[发明专利]在导电基材上形成锡镀层的方法以及利用该方法制成的电接触端子

说明书

技术领域

本发明涉及一种在导电基材上形成锡镀层的方法以及利用该方法制成的电接触端子。 

背景技术

在现有技术中，有时需要在电接触端子上形成一层锡镀层，以便保护导电基材。目前，使用的镀锡方法是回流镀锡工艺，其主要包括以下步骤：先在导电基材的表面上电镀一层锡层；然后将电镀有锡层的导电基材放到回流炉中，电镀的锡层通过回流炉重新熔融凝固在导电基材的表面上，最终在导电基材与锡层之间的接触介面处形成一层金属间化合物(IMC)，从而将锡层牢固地附着于导电基材上，同时未形成IMC的剩余锡覆盖在IMC层上。 

与传统的电镀锡材料相比，这种回流镀锡工艺具有孔隙率少，表面平整及防止锡须生长的优势。但是，利用这种镀锡工艺形成的锡镀层作为端子的接触介面时，由于剩余锡的表面摩擦系数大，经常导致其插拔力过大。 

为了改善利用回流镀锡工艺制成的电接触端子的插拔力过大的问题，Kolbeco公司报道了一种新型回流镀锡技术，该技术首先采用特殊工艺(如毛化)对导电基材的表面进行处理，获得具有一定粗糙度的导电基材表面，然后在处理过的导电基材的表面上电镀一薄层锡，随后将电镀有锡层的导电基材放到回流炉中，电镀的锡层通过回流炉重新熔融凝固在导电基材的表面上，最终在导电基材与锡层之间的接触介面处形成一层IMC，并且从表面上观看时，部分位置处的IMC层生长至最外部表面，部分位置处仍然存在未形成IMC的剩余 锡。采用这种新型回流镀锡技术形成的锡镀层的表面摩擦力被大大降低，从而能够获得较小插拔力。 

但是，无论是传统的回流镀锡工艺还是这种新型回流镀锡工艺，他们获取的最终锡镀层都是一种摩擦性能各向同性的接触面，即，在不同方向上的插拔力(摩擦力)是相同的。例如，当配对的电接触端子与利用传统的回流镀锡工艺或这种新型回流镀锡工艺形成的电接触端子配合时，配对的电接触端子在各个不同方向上插入该电接触端子的插入力和从该电接触端子拔出的拔出力均是相同的。 

但是，在实际应用中，有时需要在电接触端子上形成一种摩擦性能各向异性的锡镀层，即，配对的电接触端子在各个不同方向上的插拔力是不同的。 

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种制备摩擦性能各向异性的锡镀层的方法以及利用该方法制成的电接触端子。 

根据本发明的一个方面，提供一种在导电基材上形成锡镀层的方法，包括以下步骤： 

S100：提供一个导电基材； 

S200：在导电基材的表面上加工形成多条相互平行的沟槽，从而在导电基材的表面上形成具有波峰和波谷的波纹轮廓； 

S300：将导电基材浸入熔融的锡液中，从而在锡液与导电基材之间的接触介面上生成金属间化合物；和 

S400：从锡液中取出导电基材，并对导电基材的表面上的锡镀层的厚度进行控制，使得在波峰位置处的金属间化合物生长到锡镀层的外面并从锡镀层露出，和使得在波谷位置处的金属间化合物没有生长到锡镀层的外面，从而在锡镀层的表面上形成多条相互平行的金属间化合物条带。 

根据本发明的一个实例性实施例，所述熔融的锡液的温度在250℃～290℃。 

根据本发明的另一个实例性实施例，所述沟槽沿导电基材的纵向方向延伸。 

根据本发明的另一个实例性实施例，当在所述导电基材的横截面剖视图中观看时，所述波纹轮廓呈方波状、锯齿状或正弦波状。 

根据本发明的另一个实例性实施例，在加工波纹轮廓时，控制波峰和波谷之间的间距，以便在锡镀层的表面上获得具有预定宽度的金属间化合物条带。 

根据本发明的另一个实例性实施例，在导电基材从锡液中取出之后，利用风刀控制导电基材上的锡镀层的厚度。 

根据本发明的另一个实例性实施例，所述锡镀层的厚度被控制成在波峰位置处不小于0.5μm，在波谷位置处不大于3μm。 

根据本发明的另一个实例性实施例，所述导电基材是铜、镍、金、银、铜合金、镍合金、金合金或银合金。 

根据本发明的另一个实例性实施例，在将导电基材浸入熔融的锡液之前，对已加工有波纹轮廓的导电基材进行脱脂和活化处理。 

根据本发明的另一个方面，提供一种电接触端子，包括：导电基材；和形成在导电基材上的锡镀层，其中，采用前述方法形成所述锡镀层。 

通过本发明的方法，可以在电接触端子上实现摩擦性能各向异性的锡镀层，从而能够扩大电接触端子的应用场合，满足不同的实际需求。