JP6221695B2 - 挿抜性に優れた錫めっき銅合金端子材 - Google Patents
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Description
また、油溜まり深さRvkが0.5μm未満では、動摩擦係数を0.3以下とすることができない。
本実施形態の錫めっき銅合金端子材は、銅合金からなる基材の上に、Sn系表面層が形成され、Sn系表面層と基材との間にCuSn合金層が形成されている。
基材として、Cu−Ni−Si系合金、Cu−Ni−Si−Zn系合金等、Ni及びSiを含有し、更に必要に応じてZn、Sn、Fe、Mgの群から選ばれた1種以上を合計で5質量%以下含有し、残部がCu及び不可避不純物から構成される銅合金からなる板材を用意する。この板材表面を、化学エッチングや電解研磨、粗化したロールを用いた圧延、研磨、ショットブラスト等の手法で粗面化する。粗面化の程度としては、算術平均粗さRaで0.3μm以上2μm以下が好ましい。その後、脱脂、酸洗等の処理をすることによって表面を清浄にし、Cuめっき、Snめっきをこの順序で施す。
比較例として、Cuめっき厚、Snめっき厚を変量してSn系表面層の膜厚を規定外としたもの等を準備した。
これら試料の条件を表2に示す。
電気的信頼性を評価するため、大気中で150℃×500時間加熱し、接触抵抗を測定した。測定方法はJIS−C−5402に準拠し、4端子接触抵抗試験機(山崎精機研究所製:CRS−113−AU)により、摺動式(1mm)で0から50gまで荷重を変化させたときの荷重と接触抵抗との関係を測定し、荷重を50gとしたときの接触抵抗値で評価した。
これらの測定結果、評価結果を表3に示す。
比較例1は、Sn系表面層が薄すぎるため、はんだ濡れ性が悪く、接触抵抗が大きい。比較例2は、CuSn合金層の油溜まり深さRvkが小さいため摩擦係数が大きい。比較例3は、Sn系表面層が厚すぎるため、摩擦係数が大きい。比較例4は、基材表面の粗化を強めた結果、リフロー後のCuSn合金層の算術平均粗さRaが1μmを超え凹部のSn系表面層が厚くなり、摩擦係数が大きい。比較例5、6は、基材の粗化処理をしていないため算術平均粗さRaおよび油溜まり深さRvkとも小さく動摩擦係数が大きい。比較例7は、Cuめっきを省いた結果、基材の合金成分の影響が大きく、表層にまでCuSn合金層が成長してはんだ濡れ性が悪い。比較例8は、基材中のNi、Siの含有量が少ないため、CuSn合金層の油溜まり深さRvkが小さく動摩擦係数が大きい。
12 オス試験片
13 メス試験片
14 錘
15 ロードセル
Claims (2)
- Cu合金からなる基材上の表面にSn系表面層が形成され、該Sn系表面層と前記基材との間にCuSn合金層が形成された錫めっき銅合金端子材であって、前記CuSn合金層は、Cu6Sn5を主成分とし、該Cu6Sn5のCuの一部がNi及びSiに置換した化合物を前記基材側界面付近に有する合金層であり、前記CuSn合金層の算術平均粗さRaが少なくとも一方向において0.3μm以上で、全方向における算術平均粗さRaが1.0μm以下であり、前記CuSn合金層の油溜まり深さRvkが0.5μm以上1.48μm以下であり、かつ前記Sn系表面層の平均厚みが0.4μm以上1.0μm以下であり、動摩擦係数が0.3以下であることを特徴とする錫めっき銅合金端子材。
- 前記基材が、0.5質量%以上5質量%以下のNi、0.1質量%以上1.5質量%以下のSiを含有し、更に必要に応じてZn、Sn、Fe、Mgの群から選ばれた1種以上を合計で5質量%以下含有し、残部がCu及び不可避不純物から構成されるものであることを特徴とする請求項1記載の錫めっき銅合金端子材。
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