[0416] 247:镀层
[0417] 240:端子
[0418] 242:电线
[0419] 260:铜芯线
[0420] 262:铝芯线
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