コンタクト及びコンタクトの製造方法
【課題】きれいな凹凸形状を有するコンタクトを提供する。
【解決手段】コンタクト３１は、ほぼ平行となった固定片３２と可動片３３を連結部３４で連結したものである。可動片３３の先端部下面には、フレキシブルプリント基板などに接触させるための可動接点部３５を設け、可動片３３の後端部には、カム部で押して可動片３３を傾かせるための操作受け部３６を設けている。固定片３２の前端部はコネクタのハウジングに嵌合させるための嵌合部３７となる。このコンタクト３１において、可動接点部３５の接触面となる接点接触面３５ａには、コンタクト３１の幅方向に沿って延伸した凹凸形状が設けられる。この凹凸形状は、電鋳法によってコンタクトを作製する際に設ける。また、嵌合部３７の下面は圧接面３７ａ、すなわちハウジングの底面に接触する接触面となっており、この圧接面３７ａにもコンタクト３１の幅方向に沿って延伸した凹凸形状が設けられている。
【解決手段】コンタクト３１は、ほぼ平行となった固定片３２と可動片３３を連結部３４で連結したものである。可動片３３の先端部下面には、フレキシブルプリント基板などに接触させるための可動接点部３５を設け、可動片３３の後端部には、カム部で押して可動片３３を傾かせるための操作受け部３６を設けている。固定片３２の前端部はコネクタのハウジングに嵌合させるための嵌合部３７となる。このコンタクト３１において、可動接点部３５の接触面となる接点接触面３５ａには、コンタクト３１の幅方向に沿って延伸した凹凸形状が設けられる。この凹凸形状は、電鋳法によってコンタクトを作製する際に設ける。また、嵌合部３７の下面は圧接面３７ａ、すなわちハウジングの底面に接触する接触面となっており、この圧接面３７ａにもコンタクト３１の幅方向に沿って延伸した凹凸形状が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンタクト及びコンタクトの製造方法に関する。たとえば、ハウジングに組み込まれてコネクタを形成するコンタクトや、当該コンタクトの製造に用いることのできるコンタクトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すような構造のコネクタが開示されている。このコネクタ１１のハウジング１２内には、２種類のコンタクト（接続端子）が組み込まれる。図２に一方のコンタクト２１を示す。このコンタクト２１は、固定片２２と可動片２３がほぼ平行となっており、固定片２２と可動片２３とが両片２２、２３に垂直な連結部２４により連結されている。可動片２３の前端部下面には可動接点部２５が設けられ、可動片２３の後端部がコネクタ１１のカム部１４により作用を受ける操作受け部２６となっている。また、固定片２２の後部に形成された嵌合部２７のうち連結部２４に近い位置の上面には抜止め部２８が突出し、固定片２２の前端部下面には固定用脚部２９が突出している。
【０００３】
コンタクト２１は、図１（Ａ）に示すように、ハウジング１２の挿入孔１５内に前方から挿入され、固定用脚部２９の背面がハウジング１２のベース１２ａ前端に当たって止まる。嵌合部２７はハウジング１２のベース１２ａと押え部１２ｂの間に圧入され、抜止め部２８を押え部１２ｂの下面に嵌合させることによって嵌合部２７の下面をベース１２ａに圧接させ、抜け止めされる。また、コンタクト２１の操作受け部２６と嵌合部２７との間には、カム部１４が入り込んでいる。このカム部１４は、操作レバー１３で回転操作される。
【０００４】
そして、コネクタ１１にフレキシブルプリント基板１６を接続するときには、図１（Ｂ）に示すように、連結部２４よりも前方において固定片２２と可動片２３の間にフレキシブルプリント基板１６を挿入する。ついで、操作レバー１３を倒してカム部１４を回転させ、カム部１４で操作受け部２６を押し上げる。操作受け部２６を押し上げると、可動接点部２５が下がってフレキシブルプリント基板１６の上面に圧接される。フレキシブルプリント基板１６は、こうして撓んだ状態で可動接点部２５と固定片２２との間に噛み込まれて保持される。また、可動接点部２５がフレキシブルプリント基板１６の電極パッドに圧接することで、コネクタ１１とフレキシブルプリント基板１６が電気的に接続される。
【０００５】
しかし、コネクタ１１は用途によっては振動を受ける場合がある。また、コンタクト２１は掴んでいるフレキシブルプリント基板１６によって引っ張り力を受ける場合もある。そのため、このようなコネクタ１１においては、コンタクト２１がハウジングから抜けて徐々に緩んでくるおそれを払拭することができない。
【０００６】
また、このコンタクト２１は、可動接点部２５をフレキシブルプリント基板１６の電極パッドに圧接させるだけでフレキシブルプリント基板１６と電気的に接続しているので、可動接点部２５と電極パッドとの電気的な接触を安定させることが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−８６８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的とするところは、きれいな凹凸形状を有するコンタクトを提供することにある。また、当該コンタクトの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るコンタクトは、他部材との接触部に凹条又は凸条のうち少なくとも一方からなる凹凸形状を設けたコンタクトであって、電鋳法によって作製する際に、前記凹凸形状を設けられていることを特徴としている。
【００１０】
本発明のコンタクトは、他部材との接触部に凹凸形状を設けているので、他部材との接触圧を高めることができる。よって、電気的接触及び機械的接触を確実にすることができる。すなわち、他部材との接触部、たとえば接点部に凹凸形状を設けてあれば、他部材の電極表面の汚れや酸化膜を凹凸形状によって破壊し、その下の電極を露出させることができ、電気的接触の信頼性を向上させることができる。また、他部材との接触部、たとえば圧接部に凹凸形状を設けてあれば、コンタクトを他部材に嵌合させたときに他部材との摺動抵抗が高くなり、コンタクトが緩んだり抜けたりするのを防ぐことができる。
さらに、本発明のコンタクトは、電鋳法によって作製する際に凹凸形状を設けられているので、パンチ加工によってコンタクトを作製する場合にくらべてきれいな凹凸形状を作製することができる。
【００１１】
本発明に係るコンタクトのある実施態様は、前記凹凸形状が少なくとも凸条を有し、当該凸条の先端が湾曲していることを特徴としている。かかる実施態様によれば、凸条の先端が湾曲しているので、凹凸形状の接触圧を非常に高くすることができる。
【００１２】
本発明に係るコンタクトの別な実施態様は、前記凹凸形状を構成する凸条又は凹条が幅方向の一端から他端まで連続していることを特徴としている。かかる実施態様によれば、凹凸形状を構成する凸条又は凹条が幅方向の一端から他端まで連続しているので、他部材との接触が安定し、コンタクトが傾いたりしにくくなる。
【００１３】
本発明に係るコンタクトのさらに別な実施態様は、前記他部材との接触部が接点部であって、前記凹凸形状が、当該接点部の押圧方向及びワイピング方向に垂直な方向に延伸していることを特徴としている。かかる実施態様では、凹凸形状の凸条が他部材の電極などに線状に当接し、線状に当接している方向と直交する方向へワイピングされる。よって、線状に当接した凸条がそれと直交する方向へ移動して電極表面を面状にワイピングするので、電極パッドの表面の汚れや酸化膜を効率よく破壊することができ、接点部の接触信頼性をより一層向上させることができる。
【００１４】
本発明に係るコンタクトのさらに別な実施態様は、前記他部材との接触部が他部材への圧接面であって、前記凹凸形状が、前記他部材への挿入方向に垂直な方向に延伸していることを特徴としている。かかる実施態様によれば、挿入方向と凹凸形状の延びている方向とが直交しているので、コンタクトが挿入方向に動きにくく、コンタクトの抜けや緩みを防止することができる。
【００１５】
本発明に係る第１のコネクタは、本発明に係るコンタクトをハウジング内に納めたことを特徴としている。係るコネクタによれば、コンタクトをハウジング内にしっかりと組み込むことができ、コンタクトがハウジングから抜けにくくなる。また、フレキシブルプリント基板などの電極パッドとの電気的接触の信頼性も向上する。
【００１６】
本発明に係るコンタクトの第１の製造方法は、本発明に係るコンタクトを製造する方法であって、電極板の表面にレジスト膜を形成する工程と、縁の少なくとも一部に微細な凹凸が描かれたマスクパターンを有するフォトマスクを用いて前記レジスト膜に露光する工程と、前記レジスト膜を現像して前記レジスト膜に成形用開口をあける工程と、前記成形用開口内に電鋳法によって電鋳材料を堆積させて賦形する工程とを有している。ここでいう縁とは、内周側の縁であってもよく、外周側の縁であってもよい。本発明の第１の製造方法によれば、フォトマスクに形成されたマスクパターンの凹凸によってコンタクトの表面に凹凸形状を作製することができる。また、フォトマスクに任意の形状をデザインすることによってコンタクトに所望の凹凸パターンを形成することができる。
【００１７】
本発明に係るコンタクトの第２の製造方法は、本発明に係るコンタクトを製造する方法であって、電極板の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜とフォトマスクとの間に微粒子群を分布させた状態で、前記レジスト膜に露光する工程と、前記レジスト膜を現像して前記レジスト膜に成形用開口をあける工程と、前記成形用開口内に電鋳法によって電鋳材料を堆積させて賦形する工程とを有している。本発明の第２の製造方法によれば、高価なフォトマスクを用いないでコンタクトに凹凸形状を作製することができ、コンタクトの製造コストを安価にできる。
【００１８】
本発明に係るコンタクトの第３の製造方法は、本発明に係るコンタクトを製造する方法であって、表層部に微粒子層を有するドライフィルムレジストを用いてレジスト膜を電極板の表面に配設する工程と、前記レジスト膜に露光及び現像を行って前記レジスト膜に成形用開口をあける工程と、前記成形用開口内に電鋳法によって電鋳材料を堆積させて賦形する工程とを有している。ドライフィルムの表層部の微粒子層としては、ドライフィルムの製造工程及び流通工程において密着防止のためにドライフィルムレジストの表面に貼られている滑剤入りの保護フィルムを用いることができる。本発明の第３の製造方法によれば、高価なフォトマスクを用いないでコンタクトに凹凸形状を作製することができ、またドライフィルムレジストの保護フィルムを利用できるので、コンタクトの製造コストを安価にできる。
【００１９】
本発明に係るコンタクトのさらに別な実施態様は、本発明に係るコンタクトの第１−第３の製造方法により、凹条又は凸条の少なくとも一方からなる凹凸形状を表面に設けられたものである。かかるコンタクトでは、電鋳法によって製造されるコンタクトの表面に、簡単な方法で微細な凹凸形状を付与することができる。
【００２０】
本発明に係る第２のコネクタは、本発明に係るコンタクトの第１−第３の製造方法によって製造されたコンタクトを、ハウジング内に納めたことを特徴としている。係るコネクタによれば、コンタクトをハウジング内にしっかりと組み込むことができ、コンタクトがハウジングから抜けにくくなる。また、フレキシブルプリント基板などの電極パッドとの電気的接触の信頼性も向上する。
【００２１】
なお、本発明における前記課題を解決するための手段は、以上説明した構成要素を適宜組み合せた特徴を有するものであり、本発明はかかる構成要素の組合せによる多くのバリエーションを可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、従来のコネクタを示す断面図である。
【図２】図２は、図１のコネクタに用いられているコンタクトの斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態によるコンタクトの、上下反転した状態の斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は、図３に示すコンタクトの接点部を示す拡大斜視図である。図４（Ｂ）は、図３に示すコンタクトの嵌合部を示す拡大斜視図である。
【図５】図５（Ａ）は、図３のコンタクトを用いたコネクタの断面図である。図５（Ｂ）は、当該コネクタにフレキシブルプリント基板を接続した状態を示す断面図である。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、凹凸形状を設ける種々の面を示す断面図である。
【図７】図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）は、図３に示すコンタクトの作用説明図である。
【図８】図８は、プレスにより打ち抜かれた金属部品の断面を示す。
【図９】図９（Ａ）は、幅方向に沿って端から端まで連続的に延びた断面円弧状の凸条により構成された凹凸パターンを表した斜視図である。図９（Ｂ）は、図８の切断面を模式的に表した斜視図である。
【図１０】図１０（Ａ）−図１０（Ｃ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第１の製造方法を示す概略図である。
【図１１】図１１（Ａ）−図１１（Ｃ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第１の製造方法を示す概略図であって、図１０（Ｃ）の続図である。
【図１２】図１２（Ａ）−図１２（Ｄ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第１の製造方法を示す概略図であって、図１１（Ｃ）の続図である。
【図１３】図１３は、レジストの表面に分散させた微粒子を示す。
【図１４】図１４は、金属部品の第１の製造方法により形成されたレジストの凹凸パターンを示す。
【図１５】図１５は、微粒子の粒子径と金属部品に形成される凹凸形状のストライプ径との関係を示す図である。
【図１６】図１６（Ａ）−図１６（Ｃ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第２の製造方法を示す概略図である。
【図１７】図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第２の製造方法を示す概略図であって、図１６（Ｃ）の続図である。
【図１８】図１８（Ａ）−図１８（Ｃ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第２の製造方法を示す概略図であって、図１７（Ｂ）の続図である。
【図１９】図１９は、金属部品の第２の製造方法により形成されたレジストの凹凸パターンを示す。
【図２０】図２０は、図１９のＸ部を拡大して示す。
【図２１】図２１（Ａ）−図２１（Ｃ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第３の製造方法を示す概略図である。
【図２２】図２２（Ａ）−図２２（Ｄ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第３の製造方法を示す概略図であって、図２１（Ｃ）の続図である。
【図２３】図２３は、本発明に係る別なコネクタを示す外観斜視図である。
【図２４】図２４は、図２３のコネクタの断面図である。
【図２５】図２５は、図２３のコネクタとバッテリーとの接続状態を示す図であり、図２５（Ａ）は接続前の状態の断面図、図２５（Ｂ）は接続後の状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々設計変更することができる。
【００２４】
（コンタクトの構造）
図３は、本発明の一実施形態によるコンタクト３１の斜視図であって、上下を反転させた状態で表している。このコンタクト３１は、電鋳法によって作製される微小な接続端子である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、コンタクト３１の一部を拡大した図である。また、図５（Ａ）は当該コンタクト３１を組み込んだコネクタ５１の断面図、図５（Ｂ）はフレキシブルプリント基板４６を接続されたコネクタ５１の断面図である。
【００２５】
コンタクト３１は、固定片３２と可動片３３がほぼ平行となっており、固定片３２と可動片３３とが両片３２、３３にほぼ垂直な連結部３４により一体に連結されている。可動片３３の前端部下面には三角形状をした可動接点部３５が突出し、可動片３３の後端部はコネクタ５１のカム部より作用を受ける操作受け部３６となっている。また、固定片３２の前端部は、コンタクト３１をハウジング５２の挿入孔に納めたときに、ハウジングと嵌合する嵌合部３７となっている。また、嵌合部３７の上面からは突起部３８が突出している。固定片３２の後端部下面には固定用脚部３９が突出している。
【００２６】
可動接点部３５のうちフレキシブルプリント基板の電極パッドに圧接する接触面、すなわち可動接点部３５の下面に位置する接点接触面３５ａには、図４（Ａ）に示すように、可動接点部３５の押圧方向Ｐとワイピング方向Ｗに垂直な方向に沿って延びた複数本の凸条４１ａ又は凹条４１ｂからなる凹凸形状４１が形成されている。この凹凸形状４１は、一般的にはコンタクト３１の幅方向に沿って一端から他端まで連続して延びた複数本の凸条又は凹条となる。
【００２７】
また、嵌合部３７のハウジングと接する面、すなわち下面に位置する圧接面３７ａには、図４（Ｂ）に示すように、嵌合部３７の圧入方向Ｓに垂直な方向に延びた複数本の凸条４２ａ又は凹条４２ｂからなる凹凸形状４２が形成されている。この凹凸形状４２も、一般的にはコンタクト３１の幅方向に沿って一端から他端まで連続して延びた複数本の凸条又は凹条となる。なお、凹凸形状は、コンタクトの形状をなすようなものではなく、微小なコンタクトと比べても微小なサイズのものである。
【００２８】
（コネクタの構造）
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すコネクタ５１は、コンタクト３１を組み込んだものである。このコネクタには、２種類のコンタクトがそれぞれ複数本組み込まれている。一方のコンタクトは、上記コンタクト３１である。他方のコンタクトは、図１に示したコンタクト２１において、図３のコンタクト３１と同様に、その可動接点部２５の接点接触面に凹凸形状４１を設け、またその嵌合部２７の圧接面に凹凸形状４２を設けたものである。
【００２９】
コネクタ５１は、両コンタクトに凹凸形状４１、４２を設けた点を除けば、特許文献１に開示されたコネクタとほぼ同様であってよい。したがって、コネクタ５１については、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照して簡単に説明する（ここに記載していない点については特許文献１の記載を援用する。）。
【００３０】
コンタクト３１は、図５（Ａ）に示すように、ハウジング５２の挿入孔５５内に後方から挿入され、固定用脚部３９の前面がハウジング５２のベース５２ａ後端に当たって止まる。嵌合部３７はハウジング５２内に圧入され、嵌合部３７の下面に設けられた圧接面３７ａ（凹凸形状４２）がベース５２ａの上面に圧接し、コンタクト３１が抜け止めされる。また、コンタクト３１の操作受け部３６と固定片３２の間には、カム部５４が入り込んでいる。このカム部５４は、操作レバー５３で回転操作される。
【００３１】
そして、コネクタ５１にフレキシブルプリント基板４６を接続するときには、図５（Ｂ）に示すように、連結部２４よりも前方において固定片２２と可動片２３の間にフレキシブルプリント基板４６を挿入する。ついで、操作レバー５３を倒してカム部５４を回転させ、カム部５４で操作受け部３６を押し上げる。操作受け部３６を押し上げると、可動接点部３５が下がってフレキシブルプリント基板４６の上面に圧接する。フレキシブルプリント基板４６は、こうして撓んだ状態で可動接点部３５と突起部３８との間に噛み込まれて保持される。また、可動接点部３５がフレキシブルプリント基板４６の電極パッドに圧接することで、コネクタ５１とフレキシブルプリント基板４６が電気的に接続される。
【００３２】
なお、図３に示した接点接触面３５ａ（凹凸形状４１）の位置や圧接面３７ａ（凹凸形状４２）の位置は、一例であって、適宜変更されるものである。すなわち、コンタクト３１を組み込むコネクタなどの構造や種類によって可動接点部３５や接点接触面３５ａの位置が変化するので、凹凸形状４１の位置もそれに応じて変化する。また、ハウジングの形状やコンタクト３１のハウジングへの組込み方によってコンタクト３１の圧接面３７ａの位置も変化するので、凹凸形状４２の位置もそれに応じて変化する。したがって、凹凸形状４１、４２は、図６（Ａ）のように曲面の上に設けられる場合もあり、図６（Ｂ）のように平面の上に設けられる場合もあり、図６（Ｃ）のように盛り上がった平面の上に設けられる場合もある。
【００３３】
また、上記コンタクト３１は、コネクタのほか、リレーやスイッチのターミナルなどに使用することもできるものである。
【００３４】
（コンタクトの作用効果）
つぎに、コンタクト３１に凹凸形状４１、４２を設けることによる効果を説明する。このコンタクト３１では、可動接点部３５の接触面に凹凸形状４１を形成しているので、可動接点部３５の接触圧が凸条４１ａの先端に集中し、可動接点部３５の接触圧が大きくなり、可動接点部３５の接触信頼性が向上する。また、可動接点部３５に凹凸形状４１を設けていると、フレキシブルプリント基板４６の電極パッド表面に生じている汚れや酸化膜が凸条４１ａによって破壊され、露出させた電極パッドの金属面に可動接点部３５を接触させることができ、可動接点部３５の接触信頼性が向上する。特に、図７（Ａ）に示すように、凹凸形状４１が可動接点部３５の押圧方向Ｐ及びワイピング方向Ｗに垂直な方向に延びている場合には、凸条４１ａが電極パッド６１に線状に当接して線状に当接している方向と直交する方向へワイピングされる。よって、線状に当接した凸条４１ａがそれと直交する方向へ移動して電極パッドの表面を面状にワイピングするので、電極パッドの表面の汚れや酸化膜を効率よく破壊することができ、可動接点部３５の接触信頼性をより一層向上させることができる。
【００３５】
また、このコンタクト３１では、ハウジング５２と接している圧接面３７ａに、コンタクト３１の挿入方向と直交する方向に延びた凹凸形状４２を設けているので、圧接面３７ａとハウジング５２との接触面積を小さくできる。よって、圧接面３７ａ（あるいは凹凸形状４２）の接触圧を高めることできる。その結果、たとえば図７（Ｂ）に示すように、相手部材６２の挿入孔６３にコンタクト３１を圧入する場合、コンタクト３１とハウジング５２との間の摺動抵抗を大きくしてコンタクト３１の保持力を高めることができ、コンタクト３１が緩んでハウジング５２から抜けにくくなる。特に、振動やフレキシブルプリント基板４６からの引っ張り力によるコンタクト３１の緩みを低減させることができる。この効果を得るためには、図７（Ｂ）に示すように嵌合部３７の全面に凹凸形状４２を設ける必要はなく、図７（Ｃ）に示すように、嵌合部３７の一部の面だけに凹凸形状４２を設けていてもよい。
【００３６】
（凹凸形状について）
つぎに、好ましい凹凸形状について説明する。コンタクトは、一般に、金属板を打ち抜くことによって作製されることが多い。プレスにより金属板から打ち抜いたときの断面の顕微鏡写真を図８に示す。金属板をプレスで打ち抜いたときの断面には、筋状の剪断面と組織が潰れたような破断面とが表れていて、剪断面の筋が破断面で途切れている。ここで、金属板の厚みをＤ１、剪断面の長さ（厚み）をＤ２とすると、一般的には、Ｄ２／Ｄ１の値が１／２以上１／３以下である。このようなプレスによる断面をコンタクトの接触面として使用した場合には、相手部材に接触したときにコンタクトが片当たりして傾く。また、相手部材との接触も不安定になる。そのため、プレスによる断面はコンタクトの接触面としては好ましくない。
【００３７】
そこで、種々の凹凸形状のうち望ましい凹凸形状を模索した結果、コンタクトの幅が２５０μｍ以下であって、幅方向の一端（一方側面）から他端（他方側面）まで連続した、表面が円弧状又は断面が半円状の凹凸形状が好ましいとの結論に達した。以下、その理由を説明する。
【００３８】
まず、図９（Ａ）に示すように、表面が円弧状（断面半円状）の凸条７１が端から端まで延びていて、それが平均ピッチｓで並んだ凹凸形状を有する接触面を考えた。これをモデルＭ１という。また、図９（Ｂ）に示すように、Ｖ溝状の凹条７２（あるいは、断面が台形状の凸条）が平均ピッチｓで並び、一方の端部では表面７３が平坦になった接触面を考えた。これをモデルＭ２という。モデルＭ２は、図８のようなプレスによる断面をモデル化したものである。また、図９（Ｃ）は、拙速面が平滑な場合である。これをモデルＭ３という。
【００３９】
ついで、これらのモデルＭ１−Ｍ３について、それぞれの接触圧を計算した。
図９（Ａ）のような円弧状の凹凸形状を有するモデルＭ１では、線接触のために接触圧が大きくなるので、ヘルツ（Hertz）理論（たとえば、NACHI-BUISINESS news, Vol.10D1, June 2006; 株式会社不二越 開発本部 開発企画部 ２００６年６月２０日発行）を用いて接触圧を計算した。
円弧状の凸条が１本であれば、凸条（円筒）と平面の接触時の面圧は次の数式１で表される。
【数１】
ここで、Ｐm：接触圧
Ｆ：荷重（加圧力）
Ｅ：縦弾性係数
ｔ：板厚
Ｒ：凸条の表面の曲率半径
である。
【００４０】
しかし、モデルＭ１では、複数本の円弧状の凸条を考えているので、上記数式１は、次の数式２のように修正される。
【数２】
ここで、Ｐm：接触圧
Ｆ：荷重
Ｅ：縦弾性係数
ｔ：板厚
Ｒ：凸条の表面の曲率半径
ｆ：凸条１本当たりにかかる力
ｎ：凸条の本数
Ｌ：接触幅
ｓ：凹凸の平均ピッチ
であって、ｆ＝Ｆ／ｎ、Ｌ＝ｎ×ｓ である。
【００４１】
つぎに、図９（Ｂ）のような台形の凸条を有するモデルＭ２では面接触となるので、単純に表面積で計算した。モデルＭ２では、Ｖ溝の面積割合は最大で１０％とし、剪断面の割合Ｄ２／Ｄ１は３０％とした。用いた計算式は、つぎの数式３である。
【数３】
ここで、Ｐm：接触圧
Ｆ：荷重
ｔ：板厚
Ｌ：接触幅
である。
【００４２】
つぎに、図９（Ｃ）のように平らなモデルＭ３では、つぎの数式３で計算した。これは、モデルＭ２において、Ｖ溝の面積割合を０％とし、剪断面の割合を１００％とした場合にあたる。
【数４】
ここで、Ｐm：接触圧
Ｆ：荷重
ｔ：板厚
Ｌ：接触幅
である。
【００４３】
上記数式２−４を用いて、モデルＭ１−Ｍ３のそれぞれの接触圧Ｐを計算した。計算を行うにあたっては、各条件を統一した。条件１はつぎの通りである。
凹凸の平均ピッチ ｓ： ０.１ｍｍ
荷重（加圧力） Ｆ： １００ｇｆ
接触幅 Ｌ： ０.０５ｍｍ
板厚 ｔ： ０.１ｍｍ
曲率半径 Ｒ： ０.００２ｍｍ
ヤング率とポアソン比については、コネクタ材料として最も多く用いられる「りん青銅」の値を使用した。
ヤング率Ｅ＝１.２×１０５［Ｎ／mm２]
ポアソン比＝０.３
この条件１は、大きな接触力を想定した条件である。この結果は次の表１の通りであった。
【表１】
【００４４】
また、小さな接触力を想定した条件２はつぎの通りである。
凹凸の平均ピッチ ｓ： ０.００４ｍｍ
荷重（加圧力） Ｆ： １０ｇｆ
接触幅 Ｌ： １０ｍｍ
板厚 ｔ： ０.２５ｍｍ
曲率半径 Ｒ： ０.０２５ｍｍ
ここでもヤング率とポアソン比については、コネクタ材料として最も多く用いられる「りん青銅」の上記値を使用した。
この結果は次の表２の通りであった。
【表２】
【００４５】
上記表１、表２の結果から分かるように、接触圧が小さい場合でも接触圧が大きな場合でも（したがって、それらの中間でも）、円弧状の凸条を有するモデルＭ１が他のモデルに比べて非常に大きな接触圧を発生させることが分かる。
【００４６】
別な計算でも、モデルＭ３の接触圧を１とした場合、ｓ＝８μｍのピッチでＶ溝を形成したモデルＭ２の接触圧はその３.７倍であった。また、半径０.３μｍの円弧状の凸条をｓ＝４.１μｍのピッチで設けたモデルＭ１の接触圧は、モデルＭ３の１８２倍であり、半径４μｍの円弧状の凸条をｓ＝８μｍのピッチで設けたモデルＭ１の接触圧は、モデルＭ３の７１倍であった。ヘルツの式によれば、円弧状の凸条によって構成された凹凸形状接触圧は、プレスにより形成された部品の接触圧よりも大きくなる。
【００４７】
（金属部品の第１の製造方法）
以上述べたように、コンタクトの凹凸形状は２５μｍ以下の幅の金属板に対して端から端まで連続的に形成された断面半円弧状の凸条を有するものが好ましい。このような凹凸形状を有するコンタクト、一般的にいえば金属板は、以下のようにして電鋳法で作製することができる。
【００４８】
電鋳法による金属部品の第１の製造方法を図１０（Ａ）−図１０（Ｃ）、図１１（Ａ）−図１１（Ｃ）及び図１２（Ａ）−図１２（Ｄ）に示す。ここで、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）、図１２（Ｂ）及び図１２（Ｃ）は断面図である。図１０（Ｃ）は図１０（Ｂ）の平面図である。図１１（Ａ）は図１１（Ｂ）に示すフォトマスクの下面図である。図１２（Ａ）は図１２（Ｂ）の平面図である。図１２（Ｄ）は金属部品の斜視図である。
【００４９】
第１の製造方法では、まず図１０（Ａ）に示すように、電鋳用の電極板１０１の上面にネガ型レジストを塗布してレジスト膜１０２を形成する。電極板１０１は、導電性を有する基板であって、金属板、導電性物質からなる板、あるいは非導電性材料からなる板の表面に導電性物質をコーティングしたものである。ついで、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）に示すように、レジスト膜１０２の上面に微粒子１０３を適当な密度で分布させて微粒子層を形成する。微粒子１０３を分布させる領域は、レジスト膜１０２の上面の全体であってもよく、一部分であってもよい。また、微粒子としては、金属微粒子やセラミック微粒子のように光を遮蔽するものであってもよく、ガラス粒子のように光を散乱させる透明体であってもよい。微粒子層は、微粒子を含んだ透明なシートをレジスト膜１０２の上面に貼ってもよく、レジスト液に分散させた微粒子をレジスト膜１０２の上面に塗布してもよく、粉状の微粒子（粉体）をレジスト膜１０２の上面に散布してもよい。
【００５０】
この後、図１１（Ｂ）に示すように、表面に微粒子層を形成されたレジスト膜１０２の上にフォトマスク１０４を重ねる。フォトマスク１０４の下面には、図１１（Ａ）に示すようなマスクパターン１０５（遮光領域）が形成されている。このマスクパターン１０５には周辺に微細な凹凸を設計しておく必要がないので、マスクコストを抑えることができる。図１１（Ｂ）のようにフォトマスク１０４を通してレジスト膜１０２に露光すると、マスクパターン１０５の設けられていない領域ではフォトマスク１０４を光が透過してレジスト膜１０２が露光される。同時に、フォトマスク１０４を透過した光は微粒子１０３によっても遮蔽されるので、図１１（Ａ）のようにマスクパターン１０５の縁が滑らかであっても、レジスト膜１０２の遮光領域の縁に凹凸が生じる。
【００５１】
ネガ型レジストを用いた場合には、露光領域のレジストは不溶化される。図１１（Ｃ）では、不溶性のレジストは実線のハッチングで表し、可溶性のレジストは破線のハッチングで表している。よって、微粒子１０３を除去した後でレジスト膜１０２を現像すると、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、露光領域のレジスト膜１０２だけを残して遮光領域のレジスト膜１０２が除去され、レジスト膜１０２内にキャビティ１０６が開口される。このとき、微粒子１０３の影によってキャビティ１０６の壁面には、上下方向に延びた円弧状断面の凹凸パターン１０７ができる。
【００５２】
この後、図１２（Ｃ）に示すように、電鋳法によりレジスト膜１０２のキャビティ１０６内に電鋳材料１０８を成長させて所定形状に成形する。用いる電鋳材料１０８は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｚｎのいずれかを主成分とするものであって、これらの合金であってもよい。電鋳材料６４が十分な厚みに成長したら、電鋳工程を完了する。
【００５３】
ついで、剥離液によってレジスト膜１０２を除去する。こうして、図１２（Ｄ）に示すような金属部品１０９が得られる。この金属部品１０９は、たとえばコンタクトであって、外周面の全体又は一部には金属部品１０９の幅方向に沿って端から端まで連続的に延びた凹凸形状４１、４２が形成されている。
【００５４】
このようにして電鋳法で金属部品１０９と凹凸形状４１、４２を成形すれば、簡略な形状のマスクパターンを用いることができるので、製造コストを安価にできる。
【００５５】
図１３は、直径２８μｍの微粒子をレジスト膜の表面に塗布したときの状態を撮影した顕微鏡写真である。図１４は、この微粒子層を通して露光及び現像を行ったネガ型レジスト膜を撮影したＳＥＭ写真である。キャビティの壁面にストライプ状の凹凸パターンが形成されていることが分かる。
【００５６】
図１５は、微粒子の粒子径を０μｍ〜約３０μｍの範囲で変化させたとき（ただし、粒子径が０μｍとは、微粒子が存在しない場合である。）、レジスト膜の壁面に形成される凹凸パターンのピッチがどのように変化するかを実測した結果を表している。この測定結果によれば、凹凸パターンのピッチと粒子径がほぼ比例していることが分かる。よって、粒子径を調整することによってほぼ所望のピッチの凹凸形状４１、４２を得ることができる。
【００５７】
（金属部品の第２の製造方法）
電鋳法による金属部品の第２の製造方法を図１６（Ａ）−図１６（Ｃ）、図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）及び図１８（Ａ）−図１８（Ｃ）に示す。ここで、図１６（Ａ）、図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）及び図１８（Ｂ）は断面図である。図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）の平面図である。図１６（Ｃ）は図１７（Ａ）に示すフォトマスクの下面図である。図１８（Ａ）は図１８（Ｂ）の平面図である。図１８（Ｃ）は金属部品の斜視図である。
【００５８】
第２の製造方法では、ドライフィルムレジストを用いる。一般に、ドライフィルムレジストは基材フィルムの上に貼られ、さらにドライフィルムレジストの上には保護フィルムが貼られており、このように基材フィルム−ドライフィルムレジスト−保護フィルムという３層構造の状態で流通している。しかも、ドライフィルム製作工程でロール巻き取り時の密着を防止するため、保護フィルムには滑剤と呼ばれる微粒子が混入されている。このドライフィルムレジストを使用するときには、基材フィルムを剥がして電極板などの基材に貼り付けて使用される。
【００５９】
本発明に係る第２の製造方法では、まず図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示すように、基材フィルムを剥がしたドライフィルムレジスト１１１を、電鋳用の電極板１０１の上面に密着させて貼り付ける。よって、電極板１０１の上面にドライフィルムレジスト１１１を設けたとき、その上では透明な保護フィルム１１２中に滑剤１１３（微粒子）が分布している。
【００６０】
この後、図１７（Ａ）に示すように、保護フィルム１１２の上にフォトマスク１０４を重ねる。フォトマスク１０４の下面には、図１６（Ｃ）に示すようなマスクパターン１０５（遮光領域）が形成されている。図１７（Ａ）のようにフォトマスク１０４及び保護フィルム１１２を通してドライフィルムレジスト１１１に露光すると、滑剤１１３により遮光されるので、図１６（Ｃ）のようにマスクパターン１０５の縁が滑らかであっても、保護フィルム１１２の遮光領域の縁に凹凸が生じる。
【００６１】
ネガ型の保護フィルム１１２を用いている場合には、図１７（Ｂ）のように露光領域のレジストは不溶化される。よって、保護フィルム１１２を剥がした後でレジスト膜１０２を現像すると、図１８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、露光領域の１１２だけを残して遮光領域の保護フィルム１１２が除去され、保護フィルム１１２内にキャビティ１０６が開口される。このとき、１１３の影によってキャビティ１０６の壁面には、上下方向に延びた円弧状断面の凹凸パターン１０７ができる。
【００６２】
この後、電鋳法によってキャビティ１０６内に電鋳材料を堆積させて所定厚み（幅）に成長させると、図１８（Ｃ）に示すような金属部品１０９が製造される。
【００６３】
このようにして電鋳法でも、簡略な形状のマスクパターンを用いることができるので、製造コストを安価にできる。
【００６４】
図１９は第２の製造方法により製造された金属部品の端面を撮影したＳＥＭ写真である。また、図２０は、図１９のＸ部を拡大した写真である。これは、ドライフィルムレジストの上に保護フィルムを残したままで露光及び現像を行い、電鋳法により金属部品を製造したものであり、保護フィルムの滑剤によって生じた凹凸形状が示されている。
【００６５】
（金属部品の第３の製造方法）
電鋳法による金属部品の第３の製造方法を図２１（Ａ）−図２１（Ｃ）及び図２２（Ａ）−図２２（Ｄ）に示す。ここで、図２１（Ａ）、図２１（Ｃ）、図２２（Ａ）及び図２２（Ｃ）は断面図である。図２１（Ｂ）は図２１（Ｃ）に示すフォトマスクの下面図である。図２２（Ｂ）は図２２（Ｃ）の平面図である。図２２（Ｄ）は金属部品の斜視図である。
【００６６】
第３の製造方法では、まず図２１（Ａ）に示すように、電鋳用の電極板１０１の上面にネガ型レジストを塗布してレジスト膜１０２を形成する。ついで、図２１（Ｃ）に示すように、レジスト膜１０２の上にフォトマスク１０４を重ねる。フォトマスク１０４の下面には、図２１（Ｂ）に示すようなマスクパターン１０５（遮光領域）が形成されている。このマスクパターン１０５には、外周の一部又は全体に微細な凹凸１１５がデザインされている。なお、図２１（Ｂ）では凹凸１１５は誇張して描いているが、マスクパターン１０５の大きさと比較しても凹凸１１５は微細なパターンである。図２１（Ｃ）のようにフォトマスク１０４を通してレジスト膜１０２に露光すると、マスクパターン１０５の設けられていない領域ではフォトマスク１０４を光が透過してレジスト膜１０２が露光される。
【００６７】
ネガ型レジストを用いた場合には、図２２（Ａ）に示すように、露光領域のレジストは不溶化される。よって、レジスト膜１０２を現像すると、図２２（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、露光領域のレジスト膜１０２だけを残して遮光領域のレジスト膜１０２が除去され、レジスト膜１０２内にキャビティ１０６が開口される。このときキャビティ１０６の壁面には、マスクパターン１０５の凹凸１１５により、上下方向に延びた円弧状断面の凹凸パターン１０７ができる。
【００６８】
この後、電鋳法によりレジスト膜１０２のキャビティ１０６内に電鋳材料を成長させて所定形状の金属部品１０９を製造する。この金属部品１０９は、たとえばコンタクトであって、外周面の全体又は一部には金属部品１０９の幅方向に沿って端から端まで連続的に延びた凹凸形状４１、４２が形成されている。
【００６９】
このようにして電鋳法で金属部品１０９と凹凸形状４１、４２を成形すれば、簡略な形状のマスクパターンを用いることができるので、製造コストを安価にできる。
【００７０】
このような製造方法によれば、任意の形状をした凹凸形状４１、４２を形成することができる。
【００７１】
（第２のコネクタ）
つぎに、本発明に係る別な形態のコンタクトとコネクタを説明する。このコネクタ１２１は、たとえば携帯用電子機器に使用されるバッテリーの電極パッドに接触させて充電を行わせるためのコネクタである。図２３は、当該コネクタ１２１を示す斜視図であって、図２４は当該コネクタの断面図である。
【００７２】
このコネクタ１２１は、図２３に示すように、コネクタハウジング１２２内に複数本のコンタクト１２３を納め、コネクタハウジング１２２の前面からコンタクト１２３の一部を突出させたものである。
【００７３】
図２４に示すように、コンタクト１２３は、固定部１２４、弾性部１２５、コンタクト部１２６及び掛止部１２７から構成されている。コンタクト１２３の固定部１２４は、後端部において水平方向に延在したコンタクトテール１２４ａ及びコンタクトテール１２４ａから垂直上方に折り曲げられて上方に伸びる保持部１２４ｂを備えている。コンタクトテール１２４ａは、コネクタ１２１を実装するプリント配線基板に電気的に接続される。また、コンタクト１２３は、コンタクトテール１２４ａによってコネクタハウジング１２２に固定されている。
【００７４】
コンタクト１２３の弾性部１２５は、固定部１２４の上端からＵ字状に湾曲した第１湾曲部１２５ａ、第１湾曲部１２５ａから下方に向かって延在する第１接続部１２５ｂ、第１接続部１２５ｂの下端から水平および前方方向に向けて湾曲する第２湾曲部１２５ｃ、第２湾曲部１２５ｃの前端から水平および前方方向に延在する第２接続部１２５ｄ、第２接続部１２５ｄの前端から斜め上方に向かって湾曲する第３湾曲部１２５ｅ、第３湾曲部１２５ｅの前端から斜め前方および上方に向かって延在する延長部１２５ｆを備える。上記の構造により、弾性部１２５は略Ｓ字形状をなしており、コンタクト１２３が前後方向に十分な付勢力を発生できるようになっている。
【００７５】
コンタクト１２３のコンタクト部１２６は、弾性部１２５の延長部１２５ｆの前端から略Ｕ字形状または円弧状をなして後方に湾曲し、この湾曲面が接触部２３ａを形成している。このコンタクト部１２６には、図２３に示すように、幅方向に沿ってその一端から他端まで連続した断面円弧状の凸条からなる凹凸形状４１が互いに平行に形成されている。なお、コンタクト部１２６の接触部２３ａ付近は他の部分に比べて幅狭となっている。
【００７６】
コンタクト１２３の掛止部１２７は、コンタクト部１２６の端部からさらに下方に折り返されて形成されており、この掛止部１２７がコネクタハウジング１２２の開口部に設けられたコンタクトサポート部１２８に掛止されている。
【００７７】
このコネクタ１２１は、図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）に示すように携帯機器用のバッテリー１２９に接触されるものである。すなわち、コネクタ１２１にバッテリー１２９が押し当てられると、凹凸形状４１を設けられたコンタクト部１２６がバッテリー１２９の電極１３０に接触して撓み、コネクタ１２１からバッテリー１２９へ充電用の電流が供給される。
【符号の説明】
【００７８】
３１ コンタクト
３２ 固定片
３３ 可動片
３４ 連結部
３５ 可動接点部
３５ａ 接点接触面
３７ 嵌合部
３７ａ 圧接面
４１ 凹凸形状
４２ 凹凸形状
４６ フレキシブルプリント基板
５１ コネクタ
１０１ 電極板
１０２ レジスト膜
１０３ 微粒子
１０４ フォトマスク
１１１ ドライフィルムレジスト
１１２ 保護フィルム
１１３ 滑剤
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンタクト及びコンタクトの製造方法に関する。たとえば、ハウジングに組み込まれてコネクタを形成するコンタクトや、当該コンタクトの製造に用いることのできるコンタクトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すような構造のコネクタが開示されている。このコネクタ１１のハウジング１２内には、２種類のコンタクト（接続端子）が組み込まれる。図２に一方のコンタクト２１を示す。このコンタクト２１は、固定片２２と可動片２３がほぼ平行となっており、固定片２２と可動片２３とが両片２２、２３に垂直な連結部２４により連結されている。可動片２３の前端部下面には可動接点部２５が設けられ、可動片２３の後端部がコネクタ１１のカム部１４により作用を受ける操作受け部２６となっている。また、固定片２２の後部に形成された嵌合部２７のうち連結部２４に近い位置の上面には抜止め部２８が突出し、固定片２２の前端部下面には固定用脚部２９が突出している。
【０００３】
コンタクト２１は、図１（Ａ）に示すように、ハウジング１２の挿入孔１５内に前方から挿入され、固定用脚部２９の背面がハウジング１２のベース１２ａ前端に当たって止まる。嵌合部２７はハウジング１２のベース１２ａと押え部１２ｂの間に圧入され、抜止め部２８を押え部１２ｂの下面に嵌合させることによって嵌合部２７の下面をベース１２ａに圧接させ、抜け止めされる。また、コンタクト２１の操作受け部２６と嵌合部２７との間には、カム部１４が入り込んでいる。このカム部１４は、操作レバー１３で回転操作される。
【０００４】
そして、コネクタ１１にフレキシブルプリント基板１６を接続するときには、図１（Ｂ）に示すように、連結部２４よりも前方において固定片２２と可動片２３の間にフレキシブルプリント基板１６を挿入する。ついで、操作レバー１３を倒してカム部１４を回転させ、カム部１４で操作受け部２６を押し上げる。操作受け部２６を押し上げると、可動接点部２５が下がってフレキシブルプリント基板１６の上面に圧接される。フレキシブルプリント基板１６は、こうして撓んだ状態で可動接点部２５と固定片２２との間に噛み込まれて保持される。また、可動接点部２５がフレキシブルプリント基板１６の電極パッドに圧接することで、コネクタ１１とフレキシブルプリント基板１６が電気的に接続される。
【０００５】
しかし、コネクタ１１は用途によっては振動を受ける場合がある。また、コンタクト２１は掴んでいるフレキシブルプリント基板１６によって引っ張り力を受ける場合もある。そのため、このようなコネクタ１１においては、コンタクト２１がハウジングから抜けて徐々に緩んでくるおそれを払拭することができない。
【０００６】
また、このコンタクト２１は、可動接点部２５をフレキシブルプリント基板１６の電極パッドに圧接させるだけでフレキシブルプリント基板１６と電気的に接続しているので、可動接点部２５と電極パッドとの電気的な接触を安定させることが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−８６８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的とするところは、きれいな凹凸形状を有するコンタクトを提供することにある。また、当該コンタクトの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るコンタクトは、他部材との接触部に凹条又は凸条のうち少なくとも一方からなる凹凸形状を設けたコンタクトであって、電鋳法によって作製する際に、前記凹凸形状を設けられていることを特徴としている。
【００１０】
本発明のコンタクトは、他部材との接触部に凹凸形状を設けているので、他部材との接触圧を高めることができる。よって、電気的接触及び機械的接触を確実にすることができる。すなわち、他部材との接触部、たとえば接点部に凹凸形状を設けてあれば、他部材の電極表面の汚れや酸化膜を凹凸形状によって破壊し、その下の電極を露出させることができ、電気的接触の信頼性を向上させることができる。また、他部材との接触部、たとえば圧接部に凹凸形状を設けてあれば、コンタクトを他部材に嵌合させたときに他部材との摺動抵抗が高くなり、コンタクトが緩んだり抜けたりするのを防ぐことができる。
さらに、本発明のコンタクトは、電鋳法によって作製する際に凹凸形状を設けられているので、パンチ加工によってコンタクトを作製する場合にくらべてきれいな凹凸形状を作製することができる。
【００１１】
本発明に係るコンタクトのある実施態様は、前記凹凸形状が少なくとも凸条を有し、当該凸条の先端が湾曲していることを特徴としている。かかる実施態様によれば、凸条の先端が湾曲しているので、凹凸形状の接触圧を非常に高くすることができる。
【００１２】
本発明に係るコンタクトの別な実施態様は、前記凹凸形状を構成する凸条又は凹条が幅方向の一端から他端まで連続していることを特徴としている。かかる実施態様によれば、凹凸形状を構成する凸条又は凹条が幅方向の一端から他端まで連続しているので、他部材との接触が安定し、コンタクトが傾いたりしにくくなる。
【００１３】
本発明に係るコンタクトのさらに別な実施態様は、前記他部材との接触部が接点部であって、前記凹凸形状が、当該接点部の押圧方向及びワイピング方向に垂直な方向に延伸していることを特徴としている。かかる実施態様では、凹凸形状の凸条が他部材の電極などに線状に当接し、線状に当接している方向と直交する方向へワイピングされる。よって、線状に当接した凸条がそれと直交する方向へ移動して電極表面を面状にワイピングするので、電極パッドの表面の汚れや酸化膜を効率よく破壊することができ、接点部の接触信頼性をより一層向上させることができる。
【００１４】
本発明に係るコンタクトのさらに別な実施態様は、前記他部材との接触部が他部材への圧接面であって、前記凹凸形状が、前記他部材への挿入方向に垂直な方向に延伸していることを特徴としている。かかる実施態様によれば、挿入方向と凹凸形状の延びている方向とが直交しているので、コンタクトが挿入方向に動きにくく、コンタクトの抜けや緩みを防止することができる。
【００１５】
本発明に係る第１のコネクタは、本発明に係るコンタクトをハウジング内に納めたことを特徴としている。係るコネクタによれば、コンタクトをハウジング内にしっかりと組み込むことができ、コンタクトがハウジングから抜けにくくなる。また、フレキシブルプリント基板などの電極パッドとの電気的接触の信頼性も向上する。
【００１６】
本発明に係るコンタクトの第１の製造方法は、本発明に係るコンタクトを製造する方法であって、電極板の表面にレジスト膜を形成する工程と、縁の少なくとも一部に微細な凹凸が描かれたマスクパターンを有するフォトマスクを用いて前記レジスト膜に露光する工程と、前記レジスト膜を現像して前記レジスト膜に成形用開口をあける工程と、前記成形用開口内に電鋳法によって電鋳材料を堆積させて賦形する工程とを有している。ここでいう縁とは、内周側の縁であってもよく、外周側の縁であってもよい。本発明の第１の製造方法によれば、フォトマスクに形成されたマスクパターンの凹凸によってコンタクトの表面に凹凸形状を作製することができる。また、フォトマスクに任意の形状をデザインすることによってコンタクトに所望の凹凸パターンを形成することができる。
【００１７】
本発明に係るコンタクトの第２の製造方法は、本発明に係るコンタクトを製造する方法であって、電極板の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜とフォトマスクとの間に微粒子群を分布させた状態で、前記レジスト膜に露光する工程と、前記レジスト膜を現像して前記レジスト膜に成形用開口をあける工程と、前記成形用開口内に電鋳法によって電鋳材料を堆積させて賦形する工程とを有している。本発明の第２の製造方法によれば、高価なフォトマスクを用いないでコンタクトに凹凸形状を作製することができ、コンタクトの製造コストを安価にできる。
【００１８】
本発明に係るコンタクトの第３の製造方法は、本発明に係るコンタクトを製造する方法であって、表層部に微粒子層を有するドライフィルムレジストを用いてレジスト膜を電極板の表面に配設する工程と、前記レジスト膜に露光及び現像を行って前記レジスト膜に成形用開口をあける工程と、前記成形用開口内に電鋳法によって電鋳材料を堆積させて賦形する工程とを有している。ドライフィルムの表層部の微粒子層としては、ドライフィルムの製造工程及び流通工程において密着防止のためにドライフィルムレジストの表面に貼られている滑剤入りの保護フィルムを用いることができる。本発明の第３の製造方法によれば、高価なフォトマスクを用いないでコンタクトに凹凸形状を作製することができ、またドライフィルムレジストの保護フィルムを利用できるので、コンタクトの製造コストを安価にできる。
【００１９】
本発明に係るコンタクトのさらに別な実施態様は、本発明に係るコンタクトの第１−第３の製造方法により、凹条又は凸条の少なくとも一方からなる凹凸形状を表面に設けられたものである。かかるコンタクトでは、電鋳法によって製造されるコンタクトの表面に、簡単な方法で微細な凹凸形状を付与することができる。
【００２０】
本発明に係る第２のコネクタは、本発明に係るコンタクトの第１−第３の製造方法によって製造されたコンタクトを、ハウジング内に納めたことを特徴としている。係るコネクタによれば、コンタクトをハウジング内にしっかりと組み込むことができ、コンタクトがハウジングから抜けにくくなる。また、フレキシブルプリント基板などの電極パッドとの電気的接触の信頼性も向上する。
【００２１】
なお、本発明における前記課題を解決するための手段は、以上説明した構成要素を適宜組み合せた特徴を有するものであり、本発明はかかる構成要素の組合せによる多くのバリエーションを可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、従来のコネクタを示す断面図である。
【図２】図２は、図１のコネクタに用いられているコンタクトの斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態によるコンタクトの、上下反転した状態の斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は、図３に示すコンタクトの接点部を示す拡大斜視図である。図４（Ｂ）は、図３に示すコンタクトの嵌合部を示す拡大斜視図である。
【図５】図５（Ａ）は、図３のコンタクトを用いたコネクタの断面図である。図５（Ｂ）は、当該コネクタにフレキシブルプリント基板を接続した状態を示す断面図である。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、凹凸形状を設ける種々の面を示す断面図である。
【図７】図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）は、図３に示すコンタクトの作用説明図である。
【図８】図８は、プレスにより打ち抜かれた金属部品の断面を示す。
【図９】図９（Ａ）は、幅方向に沿って端から端まで連続的に延びた断面円弧状の凸条により構成された凹凸パターンを表した斜視図である。図９（Ｂ）は、図８の切断面を模式的に表した斜視図である。
【図１０】図１０（Ａ）−図１０（Ｃ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第１の製造方法を示す概略図である。
【図１１】図１１（Ａ）−図１１（Ｃ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第１の製造方法を示す概略図であって、図１０（Ｃ）の続図である。
【図１２】図１２（Ａ）−図１２（Ｄ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第１の製造方法を示す概略図であって、図１１（Ｃ）の続図である。
【図１３】図１３は、レジストの表面に分散させた微粒子を示す。
【図１４】図１４は、金属部品の第１の製造方法により形成されたレジストの凹凸パターンを示す。
【図１５】図１５は、微粒子の粒子径と金属部品に形成される凹凸形状のストライプ径との関係を示す図である。
【図１６】図１６（Ａ）−図１６（Ｃ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第２の製造方法を示す概略図である。
【図１７】図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第２の製造方法を示す概略図であって、図１６（Ｃ）の続図である。
【図１８】図１８（Ａ）−図１８（Ｃ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第２の製造方法を示す概略図であって、図１７（Ｂ）の続図である。
【図１９】図１９は、金属部品の第２の製造方法により形成されたレジストの凹凸パターンを示す。
【図２０】図２０は、図１９のＸ部を拡大して示す。
【図２１】図２１（Ａ）−図２１（Ｃ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第３の製造方法を示す概略図である。
【図２２】図２２（Ａ）−図２２（Ｄ）は、円弧状断面の凹凸形状を有する金属部品を製造するための第３の製造方法を示す概略図であって、図２１（Ｃ）の続図である。
【図２３】図２３は、本発明に係る別なコネクタを示す外観斜視図である。
【図２４】図２４は、図２３のコネクタの断面図である。
【図２５】図２５は、図２３のコネクタとバッテリーとの接続状態を示す図であり、図２５（Ａ）は接続前の状態の断面図、図２５（Ｂ）は接続後の状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々設計変更することができる。
【００２４】
（コンタクトの構造）
図３は、本発明の一実施形態によるコンタクト３１の斜視図であって、上下を反転させた状態で表している。このコンタクト３１は、電鋳法によって作製される微小な接続端子である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、コンタクト３１の一部を拡大した図である。また、図５（Ａ）は当該コンタクト３１を組み込んだコネクタ５１の断面図、図５（Ｂ）はフレキシブルプリント基板４６を接続されたコネクタ５１の断面図である。
【００２５】
コンタクト３１は、固定片３２と可動片３３がほぼ平行となっており、固定片３２と可動片３３とが両片３２、３３にほぼ垂直な連結部３４により一体に連結されている。可動片３３の前端部下面には三角形状をした可動接点部３５が突出し、可動片３３の後端部はコネクタ５１のカム部より作用を受ける操作受け部３６となっている。また、固定片３２の前端部は、コンタクト３１をハウジング５２の挿入孔に納めたときに、ハウジングと嵌合する嵌合部３７となっている。また、嵌合部３７の上面からは突起部３８が突出している。固定片３２の後端部下面には固定用脚部３９が突出している。
【００２６】
可動接点部３５のうちフレキシブルプリント基板の電極パッドに圧接する接触面、すなわち可動接点部３５の下面に位置する接点接触面３５ａには、図４（Ａ）に示すように、可動接点部３５の押圧方向Ｐとワイピング方向Ｗに垂直な方向に沿って延びた複数本の凸条４１ａ又は凹条４１ｂからなる凹凸形状４１が形成されている。この凹凸形状４１は、一般的にはコンタクト３１の幅方向に沿って一端から他端まで連続して延びた複数本の凸条又は凹条となる。
【００２７】
また、嵌合部３７のハウジングと接する面、すなわち下面に位置する圧接面３７ａには、図４（Ｂ）に示すように、嵌合部３７の圧入方向Ｓに垂直な方向に延びた複数本の凸条４２ａ又は凹条４２ｂからなる凹凸形状４２が形成されている。この凹凸形状４２も、一般的にはコンタクト３１の幅方向に沿って一端から他端まで連続して延びた複数本の凸条又は凹条となる。なお、凹凸形状は、コンタクトの形状をなすようなものではなく、微小なコンタクトと比べても微小なサイズのものである。
【００２８】
（コネクタの構造）
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すコネクタ５１は、コンタクト３１を組み込んだものである。このコネクタには、２種類のコンタクトがそれぞれ複数本組み込まれている。一方のコンタクトは、上記コンタクト３１である。他方のコンタクトは、図１に示したコンタクト２１において、図３のコンタクト３１と同様に、その可動接点部２５の接点接触面に凹凸形状４１を設け、またその嵌合部２７の圧接面に凹凸形状４２を設けたものである。
【００２９】
コネクタ５１は、両コンタクトに凹凸形状４１、４２を設けた点を除けば、特許文献１に開示されたコネクタとほぼ同様であってよい。したがって、コネクタ５１については、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照して簡単に説明する（ここに記載していない点については特許文献１の記載を援用する。）。
【００３０】
コンタクト３１は、図５（Ａ）に示すように、ハウジング５２の挿入孔５５内に後方から挿入され、固定用脚部３９の前面がハウジング５２のベース５２ａ後端に当たって止まる。嵌合部３７はハウジング５２内に圧入され、嵌合部３７の下面に設けられた圧接面３７ａ（凹凸形状４２）がベース５２ａの上面に圧接し、コンタクト３１が抜け止めされる。また、コンタクト３１の操作受け部３６と固定片３２の間には、カム部５４が入り込んでいる。このカム部５４は、操作レバー５３で回転操作される。
【００３１】
そして、コネクタ５１にフレキシブルプリント基板４６を接続するときには、図５（Ｂ）に示すように、連結部２４よりも前方において固定片２２と可動片２３の間にフレキシブルプリント基板４６を挿入する。ついで、操作レバー５３を倒してカム部５４を回転させ、カム部５４で操作受け部３６を押し上げる。操作受け部３６を押し上げると、可動接点部３５が下がってフレキシブルプリント基板４６の上面に圧接する。フレキシブルプリント基板４６は、こうして撓んだ状態で可動接点部３５と突起部３８との間に噛み込まれて保持される。また、可動接点部３５がフレキシブルプリント基板４６の電極パッドに圧接することで、コネクタ５１とフレキシブルプリント基板４６が電気的に接続される。
【００３２】
なお、図３に示した接点接触面３５ａ（凹凸形状４１）の位置や圧接面３７ａ（凹凸形状４２）の位置は、一例であって、適宜変更されるものである。すなわち、コンタクト３１を組み込むコネクタなどの構造や種類によって可動接点部３５や接点接触面３５ａの位置が変化するので、凹凸形状４１の位置もそれに応じて変化する。また、ハウジングの形状やコンタクト３１のハウジングへの組込み方によってコンタクト３１の圧接面３７ａの位置も変化するので、凹凸形状４２の位置もそれに応じて変化する。したがって、凹凸形状４１、４２は、図６（Ａ）のように曲面の上に設けられる場合もあり、図６（Ｂ）のように平面の上に設けられる場合もあり、図６（Ｃ）のように盛り上がった平面の上に設けられる場合もある。
【００３３】
また、上記コンタクト３１は、コネクタのほか、リレーやスイッチのターミナルなどに使用することもできるものである。
【００３４】
（コンタクトの作用効果）
つぎに、コンタクト３１に凹凸形状４１、４２を設けることによる効果を説明する。このコンタクト３１では、可動接点部３５の接触面に凹凸形状４１を形成しているので、可動接点部３５の接触圧が凸条４１ａの先端に集中し、可動接点部３５の接触圧が大きくなり、可動接点部３５の接触信頼性が向上する。また、可動接点部３５に凹凸形状４１を設けていると、フレキシブルプリント基板４６の電極パッド表面に生じている汚れや酸化膜が凸条４１ａによって破壊され、露出させた電極パッドの金属面に可動接点部３５を接触させることができ、可動接点部３５の接触信頼性が向上する。特に、図７（Ａ）に示すように、凹凸形状４１が可動接点部３５の押圧方向Ｐ及びワイピング方向Ｗに垂直な方向に延びている場合には、凸条４１ａが電極パッド６１に線状に当接して線状に当接している方向と直交する方向へワイピングされる。よって、線状に当接した凸条４１ａがそれと直交する方向へ移動して電極パッドの表面を面状にワイピングするので、電極パッドの表面の汚れや酸化膜を効率よく破壊することができ、可動接点部３５の接触信頼性をより一層向上させることができる。
【００３５】
また、このコンタクト３１では、ハウジング５２と接している圧接面３７ａに、コンタクト３１の挿入方向と直交する方向に延びた凹凸形状４２を設けているので、圧接面３７ａとハウジング５２との接触面積を小さくできる。よって、圧接面３７ａ（あるいは凹凸形状４２）の接触圧を高めることできる。その結果、たとえば図７（Ｂ）に示すように、相手部材６２の挿入孔６３にコンタクト３１を圧入する場合、コンタクト３１とハウジング５２との間の摺動抵抗を大きくしてコンタクト３１の保持力を高めることができ、コンタクト３１が緩んでハウジング５２から抜けにくくなる。特に、振動やフレキシブルプリント基板４６からの引っ張り力によるコンタクト３１の緩みを低減させることができる。この効果を得るためには、図７（Ｂ）に示すように嵌合部３７の全面に凹凸形状４２を設ける必要はなく、図７（Ｃ）に示すように、嵌合部３７の一部の面だけに凹凸形状４２を設けていてもよい。
【００３６】
（凹凸形状について）
つぎに、好ましい凹凸形状について説明する。コンタクトは、一般に、金属板を打ち抜くことによって作製されることが多い。プレスにより金属板から打ち抜いたときの断面の顕微鏡写真を図８に示す。金属板をプレスで打ち抜いたときの断面には、筋状の剪断面と組織が潰れたような破断面とが表れていて、剪断面の筋が破断面で途切れている。ここで、金属板の厚みをＤ１、剪断面の長さ（厚み）をＤ２とすると、一般的には、Ｄ２／Ｄ１の値が１／２以上１／３以下である。このようなプレスによる断面をコンタクトの接触面として使用した場合には、相手部材に接触したときにコンタクトが片当たりして傾く。また、相手部材との接触も不安定になる。そのため、プレスによる断面はコンタクトの接触面としては好ましくない。
【００３７】
そこで、種々の凹凸形状のうち望ましい凹凸形状を模索した結果、コンタクトの幅が２５０μｍ以下であって、幅方向の一端（一方側面）から他端（他方側面）まで連続した、表面が円弧状又は断面が半円状の凹凸形状が好ましいとの結論に達した。以下、その理由を説明する。
【００３８】
まず、図９（Ａ）に示すように、表面が円弧状（断面半円状）の凸条７１が端から端まで延びていて、それが平均ピッチｓで並んだ凹凸形状を有する接触面を考えた。これをモデルＭ１という。また、図９（Ｂ）に示すように、Ｖ溝状の凹条７２（あるいは、断面が台形状の凸条）が平均ピッチｓで並び、一方の端部では表面７３が平坦になった接触面を考えた。これをモデルＭ２という。モデルＭ２は、図８のようなプレスによる断面をモデル化したものである。また、図９（Ｃ）は、拙速面が平滑な場合である。これをモデルＭ３という。
【００３９】
ついで、これらのモデルＭ１−Ｍ３について、それぞれの接触圧を計算した。
図９（Ａ）のような円弧状の凹凸形状を有するモデルＭ１では、線接触のために接触圧が大きくなるので、ヘルツ（Hertz）理論（たとえば、NACHI-BUISINESS news, Vol.10D1, June 2006; 株式会社不二越 開発本部 開発企画部 ２００６年６月２０日発行）を用いて接触圧を計算した。
円弧状の凸条が１本であれば、凸条（円筒）と平面の接触時の面圧は次の数式１で表される。
【数１】
ここで、Ｐm：接触圧
Ｆ：荷重（加圧力）
Ｅ：縦弾性係数
ｔ：板厚
Ｒ：凸条の表面の曲率半径
である。
【００４０】
しかし、モデルＭ１では、複数本の円弧状の凸条を考えているので、上記数式１は、次の数式２のように修正される。
【数２】
ここで、Ｐm：接触圧
Ｆ：荷重
Ｅ：縦弾性係数
ｔ：板厚
Ｒ：凸条の表面の曲率半径
ｆ：凸条１本当たりにかかる力
ｎ：凸条の本数
Ｌ：接触幅
ｓ：凹凸の平均ピッチ
であって、ｆ＝Ｆ／ｎ、Ｌ＝ｎ×ｓ である。
【００４１】
つぎに、図９（Ｂ）のような台形の凸条を有するモデルＭ２では面接触となるので、単純に表面積で計算した。モデルＭ２では、Ｖ溝の面積割合は最大で１０％とし、剪断面の割合Ｄ２／Ｄ１は３０％とした。用いた計算式は、つぎの数式３である。
【数３】
ここで、Ｐm：接触圧
Ｆ：荷重
ｔ：板厚
Ｌ：接触幅
である。
【００４２】
つぎに、図９（Ｃ）のように平らなモデルＭ３では、つぎの数式３で計算した。これは、モデルＭ２において、Ｖ溝の面積割合を０％とし、剪断面の割合を１００％とした場合にあたる。
【数４】
ここで、Ｐm：接触圧
Ｆ：荷重
ｔ：板厚
Ｌ：接触幅
である。
【００４３】
上記数式２−４を用いて、モデルＭ１−Ｍ３のそれぞれの接触圧Ｐを計算した。計算を行うにあたっては、各条件を統一した。条件１はつぎの通りである。
凹凸の平均ピッチ ｓ： ０.１ｍｍ
荷重（加圧力） Ｆ： １００ｇｆ
接触幅 Ｌ： ０.０５ｍｍ
板厚 ｔ： ０.１ｍｍ
曲率半径 Ｒ： ０.００２ｍｍ
ヤング率とポアソン比については、コネクタ材料として最も多く用いられる「りん青銅」の値を使用した。
ヤング率Ｅ＝１.２×１０５［Ｎ／mm２]
ポアソン比＝０.３
この条件１は、大きな接触力を想定した条件である。この結果は次の表１の通りであった。
【表１】
【００４４】
また、小さな接触力を想定した条件２はつぎの通りである。
凹凸の平均ピッチ ｓ： ０.００４ｍｍ
荷重（加圧力） Ｆ： １０ｇｆ
接触幅 Ｌ： １０ｍｍ
板厚 ｔ： ０.２５ｍｍ
曲率半径 Ｒ： ０.０２５ｍｍ
ここでもヤング率とポアソン比については、コネクタ材料として最も多く用いられる「りん青銅」の上記値を使用した。
この結果は次の表２の通りであった。
【表２】
【００４５】
上記表１、表２の結果から分かるように、接触圧が小さい場合でも接触圧が大きな場合でも（したがって、それらの中間でも）、円弧状の凸条を有するモデルＭ１が他のモデルに比べて非常に大きな接触圧を発生させることが分かる。
【００４６】
別な計算でも、モデルＭ３の接触圧を１とした場合、ｓ＝８μｍのピッチでＶ溝を形成したモデルＭ２の接触圧はその３.７倍であった。また、半径０.３μｍの円弧状の凸条をｓ＝４.１μｍのピッチで設けたモデルＭ１の接触圧は、モデルＭ３の１８２倍であり、半径４μｍの円弧状の凸条をｓ＝８μｍのピッチで設けたモデルＭ１の接触圧は、モデルＭ３の７１倍であった。ヘルツの式によれば、円弧状の凸条によって構成された凹凸形状接触圧は、プレスにより形成された部品の接触圧よりも大きくなる。
【００４７】
（金属部品の第１の製造方法）
以上述べたように、コンタクトの凹凸形状は２５μｍ以下の幅の金属板に対して端から端まで連続的に形成された断面半円弧状の凸条を有するものが好ましい。このような凹凸形状を有するコンタクト、一般的にいえば金属板は、以下のようにして電鋳法で作製することができる。
【００４８】
電鋳法による金属部品の第１の製造方法を図１０（Ａ）−図１０（Ｃ）、図１１（Ａ）−図１１（Ｃ）及び図１２（Ａ）−図１２（Ｄ）に示す。ここで、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）、図１２（Ｂ）及び図１２（Ｃ）は断面図である。図１０（Ｃ）は図１０（Ｂ）の平面図である。図１１（Ａ）は図１１（Ｂ）に示すフォトマスクの下面図である。図１２（Ａ）は図１２（Ｂ）の平面図である。図１２（Ｄ）は金属部品の斜視図である。
【００４９】
第１の製造方法では、まず図１０（Ａ）に示すように、電鋳用の電極板１０１の上面にネガ型レジストを塗布してレジスト膜１０２を形成する。電極板１０１は、導電性を有する基板であって、金属板、導電性物質からなる板、あるいは非導電性材料からなる板の表面に導電性物質をコーティングしたものである。ついで、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）に示すように、レジスト膜１０２の上面に微粒子１０３を適当な密度で分布させて微粒子層を形成する。微粒子１０３を分布させる領域は、レジスト膜１０２の上面の全体であってもよく、一部分であってもよい。また、微粒子としては、金属微粒子やセラミック微粒子のように光を遮蔽するものであってもよく、ガラス粒子のように光を散乱させる透明体であってもよい。微粒子層は、微粒子を含んだ透明なシートをレジスト膜１０２の上面に貼ってもよく、レジスト液に分散させた微粒子をレジスト膜１０２の上面に塗布してもよく、粉状の微粒子（粉体）をレジスト膜１０２の上面に散布してもよい。
【００５０】
この後、図１１（Ｂ）に示すように、表面に微粒子層を形成されたレジスト膜１０２の上にフォトマスク１０４を重ねる。フォトマスク１０４の下面には、図１１（Ａ）に示すようなマスクパターン１０５（遮光領域）が形成されている。このマスクパターン１０５には周辺に微細な凹凸を設計しておく必要がないので、マスクコストを抑えることができる。図１１（Ｂ）のようにフォトマスク１０４を通してレジスト膜１０２に露光すると、マスクパターン１０５の設けられていない領域ではフォトマスク１０４を光が透過してレジスト膜１０２が露光される。同時に、フォトマスク１０４を透過した光は微粒子１０３によっても遮蔽されるので、図１１（Ａ）のようにマスクパターン１０５の縁が滑らかであっても、レジスト膜１０２の遮光領域の縁に凹凸が生じる。
【００５１】
ネガ型レジストを用いた場合には、露光領域のレジストは不溶化される。図１１（Ｃ）では、不溶性のレジストは実線のハッチングで表し、可溶性のレジストは破線のハッチングで表している。よって、微粒子１０３を除去した後でレジスト膜１０２を現像すると、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、露光領域のレジスト膜１０２だけを残して遮光領域のレジスト膜１０２が除去され、レジスト膜１０２内にキャビティ１０６が開口される。このとき、微粒子１０３の影によってキャビティ１０６の壁面には、上下方向に延びた円弧状断面の凹凸パターン１０７ができる。
【００５２】
この後、図１２（Ｃ）に示すように、電鋳法によりレジスト膜１０２のキャビティ１０６内に電鋳材料１０８を成長させて所定形状に成形する。用いる電鋳材料１０８は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｚｎのいずれかを主成分とするものであって、これらの合金であってもよい。電鋳材料６４が十分な厚みに成長したら、電鋳工程を完了する。
【００５３】
ついで、剥離液によってレジスト膜１０２を除去する。こうして、図１２（Ｄ）に示すような金属部品１０９が得られる。この金属部品１０９は、たとえばコンタクトであって、外周面の全体又は一部には金属部品１０９の幅方向に沿って端から端まで連続的に延びた凹凸形状４１、４２が形成されている。
【００５４】
このようにして電鋳法で金属部品１０９と凹凸形状４１、４２を成形すれば、簡略な形状のマスクパターンを用いることができるので、製造コストを安価にできる。
【００５５】
図１３は、直径２８μｍの微粒子をレジスト膜の表面に塗布したときの状態を撮影した顕微鏡写真である。図１４は、この微粒子層を通して露光及び現像を行ったネガ型レジスト膜を撮影したＳＥＭ写真である。キャビティの壁面にストライプ状の凹凸パターンが形成されていることが分かる。
【００５６】
図１５は、微粒子の粒子径を０μｍ〜約３０μｍの範囲で変化させたとき（ただし、粒子径が０μｍとは、微粒子が存在しない場合である。）、レジスト膜の壁面に形成される凹凸パターンのピッチがどのように変化するかを実測した結果を表している。この測定結果によれば、凹凸パターンのピッチと粒子径がほぼ比例していることが分かる。よって、粒子径を調整することによってほぼ所望のピッチの凹凸形状４１、４２を得ることができる。
【００５７】
（金属部品の第２の製造方法）
電鋳法による金属部品の第２の製造方法を図１６（Ａ）−図１６（Ｃ）、図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）及び図１８（Ａ）−図１８（Ｃ）に示す。ここで、図１６（Ａ）、図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）及び図１８（Ｂ）は断面図である。図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）の平面図である。図１６（Ｃ）は図１７（Ａ）に示すフォトマスクの下面図である。図１８（Ａ）は図１８（Ｂ）の平面図である。図１８（Ｃ）は金属部品の斜視図である。
【００５８】
第２の製造方法では、ドライフィルムレジストを用いる。一般に、ドライフィルムレジストは基材フィルムの上に貼られ、さらにドライフィルムレジストの上には保護フィルムが貼られており、このように基材フィルム−ドライフィルムレジスト−保護フィルムという３層構造の状態で流通している。しかも、ドライフィルム製作工程でロール巻き取り時の密着を防止するため、保護フィルムには滑剤と呼ばれる微粒子が混入されている。このドライフィルムレジストを使用するときには、基材フィルムを剥がして電極板などの基材に貼り付けて使用される。
【００５９】
本発明に係る第２の製造方法では、まず図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示すように、基材フィルムを剥がしたドライフィルムレジスト１１１を、電鋳用の電極板１０１の上面に密着させて貼り付ける。よって、電極板１０１の上面にドライフィルムレジスト１１１を設けたとき、その上では透明な保護フィルム１１２中に滑剤１１３（微粒子）が分布している。
【００６０】
この後、図１７（Ａ）に示すように、保護フィルム１１２の上にフォトマスク１０４を重ねる。フォトマスク１０４の下面には、図１６（Ｃ）に示すようなマスクパターン１０５（遮光領域）が形成されている。図１７（Ａ）のようにフォトマスク１０４及び保護フィルム１１２を通してドライフィルムレジスト１１１に露光すると、滑剤１１３により遮光されるので、図１６（Ｃ）のようにマスクパターン１０５の縁が滑らかであっても、保護フィルム１１２の遮光領域の縁に凹凸が生じる。
【００６１】
ネガ型の保護フィルム１１２を用いている場合には、図１７（Ｂ）のように露光領域のレジストは不溶化される。よって、保護フィルム１１２を剥がした後でレジスト膜１０２を現像すると、図１８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、露光領域の１１２だけを残して遮光領域の保護フィルム１１２が除去され、保護フィルム１１２内にキャビティ１０６が開口される。このとき、１１３の影によってキャビティ１０６の壁面には、上下方向に延びた円弧状断面の凹凸パターン１０７ができる。
【００６２】
この後、電鋳法によってキャビティ１０６内に電鋳材料を堆積させて所定厚み（幅）に成長させると、図１８（Ｃ）に示すような金属部品１０９が製造される。
【００６３】
このようにして電鋳法でも、簡略な形状のマスクパターンを用いることができるので、製造コストを安価にできる。
【００６４】
図１９は第２の製造方法により製造された金属部品の端面を撮影したＳＥＭ写真である。また、図２０は、図１９のＸ部を拡大した写真である。これは、ドライフィルムレジストの上に保護フィルムを残したままで露光及び現像を行い、電鋳法により金属部品を製造したものであり、保護フィルムの滑剤によって生じた凹凸形状が示されている。
【００６５】
（金属部品の第３の製造方法）
電鋳法による金属部品の第３の製造方法を図２１（Ａ）−図２１（Ｃ）及び図２２（Ａ）−図２２（Ｄ）に示す。ここで、図２１（Ａ）、図２１（Ｃ）、図２２（Ａ）及び図２２（Ｃ）は断面図である。図２１（Ｂ）は図２１（Ｃ）に示すフォトマスクの下面図である。図２２（Ｂ）は図２２（Ｃ）の平面図である。図２２（Ｄ）は金属部品の斜視図である。
【００６６】
第３の製造方法では、まず図２１（Ａ）に示すように、電鋳用の電極板１０１の上面にネガ型レジストを塗布してレジスト膜１０２を形成する。ついで、図２１（Ｃ）に示すように、レジスト膜１０２の上にフォトマスク１０４を重ねる。フォトマスク１０４の下面には、図２１（Ｂ）に示すようなマスクパターン１０５（遮光領域）が形成されている。このマスクパターン１０５には、外周の一部又は全体に微細な凹凸１１５がデザインされている。なお、図２１（Ｂ）では凹凸１１５は誇張して描いているが、マスクパターン１０５の大きさと比較しても凹凸１１５は微細なパターンである。図２１（Ｃ）のようにフォトマスク１０４を通してレジスト膜１０２に露光すると、マスクパターン１０５の設けられていない領域ではフォトマスク１０４を光が透過してレジスト膜１０２が露光される。
【００６７】
ネガ型レジストを用いた場合には、図２２（Ａ）に示すように、露光領域のレジストは不溶化される。よって、レジスト膜１０２を現像すると、図２２（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、露光領域のレジスト膜１０２だけを残して遮光領域のレジスト膜１０２が除去され、レジスト膜１０２内にキャビティ１０６が開口される。このときキャビティ１０６の壁面には、マスクパターン１０５の凹凸１１５により、上下方向に延びた円弧状断面の凹凸パターン１０７ができる。
【００６８】
この後、電鋳法によりレジスト膜１０２のキャビティ１０６内に電鋳材料を成長させて所定形状の金属部品１０９を製造する。この金属部品１０９は、たとえばコンタクトであって、外周面の全体又は一部には金属部品１０９の幅方向に沿って端から端まで連続的に延びた凹凸形状４１、４２が形成されている。
【００６９】
このようにして電鋳法で金属部品１０９と凹凸形状４１、４２を成形すれば、簡略な形状のマスクパターンを用いることができるので、製造コストを安価にできる。
【００７０】
このような製造方法によれば、任意の形状をした凹凸形状４１、４２を形成することができる。
【００７１】
（第２のコネクタ）
つぎに、本発明に係る別な形態のコンタクトとコネクタを説明する。このコネクタ１２１は、たとえば携帯用電子機器に使用されるバッテリーの電極パッドに接触させて充電を行わせるためのコネクタである。図２３は、当該コネクタ１２１を示す斜視図であって、図２４は当該コネクタの断面図である。
【００７２】
このコネクタ１２１は、図２３に示すように、コネクタハウジング１２２内に複数本のコンタクト１２３を納め、コネクタハウジング１２２の前面からコンタクト１２３の一部を突出させたものである。
【００７３】
図２４に示すように、コンタクト１２３は、固定部１２４、弾性部１２５、コンタクト部１２６及び掛止部１２７から構成されている。コンタクト１２３の固定部１２４は、後端部において水平方向に延在したコンタクトテール１２４ａ及びコンタクトテール１２４ａから垂直上方に折り曲げられて上方に伸びる保持部１２４ｂを備えている。コンタクトテール１２４ａは、コネクタ１２１を実装するプリント配線基板に電気的に接続される。また、コンタクト１２３は、コンタクトテール１２４ａによってコネクタハウジング１２２に固定されている。
【００７４】
コンタクト１２３の弾性部１２５は、固定部１２４の上端からＵ字状に湾曲した第１湾曲部１２５ａ、第１湾曲部１２５ａから下方に向かって延在する第１接続部１２５ｂ、第１接続部１２５ｂの下端から水平および前方方向に向けて湾曲する第２湾曲部１２５ｃ、第２湾曲部１２５ｃの前端から水平および前方方向に延在する第２接続部１２５ｄ、第２接続部１２５ｄの前端から斜め上方に向かって湾曲する第３湾曲部１２５ｅ、第３湾曲部１２５ｅの前端から斜め前方および上方に向かって延在する延長部１２５ｆを備える。上記の構造により、弾性部１２５は略Ｓ字形状をなしており、コンタクト１２３が前後方向に十分な付勢力を発生できるようになっている。
【００７５】
コンタクト１２３のコンタクト部１２６は、弾性部１２５の延長部１２５ｆの前端から略Ｕ字形状または円弧状をなして後方に湾曲し、この湾曲面が接触部２３ａを形成している。このコンタクト部１２６には、図２３に示すように、幅方向に沿ってその一端から他端まで連続した断面円弧状の凸条からなる凹凸形状４１が互いに平行に形成されている。なお、コンタクト部１２６の接触部２３ａ付近は他の部分に比べて幅狭となっている。
【００７６】
コンタクト１２３の掛止部１２７は、コンタクト部１２６の端部からさらに下方に折り返されて形成されており、この掛止部１２７がコネクタハウジング１２２の開口部に設けられたコンタクトサポート部１２８に掛止されている。
【００７７】
このコネクタ１２１は、図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）に示すように携帯機器用のバッテリー１２９に接触されるものである。すなわち、コネクタ１２１にバッテリー１２９が押し当てられると、凹凸形状４１を設けられたコンタクト部１２６がバッテリー１２９の電極１３０に接触して撓み、コネクタ１２１からバッテリー１２９へ充電用の電流が供給される。
【符号の説明】
【００７８】
３１ コンタクト
３２ 固定片
３３ 可動片
３４ 連結部
３５ 可動接点部
３５ａ 接点接触面
３７ 嵌合部
３７ａ 圧接面
４１ 凹凸形状
４２ 凹凸形状
４６ フレキシブルプリント基板
５１ コネクタ
１０１ 電極板
１０２ レジスト膜
１０３ 微粒子
１０４ フォトマスク
１１１ ドライフィルムレジスト
１１２ 保護フィルム
１１３ 滑剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他部材との接触部に凹条又は凸条のうち少なくとも一方からなる凹凸形状を設けたコンタクトであって、
電鋳法によって作製する際に、前記凹凸形状を設けられていることを特徴とするコンタクト。
【請求項２】
前記凹凸形状は少なくとも凸条を有し、当該凸条の先端が湾曲していることを特徴とする、請求項１に記載のコンタクト。
【請求項３】
前記凹凸形状を構成する凸条又は凹条が幅方向の一端から他端まで連続していることを特徴とする、請求項１に記載のコンタクト。
【請求項４】
前記他部材との接触部が接点部であって、
前記凹凸形状は、当該接点部の押圧方向及びワイピング方向に垂直な方向に延伸していることを特徴とする、請求項１に記載のコンタクト。
【請求項５】
前記他部材との接触部が他部材への圧接面であって、
前記凹凸形状は、前記他部材への挿入方向に垂直な方向に延伸していることを特徴とする、請求項１に記載のコンタクト。
【請求項６】
請求項１に記載したコンタクトを、ハウジング内に納めたことを特徴とするコネクタ。
【請求項７】
請求項１に記載したコンタクトを製造する方法であって、
電極板の表面にレジスト膜を形成する工程と、
縁の少なくとも一部に微細な凹凸が描かれたマスクパターンを有するフォトマスクを用いて前記レジスト膜に露光する工程と、
前記レジスト膜を現像して前記レジスト膜に成形用開口をあける工程と、
前記成形用開口内に電鋳法によって電鋳材料を堆積させて賦形する工程と、
を有することを特徴とするコンタクトの製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載したコンタクトを製造する方法であって、
電極板の表面にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜とフォトマスクとの間に微粒子群を分布させた状態で、前記レジスト膜に露光する工程と、
前記レジスト膜を現像して前記レジスト膜に成形用開口をあける工程と、
前記成形用開口内に電鋳法によって電鋳材料を堆積させて賦形する工程と、
を有することを特徴とするコンタクトの製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載したコンタクトを製造する方法であって、
表層部に微粒子層を有するドライフィルムレジストを用いてレジスト膜を電極板の表面に配設する工程と、
前記レジスト膜に露光及び現像を行って前記レジスト膜に成形用開口をあける工程と、
前記成形用開口内に電鋳法によって電鋳材料を堆積させて賦形する工程と、
を有することを特徴とするコンタクトの製造方法。
【請求項１０】
請求項７から９のうちいずれか１項に記載したコンタクトの製造方法により、凹条又は凸条の少なくとも一方からなる凹凸形状を表面に設けられたコンタクト。
【請求項１１】
請求項１０に記載したコンタクトを、ハウジング内に納めたことを特徴とするコネクタ。
【請求項１】
他部材との接触部に凹条又は凸条のうち少なくとも一方からなる凹凸形状を設けたコンタクトであって、
電鋳法によって作製する際に、前記凹凸形状を設けられていることを特徴とするコンタクト。
【請求項２】
前記凹凸形状は少なくとも凸条を有し、当該凸条の先端が湾曲していることを特徴とする、請求項１に記載のコンタクト。
【請求項３】
前記凹凸形状を構成する凸条又は凹条が幅方向の一端から他端まで連続していることを特徴とする、請求項１に記載のコンタクト。
【請求項４】
前記他部材との接触部が接点部であって、
前記凹凸形状は、当該接点部の押圧方向及びワイピング方向に垂直な方向に延伸していることを特徴とする、請求項１に記載のコンタクト。
【請求項５】
前記他部材との接触部が他部材への圧接面であって、
前記凹凸形状は、前記他部材への挿入方向に垂直な方向に延伸していることを特徴とする、請求項１に記載のコンタクト。
【請求項６】
請求項１に記載したコンタクトを、ハウジング内に納めたことを特徴とするコネクタ。
【請求項７】
請求項１に記載したコンタクトを製造する方法であって、
電極板の表面にレジスト膜を形成する工程と、
縁の少なくとも一部に微細な凹凸が描かれたマスクパターンを有するフォトマスクを用いて前記レジスト膜に露光する工程と、
前記レジスト膜を現像して前記レジスト膜に成形用開口をあける工程と、
前記成形用開口内に電鋳法によって電鋳材料を堆積させて賦形する工程と、
を有することを特徴とするコンタクトの製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載したコンタクトを製造する方法であって、
電極板の表面にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜とフォトマスクとの間に微粒子群を分布させた状態で、前記レジスト膜に露光する工程と、
前記レジスト膜を現像して前記レジスト膜に成形用開口をあける工程と、
前記成形用開口内に電鋳法によって電鋳材料を堆積させて賦形する工程と、
を有することを特徴とするコンタクトの製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載したコンタクトを製造する方法であって、
表層部に微粒子層を有するドライフィルムレジストを用いてレジスト膜を電極板の表面に配設する工程と、
前記レジスト膜に露光及び現像を行って前記レジスト膜に成形用開口をあける工程と、
前記成形用開口内に電鋳法によって電鋳材料を堆積させて賦形する工程と、
を有することを特徴とするコンタクトの製造方法。
【請求項１０】
請求項７から９のうちいずれか１項に記載したコンタクトの製造方法により、凹条又は凸条の少なくとも一方からなる凹凸形状を表面に設けられたコンタクト。
【請求項１１】
請求項１０に記載したコンタクトを、ハウジング内に納めたことを特徴とするコネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１２−１９５２７７（Ｐ２０１２−１９５２７７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０１２３４（Ｐ２０１１−２０１２３４）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【分割の表示】特願２０１１−５７０７３（Ｐ２０１１−５７０７３）の分割
【原出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【特許番号】特許第４９２４８５６号（Ｐ４９２４８５６）
【特許公報発行日】平成２４年４月２５日（２０１２．４．２５）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【分割の表示】特願２０１１−５７０７３（Ｐ２０１１−５７０７３）の分割
【原出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【特許番号】特許第４９２４８５６号（Ｐ４９２４８５６）
【特許公報発行日】平成２４年４月２５日（２０１２．４．２５）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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