接触件及其制造方法
接触件及其制造方法
【专利摘要】本发明的接触件(22)通过电铸法制造。接触件(22)具有曲折地平滑弯曲的曲折部(29a)，延长部(29b、29c)从曲折部(29a)的两端分别以在曲折部(29a)的周围绕行的方式延伸。在各延长部(29b、29c)的端部设有圆柱状的接触件端部(29d、29e)。接触件(22)在与垂直于厚度方向的平面平行的面内弹性弯曲。接触件(22)的一侧面(30a)在与接触件(22)的长度方向垂直的截面以凸出的方式弯曲，另一侧面(30b)成为与厚度方向垂直的平面。由此，即使在接触件与接触件收纳部件接触并弹性变形的情况下，也能够减小与接触件收纳部件之间的摩擦，能够平滑地变形，也能够降低磨损。
【专利说明】接触件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及接触件及其制造方法。具体而言，涉及用于开关及探针等的接触件和其制造方法。
【背景技术】
[0002]作为与垂直于厚度方向的平面平行地弹性变形的接触件，例如具有专利文献I记载的构成。该接触件用于插座。参照图1，在该插座11中，在形成于插座主体12的扁平的空室13内收纳接触件14。接触件14是对弹性板材进行冲压加工而成的零件，在曲折部15的两端具备触点16、17。收纳于插座主体12的接触件14的两触点16、17从插座主体12的上面及下面突出。而且，在该插座11中，若触点16、17与印刷基板等接触，则将曲折部15弹性压缩而使触点16、17退缩。另外，若触点16、17不与印刷基板等接触，则通过曲折部15的弹性恢复力使触点16、17如原状态地突出。
[0003]但是，在专利文献I记载的插座中，由于接触件的两侧面为平面，故而接触件和空室的壁面的接触面积增大。因此，接触件和空室的壁面之间的摩擦增大，妨碍接触件伸缩时的平滑的动作。特别是若在接触件的缘部残留有冲压加工时的飞边，则飞边勾挂空室的壁面，妨碍接触件伸缩时的平滑的动作。
[0004]另外，因专利文献I的接触件的两侧面为平坦面，故而接触件伸缩时的接触件和空室的壁面之间的摩擦大，接触件容易磨损。
[0005]另外，在形成均一厚度的平板状的接触件中，在形成将接触件压入接触件收纳部件的开口及孔内的构造的情况下，因接触件的角而容易将接触件收纳部件的开口及孔的边缘刮掉。
[0006]专利文献1:(日本)特开2002-134202号公报
【发明内容】
[0007]本发明是鉴于上述的技术问题而设立的，其目的在于提供一种接触件及其制造方法，即使在接触件一边与接触件收纳部件接触一边弹性变形的情况下，也能够减小接触件和接触件收纳部件之间的摩擦，接触件能够平滑地变形，另外，也能够减少磨损。
[0008]本发明的接触件，至少一部分能够与一平面平行地弹性变形，其中，所述接触件的与所述平面平行的侧面的至少一部分以凸出的方式弯曲。
[0009]在本发明的接触件中，由于使与接触件弹性变形的方向的面平行的侧面的至少一部分以凸出的方式弯曲，故而即使具有弯曲的一侧的侧面与另一部件接触，也能够降低接触件弹性变形时与另一部件的摩擦，接触件能够平滑地弹性变形。另外，由于降低接触件弹性变形时与另一部件的摩擦，故而接触件难以磨损。另外，由于接触件表面的至少一部分以凸出的方式弯曲，即使在必须将接触件压入另一部件的情况下，通过从弯曲的侧面侧插入，也能够容易地进行压入作业，另外，其它部件难以被接触件刮掉。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是专利文献I记载的插座的局部剖切的立体图；
[0011]图2A是本发明实施方式I的开关的断开状态的侧面图，图2B是沿着图2A的Xl-Xl线的放大剖面图；
[0012]图3A是本发明实施方式I的开关的接通状态的侧面图，图3B是沿着图3A的X2-X2线的放大剖面图；
[0013]图4A是收纳于图2A及图3A的开关中的接触件的立体图，图4B是图4A的X3部分的放大立体图；
[0014]图5A是本发明实施方式2的探针的立体图，图5B是表示接触件伸长时的探针的内部的立体图，图5C是表示将接触件压缩时的探针的内部的立体图，图是图5C的Y-Y线剖面图；
[0015]图6A~J是表示本发明的接触件的制造工序的概略剖面图；
[0016]图7是表示配置于电解槽内的母模型的剖面图；
[0017]图8表示使添加剂的浓度变化而制作接触件时的各试样的条件；
[0018]图9A~F表示以图8的条件制作的各试样的剖面，图9G是定义接触件的剖面的宽度、高度及弯曲面的高度的图；
[0019]图10是表示添加剂的浓度和弯曲面的高度的关系的图；
[0020]图11表示使接触件的剖面的长宽比变化而制作接触件时的各试样的条件；
[0021]图12A~G表示以图11的条件制作的各试样的剖面；
[0022]图13是表示图12A的接触件的弯曲面的形状的图；
[0023]图14是表示图12F的接触件的弯曲面的形状的图；
[0024]图15是表示图12G的接触件的弯曲面的形状的图。
[0025]标记说明
[0026]21:开关
[0027]22:接触件
[0028]23:壳体
[0029]24:侧壁
[0030]25:空室
[0031]26:周壁部
[0032]27:第一电极
[0033]28:第二电极
[0034]29a:曲折部
[0035]29b、29c:延长部
[0036]29d、29e:接触件端部
[0037]30a、30b:侧面
[0038]37:触点
[0039]38:嵌合孔
[0040]61:探针
[0041]62:接触件[0042]63:壳体
[0043]63a:壳体主体
[0044]63b:盖
[0045]64:曲折部
[0046]65:触点部
[0047]66:可动部
[0048]69:空室
[0049]81:接触件
[0050]82:母模型
[0051]89:电解槽
[0052]90:直流电源
[0053]91:对向电极
[0054]α:电解液
【具体实施方式】
[0055]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的优选实施方式。但是，本发明不限于以下的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内可进行各种设计变更。
[0056](实施方式I)
[0057]以下，参照图2Α~图4Β说明本发明实施方式I的接触件装置即开关的构造。图2Α是本发明实施方式I的开关21的断开状态的侧面图。另外，图2Β是沿着图2Α的Xl-Xl线的放大剖面图。图3Α是开关21的接通状态的侧面图。另外，图3Β是沿着图3Α的Χ2-Χ2线的放大剖面图。图4Α是收纳于开关21中的接触件22的立体图，图4Β是图4Α的Χ3部分的放大立体图(以上下反转的状态表示)。
[0058]如图2Α及图3Α所示，开关21是在接触件收纳部件即壳体23内收纳薄板状的接触件22 (触点)的元件。壳体23具备与侧壁24的侧面相邻且深度浅的空室25，空室25的前缘、后缘及底面通过形成U形的周壁部26包围。壳体23由绝缘材料例如合成树脂成形。另外，在周壁部26的内角部的一处形成有大致圆筒状的嵌合孔38。周壁部26的底面中从嵌合孔38的附近通过嵌合孔38的壁面，在周壁部26的后缘内埋入以L形弯曲的第一电极27，在侧壁24的内面下端部埋入第二电极28。第一电极27以与周壁部26的底面不产生台阶的方式埋入，第二电极28也以与侧壁24的内面不产生台阶的方式埋入。
[0059]接触件22是具有数十ym-数百μ m的细的线宽D的弹簧，通过电铸法(电铸造法)制作。如图4A所示，接触件22具有曲折地平滑弯曲的曲折部29a，延长部29b、29c从曲折部29a的两端分别以在曲折部29a的周围绕彳丁的方式延伸。在各延长部29b、29c的端部设有大致圆柱状的接触件端部29d、29e。接触件22在与垂直于厚度方向的平面平行的面内可弹性地弯曲，一侧面30a与进行平均时垂直于厚度方向的平面平行，另一侧面30b成为与垂直于厚度方向的平面平行的平面。另外，一侧面30a在与各部分的长度方向垂直的剖面以中央部凸出的方式平滑地弯曲，各剖面的顶点沿着接触件22的沿线方向延伸。即，在接触件22的除接触件端部29d、29e之外的各部分，如图4B所示，一侧面30a以柱面透镜状形成。另外，在接触件端部29d、29e，一侧面30a以半球状形成。延长部29c的弯曲面(侧面30a)中的与第二电极28对应的部位成为与第二电极28接触或分开的触点37。该触点37是简单的弯曲面，不适另外附加的触点材料。
[0060]如图2A及图2B所示，接触件22以具有弯曲的表面的侧面30a与侧壁24接触的方式被收纳于空室25内，一接触件端部29e被压入嵌合孔38内。被压入嵌合孔38的接触件端部29e与第一电极27接触，保持与第一电极27电连接的关系。接触件端部29e因从半球状弯曲的侧面30a被压入嵌合孔38，故而在将接触件端部29e压入嵌合孔38时，能够容易地进行接触件端部29e的压入作业，另外，通过接触件端部29e难以刮掉周壁部26 (嵌合孔38的边缘)。另外，壳体23的侧面开口也可以用盖板覆盖。
[0061]在侧壁24的侧面上部可转动地安装有操作部31。操作部31由杆32和凸轮33构成，在杆32的下面设有凸轮33。操作部31通过支承轴34将凸轮33的前端部转动自如地安装于侧壁24，若抓住杆32的基端部上下移动，则操作部31转动。操作部31通过旋转角度限制单元36限制转动范围，另外，若杆32与挡块35触碰，则杆32不再进一步下降。凸轮33的外周面与接触件22的延长部29b的上面接触。确定凸轮33的外周形状，以在拉起杆32的状态下，如图2A所示地使接触件22上下伸长，在压下杆32的状态下，如图3A所示地压缩接触件22。如图2A所示，在杆32拉起，接触件22伸长的状态下，接触件端部29e与第一电极27接触，接触件22的触点37如图2B所示地从第二电极28离开，将第一电极27和第二电极28电绝缘，开关21断开。与之相对，如图3A所示，在压下杆32将接触件22压缩的状态下，接触件端部29e与第一电极27接触，并且接触件22的触点37如图3B所示地与第二电极28接触，第一电极27和第二电极28电导通，开关21接通。
[0062]在该开关21中，因使接触件22的侧面30a弯曲，接触件22和壳体23的侧壁24线接触，接触面积减小。因 此，接触件22伸缩(弹性变形)时的摩擦减小，接触件22可顺畅地伸缩。另外，因接触件22和侧壁24的摩擦减小，故而接触件22和壳体23的磨损降低，开关21的寿命延长。
[0063]另外，因仅接触件22的一侧面30a弯曲，能够容易识别接触件22的表背(即侧面30a或侧面30b)，故而在将接触件22装入壳体23内时，容易判别接触件22的表背。特别是如图示例的接触件22那样，表背的形状类似而不易分辨的话，在安置收纳有多个接触件的盒及托盘时，可能会弄错表背，但只要仅一侧面30a弯曲，就可以从光的反射情况等容易地判别接触件22的表背。
[0064]另外，因触点37是接触件22的弯曲的侧面30a，触点37与第二电极28及侧壁24线接触，接触面积减小，触点37难以磨损。另外，因触点37的接触压力提高，故而如图3B的箭头标记那样地由于触点37在第二电极28的表面滑动而能够刮掉第二电极28表面的污垢及氧化膜，触点37带来的擦拭效果也提高。
[0065]另外，因触点37 (侧面30a)弯曲，如图2B中虚线所示，即使第二电极28从侧壁24伸出，或第二电极28的边缘产生飞边而在第二电极28的边缘产生台阶，触点37也不在台阶停留，能够越过台阶而与第二电极28接触。
[0066]另外，弯曲的侧面30a也可以一部分凹陷，具有两处隆起或两处以上的隆起部，但在该情况下，和壳体23的接触面积增加而摩擦增大，因此，如柱面透镜状那样优选为一处隆起。另外，弯曲的侧面30a的顶点也可以位于侧面30a的端部，但该情况下，顶点易磨损，因此，优选弯曲的隆起部的顶点远离侧面30a的端部。[0067]在本实施方式中，作为弯曲的一例，表示柱面透镜形状，但弯曲不限于此，只要是以半球形状为主的弓形地平滑弯曲的形状即可。
[0068](实施方式2)
[0069]接着，参照图5A~图说明本发明实施方式2的接触件装置即探针61。图5A是探针61的立体图。图5B是表示接触件62伸长时的探针61的内部的立体图。图5C是表示接触件62被压缩时的探针61的内部的立体图。图是沿着图5C的Y-Y线的剖面的放大图。
[0070]图5A-图5C所示的是用于电子零件检查用的探针61，在壳体63内收纳有接触件62。壳体63的外形为长方体形状，由壳体主体63a和盖63b构成。如图5B及图5C所示，在壳体主体63a的内面设有用于收纳接触件62的狭缝状的空室69。在壳体主体63a的上部具有与空室69连通的操作孔70，在下部具有与空室69连通的压入孔71。空室69、操作孔70及压入孔71为其深度(进深)与接触件62的厚度大致相等的空间。
[0071]接触件62通过电铸法制造，由曲折地平滑弯曲的曲折部64、从曲折部64的下端部向下方延伸的 触点部65、从曲折部64的上端部向上方延伸的可动部66构成。如图所示，接触件62以一侧面30a凸出的方式平滑地弯曲，另一侧面30b为平坦面。即，一侧面30a沿着曲折部64、触点部65、可动部66的各长度方向具有柱面透镜状的表面。另外，另一侧面30b也以剖面凸出的方式弯曲，两侧面30a、30b也可以为柱面透镜状。
[0072]压入孔71的宽度与触点部65的宽度相等。操作孔70的宽度比可动部66的宽度稍宽。在将接触件62装入壳体主体63a的情况下，从侧面30a侧向触点部65压入触点部65的上端部分并固定，且使可动部66插通操作孔70，在空室69内收纳曲折部64。此时，触点部65因从柱面透镜状弯曲的侧面30a压入压入孔71，故而在压入孔71内压入触点部65时，能够容易地进行触点部65的压入作业，另外，难以通过触点部65刮掉壳体主体63a (压入孔71的边缘)。若将接触件62装入壳体主体63a，则在壳体主体63a安装盖63b，将接触件62收纳于壳体63内。
[0073]在使该探针61例如与电子零件的端子接触而进行检查的情况下，将可动部66压下而使触点部65与电子零件的端子接触。若进一步压下可动部66，则如图5C所示，曲折部64被压缩而收缩，触点部65以适当的压力与端子接触。
[0074]空室69的厚度与接触件62的厚度相等，故而在曲折部64伸缩时，在空室69的壁面和曲折部64之间产生摩擦力。而且，若探针61为小型，曲折部64也细小，因此，曲折部64的弹性也减弱。因此，使触点部65从端子离开时，曲折部64可能难以伸长。但是，由于在该探针61中使侧面30a弯曲，故而侧面30a和空室69的壁面的接触面积减小，摩擦力减轻，曲折部64能够平滑地伸缩。另外，曲折部64的磨损也降低。
[0075]另外，在上述实施方式中，对开关和探针的情况进行了说明，本发明也能够用于除此之外的接触件装置例如连接器及插座等。
[0076](制造方法)
[0077]接着，通过图6A~图6J说明在实施方式1、2中说明的接触件的基于电铸法的制
造方法。
[0078]图6表示通过电铸法将接触件81 (即接触件22、62)成型的工序，图6A~图6F表示用于形成母模型82的工序(母模型形成工序)，图6G及图6H表示在模腔83内使金属电沉积而制作接触件81的工序(电沉积工序)，图61及图6J表示从母模型82剥离接触件81的工序(剥离工序)。另外，实际上在母模型82中形成多个模腔83，一次制作多个接触件81，为了便于说明，对制作一个接触件81的情况进行说明。
[0079]图6A是上面平坦的金属制的导电性基材84，至少在上面实施用于容易剥离电沉积的接触件81的处理。母模型形成工序中，首先如图6B所示，在导电性基材84的上面通过喷涂机或旋涂机涂敷负型光致抗蚀剂85而形成均一厚度的厚膜。然后，如图6C所示，对光致抗蚀剂85进行预烘焙后，如图6D所示，用掩模86覆盖形成模腔83的区域，对光致抗蚀剂85曝光。光致抗蚀剂85的被曝光的区域不溶化，故而显影时不溶，因此，仅被掩模86覆盖的区域通过显影溶解去除，如图6E所示，在光致抗蚀剂85形成有模腔83。在模腔83的底面露出导电性基材84。最后，通过对光致抗蚀剂85进行后烘焙，通过光致抗蚀剂85在导电性基材84的上面形成规定厚度的绝缘层87。图6F表示这样得到的母模型82。
[0080]另外，在图6中，用绝缘层87仅覆盖导电性基材84的上面，但实际上以在模腔83的内部之外不电沉积金属的方式也同样用绝缘层覆盖导电性基材84的下面及侧面等。
[0081]在电沉积工序中，如图7所示，将母模型82配置于电解槽89内，利用直流电源90在母模型82和对向电极91之间加电压，使电流在电解液α流动。在该电解液α中，作为构成元素加入含硫⑶的添加剂。作为该添加剂，例如使用糖精钠(C7H4NO3SNa)15若开始通电，则电解液α中的金属离子电沉积于导电性基材84的表面，金属层88析出。另一方面，绝缘层87因阻断电流，即使在母模型82和对向电极91之间加电压，金属也不会直接电沉积在绝缘层87。因此，如图6G所示，在模腔83的内部，金属层88从其底面在电压施加方向上成长。
[0082]若在电解液 α中加入含硫的添加剂，则电流难以沿着模腔83的内壁面流动，模腔83的中央部容易流过电流。其结果，在模腔83的中央部，金属层88的析出速度快，在接近模腔83的内壁面处，金属层88的析出速度慢，在模腔83内成长的金属层88的表面以中央部凸出的方式弯曲。
[0083]电沉积的金属层88 (接触件81)的厚度由电流的累计通电量进行管理。在通过监视通电电流的累计通电量，检测金属层88达到目的厚度后，切断直流电源90停止通电。其结果，如图6Η所示，通过希望厚度的金属层88，在模腔83内成形接触件81。
[0084]接触件81成形后,如图61所示,使绝缘层87溶解或剥离，另外如图6J所示,使接触件81从导电性基材84剥离，得到反转转印母模型82的形状的接触件81。
[0085]在这种制造方法中，如上所述，以与导电性基材84的上面重叠的方式形成厚膜的绝缘层87，通过使绝缘层87开口，在母模型82内形成模腔83，因此，能够利用光刻技术等精密地制作微细的模腔83，因此，能够利用电铸法制作微细且精密的接触件81。另外，通过在电解液α中作为构成元素加入含硫的添加剂，能够使接触件81的侧面30a(模腔内的析出方向的上面)弯曲。
[0086]作为使接触件81的侧面弯曲的方法，也能够进行冲压加工。但是，由于在冲压加工的情况下为粉碎加工，故而难以进行外形尺寸及板厚的精密的控制。而根据上述的电铸法，能够使接触件81的侧面30a整体弯曲，能够进行外形尺寸的精密控制。
[0087]另外，如图6F所示，若在绝缘层87形成模腔83后，对在模腔83内露出的导电性基材84进行蚀刻，使其以弯曲形状凹陷，则也能够使两侧面30a、30b弯曲。[0088]接着，对适于使接触件的侧面弯曲的添加剂的比率进行说明。本发明的
【发明者】们为了研究在电解液中加入的添加剂的最合适的比率，准备如图8的试样N0.1A~IF所示那样的组成的电解液(电解液的密度1110g/L)。电解液中含N1、Co、硼酸、界面活性剂及添加剂，I升电解液中的各成分的质量即各成分的浓度如图8所示。特别是就添加剂的浓度(g/L)而言，试样N0.1A中是Og/L (无添加剂)，试样N0.1B中是0.01g/L，试样N0.1C中是
0.1 g/L,试样N0.1D中是lg/L，试样N0.1E中是2g/L，试样N0.1F中是10g/L。添加剂是糖精钠(含硫率15.63wt%)。使用这些电解液在相同的电铸条件下(参照图8)使金属层析出，制作接触件。要利用电铸法制作的试样N0.1A~IF的接触件β具有如图9G所示那样的宽度D为200 μ m、高度H为200 μ m(长宽比I)的图案剖面。
[0089]图9A~图9F是表示在图8所示的条件下通过 电铸法制作的试样N0.1A~IF的接触件的剖面形状的显微镜照片。图9A是试样N0.1A，表示在电解液中的添加剂的浓度为Og/L(无添加剂)的情况下析出的金属层的剖面。图9B是试样N0.1B，表示在添加剂的浓度为0.01g/L(电解液的硫的浓度为0.0016g/L)的情况下析出的金属层的剖面。图9C是试样N0.1C，表示在添加剂的浓度为0.lg/L(硫的浓度为0.0156g/L)的情况下析出的金属层的剖面。图9D是试样N0.1D，表示在添加剂的浓度为lg/L(硫的浓度为0.1563g/L)的情况下析出的金属层的剖面。图9E是试样N0.1E，表示在添加剂的浓度为2g/L(硫的浓度为0.3126g/L)的情况下析出的金属层的剖面。图9F是试样N0.1F，表示在添加剂的浓度为10g/L(硫的浓度为1.563g/L)的情况下析出的金属层的剖面。
[0090]由图9C~图9F可知，电解液中的添加剂的浓度为0.lg/L以上，金属层的表面平滑地弯曲，但添加剂的浓度为0.01g/L以下时，如图9A及图9B所示，金属层的表面变得毛躁粗糙，不能作为接触件使用。在图9B的情况下，金属层的宽度及高度为200 μ m，而表面的凹凸的最大高低差为15 μ m左右，算术平均粗糙度Ra为1.1868 μ m，最大粗糙度Rz为
5.35354 μ m。图9A的情况也是与图9B的情况大致同等的粗糙度。
[0091]因此，可知为了将接触件的侧面形成为平滑地弯曲的形状，电解液中的添加剂的浓度只要为0.lg/L以上即可。
[0092]另外，电解液中的添加剂的浓度为0.lg/L以上的试样N0.1C~IF的弯曲面的高度P(参照图9G)分别是23 4 111、18 4 111、22 4 111、23 4 111。图10以图形表示该结果，横轴表示添加剂的浓度，纵轴表示弯曲面的高度P。
[0093]但是，在实施方式I的开关21中，将第二电极28埋入侧壁24时，因合成树脂的侧壁24的固化收缩及飞边的产生，如图2B所示，第二电极28从侧壁24伸出，在第二电极28的端部产生台阶。就该台阶的大小而言，即使将第二电极28埋入侧壁24，使第二电极28的表面与侧壁24的表面平齐，3~15 μ m左右的台阶也仍会产生。因此，为了即使产生该程度的台阶，触点37也越过第二电极28的台阶，触点37(侧面30a)需要至少16 μ m的弯曲面的高度P。
[0094]但是，根据图10，若添加剂的浓度为0.lg/L以上，则弯曲面的高度P为18μπι以上。因此，通过使电解液中的添加剂的浓度为0.lg/L以上(这在电解液的硫的浓度中相当于0.0156g/L以上)，使接触件的侧面平滑地弯曲，并且使设于弯曲面的触点滑动，能够更可靠地与电极接触。
[0095]另外，由图9C~图9F可知，通过在该范围内使电解液中的添加剂(或硫)的浓度变化，使接触件的弯曲面的曲率变化。
[0096]接着，对接触件的剖面形状的长宽比和弯曲面的关系进行研究。如图8的试样N0.1C，将电解液的添加剂的浓度固定在0.lg/L，使接触件的剖面的长宽比Η/D从2.0变化至0.2。在此，如图9G所示，H为接触件的高度，D为接触件的宽度。所使用的电解液(电解液的密度1110g/L)的组成和电铸条件如图11所示。添加剂为糖精钠(含硫率15.63wt%)0另外，各接触件的高度H均为200 μ m，通过使接触件的宽度D变化，使长宽比变化。在试样N0.2A中，宽度D为100 μ m,长宽比Η/D为2，试样N0.2B中，宽度D为150 μ m,长宽比H/D为1.3333，在试样N0.2C中，宽度D为200 μ m,长宽比Η/D为I，在试样N0.2D中，宽度D为250 μ m，长宽比H/D为0.8，在试样N0.2E中，宽度D为300 μ m、长宽比H/D为0.6667，在试样N0.2F中，宽度D为500 μ m,长宽比Η/D为0.4，在试样N0.2G中，宽度D为1000 μ m,长宽比Η/D为0.2。通过这样的条件使金属层析出，制作各试样的接触件。
[0097]图12A~图12G是表示在图11所示的条件下通过电铸法制作的试样N0.2A~2G的接触件(金属层)的剖面形状的显微镜照片。图12A表示长宽比为2的试样N0.2A的剖面。图12B表示长宽比为1.3333的试样N0.2B的剖面。图12C表示长宽比为I的试样N0.2C的剖面。图12D表示长宽比为0.8的试样N0.2D的剖面。图12E表示长宽比为0.6667的试样N0.2E的剖面。图12F表示长宽比为0.4的试样N0.2F的剖面。图12G表示长宽比为
0.2的试样N0.2G的剖面。另外，图13是表示试样N0.2A的弯曲面(上面)的外形的图，图14是表示试样N0.2F的弯曲面(上面)的外形的图，图15是表示试样N0.2G的弯曲面(上面)的外形的图。
[0098]由图12C~图12F、图13及图14可知，若接触件的长宽比为0.4以上，则接触件的弯曲面成为一个隆起的弯曲面，不产生凹陷。而若接触件的长宽比为0.2，则由图12G及图15可知，接触件的弯 曲面成为两个隆起，在中央部产生凹陷。这样，若接触件的弯曲面成为两个隆起，则产生接触件的接触面积增大，损害摩擦及磨损的降低效果，在凹陷中存留污物，接触可靠性降低的不良现象。因此，优选与接触件的长度方向垂直的剖面的接触件的长宽比Η/D为0.4以上。
[0099]另外，由图12A~图12F可知，通过在该范围内使接触件的剖面的长宽比Η/D变化，使接触件的弯曲面的曲率变化。
[0100]另外，在上述各实施方式中，接触件的剖面均为大致矩形状，但剖面大致是梯形等也没问题。
[0101]如上所述，本发明的接触件是至少一部分可以与一平面平行地弹性变形的接触件，其构成为，上述接触件的与上述平面平行的侧面的至少一部分以凸出的方式弯曲。
[0102]本发明的接触件的一实施方式是与上述平面平行的相互位于相反侧的两侧面中的一侧面以凸出的方式弯曲的构成。根据该实施方式，容易识别接触件的表背，故而在将接触件装入接触件收纳部件等时不容易弄错表背。
[0103]本发明的接触件的另一实施方式是与上述平面平行的相互位于相反侧的两侧面中的另一侧面为平坦面的构成。在该实施方式中，仅在一面形成弯曲即可，故而容易进行接触件的制造。
[0104]本发明的接触件的又一实施方式是具有从与上述平面垂直的方向观察细长地延伸的弹性变形部分，在与上述弹性变形部分延伸的方向垂直的剖面，上述弹性变形部分的与上述平面平行的侧面以凸出的方式弯曲的构成。根据该实施方式，因沿着弹性变形部分的延伸的方向使表面弯曲，故而沿着弹性变形部分的长度方向与其它部件的接触面积减小，能够提高摩擦及磨损的降低效果。
[0105]本发明的接触件的再一它实施方式是以凸出的方式弯曲的上述侧面沿着上述弹性变形部分的延伸的方向连续的构成。根据该实施方式，因接触件的弯曲的侧面和其它部件的摩擦一定，故而接触件弹性变形移动时不易产生振纹。
[0106]本发明的接触件其它实施方式中，弯曲的上述侧面的弯曲部分是触点。根据该实施方式，因触点的接触面积减小，故而触点的磨损减小。另外，由于触点为线接触或点接触，故而触点的接触压力增高，摩擦接触效果提高。
[0107]本发明的接触件的其它实施方式中，也可以通过电铸法制作。根据电铸法，能够容易地制作具有弯曲部分的较小的接触件。特别是在该接触件中，优选通过电铸法制作时的金属析出方向的表面以凸出的方式弯曲。
[0108]本发明的接触件装置是将本发明的接触件收纳于接触件收纳部件的接触件装置，其构成为，上述接触件的以凸出的方式弯曲的上述侧面配置为与平行于上述平面而设置的接触件收纳部件的表面接触的方式配置，上述接触件弹性变形时，上述接触件的以凸出的方式弯曲的上述侧面一边与上述接触件部件的表面接触一边滑动。
[0109]在本发明的接触件装 置中，由于使与接触件弹性变形的方向的面平行的侧面的至少一部分以凸出的方式弯曲，故而即使具有弯曲侧的侧面与接触件收纳容器接触，也能够降低接触件弹性变形时的与接触件收纳容器的摩擦，接触件能够平滑地弹性变形。另外，由于接触件弹性变形时的与接触件收纳容器的摩擦降低，故而接触件不易磨损。
[0110]本发明的接触件的制造方法是第一实施方式所述的接触件的制造方法，具有:将具备与接触件的形状对应的凹部的模型浸溃于电解液中的工序；在上述电解液中通过电铸法在上述凹部内使金属析出而形成接触件的工序，其结构为，通过在上述电解液中加入含硫的添加剂，使在上述模型的凹部内析出的金属的表面以凸出的方式弯曲。
[0111]通过本发明的
【发明者】们的研究可知，作为添加在电解液的添加剂，通过使用含硫的添加剂，能够使在凹部内析出的金属层的表面以凸出的方式弯曲。
[0112]另外，也可知通过使上述电解液中的上述添加剂的浓度变化，能够调节在上述模型的凹部内析出的金属的表面的曲率。
[0113]若添加剂的浓度为0.01g/升(以下，记为g/L)以下，则接触件制造时金属的析出面粗糙，不能作为接触件使用。而若电解液中的上述添加剂的浓度为0.lg/L以上，则能够得到平滑地弯曲的弯曲面。
[0114]另外，在调节制造接触件时在模型的凹部内析出的金属的表面的曲率，也可以使上述电解液中的上述硫的浓度变化。
[0115]若硫的浓度为0.0016g/L以下，则在制造接触件时金属的析出面粗糙，不能作为接触件使用。而若电解液中的硫的浓度为0.0156g/L以上，则能够得到平滑地弯曲的弯曲面。
[0116]另外，具有从与上述平面垂直的方向观察细长地延伸的弹性变形部分，在上述弹性变形部分延伸的方向垂直的剖面，将上述弹性变形部分的与上述平面平行的方向的尺寸设为D，将上述弹性变形部分的与上述平面垂直的方向的尺寸设为H时，通过使该剖面的长宽比H/D变化，也能够使弯曲面的曲率变化。
[0117]根据实验，在上述长宽比Η/D为0.2以下的情况下，在接触件的凸出的弯曲面进一步产生凹陷。而若 与弹性变形部分的延伸的方向垂直的剖面中的长宽比Η/D为0.4≤H/D，则能够得到没有凹陷的平滑的弯曲面。
[0118]另外，用于解决本发明的上述课题的技术方案是适当组合以上说明的构成要素的构成，本发明可通过该构成要素的组合而进行多种变化。
【权利要求】
1.一种接触件，至少一部分能够与一平面平行地弹性变形，其特征在于， 所述接触件的与所述平面平行的侧面的至少一部分以凸出的方式弯曲。
2.如权利要求1所述的接触件，其特征在于， 与所述平面平行的相互位于相反侧的两侧面中的一侧面以凸出的方式弯曲。
3.如权利要求2所述的接触件，其特征在于， 与所述平面平行的相互位于相反侧的两侧面中的另一侧面是平坦的面。
4.如权利要求1所述的接触件，其特征在于， 具有从与所述平面垂直的方向观察细长地延伸的弹性变形部分， 在与所述弹性变形部分的延伸的方向垂直的截面，所述弹性变形部分的与所述平面平行的侧面以凸出的方式弯曲。
5.如权利要求4所述的接触件，其特征在于， 以凸出的方式弯曲的所述侧面沿所述弹性变形部分延伸的方向连续。
6.如权利要求1所述的接触件，其特征在于， 弯曲的所述侧面的弯曲部分成为触点。
7.如权利要求1所述的接触件，其特征在于， 通过电铸法制作。
8.如权利要求7所述的接触件，其特征在于， 通过电铸法制作时的金属析出方向的表面以凸出的方式弯曲。
9.一种接触件装置，将权利要求1所述的接触件收纳于接触件收纳部件，其特征在于， 所述接触件的以凸出的方式弯曲的所述侧面以与平行于所述平面而设置的接触件收纳部件的表面接触的方式配置，在所述接触件弹性变形时，所述接触件的以凸出的方式弯曲的所述侧面一边与所述接触件部件的表面接触一边滑动。
10.一种接触件的制造方法，制作权利要求1所述的接触件，具有下述工序: 将具备与接触件的形状对应的凹部的模型浸溃于电解液中； 在所述电解液中通过电铸法在所述凹部内析出金属而形成接触件，其特征在于， 通过在所述电解液中添加含硫的添加剂，使所述模型的凹部内析出的金属的表面以凸出的方式弯曲。
11.如权利要求10所述的接触件的制造方法，其特征在于， 通过使所述电解液中的所述添加剂的浓度变化，调节在所述模型的凹部内析出的金属的表面的曲率。
12.如权利要求10所述的接触件的制造方法，其特征在于， 所述电解液中的所述添加剂的浓度为0.1g/升以上。
13.如权利要求10所述的接触件的制造方法，其特征在于， 通过使所述电解液中的所述硫的浓度变化，调节在所述模型的凹部内析出的金属的表面的曲率。
14.如权利要求10所述的接触件的制造方法，其特征在于， 所述电解液中的所述硫的浓度为0.0156g/升以上。
15.如权利要求10所述的接触件的制造方法，其特征在于， 具有从与所述平面垂直的方向观察细长延伸的弹性变形部分，在与所述弹性变形部分的延伸的方向垂直的截面，将所述弹性变形部分的与所述平面平行的方向的尺寸设为D，将所述弹性变形部分的与所述平面垂直的方向的尺寸设为H时，通过使该截面的长宽比Η/D变化，使所述接触件的以凸出的方式弯曲的部分的曲率变化。
16.如权利要求15所述的接触件的制造方法，其特征在于， 与所述弹性变形部分的延伸的方向垂直的截面中的长宽比Η/D满足下述条件，SP，.0.4 ≤ H/D。
【文档编号】H01R13/05GK104025228SQ201280058215
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年3月14日 优先权日:2011年12月15日
【发明者】冈住拓朗, 关寿昌 申请人:欧姆龙株式会社
【专利摘要】本发明的接触件(22)通过电铸法制造。接触件(22)具有曲折地平滑弯曲的曲折部(29a)，延长部(29b、29c)从曲折部(29a)的两端分别以在曲折部(29a)的周围绕行的方式延伸。在各延长部(29b、29c)的端部设有圆柱状的接触件端部(29d、29e)。接触件(22)在与垂直于厚度方向的平面平行的面内弹性弯曲。接触件(22)的一侧面(30a)在与接触件(22)的长度方向垂直的截面以凸出的方式弯曲，另一侧面(30b)成为与厚度方向垂直的平面。由此，即使在接触件与接触件收纳部件接触并弹性变形的情况下，也能够减小与接触件收纳部件之间的摩擦，能够平滑地变形，也能够降低磨损。
【专利说明】接触件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及接触件及其制造方法。具体而言，涉及用于开关及探针等的接触件和其制造方法。
【背景技术】
[0002]作为与垂直于厚度方向的平面平行地弹性变形的接触件，例如具有专利文献I记载的构成。该接触件用于插座。参照图1，在该插座11中，在形成于插座主体12的扁平的空室13内收纳接触件14。接触件14是对弹性板材进行冲压加工而成的零件，在曲折部15的两端具备触点16、17。收纳于插座主体12的接触件14的两触点16、17从插座主体12的上面及下面突出。而且，在该插座11中，若触点16、17与印刷基板等接触，则将曲折部15弹性压缩而使触点16、17退缩。另外，若触点16、17不与印刷基板等接触，则通过曲折部15的弹性恢复力使触点16、17如原状态地突出。
[0003]但是，在专利文献I记载的插座中，由于接触件的两侧面为平面，故而接触件和空室的壁面的接触面积增大。因此，接触件和空室的壁面之间的摩擦增大，妨碍接触件伸缩时的平滑的动作。特别是若在接触件的缘部残留有冲压加工时的飞边，则飞边勾挂空室的壁面，妨碍接触件伸缩时的平滑的动作。
[0004]另外，因专利文献I的接触件的两侧面为平坦面，故而接触件伸缩时的接触件和空室的壁面之间的摩擦大，接触件容易磨损。
[0005]另外，在形成均一厚度的平板状的接触件中，在形成将接触件压入接触件收纳部件的开口及孔内的构造的情况下，因接触件的角而容易将接触件收纳部件的开口及孔的边缘刮掉。
[0006]专利文献1:(日本)特开2002-134202号公报
【发明内容】
[0007]本发明是鉴于上述的技术问题而设立的，其目的在于提供一种接触件及其制造方法，即使在接触件一边与接触件收纳部件接触一边弹性变形的情况下，也能够减小接触件和接触件收纳部件之间的摩擦，接触件能够平滑地变形，另外，也能够减少磨损。
[0008]本发明的接触件，至少一部分能够与一平面平行地弹性变形，其中，所述接触件的与所述平面平行的侧面的至少一部分以凸出的方式弯曲。
[0009]在本发明的接触件中，由于使与接触件弹性变形的方向的面平行的侧面的至少一部分以凸出的方式弯曲，故而即使具有弯曲的一侧的侧面与另一部件接触，也能够降低接触件弹性变形时与另一部件的摩擦，接触件能够平滑地弹性变形。另外，由于降低接触件弹性变形时与另一部件的摩擦，故而接触件难以磨损。另外，由于接触件表面的至少一部分以凸出的方式弯曲，即使在必须将接触件压入另一部件的情况下，通过从弯曲的侧面侧插入，也能够容易地进行压入作业，另外，其它部件难以被接触件刮掉。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是专利文献I记载的插座的局部剖切的立体图；
[0011]图2A是本发明实施方式I的开关的断开状态的侧面图，图2B是沿着图2A的Xl-Xl线的放大剖面图；
[0012]图3A是本发明实施方式I的开关的接通状态的侧面图，图3B是沿着图3A的X2-X2线的放大剖面图；
[0013]图4A是收纳于图2A及图3A的开关中的接触件的立体图，图4B是图4A的X3部分的放大立体图；
[0014]图5A是本发明实施方式2的探针的立体图，图5B是表示接触件伸长时的探针的内部的立体图，图5C是表示将接触件压缩时的探针的内部的立体图，图是图5C的Y-Y线剖面图；
[0015]图6A~J是表示本发明的接触件的制造工序的概略剖面图；
[0016]图7是表示配置于电解槽内的母模型的剖面图；
[0017]图8表示使添加剂的浓度变化而制作接触件时的各试样的条件；
[0018]图9A~F表示以图8的条件制作的各试样的剖面，图9G是定义接触件的剖面的宽度、高度及弯曲面的高度的图；
[0019]图10是表示添加剂的浓度和弯曲面的高度的关系的图；
[0020]图11表示使接触件的剖面的长宽比变化而制作接触件时的各试样的条件；
[0021]图12A~G表示以图11的条件制作的各试样的剖面；
[0022]图13是表示图12A的接触件的弯曲面的形状的图；
[0023]图14是表示图12F的接触件的弯曲面的形状的图；
[0024]图15是表示图12G的接触件的弯曲面的形状的图。
[0025]标记说明
[0026]21:开关
[0027]22:接触件
[0028]23:壳体
[0029]24:侧壁
[0030]25:空室
[0031]26:周壁部
[0032]27:第一电极
[0033]28:第二电极
[0034]29a:曲折部
[0035]29b、29c:延长部
[0036]29d、29e:接触件端部
[0037]30a、30b:侧面
[0038]37:触点
[0039]38:嵌合孔
[0040]61:探针
[0041]62:接触件[0042]63:壳体
[0043]63a:壳体主体
[0044]63b:盖
[0045]64:曲折部
[0046]65:触点部
[0047]66:可动部
[0048]69:空室
[0049]81:接触件
[0050]82:母模型
[0051]89:电解槽
[0052]90:直流电源
[0053]91:对向电极
[0054]α:电解液
【具体实施方式】
[0055]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的优选实施方式。但是，本发明不限于以下的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内可进行各种设计变更。
[0056](实施方式I)
[0057]以下，参照图2Α~图4Β说明本发明实施方式I的接触件装置即开关的构造。图2Α是本发明实施方式I的开关21的断开状态的侧面图。另外，图2Β是沿着图2Α的Xl-Xl线的放大剖面图。图3Α是开关21的接通状态的侧面图。另外，图3Β是沿着图3Α的Χ2-Χ2线的放大剖面图。图4Α是收纳于开关21中的接触件22的立体图，图4Β是图4Α的Χ3部分的放大立体图(以上下反转的状态表示)。
[0058]如图2Α及图3Α所示，开关21是在接触件收纳部件即壳体23内收纳薄板状的接触件22 (触点)的元件。壳体23具备与侧壁24的侧面相邻且深度浅的空室25，空室25的前缘、后缘及底面通过形成U形的周壁部26包围。壳体23由绝缘材料例如合成树脂成形。另外，在周壁部26的内角部的一处形成有大致圆筒状的嵌合孔38。周壁部26的底面中从嵌合孔38的附近通过嵌合孔38的壁面，在周壁部26的后缘内埋入以L形弯曲的第一电极27，在侧壁24的内面下端部埋入第二电极28。第一电极27以与周壁部26的底面不产生台阶的方式埋入，第二电极28也以与侧壁24的内面不产生台阶的方式埋入。
[0059]接触件22是具有数十ym-数百μ m的细的线宽D的弹簧，通过电铸法(电铸造法)制作。如图4A所示，接触件22具有曲折地平滑弯曲的曲折部29a，延长部29b、29c从曲折部29a的两端分别以在曲折部29a的周围绕彳丁的方式延伸。在各延长部29b、29c的端部设有大致圆柱状的接触件端部29d、29e。接触件22在与垂直于厚度方向的平面平行的面内可弹性地弯曲，一侧面30a与进行平均时垂直于厚度方向的平面平行，另一侧面30b成为与垂直于厚度方向的平面平行的平面。另外，一侧面30a在与各部分的长度方向垂直的剖面以中央部凸出的方式平滑地弯曲，各剖面的顶点沿着接触件22的沿线方向延伸。即，在接触件22的除接触件端部29d、29e之外的各部分，如图4B所示，一侧面30a以柱面透镜状形成。另外，在接触件端部29d、29e，一侧面30a以半球状形成。延长部29c的弯曲面(侧面30a)中的与第二电极28对应的部位成为与第二电极28接触或分开的触点37。该触点37是简单的弯曲面，不适另外附加的触点材料。
[0060]如图2A及图2B所示，接触件22以具有弯曲的表面的侧面30a与侧壁24接触的方式被收纳于空室25内，一接触件端部29e被压入嵌合孔38内。被压入嵌合孔38的接触件端部29e与第一电极27接触，保持与第一电极27电连接的关系。接触件端部29e因从半球状弯曲的侧面30a被压入嵌合孔38，故而在将接触件端部29e压入嵌合孔38时，能够容易地进行接触件端部29e的压入作业，另外，通过接触件端部29e难以刮掉周壁部26 (嵌合孔38的边缘)。另外，壳体23的侧面开口也可以用盖板覆盖。
[0061]在侧壁24的侧面上部可转动地安装有操作部31。操作部31由杆32和凸轮33构成，在杆32的下面设有凸轮33。操作部31通过支承轴34将凸轮33的前端部转动自如地安装于侧壁24，若抓住杆32的基端部上下移动，则操作部31转动。操作部31通过旋转角度限制单元36限制转动范围，另外，若杆32与挡块35触碰，则杆32不再进一步下降。凸轮33的外周面与接触件22的延长部29b的上面接触。确定凸轮33的外周形状，以在拉起杆32的状态下，如图2A所示地使接触件22上下伸长，在压下杆32的状态下，如图3A所示地压缩接触件22。如图2A所示，在杆32拉起，接触件22伸长的状态下，接触件端部29e与第一电极27接触，接触件22的触点37如图2B所示地从第二电极28离开，将第一电极27和第二电极28电绝缘，开关21断开。与之相对，如图3A所示，在压下杆32将接触件22压缩的状态下，接触件端部29e与第一电极27接触，并且接触件22的触点37如图3B所示地与第二电极28接触，第一电极27和第二电极28电导通，开关21接通。
[0062]在该开关21中，因使接触件22的侧面30a弯曲，接触件22和壳体23的侧壁24线接触，接触面积减小。因 此，接触件22伸缩(弹性变形)时的摩擦减小，接触件22可顺畅地伸缩。另外，因接触件22和侧壁24的摩擦减小，故而接触件22和壳体23的磨损降低，开关21的寿命延长。
[0063]另外，因仅接触件22的一侧面30a弯曲，能够容易识别接触件22的表背(即侧面30a或侧面30b)，故而在将接触件22装入壳体23内时，容易判别接触件22的表背。特别是如图示例的接触件22那样，表背的形状类似而不易分辨的话，在安置收纳有多个接触件的盒及托盘时，可能会弄错表背，但只要仅一侧面30a弯曲，就可以从光的反射情况等容易地判别接触件22的表背。
[0064]另外，因触点37是接触件22的弯曲的侧面30a，触点37与第二电极28及侧壁24线接触，接触面积减小，触点37难以磨损。另外，因触点37的接触压力提高，故而如图3B的箭头标记那样地由于触点37在第二电极28的表面滑动而能够刮掉第二电极28表面的污垢及氧化膜，触点37带来的擦拭效果也提高。
[0065]另外，因触点37 (侧面30a)弯曲，如图2B中虚线所示，即使第二电极28从侧壁24伸出，或第二电极28的边缘产生飞边而在第二电极28的边缘产生台阶，触点37也不在台阶停留，能够越过台阶而与第二电极28接触。
[0066]另外，弯曲的侧面30a也可以一部分凹陷，具有两处隆起或两处以上的隆起部，但在该情况下，和壳体23的接触面积增加而摩擦增大，因此，如柱面透镜状那样优选为一处隆起。另外，弯曲的侧面30a的顶点也可以位于侧面30a的端部，但该情况下，顶点易磨损，因此，优选弯曲的隆起部的顶点远离侧面30a的端部。[0067]在本实施方式中，作为弯曲的一例，表示柱面透镜形状，但弯曲不限于此，只要是以半球形状为主的弓形地平滑弯曲的形状即可。
[0068](实施方式2)
[0069]接着，参照图5A~图说明本发明实施方式2的接触件装置即探针61。图5A是探针61的立体图。图5B是表示接触件62伸长时的探针61的内部的立体图。图5C是表示接触件62被压缩时的探针61的内部的立体图。图是沿着图5C的Y-Y线的剖面的放大图。
[0070]图5A-图5C所示的是用于电子零件检查用的探针61，在壳体63内收纳有接触件62。壳体63的外形为长方体形状，由壳体主体63a和盖63b构成。如图5B及图5C所示，在壳体主体63a的内面设有用于收纳接触件62的狭缝状的空室69。在壳体主体63a的上部具有与空室69连通的操作孔70，在下部具有与空室69连通的压入孔71。空室69、操作孔70及压入孔71为其深度(进深)与接触件62的厚度大致相等的空间。
[0071]接触件62通过电铸法制造，由曲折地平滑弯曲的曲折部64、从曲折部64的下端部向下方延伸的 触点部65、从曲折部64的上端部向上方延伸的可动部66构成。如图所示，接触件62以一侧面30a凸出的方式平滑地弯曲，另一侧面30b为平坦面。即，一侧面30a沿着曲折部64、触点部65、可动部66的各长度方向具有柱面透镜状的表面。另外，另一侧面30b也以剖面凸出的方式弯曲，两侧面30a、30b也可以为柱面透镜状。
[0072]压入孔71的宽度与触点部65的宽度相等。操作孔70的宽度比可动部66的宽度稍宽。在将接触件62装入壳体主体63a的情况下，从侧面30a侧向触点部65压入触点部65的上端部分并固定，且使可动部66插通操作孔70，在空室69内收纳曲折部64。此时，触点部65因从柱面透镜状弯曲的侧面30a压入压入孔71，故而在压入孔71内压入触点部65时，能够容易地进行触点部65的压入作业，另外，难以通过触点部65刮掉壳体主体63a (压入孔71的边缘)。若将接触件62装入壳体主体63a，则在壳体主体63a安装盖63b，将接触件62收纳于壳体63内。
[0073]在使该探针61例如与电子零件的端子接触而进行检查的情况下，将可动部66压下而使触点部65与电子零件的端子接触。若进一步压下可动部66，则如图5C所示，曲折部64被压缩而收缩，触点部65以适当的压力与端子接触。
[0074]空室69的厚度与接触件62的厚度相等，故而在曲折部64伸缩时，在空室69的壁面和曲折部64之间产生摩擦力。而且，若探针61为小型，曲折部64也细小，因此，曲折部64的弹性也减弱。因此，使触点部65从端子离开时，曲折部64可能难以伸长。但是，由于在该探针61中使侧面30a弯曲，故而侧面30a和空室69的壁面的接触面积减小，摩擦力减轻，曲折部64能够平滑地伸缩。另外，曲折部64的磨损也降低。
[0075]另外，在上述实施方式中，对开关和探针的情况进行了说明，本发明也能够用于除此之外的接触件装置例如连接器及插座等。
[0076](制造方法)
[0077]接着，通过图6A~图6J说明在实施方式1、2中说明的接触件的基于电铸法的制
造方法。
[0078]图6表示通过电铸法将接触件81 (即接触件22、62)成型的工序，图6A~图6F表示用于形成母模型82的工序(母模型形成工序)，图6G及图6H表示在模腔83内使金属电沉积而制作接触件81的工序(电沉积工序)，图61及图6J表示从母模型82剥离接触件81的工序(剥离工序)。另外，实际上在母模型82中形成多个模腔83，一次制作多个接触件81，为了便于说明，对制作一个接触件81的情况进行说明。
[0079]图6A是上面平坦的金属制的导电性基材84，至少在上面实施用于容易剥离电沉积的接触件81的处理。母模型形成工序中，首先如图6B所示，在导电性基材84的上面通过喷涂机或旋涂机涂敷负型光致抗蚀剂85而形成均一厚度的厚膜。然后，如图6C所示，对光致抗蚀剂85进行预烘焙后，如图6D所示，用掩模86覆盖形成模腔83的区域，对光致抗蚀剂85曝光。光致抗蚀剂85的被曝光的区域不溶化，故而显影时不溶，因此，仅被掩模86覆盖的区域通过显影溶解去除，如图6E所示，在光致抗蚀剂85形成有模腔83。在模腔83的底面露出导电性基材84。最后，通过对光致抗蚀剂85进行后烘焙，通过光致抗蚀剂85在导电性基材84的上面形成规定厚度的绝缘层87。图6F表示这样得到的母模型82。
[0080]另外，在图6中，用绝缘层87仅覆盖导电性基材84的上面，但实际上以在模腔83的内部之外不电沉积金属的方式也同样用绝缘层覆盖导电性基材84的下面及侧面等。
[0081]在电沉积工序中，如图7所示，将母模型82配置于电解槽89内，利用直流电源90在母模型82和对向电极91之间加电压，使电流在电解液α流动。在该电解液α中，作为构成元素加入含硫⑶的添加剂。作为该添加剂，例如使用糖精钠(C7H4NO3SNa)15若开始通电，则电解液α中的金属离子电沉积于导电性基材84的表面，金属层88析出。另一方面，绝缘层87因阻断电流，即使在母模型82和对向电极91之间加电压，金属也不会直接电沉积在绝缘层87。因此，如图6G所示，在模腔83的内部，金属层88从其底面在电压施加方向上成长。
[0082]若在电解液 α中加入含硫的添加剂，则电流难以沿着模腔83的内壁面流动，模腔83的中央部容易流过电流。其结果，在模腔83的中央部，金属层88的析出速度快，在接近模腔83的内壁面处，金属层88的析出速度慢，在模腔83内成长的金属层88的表面以中央部凸出的方式弯曲。
[0083]电沉积的金属层88 (接触件81)的厚度由电流的累计通电量进行管理。在通过监视通电电流的累计通电量，检测金属层88达到目的厚度后，切断直流电源90停止通电。其结果，如图6Η所示，通过希望厚度的金属层88，在模腔83内成形接触件81。
[0084]接触件81成形后,如图61所示,使绝缘层87溶解或剥离，另外如图6J所示,使接触件81从导电性基材84剥离，得到反转转印母模型82的形状的接触件81。
[0085]在这种制造方法中，如上所述，以与导电性基材84的上面重叠的方式形成厚膜的绝缘层87，通过使绝缘层87开口，在母模型82内形成模腔83，因此，能够利用光刻技术等精密地制作微细的模腔83，因此，能够利用电铸法制作微细且精密的接触件81。另外，通过在电解液α中作为构成元素加入含硫的添加剂，能够使接触件81的侧面30a(模腔内的析出方向的上面)弯曲。
[0086]作为使接触件81的侧面弯曲的方法，也能够进行冲压加工。但是，由于在冲压加工的情况下为粉碎加工，故而难以进行外形尺寸及板厚的精密的控制。而根据上述的电铸法，能够使接触件81的侧面30a整体弯曲，能够进行外形尺寸的精密控制。
[0087]另外，如图6F所示，若在绝缘层87形成模腔83后，对在模腔83内露出的导电性基材84进行蚀刻，使其以弯曲形状凹陷，则也能够使两侧面30a、30b弯曲。[0088]接着，对适于使接触件的侧面弯曲的添加剂的比率进行说明。本发明的
【发明者】们为了研究在电解液中加入的添加剂的最合适的比率，准备如图8的试样N0.1A~IF所示那样的组成的电解液(电解液的密度1110g/L)。电解液中含N1、Co、硼酸、界面活性剂及添加剂，I升电解液中的各成分的质量即各成分的浓度如图8所示。特别是就添加剂的浓度(g/L)而言，试样N0.1A中是Og/L (无添加剂)，试样N0.1B中是0.01g/L，试样N0.1C中是
0.1 g/L,试样N0.1D中是lg/L，试样N0.1E中是2g/L，试样N0.1F中是10g/L。添加剂是糖精钠(含硫率15.63wt%)。使用这些电解液在相同的电铸条件下(参照图8)使金属层析出，制作接触件。要利用电铸法制作的试样N0.1A~IF的接触件β具有如图9G所示那样的宽度D为200 μ m、高度H为200 μ m(长宽比I)的图案剖面。
[0089]图9A~图9F是表示在图8所示的条件下通过 电铸法制作的试样N0.1A~IF的接触件的剖面形状的显微镜照片。图9A是试样N0.1A，表示在电解液中的添加剂的浓度为Og/L(无添加剂)的情况下析出的金属层的剖面。图9B是试样N0.1B，表示在添加剂的浓度为0.01g/L(电解液的硫的浓度为0.0016g/L)的情况下析出的金属层的剖面。图9C是试样N0.1C，表示在添加剂的浓度为0.lg/L(硫的浓度为0.0156g/L)的情况下析出的金属层的剖面。图9D是试样N0.1D，表示在添加剂的浓度为lg/L(硫的浓度为0.1563g/L)的情况下析出的金属层的剖面。图9E是试样N0.1E，表示在添加剂的浓度为2g/L(硫的浓度为0.3126g/L)的情况下析出的金属层的剖面。图9F是试样N0.1F，表示在添加剂的浓度为10g/L(硫的浓度为1.563g/L)的情况下析出的金属层的剖面。
[0090]由图9C~图9F可知，电解液中的添加剂的浓度为0.lg/L以上，金属层的表面平滑地弯曲，但添加剂的浓度为0.01g/L以下时，如图9A及图9B所示，金属层的表面变得毛躁粗糙，不能作为接触件使用。在图9B的情况下，金属层的宽度及高度为200 μ m，而表面的凹凸的最大高低差为15 μ m左右，算术平均粗糙度Ra为1.1868 μ m，最大粗糙度Rz为
5.35354 μ m。图9A的情况也是与图9B的情况大致同等的粗糙度。
[0091]因此，可知为了将接触件的侧面形成为平滑地弯曲的形状，电解液中的添加剂的浓度只要为0.lg/L以上即可。
[0092]另外，电解液中的添加剂的浓度为0.lg/L以上的试样N0.1C~IF的弯曲面的高度P(参照图9G)分别是23 4 111、18 4 111、22 4 111、23 4 111。图10以图形表示该结果，横轴表示添加剂的浓度，纵轴表示弯曲面的高度P。
[0093]但是，在实施方式I的开关21中，将第二电极28埋入侧壁24时，因合成树脂的侧壁24的固化收缩及飞边的产生，如图2B所示，第二电极28从侧壁24伸出，在第二电极28的端部产生台阶。就该台阶的大小而言，即使将第二电极28埋入侧壁24，使第二电极28的表面与侧壁24的表面平齐，3~15 μ m左右的台阶也仍会产生。因此，为了即使产生该程度的台阶，触点37也越过第二电极28的台阶，触点37(侧面30a)需要至少16 μ m的弯曲面的高度P。
[0094]但是，根据图10，若添加剂的浓度为0.lg/L以上，则弯曲面的高度P为18μπι以上。因此，通过使电解液中的添加剂的浓度为0.lg/L以上(这在电解液的硫的浓度中相当于0.0156g/L以上)，使接触件的侧面平滑地弯曲，并且使设于弯曲面的触点滑动，能够更可靠地与电极接触。
[0095]另外，由图9C~图9F可知，通过在该范围内使电解液中的添加剂(或硫)的浓度变化，使接触件的弯曲面的曲率变化。
[0096]接着，对接触件的剖面形状的长宽比和弯曲面的关系进行研究。如图8的试样N0.1C，将电解液的添加剂的浓度固定在0.lg/L，使接触件的剖面的长宽比Η/D从2.0变化至0.2。在此，如图9G所示，H为接触件的高度，D为接触件的宽度。所使用的电解液(电解液的密度1110g/L)的组成和电铸条件如图11所示。添加剂为糖精钠(含硫率15.63wt%)0另外，各接触件的高度H均为200 μ m，通过使接触件的宽度D变化，使长宽比变化。在试样N0.2A中，宽度D为100 μ m,长宽比Η/D为2，试样N0.2B中，宽度D为150 μ m,长宽比H/D为1.3333，在试样N0.2C中，宽度D为200 μ m,长宽比Η/D为I，在试样N0.2D中，宽度D为250 μ m，长宽比H/D为0.8，在试样N0.2E中，宽度D为300 μ m、长宽比H/D为0.6667，在试样N0.2F中，宽度D为500 μ m,长宽比Η/D为0.4，在试样N0.2G中，宽度D为1000 μ m,长宽比Η/D为0.2。通过这样的条件使金属层析出，制作各试样的接触件。
[0097]图12A~图12G是表示在图11所示的条件下通过电铸法制作的试样N0.2A~2G的接触件(金属层)的剖面形状的显微镜照片。图12A表示长宽比为2的试样N0.2A的剖面。图12B表示长宽比为1.3333的试样N0.2B的剖面。图12C表示长宽比为I的试样N0.2C的剖面。图12D表示长宽比为0.8的试样N0.2D的剖面。图12E表示长宽比为0.6667的试样N0.2E的剖面。图12F表示长宽比为0.4的试样N0.2F的剖面。图12G表示长宽比为
0.2的试样N0.2G的剖面。另外，图13是表示试样N0.2A的弯曲面(上面)的外形的图，图14是表示试样N0.2F的弯曲面(上面)的外形的图，图15是表示试样N0.2G的弯曲面(上面)的外形的图。
[0098]由图12C~图12F、图13及图14可知，若接触件的长宽比为0.4以上，则接触件的弯曲面成为一个隆起的弯曲面，不产生凹陷。而若接触件的长宽比为0.2，则由图12G及图15可知，接触件的弯 曲面成为两个隆起，在中央部产生凹陷。这样，若接触件的弯曲面成为两个隆起，则产生接触件的接触面积增大，损害摩擦及磨损的降低效果，在凹陷中存留污物，接触可靠性降低的不良现象。因此，优选与接触件的长度方向垂直的剖面的接触件的长宽比Η/D为0.4以上。
[0099]另外，由图12A~图12F可知，通过在该范围内使接触件的剖面的长宽比Η/D变化，使接触件的弯曲面的曲率变化。
[0100]另外，在上述各实施方式中，接触件的剖面均为大致矩形状，但剖面大致是梯形等也没问题。
[0101]如上所述，本发明的接触件是至少一部分可以与一平面平行地弹性变形的接触件，其构成为，上述接触件的与上述平面平行的侧面的至少一部分以凸出的方式弯曲。
[0102]本发明的接触件的一实施方式是与上述平面平行的相互位于相反侧的两侧面中的一侧面以凸出的方式弯曲的构成。根据该实施方式，容易识别接触件的表背，故而在将接触件装入接触件收纳部件等时不容易弄错表背。
[0103]本发明的接触件的另一实施方式是与上述平面平行的相互位于相反侧的两侧面中的另一侧面为平坦面的构成。在该实施方式中，仅在一面形成弯曲即可，故而容易进行接触件的制造。
[0104]本发明的接触件的又一实施方式是具有从与上述平面垂直的方向观察细长地延伸的弹性变形部分，在与上述弹性变形部分延伸的方向垂直的剖面，上述弹性变形部分的与上述平面平行的侧面以凸出的方式弯曲的构成。根据该实施方式，因沿着弹性变形部分的延伸的方向使表面弯曲，故而沿着弹性变形部分的长度方向与其它部件的接触面积减小，能够提高摩擦及磨损的降低效果。
[0105]本发明的接触件的再一它实施方式是以凸出的方式弯曲的上述侧面沿着上述弹性变形部分的延伸的方向连续的构成。根据该实施方式，因接触件的弯曲的侧面和其它部件的摩擦一定，故而接触件弹性变形移动时不易产生振纹。
[0106]本发明的接触件其它实施方式中，弯曲的上述侧面的弯曲部分是触点。根据该实施方式，因触点的接触面积减小，故而触点的磨损减小。另外，由于触点为线接触或点接触，故而触点的接触压力增高，摩擦接触效果提高。
[0107]本发明的接触件的其它实施方式中，也可以通过电铸法制作。根据电铸法，能够容易地制作具有弯曲部分的较小的接触件。特别是在该接触件中，优选通过电铸法制作时的金属析出方向的表面以凸出的方式弯曲。
[0108]本发明的接触件装置是将本发明的接触件收纳于接触件收纳部件的接触件装置，其构成为，上述接触件的以凸出的方式弯曲的上述侧面配置为与平行于上述平面而设置的接触件收纳部件的表面接触的方式配置，上述接触件弹性变形时，上述接触件的以凸出的方式弯曲的上述侧面一边与上述接触件部件的表面接触一边滑动。
[0109]在本发明的接触件装 置中，由于使与接触件弹性变形的方向的面平行的侧面的至少一部分以凸出的方式弯曲，故而即使具有弯曲侧的侧面与接触件收纳容器接触，也能够降低接触件弹性变形时的与接触件收纳容器的摩擦，接触件能够平滑地弹性变形。另外，由于接触件弹性变形时的与接触件收纳容器的摩擦降低，故而接触件不易磨损。
[0110]本发明的接触件的制造方法是第一实施方式所述的接触件的制造方法，具有:将具备与接触件的形状对应的凹部的模型浸溃于电解液中的工序；在上述电解液中通过电铸法在上述凹部内使金属析出而形成接触件的工序，其结构为，通过在上述电解液中加入含硫的添加剂，使在上述模型的凹部内析出的金属的表面以凸出的方式弯曲。
[0111]通过本发明的
【发明者】们的研究可知，作为添加在电解液的添加剂，通过使用含硫的添加剂，能够使在凹部内析出的金属层的表面以凸出的方式弯曲。
[0112]另外，也可知通过使上述电解液中的上述添加剂的浓度变化，能够调节在上述模型的凹部内析出的金属的表面的曲率。
[0113]若添加剂的浓度为0.01g/升(以下，记为g/L)以下，则接触件制造时金属的析出面粗糙，不能作为接触件使用。而若电解液中的上述添加剂的浓度为0.lg/L以上，则能够得到平滑地弯曲的弯曲面。
[0114]另外，在调节制造接触件时在模型的凹部内析出的金属的表面的曲率，也可以使上述电解液中的上述硫的浓度变化。
[0115]若硫的浓度为0.0016g/L以下，则在制造接触件时金属的析出面粗糙，不能作为接触件使用。而若电解液中的硫的浓度为0.0156g/L以上，则能够得到平滑地弯曲的弯曲面。
[0116]另外，具有从与上述平面垂直的方向观察细长地延伸的弹性变形部分，在上述弹性变形部分延伸的方向垂直的剖面，将上述弹性变形部分的与上述平面平行的方向的尺寸设为D，将上述弹性变形部分的与上述平面垂直的方向的尺寸设为H时，通过使该剖面的长宽比H/D变化，也能够使弯曲面的曲率变化。
[0117]根据实验，在上述长宽比Η/D为0.2以下的情况下，在接触件的凸出的弯曲面进一步产生凹陷。而若 与弹性变形部分的延伸的方向垂直的剖面中的长宽比Η/D为0.4≤H/D，则能够得到没有凹陷的平滑的弯曲面。
[0118]另外，用于解决本发明的上述课题的技术方案是适当组合以上说明的构成要素的构成，本发明可通过该构成要素的组合而进行多种变化。
【权利要求】
1.一种接触件，至少一部分能够与一平面平行地弹性变形，其特征在于， 所述接触件的与所述平面平行的侧面的至少一部分以凸出的方式弯曲。
2.如权利要求1所述的接触件，其特征在于， 与所述平面平行的相互位于相反侧的两侧面中的一侧面以凸出的方式弯曲。
3.如权利要求2所述的接触件，其特征在于， 与所述平面平行的相互位于相反侧的两侧面中的另一侧面是平坦的面。
4.如权利要求1所述的接触件，其特征在于， 具有从与所述平面垂直的方向观察细长地延伸的弹性变形部分， 在与所述弹性变形部分的延伸的方向垂直的截面，所述弹性变形部分的与所述平面平行的侧面以凸出的方式弯曲。
5.如权利要求4所述的接触件，其特征在于， 以凸出的方式弯曲的所述侧面沿所述弹性变形部分延伸的方向连续。
6.如权利要求1所述的接触件，其特征在于， 弯曲的所述侧面的弯曲部分成为触点。
7.如权利要求1所述的接触件，其特征在于， 通过电铸法制作。
8.如权利要求7所述的接触件，其特征在于， 通过电铸法制作时的金属析出方向的表面以凸出的方式弯曲。
9.一种接触件装置，将权利要求1所述的接触件收纳于接触件收纳部件，其特征在于， 所述接触件的以凸出的方式弯曲的所述侧面以与平行于所述平面而设置的接触件收纳部件的表面接触的方式配置，在所述接触件弹性变形时，所述接触件的以凸出的方式弯曲的所述侧面一边与所述接触件部件的表面接触一边滑动。
10.一种接触件的制造方法，制作权利要求1所述的接触件，具有下述工序: 将具备与接触件的形状对应的凹部的模型浸溃于电解液中； 在所述电解液中通过电铸法在所述凹部内析出金属而形成接触件，其特征在于， 通过在所述电解液中添加含硫的添加剂，使所述模型的凹部内析出的金属的表面以凸出的方式弯曲。
11.如权利要求10所述的接触件的制造方法，其特征在于， 通过使所述电解液中的所述添加剂的浓度变化，调节在所述模型的凹部内析出的金属的表面的曲率。
12.如权利要求10所述的接触件的制造方法，其特征在于， 所述电解液中的所述添加剂的浓度为0.1g/升以上。
13.如权利要求10所述的接触件的制造方法，其特征在于， 通过使所述电解液中的所述硫的浓度变化，调节在所述模型的凹部内析出的金属的表面的曲率。
14.如权利要求10所述的接触件的制造方法，其特征在于， 所述电解液中的所述硫的浓度为0.0156g/升以上。
15.如权利要求10所述的接触件的制造方法，其特征在于， 具有从与所述平面垂直的方向观察细长延伸的弹性变形部分，在与所述弹性变形部分的延伸的方向垂直的截面，将所述弹性变形部分的与所述平面平行的方向的尺寸设为D，将所述弹性变形部分的与所述平面垂直的方向的尺寸设为H时，通过使该截面的长宽比Η/D变化，使所述接触件的以凸出的方式弯曲的部分的曲率变化。
16.如权利要求15所述的接触件的制造方法，其特征在于， 与所述弹性变形部分的延伸的方向垂直的截面中的长宽比Η/D满足下述条件，SP，.0.4 ≤ H/D。
【文档编号】H01R13/05GK104025228SQ201280058215
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年3月14日 优先权日:2011年12月15日
【发明者】冈住拓朗, 关寿昌 申请人:欧姆龙株式会社
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