JPS62116745A - 耐マイグレ−シヨン性に優れたりん青銅 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は耐マイグレーション性に優れたりん青銅に関す
る。

［従来の技術及びその問題点］ 民生品、産業用、自動車等の端子・コネクター用の材料
として、一般的には黄銅、を使用し、信頼性を要求する
場合にはりん青銅を使用するというように、黄銅とりん
青銅とを使いわけて使用してきた。

ところが、黄銅は応力腐食割れ性を起こすという致命的
な欠点を有すこと、また、りん青銅は結露する条件下で
は銅イオンが溶出してマイグレーションを起こし、電気
回路に短絡等の不具合を起こすことが知られている。

特に、近年、電気・電子部品は軽薄短小化のニーズに伴
ない、例えば集積回路、抵抗器等は、電極数が増大傾向
にある。このために電極数が増大するとプリント基板へ
高密度かつ薄形に実装する必要から、電極間ピッチがｌ
／１０インチ（２，５４ｍｍ）からｌ／２０インチ（１
，２７ｍｍ）、１／３０イア　（０，８３５ｍｍ）へと
小さくなり、これに対応して端子・コネクターの極間ピ
ッチも全く同じように小さくなってきている。　電気・
電子部品の電極間ピッチが小さくなると湿気の結露ある
いは水分の侵入によって、電極間に水分が付着する。こ
の水分の付着した部分には銅イオンが溶出し、また、こ
の溶出した銅イオンは、電極間電位で還元され、この還
元された銅イオンは金属鋼として析出する。そして、か
かる溶出、還元拳析出という現象が繰り返し起こり、そ
の結果、析出銅金属の結晶が陰極から成長し陽極まで達
する。かかる現象をマイグレーションという。このよう
なマイグレーションが起こると陰極と陽極とは短絡に至
る。

また、自動車のエンジン周辺を８０　ｋｇｆ／ｃ履２高
圧水で洗浄するようになり、この洗浄では端子・コネク
ター材料に洗浄水が付き、マイグレーションを起こし、
ハーネスに不具合が生ずるおそれがあることがわかって
きた。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点は、Ｓｎ１．０〜２．５ｗｔ％、Ｆｅ０．０
５〜０．１５ｗｔ％、Ｐ０．０２〜０．０５ｗｔ％、Ｚ
ｎ１．０〜５．０ｗｔ％を含有し、残部実質的にＣｕお
よ不純物よりなることを特徴とする耐マイグレーション
に優れるりん青銅によって解決される。

まず、本発明の銅合金の含有成分および成分割合につい
て説明する。

ＳｎはＣｕ中に固溶することによって１強度とばね限界
値を向上させる元素であり、含有量が１．０％未満では
ＦｅとＰとが共添されていても強度とばね限界（／ｉの
向上が期待できず、また、２．５％を越えて含有される
と日本工業（Ｊ　Ｉ　Ｓ）規格のりん青銅１種のＳｎ含
有量３．０％以上の合金に比して経済的な長所がなくな
る。よってＳｎ含有量は１．０〜２．５％とする。

ＦｅはＰと共に添加されることによって、りん化鉄を形
成し、ばね限界値を向上し、さらに高温での優れたクリ
ープ特性を具備させる効果があり、Ｆｅ含有量が０．０
５％未満ではＰが０．０２〜０．０５％含有されていっ
ても、ばね限界値を向上させる効果は少なく、また、０
゜１５％を越えて含有されるとＰが０．０２〜０．０５
％含有されてもＦｅは母相中に固溶し導電率を低下させ
る。よって、Ｆｅ含有量は０．０５〜０．１５％とする
。

Ｐは含有量が０．０２％未満ではＦｅと共添されてもば
ね限界値の向上とクリープ特性の４身は望めず、また、
０．０５％越えて含有されるとＦｅ含有賃のＯ，ＯＳ〜
０．１５％とでりん化鉄を形成し得ないＰが母相中に残
存し、導電率を低下させる。よって、Ｐ含有量は０．０
２〜０．０５％とする。

Ｚｎは電圧が印加された端子Φコネクター間に水が侵入
した場合のＣｕのマイグレーションの形成を抑え、漏洩
電流を抑制するための必須元素であり、１．０％未満で
は黄銅と同等の特性が得られない、５．０％を越えた場
合は、マイグレーションの形成を抑え、漏洩電流を抑制
するという効果はあるが、導電率が黄銅の２８％ＩＡＣ
Ｓという値を下まわる。又応力腐食割れを生じやすくな
る等好ましくなくなる。よって、Ｚｎ含有場は１．０〜
５．０％とする。

また、Ｂ　、　Ｂ　ｅ　、　Ｍ　ｇ　、　Ａ　Ｉ　、　
Ｓ　ｉ　、　Ｔ　ｉ　。

Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃ０．Ｚｒ、Ａｇ、Ｉｎおよびｓｂ
は１種また２種以上で導電率２８％ＩＡＣＳを満足し得
る範囲で添加しても、本発明の耐マイグレーション性が
失なわれるものではない。

［実施例］ 第１表に示す組成の合金をクリブトル炉で。

大気中、木炭被覆下に溶解し、傾注式の鋳鉄製のブック
モールドにて鋳込み、厚さ６０ｍｍ。

幅６０ｍｍ、長さ１８０ｍｍの鋳塊を得た。

これら鋳塊の表面および裏面を各２．５ｍｍ面削し、面
前は７４０℃、黄銅以外は８５０℃の温度で熱間圧延を
行ない、厚さ１０ｍｍの板材とし、黄銅以外は８００℃
で再加熱後水中急冷した。

これら熱間圧延材の表面の酸化スケールを２０ｖｏ　１
％硫酸木にて除去後冷間圧延にて、厚さ０．６４ｍｍと
し、黄銅は４３０℃×２ｈｒ、Ｈｊｊ銅以外は５００℃
Ｘ２ｈｒ焼鈍し、酸化スケールを２０ｖｏ１％硫酸水で
除去後冷間圧延し、厚さ０．３２ｍｍとし、さらに合金
ＮＯ１〜６は硝石炉にて、３７５℃２０秒焼鈍、ＮＯ７
は３２５℃、２０秒焼鈍し１表面の酸化スケールを２０
７０１％硫酸水で洗浄して調整した。ＮＯ８は圧延材の
ままで通常使われる。

（耐マイグレーシヨン試験） 第１表の板材から厚さ０．３２ｍｍ、幅３、Ｏｍｍ、長
さ８０ｍｍの試験片を２枚１組として調整して試験片を
作成した。

耐マイグレーションについては１４Ｖの直流’Ｉｔｊ、
圧を印加した時の最大漏洩電流値をもって判断基準とし
た。

以Ｆにその詳細を述べる。

試験片は図面に示すような板条の試験片２゜２を２枚用
いた。２枚の試験片２．２の間に１ｍｍ厚のＡＢＳ樹脂
４を介在させその両端に押え板６．６を設け、その上か
らクリップ８にて試験片２．２を抑圧固定した。また、
試験片２．２のそれぞれに、その端において電＆１１０
を電気的にｔｊ？続した。この電線１０はバー２テリー
１２に接続されている。

上記の状態におかれた試験片２，２に、１４Ｖの直流電
圧を印加しつつ水道水に５分間浸漬した後、１０分間乾
燥するという乾湿試験を行ない、５０サイクルに／１１
るまでの岐大漏洩電流イＶ（をハイコーターメモｌ、）
−８８０２（口置゛屯機製）（図示せず）にで測定した
。その結果を第２表に示す。

第２表に示すように、本発明の￥施例に係る合金（Ｎｏ
ｔ−Ｎｏ４）は、０．５〜０．６アンペアで黄銅Ｎ０１
８なみで、りんｎ銅１種ＮＯ７は４アンペアで優れてい
ることがわかる。

また比較合金としてＮＯ５および６にＺｎ１％未満、Ｚ
ｎ５％を越えるものを示しているが、前者は漏洩電流値
の改善が末だ完全でなく、後者は導電率が黄銅よりも劣
ることが実証Ｓれている。

なお、本実施例では、漏洩電流測定用の印加電圧を自動
車向けの１４Ｖとしたが、一般的なＩＱＯＶの交流回路
にても本発明のりん青銅の端子コネクターは使用可能で
あり、従来のりんｎ銅では、結露した場合はマイグレー
ションを起こし、放電すやすい状況にあるので、未発’
ＪＪ合金は自動車向けのみでなく民生用及び産業用にも
最適であることはいうまでもない。

（応力緩和率） 耐マイグレーシヨン性試験で述べたと同様の方法により
、試験片の長手方向を圧延方向に平行としたＪＩＳ１３
号Ｂの試験片を作成して引張試験を行なった。また、ば
ね限界値についてはＪＩＳＨ３１３０に基づいて試験を
行なった。

応力緩和率は中央部の応力が耐カの８０％となるようＵ
字曲げを行ない１５０’ｃで５００ｈｒ保持し、曲げぐ
せを次式より算出したものである。

（数値の小さい程よい） 工□　二治其の長さく　ｍ　ｍ　） Ｉｊ　：開始詩の試料の長さく　ｍ　ｍ　）１２　　：
５００時間経過後の試＃４端部間木平距離試験結果を：
５２表に示す。：５２表に示すように、本発明の実施例
の合金は、応力緩和率が優れている。

（導″Ｉｔ！、率） 試験片の長毛方向を圧延方向に平行とし、ＪＩＳＨＯ５
０５に基づいて導′市率を測定した。

その結果を第２表に示す。第２表に示すように本発明の
実施例に係る合金はいずれも３０を越え比較例に比べ優
れていることがわかる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、応力腐食割れを起ざ
ず、耐マイグレーション性が黄銅なみで、応力緩和率と
導電率とに優れた合金が得られる。

第１表

【図面の簡単な説明】

図面は、耐マイグレーション性を試験するための装置図
を示す平面図及び側断面図である。 ２・・試験片、４・・ＡＢＳ樹脂、６・・押え板、８ｅ
・クリ、プ、１０−−電線、１２＠・バッテリー、１４
・ｅ放電穴（１０ｍｍφ）。 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 手続補正書 昭和６１年　２月　３日 Ｃイ・へ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｓｎ１．０〜２．５ｗｔ％、Ｆｅ０．０５〜０．１５ｗ
   ｔ％、Ｐ０．０２〜０．０５ｗｔ％、Ｚｎ１．０〜５．
   ０ｗｔ％を含有し、残部実質的にＣｕおよ不純物よりな
   ることを特徴とする耐マイグレーション性に優れるりん
   青銅。