CN101688312B - 金属材料、其制造方法、以及使用该金属材料的电气电子部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种金属材料(10)，其结构为：在导电性基体(1)上设置有由锡或锡合金形成的表层(2)，并且在该表层的表面上设置有由具有醚键基团的有机化合物形成的有机被膜(3)。

Description

金属材料、其制造方法、以及使用该金属材料的电气电子部件
技术领域
本发明涉及一种金属材料、该金属材料的制造方法以及使用该金属材料的电气电子部件。
背景技术
对于要求导电性的金属材料，以往使用的是铁或铁合金以及导电性优异的铜或铜合金。然而，近年来，随着提高接点特性等要求的提高，使用裸铁或铁合金、铜或铜合金的情况减少，而在上述基体上实施了各种表面处理而得到的材料被制造并正在得到应用。特别是在上述导电性基体上设置有锡(Sn)、锡合金等的镀层的镀敷材料，可维持基体优异的导电性与强度，且具备镀层优异的电连接性、耐腐蚀性和焊接性。因此，该镀敷材料被广泛应用于各种导线、电接点、端子、连接器等。尤其是使用Sn或Sn合金的金属材料，大多被利用在具有软钎焊的导线，以及汽车线束用的连接器端子。
例如导线，以往使用的是通过镀敷法等将Sn或Sn合金包覆在主要由线状的铜或其合金所形成的导电性基体上而得到的导线。所述导线利用Sn或Sn合金优异的焊料润湿特性而作为连接端子使用。
另外，还优选作为汽车线束用连接器端子使用。此时，在汽车的发动机室内等高温环境下，端子表面的Sn镀层会因Sn的易氧化性而在表面形成氧化被膜。此氧化被膜由于较脆，因此在连接端子时会破裂，使得其下的未氧化Sn镀层露出而得到良好的电连接性。
然而，近年来，在电子控制化发展过程中，由于嵌合型连接器多极化的关系，在插拔公端子组与母端子组时需要花费非常大的力气，尤其是在汽车的发动机室内等狭小的空间，由于难以进行插拔动作，因此强烈要求降低上述插拔力。
作为降低上述插拔力的方法，有减薄连接器端子表面的Sn镀层来减弱端子间的接触压力的方法。然而，就该方法而言，由于Sn镀层为软质，因此会在端子的接触面间发生微振磨损(fretting)现象而有时会导致端子间的导通降低。
微振磨损现象是指因振动或温度变化等原因而在端子等金属材料的接触面间所发生的微小滑动，使得端子表面的软质的镀层发生磨损、氧化，从而成为电阻率大的磨损粉末的现象。由于该现象而导致端子间的导通降低。并且，端子间的接触压力越低，越容易发生该微振磨损现象。另外，在将表面包覆有Sn或Sn合金的金属材料捆绑进行搬运时，例如导线或条状的材料，被缠绕成线圈状由生产厂家搬运，在该搬运过程中由于微小的振动而发生上述微振磨损现象，在到达目的地时，有时会因微振磨损现象而使Sn或Sn合金表面发生变色。
对于该问题，为了防止上述微振磨损现象，以往提出了在导电性基材上形成不易发生微振磨损现象的硬质Cu6Sn5等Cu-Sn金属间化合物层的方法(参照日本特开2000-212720号公报、日本特开2000-226645号公报)。
另外，为了改善滑动特性，还已知有各种通过结构或镀敷厚度控制来对金属间化合物层进行最优化的方法，且已知有在Cu-Sn金属间化合物层间设置Ni层而防止了基体成分扩散的镀敷材料等(参照日本特开2004-68026号公报)。
另外，已知在实施了镀敷的金属材料上涂布表面活性剂或其水溶液的方法。表面活性剂被认为具有作为润滑剂或钝化剂的作用(参照日本特开2004-323926号公报、日本特开2007-84934号公报)。
发明内容
如上述日本特开2000-212720号公报、日本特开2000-226645号公报所述，以往，虽然对各种镀敷成分进行各种研究以尝试提高滑动性及抗微振磨损性，但就该方法而言，Cu等基材成分大量扩散到Cu-Sn金属间化合物层中而会使Cu-Sn金属间化合物层有时发生脆化。另外，在日本特开2004-68026号公报所记载的材料中，在Ni层与Cu-Sn金属间化合物层间不存在Sn层也不存在Cu层。因此，在基体上将Ni、Cu、Sn依次以层状进行镀敷，再对其进行热处理，此时，需要根据Cu与Sn的化学计量比来严格调节镀敷叠层体的镀敷厚度，并且需要在严密控制下进行该热处理。因此在制造上需要花费许多劳力，进而导致因工序的繁杂化而造成的制造效率降低，从而可能导致制造成本上升。另外，上述防止搬运中的微振磨损并未获得根本的解决。此外，对于上述日本特开2004-323926号公报、日本特开2007-84934号公报所记载的方法，即使使用上述方法，也难以完全防止处理后的金属材料表面的变色以及镀层的腐蚀。其原因被认为是：由于表面活性剂含有亲水基团，与环境气氛中的水分和酸性物质结合，与实施了镀敷的金属发生反应。
如上所述，仍然没有确立能够同时实现被称为金属材料的耐环境性的抗微振磨损性和耐腐蚀性等得到提高的技术，因此迫切需要能够满足上述要求的对策。
即，根据本发明，提供以下的方案：
(1)一种金属材料，其结构为：在导电性基体上设置有由锡或锡合金形成的表层，并且在该表层的表面上设置有由具有醚键基团的有机化合物形成的有机被膜。
(2)上述(1)所述的金属材料，其中，形成上述有机被膜的有机化合物仅由醚键基团和疏水基团构成。
(3)上述(2)所述的金属材料，其中，上述疏水基团为烃基。
(4)上述(1)～(3)中任一项所述的金属材料，其中，上述锡或锡合金包括锡、锡-铜合金、锡-银合金、锡-锌合金、锡-铅合金、锡-银-铜合金、锡-铟合金、锡-铋合金和锡-银-铋合金中的任意材料。
(5)上述(1)～(4)中任一项所述的金属材料，其中，在上述导电性基体和上述表层之间，设置有1层以上中间层，所述中间层由镍或镍合金、钴或钴合金、铁或铁合金、以及铜或铜合金中的任一种以上构成。
(6)上述(5)所述的金属材料，其中，所述中间层的层数为2层，并且从上述导电性基体侧起，以镍或镍合金形成的层、铜或铜合金形成的层的顺序形成上述2层中间层。
(7)一种金属材料的制造方法，该方法包括：在金属基体上形成作为表层的锡或锡合金层，制成镀锡金属材料，将该镀锡金属材料加热至上述锡或锡合金的熔点的1/2以上的温度，对上述表层的锡或锡合金进行扩散或熔融处理，接着在上述加热处理后的镀锡金属材料的表面形成具有醚键基团的有机化合物的被膜。
(8)上述(7)所述的金属材料的制造方法，其中，形成上述有机被膜的有机化合物仅由醚键基团和疏水基团构成。
(9)上述(7)或(8)所述的金属材料的制造方法，其中，通过镀敷形成上述表层和/或该表层与上述金属基体之间的中间层。
(10)一种电气电子部件，该电气电子部件由上述(1)～(6)中任一项所述的金属材料形成。
(11)上述(10)所述的电气电子部件，其形成为嵌合型连接器或接触器。
本发明的上述及其它特征和优点，可适当参照附图，由下面的记载而更加明确。
附图说明
图1是模式地示出本发明的金属材料的一个实施方式的剖面图。
图2是模式地示出本发明的金属材料的另一个实施方式的剖面图。
图3是模式地示出微滑动试验的形态的压头和平板的侧面图。
具体实施方式
下面，对本发明的金属材料进行详细说明。
本发明的金属材料是在导电性基体上设置有由锡或锡合金形成的表层、并且在该表层的表面上设置有由具有醚键基团的有机化合物形成的有机被膜而得到的。构成该有机被膜的有机化合物优选仅由醚键基团(-O-)和疏水基团构成。即，仅由醚键基团和疏水基团构成的有机化合物不含有既不是醚键基团又不是疏水基团的基团，即，不含有羟基(-OH)、羧基(-COOH)、氨基(-NH2)、磺酸基(-SO3H)、巯基(-SH)等亲水基团。换言之，该有机化合物不是表面活性剂。另外，疏水基团更优选烃基。上述烃基可以是脂肪族烃基，也可以是芳香族烃基。这些优选的有机化合物作为整体是疏水性的，通过在镀敷有锡(Sn)或锡合金作为表层的金属材料表面设置有机被膜，可以对抗微振磨损性的提高、耐腐蚀性(尤其是因环境气氛中的水分、以及溶解在水中时呈酸性或碱性的物质所造成的腐蚀的防止)的提高等带来特别大的效果。
在本发明的金属材料中，导电性基体没有特别限制，只要能够作为金属材料的基体使用即可，可列举例如铜(Cu)或铜合金、铁(Fe)或铁合金、镍(Ni)或镍合金、铝(Al)或铝合金等。导电性基体的形状没有特别限制，只要是能够作为电气电子部件用材料使用的形状即可，例如可以是板、棒、线、管、条、异型条等形状。导电性基体的大小没有限制，但在作为板状端子的基体时，在实用上，例如优选缠绕成宽度为10～30mm左右的线圈，且优选使线圈厚度为0.05～0.8mm左右。关于材料宽度，在制造金属材料时，为了提高效率，可采用宽度比上述宽度宽的材料来进行制造，然后再将材料切断而得到期望宽度的材料。
在本发明的金属材料中，作为形成表层的锡或锡合金，可列举例如锡、锡-铜合金、锡-银合金、锡-锌合金、锡-铅合金、锡-银-铜合金、锡-铟合金、锡-铋合金、锡-银-铋合金等，其中，优选锡、锡-铜、锡-银、锡-铅、锡-锌，更优选锡、锡-铜。另外，在本发明中，“锡或锡合金”也包含锡和其他金属形成的、所述其他金属的原子数多于锡的原子数的金属间化合物(例如，Cu6Sn5等)等。
在本发明的金属材料中，在导电性基体与作为表层的锡(Sn)或锡合金层之间，可以适当设置中间层。作为中间层，可列举镍(Ni)或镍合金、钴(Co)或钴合金、铁(Fe)或铁合金、铜(Cu)或铜合金等，其中优选镍。
在设置中间层时，优选使中间层的层数为2层，并且从导电性基体上起，以镍或镍合金形成的层、铜或铜合金形成的层的顺序形成上述2层中间层。其理由为：通过从导电性基体起，以镍或镍合金形成的层、铜或铜合金形成的层的顺序形成中间层，由于表层的锡具有容易与铜形成化合物的特性，因此能够容易地在表层形成锡-铜化合物。作为所形成的金属间化合物，可列举例如Cu6Sn5和Cu3Sn等，可以通过以化学计量调节中间层和锡层的覆盖厚度来调节这些化合物的厚度及形成状态。另外，还可以通过覆盖大于化学计量的锡层来残留纯锡层而完全不使最表层为锡合金层。
表层的Sn或Sn合金层可以覆盖导电性基体的整个面，也可以覆盖导电性基体的一部分，在设置有中间层时，可以根据情况来适当调整覆盖状态，使表层的Sn或Sn合金层覆盖中间层的整个面或覆盖中间层的一部分。
形成在导电性基体上的作为表层的Sn或Sn合金覆盖层的厚度没有特别限制，在实用上，在具有中间层时，优选包含该中间层为0.1～5μm。
使表层为Sn的合金时，该合金没有特别限制，只要含有Sn即可，例如，优选以原子数比计Sn的含量为25％(25原子％)以上100％(100原子％)以下的合金，更优选以原子数比计含有50％(50原子％)以上的Sn。或者，对于Sn的含量，优选为50质量％以上(例如Cu6Sn5等)。在Sn-Ag合金等Sn与贵金属的合金的情况下，如果考虑成本方面等，则更优选以原子数比计整个表层(该Sn合金与其它Sn合金或纯Sn的总计)含有50％(50原子％)以上的Sn，且以质量比计也含有50％(50质量％)以上。
作为上述金属材料的制造方法，优选下述方法：在上述导电性基体上形成上述表层的锡或锡合金层，首先制成镀锡金属材料，然后将该镀锡金属材料加热至上述锡或锡合金的熔点的1/2以上的温度，对上述表层的锡或锡合金进行扩散或熔融处理，然后在上述加热处理后的镀锡金属材料的表面形成具有醚键基团的有机化合物的被膜。此时，作为加热处理温度，具体而言，在将镀锡金属材料中使用的锡或锡合金的熔点设定为Tm时，更优选加热至(Tm×1/2)～(Tm×2)℃。关于加热时间，只要能够使镀锡金属材料扩散或熔融处理，则没有特别限制，但优选在0.1秒～24小时的范围进行处理。并且，作为加热时的环境气氛，虽然也可以在大气中进行加热，但由于有时会进行镀锡金属材料的氧化，因此优选在惰性气体环境气氛下进行加热。
另外，优选利用镀敷法来形成上述锡或锡合金所构成的表层和/或该表层与上述金属基体之间的中间层。
在本发明的金属材料中，由Sn或Sn合金形成的表层的表面上所形成的有机被膜是由具有醚键基团的有机化合物形成的有机被膜。该有机被膜具有醚键基团，可对锡(Sn)或锡(Sn)合金进行物理吸附或化学吸附。由此，可有效发挥兼具润滑性的有机被膜的功能，滑动特性优异，例如可以在多极化的连接器中降低插入力。另外，本发明的金属材料可提高电气电子部件的耐腐蚀性(例如，能够通过阻挡水和氧气的作用来保护金属或镀敷表面免于氧化(生锈))，并且可飞跃性地提高抗微振磨损性。此外，由于即使在1N/mm2左右的较高压力下也具有耐磨损性，因此根据需要还可制成滑动特性优异、且具有耐腐蚀性的金属材料。
需要说明的是，在本发明的金属材料中，即使具有上述有机被膜，例如使其作为端子接触时，所形成的有机被膜厚度由于是不会引起绝缘的被膜厚度，因此仍可获得导通。
在本发明的金属材料中，上述有机被膜的厚度没有特别限制，但从抑制接触电阻上升的观点来看，优选为0.0001～0.1μm，更优选为0.0001～0.01μm。
作为上述具有醚键基团的有机化合物，例如可列举碳原子数5～40的醚化合物，优选碳原子数6～30的醚化合物。作为醚化合物的具体例子，可列举二丙基醚、烯丙基苯基醚、乙基异丁基醚、乙二醇二苯基醚、五苯基醚、烷基(例如壬基、二十烷基等)二苯基醚等仅由醚键基团和疏水基团构成的醚化合物。另外，特别优选分子量为100以上的醚化合物，因为可以得到沸点较高且耐热性也优异的有机被膜，从而能够发挥更加优异的效果。作为上述具有醚键基团的有机化合物，只要是该有机化合物作为整体不具亲水性的形态、结构，则也可以含有氮原子、硫原子。
在本发明中，上述醚化合物优选不包含硫原子的非硫醚化合物，更优选由碳原子、氧原子、氢原子和氮原子构成的含氮烃醚化合物，特别优选碳原子、氧原子和氢原子构成的烃醚化合物(脂肪族醚化合物和芳香族醚化合物)。作为烃醚化合物，更优选如上述例示的除醚键基团以外不含有氧原子的醚化合物。这样，通过使用不含硫原子的物质，不会产生电气电子部件的硫化腐蚀等，因此优选。
对于上述有机被膜的形成方法，优选下述方法：将镀锡金属材料浸渍在含有上述具有醚键基团的有机化合物的溶液中，然后在例如25～70℃进行干燥的方法，所述镀锡金属材料中，在导电性基体上形成由Sn或Sn合金形成的表层。此外，还可以通过使上述镀锡金属材料通过含有上述有机化合物的溶液喷雾中，或者是用沾有上述溶液的布等进行擦拭等，然后使其干燥，由此可以容易地形成所需要的有机被膜。
上述溶液中的醚化合物等具有醚键基团的有机化合物的浓度没有特别限制，但优选溶解在甲苯、丙酮、三氯乙烷、市售品合成溶剂(例如，NS Clean100W)等适当的溶剂中并使其浓度为0.01～10质量％来使用。对于形成有机被膜时的处理温度、处理时间没有特别限制，只要在常温(25℃)下浸渍0.1秒钟以上(优选为0.5～10秒钟)，即可形成所需要的有机被膜。另外，从确保有机被膜的疏水性的观点来看，作为上述溶剂，优选亲水性杂质的含量为不可避免的水平、且亲水性杂质不会残留在本发明的有机被膜中的溶剂。特别优选的溶剂是在其分子中不含亲水基团、并且也不含亲水性杂质的溶剂。
此有机被膜处理可以是对1种有机被膜进行2次以上的形成处理、或者对由包含2种以上醚化合物的混合液所形成的有机被膜进行2次以上的形成处理、或者是进一步将上述处理交互进行的形成处理，但如果考虑工序数和成本方面，则形成处理至多为3次以内。
图1是示意地示出本发明的金属材料的一个实施方式的剖面图。在本实施方式的金属材料10中，在板状的导电性基体1形成由锡或锡合金所构成的表层2，且在表层2的表面上设置由具有醚键基团的有机化合物形成的有机被膜(层3)。
图2是示意地示出本发明的金属材料的另一实施方式的剖面图。在本实施方式的金属材料20中，首先在板状的导电性基体1上设置任意的中间层4，然后在该中间层4上形成由锡或锡合金所构成的表层2。在表层2的表面上设置具有醚键基团的有机化合物的层3。
本发明的金属材料并不限定于上述实施方式，例如，也可如前面所述，设置2层以上的中间层。
本发明的金属材料可制成电气电子部件，其中，优选作为嵌合型连接器或接触器使用。此时，可将本发明的金属材料加工成特定的形状而制成电气电子部件，也可以制成与其它材料组合的电气电子部件。
本发明的金属材料可发挥如下的优异效果：耐腐蚀性和滑动特性优异、寿命长、并显示优异的抗微振磨损性。
本发明的金属材料因寿命长，故特别适用于伴有滑动的滑动开关、接触开关等电气电子部件。
根据本发明的制造方法，可以高效地制造上述优异的金属材料和电气电子部件且不需要复杂的工序，因此可降低制造成本。
本发明的金属材料优选作为导线、汽车线束用嵌合型端子等要求耐腐蚀性、耐磨损性、良好的焊接性、抗微振磨损性等特性的电气金属材料使用。
实施例
基于实施例进一步详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
(实施例1)
对厚度0.3mm、宽度180mm的铜锌合金(CDA No.C26800)的导电性基体进行电解脱脂、酸洗的前处理，然后通过镀敷将表1的[表层]项所示的金属或合金覆盖形成在所述基体上，制作各镀敷金属材料。接着，利用表1的[有机被膜]项所示的有机化合物对所制得的各镀敷金属材料实施被膜形成处理，制成有机被膜的厚度约0.01μm的金属材料，分别得到本发明的试验体1～13及用于比较的试验体c1～c7。另外，关于实施例中的Sn合金，以各合金成分的化学计量(此处，使其成为表1脚注所述的原子数比或质量比)调整镀敷厚度，再以300℃×15分钟的条件在氮气气氛(纯度99.9％)下进行热处理，使其合金化。需要说明的是，由于纯锡的熔点为232℃，因此上述热处理温度是熔点的1/2以上的温度。
[微滑动试验]
为了判断抗微振磨损性，对上述的各试验体进行微滑动试验来进行评价。上述微滑动试验如下进行。
如图3所示，准备各2片的金属材料试验体51、52。在作为压头的试验体51(15mm×15mm)上设置曲率半径1.8mm的半球状突出部(压头突出部)51a。分别对此半球状突出部51a、及作为平板的试验体52(40mm×19mm)的滑动面52a进行脱脂洗涤，然后以接触压力3N使它们接触。在此状态下，使两者在温度20℃、湿度65％的环境下，以滑动距离30μm往复滑动10000次。往复运动以大约3.3Hz的频率来进行。需要说明的是，在各测定中，作为压头及平板的试验体组合了相同的试验体(相同材料的试验体)。
如上所述，测定10000次微滑动后有无微振磨损峰(因微振磨损现象而出现接触电阻的峰)以及接触电阻，其结果示于表2。
为了求得各试验体的滑动特性，进行了动摩擦系数测定。此时的测定条件如下：在负重1N下将测量装置的R(半径)＝3.0mm的铜球探针压接在试验体的平板上，并设定滑动距离为10mm、滑动速度为100mm/秒、滑动次数为单程1次、环境气氛为65％Rh、25℃。将该单程1次滑动时的动摩擦系数的测定结果示于表2。
将上述试验体制作时的前处理条件和镀敷条件如下所示。
(前处理条件)
[电解脱脂]
脱脂液：NaOH 60g/L
脱脂条件：2.5A/dm2、温度60℃、脱脂时间60秒
[酸洗]
酸洗液：10％硫酸
酸洗条件：30秒浸渍、室温(25℃)
(镀敷条件)
[镀Cu]
镀敷液：CuSO4·5H2O 250g/L，H2SO450g/L，NaCl 0.1g/L
镀敷条件：电流密度6A/dm2，温度40℃
[镀Ni]
镀敷液：Ni(NH2SO3)2·4H2O 500g/L、H3BO330g/L、NiCl2·6H2O 30g/L
镀敷条件：电流密度10A/dm2、温度55℃
[镀Sn]
镀敷液：SnSO480g/L、H2SO480g/L
镀敷条件：电流密度2A/dm2、温度25℃
[镀Ag]
镀敷液：AgCN 50g/L、KCN 100g/L、K2CO330g/L
镀敷条件：电流密度0.5～3A/dm2、温度30℃
[焊料镀敷]
镀敷液：SnHF 130g/L、PbHF 50g/L、HBF4125g/L、蛋白胨(peptone)5g/L
镀敷条件：电流密度2A/dm2、温度25℃
被膜形成处理条件如下所示。
浸渍溶液：0.5质量％醚化合物溶液(溶剂：甲苯)
浸渍条件：常温(25)℃、浸渍5秒
干燥：40℃30秒
另外，准备浸渍溶液仅为甲苯者作为比较例，以上述同样的条件进行浸渍处理。
[表1]
  表层   有机被膜
  试验体1   纯Sn   五苯基醚
  试验体2   纯Sn   二丙基醚
  试验体3   纯Sn   烯丙基苯基醚
  试验体4   纯Sn   乙基异丁基醚
  试验体5   纯Sn   乙二醇二苯基醚
  试验体6   纯Sn   二十烷基二苯基醚
  试验体7   纯Sn   四苯基醚
  试验体8   纯Sn   三苯基醚
  试验体9   Cu6Sn5   五苯基醚
  试验体10   Cu3Sn+Cu6Sn5   五苯基醚
  试验体11   Ni-Sn固熔体   五苯基醚
  试验体12   Ag3Sn+Sn   五苯基醚
  试验体13   焊料(Pb-Sn)   五苯基醚
  试验体c1   纯Sn   无
  试验体c2   Cu6Sn5   无
  试验体c3   Cu3Sn+Cu6Sn5   无
  试验体c4   Ni-Sn固熔体   无
  试验体c5   Ag3Sn+Sn   无
  试验体c6   焊料(Pb-Sn)   无
  试验体c7   纯Sn   仅浸渍甲苯
(注1)试验体10、试验体c3的“Cu3Sn+Cu6Sn5”是使这2个金属间化合物混合，并使表层全体的Sn的质量比为50％以上(这里，Sn的质量比为51％)。
(注2)试验体12、试验体c5的“Ag3Sn+Sn”是在表层中混有Ag3Sn与Sn，并使表层全体的Sn的原子数比在50％以上(这里，Sn的原子数比为51％)。以质量比计，Sn约为53.4质量％。
[表2]
有无微振磨损峰  10000次滑动后的接触电阻(mΩ) 动摩擦系数
  试验体1试验体2试验体3试验体4试验体5试验体6试验体7试验体8试验体9试验体10试验体11试验体12试验体13试验体c1试验体c2试验体c3试验体c4试验体c5试验体c6试验体c7   无无无无无无无无无无无无无有有有有有有有  0.150.150.150.150.150.150.150.150.20.20.20.150.15100250250300150150250   0.20.20.20.20.20.20.20.20.150.150.150.150.20.50.250.250.250.20.50.25
从表2清楚可知，在实施了规定的被膜处理的本发明的试验体1～13中，在进行10000次微滑动后也未产生微振磨损峰，接触电阻也非常稳定，在0.2Ωm以下。由此，可知抗微振磨损性优异。另外，可知动摩擦系数低，滑动特性优异。
另一方面，用于比较的试验体c1～c7中，在10000次微滑动后，接触电阻变高，且产生微振磨损峰。另外，动摩擦系数整体也高，可知在制成电气电子部件时，不是实用的金属材料。
并且，为了进行比较而仅以甲苯溶剂进行处理的试样(试验体c7)，上述抗微振磨损性和滑动特性差。与此相反，可知形成有特定的有机被膜的本发明的金属材料可实现优异的效果。
(实施例2)
对厚度0.25mm、宽度100mm的铜锡合金(CDA No.C52100)的导电性基体进行电解脱脂、酸洗的前处理，然后利用镀敷将表3的[中间层]项所示的金属或合金以0.2μm的厚度覆盖形成在该基体上。需要说明的是，对于形成2层中间层的材料，以第1层/第2层的顺序分别形成各0.1μm，并记载于表3中。另外，利用镀敷将[表层]项所示的金属或合金覆盖形成在上述中间层上，制作各镀敷金属材料。接着，利用表3的[有机被膜]项所示的有机化合物对所制得的各镀敷金属材料实施被膜形成处理，制成有机被膜的厚度约0.01μm的金属材料，分别得到本发明的试验体14～17及比较例的试验体c8～c10。另外，关于实施例中的Sn合金，以各合金成分的化学计量来调整镀敷厚度，再以350℃×15分钟的条件在氩气气氛(纯度99.9％)下进行热处理，使其完全合金化。需要说明的是，由于纯锡的熔点为232℃，因此上述加热处理温度是熔点的1/2以上的温度。
以与上述条件相同的各镀敷条件和有机被膜形成条件进行处理。
关于上述的各金属材料试验体，与实施例1同样地，进行微滑动试验和动摩擦系数测定试验。其结果示于表4。
[表3]
  表层   中间层   有机被膜
  试验体14试验体15试验体16试验体17试验体c8试验体c9试验体c10   纯Sn纯Sn纯SnCu6Sn5 ※纯SnCu6Sn5 ※纯Sn   镍铜镍/铜镍/铜镍镍/铜镍   五苯基醚五苯基醚五苯基醚五苯基醚无无仅浸渍甲苯
※以化学计量调整覆盖厚度，使其在铜基底上完全扩散，合金化成Cu6Sn5。
[表4]
  有无微振磨损峰有无  10000次滑动后的接触电阻(mΩ)   动摩擦系数
  试验体14试验体15试验体16试验体17试验体c8试验体c9试验体c10   无无无无有有有  0.150.150.150.2100250100   0.20.20.20.150.50.250.5
由表4清楚可知，在实施了规定的被膜处理的本发明的试验体中，在进行10000次微滑动后也未产生微振磨损峰，接触电阻也非常稳定，在0.2Ωm以下。由此，可知与实施例1相同，具有优异的抗微振磨损性。并且，动摩擦系数低，滑动特性也良好。
而且，根据本发明，即使从导电性基体侧依序形成镍层、铜层作为金属材料的中间层，也可发挥抗微振磨损性和滑动特性优异的效果。因此可知，根据本发明，可以无需特殊的处理和复杂工序的情况下，得到设置有所需的锡化合物作为稳定的表面层的金属材料，可大幅改善制造效率，并且对制造成本的降低也有巨大贡献。
工业实用性
覆盖有锡或锡合金作为表层的本发明的金属材料，其耐腐蚀性和滑动特性优异、寿命长，是适合用于提高抗微振磨损性的电气电子部件用途的金属材料。使用该金属材料的本发明的电气电子部件可适用于嵌合型连接器或接触器。并且，本发明的金属材料的制造方法是有效的方法且成本低，因此适合作为制造上述金属材料和电气电子部件的方法。
结合实施方式对本发明进行了说明，但只要本发明没有特别指定，则并不是要在说明的任何一个细节部分对本发明进行限定，在不违反本申请权利要求书所示的发明主旨和范围的情况下，应作宽范围的解释。
本申请主张2007年6月29日在日本提出申请的日本特愿2007-173336号的优先权，其内容作为参照被记载在本说明书的一部分中。

Claims (13)

1.一种用于嵌合型连接器或接触器的金属材料，其结构为：
在导电性基体上设置有由锡或锡合金形成的表层，并且在该表层的表面上设置有由具有醚键基团的有机化合物形成的有机被膜，
形成上述有机被膜的有机化合物仅由醚键基团和疏水基团构成，且上述疏水基团为脂肪族烃基或芳香族烃基，该有机化合物的碳原子数为5～40，
该金属材料在进行10000次微滑动试验后，不产生微振磨损峰。
2.根据权利要求1所述的用于嵌合型连接器或接触器的金属材料，其中，上述锡或锡合金包括锡、锡-铜合金、锡-银合金、锡-锌合金、锡-铅合金、锡-银-铜合金、锡-铟合金、锡-铋合金和锡-银-铋合金中的任意材料。
3.根据权利要求1或2所述的用于嵌合型连接器或接触器的金属材料，其中，在上述导电性基体和上述表层之间，设置有1层以上的中间层，所述中间层由镍或镍合金、钴或钴合金、铁或铁合金、以及铜或铜合金中的任一种以上构成。
4.根据权利要求3所述的用于嵌合型连接器或接触器的金属材料，其中，所述中间层的层数为2层，并且从上述导电性基体侧起，以镍或镍合金形成的层、铜或铜合金形成的层的顺序形成上述2层中间层。
5.根据权利要求1或2所述的用于嵌合型连接器或接触器的金属材料，其中，上述有机被膜的厚度为0.0001～0.1μm。
6.根据权利要求1或2所述的用于嵌合型连接器或接触器的金属材料，其中，上述有机化合物的分子量为100以上。
7.一种用于嵌合型连接器或接触器的金属材料的制造方法，该方法包括：在金属基体上形成作为表层的锡或锡合金层，制成镀锡金属材料，将该镀锡金属材料加热至上述锡或锡合金的熔点的1/2以上的温度，对上述表层的锡或锡合金进行扩散或熔融处理，接着在上述加热处理后的镀锡金属材料的表面形成具有醚键基团的有机化合物的被膜，
上述有机化合物仅由醚键基团和疏水基团构成，且上述疏水基团为脂肪族烃基或芳香族烃基，该有机化合物的碳原子数为5～40，
该金属材料在进行10000次微滑动试验后，不产生微振磨损峰。
8.根据权利要求7所述的用于嵌合型连接器或接触器的金属材料的制造方法，其中，通过镀敷形成上述表层和/或该表层与上述金属基体之间的中间层。
9.根据权利要求7或8所述的用于嵌合型连接器或接触器的金属材料的制造方法，其中，上述有机化合物的被膜的厚度为0.0001～0.1μm。
10.根据权利要求7或8所述的用于嵌合型连接器或接触器的金属材料的制造方法，其中，上述有机化合物的被膜是如下形成的：浸渍在有机化合物溶液中，然后在25～70℃进行干燥处理。
11.根据权利要求10所述的用于嵌合型连接器或接触器的金属材料的制造方法，其中，上述有机化合物溶液中含有0.01～10质量％的上述有机化合物。
12.根据权利要求11所述的用于嵌合型连接器或接触器的金属材料的制造方法，其中，作为上述有机化合物溶液的溶剂，使用的是甲苯、丙酮或三氯乙烷。
13.一种电气电子部件，该电气电子部件由权利要求1～5中任一项所述的用于嵌合型连接器或接触器的金属材料形成。
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