JPH10265992A - Sn又はSn合金めっき銅合金材 - Google Patents
Sn又はSn合金めっき銅合金材Info
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Abstract
で、かつ、端子接点部の接触抵抗を長時間にわたり低い
値に維持できるSn又はSnめっき銅合金材。 【解決手段】 銅合金とSn又はSn合金めっきとの間
に厚さ0.10〜1.0μmのCo又はCo合金めっき
層を有し、かつSn又はSn合金めっきの厚さが0.1
0〜0.80μmであり、かつ同材の間の摩擦係数が
0.30以下であることを特徴とするSn又はSn合金
めっき銅合金材。特に集合端子用に適する。
Description
めっきを施した銅合金材に関わり、特に端子・コネクタ
ー等の電気電子部品用に適する銅合金材に関わる。
車用端子をはじめ、民生機器用端子・コネクターの接触
部品として用いられている。Snめっきを施す目的は、
耐食性、はんだ付け性の向上、接触抵抗(電気抵抗)の
低減などであり、Znを含まない銅合金には銅合金に直
接Sn又はSn合金めっきが行われ、Znを含有する銅
合金には、はんだ付け性を低下させるZn原子のSn層
への拡散を防止するために、銅合金の上にまずCu下地
めっき層を設け、その上にSn又はSn合金めっきが行
われる。
展に伴い、端子を集合させて形成する自動車用集合端子
の多ピン化が進んでいる。そして、集合端子材にもその
要求特性をよく満足するためSn又はSn合金めっき銅
合金が多用されているが、多ピン化の進展に伴い集合端
子を嵌合させて組み立てるときの挿入力が大きいことが
問題となってきた。挿入力が大きいと自動車を組み立て
る際の作業性の低下を招き、生産性が低下するためであ
る。従って、組立時の挿入力及びそのばらつきが小さい
Sn又はSn合金めっき端子材に対する要求が大きくな
ってきた。
せる手段として、端子を嵌合する際の摩擦係数を低下さ
せることが考えられ、本発明者らの知見によれば、これ
はSn又はSn合金めっき層の厚さを薄くすることによ
って達成できる。なお、従来のSn又はSn合金めっき
層の厚さは、例えば特開平2−170995号公報、特
開平3−197692号公報、特開平4−235292
号公報、特開平4−329891号公報等にもみられる
ように、0.8μmを超えていた。しかし、Sn又はS
n合金めっき層の厚さが薄くなると、銅合金母材又はC
u下地めっき層のCu原子がSn又はSn合金めっき層
中へ拡散して形成されるCu−Sn金属間化合物が、比
較的短時間のうちにめっき表面層にまで到達し、その結
果、端子接点部の電気伝導度の経時的低下及び接触抵抗
の上昇という問題が、Sn又はSn合金めっき層が厚い
場合に比べて短時間のうちに起こるという不具合があ
る。
れたもので、端子嵌合時の挿入力を低下させることが可
能で、かつ、端子接点部の接触抵抗を長時間にわたり低
い値に維持できるなど電気的特性に優れたSn又はSn
合金めっき銅合金材を提供することを目的とする。
n合金めっき銅合金材は、銅合金とSn又はSn合金め
っきとの間に厚さ0.10〜1.0μmのCo又はCo
合金めっき層を有し、かつSn又はSn合金めっきの厚
さが0.10〜0.80μmであり、かつ同材の間の摩
擦係数が0.30以下であることを特徴とする。なお、
本発明では、めっき層の厚さは蛍光X線膜厚計によって
測定した値とする。
材を構成するめっき層等について、より具体的に説明す
る。 (Co又はCo合金下地めっき層)銅合金とSn又はS
n合金めっきの間にCo又はCo合金下地めっき層を形
成するのは、母材の銅合金のCu原子やZn原子のSn
めっき層中への拡散に対してCo又はCo合金下地めっ
き層が障壁として作用することと、下地のCo又はCo
合金めっき層中のCo原子のSn又はSn合金めっき層
中への拡散速度が非常に小さいことから、Sn又はSn
合金めっき層中におけるCu−Sn又はSn−Co金属
間化合物の成長を著しく抑制できるからである。Co又
はCo合金下地めっき層のこのような作用効果により、
厚さ0.8μmを超えていた従来のSnめっきの厚さ
を、0.10〜0.80μmに低減することが可能とな
った。これにより、銅合金材表面の摩擦係数を低くで
き、しかも同時にSnめっき表面層の接触抵抗を長時間
にわたって低く維持できるようになった。
1.0μmより厚いと、その曲げ加工性が悪いことか
ら、Sn又はSn合金めっき層表面にクラックが発生し
て曲げ加工性が低下し、一方、Co又はCo合金下地め
っき層の厚さが0.1μmより薄いと、そのめっき層に
よる拡散防止効果が減少して母材の銅合金のCu及びZ
n原子がSn又はSn合金めっき層中に拡散するため、
Co又はCo合金下地めっきの適正厚さは0.10〜
1.0μmである。さらに望ましいCo又はCo合金め
っき層の厚さとは0.1〜0.5μmである。また、本
発明において、このめっき層のCo合金としては、Co
−Ni、Co−Pd、Co−Ag、Co−Auなどを用
いると曲げ加工性の改善に効果がある。
用した場合など、エンジンルーム等の使用環境では10
0℃を越えるため、Sn又はSn合金めっき層中のSn
(及び下記Pb、Zn、Ni等)がCo又はCo合金め
っき層に拡散して、Sn−Co(又はCo合金)合金層
が発生することがあるが、このような拡散層が発生した
銅合金材も本発明の銅合金材に含まれる。この場合、本
発明ではこの拡散層を上記Co又はCo合金めっき層の
一部とみなし、拡散層の厚さ+Co又はCo合金めっき
層の厚さが0.1〜1.0μmの範囲内にあればよいこ
ととする。むろん、この範囲内にある限り拡散層の有無
に関わらずCo又はCo合金めっき層についての前記作
用効果は失われない。また、本発明におけるCo又はC
o合金めっき層は、いわゆるめっき以外に蒸着などの方
法を用いて形成した層でもよく、上記の厚さ範囲を満た
す薄層である限り被覆手段に特に制限はないものとす
る。
n合金めっき層は薄い方が摩擦係数が低くなり、それに
よって端子の挿入力も低減できるが、Sn又はSn合金
めっき層の厚さが0.10μmより薄いと、Co又はC
o合金下地めっき層のCo原子がSn又はSn合金めっ
き表面に拡散して接触抵抗がかえって増加し、一方、S
n又はSn合金めっき層の厚さが0.80μmより厚く
なると摩擦係数が0.30を超え、現状の低挿入力端子
の基準挿入力を満たさないため、Snめっきの厚さは
0.10〜0.80μmとする。さらに望ましいSn又
はSn合金めっき層の厚さとしては0.3〜0.8μm
である。また、このめっき層のSn合金としては、Z
n、Ni、Pb、Ag、In、Biのうち1種又は2種
以上を合計で0.05〜40wt%含む合金が挙げられ
る。なお、本発明におけるSn又はSn合金めっき層
は、電気めっき、リフローめっき、無電解めっき、溶融
めっきのいずれで形成したものでもよい。
DA195をはじめ、端子、コネクター、リードフレー
ムなどに用いられている銅合金の全てに適用可能である
が、Co又は/及びSnを成分として含有する銅合金に
ついてCo、Snの2層めっきを行った材料について
は、回収したスクラップを原料として再利用しやすく、
特にCoとSnの双方を含有するCDA195のような
銅合金については、回収したスクラップをそのまま原料
として溶解することが可能となるために有利である。
Zn)、CDA195(Cu―1.55wt%Fe―
0.85wt%Co―0.55wt%Sn―0.1wt
%P)の0.25mmt板材を用い、Co下地めっき及
びSnめっきを種々の厚さで施し、これを供試材(実施
例及び比較例)とした。Co下地めっきのめっき条件を
表1に、Snめっきのめっき条件を表2に示す。そのほ
か、上記の銅合金母材に銅下地めっき及びSnめっきを
施した銅合金材(従来例)を用意した。
のそれぞれについて、下記の要領でSnめっき厚さ、C
oめっき厚さを測定し、また、摩擦係数の測定、曲げ加
工性評価及び接触抵抗の測定試験を行った。 (めっき層厚の測定方法)めっき直後に蛍光X線膜厚計
によって測定した。 (Snめっき材の摩擦係数測定法)図1の模式図に示す
ような摩擦係数測定治具を用いて測定した。すなわち、
上記の2層めっき銅合金材を曲率半径1.5mmとなる
ようプレス成形してメス側試料1を一対作製し、次にメ
ス側試料1でオス側試料2の板を300gf(N)の荷
重3をかけて挟みこみ、オス側試料2を50mm/mi
nで引っ張り、そのとき必要な引張力Fをロードセル4
で測定し、μ=F/N(N=300gf)より摩擦係数
(μ)を測定した。
℃、相対湿度70%で90日放置した上記の2層めっき
銅合金材の接触抵抗を4端子法により測定した。荷重1
00gf、設定電圧20mV、設定電流は10mAとし
た。 (曲げ加工性)Snめっき直後の2層めっき銅合金材を
用いて、W曲げ試験で評価した。幅10mmの試験片
(JISZ2204の4号試験片)をJISH3110
に規定するW曲げ試験方法に準拠し、曲げ半径0.5m
m、線圧100kgf/mmで曲げた後、曲げ部を実体
顕微鏡(×40)で観察し、表面の割れの有無を観察し
た。
たときの結果、表4にCDA195を用いたときの結果
を示す。
さが0.10〜0.80μmであり、かつ、Coめっき
厚さが0.10〜1.0μmの範囲内の実施例No.1
〜5及びNo.11〜15は、摩擦係数が0.30以下
であり、曲げ加工性、接触抵抗は従来と同等であった。
一方、Snめっき厚さが0.8μmより厚い比較例N
o.6及びNo.16は、摩擦係数が0.3を超え、基
準値を満たさない。
例No.7及びNo.17は、Snめっき表面にクラッ
クが発生し、曲げ加工性が低下した。Coめっき厚さが
0.1μmより薄い比較例No.8及びNo.18は、
接触抵抗が増加した。これは、Coめっき層による拡散
防止効果が低く、母材のCu(No.8、No.18)
及びZn原子(No.8)が表面に拡散したためであ
る。Snめっき厚さが0.1μmより薄い比較例No.
9及びNo.19は、接触抵抗が増加した。これは、C
oめっき層のCo原子がSnめっき層表面に拡散してき
たためである。従来例のNo.10及びNo.20はS
nめっき厚が厚く、摩擦係数が0.3を超え、基準値を
満たさない。
面を持ち、かつ電気的特性に優れ、特に端子・コネクタ
ーの接触部品として適する電気・電子部品用Sn又はS
n合金めっき銅合金材を提供することができる。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 銅合金とSn又はSn合金めっきとの間
に厚さ0.10〜1.0μmのCo又はCo合金めっき
層を有し、かつSn又はSn合金めっきの厚さが0.1
0〜0.80μmであり、かつ同材の間の摩擦係数が
0.30以下であることを特徴とするSn又はSn合金
めっき銅合金材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09309697A JP3628836B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Sn又はSn合金めっき銅合金材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09309697A JP3628836B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Sn又はSn合金めっき銅合金材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10265992A true JPH10265992A (ja) | 1998-10-06 |
| JP3628836B2 JP3628836B2 (ja) | 2005-03-16 |
Family
ID=14073000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09309697A Expired - Lifetime JP3628836B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Sn又はSn合金めっき銅合金材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3628836B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6183885B1 (en) * | 1997-04-28 | 2001-02-06 | Harness System Technologies Research, Ltd. | Fitting-type connection terminal |
| JP2014034692A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Mitsubishi Materials Corp | 挿抜性に優れた銅合金端子材及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-03-26 JP JP09309697A patent/JP3628836B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6183885B1 (en) * | 1997-04-28 | 2001-02-06 | Harness System Technologies Research, Ltd. | Fitting-type connection terminal |
| JP2014034692A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Mitsubishi Materials Corp | 挿抜性に優れた銅合金端子材及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3628836B2 (ja) | 2005-03-16 |
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