CN113544315B

CN113544315B - 铝基线材

Info

Publication number: CN113544315B
Application number: CN202080018946.4A
Authority: CN
Inventors: 暮石有佑; 细江晃久; 后藤健吾; 白井善晶
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2023-09-29
Anticipated expiration: 2040-03-17
Also published as: DE112020001364T5; WO2020189689A1; US20220139593A1; JP7347495B2; JPWO2020189689A1; CN113544315A; US11810691B2

Abstract

铝基线材具有：芯线，其由纯铝或铝合金构成；以及包覆层，其设置于所述芯线的外周，所述包覆层具有：第一层，其设置于所述芯线的外周；第二层，其设置于所述第一层的外周；以及第三层，其设置于所述第二层的外周，所述第一层由从镍、镍合金、铜及铜合金构成的群组选择的至少一种金属构成，所述第二层由含有锌和锡的金属构成，所述第三层由从由锡及实质上不含有锌的锡合金构成的群组选择的至少一种金属构成，所述第二层的锌的含有量为15原子％以上而60原子％以下。

Description

铝基线材

技术领域

本发明涉及一种铝基线材。

本申请基于2019年3月20日的日本申请的特愿2019－053850要求优先权，引用上述日本申请所记载的全部记载内容。

背景技术

专利文献1的铝合金线具有将合金线的外周覆盖的包覆层。包覆层具有形成于合金线侧的中间层和在最外处形成的最外层。中间层是一层构造或者双层构造。各层由镍或铜构成。最外层由锡或锡合金构成。以下，合金线称为芯线。

专利文献1：日本特开2010－157416号公报

发明内容

本发明涉及的铝基线材具有：

芯线，其由纯铝或铝合金构成；以及

包覆层，其设置于所述芯线的外周，

所述包覆层具有：

第一层，其设置于所述芯线的外周；

第二层，其设置于所述第一层的外周；以及

第三层，其设置于所述第二层的外周，

所述第一层由从由镍、铁、钴、铬、铜、银及这些元素的合金构成的群组选择的至少一种金属构成，

所述第二层由含有锌和锡的金属构成，

所述第三层由从由锡及实质上不含有锌的锡合金构成的群组选择的至少一种金属构成，

所述第二层的锌的含有量为15原子％以上而60原子％以下。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的铝基线材的概略的剖面图。

图2是放大表示图1所示的铝基线材的由虚线的矩形框包围的区域的放大图。

图3是放大表示实施方式2涉及的铝基线材的剖面的一部分的放大图。

图4是表示样品No.6的铝基线材所具有的第二层的剖面的显微镜照片。

图5是表示样品No.6的铝基线材的端部的外周面的显微镜照片。

图6是表示样品No.6的铝基线材的端面的显微镜照片。

图7是表示样品No.6的铝基线材的弯曲加工时的外周面的显微镜照片。

图8是表示样品No.19的铝基线材的端部的外周面的显微镜照片。

图9是表示样品No.19的铝基线材的端面的显微镜照片。

具体实施方式

[本发明所要解决的课题]

芯线、中间层和最外层相互由异种金属构成。在中间层由镍或铜构成的情况下，芯线和中间层之间的电位差大于中间层和最外层之间的电位差。因此，如果水分经由从包覆层的表面到达芯线的表面的针孔等而附着于异种金属的接触部分，则芯线的周面发生腐蚀。该腐蚀被称为电化学腐蚀。为了抑制针孔的形成，可以想到增厚包覆层的厚度。但是，即使增厚包覆层的厚度，芯线的端面的腐蚀也没有得到抑制。这是因为，如果在使用铝线时切断为规定长度，则芯线或包覆层的端面露出。另外，包覆层的厚度厚的铝线加工性差。

因此，本发明的目的之一在于提供兼具芯线的耐腐蚀性和加工性的铝基线材。另外，本发明的其他目的之一在于提供芯线的端面的耐腐蚀性优异的铝基线材。

[本发明的效果]

本发明涉及的铝基线材在芯线的耐腐蚀性和加工性上优异。

《本发明的实施方式的说明》

首先，列举本发明的实施方式进行说明。

(1)本发明的一个方式涉及的铝基线材具有：

芯线，其由纯铝或铝合金构成；以及

包覆层，其设置于所述芯线的外周，

所述包覆层具有：

第一层，其设置于所述芯线的外周；

第二层，其设置于所述第一层的外周；以及

第三层，其设置于所述第二层的外周，

所述第二层由含有锌和锡的金属构成，

所述第二层的锌的含有量为15原子％以上而60原子％以下。

上述结构是芯线的耐腐蚀性和加工性优异。上述结构特别是弯曲加工性优异。芯线的耐腐蚀性优异的理由在于，通过使第二层作为比芯线优先发生腐蚀的牺牲层起作用，能够抑制芯线的腐蚀。第二层的锌的含有量为15原子％以上，从而第二层的锌的含有量多。因此，第一层和第二层的电位差大于芯线和第一层之间的电位差。由此，即使水分经由从包覆层的表面到达芯线的表面的针孔等而附着于芯线和包覆层的异种金属的接触部分、或在铝基线材的剖面处水分附着于异种金属的接触部分，也不是芯线而是第二层发生腐蚀。另外，第三层实质上不含有锌，因此不会优先发生腐蚀。另一方面，加工性优异的理由在于，第二层的锌的含有量为60原子％以下，从而锌的含有量不会过多，第二层不会变得过硬，因此能够通过第二层而抑制包覆层变硬。以下，有时将铝基线材称为Al基线材。

另外，上述结构是芯线和包覆层的密接性优异。这是因为，第一层相对于芯线和第二层的任意者的适应性都好。

进一步地，上述结构在与以下的端子部件连接的用途上，容易抑制与端子部件的接触电阻。端子部件举出由铜或铜合金构成的部件、具有由铜或铜合金构成的主体部和在主体部的表面形成的Sn层的部件。Sn层例如举出Sn镀层。容易抑制接触电阻的理由在于，Al基线材的与端子部件接触的接触面由第三层构成，该第三层由锡系的金属构成。如果Al基线材的与端子部件接触的接触面侧存在的锌的量过多，则Al基线材和端子部件的接触电阻增大。但是，包覆层通过具有在含有较多的锌的第二层之上形成的第三层，能够防止第二层和端子部件的连接。

(2)作为上述铝基线材的一个方式，举出：

所述第二层的织构具有以锌作为主成分的第二相分散于以锡作为主成分的第一相中的分散织构，

所述第二相的大小为0.01μm以上而1μm以下。

如果第二相的大小为0.01μm以上，则Al基线材的芯线的耐腐蚀性优异。其理由在于，第二相具有充分的大小，因此，第二层容易作为牺牲层起作用。并且，Al基线材的加工性优异。其理由在于，第二相具有充分的大小，因此第二层不会变得过硬。只要第二相的大小为1μm以下，则Al基线材的芯线的耐腐蚀性优异。其理由在于，第二相不易变得稀疏。

(3)作为上述铝基线材的一个方式，举出：

所述第一层的厚度D1和所述第二层的厚度D2之比D2/D1为5以上。

上述结构容易抑制芯线的腐蚀。其理由在于，第二层的厚度D2与第一层的厚度D1相比充分厚，因此容易使第二层比芯线优先发生腐蚀。

(4)作为上述铝基线材的一个方式，举出：

所述第一层的厚度D1为0.05μm以上而1μm以下。

第一层的厚度D1为0.05μm以上的Al基线材由于第一层的厚度D1充分厚，因此芯线的耐腐蚀性优异。第一层的厚度D1为1μm以下的Al基线材由于第一层的厚度D1不会过度地变厚，因此加工性优异。

(5)作为上述铝基线材的一个方式，举出：

所述第二层的厚度D2为0.5μm以上。

上述结构由于第二层的厚度D2充分厚，因此芯线的耐腐蚀性优异。

(6)作为上述铝基线材的一个方式，举出：

所述第三层的厚度D3为1.5μm以上。

上述结构容易抑制与端子部件的接触电阻的上升。其理由在于，第三层的厚度D3充分厚，从而锌不易向表面扩散。并且，上述结构容易抑制针孔的形成。其理由在于，第三层的厚度D3充分厚。因此，第二层的腐蚀量减少，Al基线材的寿命变长。

(7)作为上述铝基线材的一个方式，举出：

所述芯线的直径为0.01mm以上而2mm以下。

上述结构容易用于各种用途。

(8)作为上述铝基线材的一个方式，举出：

具有在所述芯线和所述包覆层之间设置的基底层，

所述基底层以锌作为主成分。

上述结构是芯线和第一层的密接性优异。这是因为，上述基底层相对于芯线和第一层这两者容易适应。

《本发明的实施方式的详细内容》

以下对本发明的实施方式的详细内容进行说明。图中的相同标号表示相同名称物。

《实施方式1》

〔铝基线材〕

参照图1、图2，对实施方式1的铝基线材1进行说明。也可以适当地一并参照图4。以下，将铝基线材1称为Al基线材1。Al基线材1具有：芯线2，其由纯铝(Al)或者Al合金构成；以及包覆层4，其将芯线2的外周覆盖。包覆层4是从芯线2侧起依次具有第一层41、第二层42及第三层43的多层构造。Al基线材1的特征之一在于，第二层42由特定的材质构成。将Al基线材1具有介于芯线2和包覆层4之间的基底层3的情况为例进行说明。以下，对各结构详细进行说明。

[芯线]

芯线2由纯Al或Al合金构成。Al合金举出含有添加元素、其余部分由Al及不可避免的杂质构成的各种组成的合金。

添加元素例如举出从由铁(Fe)、镁(Mg)、硅(Si)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)、锰(Mn)、银(Ag)、铬(Cr)、及锆(Zr)构成的群组选择的至少一种元素。这些添加元素可以仅含有一种，也可以组合地含有两种以上。作为这样的合金，例如举出Al－Fe合金、Al－Fe－Mg合金、Al－Fe－Si合金、Al－Fe－Mg－(Mn、Ni、Zr、Ag)合金、Al－Fe－Cu合金、Al－Fe－Cu－(Mg、Si)合金、Al－Mg－Si－Cu合金等。

添加元素的合计含有量例如优选为0.005质量％以上而5.0质量％以下，更优选为0.1质量％以上而2.0质量％以下。各添加元素的优选设为含有量如下所述。Fe的含有量优选为0.005质量％以上而2.2质量％以下。Mg的含有量优选为0.05质量％以上而1.0质量％以下。Si的含有量优选为0.04质量％以上而1.0质量％以下。Cu的含有量优选为0.05质量％以上而0.5质量％以下。Zn、Ni、Mn、Ag、Cr及Zr的合计含有量优选为0.005质量％以上而0.2质量％以下。

芯线2的组成是通过高频电感耦合等离子体发光分光分析(ICP－OES)而求出的。具体而言，芯线2的组成是使用“Thermo Fisher Scientific社”制的iCAP6500而求出的。

芯线2的直径还根据Al基线材1的用途等而决定，但例如优选为0.01mm以上而2mm以下。该直径为单线的芯线2的直径。直径满足上述范围的芯线2容易用于各种用途。芯线2的直径通过基于扫描型电子显微镜(SEM)进行的剖面观察而求出。首先，取得4个以上的Al基线材1的横剖面。横剖面是指Al基线材1的与长度方向正交的剖面。求出各横剖面处的芯线2的面积。芯线2的面积通过图像解析软件而求出。芯线2和基底层3或包覆层4之间的边界由于形成有界面而能够进行判别。求出对各面积进行真圆换算后的等面积圆当量直径的平均值。将该平均值设为芯线2的直径。

[基底层]

基底层3提高与芯线2和包覆层4的密接性。基底层3是在芯线2的正上方遍及芯线2的外周的整个区域而设置的金属层。本方式的Al基线材1设置有基底层3，但也可以不设置该基底层3。

基底层3以Zn作为主成分。以Zn作为主成分的基底层3容易提高芯线2和第一层41的密接性。主成分是指，满足在将基底层3的全部构成元素设为100原子％时Zn的含有量为60原子％以上。Zn的含有量更优选为75原子％以上，特别优选为80原子％以上。基底层3也可以实质上仅由Zn构成。实质上仅由Zn构成是指容许除了Zn以外还包含不可避免的杂质。基底层3的材质例如是针对进行了聚焦离子束(FIB)加工的Al基线材1的剖面，通过使用了扫描型透射电子显微镜(STEM)的能量分散型X射线分析(EDX)而求出。

基底层3的厚度D0例如举出为5nm以上而100nm以下。只要基底层3的厚度D0为5nm以上，则基底层3提高与芯线2和包覆层4的密接性。只要基底层3的厚度D0为100nm以下，则Al基线材1的加工性优异。其理由在于，基底层3不会过度地变厚。基底层3的厚度D0更优选为8nm以上而50nm以下，特别优选为10nm以上而30nm以下。

[包覆层]

包覆层4将芯线2的外周覆盖而对芯线2进行化学保护。包覆层4是从芯线2侧、即在本方式为从基底层3侧起依次具有第一层41、第二层42及第三层43的多层构造。图2的基底层3的厚度D0及包覆层4的第一层41至第三层43的厚度D1至厚度D3是示意性地示出的，不一定与实际的厚度对应。

(第一层)

第一层41是在包覆层4的最内侧、即本例为基底层3的正上方遍及基底层3的外周的整个区域而设置的金属层。该第一层41提高与芯线2或基底层3和第二层42的密接性。

第一层41的材质举出从由Ni、Fe、Co(钴)、Cr、Cu、Ag及这些元素的合金构成的群组选择的至少一种金属。作为上述合金，例如举出Ni－Fe合金、Ni－Co合金、Ni－Sn合金、Ni－Cu合金、Fe－Co合金、Ag－Sn合金、Cu－Sn合金等。上述合金的Zn的含有量越少越为优选，优选为作为不可避免的杂质而含有的量。该第一层41不会成为如后述第二层42那样的牺牲层。第一层41的组成通过与上述芯线2的组成相同的方法而求出。这一点对于后述第二层42的材质和第三层43的材质也相同。

第一层41的厚度D1优选为0.05μm以上而1μm以下。只要第一层41的厚度D1为0.05μm以上，则Al基线材1的芯线2的耐腐蚀性优异。其理由在于，第一层41的厚度D1充分厚。只要第一层41的厚度D1为1μm以下，则Al基线材1的加工性优异。其理由在于，第一层41的厚度D1不会过度地变厚。第一层41的厚度D1还根据材质而决定，但在Ni的情况下，更优选为0.075μm以上而0.5μm以下，特别优选为0.075μm以上而0.2μm以下。第一层41的厚度D1的求出方法与后述第二层42的厚度D2及第三层43的厚度D3一并在后面叙述。

(第二层)

第二层42是在第一层41的正上方遍及第一层41的外周的整个区域而设置的金属层。在Al基线材1的腐蚀环境下，第二层42为比芯线2优先发生腐蚀的牺牲层。因此，第二层42能够抑制芯线2的腐蚀。腐蚀环境下举出水分附着于芯线2、基底层3和包覆层4的异种金属的接触部分的状态等。水分附着于异种金属的接触部分的理由举出形成有从包覆层4的表面到达芯线2的表面的针孔、或形成有Al基线材1的端面、剖面。

第二层42的材质具有Zn和Sn。第二层42的Zn的含有量举出在将第二层42的全部构成元素设为100原子％时为15原子％以上而60原子％以下。第二层42的Zn的含有量为15原子％以上，从而Al基线材1的芯线2的耐腐蚀性优异。其理由在于，在腐蚀环境下，容易使第二层42比芯线2优先发生腐蚀。第二层42的Zn的含有量多，因此与芯线2和第一层41之间的电位差相比，第一层41和第二层42之间的电位差大。因此，芯线2的腐蚀得到抑制。Zn的含有量为15原子％以上是指，与作为不可避免的杂质而含有Zn的情况相比Zn压倒性地多的量。第二层42的Zn的含有量为60原子％以下，从而Al基线材1的芯线2的耐腐蚀性优异。由于Zn的含有量不会过多，因此Zn的颗粒的大小不会过度地变大。因此，这是因为Zn不易变得稀疏。第二层42的Zn的含有量优选为20原子％以上而55原子％以下，更优选为20原子％以上而50原子％以下，特别优选为20原子％以上而45原子％以下。第二层42的Zn的含有量可以为25原子％以上。第二层42也可以实质上仅由Zn和Sn构成。实质上仅由Zn和Sn构成是指，容许除了Zn和Sn以外还包含不可避免的杂质。

第二层42的厚度D2优选相对于第一层41的厚度D1的厚度而具有充分的厚度。其理由在于，只要第二层42的厚度D2与第一层41的厚度D1相比具有充分的厚度，则第二层42容易作为牺牲层而充分地起作用。第二层42的厚度D2和第一层41的厚度D1之比D2/D1例如优选为5以上。上述比D2/D1为5以上的第二层42充分厚而容易作为牺牲层起作用。上述比D2/D1更优选为10以上，特别优选为15以上。上述比D2/D1的上限并不特别限定，但例如举出为60以下。只要上述比D2/D1的上限为60以下，则不会出现第二层42过厚或第一层41过薄的情况。

第二层42的厚度D2优选为0.5μm以上。只要第二层42的厚度D2为0.5μm以上，则第二层42容易作为牺牲层充分地起作用。其理由在于，第二层42的厚度D2充分厚。第二层42的厚度D2更优选为2μm以上，特别优选为3μm以上。第二层42的厚度D2的上限并不特别限定，但例如举出为15μm以下。只要第二层42的厚度为15μm以下，则第二层42不会过厚。因此，Al基线材1的生产率优异。

第二层42的织构如图4所示，具有第二相422分散于第一相421中的分散织构420。在图4，纸面下方的灰色的部分为芯线2。在该图的纸面上下方向的中央沿纸面左右方向延伸的层为第二层42。第二层42的白色的部分为第一相421，浅灰色的部分为第二相422。第二相422为颗粒状，分散于第一相421内。

第一相421以Sn作为主成分。以Sn作为主成分是指，满足在将第一相421的全部构成元素设为100原子％时Sn的含有量为60原子％以上。第一相421的Sn的含有量更优选为70原子％以上，特别优选为85原子％以上。第一相421也可以实质上仅由Sn构成。实质上仅由Sn构成是指，容许除了Sn以外还包含不可避免的杂质。

另一方面，第二相422以Zn作为主成分。以Zn作为主成分是指，满足在将第二相422的全部构成元素设为100原子％时Zn的含有量为60原子％以上的情况。第二相422的Zn的含有量更优选为70原子％以上，特别优选为85原子％以上。第二相422也可以与第一相421相同地，实质上仅由Zn构成。实质上仅由Zn构成是指，容许除了Zn以外还包含不可避免的杂质。

第一相421和第二相422的材质通过EDX而求出。

第二相422的大小例如优选为0.01μm以上而1μm以下。只要第二相422的大小为0.01μm以上，则第二层42容易作为牺牲层起作用。其理由在于，第二相422具有充分的大小。并且，Al基线材1的加工性优异。其理由在于，第二相422具有充分的大小，因此第二层42不会变得过硬。只要第二相422的大小为1μm以下，则Al基线材1的芯线2的耐腐蚀性优异。其理由在于，第二相422不易变得稀疏。第二相422的大小更优选为0.02μm以上0.8μm以下，优选为0.04μm以上而0.6μm以下，特别优选为0.5μm以下。第二相422的大小的求出方法将后述。

(第三层)

第三层43是在第二层42的正上方遍及第二层42的外周的整个区域而设置的金属层。第三层43位于包覆层4的最外侧。

第三层43的材质举出从由Sn或Sn合金构成的群组选择的至少一种金属。Sn合金实质上不含有Zn。实质上不含有Zn是指，容许作为不可避免杂质而含有锌。在Sn合金作为不可避免的杂质而含有Zn的情况下，Zn的含有量例如举出为5原子％以下。即，第三层43作为不可避免的杂质而含有的Zn的含有量与第二层42的Zn的含有量相比压倒性地少。因此，第三层43不会成为比芯线2优先发生腐蚀的像第二层42这样的牺牲层。具有该第三层43的Al基线材1在与以下的端子部件连接的用途上，容易抑制与端子部件的接触电阻。端子部件的图示省略。端子部件举出由Cu或Cu合金构成的部件、具有由Cu或Cu合金构成的主体部和在主体部的表面形成的Sn层的部件。作为Sn层，例如举出Sn镀层。如果Al基线材1的与端子部件接触的接触面侧存在的Zn的量过多，则Al基线材1和端子部件的接触电阻增大。但是，包覆层4具有将较多地含有Zn的第二层42覆盖的第三层43，由此能够防止第二层42和端子部件的连接。作为Sn合金，例如举出Sn－Cu合金、Sn－Ag－Cu合金、Sn－In合金等。

第三层43的厚度D3例如优选为1.5μm以上。只要第三层43的厚度D3为1.5μm以上，则容易抑制与端子部件的接触电阻的上升。其理由在于，第三层43的厚度D3充分厚，从而Zn不易向表面扩散。并且，容易抑制针孔的形成。其理由在于，第三层43的厚度D3充分厚。由此，减少第二层42的腐蚀量，Al基线材1的寿命变长。第三层43的厚度D3的上限并不特别限定，但例如举出为50μm以下。第三层43的厚度D3优选为2μm以上，更优选为3μm以上而50μm以下，特别优选为5μm以上而30μm以下。

[用途]

本方式的Al基线材1优选可以利用为单线、绞合线、压缩线材、绝缘电线、带端子电线的导体。绞合线是将多根单线绞合而成的。压缩线材是将绞合线进行压缩成型而成的。绝缘电线在单线、绞合线、及压缩线材的任意者的外周具有绝缘包覆。带端子电线具有在绞合线的端部、压缩线材的端部、及将绝缘电线的绝缘包覆局部地去除而露出的Al基线材的端部的任意者安装的端子部件。端子部件如上述所述，举出由Cu或Cu合金构成的部件、具有由Cu或Cu合金构成的主体部和在主体部的表面形成的Sn层的部件。

〔作用效果〕

本方式的Al基线材1在芯线2的耐腐蚀性优异的基础上，加工性也优异。芯线2的耐腐蚀性优异的理由在于，包覆层4的第二层42成为比芯线2优先发生腐蚀的牺牲层，从而能够抑制芯线2的腐蚀。Al基线材1的加工性优异的理由在于，第二层42不会变得过硬，包覆层4不会变得过硬。

〔Al基线材的制造方法〕

Al基线材1可以通过Al基线材的制造方法进行制造，该Al基线材的制造方法具有：工序S1，在芯线2的外周形成基底层3；以及工序S2，在基底层3的外周形成包覆层4。

[工序S1]

基底层3的形成能够通过锌酸盐处理或双锌酸盐处理而进行。处理条件可以利用公知的条件。

[工序S2]

形成包覆层4的工序具有在基底层3的外周依次形成第一层41、第二层42和第三层43的工序。第一层41至第三层43的形成能够通过镀敷法或蒸镀法等而进行。作为镀敷法，举出电镀、无电解镀、溶融镀敷等。作为蒸镀法，举出CVD(Chemical Vapor Deposition)、PVD(Physical Vapor Deposition)等。第一层41及第三层43的形成可以利用公知的镀敷处理条件。

第二层42的形成根据镀敷的处理液的种类而决定，但例如能够按以下的镀敷处理条件进行。第二层42的Zn的含有量、第二层42的厚度D2、第二层42的构成分散织构420的第二相422的大小例如能够通过适当选择镀敷的处理条件而改变。作为镀敷处理条件，举出温度、电流密度、时间、镀敷浴中的金属离子的浓度比等。温度例如举出为10℃以上而40℃以下，进一步举出为15℃以上而35℃以下，特别举出为20℃以上而35℃以下。电流密度例如举出为1A/dm²以上而10A/dm²以下，进一步举出为1.5A/dm²以上而6A/dm²以下，特别举出为2A/dm²以上而3A/dm²以下。处理时间根据电流密度而决定，但例如举出为80sec以上而1200sec以下，进一步举出为100sec以上而900sec以下，特别举出为120sec以上而600sec以下。作为镀敷浴中的金属离子浓度比，Sn离子浓度相对于Zn离子浓度之比(Sn离子浓度/Zn离子浓度)例如举出为1.6以上而5以下，进一步举出为1.8以上而4以下，特别举出为2以上而3以下。

〔作用效果〕

上述的Al基线材的制造方法能够制造在芯线2的耐腐蚀性优异的基础上加工性也优异的Al基线材1。

《实施方式2》

〔铝基线材〕

参照图3，对实施方式2的Al基线材1进行说明。本方式的Al基线材1具有芯线2、基底层3、第一层41、第二层42及第三层43露出的端面。该端面是通过将Al基线材1以形成其横剖面的方式切断而制作的。Al基线材1根据需要切断为适当的长度而进行使用。本方式的Al基线材1的端面具有将第二层42的端面的至少一部分覆盖的腐蚀生成物5，这一点与实施方式1的Al基线材1不同。以下说明以与实施方式1的不同点为中心进行。与实施方式1相同的结构的说明省略。

[腐蚀生成物]

腐蚀生成物5通过如下方式形成，即，将Al基线材1的端面置于腐蚀环境下，由此牺牲层即第二层42发生腐蚀。腐蚀生成物5以第二层42所含有的Zn作为主成分。通过形成该腐蚀生成物5，从而容易降低第二层42的腐蚀速度。其理由可想到，由于第一层41被腐蚀生成物5覆盖而降低因异种金属接合产生的电位差，因此阻碍腐蚀生成物5的形成。该腐蚀生成物5由Zn的氧化物或氢氧化物构成。腐蚀生成物5也可以遍及第二层42的端面的整个区域而形成。该腐蚀生成物5进一步可以通过将第二层42以外的端面覆盖的方式形成，也可以通过将Al基线材1的端面的整个面覆盖的方式形成。

〔作用效果〕

本方式的Al基线材1在实现与实施方式1的Al基线材1相同的效果的基础上，更容易降低第二层42的腐蚀速度。

《试验例》

制作出Al基线材，对Al基线材的芯线的耐腐蚀性和Al基线材的加工性进行了评价。

〔样品No.1至样品No.18〕

样品No.1至样品No.18的Al基线材是在芯线的正上方形成基底层，在基底层的正上方从基底层侧起依次形成第一层、第二层、及第三层的三层构造的包覆层而制造的。芯线使用了直径为0.5mm、长度为200mm的纯Al线。该纯Al线相当于由“JIS H 4000(2014)铝及铝合金的板及条”规定的A1070。

基底层的形成是以脱脂、蚀刻、污物去除、第一锌酸盐处理、锌剥离、第二锌酸盐处理的顺序进行的。

关于脱脂，对处理液使用了“キザイ株式会社”制的SZ脱脂剂。SZ脱脂剂为商品名。液体温度设为70℃。向溶液的浸渍时间设为90sec。

关于蚀刻，对处理液使用了“キザイ株式会社”制的SZ蚀刻剂。SZ蚀刻剂为商品名。液体温度设为70℃。向溶液的浸渍时间设为90sec。

关于污物去除，对处理液使用了50质量百分比浓度的硝酸水溶液。液体温度设为25℃。向溶液的浸渍时间设为30sec。

关于第一锌酸盐处理，对处理液使用了“キザイ株式会社”制SZ－II。SZ－II为商品名。液体温度设为20℃。向溶液的浸渍时间设为60sec。

关于锌剥离，使用与污物去除相同的处理液，以相同的条件进行。

关于第二锌酸盐处理，使用与第一锌酸盐处理相同的处理液，以相同的条件进行。

第一层至第三层的形成分别通过镀敷法而进行。

作为第一层，使用了Ni镀层。镀敷液使用了包含氨基磺酸镍六水合物(400g/L)、氯化镍六水和物(10g/L)、及硼酸(40g/L)的溶液。液体温度设为55℃。向溶液的浸渍时间设为各种不同。根据该浸渍时间的不同而使第一层的厚度D1(μm)不同。

作为第二层，形成了由Zn和Sn构成的镀敷层。镀敷液使用了“ディップソール株式会社”制SZ－240。SZ－240为商品名。液体温度设为25℃。向溶液的浸渍时间设为120sec。电流密度、镀敷浴中的Sn离子浓度/Zn离子浓度设为各种不同。根据该电流密度、离子浓度比的不同而使第二层的厚度D2(μm)、组成及织构不同。具体而言，作为组成而使Zn的含有量(原子％)不同，作为织构而使第二相的大小(μm)不同。表1示出具体的电流密度和离子浓度比。

作为第三层而形成了Sn镀层。镀敷液使用了包含硫酸亚锡(40g/L)、焦磷酸钾(165g/L)、平均分子量3000的聚乙二醇(1g/L)、及37质量百分比浓度的甲醛(0.6mL/L)的溶液。液体温度设为50℃。向溶液的浸渍时间设为各种不同。根据该浸渍时间的不同而使第三层的厚度D3不同。

对于所得到的Al基线材，分别求出了第一层的厚度D1、第二层的厚度D2和第三层的厚度D3。将这些结果汇总而在表1示出。各层的厚度D1至D3通过基于SEM进行的剖面观察而求出。首先，取得Al基线材的横剖面。在横剖面取了4个观察视场。4个观察视场取了在Al基线材的周向为等间隔的位置。各视场的倍率及各视场的尺寸在第一层的厚度为D1的情况下，设为在同一视场内包含第一层的与基底层的边界和与第二层的边界在内的尺寸。同样地，在第二层的厚度为D2的情况下，设为在同一视场内包含第二层的与第一层的边界和与第三层的边界在内的尺寸。在第三层的厚度为D3的情况下，设为在同一视场内包含第三层的与第二层的边界和第三层的表面在内的尺寸。在各观察视场，沿Al基线材的周向而以等间隔在4个部位对沿Al基线材的径向的各层的长度进行了测定。取得所测定的全部长度的平均值。将各平均值设为各层的厚度D1至厚度D3。

通过SEM对第二层的织构进行观察，并且通过EDX对第二层的组成进行了分析。知晓了样品No.1至样品No.18的Al基线材的第二层具有实质上由Zn构成的第二相分散在实质上由Sn构成的第一相中的分散织构。图4作为代表而示出样品No.6的Al基线材的形成第三层之前的横剖面的显微镜照片。如上述那样，在图4，纸面下方的灰色的部分为芯线。在该图的纸面上下方向的中央沿纸面左右方向延伸的层为第二层。第二层的白色的部分为第一相，浅灰色的部分为第二相。如图4所示，可知在第一相中分散有第二相。第二相为颗粒状。作为第二层的组成的分析结果，表1示出样品No.1至样品No.18的Al基线材的第二层的Zn的含有量。第二层的其余部分为Sn及不可避免的杂质。另外，通过基于SEM进行的剖面观察而求出第二相的大小。这里，与上述的厚度D1至厚度D3的求出方式相同，在Al基线材的周向等间隔地取了4个观察视场。各观察视场设为收囊了第二层的矩形区域。矩形区域的大小设为20μm×2μm。求出了所有视场所包含的所有第二相的面积。各第二相的面积通过图像解析软件而求出。求出了对各面积进行真圆换算后的等面积圆当量直径的平均值。将该平均值设为第二相的大小。表1示出其结果。

〔样品No.19、No.20〕

样品No.19的Al基线材除了作为包覆层的第二层的制作条件而将电流密度设为0.5A/dm²进行制造这点以外，与样品No.1等相同地进行了制作。样品No.20的Al基线材除了作为包覆层的第二层的制作条件而将电流密度设为6A/dm²、将Sn离子浓度/Zn离子浓度设为1.5这点以外，与样品No.1等相同地进行了制作。

〔样品No.21、No.22〕

样品No.21的Al基线材主要在将包覆层设为仅第一层的一层构造这点与样品No.1等不同。作为包覆层而形成了Sn镀层。镀敷液的种类及液体温度设为与样品No.1的第三层的制作条件相同。第一层的厚度(μm)与样品No.1相同地求出。表1示出其结果。

样品No.22的Al基线材主要在将包覆层设为第一层和第二层的双层构造这点与样品No.1等不同。作为包覆层的第一层而形成了Ni镀层。镀敷液的种类及液体温度设为与样品No.1的第一层的制作条件相同。作为包覆层的第二层而形成了Sn镀层。镀敷液的种类及液体温度设为与样品No.1的第三层的制作条件相同。第一层的厚度(μm)和第二层的厚度(μm)与样品No.1相同地求出。分别在表1示出。

〔耐腐蚀性的评价〕

关于Al基线材的芯线的耐腐蚀性的评价，以“JISZ2371(2000)盐水喷雾试验法”为基准而进行盐水喷雾试验，对芯线的外周面和端面的腐蚀状态进行调查而进行了该评价。

芯线的外周面的耐腐蚀性的评价以如下方式进行。将Al基线材沿与其长度方向正交的方向切断而制作出长度为40mm的试验片。试验片的端面以不露出的方式通过粘接剂实施了掩模。针对该试验片进行了盐水喷雾试验。盐水喷雾试验使用了5质量百分比浓度的氯化钠水溶液。试验温度设为35℃(±2℃)。试验时间设为96小时。其后，进行超声波水洗而将没有与试验片密接的腐蚀生成物去除。然后，确认到点蚀的发生。将没有发生点蚀的情况设为“5”、发生了点蚀但没有导致断裂的情况设为“3”，将发生了点蚀且导致断裂的情况设为“1”。表2示出其结果。

芯线的端面的耐腐蚀性的评价以如下方式进行。与上述相同地，制作出长度为40mm的试验片。在使试验片的端面露出的状态下进行了盐水喷雾试验。盐水喷雾试验所使用的溶液与上述相同，为5质量百分比浓度的氯化钠水溶液。试验温度设为35℃(±2℃)。试验时间设为96小时。其后，通过超声波水洗而将没有与试验片密接的腐蚀生成物去除。然后，以如下方式求出芯线的断面收缩率。断面收缩率(％)通过“{(面积A0－面积A1)/面积A0}×100”而求出。面积A0设为盐水喷雾试验前的试验片的端面起至1mm的地点之间的芯线的纵剖面的面积。面积A1设为盐水喷雾试验后的试验片的端面、和盐水喷雾试验前的试验片的端面起1mm的地点之间的芯线的纵剖面的面积。纵剖面是沿Al基线材的长度方向的剖面。在本例，纵剖面设为从芯线的中心穿过的剖面。

将断面收缩率小于2％设为“5”、2％以上而小于10％设为“4”、10％以上而小于20％设为“3”、20％以上而小于50％设为“2”、50％以上设为“1”。表2示出其结果。

〔加工性〕

Al基线材的加工性的评价是通过进行弯曲加工、对Al基线材的外周面的表面状态进行调查而进行的。在本例，弯曲加工是通过将Al基线材以螺旋状向直径0.5mm的SUS线卷绕4圈而进行的。通过光学显微镜而对Al基线材的包覆层的裂纹或剥离的有无进行了观察。将完全没有发生裂纹和剥离的情况设为5，将没有发生剥离但在一部分还是发生了裂痕的情况设为3，将在一部分还是发生了剥离的情况设为1。表2示出其结果。

【表1】

【表2】

表2

如表2所示可知，样品No.1至样品No.18的Al基线材与样品No.19至样品No.22相比，芯线的耐腐蚀性优异，并且加工性优异。其中，样品No.1至样品No.12的Al基线材与样品No.13至样品No.18相比，芯线的耐腐蚀性优异。特别是，样品No.1至样品No.6、样品No.10至样品No.12与样品No.7至样品No.9、样品No.13至样品No.18相比，加工性优异。

图5及图6作为代表而示出样品No.6的Al基线材的外周面的显微镜照片及端面的显微镜照片。另一方面，图8及图9作为代表而示出样品No.19的Al基线材的外周面的显微镜照片及端面的显微镜照片。各样品的外周面的显微镜照片是直接观察像。各样品的端面的显微镜照片是反射电子像。

关于样品No.6的Al基线材，根据图5及图6可知，芯线的耐腐蚀性优异。这是因为，如图5所示，样品No.6的芯线的外周面由包覆层覆盖而不会从包覆层露出。另外，这是因为，如图6所示，样品No.6的芯线的端面实质上遍及整个面而对焦，实质上没有形成凹陷部位。即，样品No.6的芯线实质上没有发生腐蚀。

另一方面，关于样品No.19的Al基线材，根据图8及图9可知，芯线的耐腐蚀性差。这是因为，如图8所示，样品No.19的芯线的外周面的包覆层剥离，该外周面露出。另外，这是因为，如图9所示，样品No.19的芯线的端面存在多个没有对焦的部位，形成有多个凹陷部位。即，样品No.19的芯线遍及广范围而发生了腐蚀。

图7作为代表而示出将样品No.6的Al基线材卷绕于SUS线的状态的显微镜照片。图7的在纸面上下方向的中央沿纸面左右方向延伸的部件是SUS线。

关于样品No.6的Al基线材，根据图7可知加工性优异。这是因为，如图7所示，样品No.6的Al基线材的包覆层的外周面实质上没有发生裂纹。另一方面，虽然省略图示，但在加工性差的样品No.20、No.21的Al基线材的包覆层的外周面产生了多个裂纹。具体而言，产生了沿以螺旋状卷绕的Al基线材的轴向、即SUS线的长度方向的裂纹等。

本发明不受这些例示所限定，而是由权利要求书示出，意在包含与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。

标号的说明

1 铝基线材、Al基线材

2 芯线

3 基底层

4 包覆层

41 第一层

42 第二层

420 分散织构

421 第一相

422 第二相

43 第三层

5 腐蚀生成物

Claims

1.一种铝基线材，其具有：

芯线，其由纯铝或铝合金构成；以及

包覆层，其设置于所述芯线的外周，

所述包覆层具有：

第一层，其设置于所述芯线的外周；

第二层，其设置于所述第一层的外周；以及

第三层，其设置于所述第二层的外周，

所述第二层由含有锌和锡的金属构成，

所述第二层的锌的含有量为15原子％以上而60原子％以下。

2.根据权利要求1所述的铝基线材，其中，

所述第二相的大小为0.01μm以上而1μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的铝基线材，其中，

所述第一层的厚度D1和所述第二层的厚度D2之比D2/D1为5以上。

4.根据权利要求1或2所述的铝基线材，其中，

所述第一层的厚度D1为0.05μm以上而1μm以下。

5.根据权利要求1或2所述的铝基线材，其中，

所述第二层的厚度D2为0.5μm以上。

6.根据权利要求1或2所述的铝基线材，其中，

所述第三层的厚度D3为1.5μm以上。

7.根据权利要求1或2所述的铝基线材，其中，

所述芯线的直径为0.01mm以上而2mm以下。

8.根据权利要求1或2所述的铝基线材，其中，

具有在所述芯线和所述包覆层之间设置的基底层，所述基底层以锌作为主成分。