电接点、连接器以及电接点的制造方法技术

本发明专利技术所涉及的电接点是使用在包含电阻率为1.59×10

Manufacturing methods of electrical contacts, connectors and electrical contacts

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电接点、连接器以及电接点的制造方法
本专利技术涉及电接点、连接器以及电接点的制造方法。
技术介绍
在汽车中，为了使复杂的系统安全地发挥功能，需要线束具有较高的接触可靠性。而且，汽车的线束用连接器中，随着小型化或轻量化，需要根据导通机制来提高接触可靠性。然而，连接器的电接点的接触面很多情况下是利用铜或铜合金等金属来形成、或者利用在上述金属上设置的锡或锡合金的镀层来形成。这些情况下，当在接触面生成铜的氧化物膜时，导通因该氧化物膜而被阻碍，接触可靠性降低。需要说明的是，对于生成有氧化物膜的电接点，需要施加较大的接触力破坏氧化物膜，使金属表面彼此接触。该氧化物膜导致的接触可靠性降低不限于汽车的线束用连接器中的电接点，在各种电气设备中使用的连接器、开关、继电器等对电路进行开闭的装置所具备的电接点中也是个问题。与此相对，已知在上述接触面上形成贵金属的镀层，抑制氧化物膜的生成。例如，在专利文献1中公开了一种电接点的端子构造，其具备：基板；复合材料层，该复合材料层设置在该基板上，并使碳聚合物系材料作为增强材料而分散在由金或者金合金构成的母材中；以及金膜或金合金膜，该金膜或金合金膜将该复合材料膜层的至少一部分覆盖。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-204651号公报
技术实现思路
专利技术欲解决的技术问题然而，由于贵金属价格较高，若形成贵金属的镀层，会存在电接点的生产成本变高的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种接触可靠性高且抑制了生产成本的电接点。用于解决问题的技术手段本专利技术所涉及的电接点是使用在包含电阻率为1.59×10-8Ωm以上且9.00×10-7Ωm以下的金属材料的基材上具有包含碳材料的层的电接点材料来制作而成的电接点，其特征在于，上述碳材料是石墨烯单层体或者层叠有多个该石墨烯单层体而成的石墨烯层叠体。专利技术效果本专利技术所涉及的电接点的接触可靠性高，并且抑制了生产成本。附图说明图1是表面波等离子体CVD装置的示意图。图2是示出制造例1的具有包含石墨烯单层体的层的铜箔的光学显微镜图像的图。图3是示出制造例1的具有包含石墨烯单层体的层的铜箔的负载电阻值的图。图4是示出对制造例1的具有包含石墨烯单层体的层的铜箔进行氧化处理后的负载电阻值的图。图5是示出比较制造例1的铜箔的光学显微镜图像的图。图6是示出比较制造例1的铜箔的负载电阻值的图。图7是示出针对比较制造例1的铜箔进行氧化处理后的负载电阻值的图。图8是示出制造例2的具有包含石墨烯单层体的层的铜基板的外观的图。图9是示出制造例2的具有包含石墨烯单层体的层的铜基板的光学显微镜图像的图。图10是针对制造例2的具有包含石墨烯单层体的层的铜基板，示出拉曼光谱的图。图11是示出制造例3的具有包含石墨烯层叠体的层的镍基板的外观的图。图12是示出制造例3的具有包含石墨烯单层体的层的镍基板的光学显微镜图像的图。图13是针对制造例3的具有包含石墨烯层叠体的层的镍基板，示出拉曼光谱的图。图14是针对制造例3的具有包含石墨烯层叠体的层的镍基板，示出负载电阻值的图。符号说明1CVD装置10放电室12气体供给部14等离子体产生部16加热器18辊具体实施方式<电接点材料>本专利技术所使用的电接点材料在包含金属材料的基材上具有包含碳材料的层。在本说明书中，也将包含碳材料的层称为碳材料层。[基材]基材包含电阻率为1.59×10-8Ωm以上且9.00×10-7Ωm以下的金属材料。当金属材料的电阻率处于上述范围时，能够适当地用作电接点。需要说明的是，电阻率是在20℃时的值。作为金属材料，只要电阻率在上述范围内，则没有特别限制，例如可以列举：银(电阻率：1.59×10-8Ωm)、铜(电阻率：1.68×10-8Ωm)、金(电阻率：2.21×10-8Ωm)、铝(电阻率：2.65×10-8Ωm)、镍(电阻率：6.99×10-8Ωm)、锡(电阻率：1.09×10-7Ωm)以及它们的合金。上述合金可以是将2种以上的从由银、铜、金、铝、镍以及锡组成的组中选出的金属元素M1组合而成的合金，也可以是将1种或2种以上的金属元素M1与1种或2种以上的除金属元素M1以外的金属元素M2组合而成的合金，这些合金也可以还包含非金属元素。需要说明的是，上述合金在合金中通常含有共计50质量％以上的金属元素M1。作为上述合金，具体地可以列举铜合金，更具体地可以列举：JISC2600、JIS2700等铜与锌的合金(电阻率通常为5×10-8Ωm以上且7×10-8Ωm以下)、JISC1020、JIS1100等铜与锡的合金。作为金属材料，也可以适当地使用奥氏体不锈钢(例如SUS304、SUS316)等不锈钢。需要说明的是，此处示例的合金的电阻率通常处于上述范围内。在这些材料中，从用作线束用连接器的观点来说，适合使用铜、铜合金、铝、铝合金、不锈钢，更适合使用铜、铜合金。基材的形状和大小只要能够制作期望的电接点，则没有特别限制。基材的厚度例如在0.15mm以上且3.0mm以下。[碳材料层]在上述电接点材料中，在基材上设置有碳材料层，从而在使用该电接点材料制作电接点的情况下，能够抑制在基材上生成金属氧化物膜。因此，在本专利技术的电接点中，能够实现优良的接触可靠性，而不会阻碍导通。另外，与利用贵金属的镀层来抑制生成金属氧化物膜的现有电接点相比，本专利技术的电接点能够以低成本制造。而且，在本专利技术的电接点中，通过使用在基材上设置有碳材料层的电接点材料，从而能够实现低摩擦。构成含有碳材料的层的碳材料是石墨烯单层体或多个该石墨烯单层体层叠而成的石墨烯层叠体。石墨烯单层体是片状物质，具有由sp2键合的碳原子构成的平面的六边形晶格结构。石墨烯层叠体是多个(即2层以上)上述石墨烯单层体层叠而成的层叠体。在本说明书中，在石墨烯层叠体中也包括多个上述石墨烯单层体层叠而构成的石墨。碳材料层的厚度为0.335nm以上。需要说明的是，该下限值与石墨烯单层体时的1个碳原子的厚度相对应。另外，为了能够发挥作为电接点的优良的导通以及接触可靠性，碳材料层的厚度优选为0.335nm以上且1.0mm以下。需要说明的是，该厚度的碳材料层包括：石墨烯单层体；和石墨烯层叠体，该石墨烯层叠体为从层叠2层石墨烯单层体而成的层叠体到层叠多个石墨烯单层体而成的层叠体(一般被称为石墨的层叠体)。在石墨烯单层体的情况下，碳材料层的厚度能够利用原子力显微镜(AFM)来测量。另一方面，在多层化并且变厚的情况下，碳材料层的厚度可以利用激光轮廓仪来测量。需要说明的是，在层叠了多个石墨烯单层体的情况下，如果层叠数(厚度)少，也可以利用原子力显微镜(AFM)来测量。另外，在基材上形成有包含石墨烯单层体的层的状况以及形成有包含层叠了通常2层以上石墨烯单层体而成的层叠体(例如一般被称为多层石墨烯的层叠体)的层的状况，能够通过例如测量拉曼光谱来确认。具体地，在拉曼光谱中，在观测到G带(1585cm-1附近)和2D带(2700cm-1附近)的情况下，能够认定为构成基材上的层的碳材料是石墨烯单层体或者上述层叠体。而且，根据2D带的位置及形状和2D带与G带的强度比，能够确认构成基材上的层的碳材料是否为石墨烯单层体或者是层叠有几层石墨烯单层体而成的层叠体(参照A.C.Ferrari,J.C.Mey本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电接点，是使用电接点材料制作成的电接点，所述电接点材料在包含电阻率为1.59×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.21 JP 2016-184601;2017.09.14 JP 2017-176621.一种电接点，是使用电接点材料制作成的电接点，所述电接点材料在包含电阻率为1.59×10-8Ωm以上且9.00×10-7Ωm以下的金属材料的基板上具有包含碳材料的层，所述电接点的特征在于，所述碳材料是石墨烯单层体或者层叠有多个该石墨烯单层体而成的石墨烯层叠体。2.如权利要求1所述的电接点，其中，包含所述碳材料的层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：森喜久男，清水哲夫，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，国立研究开发法人产业技术综合研究所，
类型：发明
国别省市：日本,JP