CN116134181A - 连接器用端子材 - Google Patents

Abstract

本发明的连接器用端子材料具备：基材，至少表面由铜或铜合金构成；及银镍钾合金镀层，形成于基材上的至少一部分，银镍钾合金镀层的膜厚为0.5μm以上且20.0μm以下，镍含量为0.02质量％以上且0.60质量％以下，钾含量为0.03质量％以上且1.00质量％以下，银镍钾合金镀层的平均晶体粒径可以为10nm以上且150nm以下。

Description

连接器用端子材

技术领域

本发明涉及一种连接器用端子材，其设置有在被施加大电流、高电压的汽车、民用设备等的电气配线的连接中使用的有效的皮膜。本申请基于2020年7月22在日本申请的特愿2020-125673号及2021年2月2日在日本申请的特愿2021-15188主张优先权，将其内容援用于此。

背景技术

以往，已知一种在汽车等的电气配线的连接中使用的车载用连接器。车载用连接器(车载用端子)具备端子对，该端子对被设计成通过设置于阴端子上的接触片与插入到阴端子内的阳端子以规定的接触压力接触而电连接。

作为这种连接器(端子)，通常多使用在铜或铜合金板上实施镀锡并进行了回流处理的带镀锡的端子。然而，近年来，随着汽车的大电流和高电压化而实施银等贵金属镀敷，能够使更大电流流过且耐热性和耐磨性优异的端子的用途正在增加。

作为要求耐热性及耐磨性的车载用端子，例如，已知有专利文献1中记载的连接器用镀银端子。在该专利文献1中记载的连接器用镀银端子中，由铜或铜合金构成的母材的表面被银镀层覆盖。

该银镀层具有位于下层侧(母材侧)的第一银镀层和位于第一银镀层的上层侧的第二银镀层，第一银镀层的晶体粒径形成为比第二银镀层的晶体粒径大。即，在专利文献1的构成中，通过使第一银镀层的晶体粒径形成为比第二银镀层的晶体粒径大而抑制来自母材的铜扩散到第二银镀层。

在专利文献2中公开了一种铜或铜合金部件，其在作为母材的铜或铜合金部件的表面的至少一部分形成有锑浓度为0.1质量％以下的银或银合金层，在该银或银合金层上，作为最表层而形成有锑浓度为0.5质量％以上的维氏硬度为140HV以上的银合金层。即，在专利文献2的构成中，通过将锑添加到银或银合金层中而使硬度上升，以使铜或铜合金部件的耐磨性提高。

专利文献1：日本特开2008-169408号公报

专利文献2：日本特开2009-79250公报

然而，在专利文献1的构成中，覆盖母材表面的银镀层通过经时变化及高温环境下的使用，随着银的晶体粒径变大(粗大化)而硬度降低，因此长时间使用及高温环境下的耐磨性降低。为了弥补该耐磨性的降低，可以考虑增大银镀层的膜厚，但在成本方面存在问题。在专利文献2的构成中，存在因加热而锑扩散到镀层最表面，浓化后氧化而接触电阻增大的问题。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够提高耐磨性及耐热性的连接器用端子材。

本发明的连接器用端子材具备：基材，至少表面由铜或铜合金构成；及银镍钾合金镀层，形成于所述基材上的至少一部分，所述银镍钾合金镀层的膜厚为0.5μm以上且20.0μm以下，镍含量为0.02质量％以上且0.60质量％以下，钾含量为0.03质量％以上且1.00质量％以下。

在本发明中，通过在基材的表面上形成的银镍钾合金镀层与银一同共析镍和钾，能够使银镍钾合金镀层的晶粒微细化。并且，通过镍和钾的共析，硬度提高，耐磨性提高。此外，由于镍和钾不易热扩散，因此能够抑制高温环境下的银镍钾合金镀层的晶粒粗大化。

在该情况下，若镍含量小于0.02质量％，或者钾含量小于0.03质量％，则银镍钾合金镀层的平均晶体粒径变大，导致伴随晶粒的粗大化而摩擦系数增加。若镍含量超过0.60质量％，或者钾含量超过1.00质量％，则银镍钾合金镀层的析出状态变差，失去平滑性，摩擦系数增加。并且，在该情况下，由于镍与钾本身的导电率差，因此若镍和钾的共析量变多，则导电率降低，接触电阻变大。并且，在高温环境下，接触电阻进一步增加。

若银镍钾合金镀层的膜厚小于0.5μm，则无法提高耐热性及耐磨性，若超过20.0μm，则银镍钾合金镀层过厚，因弯曲加工等而产生破裂。

在该连接器用端子材中，银镍钾合金镀层的平均晶体粒径可以为10nm以上且150nm以下。

在该情况下，由于银镍钾合金镀层含有镍和钾，因此即使暴露于高温环境下，晶粒粗大化也得到抑制，高温环境下的耐磨性的降低也少。当形成银镍钾合金镀层时，在镍及钾未共析或共析量少的情况下，银镍钾合金镀层的平均晶体粒径可能超过150nm。在该情况下，镍和钾的共析量少且成为接近纯银特性的镀层，因此在高温环境下晶粒粗大化，耐磨性可能会降低。平均晶体粒径优选小，但在测定小于10nm的晶体粒径的情况下，测定结果的可靠性低且不现实。

作为连接器用端子材的另一方式，在所述银镍钾合金镀层上的至少一部分还可以具备银镀层，所述银镀层的除了作为气体成分的C、H、S、O、N的银的纯度为99.0质量％以上、膜厚为0.1μm以上且5.0μm以下。

由于在表面上形成较软的银镀层，因此因其润滑效果而耐磨性提高。银镀层若膜厚小于0.1μm，则过薄，因此耐磨性提高的效果差，提早磨损而容易消失。若为超过5.0μm的厚度，则软的银镀层厚，因此有摩擦系数增大的倾向。

作为连接器用端子材的又一方式，在所述基材与所述银镍钾合金镀层之间，可以形成有膜厚为0.2μm以上且5.0μm以下的由镍或镍合金构成的镍镀层。

镍镀层防止铜从基材扩散到银镍钾合金镀层内。若该镍镀层的膜厚小于0.2μm，则在高温环境下，铜可能会从基材扩散到银镍钾合金镀层内。若扩散到银镍钾合金镀层内的铜扩散至镀膜的表面，则因铜氧化而接触电阻变大，有耐热性降低的可能性。另一方面，若镍镀层的膜厚超过5.0μm，则有在弯曲加工时等产生破裂的可能性。

根据本发明，能够提高连接器用端子材的耐磨性及耐热性。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的第一实施方式所涉及的连接器用端子材的截面图。

图2是示意性地表示本发明的第二实施方式所涉及的连接器用端子材的截面图。

图3是示意性地表示本发明的第三实施方式所涉及的连接器用端子材的截面图。

图4是示意性地表示本发明的第四实施方式所涉及的连接器用端子材的截面图。

图5是实施例5中的加热前的连接器用端子材的截面的SIM(Scanning IonMicroscope：扫描离子显微镜)图像。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

如图1中示意性地示出截面所示，第一实施方式的连接器用端子材1具备：至少表层由铜或铜合金构成的板状的基材2；以及形成于基材2上的银镍钾合金镀层3。

基材2若表面由铜或铜合金构成，则其组成不受限定。在本实施方式中，如图1所示，基材2通过由无氧铜(C10200)、Cu-Mg系铜合金(C18665)等铜或铜合金构成的板材构成，但也可以由对不是铜或铜合金的母材的表面实施了铜镀敷或铜合金镀敷的镀敷材构成。在该情况下，作为母材，能够适用铜以外的金属板。

如后所述，银镍钾合金镀层3通过在基材2上实施银触击镀敷处理之后实施银镍钾合金镀敷处理而形成。银镍钾合金镀层3通过在母相的银中共析镍和钾而形成。

该银镍钾合金镀层通过与银一同共析镍和钾，能够使银镍钾合金镀层的晶粒微细化。并且，通过镍和钾的共析，硬度提高，耐磨性提高。此外，由于镍和钾不易热扩散，因此能够抑制高温环境下的银镍钾合金镀层的晶粒粗大化。

银镍钾合金镀层3的镍含量为0.02质量％以上且0.60质量％以下，钾含量为0.03质量％以上且1.00质量％以下。由于包含这些范围的镍及钾，因此接触电阻不会增大，表面硬度提高，耐磨性提高。

若镍含量小于0.02质量％，或者钾含量小于0.03质量％，则银镍钾合金镀层3的平均晶体粒径变大，导致伴随晶粒粗大化而摩擦系数增加。

若镍含量超过0.60质量％，或者钾含量超过1.00质量％，则银镍钾合金镀层3的析出状态变差而失去平滑性，摩擦系数增加。并且，在该情况下，由于镍与钾本身的导电率差，因此若镍和钾的共析量变多，则导电率降低，接触电阻变大。并且，在后述镀敷处理中，卷入银镍钾合金镀层3中的镀敷液中的杂质或镍及钾在高温环境下氧化，接触电阻进一步增加。并且，由于镍及钾的导电率比银低，因此若镍含量超过0.60质量％，或者钾含量超过1.00质量％，则银镍钾合金镀层3的接触电阻变高。

另外，由于镍及钾在银的母相中不易热扩散，因此在高温环境下，在最表面上难以浓化。因此，能够抑制高温环境下的接触电阻的增大，保持晶体粒径较小，并能够维持摩擦系数较低，保持耐磨性。

该镍含量的优选范围为0.56质量％以下，更优选为0.30质量％以下，钾含量的优选范围为0.60质量％以下。

银镍钾合金镀层3的平均晶体粒径微细至10nm以上且150nm以下，由于含有镍及钾，因此即使暴露于高温环境下，晶粒的粗大化也得到抑制，高温环境下的耐磨性的降低也少。当形成银镍钾合金镀层3时，在镍及钾未共析或共析量低的情况下，银镍钾合金镀层3的平均晶体粒径有时超过150nm。在该情况下，镍和钾的共析量少且成为接近纯银特性的镀层，因此在高温环境下晶粒粗大化，耐磨性可能会降低。平均晶体粒径优选小，但在测定小于10nm的晶体粒径的情况下，测定结果的可靠性低且不现实。银镍钾合金镀层3的优选的平均晶体粒径为10nm以上且100nm以下。

银镍钾合金镀层3的膜厚设定为0.5μm以上且20.0μm以下。若银镍钾合金镀层3的膜厚小于0.5μm，则无法提高耐热性及耐磨性，若超过20.0μm，则银镍钾合金镀层3过厚，因弯曲加工等而产生破裂。该银镍钾合金镀层的优选的膜厚为1.0μm以上且10.0μm以下。

接着，对该连接器用端子材1的制造方法进行说明。连接器用端子材1的制造方法具备：预处理工序，清洗成为基材2的至少表面由铜或铜合金构成的板材；银触击镀敷工序，在基材2上实施银触击镀敷处理；及银镍钾合金镀层形成工序，在银触击镀敷处理之后实施银镍钾合金镀敷处理而形成银镍钾合金镀层3。

[预处理工序]

首先，准备至少表面由铜或铜合金构成的板材作为基材2，对该板材进行通过脱脂、酸洗等而清洗表面的预处理。

[银触击镀敷工序]

在使用5～10质量％的氰化钾水溶液对基材2进行活化处理之后，在基材2上短时间实施银触击镀敷处理而形成薄的银镀层。

用于实施该银触击镀敷处理的银镀浴的组成不受特别的限定，例如，由氰化银(AgCN)1g/L～5g/L、氰化钾(KCN)80g/L～120g/L构成。对于该银镀浴，使用不锈钢(SUS316)作为阳极，在浴温25℃、电流密度1.5A/dm²的条件下实施30秒左右的银触击镀敷处理，由此形成银触击镀层。该银触击镀层由于其后形成银镍钾合金镀层3，因此难以识别为层。

[银镍钾合金镀层形成工序]

在银触击镀敷处理之后，实施银镍钾合金镀敷处理，从而形成银镍钾合金镀层3。用于形成银镍钾合金镀层3的镀浴例如能够利用氰化浴，该氰化浴的组成为由氰化银(AgCN)30g/L～50g/L、氰化钾(KCN)120g/L～200g/L、碳酸钾(K₂CO₃)15g/L～30g/L、四氰合镍(II)酸钾一水合物(K₂[Ni(CN)₄]H₂O)120g/L～200g/L及用于使银镍钾合金镀层3平滑地析出的添加剂构成。该添加剂只要不含锑，则可以是一般添加剂。

对于该镀浴，使用纯银板作为阳极，在浴温25℃、电流密度4A/dm²～12A/dm²的条件下实施银镍钾合金镀敷，由此形成膜厚为0.5μm以上且20.0μm以下的银镍钾合金镀层3。

若银镍钾合金镀敷处理的电流密度小于4A/dm²，则镍及钾的共析被阻碍，若电流密度超过12A/dm²，则银镍钾合金镀层3的外观受损。用于形成银镍钾合金镀层3的镀浴并不限定于上述组成，只要为氰化钾浴且在添加剂中不含锑，则其组成不受特别的限定。

如此形成在基材2的表面上形成有银镍钾合金镀层3的连接器用端子材1。然后，通过对连接器用端子材1实施冲压加工等，形成在表面上具备银镍钾合金镀层3的连接器用端子。

在本实施方式的连接器用端子材1中，由于在基材2的最表面上形成的银镍钾合金镀层3共析镍及钾，因此能够使银镍钾合金镀层3的粒子微细化，即使在高温环境下，与硬质银锑镀层相比，能够抑制接触电阻的上升。并且，能够提高端子材1的最表面的硬度，并提供耐磨性。

[第二实施方式]

图2表示本发明的第二实施方式。该实施方式的连接器用端子材11在基材2与银镍钾合金镀层3之间形成有由镍或镍合金构成的镍镀层4。

镍镀层4通过在基材2上实施由镍或镍合金构成的镀镍处理而形成，并覆盖基材2。镍镀层4具有抑制来自基材2的铜向覆盖镍镀层4的银镍钾合金镀层3扩散的功能。

镍镀层4的厚度(膜厚)优选为0.2μm以上且5.0μm以下，更优选为0.3μm以上且2.0μm以下。另外，若镍镀层4的厚度小于0.2μm，则在高温环境下铜可能会从基材2扩散到银镍钾合金镀层3内。若扩散到银镍钾合金镀层3内的铜扩散至镀膜的表面，则因铜氧化而银镍钾合金镀层3的接触电阻值变大，耐热性有降低的可能性。

另一方面，若镍镀层4的厚度超过5.0μm，则在弯曲加工时有产生破裂的可能性。另外，镍镀层4若由镍或镍合金构成，则其组成不受限定。

在制造该连接器用端子材11的情况下，依次实施预处理工序、镍镀层形成工序、银触击镀敷工序及银镍钾合金镀层形成工序。由于预处理工序、银触击镀敷工序及银镍钾合金镀敷工序与第一实施方式相同，因此省略说明。

[镍镀层形成工序]

对实施了预处理的基材2的表面实施镀镍处理，在基材2上形成镍镀层4。具体而言，例如，使用包含氨基磺酸镍350g/L、氯化镍六水合物10g/L及硼酸30g/L的镍镀浴，在浴温45℃、电流密度5A/dm²的条件下实施镀镍处理。另外，形成镍镀层4的镀镍处理若可以得到致密的镍为主体的膜，则不受特别的限定，可以是使用公知的瓦特浴的电镀处理。

在该连接器用端子材11中，由于基材2的表面被镍镀层4覆盖，因此防止铜从基材2扩散到银镍钾合金镀层3内，能够长期维持银镍钾合金镀层3的耐磨性、耐热性。

[第三实施方式]

图3表示本发明的第三实施方式。该连接器用端子材12在银镍钾合金镀层3上还形成有银镀层5。图3中示出在基材2与银镍钾合金镀层3之间形成有用于防止来自基材2的铜的扩散的镍镀层4的例子。然而，在本发明中，镍镀层4不是必须需要的。

银镀层5即使在高温环境下表面也不易氧化，能够抑制接触电阻的增大。银镀层5由除了C、H、S、O、N等气体成分的纯度为99.0质量％以上、优选为99.9质量％以上的纯银构成。“除了C、H、S、O、N等气体成分”意指排除气体成分的元素。纯度设为99.0质量％以上的理由是，若银镀层5的银的纯度小于99.0质量％，则包含大量的杂质，有接触电阻变高的倾向。

[银镀层形成工序]

用于形成该银镀层5的银镀浴的组成不受特别的限定，例如，由氰化银(AgCN)40g/L～50g/L、氰化钾(KCN)110g/L～130g/L、碳酸钾(K₂CO₃)10g/L～20g/L及添加剂构成。对于该银镀浴，使用纯银板作为阳极，在浴温为常温(25℃～30℃)、电流密度2A/dm²～4A/dm²的条件下实施镀敷处理，由此形成银镀层5。

银镀层5虽然是比较软质的，但是由其下方的坚硬的银镍钾合金镀层3支撑，因此润滑效果优异，耐磨性提高。银镀层5的膜厚优选为0.1μm以上且5.0μm以下。若银镀层5的膜厚小于0.1μm，则过薄，因此提早磨损而容易消失。若为超过5.0μm的膜厚，则软的银镀层5变厚，因此摩擦系数可能会增大。银镀层5的膜厚为0.25μm以上且3.0μm以下。

此外，详细构成并不限定于实施方式的构成，在不脱离本发明主旨的范围内能够追加各种变更。

例如，在上述实施方式中，在基材2上面的整个区域形成有银镍钾合金镀层3，但并不限定于此，例如，也可以在基材2上面的一部分形成有银镍钾合金镀层3。在形成镍镀层4的情况下，可以在基材2上面的一部分形成有镍镀层4，在该镍镀层4上形成有银镍钾合金镀层3，也可以在基材2上面的整个区域形成的镍镀层4的上面的一部分形成有银镍钾合金镀层3。当形成于端子上时至少成为触点的部分的表面只要是银镍钾合金镀层3即可。

在形成银镀层5的情况下，即使在这些任一方式中，只要形成在银镍钾合金镀层3的上面的整面或其一部分上即可，只要形成在成为连接器的触点的部位上即可。图4所示的第四实施方式的连接器用端子材13是在基材2的整面上形成镍镀层4，在该镍镀层4的一部分上形成银镍钾合金镀层3，在该银镍钾合金镀层3上形成银镀层5的例子。

实施例

准备由铜合金板构成的厚度为0.25mm的基材，在对该基材进行了通过脱脂、酸洗等而清洗表面的预处理(预处理工序)之后，对基材的表面实施镀镍处理而形成了镍镀层(镍镀层形成工序)。

然后，使用10质量％的氰化钾水溶液对镀镍表面进行了活化处理之后，对被覆盖镍镀层的基材实施了银触击镀敷处理(银触击镀敷工序)。

在实施了银触击镀敷处理的基材上实施银镍钾合金镀敷处理(银镍钾合金镀层形成工序)，在实施了银镍钾合金镀敷处理的基材上实施镀银处理(银镀层形成工序)，制作出表1、表2所示的试样。另外，在表1、表2中，将镍镀层记载为Ni层，将银镍钾合金镀层记载为AgNiK层，将银镀层记载为Ag层。银镍钾合金镀层中的镍含量(标记为Ni含量)及钾含量(标记为K含量)由镀敷处理的四氰合镍(II)酸钾一水合物的量(表1中记载为“Ni-CN”)和镀敷处理时的电流密度来调整。

另外，还制作出不形成银镍钾合金镀层而在镍镀层上形成了银镀层的试样(比较例14)，在镍镀层上形成了银锑合金镀层的试样(比较例15)。

各镀敷条件为如下。

＜镀镍条件＞

·镀浴组成

氨基磺酸镍：350g/L

氯化镍六水合物：10g/L

硼酸：30g/L

·浴温：45℃

·电流密度：5A/dm²

pH：4

＜银触击镀敷处理条件＞

·镀浴组成

氰化银：2g/L

氰化钾：100g/L

·阳极：SUS316

·浴温：25℃

·电流密度：1.5A/dm²

＜银镍钾合金镀敷条件＞

·镀浴组成

氰化银：45g/L

氰化钾：180g/L

碳酸钾：20g/L

四氰合镍(II)酸钾一水合物：120g/L～200g/L

添加剂：5ml/L

·阳极：纯银板

·浴温：25℃

·电流密度：4A/dm²～14A/dm²

＜镀银条件＞

·镀浴组成

氰化银：45g/L

氰化钾：115g/L

碳酸钾：15g/L

光亮剂：

(DDP Specialty Products Japan K.K.制)SILVER GLO 3K：15ml/L

(DDP Specialty Products Japan K.K.制)SILVER GLO TY：5ml/L

·浴温：25℃

·电流密度：4A/dm²

·阳极：纯银板

关于各试样，测定出银镍钾合金镀层的膜厚、银镍钾合金镀层中的镍含量、钾含量、以及银镍钾合金镀层的平均晶体粒径、银镀层及镍镀层的膜厚。

[各镀层的膜厚的测定]

银镍钾合金镀层、银镀层及镍镀层的膜厚如下测定。使用Seiko InstrumentsInc.制造的聚焦离子束装置：FIB(型号：SMI3050TB)对各试样进行截面加工，用扫描离子显微镜(SIM：Scanning Ion Microscop)观察所形成的截面，测定倾斜角为60°的截面SIM图像中的任意三个部位的膜厚，在求出其平均值之后转换为实际长度。

[银镍钾合金镀层的平均晶体粒径的测定]

使用FIB将形成有银镍钾合金镀层的镀敷材加工成厚度为50nm左右的截面试样。使用带EBSD(Electron Back Scatter Diffraction：电子背散射衍射)装置的透射电子显微镜(TEM：Transmission Electron Microscope)，以加速电压200kV对该截面试样的加工面的银镍钾合金镀层照射电子束的同时，以测定范围200nm×400nm、测定步长2nm测定了两次晶体取向。接着，使用分析软件来分析该晶体取向数据，将相邻测定点之间的取向差为5°以上的测定点之间视为晶界，测定了银镍钾合金镀层的晶体粒径(包括双晶)。

用于测定的装置、分析软件为如下。

EBSD装置：EDAX/TSL SOLUTIONS,INC.制造的OIM Data Collection

分析软件：EDAX/TSL SOLUTIONS,INC.制造的OIM Data Analysis ver.5.2

另外，对于银镍钾合金镀层中的镍和钾的含量为下限以下的样品(比较例10)，由于预计晶体粒径大，因此通过下述方法进行了测定。

通过离子铣削方法对沿着银镍钾合金镀层电析的生长方向(基材的板厚方向)的截面进行加工，使用带EBSD装置的场发射扫描电子显微镜(FE-SEM:Field Emission-Scanning Electron Microscope(JEOL Ltd.制JSM-7001FA))，以加速电压15kV、测定范围25μm×3.0μm、测定步长0.02μm测定了晶体取向。然后，将相邻像素之间的取向差为5°以上的边界视为晶界，测定了银镍钾合金镀层的晶体粒径(包括双晶)。

用于测定的装置、分析软件与前述相同。

使所得到的晶体粒径近似为面积圆，通过以面积加权的加权平均算出平均晶体粒径。

[镍含量(Ni含量)及钾含量(K含量)的测定]

对于各试样，通过GD-MS(Glow Discharge-Mass Spectrometry：辉光放电质谱法)测定了银镍钾合金镀层中的镍及钾的含量(质量％)。

在测定中使用Nu Instruments.制造的GD-MS装置Astrum(商品名称)，主要成分由法拉第杯来检测，杂质由IC乘法器来检测。检测条件为如下。

·辉光放电：恒流模式

·放电电流：0.7mA

·放电电压：0.5kV

·放电气体：Ar(＞99.9999％)

·深度方向分辨率：0.05μm/扫描

将这些测定结果示于表1中。另外，在比较例11中，由于在用于测定接触电阻的缩进加工时产生裂纹，因此未进行银镍钾合金镀层的晶体粒径、接触电阻、摩擦系数的测定。关于未进行这些测定的例子，表1中记载了“-”。

[表1]

[接触电阻的测定]

将各试样切割为60mm×30mm的试验片α和60mm×10mm的试验片β，将平板的试验片α作为阳端子的代用(阳端子试验片)，将进行了在平板上形成曲率半径为5mm的半球状的凸部的缩进加工的试验片β作为阴端子的代用(阴端子试验片)。

关于这些试验片，在加热前及180℃下加热500小时之后，分别测定出接触电阻(mΩ)。当测定时，使用Bruker AXS Corporation的摩擦磨损试验机(UMT-Tribolab)，使阴端子试验片的凸部的凸面接触到水平设置的阳端子试验片，并通过四端子法测定出施加了10N荷载时阳端子试验片的接触电阻值。

[摩擦系数的测定、耐磨性试验(滑动试验)]

为了评价耐磨性，如下测定了摩擦系数。

准备了与用于测定接触电阻的试验片相同形状的试验片α、β。将试验片β的凸部的凸面与试验片α以5N的荷重彼此按压，在滑动速度1.33mm/sec的条件下使其移动10mm的距离，测定了摩擦系数的变化。将从移动距离5mm到10mm之间得到的摩擦系数的平均值设为摩擦系数。

另外，摩擦系数依赖于镀膜厚度。因此，若银镀层与银镍钾合金镀层的总膜厚变大，则无法在与薄的膜厚的试样相同的条件下比较摩擦系数，因此关于银镀层与银镍钾合金镀层的总膜厚超过8.0μm的试样，代替摩擦系数测定而实施了滑动试验。

在该滑动试验中，在Bruker AXS Corporation的摩擦磨损试验机(UMT-Tribolab)中，使试验片β的凸部的凸面接触到水平设置的试验片α，在负载5N荷载的状态下，使阳端子试验片以5mm的移动距离反复水平滑动50次。在滑动试验之后，以试验片的基底的镍镀层是否露出来判定耐磨性。此时，将滑动试验后基底的镍镀层未露出的情况评价为“A”，将滑动试验后基底的镍镀层露出的情况评价为“B”。

将这些结果示于表2中。

[表2]

由表1及表2可知，在银镍钾合金镀层的膜厚为0.5μm以上且20.0μm以下，镍含量为0.02质量％以上且0.60质量％以下，钾含量为0.03质量％以上且1.00质量％以下的实施例1～9中，加热前后的接触电阻低且稳定，摩擦系数也为较低的值。

然而，尽管实施例1的银镍钾合金镀层比实施例2薄，但是摩擦系数示出更高的数值。其理由是，与实施例2不同，由于实施例1没有银镀层，因此没有银镀层的润滑效果。

在实施例6中，由于银镍钾合金镀层中的镍或钾的含量低，因此银镍钾合金镀层软，并且银镀层厚，因此摩擦系数略微变高。

在实施例9中，由于银镍钾合金镀层中的镍及钾的含量高，因此析出略变粗糙，相应地银镍钾合金镀层变硬，因此摩擦系数没有变得很高。

其中，在实施例2、4、5、8中，接触电阻即使在加热后也被抑制为低至0.41mΩ以下，摩擦系数也被抑制为低至0.89以下，因此良好。

图5是实施例5的截面SIM图像，示出在基材表面的镍镀层(标记为Ni)上形成有银镍钾合金镀层(标记为AgNiK)、银镀层(标记为Ag)。可知银镍钾合金镀层中的晶体粒径小。

与以上实施例相比，在比较例10中，银镍钾合金镀层中的镍及钾的含量低，因此银镍钾合金镀层的平均晶体粒径变大，其结果，摩擦系数变高。在比较例12中，银镍钾合金镀层薄，并且软的银镀层厚，因此与以这两者的总膜厚计膜厚接近的实施例8相比，摩擦系数变高。并且，在比较例13中，由于银镍钾合金镀层的镍或钾的含量多，因此其析出变得粗糙，摩擦系数变高。并且，加热后接触电阻也高，耐热性差。在比较例14中，不形成银镍钾合金镀层而只有银镀层，因此耐磨性差，在滑动试验之后，基底的镍镀层露出。在银镀层的膜厚与比较例14接近的实施例7中，在滑动试验之后，基底的镍镀层未露出。比较例15是未形成有银镍钾合金镀层而是形成有银锑合金镀层的试样，摩擦系数低，但耐热性差。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供耐磨性及耐热性提高的连接器用端子材。

符号说明

1、11、12、13    连接器用端子材

2             基材

3             银镍钾合金镀层

4             镍镀层

5             银镀层

Claims (4)

1.一种连接器用端子材，其特征在于，具备：

基材，至少表面由铜或铜合金构成；及

银镍钾合金镀层，形成于所述基材上的至少一部分，

所述银镍钾合金镀层的膜厚为0.5μm以上且20.0μm以下，镍含量为0.02质量％以上且0.60质量％以下，钾含量为0.03质量％以上且1.00质量％以下。

2.根据权利要求1所述的连接器用端子材，其特征在于，

所述银镍钾合金镀层的平均晶体粒径为10nm以上且150nm以下。

3.根据权利要求1或2所述的连接器用端子材，其特征在于，

在所述银镍钾合金镀层上的至少一部分还具备银镀层，所述银镀层的除了作为气体成分的C、H、S、O、N的银的纯度为99.0质量％以上、膜厚为0.1μm以上且5.0μm以下。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器用端子材，其特征在于，

在所述基材与所述银镍钾合金镀层之间，形成有膜厚为0.2μm以上且5.0μm以下的由镍或镍合金构成的镍镀层。

Images