CN104204296B - 电子部件用金属材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有高耐微滑动磨损性、高耐插拔性、低晶须性及低插入力性的电子部件用金属材料。本发明的电子部件用金属材料中,在基材上,形成有由Sn、In、或它们的合金构成的A层,在上述基材与上述A层之间,形成有由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或它们的合金构成的B层,在上述基材与上述B层之间,形成有由选自Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu中的1种、或2种以上构成的C层,上述A层的厚度为0.01~0.3μm,上述B层的厚度为0.05~0.5μm,上述C层的厚度为0.05μm以上,上述A层的厚度/上述B层的厚度的比为0.02~4.00。
Description
技术领域
在作为民生用和车载用电子设备用连接部件的连接器中,使用了对黄铜、磷青铜的表面实施Ni、Cu的基底镀覆,进而在其上实施Sn或Sn合金镀覆而成的材料。Sn或Sn合金镀覆通常要求低接触电阻和高焊料润湿性这样的特性,此外,近年来还要求降低通过加压加工将镀覆材料成型而得到的公端子(male terminal)和母端子(female terminal)嵌合时的插入力。另外,在制造工序中有时会在镀覆表面产生引起短路等问题的针状结晶即晶须,也需要抑制该晶须的产生。
另外,根据连接器(尤其是车载用电子设备用连接备件),也要求了考虑了振动等的影响的高耐微滑动磨损性、高耐插拔性(即使反复将公端子和母端子嵌合及脱离,接触电阻也不增加)等特性。
针对于此,专利文献1中公开了如下的被覆银的电气材料,所述被覆银的电气材料中,在从表面起厚度为0.05μm以上的表层由Ni、Co或它们的合金构成的基材上,部分被覆Ag或Ag合金,在露出的基材表面和部分被覆的Ag或Ag合金层上,被覆有厚度为0.01~1.0μm的In、Zn、Sn、Pd或它们的合金。而且记载了,由此能长期维持作为电气材料的优异的焊接性、机械式电气连接中的连接性。
另外,在专利文献2中公开了按照如下方式形成的被覆Sn或Sn合金的材料:在Cu或Cu合金基材表面上,设置Ni、Co或含有它们的合金的第1被覆层,在其表面上设置Ag或Ag合金的第2被覆层,进而在其表面上设置Sn或Sn合金的被覆层。而且记载了,由此可提供一种被覆Sn或Sn合金的材料,即使在高温下使用所述被覆Sn或Sn合金的材料,其表面也没有氧化变色,接触电阻的增加也少,在长时间内外观和接触特性良好。
另外,在专利文献3中公开了如下的被覆Sn或Sn合金的材料,所述被覆Sn或Sn合金的材料如下形成:在Cu或Cu合金基材表面上,设置Ni、Co或含有它们的合金的第1被覆层,在其表面上设置Ag或Ag合金的第2被覆层,进而在其表面上设置Sn或Sn合金的熔融凝固被覆层。而且记载了,由此可提供一种被覆Sn或Sn合金的材料,即使在高温下使用所述被覆Sn或Sn合金的材料,其表面也没有氧化变色,接触电阻的增加也少,在长时间内外观和接触特性良好。
另外,在专利文献4中公开了一种利用预处理防止锡晶须的方法,其特征在于,(a)在被镀覆物上形成选自银、钯、铂、铋、铟、镍、锌、钛、锆、铝、铬、锑中的基底用金属薄膜中的任一种,然后,(b)在上述基底用金属薄膜上形成锡或锡合金的镀覆被膜。而且记载了,由此,在为了确保焊接性良好等而在以铜系基料为代表的被镀覆物的表面上形成的锡系被膜中,可通过简便的操作而有效地防止锡晶须。
另外,在专利文献5中公开了按照如下方式得到的镀覆结构:在镀覆用基体的表面上形成银镀层,进而在该银镀层的表面上形成厚度为0.001~0.1μm的锡、铟或锌的镀层,对所得的镀银结构体进行热处理。而且记载了,由此可提供耐热性优异且因银的硫化而导致的反射率降低少的发光元件收纳用支持体,和难以因硫化而变色、具有银原本的光泽、接触电阻小的电气部件用被覆方法。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1] 日本特开昭61-124597号公报
[专利文献2] 日本特开平1-306574号公报
[专利文献3] 日本特开平2-301573号公报
[专利文献4] 日本特开2003-129278号公报
[专利文献5] 日本特开2011-122234号公报。
[发明内容]
[发明所要解决的课题]
然而,在专利文献1~5中记载的技术中,未能充分满足耐微滑动磨损性、耐插拔性、低晶须性及低插拔性等特性。
像这样,在以往的具有Sn/Ag/Ni基底镀覆结构的电子部件用金属材料中,在耐微滑动磨损性、耐插拔性、低晶须性及低插拔性等方面存在问题,尚未明确改善上述全部特性的方针。
本发明是为了解决上述课题而完成的,本发明的课题在于提供具有耐微滑动磨损性、耐插拔性、低晶须性及低插拔性的电子部件用金属材料及其制造方法。
需要说明的是,耐微滑动磨损性是指,在使公端子与母端子嵌合的连接器中,即使嵌合部微滑动(滑动距离为1.0mm以下),接触电阻也难以增加的性质。
耐插拔性是指,即使反复进行多次公端子与母端子的插拔,连接器的接触电阻也难以增加的性质。
低晶须性是指,难以产生晶须的性质。
低插拔性是指,低插拔性是指,在使公端子与母端子嵌合时产生的插入力低。
[用于解决课题的手段]
本发明人等进行了深入研究,结果发现,在基材上依次设置由规定的金属构成的C层、B层、A层,并分别以规定的厚度或附着量形成,并且将A层与B层的厚度的比或附着量的比控制在规定范围内,由此可制作具有全部的高耐微滑动磨损性、高耐插拔性、低晶须性及低插拔性的电子部件用金属材料。
在基于以上的见解完成的本发明一个侧面中,提供一种电子部件用金属材料,其中,在基材上,形成有由Sn、In、或它们的合金构成的A层,在上述基材与上述A层之间,形成有由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或它们的合金构成的B层,在上述基材与上述B层之间,形成有由选自Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu中的1种、或2种以上构成的C层,上述A层的厚度为0.01~0.3μm,上述B层的厚度为0.05~0.5μm,上述C层的厚度为0.05μm以上,上述A层的厚度/上述B层的厚度的比为0.02~4.00。
本发明在其他侧面中,提供一种电子部件用金属材料,其中,在基材上,形成有由Sn、In、或它们的合金构成的A层,在上述基材与上述A层之间,形成有由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或它们的合金构成的B层,在上述基材与上述B层之间,形成有由选自Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu中的1种、或2种以上构成的C层,上述A层的附着量为7~230μg/cm2,上述B层的附着量为50~550μg/cm2,上述C层的附着量为0.03mg/cm2以上,上述A层的附着量/上述B层的附着量的比为0.10~3.00。
本发明的电子部件用金属材料在一个实施方式中,在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,从最表侧至C层的浓度成为20at%的范围内,满足:
A层的浓度(at%)<B层的浓度(at%)+30。
本发明的电子部件用金属材料进而在另外的一个实施方式中,上述A层的合金组成为,Sn、In、或Sn和In的合计为50质量%以上,其余合金成分由选自As、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Sb、W、Zn中的1种、或2种以上的金属构成。
本发明的电子部件用金属材料进而在另外的一个实施方式中,上述B层的合金组成为,Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os和Ir的合计为50质量%以上,其余合金成分由选自Bi、Cd、Co、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、W、Tl、Zn中的1种、或2种以上的金属构成。
本发明的电子部件用金属材料进而在另外的一个实施方式中,上述C层的合金组成为,Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu的合计为50质量%以上,进而由选自B、P、Zn中的1种、或2种以上的金属构成。
本发明的电子部件用金属材料进而在另外的一个实施方式中,表面的维氏硬度为Hv100以上。
本发明的电子部件用金属材料进而在另外的一个实施方式中,利用超显微硬度试验以0.1mN的负荷对表面压入压头而测定时的、表面的压痕硬度为1000MPa以上。
本发明的电子部件用金属材料进而在另外的一个实施方式中,表面的维氏硬度为Hv1000以下。
本发明的电子部件用金属材料进而在另外的一个实施方式中,利用超显微硬度试验以0.1mN的负荷对表面压入压头而测定时的、表面的压痕硬度为10000MPa以下。
本发明的电子部件用金属材料进而在另外的一个实施方式中,表面的算术平均高度(Ra)为0.1μm以下。
本发明的电子部件用金属材料进而在另外的一个实施方式中,表面的最大高度(Rz)为1μm以下。
本发明的电子部件用金属材料进而在另外的一个实施方式中,在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,上述A层的显示Sn或In的原子浓度(at%)的最高值的位置(D1)、上述B层的显示Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os或Ir的原子浓度(at%)的最高值的位置(D2)、上述C层的显示Ni、Cr、Mn、Fe、Co或Cu的原子浓度(at%)的最高值的位置(D3)从最表面起按照D1、D2、D3的顺序存在。
本发明的电子部件用金属材料进而在另外的一个实施方式中,在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,上述A层的Sn或In的原子浓度(at%)的最高值、及上述B层的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os或Ir的原子浓度(at%)的最高值分别为10at%以上,上述C层的Ni、Cr、Mn、Fe、Co或Cu的原子浓度(at%)为25at%以上的深度为50nm以上。
本发明进而在其他侧面中,是连接器端子,其中,将本发明的电子部件用金属材料用于接点部分。
本发明进而在其他侧面中,是连接器,其中,使用了本发明的连接器端子。
本发明进而在其他侧面中,是FFC端子,其中,将本发明的电子部件用金属材料用于接点部分。
本发明进而在其他侧面中,是FPC端子,其中,将本发明的电子部件用金属材料用于接点部分。
本发明进而在其他侧面中,是FFC,其中,使用了本发明的FFC端子。
本发明进而在其他侧面中,是FPC,其中,使用了本发明的FPC端子。
本发明进而在其他侧面中,是电子部件,其中,将本发明的电子部件用金属材料用于外部连接用电极。
本发明进而在其他侧面中,是电子部件,其中,将本发明的电子部件用金属材料用于压入型端子,所述压入型端子分别在安装于壳体的装载部的一侧设置有母端子连接部,在另一侧设置有基板连接部,将上述基板连接部压入形成于基板的通孔而安装于上述基板。
[发明效果]
通过本发明,可提供具有高耐微滑动磨损性、高耐插拔性、低晶须性及低插入力性的电子部件用金属材料。
[附图说明]
[图1]为表示本发明的实施方式涉及的电子部件用金属材料的构成的示意图。
[图2]为实施例2涉及的XPS(X射线光电子能谱)的Depth测定结果。
[具体实施方式]
以下,说明本发明的实施方式涉及的电子部件用金属材料。如图1所示,对于实施方式涉及的电子部件用金属材料10而言,在基材11的表面上形成有C层12,在C层12的表面上形成有B层13,在B层13的表面上形成有A层14。
<电子部件用金属材料的构成>
(基材)
作为基材11,没有特别限制,例如,可使用铜及铜合金、Fe系材料、不锈钢、钛及钛合金、铝及铝合金等金属基材。另外,也可以是在金属基材上复合树脂层而成的基材。所谓在金属基材上复合树脂层而成的基材,作为例子,有FPC或FFC基材上的电极部分等。
(A层)
A层14需要为Sn、In、或它们的合金。Sn及In具有如下这样的特征:虽然是具有氧化性的金属,但在金属中相对柔软。因此,即使在Sn及In表面上形成氧化膜,例如在将电子部件用金属材料作为接点材料而将公端子和母端子嵌合时,可容易地削去氧化膜,使接点均成为金属,因此可得到低接触电阻。
另外,Sn及In相对于氯气、二氧化硫、硫化氢气体等气体的耐气体腐蚀性优异,例如,当B层13中使用耐气体腐蚀性差的Ag、C层12中使用耐气体腐蚀性差的Ni、基材11中使用耐气体腐蚀性差的铜及铜合金时,具有提高电子部件用金属材料的耐气体腐蚀性的作用。需要说明的是,在Sn及In中,基于日本厚生劳动省的关于防止健康障碍的技术指南,In受到严格限制,因而优选Sn。
A层14的组成为,Sn、In、或Sn和In的合计为50质量%以上,其余合金成分可以由选自As、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、W、Zn中的1种、或2种以上的金属构成。A层14通过例如由Sn-Ag镀覆形成等,其组成形成合金,由此,有时提高高耐微滑动磨损性、高耐插拔性、低晶须性及低插拔性等。
A层14的厚度需要为0.01~0.3μm。A层14的厚度小于0.01μm时,不能获得充分的耐气体腐蚀性,若进行氯气、二氧化硫、硫化氢气体等的气体腐蚀试验则将电子部件用金属材料腐蚀,与气体腐蚀试验前相比,接触电阻大幅增加。另外,不能得到充分的耐插拔性,多数镀覆被削去而接触电阻增加。另外,厚度增大时,Sn、In的粘附磨损变大,耐微滑动磨损性变差,插拔力增大,晶须也变得容易产生。为了得到更充分的耐微滑动磨损性、低插拔性及低晶须性,设为0.3μm以下。晶须通过发生螺旋位错而产生,但为了发生螺旋位错而需要数百nm以上的厚度的块体。A层14的厚度为0.3μm以下时,不是足以发生螺旋位错的厚度,基本不产生晶须。另外,A层14和B层13在常温下,容易发生短路扩散,容易形成合金,因此不产生晶须。
A层14的Sn、In的附着量需要为7~230μg/cm2。此处,说明用附着量定义的理由。例如,当用荧光X射线膜厚计测定A层14的厚度时,由于在A层与在其之下的B层之间形成的合金层,测定的厚度的值有时产生误差。另一方面,当用附着量进行控制时,不受合金层的形成状况左右,能进行更准确的品质管理。A层14的Sn、In的附着量小于7μg/cm2时,不能得到充分的耐气体腐蚀性,若进行氯气、二氧化硫、硫化氢气体等的气体腐蚀试验则将电子部件用金属材料腐蚀,与气体腐蚀试验前相比,接触电阻大幅增加。另外,不能得到充分的耐插拔性,多数镀覆被削去而接触电阻增加。另外,附着量增多时,Sn、In的粘附磨损增大,耐微滑动磨损性变差,插拔力增大,晶须也变得容易发生。为了得到更充分的耐微滑动磨损性、低插拔性及低晶须性,设定为230μg/cm2以下。晶须通过发生螺旋位错而产生,但为了发生螺旋位错而需要数百μg/cm2以上的附着量的块体。A层14的附着量为230μg/cm2以下时,不是足以发生螺旋位错的附着量,基本不产生晶须。另外,A层与B层在常温下容易发生短路扩散,合金容易形成,因此不产生晶须。
(B层)
B层13需要由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或它们的合金形成。Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir具有在金属中相对具有耐热性这样的特征。因此,抑制基材11、C层12的组成向A层14侧扩散,提高耐热性。另外,这些金属与A层14的Sn、In形成化合物,抑制Sn、In形成氧化膜,提高焊料润湿性。需要说明的是,在Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir中,从电导率的观点考虑,更优选Ag。Ag的电导率高。例如在将Ag用于高频信号用途时,由于集肤效应,阻抗电阻降低。
B层13的合金组成为,Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os和Ir的合计为50质量%以上,其余合金成分可以由选自Bi、Cd、Co、Cu、Fe、In、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、Sn、W、Tl、Zn中的1种、或2种以上的金属构成。B层13通过例如由Sn-Ag镀覆形成等,其组成形成合金,由此,有时提高高耐微滑动磨损性及高耐插拔性等。
B层13的厚度需要为0.05~0.5μm。厚度小于0.05μm时,不能得到充分的高耐微滑动磨损性、耐插拔性,多数镀覆被削去而接触电阻增加。另外,若厚度增大,则由硬的基材11或C层带来的薄膜润滑效果降低,插拔力变得大于目标值(与比较例1相比减少15%以上),因此,为了得到更充分的低插拔性,需要为0.5μm以下。
B层13的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或它们的合金的附着量需要为50~550μg/cm2。此处,说明用附着量定义的理由。例如,当用荧光X射线膜厚计测定B层13的厚度时,由于在A层14与在其之下的B层13之间形成的合金层,测定的厚度的值有时产生误差。另一方面,当用附着量进行控制时,不受合金层的形成状况左右,能进行更准确的品质管理。为了得到更充分的高耐微滑动磨损性、耐插拔性,优选为50μg/cm2以上的附着量。另外,若附着量多,则由硬的基材11或C层带来的薄膜润滑效果降低,插拔力变得大于目标值(与比较例1相比减少15%以上),因此,为了得到更充分的低插拔性,需要为550μg/cm2以下。
(C层)
在基材11与B层13之间,需要形成由选自Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu中的1种、或2种以上形成的C层12。通过使用选自Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu中的1种、或2种以上的金属形成C层12,从而因形成硬的C层,薄膜润滑效果提高,低插拔性提高,C层12防止基材11的构成金属向B层扩散,抑制耐热性试验、耐气体腐蚀性试验后的接触电阻增加及焊料润湿性劣化等,耐久性提高。
C层12的合金组成为,Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu的合计为50质量%以上,进而还可包含选自B、P、Sn、Zn中的1种、或2种以上。通过使C层12的合金组成为这样的构成,C层12进一步硬化,从而薄膜润滑效果进一步提高,低插拔性进一步提高,C层12的合金化进一步防止基材11的构成金属向B层扩散,抑制耐热性试验、耐气体腐蚀性试验后的接触电阻增加及焊料润湿性劣化等,耐久性提高。
C层12的厚度需要为0.05μm以上。若C层12的厚度小于0.05μm,则由硬的C层带来的薄膜润滑效果降低,低插拔性变差,基材11的构成金属变得容易向B层扩散,耐热性试验、耐气体腐蚀性试验后的接触电阻容易增加及焊料润湿性容易劣化等,耐久性变差。
C层12的Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu的附着量需要为0.03mg/cm2以上。此处,说明用附着量定义的理由。例如,当用荧光X射线膜厚计测定C层12的厚度时,由于与A层14、B层13、及基材11等形成的合金层,测定的厚度的值有时产生误差。另一方面,当用附着量进行控制时,不受合金层的形成状况左右,能进行更准确的品质管理。另外,若附着量小于0.03mg/cm2,则由硬的C层带来的薄膜润滑效果降低,低插拔性变差,基材11的构成金属变得容易向B层扩散,耐热性试验、耐气体腐蚀性试验后的接触电阻容易增加及焊料润湿性容易劣化等,耐久性变差。
(A层与B层的关系)
A层14的厚度[μm]/B层13的厚度[μm]的比需要为0.02~4.00。若A层14的厚度[μm]/B层13的厚度[μm]的比小于0.02,则不能得到充分的耐气体腐蚀性,若进行氯气、二氧化硫、硫化氢气体等的气体腐蚀试验则将电子部件用金属材料腐蚀,与气体腐蚀试验前相比,接触电阻大幅增加。另外,若A层14的厚度[μm]/B层13的厚度[μm]的比大于4.00,则A层14大量存在于表层,耐微滑动磨损性变差。
A层14的附着量[μg/cm2]/B层13的附着量[μg/cm2]的比需要为0.10~3.00。若A层14的附着量[μg/cm2]/B层13的附着量[μg/cm2]的比小于0.10,则不能得到充分的耐气体腐蚀性,若进行氯气、二氧化硫、硫化氢气体等的气体腐蚀试验则将电子部件用金属材料腐蚀,与气体腐蚀试验前相比,接触电阻大幅增加。另外,若层14的附着量[μg/cm2]/B层13的附着量[μg/cm2]的比大于3.00,则A层14大量存在于表层,耐微滑动磨损性变差。
在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,优选在从最表侧至C层的浓度成为20at%的范围内,A层的浓度(at%)<〔B层的浓度(at%)+30〕。若A层的浓度(at%)≥〔B层的浓度(at%)+30〕,则有时A层14大量存在于表层,耐微滑动磨损性变差。
<电子部件用金属材料的特性>
A层14的表面(从A层的表面测定)的维氏硬度优选为Hv100以上。若A层14的表面的维氏硬度为Hv100以上,则由于硬的A层,薄膜润滑效果提高,低插拔性提高。另外,另一方面,A层14表面(从A层的表面测定)的维氏硬度优选为Hv1000以下。若A层14的表面的维氏硬度为Hv1000以下,则弯曲加工性提高,当将本发明的电子部件用金属材料加压成型时,变得难以在成型的部分引入裂纹,抑制耐气体腐蚀性(耐久性)降低。
A层14的表面(从A层的表面测定)的压痕硬度优选为1000MPa以上。若A层14的表面的压痕硬度为1000MPa以上,则由于硬的A层,薄膜润滑效果提高,低插拔性提高。另外,另一方面,A层14的表面(从A层的表面测定)的压痕硬度优选为10000MPa以下。若A层14的表面的压痕硬度为10000MPa以下,则弯曲加工性提高,当将本发明的电子部件用金属材料加压成型时,变得难以在成型的部分引入裂纹,抑制耐气体腐蚀性(耐久性)降低。
A层14的表面的算术平均高度(Ra)优选为0.1μm以下。若A层14的表面的算术平均高度(Ra)为0.1μm以下,则较容易腐蚀的凸部变少,变得平滑,因而耐气体腐蚀性提高。
A层14的表面的最大高度(Rz)优选为1μm以下。若A层14的表面的最大高度(Rz)为1μm以下,则较容易腐蚀的凸部变少,变得平滑,因而耐气体腐蚀性提高。
在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,最表层(A层)14的显示Sn或In的原子浓度(at%)的最高值的位置(D1)、中层(B层)13的显示Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os或Ir的原子浓度(at%)的最高值的位置(D2)、下层(C层)12的显示Ni、Cr、Mn、Fe、Co或Cu的原子浓度(at%)的最高值的位置(D3)优选从最表面起按照D1、D2、D3的顺序存在。不是从最表面开始按照D1、D2、D3的顺序存在时,不能得到充分的耐气体腐蚀性,若进行氯气、二氧化硫、硫化氢气体等的气体腐蚀试验则将电子部件用金属材料腐蚀,与气体腐蚀试验前相比,接触电阻有可能大幅增加。
在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,优选最表层(A层)14的Sn或In的原子浓度(at%)的最高值、及中层(B层)13的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os或Ir的原子浓度(at%)的最高值分别为10at%以上,下层(C层)12的Ni、Cr、Mn、Fe、Co或Cu的原子浓度(at%)为25at%以上的深度为50nm以上。当最表层(A层)14的Sn或In的原子浓度(at%)的最高值、及中层(B层)13的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os或Ir的原子浓度(at%)的最高值分别小于10at%,下层(C层)12的Ni、Cr、Mn、Fe、Co或Cu的原子浓度(at%)为25at%以上的深度小于50nm时,有可能发生基材成分向最表层(A层)14或中层(B层)13扩散,导致低插拔性、耐久性(耐热性、耐气体腐蚀性、焊料润湿性等)变差。
<电子部件用金属材料的用途>
对于本发明的电子部件用金属材料的用途没有特别限定,例如可举出将电子部件用金属材料用于接点部分的连接器端子、将电子部件用金属材料用于接点部分的FFC端子或FPC端子、将电子部件用金属材料用于外部连接用电极的电子部件等。需要说明的是,对于端子而言,有压接端子、焊接端子、压合端子等,不受与布线侧的接合方法的限制。外部连接用电极有对接头实施了表面处理的连接部件、为了用于半导体的凸点下金属(underbump metal)而实施了表面处理的材料等。
另外,可以使用这样地形成的连接器端子来制作连接器,也可使用FFC端子或FPC端子来制作FFC或FPC。
如下的压入型端子也是本发明的电子部件用金属材料:分别在将电子部件用金属材料安装于壳体的装载部的一侧设置有母端子连接部,在另一侧设置有基板连接部,将上述基板连接部压入形成于基板的通孔而安装于上述基板。
对于连接器而言,可以是公端子与母端子两者是本发明的电子部件用金属材料,也可以是仅公端子或母端子中一者是本发明的电子部件用金属材料。需要说明的是,通过使公端子与母端子两者是本发明的电子部件用金属材料,低插拔性进一步提高。
<电子部件用金属材料的制造方法>
作为本发明的电子部件用金属材料的制造方法,可使用湿式(电气、无电解)镀覆、干式(溅射、离子镀等)镀覆等。作为具体的方法,有下述方法:在素材11上形成C层12,在C层12上形成B层13,在B层13上形成A层14,通过A层14和B层13扩散而形成合金层。若为上述制造方法,则通过进一步缩小Sn的粘附力,可得到高耐微滑动磨损性及高耐插拔性,提高低插拔性、低晶须等特性。
(热处理)
在形成A层14后,为了提高高耐微滑动磨损性、高耐插拔性、低晶须性及低插拔性,还可实施热处理。通过热处理,A层14和B层13变得容易形成合金层,进一步缩小Sn的粘附力,由此可得到高耐微滑动磨损性及高耐插拔性,低插拔性、低晶须等特性提高。需要说明的是,对于上述热处理而言,可适当选择处理条件(温度×时间)。另外,也可不特别进行上述热处理。
热处理优选在温度500℃以下、12小时以内进行。若温度大于500℃,则有时发生接触电阻变高,焊料润湿性差等问题。若热处理时间大于12小时,则有时发生接触电阻变高,焊料润湿性差等问题。
为了提高高耐微滑动磨损性、高耐插拔性、低插拔性及高耐久性(耐热性、耐气体腐蚀性、焊料润湿性等),还可在A层14上、或于在A层14上实施热处理后,实施后处理。通过后处理,润滑性提高,可进一步得到低插拔性,另外,可抑制A层与B层的氧化,耐热性、耐气体腐蚀性及焊料润湿性等耐久性提高。作为具体的后处理,有使用了抑制剂的、磷酸盐处理、润滑处理、硅烷偶联剂处理等。需要说明的是,对于上述热处理而言,可适当选择处理条件(温度×时间)。另外,也可不特别进行上述热处理。
实施例
以下,将本发明的实施例与比较例一并示出,但它们是为了更好地理解本发明而提供的,并不意在限定本发明。
作为实施例及比较例,在以下的表1~7所示的条件下,分别制作通过依次设置基材、C层、B层、A层并进行热处理而形成的试样。
分别地,在表1中示出了基材的制作条件,在表2中示出了C层的制作条件,在表3中示出了B层的制作条件,在表4中示出了A层的制作条件,在表5中示出了热处理条件。另外,分别地,在表6(表6-1、表6-2、表6-3)中示出了各实施例中使用的各层的制作条件及热处理的条件,在表7中示出了各比较例中使用的各层的制作条件及热处理的条件。
(厚度的测定)
对于A层、B层、C层的厚度而言,对不具有A层、B层、C层的元素的基材分别实施表面处理,分别用荧光X射线膜厚计(Seiko Instruments制 SFT9500X,准直仪0.1mmΦ)测定实际的厚度。例如,当镀Sn时,若基材为Cu-10质量%Sn-0.15质量%P,则基材中具有Sn,无法得知准确的Sn镀层的厚度,因此,以基材组成中不具有Sn的Cu-30质量%Zn测定厚度。
(附着量的测定)
用硫酸、硝酸等将各试样酸分解,利用ICP(电感耦合等离子体)发射光谱法,测定各金属的附着量。需要说明的是,具体使用的酸随着各样品所具有的组成的不同而不同。
(组成的确定)
基于测定的附着量,算出各金属的组成。
(层结构的确定)
得到的试样的层结构通过基于XPS(X射线光电子能谱)分析的深度(Depth)分布(profile)而确定。分析的元素为,A层、B层、C层的组成,和C及O。将这些元素作为指定元素。另外,以指定元素的合计为100%,分析各元素的浓度(at%)。利用XPS(X射线光电子能谱)分析而得到的厚度对应于通过分析而得到的图表的横轴的距离(换算成SiO2的距离)。
另外,对于得到的试样的表面,通过利用XPS(X射线光电子能谱)分析的Survey测定,也进行了定性分析。将定性分析的浓度的分辨率设为0.1at%。
作为XPS装置,使用ULVAC-PHI Inc. (アルバック·ファイ株式会社)制5600MC,设定为,极限真空度:5.7×10-9Torr、激发源:单色AlKα、输出功率:210W、检测面积:800μmΦ、入射角:45度、出射角:45度、无中和枪,在以下的溅射条件下进行测定。
离子种类:Ar+
加速电压:3kV
扫描区域:3mm×3mm
速度:2.8nm/min.(换算成SiO2)。
(评价)
对各试样进行以下评价。
A.耐微滑动磨损性
对于耐微滑动磨损性,使用山崎精机研究所制精密滑动试验装置CRS-G2050型,在滑动距离为0.5mm、滑动速度为1mm/s、接触负荷为1N、滑动次数为500次往复的条件下,评价滑动次数与接触电阻的关系。将样品数设定为5个,采用各样品的最小值至最大值的范围。目标特性为,滑动次数为100次时,接触电阻为50mΩ以下。将接触电阻划分为<50、50~200mΩ。
B.耐插拔性
利用下述的“C.插拔力”中记载的方法进行10次插拔试验,用插拔试验后的接触电阻进行评价。目标特性为,接触电阻为10mΩ以下。将接触电阻划分为1~5、2~7、3~9、10<mΩ。
C.插拔力
对于插拔力,使用市售的回流焊镀Sn母端子(090型住友TS/矢崎090II系列母端子非防水/F090-SMTS),通过与实施例及比较例涉及的经镀覆的公端子进行插拔试验,来进行评价。
试验中使用的测定装置为,Aikoh Engineering (アイコーエンジニアリング)制1311NR,以销钉(male pin)的滑动距离5mm进行评价。将样品数设为5个,对于插拔力而言,因为插入力与拔出力相同,所以采用各样品的最大插入力的值的平均值。作为插拔力的空白材料,采用比较例1的样品。
插拔力的目标为,小于比较例1的最大插拔力的85%。上述插拔力的目标是如下确定的:比较例4是比较例1的最大插入力的90%,与该比较例4相比,插拔力进一步减少。
D.晶须
晶须利用JEITA RC-5241的负荷试验(球压头法)进行评价。即,针对各样品进行负荷试验,用SEM(JEOL公司制,型号为JSM-5410),在100~10000倍的倍率下,观察结束了负荷试验的样品,观察晶须的产生情况。负荷试验条件如下所示。
球压头的直径:Φ1mm±0.1mm
试验负荷:2N±0.2N
试验时间:120小时
样品数:10。
目标特性是,不产生长20μm以上的晶须,但作为最大的目标,是一根晶须也不产生。
E.接触电阻
对于接触电阻,使用山崎精机制接点模拟器CRS-113-Au型,在接点负荷为50g的条件下通过4端子法进行测定。将样品数设为5个,采用各样品的最小值至最大值的范围。目标特性为,接触电阻为10mΩ以下。
F.耐热性
对于耐热性,测定大气加热(155℃×500h)试验后的样品的接触电阻,进行评价。目标特性是,接触电阻为10mΩ以下,但作为最大的目标,是接触电阻在耐热性试验前后不发生变化(同等程度)。对于耐热性,划分成接触电阻为1~3、2~4、3~7、10<mΩ。
G.耐气体腐蚀性
对于耐气体腐蚀性,在下述的试验环境下进行评价。耐气体腐蚀性的评价是结束环境试验的试验后的样品的外观和接触电阻。目标特性是,接触电阻为10mΩ以下,且外观无变色。但是,作为接触电阻的最大的目标,是在耐气体腐蚀性试验前后不发生变化(同等程度)。对于耐气体腐蚀性,划分成接触电阻为1~3、2~4、6~9、10<mΩ。
硫化氢气体腐蚀试验
亚硫酸浓度:3ppm
温度:40℃
湿度:80%RH
暴露时间:96h
样品数:5个。
H.焊料润湿性
对于焊料润湿性而言,评价镀覆后的样品。使用可焊性测试仪(solder checker)(Rhesca Co., Ltd. (レスカ社)制SAT-5000),作为焊剂(flux)使用市售的25%松香甲醇焊剂,通过弧面状沾锡法(meniscograph method)测定焊料润湿时间。焊料使用了Sn-3Ag-0.5Cu(250℃)。将样品数设为5个,采用各样品的最小值至最大值的范围。目标特性为,零交叉时间(zero cross time)为5秒(s)以下。对于零交叉,划分成1~3、5<s。
I.弯曲加工性
对于弯曲加工性,使用W字型的模具,在试样的板厚与弯曲半径之比为1的条件下以90°弯曲进行评价。对于评价,用光学显微镜观察弯曲加工部表面,将未观察到裂纹时的判断为实际使用上不存在问题的情况记为○,将确认裂纹的情况记为×。需要说明的是,将样品数设为3个。
J.维氏硬度
对于最表层(A层)的维氏硬度,从样品表面以980.7mN(Hv0.1)的负荷、15秒的负荷保持时间压入压头,来进行测定。
K.压痕硬度
对于最表层(A层)的压痕硬度,通过超显微硬度试验(Elionix Inc. (エリオニクス)制ENT-2100),以0.1mN的负荷对样品表面压入压头而进行测定。需要说明的是,对每1个试样测定5次。
L.表面粗糙度
表面粗糙度(算术平均高度(Ra)及最大高度(Rz))的测定,依据JIS B 0601,使用非接触式三维测定装置(三鹰光器公司制,型号NH-3)进行。截止值(cut off)为0.25mm,测定长度为1.50mm,每1个试样测定5次。
将各条件及评价结果示于表8~16。
实施例1~76为耐微滑动磨损性、耐插拔性均优异的电子部件金属材料。
比较例1为空白材料。
比较例2是使比较例1的空白材料的Sn镀层变薄而制作的,焊料润湿性差。
比较例3是与比较例2相比未实施热处理而制作的,插拔力高于目标值。
比较例4是与比较例2相比对中层实施Cu镀覆而制作的,插拔力与比较例1相比为90%。
比较例5是与比较例4相比使Sn镀层变薄而制作的,焊料润湿性差。
比较例6是与比较例5相比未实施热处理而制作的,插拔力高于目标值。
比较例7是与比较例1的空白材料相比对下层实施Cu镀覆而制作的,与比较例1相比,特性未发生变化。
比较例8是与比较例1的空白材料相比较厚地实施下层的Ni镀覆而制作的,与比较例1相比,特性未发生变化。
比较例9~13中,B层的厚度、附着量比目标更薄、更少,
耐微滑动磨损性差,耐插拔性也高。
比较例14中,A层的厚度、附着量比目标更薄、更少,耐气体腐蚀性差,试验后的外观确认到变色。
比较例15中,A层的厚度、附着量比目标更厚、更多,在A层与B层的关系中,A层的比例多,在利用XPS(X射线光电子能谱)的Depth测定中,A层以高于目标的浓度存在,因而耐微滑动磨损性差。
比较例16中,A层的厚度、附着量比目标更薄、更少,耐气体腐蚀性差,试验后的外观确认到变色。
比较例17中,A层的厚度、附着量比目标更厚、更多,虽然A层与B层的关系满足目标关系,但A层的厚度、附着量仍然比目标更厚、更多,因而耐微滑动磨损性差。
比较例18中,A层的厚度、附着量比目标更薄、更少,耐气体腐蚀性差,试验后的外观确认到变色。
比较例19中,A层的厚度、附着量比目标更厚、更多,虽然A层与B层的关系满足目标关系,但A层的厚度、附着量仍然比目标更厚、更多,因而耐微滑动磨损性差。另外,插拔力也高。
比较例20~22中,B层的厚度、附着量比目标更厚、更多,插入力高。
比较例23中,C层的厚度、附着量比目标更薄、更少,插入力高,耐热性及焊料润湿性也差。
比较例24中,使时间比目标热处理长,但焊料未润湿。
比较例25中,使温度比目标热处理高,但焊料未润湿。
比较例26中,A层的厚度、附着量比目标更薄、更少,在利用XPS(X射线光电子能谱)的Depth测定中,上述A层的Sn或In的原子浓度(at%)的最高值为10at%以下,耐气体腐蚀性差,硫化氢气体腐蚀试验后的接触电阻高于目标。
比较例27中,B层的厚度、附着量比目标更薄、更少,在利用XPS(X射线光电子能谱)的Depth测定中,上述B层的原子浓度(at%)的最高值为10at%以下,耐热性、焊料润湿性差。
比较例28中,C层的厚度、附着量比目标更薄、更少,插入力高,耐热性及焊料润湿性也差。
比较例29中,与实施例2相比,使Sn与Ag的镀覆顺序颠倒地制作,在利用XPS(X射线光电子能谱)的Depth测定中,上述最表层(A层)的显示Sn或In的原子浓度(at%)的最高值的位置(D1)、上述中层(B层)的显示Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os或Ir的原子浓度(at%)的最高值的位置(D2)以D2、D1的顺序存在,因此,耐气体腐蚀性差,硫化氢气体腐蚀试验后的接触电阻高于目标。
另外,图2示出了实施例2涉及的XPS(X射线光电子能谱)的Depth测定结果。由图2可知,从最表侧至C层成为20at%的范围内,满足A层的浓度(at%)<〔B层的浓度(at%)+30〕。
另外,A层的显示Sn或In的原子浓度(at%)的最高值的位置(D1)、B层的显示Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os或Ir的原子浓度(at%)的最高值的位置(D2)、C层的显示Ni、Cr、Mn、Fe、Co或Cu的原子浓度(at%)的最高值的位置(D3)从最表面起按照D1、D2、D3的顺序存在,A层的Sn或In的原子浓度(at%)的最高值、及B层的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os或Ir的原子浓度(at%)的最高值分别为10at%以上,上述C层的Ni、Cr、Mn、Fe、Co或Cu的原子浓度(at%)为25at%以上的深度为50nm以上。
[附图标记说明]
10 电子部件用金属材料
11 基材
12 C层
13 B层
14 A层。
Claims (14)
1.电子部件用金属材料,其中,在基材上,形成有由Sn、In、或它们的合金构成的A层,
在所述基材与所述A层之间,形成有由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或它们的合金构成的B层,
在所述基材与所述B层之间,形成有由选自Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu中的1种、或2种以上构成的C层,
所述A层的厚度为0.01~0.3μm,
所述B层的厚度为0.05~0.5μm,
所述C层的厚度为0.05μm以上,
所述A层的厚度/所述B层的厚度的比为0.02~4.00,
其中,在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,从最表侧至C层的浓度成为20at%的范围内,满足:
A层的浓度<B层的浓度+30,A层的浓度和B层的浓度的单位是at%,
所述A层的合金组成为,Sn、In、或Sn和In的合计为50质量%以上,其余合金成分由选自As、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Sb、W、Zn中的1种、或2种以上的金属构成。
2.电子部件用金属材料,其中,在基材上,形成有由Sn、In、或它们的合金构成的A层,
在所述基材与所述A层之间,形成有由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或它们的合金构成的B层,
在所述基材与所述B层之间,形成有由选自Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu中的1种、或2种以上构成的C层,
所述A层的附着量为7~230μg/cm2,
所述B层的附着量为50~550μg/cm2,
所述C层的附着量为0.03mg/cm2以上,
所述A层的附着量/所述B层的附着量的比为0.10~3.00,
其中,在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,从最表侧至C层的浓度成为20at%的范围内,满足:
A层的浓度<B层的浓度+30, A层的浓度和B层的浓度的单位是at%,
所述A层的合金组成为,Sn、In、或Sn和In的合计为50质量%以上,其余合金成分由选自As、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Sb、W、Zn中的1种、或2种以上的金属构成。
3.如权利要求1或2所述的电子部件用金属材料,其中,利用超显微硬度试验以0.1mN的负荷对表面压入压头而测定时的、表面的压痕硬度为1000MPa以上。
4.如权利要求1或2所述的电子部件用金属材料,其中,利用超显微硬度试验以0.1mN的负荷对表面压入压头而测定时的、表面的压痕硬度为10000MPa以下。
5.如权利要求1或2所述的电子部件用金属材料,其中,在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,所述A层的显示Sn或In的原子浓度(at%)的最高值的位置D1、所述B层的显示Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os或Ir的原子浓度(at%)的最高值的位置D2、所述C层的显示Ni、Cr、Mn、Fe、Co或Cu的原子浓度(at%)的最高值的位置D3从最表面起按照D1、D2、D3的顺序存在。
6.电子部件用金属材料,其中,在基材上形成A层,所述A层的合金组成为,Sn、In、或Sn和In的合计为50质量%以上,其余合金成分由选自As、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Sb、W、Zn中的1种、或2种以上的金属构成,
在所述基材与所述A层之间形成B层,所述B层的合金组成为,Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os和Ir的合计为50质量%以上,其余合金成分由选自Bi、Cd、Co、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、W、Tl、Zn中的1种、或2种以上的金属构成,
在所述基材与所述B层之间,形成有由选自Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu中的1种、或2种以上构成的C层,
所述A层的厚度为0.01~0.3μm,
所述B层的厚度为0.05~0.5μm,
所述C层的厚度为0.05μm以上,
所述A层的厚度/所述B层的厚度的比为0.02~4.00,
其中,在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,从最表侧至C层的浓度成为20at%的范围内,满足:
A层的浓度<B层的浓度+30,A层的浓度和B层的浓度的单位是at%。
7.电子部件用金属材料,其中,在基材上形成有A层,所述A层的合金组成为,Sn、In、或Sn和In的合计为50质量%以上,其余合金成分由选自As、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Sb、W、Zn中的1种、或2种以上的金属构成,
在所述基材与所述A层之间形成有B层,所述B层的合金组成为,Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os和Ir的合计为50质量%以上,其余合金成分由选自Bi、Cd、Co、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、W、Tl、Zn中的1种、或2种以上的金属构成,
在所述基材与所述B层之间,形成有由选自Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu中的1种、或2种以上构成的C层,
所述A层的附着量为7~230μg/cm2,
所述B层的附着量为50~550μg/cm2,
所述C层的附着量为0.03mg/cm2以上,
所述A层的附着量/所述B层的附着量的比为0.10~3.00,
其中,在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,从最表侧至C层的浓度成为20at%的范围内,满足:
A层的浓度<B层的浓度+30, A层的浓度和B层的浓度的单位是at%。
8.电子部件用金属材料,其中,在基材上形成有A层,所述A层的合金组成为,Sn、In、或Sn和In的合计为50质量%以上,其余合金成分由选自As、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Sb、W、Zn中的1种、或2种以上的金属构成,
在所述基材与所述A层之间,形成有由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或它们的合金构成的B层,
在所述基材与所述B层之间形成有C层,所述C层的合金组成为,Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu的合计为50质量%以上,进而由选自B、P、Zn中的1种、或2种以上的金属构成,
所述A层的厚度为0.01~0.3μm,
所述B层的厚度为0.05~0.5μm,
所述C层的厚度为0.05μm以上,
所述A层的厚度/所述B层的厚度的比为0.02~4.00,
其中,在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,从最表侧至C层的浓度成为20at%的范围内,满足:
A层的浓度<B层的浓度+30,A层的浓度和B层的浓度的单位是at%。
9.电子部件用金属材料,其中,在基材上形成有A层,所述A层的合金组成为,Sn、In、或Sn和In的合计为50质量%以上,其余合金成分由选自As、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Sb、W、Zn中的1种、或2种以上的金属构成,
在所述基材与所述A层之间,形成有由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或它们的合金构成的B层,
在所述基材与所述B层之间形成有C层,所述C层的合金组成为,Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu的合计为50质量%以上,进而由选自B、P、Zn中的1种、或2种以上的金属构成,
所述A层的附着量为7~230μg/cm2,
所述B层的附着量为50~550μg/cm2,
所述C层的附着量为0.03mg/cm2以上,
所述A层的附着量/所述B层的附着量的比为0.10~3.00,
其中,在利用XPS(X射线光电子能谱)进行Depth分析时,从最表侧至C层的浓度成为20at%的范围内,满足:
A层的浓度<B层的浓度+30, A层的浓度和B层的浓度的单位是at%。
10.连接器端子,其中,将权利要求1或2所述的电子部件用金属材料用于接点部分。
11.FFC端子,其中,将权利要求1或2所述的电子部件用金属材料用于接点部分。
12.FPC端子,其中,将权利要求1或2所述的电子部件用金属材料用于接点部分。
13.电子部件,其中,将权利要求1或2所述的电子部件用金属材料用于外部连接用电极。
14.电子部件,其中,将权利要求1或2所述的电子部件用金属材料用于压入型端子,所述压入型端子分别在安装于壳体的装载部的一侧设置有母端子连接部,在另一侧设置有基板连接部,将所述基板连接部压入形成于基板的通孔而安装于所述基板。
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JP6503159B2 (ja) * | 2014-04-22 | 2019-04-17 | Jx金属株式会社 | 電子部品用金属材料、それを用いたコネクタ端子、コネクタ及び電子部品 |
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JP6272744B2 (ja) * | 2014-10-24 | 2018-01-31 | 矢崎総業株式会社 | 板状導電体及び板状導電体の表面処理方法 |
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WO2016010053A1 (ja) * | 2014-07-14 | 2016-01-21 | 矢崎総業株式会社 | 電気素子 |
EP3235588B1 (en) * | 2014-12-15 | 2019-11-06 | Senju Metal Industry Co., Ltd | Solder alloy for plating and electronic component |
JP2016115542A (ja) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 矢崎総業株式会社 | 電気素子及びコネクタ |
JP6655325B2 (ja) | 2015-08-25 | 2020-02-26 | 株式会社エンプラス | 電気接触子及び電気部品用ソケット |
JP6624999B2 (ja) * | 2016-03-31 | 2019-12-25 | 日鉄日新製鋼株式会社 | 自動車用端子 |
KR101797660B1 (ko) * | 2016-04-25 | 2017-11-15 | (주)인광 | 내흑변성이 우수한 인듐합금 전해도금층을 갖는 전기, 전자기기 부품 및 그 제조방법 |
CN106364055A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-02-01 | 苏州华意铭铄激光科技有限公司 | 一种摩擦系数低的复合金属制品 |
CN111247297B (zh) * | 2018-09-27 | 2023-04-28 | Toto株式会社 | 水栓零件 |
CN113166848B (zh) * | 2018-11-30 | 2024-02-06 | 田中贵金属工业株式会社 | 耐磨损性和耐热性优良的导电材料 |
CN110438365B (zh) * | 2019-09-06 | 2020-07-24 | 内蒙古自治区国际蒙医医院(内蒙古自治区蒙医药研究所) | 蒙医针灸针及其制备方法 |
KR102092574B1 (ko) * | 2019-11-21 | 2020-03-26 | 주식회사 지오스토리 | 전자해도의 실시간 갱신이 가능한 전자해도 현시용 모바일 디바이스의 운용시스템 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1455829A (zh) * | 2001-01-19 | 2003-11-12 | 古河电气工业株式会社 | 电镀材料及其制造方法、使用了该材料的电气电子部件 |
JP2006152389A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Nikko Metal Manufacturing Co Ltd | Sn被覆銅系材料及び端子 |
JP2011006762A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 端子接続部の表面被膜構造及びその形成方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61124597A (ja) | 1984-11-20 | 1986-06-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 銀被覆電気材料 |
JP2726434B2 (ja) | 1988-06-06 | 1998-03-11 | 古河電気工業株式会社 | SnまたはSn合金被覆材料 |
JP2670348B2 (ja) | 1989-05-15 | 1997-10-29 | 古河電気工業株式会社 | SnまたはSn合金被覆材料 |
JP2925986B2 (ja) * | 1995-09-08 | 1999-07-28 | 古河電気工業株式会社 | 接点部と端子部とからなる固定接点用材料又は電気接点部品 |
JPH11350188A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電気・電子部品用材料とその製造方法、およびその材料を用いた電気・電子部品 |
JP2002352540A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-12-06 | Mitsui Chemicals Inc | フレキシブル金属積層体 |
JP3513709B2 (ja) | 2001-10-16 | 2004-03-31 | 石原薬品株式会社 | 前処理によるスズホイスカーの防止方法 |
JP5396139B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2014-01-22 | 株式会社神戸製鋼所 | プレスフィット端子 |
JP4632380B2 (ja) * | 2009-06-04 | 2011-02-16 | 協和電線株式会社 | めっき被膜接続端子部材、これを用いた接続端子、これに用いられるめっき被膜材及び多層めっき材料、並びにめっき被膜接続端子部材の製造方法 |
JP5612355B2 (ja) * | 2009-07-15 | 2014-10-22 | 株式会社Kanzacc | メッキ構造及び電気材料の製造方法 |
JP2011037255A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-24 | Kiyoshi Chiba | 積層体 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1455829A (zh) * | 2001-01-19 | 2003-11-12 | 古河电气工业株式会社 | 电镀材料及其制造方法、使用了该材料的电气电子部件 |
JP2006152389A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Nikko Metal Manufacturing Co Ltd | Sn被覆銅系材料及び端子 |
JP2011006762A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 端子接続部の表面被膜構造及びその形成方法 |
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