引言

隨著電連接器在家用電子設備、航空航天、新能源汽車等領域的大量應用,安全化、綠色化、多樣化、模塊化成為連接器在未來發(fā)展的四個主要方向。端子等接觸部件是電連接器的重要組成部件之一,其電觸點的材料是影響電接觸可靠性的關鍵因素,為提高安全性和滿足綠色化環(huán)保要求,通常會針對接觸部件的材料進行改進[2-3],在這一方面,相關的專利申請是非常重要的技術分支。

1接觸部件相關材料構成的專利統(tǒng)計分析

國際專利分類表(1PC)中的小組H01R13/03被定義為"按材料(例如電鍍或涂層材料)區(qū)分的接觸部件",該小組下面涵蓋了端子等接觸部件針對組成材料等的相關專利申請,筆者對H01R13/03下的專利申請分別在全球數(shù)據(jù)庫DwP1和中文數(shù)據(jù)庫CNABs中進行了統(tǒng)計。

1.1申請人統(tǒng)計

從申請量上看(圖1),美國的TE連接(曾用名TycoElectr-onics,即泰科電子有限公司)占據(jù)第一,日本的住友緊隨其后,位列第二,兩者在全球范圍和中國范圍內均同步進行專利布局(圖2),占據(jù)該領域的領先地位。值得注意的是,國家電網、中國航天科工出現(xiàn)在國內排名前十的申請人中,這與國家電網近年來對知識產權保護意識的不斷增強以及中國航天科工等軍工龍頭企業(yè)研發(fā)能力不斷提升是息息相關的。

1.2合作關聯(lián)分析

圖3為國內排名前十的重點企業(yè)的專利申請合作關聯(lián)情況,可以看出,日本兩大連接器生產企業(yè)住友和矢崎在該領域均是聯(lián)合合作申請,國內的國家電網已經初步形成了一個以其為核心的研究群體,中國航天科工也和國內高校開展了聯(lián)合研發(fā),其他的申請人在該領域則多為單兵作戰(zhàn)。建議國內企業(yè)和科研院校在該領域加強合作研發(fā),形成更緊密的合作關系。

2接觸部件材料的發(fā)明點分析

下面針對接觸部件材料的重點研究方向的技術改進點和有益效果進行淺析。

案例1:201280025440具有帶化學還原劑的覆蓋層的電觸頭元件、電觸頭布置以及用于制造電觸頭元件與減少電觸頭元件的接觸部氧化的方法。

改進點:如圖4所示,覆蓋層2設置在接觸頭16和/或對立觸頭元件15上:在電觸頭元件的材料方面,覆蓋層2是導電的,其暴露在空氣或包含氧氣的其他氣體中,由此,接觸表面4可在一段時間后被氧化,接觸表面4的被氧化的材料潛在地影響接觸表面4的傳導性,覆蓋層2可包括適于減少金屬氧化的化學還原劑,還原劑不被金屬吸收,所以能夠以局部濃度或液滴的形式嵌在覆蓋層2中。還原劑包括多質子熔酸、線性熔酸、樹枝狀熔酸、分枝熔酸、松香酸、硬脂酸以及已二酸中至少一種熔接劑材料。

案例2:201380070098連接器端子及連接器端子的制造方法。

改進點:如圖5所示,連接器端子材料10在母材1的表面上具有包覆層4,包覆層4由銀層2和形成在銀層2上的潤滑層3構成。銀層2由硬質銀層或軟質銀層構成,潤滑層3是銀層2與含有硫醇和苯并三唑的溶液接觸而形成的。潤滑層3起到減少銀層2的表面的摩擦系數(shù)的作用。通過減少端子接點部的表面的摩擦系數(shù)而使端子接點部的耐磨損性提高。

3結語

本文從接觸部件的材料方面概述了常用連接器鍍層材料的接觸性能。不同的應用場合對電連接材料有不同的使用要求,合適的選型將直接影響到電連接器的可靠性。