ナノマニピュレーターを用いたコネクタ接点における接触構造と接触抵抗変化の挙動解析

摘要

コネクタの小型化を実現するために、スズめっきの低接触荷重での接触現象を理解することがより重要になってきている。スズめっきの接触構造と接触抵抗の関係を明確にするため、スズめっきを用いた研究は多く行われているが、接点界面の構造の複雑さがメカニズム解明を困難にしている。そこで、我々はスズ表面にある酸化膜の影響を表面化学の手法を用いてナノスケールでの実験及び観察を行った。我々の過去の研究より、ナノスケール観察の手法にて酸化スズのクラックからのスズの噴き出しを実験的に確認することができた。そこで今回はスズの噴き出し量と抵抗値の相関について解析をすすめた。その結果、接触抵抗は見かけの接触面積ではなく、スズの噴き出し面積の増加と電気電導性との相関が良いことが分かった。また、ナノマニピュレーター技術は基礎研究の物性評価に留まらず自動車に搭載することを目指したコネクタの研究にも有効であることが分かった。