JPH0586007B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0586007B2 JPH0586007B2 JP59212708A JP21270884A JPH0586007B2 JP H0586007 B2 JPH0586007 B2 JP H0586007B2 JP 59212708 A JP59212708 A JP 59212708A JP 21270884 A JP21270884 A JP 21270884A JP H0586007 B2 JPH0586007 B2 JP H0586007B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tin
- copper
- plating
- contact
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Contacts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、Sn含有量が1wt％以上且つ3wt％未
満であり、Ｐ含有量が0.03wt％以上且つ0.35wt％
未満でありそして残部が銅と不可避的不純物から
成る低錫りん青銅を母材とし、これに錫あるいは
錫合金層をめつきして成る銅合金−錫系接触子特
にはこの系に固有の高温でのめつき層の剥離問題
を生せずしかも苛酷な条件下での使用中劣化を生
じないような接触子の製造方法に関するものであ
る。
満であり、Ｐ含有量が0.03wt％以上且つ0.35wt％
未満でありそして残部が銅と不可避的不純物から
成る低錫りん青銅を母材とし、これに錫あるいは
錫合金層をめつきして成る銅合金−錫系接触子特
にはこの系に固有の高温でのめつき層の剥離問題
を生せずしかも苛酷な条件下での使用中劣化を生
じないような接触子の製造方法に関するものであ
る。
発明の背景
コネクタ、スイツチ等の回路接続用の接触子に
は、りん青銅、ベリリウム銅、チタン銅等のよう
にバネ性及び耐食性を増した銅合金を母材とし、
その上に接触抵抗を減少させるため表面接点用金
属として金或いは銀めつきを施して使用すること
が多いが、価格や量産性の点から民生用電子機器
において用いるには適切でない。そこで、民生用
電子機器においては表面接点用金属として廉価な
錫または錫合金をめつきした銅合金−錫系接触子
が現在主として用いられている。
は、りん青銅、ベリリウム銅、チタン銅等のよう
にバネ性及び耐食性を増した銅合金を母材とし、
その上に接触抵抗を減少させるため表面接点用金
属として金或いは銀めつきを施して使用すること
が多いが、価格や量産性の点から民生用電子機器
において用いるには適切でない。そこで、民生用
電子機器においては表面接点用金属として廉価な
錫または錫合金をめつきした銅合金−錫系接触子
が現在主として用いられている。
電子機器の内部に接触子を組込んで使用する場
合、機器内部が通電による発熱のため100℃前後
に昇温するから、接触子はこのような比較的高温
に長時間曝されていることになる。加えて、電子
機器は機械的振動を受けることも多い。例えば、
自動車電装回路において多数の接触子が使用され
るが、これらは長期の振動下に置かれる。こうし
た使用環境下では、母材のクリープ強度が低下
し、例えばコネクタの雄雌接触圧が低下してコネ
クタの嵌合がゆるんだり、外れたりする事態が見
られる。更に、従来からの銅合金、特にりん青銅
母材は３％以上の錫を含んでいるため電気（熱）
伝導性が著しく悪いことも問題視されるようにな
つた。
合、機器内部が通電による発熱のため100℃前後
に昇温するから、接触子はこのような比較的高温
に長時間曝されていることになる。加えて、電子
機器は機械的振動を受けることも多い。例えば、
自動車電装回路において多数の接触子が使用され
るが、これらは長期の振動下に置かれる。こうし
た使用環境下では、母材のクリープ強度が低下
し、例えばコネクタの雄雌接触圧が低下してコネ
クタの嵌合がゆるんだり、外れたりする事態が見
られる。更に、従来からの銅合金、特にりん青銅
母材は３％以上の錫を含んでいるため電気（熱）
伝導性が著しく悪いことも問題視されるようにな
つた。
こうした状況に鑑みて、充分の伝導性を確保し
つつ、振動および熱条件下で強度を保持しうる母
材合金の開発が必要である。
つつ、振動および熱条件下で強度を保持しうる母
材合金の開発が必要である。
更に、従来の接触子と関連する重要な問題とし
て、接触子を上記のような使用条件下で使用する
と錫あるいは錫合金めつき層が母材から剥離し、
接触不良となる欠点が認識されていた。めつき層
剥離問題を克服する対策もこれまで為されてきた
が、新たな母材合金の開発に伴つてそれに最適の
錫めつき層剥離防止方法の開発も併せて必要とさ
れる。
て、接触子を上記のような使用条件下で使用する
と錫あるいは錫合金めつき層が母材から剥離し、
接触不良となる欠点が認識されていた。めつき層
剥離問題を克服する対策もこれまで為されてきた
が、新たな母材合金の開発に伴つてそれに最適の
錫めつき層剥離防止方法の開発も併せて必要とさ
れる。
発明の概要
本発明者は、かかる現状に鑑み、上述したよう
な問題を排除した接触子を開発するべく鋭意研究
を行なつた結果、母材としてこれまで使用された
りん青銅（Sn含有量３〜10wt％、Ｐ含有量0.03
〜0.35wt％）よりSn含有量を低減した低錫りん
青銅の使用が良好な結果を与えること及び錫めつ
き層の剥離防止方法としてめつき層の加熱溶融
（リフロー）処理が有効であることを見出した。
錫含有量が1wt％以上且つ3wt％未満の低錫りん
青銅は、その錫含量の低減により従来より向上せ
る電気（熱）伝導性を示すと同時に振動、熱等の
加わる使用条件下で充分の強度を保持する母材を
与える。該母材上への錫あるいは錫合金めつきと
続いての加熱溶融処理は、剥離を生じない密着性
および加工性の良好な表面接点金属を与えると共
に低廉性をも維持する。
な問題を排除した接触子を開発するべく鋭意研究
を行なつた結果、母材としてこれまで使用された
りん青銅（Sn含有量３〜10wt％、Ｐ含有量0.03
〜0.35wt％）よりSn含有量を低減した低錫りん
青銅の使用が良好な結果を与えること及び錫めつ
き層の剥離防止方法としてめつき層の加熱溶融
（リフロー）処理が有効であることを見出した。
錫含有量が1wt％以上且つ3wt％未満の低錫りん
青銅は、その錫含量の低減により従来より向上せ
る電気（熱）伝導性を示すと同時に振動、熱等の
加わる使用条件下で充分の強度を保持する母材を
与える。該母材上への錫あるいは錫合金めつきと
続いての加熱溶融処理は、剥離を生じない密着性
および加工性の良好な表面接点金属を与えると共
に低廉性をも維持する。
斯くして、本発明は、錫含有量が1wt％以上且
つ3wt％未満であり、りん含有量が0.03wt％以上
且つ0.35wt％未満でありそして残部が銅及び不可
避的不純物から成る銅合金製母材に錫あるいは錫
合金を電気めつきし、続いて加熱溶融処理を行う
か、または錫あるいは錫合金を溶融めつきするこ
とを特徴とする接触子の製造方法を提供するもの
である。
つ3wt％未満であり、りん含有量が0.03wt％以上
且つ0.35wt％未満でありそして残部が銅及び不可
避的不純物から成る銅合金製母材に錫あるいは錫
合金を電気めつきし、続いて加熱溶融処理を行う
か、または錫あるいは錫合金を溶融めつきするこ
とを特徴とする接触子の製造方法を提供するもの
である。
発明の具体的説明
本発明においては、該銅合金の条、シート等に
めつきおよび加熱溶融処理した後接触子に成型す
るのが通例であるが、該銅合金を接触子に成型し
た後にめつきおよび加熱溶融処理することも妨げ
るものでない。ここでは前者に基いて説明する。
めつきおよび加熱溶融処理した後接触子に成型す
るのが通例であるが、該銅合金を接触子に成型し
た後にめつきおよび加熱溶融処理することも妨げ
るものでない。ここでは前者に基いて説明する。
本発明において使用される銅合金条は、Sn含
有量が1wt％以上且つ3wt％未満であり、Ｐ含有
量が0.03wt％以上且つ0.35wt％未満でありそして
残部が銅と不可避的不純物から成る銅合金であ
る。好ましい組成は、1.7〜2.3wt％Sn及び0.03〜
0.2wt％Ｐを含むものである。これは、一般にり
ん青銅と呼称されるものよりSn含有量が少ない
ことを特徴とし、ここでは低錫りん青銅と呼ばれ
る。一般りん青銅はこれまで単にバネ性および耐
食性がよいことだけを理由に深い検討を加えるこ
となく母材の一つとして採用されていたのである
が、接触子、特に自動車電装用接触子の母材とし
ては低錫りん青銅の方が電気（熱）伝導性が良い
（IACS値30％以上）点で接触子母材として優れて
いる。
有量が1wt％以上且つ3wt％未満であり、Ｐ含有
量が0.03wt％以上且つ0.35wt％未満でありそして
残部が銅と不可避的不純物から成る銅合金であ
る。好ましい組成は、1.7〜2.3wt％Sn及び0.03〜
0.2wt％Ｐを含むものである。これは、一般にり
ん青銅と呼称されるものよりSn含有量が少ない
ことを特徴とし、ここでは低錫りん青銅と呼ばれ
る。一般りん青銅はこれまで単にバネ性および耐
食性がよいことだけを理由に深い検討を加えるこ
となく母材の一つとして採用されていたのである
が、接触子、特に自動車電装用接触子の母材とし
ては低錫りん青銅の方が電気（熱）伝導性が良い
（IACS値30％以上）点で接触子母材として優れて
いる。
この銅合金条は、アルカリ脱脂、電解脱脂、酸
洗、水洗等の所定の浄化処理を公知の態様で施さ
れた後、銅下地めつきをせずに、直接錫あるいは
錫合金めつきを施される。従来、めつき層剥離防
止対策の一つとして銅下地めつきが為されること
が多かつたが、本発明においては不要であり、か
えつて有害である。
洗、水洗等の所定の浄化処理を公知の態様で施さ
れた後、銅下地めつきをせずに、直接錫あるいは
錫合金めつきを施される。従来、めつき層剥離防
止対策の一つとして銅下地めつきが為されること
が多かつたが、本発明においては不要であり、か
えつて有害である。
錫あるいは錫合金のめつきは電解めつきおよび
無電解めつき或いは溶融めつきのいずれでも実施
することができる。錫合金としては一般にはんだ
材料として知られる鉛、ビスマス、カドミニウ
ム、アンチモン、インジウム、アルミニウム、亜
鉛等を一種以上含むものを包括するものである。
めつき条件は従来と変ることはない。電解めつき
浴としては、錫酸カリウム、錫酸ナトリウム、塩
化第一錫等を使用してのアルカリ浴、しゆう酸塩
浴、ホウフツ化浴、硫酸塩浴、フエノールスルホ
ン酸浴等がいずれも使用できる。溶融めつきは、
所定のフラツクス水溶液（ZnCl2の40°Beの水溶
液）に１〜２秒間浸漬後溶融めつき槽に10秒程度
浸漬しエアーブローによりめつき層の厚さを適宜
調整する所謂溶融めつきが代表的である。フラツ
クス水溶液への浸漬の代りに、フラツクスを溶融
めつき層に浮上させ、そのフラツクス層を通して
溶融めつき層に浸けるようにすることもできる。
無電解めつき或いは溶融めつきのいずれでも実施
することができる。錫合金としては一般にはんだ
材料として知られる鉛、ビスマス、カドミニウ
ム、アンチモン、インジウム、アルミニウム、亜
鉛等を一種以上含むものを包括するものである。
めつき条件は従来と変ることはない。電解めつき
浴としては、錫酸カリウム、錫酸ナトリウム、塩
化第一錫等を使用してのアルカリ浴、しゆう酸塩
浴、ホウフツ化浴、硫酸塩浴、フエノールスルホ
ン酸浴等がいずれも使用できる。溶融めつきは、
所定のフラツクス水溶液（ZnCl2の40°Beの水溶
液）に１〜２秒間浸漬後溶融めつき槽に10秒程度
浸漬しエアーブローによりめつき層の厚さを適宜
調整する所謂溶融めつきが代表的である。フラツ
クス水溶液への浸漬の代りに、フラツクスを溶融
めつき層に浮上させ、そのフラツクス層を通して
溶融めつき層に浸けるようにすることもできる。
こうして、錫あるいは錫合金でめつきされた該
銅合金条は続いて加熱溶融処理を受ける。加熱溶
融処理はリフロー処理とも呼ばれるもので、バー
ナー直下型炉、エレマ炉等の加熱炉において材料
温度を錫の融点すなわち231℃以上500〜800℃で
３〜20秒の適宜の時間加熱することによつて行わ
れる。この処理によつて錫あるいは錫合金層の再
溶融と流動化が起る。但し溶融めつきしたものに
ついては再溶融は特に行なう必要はない。
銅合金条は続いて加熱溶融処理を受ける。加熱溶
融処理はリフロー処理とも呼ばれるもので、バー
ナー直下型炉、エレマ炉等の加熱炉において材料
温度を錫の融点すなわち231℃以上500〜800℃で
３〜20秒の適宜の時間加熱することによつて行わ
れる。この処理によつて錫あるいは錫合金層の再
溶融と流動化が起る。但し溶融めつきしたものに
ついては再溶融は特に行なう必要はない。
本発明に従つて作製された接触子は高温下での
使用中にもめつき層の剥離を生じない。例えば、
105℃、150℃、180℃の温度で600時間保持した後
90°曲げ剥離試験を行つても剥離は全く生じない。
更に、自動車電装回路にコネクタとして組込んで
の実際試験においても、接触圧の低下は生ぜず、
きわめて良好な導電性能を発揮した。
使用中にもめつき層の剥離を生じない。例えば、
105℃、150℃、180℃の温度で600時間保持した後
90°曲げ剥離試験を行つても剥離は全く生じない。
更に、自動車電装回路にコネクタとして組込んで
の実際試験においても、接触圧の低下は生ぜず、
きわめて良好な導電性能を発揮した。
発明の効果
本発明は、熱、振動等の苛酷な条件で使用され
る接触子として長期故障を生じないしかもきわめ
て良好な接触機能を果す接触子およびその製造方
法を提供するものである。
る接触子として長期故障を生じないしかもきわめ
て良好な接触機能を果す接触子およびその製造方
法を提供するものである。
実施例 １
組成：2wt％Sn、0.1wt％Ｐ、残部Cuの銅合金
条を、アルカリ脱脂、電解脱脂、そして酸洗
中和後、銅下地なしで硫酸錫浴で1.0μの電解
錫めつきを行つた。
条を、アルカリ脱脂、電解脱脂、そして酸洗
中和後、銅下地なしで硫酸錫浴で1.0μの電解
錫めつきを行つた。
クレゾールスルホン酸浴ならびにめつき条件は
下記の通りである。
下記の通りである。
クレゾールスルホン酸浴：硫酸第１錫 55ｇ／
硫酸 100ｇ／
クレゾールスルホン酸
100ｇ／ ゼラチン ２ｇ／ ベータナフトール
１ｇ／ 浴 温：25℃ 電流密度：3A／ｄm2 こうして錫めつきされた条を小型マツフル加熱
炉において650℃に５秒間保持した後、70℃に冷
却し湯洗後熱風乾燥した。その後、この条を接触
子の形状に成型した。こうして作製された接触子
を105℃、150℃、180℃において600時間大気加熱
した後、90°曲げによる剥離試験を行つたが、め
つき層の剥離は全く認められなかつた。
100ｇ／ ゼラチン ２ｇ／ ベータナフトール
１ｇ／ 浴 温：25℃ 電流密度：3A／ｄm2 こうして錫めつきされた条を小型マツフル加熱
炉において650℃に５秒間保持した後、70℃に冷
却し湯洗後熱風乾燥した。その後、この条を接触
子の形状に成型した。こうして作製された接触子
を105℃、150℃、180℃において600時間大気加熱
した後、90°曲げによる剥離試験を行つたが、め
つき層の剥離は全く認められなかつた。
比較例 １
実施例１の資料に加熱溶融処理を施さずに接触
子を作製した。これを105℃において360時間保持
後剥離試験をしたところめつき層の剥離が生じ
た。
子を作製した。これを105℃において360時間保持
後剥離試験をしたところめつき層の剥離が生じ
た。
参考例 １
銅下地めつきを下記の硫酸浴を使用して行つた
以外は実施例１と同等にして接触子を作製した。
以外は実施例１と同等にして接触子を作製した。
硫酸銅浴
硫酸銅 210ｇ／
硫 酸 100ｇ／
浴 温 30℃
電流密度 5A／dm2
剥離試験の結果錫めつき層の剥離が生じた。本
発明において銅下地めつきは有害である。
発明において銅下地めつきは有害である。
実施例 ２
実施例１と同じ鋼合金条をアルカリ脱脂、電解
脱脂そして酸洗中和後フエノールスルホン酸浴で
半田めつきした。めつき浴組成および条件は次の
通りとした。
脱脂そして酸洗中和後フエノールスルホン酸浴で
半田めつきした。めつき浴組成および条件は次の
通りとした。
フエノールスルホン酸第１錫 160ｇ／
フエノールスルホン酸鉛 160ｇ／
フエノールスルホン酸 150ｇ／
浴 温 30℃
電流密度 3A／ｄm2
その後エレマ炉において650℃で20秒間加熱後
放冷した。得られためつき材を接触子に成型し、
105℃、150℃、180℃において600時間保持後90℃
曲げ剥離試験を行つたが、いずれも半田めつき層
の剥離を生じなかつた。
放冷した。得られためつき材を接触子に成型し、
105℃、150℃、180℃において600時間保持後90℃
曲げ剥離試験を行つたが、いずれも半田めつき層
の剥離を生じなかつた。
実施例 ３
実施例１と同じ鋼合金条をアルカリ脱脂、電解
脱脂そして酸洗中和後水洗して、40°Be塩化亜鉛
水溶液のフラツクスを塗布後320℃における浴温
の溶融錫に浸漬して2μの厚さの錫めつきを施し
た。
脱脂そして酸洗中和後水洗して、40°Be塩化亜鉛
水溶液のフラツクスを塗布後320℃における浴温
の溶融錫に浸漬して2μの厚さの錫めつきを施し
た。
その後、接触子に成型後105℃において600時間
保持した後、剥離試験をしたがめつき層の剥離は
いずれも認められなかつた。
保持した後、剥離試験をしたがめつき層の剥離は
いずれも認められなかつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 錫含有量が1wt％以上且つ3wt％未満であり、
りん含有量が0.03wt％以上且つ0.35wt％未満であ
りそして残部が銅及び不可避的不純物から成る銅
合金製母材に錫あるいは錫合金を電気めつきし、
続いて加熱溶融処理を行うことを特徴とする接触
子の製造方法。 ２ 錫含有量が1wt％以上且つ3wt％未満であり、
りん含有量が0.03wt％以上且つ0.35wt％未満であ
りそして残部が銅及び不可避的不純物から成る銅
合金製母材に錫あるいは錫合金を溶融めつきする
ことを特徴とする接触子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59212708A JPS6191394A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 接触子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59212708A JPS6191394A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 接触子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191394A JPS6191394A (ja) | 1986-05-09 |
| JPH0586007B2 true JPH0586007B2 (ja) | 1993-12-09 |
Family
ID=16627112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59212708A Granted JPS6191394A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 接触子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6191394A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61186496A (ja) * | 1985-02-13 | 1986-08-20 | Nippon Mining Co Ltd | 接触子 |
| DE4005836C2 (de) * | 1990-02-23 | 1999-10-28 | Stolberger Metallwerke Gmbh | Elektrisches Steckverbinderpaar |
| US5849424A (en) * | 1996-05-15 | 1998-12-15 | Dowa Mining Co., Ltd. | Hard coated copper alloys, process for production thereof and connector terminals made therefrom |
| KR100392528B1 (ko) | 1998-09-11 | 2003-07-23 | 닛코 킨조쿠 가부시키가이샤 | 금속재료, 금속재료의 제조방법 및 금속재료를 이용한 단자 및 커넥터 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5543073B2 (ja) * | 1973-05-11 | 1980-11-04 | ||
| JPS5952717B2 (ja) * | 1978-10-11 | 1984-12-21 | 古河電気工業株式会社 | 錫メツキ板条材の連続製造方法 |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP59212708A patent/JPS6191394A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6191394A (ja) | 1986-05-09 |
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