JP2000164279A - 端子・コネクター用Ｓｎめっき銅合金材 - Google Patents
端子・コネクター用Ｓｎめっき銅合金材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 かん合時の挿入力（見かけの摩擦係数）が低
く、かつ、従来のＳｎめっき材と同等の電気的特性（接
触抵抗）を有するかん合端子を得る。 【解決手段】 Ｓｎめっき皮膜の残存Ｓｎめっき層厚さ
が０〜０．３μｍの範囲内にあり、かつ、Ｓｎ酸化膜の
平均厚さが１０〜３００Ａ（オングストローム）である
端子・コネクター用Ｓｎめっき銅合金材。このＳｎめっ
き銅合金材を用いてオス、メス端子の少なくともいずれ
か一方を作製する。
く、かつ、従来のＳｎめっき材と同等の電気的特性（接
触抵抗）を有するかん合端子を得る。 【解決手段】 Ｓｎめっき皮膜の残存Ｓｎめっき層厚さ
が０〜０．３μｍの範囲内にあり、かつ、Ｓｎ酸化膜の
平均厚さが１０〜３００Ａ（オングストローム）である
端子・コネクター用Ｓｎめっき銅合金材。このＳｎめっ
き銅合金材を用いてオス、メス端子の少なくともいずれ
か一方を作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、端子・コネクター
用Ｓｎめっき銅合金材、特に自動車用集合端子材のよう
にオス、メス端子のかん合時の挿入力の低減を必要とす
るかん合型端子に適するＳｎめっき銅合金材に関する。
用Ｓｎめっき銅合金材、特に自動車用集合端子材のよう
にオス、メス端子のかん合時の挿入力の低減を必要とす
るかん合型端子に適するＳｎめっき銅合金材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用集合端子材では、電気的
特性（接触抵抗）及び耐食性を向上させるために、銅合
金上にＳｎめっきした材料が使用されている。Ｓｎめっ
き材の製造方法として、光沢電気Ｓｎめっき、電気めっ
き後溶融処理するリフロ−Ｓｎめっき、溶融Ｓｎ中に浸
漬する溶融めっきが工業的に実施されている。この時、
素材中にＺｎを含む黄銅等の銅合金では、Ｚｎの表面へ
の拡散を防止してはんだ濡れ性を維持するために、Ｓｎ
めっきの下地めっきとして、ＣｕめっきやＮｉめっきが
施される。これらの端子・コネクター用途のＳｎめっき
厚さは、通常、約０．８〜２．０μｍとされている。
特性（接触抵抗）及び耐食性を向上させるために、銅合
金上にＳｎめっきした材料が使用されている。Ｓｎめっ
き材の製造方法として、光沢電気Ｓｎめっき、電気めっ
き後溶融処理するリフロ−Ｓｎめっき、溶融Ｓｎ中に浸
漬する溶融めっきが工業的に実施されている。この時、
素材中にＺｎを含む黄銅等の銅合金では、Ｚｎの表面へ
の拡散を防止してはんだ濡れ性を維持するために、Ｓｎ
めっきの下地めっきとして、ＣｕめっきやＮｉめっきが
施される。これらの端子・コネクター用途のＳｎめっき
厚さは、通常、約０．８〜２．０μｍとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、自動車の電装化
に伴い、電気配線のかん合部に用いられる自動車用集合
端子は、コネクターの極数が増加し（多極化）、小型化
の傾向にある。このことから、従来のＳｎめっき銅合金
材で構成された多極化集合端子では、かん合時の挿入力
が増加し、作業効率が低下する問題が生じている。本発
明は上記の問題点に鑑み、かん合時の挿入力（見かけの
摩擦係数）が低く、かつ、従来のＳｎめっき材と同等の
電気的特性（接触抵抗）が得られるＳｎめっき銅合金材
を得ることを目的とする。
に伴い、電気配線のかん合部に用いられる自動車用集合
端子は、コネクターの極数が増加し（多極化）、小型化
の傾向にある。このことから、従来のＳｎめっき銅合金
材で構成された多極化集合端子では、かん合時の挿入力
が増加し、作業効率が低下する問題が生じている。本発
明は上記の問題点に鑑み、かん合時の挿入力（見かけの
摩擦係数）が低く、かつ、従来のＳｎめっき材と同等の
電気的特性（接触抵抗）が得られるＳｎめっき銅合金材
を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】さて、当初厚さ０．８〜
２μｍ程度のＳｎめっき層を形成した従来の銅合金材で
は、一般にＳｎめっき層が薄いほど摩擦係数が小さくな
り、挿入力が低くなる。そして、保管中に、あるいはＳ
ｎめっき後に行うリフロー処理や加熱処理により、銅合
金基材又は下地めっき層との間に金属間化合物層が形成
された場合でも、一般に残存するＳｎめっき層が薄い方
が摩擦係数が小さくなり、挿入力が低くなる。しかし、
従来例に比べ薄いＳｎめっき層を形成した銅合金材につ
いて、本発明者らが調査したところ、形成されたＳｎめ
っき層あるいは残存するＳｎめっき層の厚さがごく薄い
場合に、挿入力が大きくなる場合があることが分かっ
た。そこで、本発明者らが、挿入力の増加したＳｎめっ
き銅合金材の分析を行い、検討した結果、めっき表面に
厚い酸化皮膜が形成（特にＳｎの酸化物が生成）された
ことにより、挿入力が上昇したことが明らかとなった。
また、銅合金素材又は下地めっきとＳｎめっきとの間の
金属間化合物（Ｎｉ３Ｓｎ、Ｎｉ３Ｓｎ４）が成長し、
残存Ｓｎ層が薄くなるほど、めっき表面の酸化皮膜の影
響が強く出ることも明らかとなった。本発明は、この知
見に基づいてなされたものである。
２μｍ程度のＳｎめっき層を形成した従来の銅合金材で
は、一般にＳｎめっき層が薄いほど摩擦係数が小さくな
り、挿入力が低くなる。そして、保管中に、あるいはＳ
ｎめっき後に行うリフロー処理や加熱処理により、銅合
金基材又は下地めっき層との間に金属間化合物層が形成
された場合でも、一般に残存するＳｎめっき層が薄い方
が摩擦係数が小さくなり、挿入力が低くなる。しかし、
従来例に比べ薄いＳｎめっき層を形成した銅合金材につ
いて、本発明者らが調査したところ、形成されたＳｎめ
っき層あるいは残存するＳｎめっき層の厚さがごく薄い
場合に、挿入力が大きくなる場合があることが分かっ
た。そこで、本発明者らが、挿入力の増加したＳｎめっ
き銅合金材の分析を行い、検討した結果、めっき表面に
厚い酸化皮膜が形成（特にＳｎの酸化物が生成）された
ことにより、挿入力が上昇したことが明らかとなった。
また、銅合金素材又は下地めっきとＳｎめっきとの間の
金属間化合物（Ｎｉ３Ｓｎ、Ｎｉ３Ｓｎ４）が成長し、
残存Ｓｎ層が薄くなるほど、めっき表面の酸化皮膜の影
響が強く出ることも明らかとなった。本発明は、この知
見に基づいてなされたものである。
【０００５】すなわち、本発明は、銅合金材表面にＳｎ
めっき皮膜を形成したＳｎめっき銅合金材において、Ｓ
ｎめっき皮膜の残存Ｓｎめっき層厚さが０〜０．３μｍ
の範囲内にあり、かつ、Ｓｎ酸化膜の平均厚さが１０〜
３００Ａであることを特徴とする端子・コネクター用Ｓ
ｎめっき銅合金材である。あるいは、銅合金材表面にＳ
ｎめっき皮膜を形成したＳｎめっき銅合金材において、
Ｓｎめっき皮膜の残存Ｓｎめっき層厚さが０〜０．３μ
ｍの範囲内にあり、ＥＳＣＡのＳｎ３ｄ軌道のピーク面
積に対するＯ１ｓ軌道のピーク面積による強度比（Ｏ１
ｓ／Ｓｎ３ｄ）が、０．０５〜０．１５であることを特
徴とする端子・コネクター用Ｓｎめっき銅合金材であ
る。これにより、見かけの摩擦係数０．３未満を実現す
ることができる。
めっき皮膜を形成したＳｎめっき銅合金材において、Ｓ
ｎめっき皮膜の残存Ｓｎめっき層厚さが０〜０．３μｍ
の範囲内にあり、かつ、Ｓｎ酸化膜の平均厚さが１０〜
３００Ａであることを特徴とする端子・コネクター用Ｓ
ｎめっき銅合金材である。あるいは、銅合金材表面にＳ
ｎめっき皮膜を形成したＳｎめっき銅合金材において、
Ｓｎめっき皮膜の残存Ｓｎめっき層厚さが０〜０．３μ
ｍの範囲内にあり、ＥＳＣＡのＳｎ３ｄ軌道のピーク面
積に対するＯ１ｓ軌道のピーク面積による強度比（Ｏ１
ｓ／Ｓｎ３ｄ）が、０．０５〜０．１５であることを特
徴とする端子・コネクター用Ｓｎめっき銅合金材であ
る。これにより、見かけの摩擦係数０．３未満を実現す
ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の内容を具体的に説
明する。本発明において残存Ｓｎめっき層とは、銅合金
素材に下地めっき層なしで又はＮｉ、Ｃｕ等の下地めっ
き層を形成した後その表面に形成したＳｎめっき層のう
ち、当該Ｓｎめっきと銅合金素材又はＮｉ、Ｃｕ等の下
地めっきとの間に形成された金属間化合物層を除いた部
分、すなわち金属間化合物を形成していないＳｎめっき
層を意味する。Ｎｉ、Ｃｕ等の下地めっき厚さは、０．
１〜３．０μｍの範囲内で行われる。なお、本発明にお
いてＳｎめっきとは、Ｓｎ又はＳｎ合金めっきの両方を
意味する。
明する。本発明において残存Ｓｎめっき層とは、銅合金
素材に下地めっき層なしで又はＮｉ、Ｃｕ等の下地めっ
き層を形成した後その表面に形成したＳｎめっき層のう
ち、当該Ｓｎめっきと銅合金素材又はＮｉ、Ｃｕ等の下
地めっきとの間に形成された金属間化合物層を除いた部
分、すなわち金属間化合物を形成していないＳｎめっき
層を意味する。Ｎｉ、Ｃｕ等の下地めっき厚さは、０．
１〜３．０μｍの範囲内で行われる。なお、本発明にお
いてＳｎめっきとは、Ｓｎ又はＳｎ合金めっきの両方を
意味する。
【０００７】残存Ｓｎめっき層の厚さが０．３μｍ以下
の範囲において、Ｓｎ酸化皮膜厚さを３００Ａ以下に制
御することにより見かけの摩擦係数が大きく低減され、
挿入力が低減される。残存Ｓｎめっき層の厚さは、好ま
しくは０．１μｍ以下であり、この範囲内で見かけの摩
擦係数の低減効果がより大きくなる。しかし、残存Ｓｎ
めっき層の厚さが０．３μｍ以下の範囲内において、Ｓ
ｎ酸化皮膜厚さが３００Ａを超える場合、かん合時の素
材の凝着破壊が激しくなり、見かけの摩擦係数が著しく
増加する。一方、残存Ｓｎめっき層の厚さが０．３μｍ
を超える場合、見かけの摩擦係数が増加し、これはＳｎ
酸化皮膜厚さを３００Ａ以下に制御してもほとんど改善
されない（残存Ｓｎめっき層厚さが小さい場合に比べ、
Ｓｎ酸化皮膜厚さの影響が大きく出ない）。なお、本発
明には、残存Ｓｎめっき層の厚さが０、すなわち表面ま
で金属間化合物層が形成され残存Ｓｎ層がない場合が含
まれる。この場合でも、Ｓｎ酸化皮膜厚さを３００Ａ以
下に制御することにより、挿入力の低減効果が同様に得
られる。従って、本発明では残存Ｓｎめっき層の厚さを
０〜０．３μｍ、好ましくは０〜０．１μｍとしてい
る。
の範囲において、Ｓｎ酸化皮膜厚さを３００Ａ以下に制
御することにより見かけの摩擦係数が大きく低減され、
挿入力が低減される。残存Ｓｎめっき層の厚さは、好ま
しくは０．１μｍ以下であり、この範囲内で見かけの摩
擦係数の低減効果がより大きくなる。しかし、残存Ｓｎ
めっき層の厚さが０．３μｍ以下の範囲内において、Ｓ
ｎ酸化皮膜厚さが３００Ａを超える場合、かん合時の素
材の凝着破壊が激しくなり、見かけの摩擦係数が著しく
増加する。一方、残存Ｓｎめっき層の厚さが０．３μｍ
を超える場合、見かけの摩擦係数が増加し、これはＳｎ
酸化皮膜厚さを３００Ａ以下に制御してもほとんど改善
されない（残存Ｓｎめっき層厚さが小さい場合に比べ、
Ｓｎ酸化皮膜厚さの影響が大きく出ない）。なお、本発
明には、残存Ｓｎめっき層の厚さが０、すなわち表面ま
で金属間化合物層が形成され残存Ｓｎ層がない場合が含
まれる。この場合でも、Ｓｎ酸化皮膜厚さを３００Ａ以
下に制御することにより、挿入力の低減効果が同様に得
られる。従って、本発明では残存Ｓｎめっき層の厚さを
０〜０．３μｍ、好ましくは０〜０．１μｍとしてい
る。
【０００８】Ｓｎめっき銅合金材の表面酸化状態は、保
管方法、あるいはＳｎめっき後のリフロー条件、熱処理
条件等により変化する。Ｓｎ酸化皮膜厚さを３００Ａ以
下に制御するには、例えば、Ｓｎめっき後、亜りん酸ジ
フェニル等の芳香族置換基を有するＳｎの酸化防止剤の
塗布（特開平７−２４９４４５号公報）を行うとよい。
この方法は、主にＳｎの表面酸化の抑制を目的とするも
のであるが、はんだ濡れ性を向上させることもでき、光
沢電気Ｓｎめっき材、リフローＳｎめっき材、溶融Ｓｎ
めっき材等のいずれのＳｎめっき銅合金材に対しても適
用できる。また、リフローＳｎめっき材の場合、Ｓｎめ
っき後のリフロー処理時のリフロー炉内を不活性雰囲気
又は還元雰囲気で制御することによって、Ｓｎの酸化を
抑制することも可能である。不活性雰囲気又は還元雰囲
気とは、Ｎ２、ＤＸガス、Ｎ２＋５％Ｈ２等の酸化濃度
を抑制した雰囲気である。さらに、自動車用集合端子材
では、プレス加工によって生じる端子バネ部の応力緩和
特性の低下を防止し、接点の信頼性を向上するために、
端子をかん合する前にメス端子に熱処理を施すことがあ
るが、この熱処理条件を制御することにより、Ｓｎの酸
化を抑制することもできる。なお、上記の方法を用いて
も、Ｓｎ酸化皮膜の厚さを１０Ａ以下に制御するのは困
難である。従って、本発明ではＳｎ酸化被膜厚さを１０
〜３００Ａと設定した。
管方法、あるいはＳｎめっき後のリフロー条件、熱処理
条件等により変化する。Ｓｎ酸化皮膜厚さを３００Ａ以
下に制御するには、例えば、Ｓｎめっき後、亜りん酸ジ
フェニル等の芳香族置換基を有するＳｎの酸化防止剤の
塗布（特開平７−２４９４４５号公報）を行うとよい。
この方法は、主にＳｎの表面酸化の抑制を目的とするも
のであるが、はんだ濡れ性を向上させることもでき、光
沢電気Ｓｎめっき材、リフローＳｎめっき材、溶融Ｓｎ
めっき材等のいずれのＳｎめっき銅合金材に対しても適
用できる。また、リフローＳｎめっき材の場合、Ｓｎめ
っき後のリフロー処理時のリフロー炉内を不活性雰囲気
又は還元雰囲気で制御することによって、Ｓｎの酸化を
抑制することも可能である。不活性雰囲気又は還元雰囲
気とは、Ｎ２、ＤＸガス、Ｎ２＋５％Ｈ２等の酸化濃度
を抑制した雰囲気である。さらに、自動車用集合端子材
では、プレス加工によって生じる端子バネ部の応力緩和
特性の低下を防止し、接点の信頼性を向上するために、
端子をかん合する前にメス端子に熱処理を施すことがあ
るが、この熱処理条件を制御することにより、Ｓｎの酸
化を抑制することもできる。なお、上記の方法を用いて
も、Ｓｎ酸化皮膜の厚さを１０Ａ以下に制御するのは困
難である。従って、本発明ではＳｎ酸化被膜厚さを１０
〜３００Ａと設定した。
【０００９】本発明では、このように銅合金上の残存Ｓ
ｎ層厚さを０〜０．３μｍとし、同時にＳｎめっき表面
の酸化皮膜を薄く制御することによって、見かけの摩擦
係数を低減し、端子の挿入力を低減することができる。
また、Ｓｎめっき表面の酸化被膜を薄く制御すること
は、電気的特性（接触抵抗）の信頼性向上にも寄与す
る。なお、本発明では、Ｓｎ酸化被膜厚さをＳｎ酸化物
の電解還元法（詳しくは後述）によって定量したが、そ
れに代えて、ＥＳＣＡ分析（Ｘ線光電子分光分析）によ
ってＳｎの酸化被膜厚さを定量することもできる。その
場合、ＥＳＣＡのＳｎ３ｄ軌道のピーク面積に対するＯ
１ｓ軌道のピーク面積による強度比（Ｏ１ｓ／Ｓｎ３
ｄ）が０．０５〜０．１５の範囲内のとき、ほぼ上記酸
化皮膜厚さに対応する。
ｎ層厚さを０〜０．３μｍとし、同時にＳｎめっき表面
の酸化皮膜を薄く制御することによって、見かけの摩擦
係数を低減し、端子の挿入力を低減することができる。
また、Ｓｎめっき表面の酸化被膜を薄く制御すること
は、電気的特性（接触抵抗）の信頼性向上にも寄与す
る。なお、本発明では、Ｓｎ酸化被膜厚さをＳｎ酸化物
の電解還元法（詳しくは後述）によって定量したが、そ
れに代えて、ＥＳＣＡ分析（Ｘ線光電子分光分析）によ
ってＳｎの酸化被膜厚さを定量することもできる。その
場合、ＥＳＣＡのＳｎ３ｄ軌道のピーク面積に対するＯ
１ｓ軌道のピーク面積による強度比（Ｏ１ｓ／Ｓｎ３
ｄ）が０．０５〜０．１５の範囲内のとき、ほぼ上記酸
化皮膜厚さに対応する。
【００１０】
【実施例】（実施例１）厚さ０．３ｍｍの銅合金（Ｃ２
６００−Ｈ材）板材を用い、脱脂、酸洗した後、表１に
示す条件で下地Ｎｉめっきを０．５μｍ施し、続いて、
表２に示す条件で異なる厚さのＳｎめっきを施した。な
お、異なる厚さのＳｎめっき層はめっき時間を変えるこ
とで得た。その後、一部については、表３に示す条件に
て、めっき材を処理溶液に浸漬、陽極電解を行うことに
より、Ｓｎめっきの酸化防止処理を行い、供試材とし
た。
６００−Ｈ材）板材を用い、脱脂、酸洗した後、表１に
示す条件で下地Ｎｉめっきを０．５μｍ施し、続いて、
表２に示す条件で異なる厚さのＳｎめっきを施した。な
お、異なる厚さのＳｎめっき層はめっき時間を変えるこ
とで得た。その後、一部については、表３に示す条件に
て、めっき材を処理溶液に浸漬、陽極電解を行うことに
より、Ｓｎめっきの酸化防止処理を行い、供試材とし
た。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】
【表３】
【００１４】Ｓｎめっき後又は酸化防止処理後の室温に
おける経過日数が異なる供試材について、残存Ｓｎめっ
き層厚さ、Ｓｎ酸化被膜厚さ、ＥＳＣＡ分析によるピー
ク強度比、接触抵抗値及び見かけの摩擦係数を、下記要
領で測定した。処理方法及び経過日数とともに、その結
果を表４に示す。
おける経過日数が異なる供試材について、残存Ｓｎめっ
き層厚さ、Ｓｎ酸化被膜厚さ、ＥＳＣＡ分析によるピー
ク強度比、接触抵抗値及び見かけの摩擦係数を、下記要
領で測定した。処理方法及び経過日数とともに、その結
果を表４に示す。
【００１５】（残存Ｓｎめっき層厚さ）まず、めっき直
後のＳｎめっき厚さを蛍光Ｘ線膜厚測定機により求めて
おく。表４に示す日数経過後、化学的Ｓｎ剥離処理液
（ｐ−ニトロフェノール：５ｇ／ｌ＋水酸化ナトリウ
ム：４０ｇ／ｌ溶液）に１０分間浸漬し、残存Ｓｎめっ
き層を剥離後、Ｓｎ−Ｎｉ金属間化合物層の厚さを蛍光
Ｘ線膜厚測定機により測定する。そして、めっき直後の
Ｓｎめっき厚さとＳｎ−Ｎｉ金属間化合物層厚さとの差
を残存Ｓｎめっき厚さとした。 （Ｓｎ酸化被膜厚さ）定電流電解法によりＳｎ酸化物の
還元時の電気量から算出した。なお、電解還元条件は、
０．１Ｍ ＫＣｌ溶液中で、対極はＰｔ、参照電極は銀
塩化銀電極を使用し、電流密度が０．２ｍＡ／ｃｍ２で
ある。
後のＳｎめっき厚さを蛍光Ｘ線膜厚測定機により求めて
おく。表４に示す日数経過後、化学的Ｓｎ剥離処理液
（ｐ−ニトロフェノール：５ｇ／ｌ＋水酸化ナトリウ
ム：４０ｇ／ｌ溶液）に１０分間浸漬し、残存Ｓｎめっ
き層を剥離後、Ｓｎ−Ｎｉ金属間化合物層の厚さを蛍光
Ｘ線膜厚測定機により測定する。そして、めっき直後の
Ｓｎめっき厚さとＳｎ−Ｎｉ金属間化合物層厚さとの差
を残存Ｓｎめっき厚さとした。 （Ｓｎ酸化被膜厚さ）定電流電解法によりＳｎ酸化物の
還元時の電気量から算出した。なお、電解還元条件は、
０．１Ｍ ＫＣｌ溶液中で、対極はＰｔ、参照電極は銀
塩化銀電極を使用し、電流密度が０．２ｍＡ／ｃｍ２で
ある。
【００１６】（ＥＳＣＡ分析）Ｘ線光電子分光装置（Ｖ
Ｇ製ＥＳＣＡＬＡＢ−２１０Ｄ）を使用した。この時の
測定条件は、ターゲットにＡｌＫαを使用し、出力３０
０Ｗ（１５ｋＶ、２０ｍＡ）である。また、Ｓｎ金属の
スパッタリング速度は、５５Ａ／ｍｉｎとし、アルゴン
スパッタリング１分後のＳｎ３ｄ軌道とＯ１ｓ軌道から
ピーク面積を求め、ピーク面積比（Ｓｎ３ｄ軌道のピー
ク面積に対する０１ｓ軌道のピーク面積）をそのピーク
強度比とした。 （接触抵抗値）四端子法により、開放電圧２０ｍＶ、電
流１０ｍＡ、摺動加重１００ｇｆの条件で行った。 （見かけの摩擦係数）図１に示すように、横型荷重測定
器を用いて測定した。まず、供試材をプレス加工するこ
とにより、図２、３に示す構造のメス端子１、オス端子
２を作製する。この端子を図１に示す矢印方向にかん合
速度８０ｍｍ／ｍｉｎにてかん合し、この時の挿入力
（Ｆ）をロードセル３で測定した。また、メス端子内の
バネ部を垂直方向に所定距離（オス端子をメス端子に挿
入したときメス端子のバネ部がオス端子によって押し広
げられる距離）押し付けたときの押し付け力（Ｐ）を測
定した。この測定にあたってはバネ部を押し付けやすい
ように、メス端子を縦に２つに分割した。この挿入力
（Ｆ）及び押付け力（Ｐ）から、見かけの摩擦係数（＝
Ｆ／２Ｐ）を求めた。
Ｇ製ＥＳＣＡＬＡＢ−２１０Ｄ）を使用した。この時の
測定条件は、ターゲットにＡｌＫαを使用し、出力３０
０Ｗ（１５ｋＶ、２０ｍＡ）である。また、Ｓｎ金属の
スパッタリング速度は、５５Ａ／ｍｉｎとし、アルゴン
スパッタリング１分後のＳｎ３ｄ軌道とＯ１ｓ軌道から
ピーク面積を求め、ピーク面積比（Ｓｎ３ｄ軌道のピー
ク面積に対する０１ｓ軌道のピーク面積）をそのピーク
強度比とした。 （接触抵抗値）四端子法により、開放電圧２０ｍＶ、電
流１０ｍＡ、摺動加重１００ｇｆの条件で行った。 （見かけの摩擦係数）図１に示すように、横型荷重測定
器を用いて測定した。まず、供試材をプレス加工するこ
とにより、図２、３に示す構造のメス端子１、オス端子
２を作製する。この端子を図１に示す矢印方向にかん合
速度８０ｍｍ／ｍｉｎにてかん合し、この時の挿入力
（Ｆ）をロードセル３で測定した。また、メス端子内の
バネ部を垂直方向に所定距離（オス端子をメス端子に挿
入したときメス端子のバネ部がオス端子によって押し広
げられる距離）押し付けたときの押し付け力（Ｐ）を測
定した。この測定にあたってはバネ部を押し付けやすい
ように、メス端子を縦に２つに分割した。この挿入力
（Ｆ）及び押付け力（Ｐ）から、見かけの摩擦係数（＝
Ｆ／２Ｐ）を求めた。
【００１７】
【表４】
【００１８】表４に示すように、供試材１〜８は、残存
Ｓｎめっき層及びＳｎ酸化皮膜厚さ（ピーク強度比）が
本発明の規定範囲内にあり、見かけの摩擦係数が低い。
しかし、供試材９〜１４は、残存Ｓｎめっき層又はＳｎ
酸化皮膜厚さのいずれか又は両方が本発明の規定範囲外
であり、見かけの摩擦係数が高い。特に残存Ｓｎめっき
層が薄い供試材１１、１２は、厚いＳｎ酸化皮膜の影響
で見かけの摩擦係数が従来例の供試材１３、１４より高
くなっている。なお、上記の実施例では、銅合金材とし
て黄銅材を用いたが、あらゆるＣｕ基合金で同様の結果
が得られる。
Ｓｎめっき層及びＳｎ酸化皮膜厚さ（ピーク強度比）が
本発明の規定範囲内にあり、見かけの摩擦係数が低い。
しかし、供試材９〜１４は、残存Ｓｎめっき層又はＳｎ
酸化皮膜厚さのいずれか又は両方が本発明の規定範囲外
であり、見かけの摩擦係数が高い。特に残存Ｓｎめっき
層が薄い供試材１１、１２は、厚いＳｎ酸化皮膜の影響
で見かけの摩擦係数が従来例の供試材１３、１４より高
くなっている。なお、上記の実施例では、銅合金材とし
て黄銅材を用いたが、あらゆるＣｕ基合金で同様の結果
が得られる。
【００１９】（実施例２）次に、実施例１と同じ銅合金
材を用い、脱脂、酸洗した後、表１に示す条件で下地Ｎ
ｉめっきを０．５μｍ施し、続いて、表２に示す条件で
異なる厚さのＳｎめっきを施した後、表５に示す熱処理
条件でリフロー処理し、供試材とした。この供試材につ
いて、実施例１と同様に、残存Ｓｎめっき層厚さ、Ｓｎ
酸化皮膜厚さ、ＥＳＣＡ分析によるピーク強度比、接触
抵抗値及び見かけの摩擦力係数の測定を行った。その結
果を表５に示す。
材を用い、脱脂、酸洗した後、表１に示す条件で下地Ｎ
ｉめっきを０．５μｍ施し、続いて、表２に示す条件で
異なる厚さのＳｎめっきを施した後、表５に示す熱処理
条件でリフロー処理し、供試材とした。この供試材につ
いて、実施例１と同様に、残存Ｓｎめっき層厚さ、Ｓｎ
酸化皮膜厚さ、ＥＳＣＡ分析によるピーク強度比、接触
抵抗値及び見かけの摩擦力係数の測定を行った。その結
果を表５に示す。
【００２０】
【表５】
【００２１】表５に示すように、供試材１６〜２１は、
残存Ｓｎめっき層及びＳｎ酸化皮膜厚さ（ピーク強度
比）が本発明の規定範囲内にあるので、見かけの摩擦係
数が低い。しかし、供試材９〜１４は、残存Ｓｎめっき
層又はＳｎ酸化皮膜厚さのいずれか又は両方が本発明の
規定範囲外であるので、見かけの摩擦係数が高い。
残存Ｓｎめっき層及びＳｎ酸化皮膜厚さ（ピーク強度
比）が本発明の規定範囲内にあるので、見かけの摩擦係
数が低い。しかし、供試材９〜１４は、残存Ｓｎめっき
層又はＳｎ酸化皮膜厚さのいずれか又は両方が本発明の
規定範囲外であるので、見かけの摩擦係数が高い。
【００２２】（実施例３）次に、実施例１と同じ銅合金
材を用い、脱脂、酸洗した後、表１に示す条件で下地Ｎ
ｉめっきを０．５μｍ施し、続いて、メス端子用につい
ては表２に示す条件で異なる厚さのＳｎめっきを施し、
オス端子用については、同じく表２に示す条件で厚さ１
μｍのＳｎめっきを施し供試材とした。この供試材から
メス端子及びオス端子をプレス成形し、メス端子に表６
及び表７に示す熱処理条件で大気熱処理した後、見かけ
の摩擦係数を測定した（なお、オス端子は残存めっき層
厚さが大きく、本発明の要件を満たさない）。同時に、
大気熱処理後のメス端子について、実施例１と同様に、
残存Ｓｎめっき層厚さ、Ｓｎ酸化皮膜厚さ、ＥＳＣＡ分
析によるピーク強度比及び接触抵抗値の測定を行った。
以上の結果を表６及び表７にあわせて示す。
材を用い、脱脂、酸洗した後、表１に示す条件で下地Ｎ
ｉめっきを０．５μｍ施し、続いて、メス端子用につい
ては表２に示す条件で異なる厚さのＳｎめっきを施し、
オス端子用については、同じく表２に示す条件で厚さ１
μｍのＳｎめっきを施し供試材とした。この供試材から
メス端子及びオス端子をプレス成形し、メス端子に表６
及び表７に示す熱処理条件で大気熱処理した後、見かけ
の摩擦係数を測定した（なお、オス端子は残存めっき層
厚さが大きく、本発明の要件を満たさない）。同時に、
大気熱処理後のメス端子について、実施例１と同様に、
残存Ｓｎめっき層厚さ、Ｓｎ酸化皮膜厚さ、ＥＳＣＡ分
析によるピーク強度比及び接触抵抗値の測定を行った。
以上の結果を表６及び表７にあわせて示す。
【００２３】
【表６】
【００２４】
【表７】
【００２５】表６に示すように、供試材２５〜３３で
は、残存Ｓｎめっき層及びＳｎ酸化皮膜厚さ（ピーク強
度比）が本発明の規定範囲内にあるので、見かけの摩擦
係数が低い。一方、供試材３４〜３６は、残存Ｓｎめっ
き層又はＳｎ酸化皮膜厚さのいずれか又は両方が本発明
の規定範囲外であるので、見かけの摩擦係数が高い。
は、残存Ｓｎめっき層及びＳｎ酸化皮膜厚さ（ピーク強
度比）が本発明の規定範囲内にあるので、見かけの摩擦
係数が低い。一方、供試材３４〜３６は、残存Ｓｎめっ
き層又はＳｎ酸化皮膜厚さのいずれか又は両方が本発明
の規定範囲外であるので、見かけの摩擦係数が高い。
【００２６】
【発明の効果】本発明のＳｎめっき銅合金材は見かけの
摩擦係数が低いので、これを少なくともオス、メス端子
のいずれか一方に用いることで、かん合作業の際の挿入
力を低くし、作業効率を向上させることができる。
摩擦係数が低いので、これを少なくともオス、メス端子
のいずれか一方に用いることで、かん合作業の際の挿入
力を低くし、作業効率を向上させることができる。
【図１】 実施例における見かけの摩擦係数の測定方法
を模式的に表した図である。
を模式的に表した図である。
【図２】 実施例で作製したバネ部を有するメス端子の
概略構造を示すための一部断面を含む側面図である。
概略構造を示すための一部断面を含む側面図である。
【図３】 同じくオス端子の概略構造を示すための側面
図である。
図である。
１ メス端子 ２ オス端子 ３ ロードセル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000002130 住友電気工業株式会社 大阪府大阪市中央区北浜四丁目５番33号 (72)発明者 真谷 康弘 山口県下関市長府港町14番１号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 磯野 誠昭 山口県下関市長府港町14番１号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 塩谷 準 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 古川 欣吾 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 Ｆターム(参考） 4K044 AA06 AB02 AB10 BA06 BA10 BB03 BC14 CA04 CA17 CA18 CA62
Claims (3)
- 【請求項１】 銅合金材表面にＳｎめっき皮膜を形成し
たＳｎめっき銅合金材において、Ｓｎめっき皮膜の残存
Ｓｎめっき層厚さが０〜０．３μｍの範囲内にあり、か
つ、Ｓｎ酸化膜の平均厚さが１０〜３００Ａ（オングス
トローム、以下同じ）であることを特徴とする端子・コ
ネクター用Ｓｎめっき銅合金材。 - 【請求項２】 銅合金材表面にＳｎめっき皮膜を形成し
たＳｎめっき銅合金材において、Ｓｎめっき皮膜の残存
Ｓｎめっき層厚さが０〜０．３μｍの範囲内にあり、Ｅ
ＳＣＡのＳｎ３ｄ軌道のピーク面積に対するＯ１ｓ軌道
のピーク面積による強度比（Ｏ１ｓ／Ｓｎ３ｄ）が、
０．０５〜０．１５であることを特徴とする端子・コネ
クター用Ｓｎめっき銅合金材。 - 【請求項３】 少なくともオス、メス端子のいずれかが
請求項１又は２に記載のＳｎめっき銅合金材で形成され
ていることを特徴とするかん合型端子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33964298A JP2000164279A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | 端子・コネクター用Ｓｎめっき銅合金材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33964298A JP2000164279A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | 端子・コネクター用Ｓｎめっき銅合金材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000164279A true JP2000164279A (ja) | 2000-06-16 |
Family
ID=18329442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33964298A Pending JP2000164279A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | 端子・コネクター用Ｓｎめっき銅合金材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000164279A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2012147506A1 (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-01 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | コネクタ用電気接点材料とその製造方法およびコネクタ用電気接点 |
| JP2017166038A (ja) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 富士電機株式会社 | 通電接触部材 |
| US9966163B2 (en) * | 2013-09-30 | 2018-05-08 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Electric contact material for connector and method for producing same |
-
1998
- 1998-11-30 JP JP33964298A patent/JP2000164279A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| EP1024212A2 (en) * | 1999-01-27 | 2000-08-02 | Dowa Mining Co., Ltd. | Wear resistant copper or copper base alloy, method of preparing the same and electrical part using the same |
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| JP2017166038A (ja) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 富士電機株式会社 | 通電接触部材 |
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