JPH07157893A - 電気接点用Ｓｎめっき線とその製造方法 - Google Patents
電気接点用Ｓｎめっき線とその製造方法Info
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- JPH07157893A JPH07157893A JP30815293A JP30815293A JPH07157893A JP H07157893 A JPH07157893 A JP H07157893A JP 30815293 A JP30815293 A JP 30815293A JP 30815293 A JP30815293 A JP 30815293A JP H07157893 A JPH07157893 A JP H07157893A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 接触抵抗の経時的劣化が小さく、電気接点材
料として使用できるＳｎめっき線とその製造方法を提供
する。 【構成】 このＳｎめっき線は、ＣｕまたはＣｕ合金の
線材の表面が結晶粒径２μｍ以上のＳｎまたはＳｎ合金
の層で被覆されている。このＳｎめっき線は、Ｃｕまた
はＣｕ合金の線材の表面に電気めっき法でＳｎまたはＳ
ｎ合金のめっき層を形成し、このめっき層の融点をＴｍ
（℃）としたとき、Ｔｍ〜Ｔｍ−５０（℃）の温度域で
２秒間以上保持したのち冷却して製造される。
料として使用できるＳｎめっき線とその製造方法を提供
する。 【構成】 このＳｎめっき線は、ＣｕまたはＣｕ合金の
線材の表面が結晶粒径２μｍ以上のＳｎまたはＳｎ合金
の層で被覆されている。このＳｎめっき線は、Ｃｕまた
はＣｕ合金の線材の表面に電気めっき法でＳｎまたはＳ
ｎ合金のめっき層を形成し、このめっき層の融点をＴｍ
（℃）としたとき、Ｔｍ〜Ｔｍ−５０（℃）の温度域で
２秒間以上保持したのち冷却して製造される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気接点用Ｓｎめっき線
とその製造方法に関し、更に詳しくは、ＳｎまたはＳｎ
合金の耐食性，耐酸化性を改善することにより、電気接
点にも適用できるようにしたＳｎめっき線とそれを製造
する方法に関する。
とその製造方法に関し、更に詳しくは、ＳｎまたはＳｎ
合金の耐食性，耐酸化性を改善することにより、電気接
点にも適用できるようにしたＳｎめっき線とそれを製造
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、電気接点材料としては、りん
青銅やベリリウム銅のようなバネ性と耐食性に優れてい
るＣｕ合金の母材にＡｕまたはＡｇをめっきした材料が
知られている。しかしながら、上記した材料は高価であ
る。そのため、性能低下は起こさず、かつ低価格である
材料の開発が求められている。このような代替材料の１
つとして、ＡｕまたはＡｇに代えて、ＳｎまたはＳｎ合
金をめっきした材料の検討が進められている。
青銅やベリリウム銅のようなバネ性と耐食性に優れてい
るＣｕ合金の母材にＡｕまたはＡｇをめっきした材料が
知られている。しかしながら、上記した材料は高価であ
る。そのため、性能低下は起こさず、かつ低価格である
材料の開発が求められている。このような代替材料の１
つとして、ＡｕまたはＡｇに代えて、ＳｎまたはＳｎ合
金をめっきした材料の検討が進められている。
【０００３】ところで、ＳｎまたはＳｎ合金のめっき層
で被覆されている線材（以下、Ｓｎめっき線という）
は、耐食性，半田付け性が優れているので、従来から、
コンデンサーや半導体のリード線，コネクタ，電線ケー
ブルなどに広く用いられている。上記線材のめっき層を
形成する際には、溶融めっき，電気めっき，電気めっき
したのち加熱溶融する（リフロー）などの方法が適用さ
れているが、主流は溶融めっきと電気めっきである。こ
れらの方法のうち、溶融めっきは比較的低コストで行う
ことができる。しかし、形成されためっき層は偏肉を起
こしやすく、まためっき層に基材成分が拡散してめっき
層の耐食性が経時的に劣化するという問題がある。
で被覆されている線材（以下、Ｓｎめっき線という）
は、耐食性，半田付け性が優れているので、従来から、
コンデンサーや半導体のリード線，コネクタ，電線ケー
ブルなどに広く用いられている。上記線材のめっき層を
形成する際には、溶融めっき，電気めっき，電気めっき
したのち加熱溶融する（リフロー）などの方法が適用さ
れているが、主流は溶融めっきと電気めっきである。こ
れらの方法のうち、溶融めっきは比較的低コストで行う
ことができる。しかし、形成されためっき層は偏肉を起
こしやすく、まためっき層に基材成分が拡散してめっき
層の耐食性が経時的に劣化するという問題がある。
【０００４】また、電気めっきはめっき層の偏肉は起こ
さないものの、電着時における内部応力の発生によりＳ
ｎウイスカが発生し、まためっき組織が緻密になるため
多数の結晶粒界が存在するようになり、基材成分の拡散
速度は速くなり耐食性の低下が大きいという問題があ
る。このようなことから、電気めっきの上記欠点を緩和
するために、電気めっき後にリフロー処理を施してＳｎ
またはＳｎ合金を再結晶化するという対策が知られてい
る。
さないものの、電着時における内部応力の発生によりＳ
ｎウイスカが発生し、まためっき組織が緻密になるため
多数の結晶粒界が存在するようになり、基材成分の拡散
速度は速くなり耐食性の低下が大きいという問題があ
る。このようなことから、電気めっきの上記欠点を緩和
するために、電気めっき後にリフロー処理を施してＳｎ
またはＳｎ合金を再結晶化するという対策が知られてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】Ｓｎめっき線は安価な
電気接点材料として期待がかけられている。しかし、Ｓ
ｎめっき線を電気接点材料として使用する場合には、現
在のところ、次のような問題が発生するため、採用され
ていないという状況にある。すなわち、まず、Ｓｎまた
はＳｎ合金は軟質な材料であるため、電気接点材料の場
合のように、金属が相互に接触しあうと摩耗が激しく進
み、その使用寿命が短くなってしまうということであ
る。
電気接点材料として期待がかけられている。しかし、Ｓ
ｎめっき線を電気接点材料として使用する場合には、現
在のところ、次のような問題が発生するため、採用され
ていないという状況にある。すなわち、まず、Ｓｎまた
はＳｎ合金は軟質な材料であるため、電気接点材料の場
合のように、金属が相互に接触しあうと摩耗が激しく進
み、その使用寿命が短くなってしまうということであ
る。
【０００６】また、導電ゴムと接触すると、Ｓｎまたは
Ｓｎ合金は安定な電気絶縁性の酸化皮膜を形成するた
め、接触抵抗が経時的に上昇していくということであ
る。本発明は、従来のＳｎめっき線における上記した問
題を解決して、前記接点材料として使用することができ
るＳｎめっき線とその製造方法の提供を目的とする。
Ｓｎ合金は安定な電気絶縁性の酸化皮膜を形成するた
め、接触抵抗が経時的に上昇していくということであ
る。本発明は、従来のＳｎめっき線における上記した問
題を解決して、前記接点材料として使用することができ
るＳｎめっき線とその製造方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、ＣｕまたはＣｕ合金の線材
の表面が、結晶粒径２μｍ以上のＳｎまたはＳｎ合金の
層で被覆されていることを特徴とする電気接点用Ｓｎめ
っき線が提供され、また、ＣｕまたはＣｕ合金の線材の
表面に電気めっき法でＳｎまたはＳｎ合金のめっき層を
形成し、前記めっき層に加熱溶融処理を施し、ついで、
前記めっき層の融点をＴｍ（℃）としたとき、Ｔｍ〜Ｔ
ｍ−５０（℃）の温度域で２秒間以上保持したのち冷却
することを特徴とする電気接点用Ｓｎめっき線の製造方
法が提供される。
ために、本発明においては、ＣｕまたはＣｕ合金の線材
の表面が、結晶粒径２μｍ以上のＳｎまたはＳｎ合金の
層で被覆されていることを特徴とする電気接点用Ｓｎめ
っき線が提供され、また、ＣｕまたはＣｕ合金の線材の
表面に電気めっき法でＳｎまたはＳｎ合金のめっき層を
形成し、前記めっき層に加熱溶融処理を施し、ついで、
前記めっき層の融点をＴｍ（℃）としたとき、Ｔｍ〜Ｔ
ｍ−５０（℃）の温度域で２秒間以上保持したのち冷却
することを特徴とする電気接点用Ｓｎめっき線の製造方
法が提供される。
【０００８】まず、本発明のＳｎめっき線において、基
材表面を被覆する層は、結晶粒径が２μｍ以上のＳｎま
たはＳｎ合金から成る再結晶層である。結晶粒径が２μ
ｍより小さい再結晶で構成されている層の場合は、結晶
粒界の数が多すぎるため、ここを通って基材成分が拡散
して耐食性の低下が引き起こされるとともに、逆に大気
中の酸化性成分が内部に拡散しやすく、この層それ自体
の耐酸化性が低下するようになる。
材表面を被覆する層は、結晶粒径が２μｍ以上のＳｎま
たはＳｎ合金から成る再結晶層である。結晶粒径が２μ
ｍより小さい再結晶で構成されている層の場合は、結晶
粒界の数が多すぎるため、ここを通って基材成分が拡散
して耐食性の低下が引き起こされるとともに、逆に大気
中の酸化性成分が内部に拡散しやすく、この層それ自体
の耐酸化性が低下するようになる。
【０００９】しかし、結晶粒径を過度に大きくしようと
すると、冷却時間を過度に長くすることが必要になり、
生産性の点で不利である。また、高温での長時間保持
は、基材部分の拡散が進行して逆に耐食性が劣化する問
題が発生してくるので、結晶粒径は２〜５μｍ程度に制
御されていることが好ましい。このＳｎめっき線は次の
ようにして製造することができる。
すると、冷却時間を過度に長くすることが必要になり、
生産性の点で不利である。また、高温での長時間保持
は、基材部分の拡散が進行して逆に耐食性が劣化する問
題が発生してくるので、結晶粒径は２〜５μｍ程度に制
御されていることが好ましい。このＳｎめっき線は次の
ようにして製造することができる。
【００１０】まず、ＣｕまたはＣｕめっき合金から成る
基材の表面に、公知の電気めっき法によってＳｎまたは
Ｓｎ合金から成るめっき層を形成する。基材のＣｕ合金
としては、例えば、Ｃｕ−Ｚｎ系，Ｃｕ−Ｓｎ系，純Ｃ
ｕ系，Ｃｕ−Ｎｉ系およびＦｅ合金系にＣｕ被覆したも
のなどをあげることができ、またＳｎ合金としては、例
えば、Ｓｎ−Ｐｂ系，Ｓｎ−Ｚｎ系，Ｓｎ−Ｎｉ系，Ｓ
ｎ−Ｃｏ系などをあげることができる。
基材の表面に、公知の電気めっき法によってＳｎまたは
Ｓｎ合金から成るめっき層を形成する。基材のＣｕ合金
としては、例えば、Ｃｕ−Ｚｎ系，Ｃｕ−Ｓｎ系，純Ｃ
ｕ系，Ｃｕ−Ｎｉ系およびＦｅ合金系にＣｕ被覆したも
のなどをあげることができ、またＳｎ合金としては、例
えば、Ｓｎ−Ｐｂ系，Ｓｎ−Ｚｎ系，Ｓｎ−Ｎｉ系，Ｓ
ｎ−Ｃｏ系などをあげることができる。
【００１１】なお、電気めっきに先立ち、基材に対し、
脱脂，酸洗を施して表面を活性化することが好ましい。
また、めっき層は基材の表面に直接形成してもよく、Ｎ
ｉめっきやＣｕめっきを施して厚み0.２〜1.０μｍ程度
の下地めっき層を形成し、この上に形成してもよい。め
っき層の厚みは格別限定されないが、薄すぎると耐食性
や耐酸化性の低下が起こりやすくなるので、通常は、1.
０〜3.０μｍ程度にすることが好ましい。
脱脂，酸洗を施して表面を活性化することが好ましい。
また、めっき層は基材の表面に直接形成してもよく、Ｎ
ｉめっきやＣｕめっきを施して厚み0.２〜1.０μｍ程度
の下地めっき層を形成し、この上に形成してもよい。め
っき層の厚みは格別限定されないが、薄すぎると耐食性
や耐酸化性の低下が起こりやすくなるので、通常は、1.
０〜3.０μｍ程度にすることが好ましい。
【００１２】つぎに、このめっき層を加熱溶融する。具
体的には、めっき層を形成した線材をリフロー炉に通
す。このときの加熱溶融条件は、基材は溶融させず、め
っき層のみを溶融させる条件であればよく、格別限定さ
れるものではない。通常、温度４００〜８００℃，処理
時間0.５〜１０秒に設定されることが好ましい。
体的には、めっき層を形成した線材をリフロー炉に通
す。このときの加熱溶融条件は、基材は溶融させず、め
っき層のみを溶融させる条件であればよく、格別限定さ
れるものではない。通常、温度４００〜８００℃，処理
時間0.５〜１０秒に設定されることが好ましい。
【００１３】その後、溶融しているめっき層に対し再結
晶処理が施され、結晶粒径の制御が行われる。すなわ
ち、Ｔｍ−５０〜Ｔｍ（℃）の温度域で２秒間以上保持
したのち冷却する。この温度域を外れる場合、例えばＴ
ｍ（℃）より高い温度から冷却される場合は、溶融状態
からの冷却であるため、全体としては急冷状態になり、
その結果、再結晶構造は緻密となって耐食性や耐酸化性
が低下する。また、Ｔｍ−５０℃より低い温度から冷却
されると、再結晶時に粒径２μｍ以上のものが得られな
くなる。
晶処理が施され、結晶粒径の制御が行われる。すなわ
ち、Ｔｍ−５０〜Ｔｍ（℃）の温度域で２秒間以上保持
したのち冷却する。この温度域を外れる場合、例えばＴ
ｍ（℃）より高い温度から冷却される場合は、溶融状態
からの冷却であるため、全体としては急冷状態になり、
その結果、再結晶構造は緻密となって耐食性や耐酸化性
が低下する。また、Ｔｍ−５０℃より低い温度から冷却
されると、再結晶時に粒径２μｍ以上のものが得られな
くなる。
【００１４】また、上記した温度域での保持時間が２秒
より短くなると、目的とする結晶粒径２μｍ以上の再結
晶構造が得にくくなり、耐食性や耐酸化性の向上効果は
期待できない。しかし、あまり長時間、上記温度域に保
持していても意味がないので、保持時間は２〜５秒であ
れば充分である。
より短くなると、目的とする結晶粒径２μｍ以上の再結
晶構造が得にくくなり、耐食性や耐酸化性の向上効果は
期待できない。しかし、あまり長時間、上記温度域に保
持していても意味がないので、保持時間は２〜５秒であ
れば充分である。
【００１５】
【発明の実施例】電解脱脂槽，水洗槽，酸洗槽，水洗
槽，下地Ｃｕめっき槽，水洗槽，Ｓｎめっき槽，水洗
槽，熱風乾燥炉，リフロー炉，巻取り機がこの順序で配
置されている製造ラインに、表１で示した線材（線径0.
５mm）を連続的に供給し、表１に示した条件の各処理を
行ってＳｎめっき線を製造した。
槽，下地Ｃｕめっき槽，水洗槽，Ｓｎめっき槽，水洗
槽，熱風乾燥炉，リフロー炉，巻取り機がこの順序で配
置されている製造ラインに、表１で示した線材（線径0.
５mm）を連続的に供給し、表１に示した条件の各処理を
行ってＳｎめっき線を製造した。
【００１６】得られた各Ｓｎめっき線につき、下記の仕
様で、めっき層の結晶粒径（μｍ），接触抵抗（Ω）を
測定した。 結晶粒径：めっき層を、Ｈ2 ＳＯ4 ８０ｇ／ｌとＨ2 Ｏ
2 １０ml／ｌとから成る腐食液で５秒間エッチングした
のち、顕微鏡で観察。５０個結晶粒の平均値を測定。 接触抵抗：線材を、温度６０℃，相対湿度９５％の大気
中に表示の時間暴露したのち、各線材を、厚み0.０５mm
の導電ゴムに接触圧５０ｇで接触させ、１０mAの電流を
流して接触抵抗を測定。 以上の結果を一括して表１に示した。
様で、めっき層の結晶粒径（μｍ），接触抵抗（Ω）を
測定した。 結晶粒径：めっき層を、Ｈ2 ＳＯ4 ８０ｇ／ｌとＨ2 Ｏ
2 １０ml／ｌとから成る腐食液で５秒間エッチングした
のち、顕微鏡で観察。５０個結晶粒の平均値を測定。 接触抵抗：線材を、温度６０℃，相対湿度９５％の大気
中に表示の時間暴露したのち、各線材を、厚み0.０５mm
の導電ゴムに接触圧５０ｇで接触させ、１０mAの電流を
流して接触抵抗を測定。 以上の結果を一括して表１に示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
Ｓｎめっき線は、従来のものに比べ、恒温恒湿試験後に
おける導電ゴムとの接触抵抗が大幅に低くなっている。
これは、Ｓｎめっき層の耐酸化性と耐食性が優れている
からである。このことは、めっき層のリフロー時に融点
から融点より５０℃低い温度域に２秒以上保持したのち
冷却することにより、めっき層の結晶構造を、結晶粒径
２μｍ以上の結晶粒で構成したことがもたらす効果であ
る。
Ｓｎめっき線は、従来のものに比べ、恒温恒湿試験後に
おける導電ゴムとの接触抵抗が大幅に低くなっている。
これは、Ｓｎめっき層の耐酸化性と耐食性が優れている
からである。このことは、めっき層のリフロー時に融点
から融点より５０℃低い温度域に２秒以上保持したのち
冷却することにより、めっき層の結晶構造を、結晶粒径
２μｍ以上の結晶粒で構成したことがもたらす効果であ
る。
【００１９】本発明のＳｎめっき線は、上記した特性を
備えているので、安価な電気接点材料として有用であ
る。
備えているので、安価な電気接点材料として有用であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 裕二 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 川田 健二 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 三池 輝久 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 ＣｕまたはＣｕ合金の線材の表面が、結
晶粒径２μｍ以上のＳｎまたはＳｎ合金の層で被覆され
ていることを特徴とする電気接点用Ｓｎめっき線。 - 【請求項２】 ＣｕまたはＣｕ合金の線材の表面に電気
めっき法でＳｎまたはＳｎ合金のめっき層を形成し、前
記めっき層に加熱溶融処理を施し、ついで、前記めっき
層の融点をＴｍ（℃）としたとき、Ｔｍ〜Ｔｍ−５０
（℃）の温度域で２秒間以上保持したのち冷却すること
を特徴とする電気接点用Ｓｎめっき線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5308152A JP2975246B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 電気接点用Ｓｎめっき線とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5308152A JP2975246B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 電気接点用Ｓｎめっき線とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07157893A true JPH07157893A (ja) | 1995-06-20 |
| JP2975246B2 JP2975246B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=17977527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5308152A Expired - Fee Related JP2975246B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 電気接点用Ｓｎめっき線とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2975246B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100405350B1 (ko) * | 2000-01-18 | 2003-11-12 | 대아리드선주식회사 | 전자부품용 리드선 및 그 제조방법 |
| US6773827B2 (en) | 2000-05-24 | 2004-08-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electronic component, method for producing electronic component, and circuit board |
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| JP2006185634A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Toshiba Corp | 接触子部材、接触子および電気機器 |
| JP2006193778A (ja) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Fujitsu Ltd | 電子部品のＳｎめっき皮膜 |
| JP2007262458A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Nikko Kinzoku Kk | 耐ウィスカー性リフローＳｎめっき材 |
| JP2007321177A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Nikko Kinzoku Kk | 耐ウィスカー性に優れた銅合金リフローＳｎめっき材およびそれを用いた電子部品 |
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| WO2016031654A1 (ja) * | 2014-08-25 | 2016-03-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐微摺動摩耗性に優れる接続部品用導電材料 |
| JP2016044346A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐微摺動摩耗性に優れる接続部品用導電材料 |
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| USRE45987E1 (en) | 2003-09-11 | 2016-04-26 | Renesas Electronics Coporation | Electronic component and method of manufacturing the same |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP5308152A patent/JP2975246B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2975246B2 (ja) | 1999-11-10 |
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