JP2003045265A

JP2003045265A - 固定端子、及び、固定端子の製造方法

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Publication number: JP2003045265A
Application number: JP2001225740A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Takeyama; 英俊竹山; Masafumi Morimoto; 晶文森本; Osamu Watanabe; 治渡辺; Makoto Sato; 信佐藤; Hitoshi Morikawa; 均森川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】銅の固定端子台にアルミナ分散銅の接点材を
接合して固定端子を形成する際に、接合の強度が良好な
固定端子の製造方法を提供する。【解決手段】アルミナ分散銅のシート材１１の片面に
ニッケルメッキを施してニッケルメッキ層４を形成した
後にその表面に銀メッキを施して銀メッキ層９を形成す
る。次いで、このシート材１１を接点材３のサイズに打
ち抜いて接点材３を得た後に、接点材３の銀メッキを施
した面３ａと固定端子台２の先端面を共晶接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接点装置に用いら
れる固定端子に関し、特に、電流が８０Ａ以上と通電容
量の大きい接点装置に有用な固定端子、及び、固定端子
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】固定端子は、接点装置の接点として用い
られ、可逆的に作動する可動接触子が、固定端子の接点
材に接離することで、電気的に接続及び遮断がなされ
る。上記接点装置は、固定端子と可動接触子を耐熱絶縁
材料であるセラミックからなるセラミックベースに収容
したものが知られている。上記接点装置は、例えば、自
動車部品として採用され、数十Ａ（アンペア）の電流が
流れている。

【０００３】この固定端子として、銅の固定端子台にタ
ングステン等の接点材を接合したものが用いられてい
る。上記タングステン等からなる接点材を固定端子台に
接合する方法は、銀ろうによるろう付けが汎用されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記接点装置として、
通電容量をより大きくしたい場合、例えば８０Ａ以上の
高電流が流れるものに利用したい場合、接点装置は、よ
り信頼性、耐溶着性等の向上のために、接点材にアルミ
ナ分散銅を用いることが提案されている。しかし、この
接点材を固定端子台に接合する方法として、従来のよう
に銀ろうによるろう付けを行った場合、銀ろうの銀がア
ルミナ分散銅へしみ込み、固定端子の接合強度が低下す
るという問題がある。特に、上記接点装置のように、セ
ラミックベースに収容するものは、後工程でセラミック
ベースと部品を接合するため８００〜９００℃程度の温
度でろう付けが行われる。８００〜９００℃程度の温度
で５０〜６０分加温されると、銀がアルミナ分散銅へし
み込み易く、接合の強度が低下する恐れがある。そのた
め、製造工程にあっては、上記固定端子の接合強度が良
好に保持される接合方法が求められている。

【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、銅の固定端子台にアルミ
ナ分散銅の接点材を接合して固定端子を形成する際に、
接合の強度が良好な固定端子の製造方法を提供すること
にある。

【０００６】また、本発明の他の目的とするところは、
銅の固定端子台にアルミナ分散銅の接点材を接合したも
のであって、良好な接合がなされている固定端子を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために、鋭意研究を重ねた結果、接点材に固定
端子台と接合する側の表面にニッケルメッキ層を形成す
るとニッケルメッキ層がバリア層として銀がアルミナ分
散銅へのしみ込み防ぐことができることを見出し、さら
に研究を続けた結果、アルミナ分散銅のシート材を作製
し、形状が単純なシート材の片面のみにニッケルメッキ
施した後にその表面に銀メッキを施すと容易に、且つ、
厚みの均一なニッケルメッキ層と銀メッキ層を形成でき
ること、この各メッキ層を形成したシートをプレス加工
で打ち抜くと、片面にニッケルメッキ層、その外側に銀
メッキ層を有する接点材を容易に得ることができるこ
と、接点材の片面のみにニッケルメッキ層を形成してい
るので、共晶接合で接合するときに接合個所のみに発熱
を起こさせることが容易なこと、接合を共晶接合で行う
とニッケルメッキ層と銅との抵抗加熱による接合に比較
し７８０〜９００℃程度の低温で接合ができること、こ
の方法で得られた固定端子は良好な接合がなされること
を見出し、それを基に本発明の完成に至ったものであ
る。

【０００８】請求項１記載の固定端子の製造方法は、銅
の固定端子台にアルミナ分散銅の接点材を接合して固定
端子を形成する固定端子の製造方法であって、アルミナ
分散銅のシート材の片面にニッケルメッキを施した後に
その表面に銀メッキを施し、次いで、このシート材を接
点材のサイズに打ち抜いて接点材を得た後に、接点材の
銀メッキを施した面と固定端子台の先端面を共晶接合す
ることを特徴とする。上記によって、片面にニッケルメ
ッキ層、その外側に銀めっき層を有する接点材を容易に
得ることができるとともに、銅と銀との共晶接合で接合
ができるものである。上記製造方法で得られる固定端子
は、ニッケルメッキ層で銀がアルミナ分散銅にしみ込む
ことを防ぐものである。その結果、上記製造方法は、接
合の強度が良好な固定端子を実現できるものである。

【０００９】請求項２記載の固定端子の製造方法は、請
求項１記載の固定端子の製造方法において、上記アルミ
ナ分散銅のシート材は、厚み１〜３ｍｍの短冊状に形成
したものであることを特徴とする。上記によって、厚み
の均一なニッケルメッキ層を形成したシート材から、容
易に接点材を作製することができるものである。

【００１０】請求項３記載の固定端子の製造方法は、請
求項１又は請求項２記載の固定端子の製造方法におい
て、上記固定端子台が、無酸素銅であることを特徴とす
る。

【００１１】請求項４記載の固定端子は、銅の固定端子
台と、アルミナ分散銅の接点材を接合した固定端子であ
って、上記接点材が、固定端子台と接合する側の表面に
被覆されたニッケルメッキ層とその外側に銀メッキ層を
有し、この銀メッキ層と固定端子台の界面を銀と銅との
共晶接合で接合してなることを特徴とする。上記によっ
て、接点材と固定端子台との界面を銀と銅との共晶接合
するとともに、ニッケルメッキ層で銀メッキの銀がアル
ミナ分散銅へしみ込むことを防ぎ、その結果、良好な接
合が実現できるものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１〜８に
基づいて説明する。

【００１３】本発明の対象となる固定端子１は、接点装
置の接点として利用されるものである。上記固定端子１
は、固定端子台２に接点材３を接合して形成される。上
記固定端子台２は、無酸素銅のような銅材料からなり、
断面視で逆Ｔの字状の円筒形状をしている。上記固定端
子台２は、その先端を接点材３と接合する円筒状の端子
部５と、この端子部５より大きい径を有する円筒状の基
端部６を備え、基端部６の下面に下方に開口したネジ孔
７が形成されている。上記固定端子台２は、上記ネジ孔
７にてリード端子（図示せず）をネジ留めして使用す
る。

【００１４】上記接点材３は、アルミナ分散銅からな
り、固定端子台２と接合する側の表面３ａにニッケルメ
ッキで形成されたニッケルメッキ層４と、さらに、その
外面に銀メッキが施された銀メッキ層８を有するもので
ある。上記アルミナ分散銅は、安定な酸化物で強化され
た銅であり、高温下のおいても強度劣化を引き起こさな
い等、高強度で電気伝導に優れた材料である。上記接点
材３が、アルミナ分散銅であるので、タングステン等に
比べ、通電容量がより大きくても、より高い信頼性を有
するものである。

【００１５】上記固定端子１の製造方法は、以下のよう
にして行われる。上記製造方法は、上記接点材３の材料
としてアルミナ分散銅のシート材１１を用いる。上記ア
ルミナ分散銅のシート材１１は、その厚みが接点材３の
厚み、例えば、１〜３ｍｍ厚みに加工した短冊状のもの
を用いるとよい。上記製造方法は、上記シート材１１の
片面にニッケルメッキを施す。片面にニッケルメッキを
施す方法は、図３に示すように、例えば、シート材１１
の片側を、絶縁性、及び、耐熱性を有するマスク用テー
プ１２で被覆する。ニッケルメッキ処理は、この状態で
無電解ニッケルメッキ液に浸漬したり、電気めっきを行
ったりして、露出しているシート材１１の表面にニッケ
ルメッキ層４を形成することができる。上記ニッケルメ
ッキ層４の厚みは、後工程で行われる共晶接合の際に発
生する発熱を考慮して適宜決定されるが、約１〜１０μ
ｍの厚さが好ましい。上記製造方法は、ニッケルメッキ
を施した後にその表面に銀メッキを施し、シート材１１
に銀めっき層８を形成する。上記銀メッキは、無電解銀
めっき等で形成することができる。上記銀めっき層８の
厚みは後工程で行われる共晶接合に必要な厚みを考慮し
て適宜決定される。上記製造方法は、図３に示すよう
に、複数のシート材１１をマスク用テープ１２で連結し
すると、連続的にニッケルメッキ処理をすることができ
る。上記製造方法は、ニッケルメッキ処理、及び、銀め
っき処理をした後に、マスク用テープ１２を剥がすと片
面１３及び端面１４に、厚みの均一なニッケルメッキ層
４、その外面に銀めっき層８を形成したシート材１１が
得られる。

【００１６】次いで、図４に示すように、上記製造方法
は、上記シート材１１をプレスで打ち抜いて接点材３を
作製する。上記製造方法は、接点材３として使用するサ
イズ、例えば、直径５〜１０ｍｍ程度に打ち抜く。上記
製造方法は、ニッケルメッキ層４、その外面に銀めっき
層８を形成したシート材１１を打ち抜くことによって、
片面にニッケルメッキ層４、その外側に銀めっき層８を
有する接点材３を容易に得ることができる。

【００１７】上記製造方法は、上記片面にニッケルメッ
キ層４と銀めっき層８を有する接点材３を得た後に、こ
の接点材３の銀メッキを施した面３ａと固定端子台２の
先端面を共晶接合する。上記製造方法は、接点材３と固
定端子台２に電流を流すと、この界面９に７８０〜９０
０℃程度の加熱で、銀と銅の共晶接合が行われる。上記
製造方法は、固定端子台２の原料である銅と、接点材３
に形成した銀メッキ層８の銀とで、共晶接合を行うこと
で、接合を可能とするとともに、接点材３がニッケルメ
ッキ層４を内側に形成しているので、銀メッキ層８の銀
がアルミナ分散銅にしみ込むことを防ぐことができるも
のである。その結果、上記製造方法は、接合の強度が良
好な固定端子１を実現できるものである。

【００１８】その後、固定端子１は、接点装置に組み込
まれ、接点として用いられる。上記接点装置は、図６、
及び、図７に示すように、耐熱絶縁材料であるセラミッ
クからなるセラミックベース２０を備える。上記セラミ
ックベース２０は、底側が開口した略角筒状に形成され
ており、この天上面２６に設けた貫通孔２７，２７から
固定端子１、１を挿通している。上記固定端子１は、接
点材３のアルミナ分散銅が露出している面を接点面１０
として、セラミックベース２０内に突出した状態で付設
されている。上記接点装置は、セラミックベース２０の
外側に配置された固定端子１の基端部６と、セラミック
ベース２０の天上面２６の間にパイプ状のフランジ２２
を備える。上記フランジ２２は、銅からなる固定端子台
２とセラミックからなるセラミックベース２０が、異な
る材料であるために生じる熱膨張率の差を緩和するもの
である。また、フランジ２２と固定端子１の接合個所２
５、及び、フランジ２２とセラミックベース２０の接合
個所２４は、それぞれ銀ろうでろう付けが行われてい
る。また、上記接点装置は、セラミックベース２０の開
口部に金属製の枠体２１を備える。上記枠体２１は、そ
の全側端面にわたって、外方に一段広がった段部２１ａ
が形成されている。上記枠体２１とセラミックベース２
０の接合個所２３は、銀ろうでろう付けが行われてい
る。

【００１９】上記接点装置は、図８に示すように、セラ
ミックベース２０内に可動接触子３０が配置される。上
記可動接触子３０は、平板状に形成されており、固定端
子１の接点面１０と接離する間隔を有して両端部に可動
接点３１が固着されている。上記可動接触子３０は、例
えば銅系材料等で構成されている。上記可動接触子３０
は、その中央部に形成された挿通孔３４に一端３３を挿
通した可動軸３２を備える。この可動軸３２は、連接し
て接圧ばね（図示せず）を備えるものである。上記上記
接点装置は、接圧ばねの作用によって可動接触子３０を
可逆的に作動し、固定端子１の接点面１０と可動接触子
３０の可動接点３１が接離することで、電気的に接続及
び遮断がなされる。上記接点装置は、駆動部（図示せ
ず）、及び、セラミックベース２０や駆動部を収容する
ハウジングを備えて構成され、使用用途に応じ水素ガス
等を封入し、パワー負荷用リレーや電磁器開閉器等に利
用される。

【００２０】上記固定端子１は、接点材３のニッケルメ
ッキ層４で銀がアルミナ分散銅にしみ込むことを防ぐこ
とができる。その結果、上記固定端子１は、良好な接合
がなされるものである。

【００２１】

【発明の効果】本発明の固定端子の製造方法は、片面に
ニッケルメッキ層、その外側に銀めっき層を有する接点
材を容易に得ることができるとともに、接点材を固定端
子台に共晶接合で接合することで、接合の強度が良好な
固定端子を実現できる。

【００２２】本発明の固定端子は、接点材のニッケルメ
ッキ層で銀がアルミナ分散銅にしみ込むことを防ぐこと
ができる。その結果、上記固定端子は、良好な接合がな
されものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示し、固定端子の接合の
製造ステップを示した断面図である。

【図２】同上の接合後のステップを示した断面図であ
る。

【図３】同上のニッケルメッキ前の製造ステップを示し
た斜視図である。

【図４】同上の打ち抜きの製造ステップを示した斜視図
である。

【図５】同上の接合の製造ステップを示した斜視図であ
る。

【図６】接点装置の要部を示し、本発明の固定端子をセ
ラミックベースに配置した斜視図であり、（ａ）はセラ
ミックベースの天上面側からの斜視図、（ｂ）は開口側
からの断面斜視図である。

【図７】同上の断面図である。

【図８】同上で可動接触子を配置した状態の断面図であ
る。

【符号の説明】

１固定端子２固定端子台３接点材３ａ接合面４ニッケルメッキ層５端子部６基端部８銀メッキ層９界面１０接点面１１シート材２０セラミックベース３０可動接触子３１可動接点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺治大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者佐藤信大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者森川均大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 5G023 AA05 BA04 CA05 CA17 CA25 5G050 AA01 AA02 AA13 BA10 CA05 EA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】銅の固定端子台にアルミナ分散銅の接点
材を接合して固定端子を形成する固定端子の製造方法で
あって、アルミナ分散銅のシート材の片面にニッケルメ
ッキを施した後にその表面に銀メッキを施し、次いで、
このシート材を接点材のサイズに打ち抜いて接点材を得
た後に、接点材の銀メッキを施した面と固定端子台の先
端面を共晶接合することを特徴とする固定端子の製造方
法。
【請求項２】上記アルミナ分散銅のシート材は、厚み
１〜３ｍｍの短冊状に形成したものであることを特徴と
する請求項１記載の固定端子の製造方法。
【請求項３】上記固定端子台が、無酸素銅であること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の固定端子の製
造方法。
【請求項４】銅の固定端子台と、アルミナ分散銅の接
点材を接合した固定端子であって、上記接点材が、固定
端子台と接合する側の表面に被覆されたニッケルメッキ
層とその外側に銀メッキ層を有し、この銀メッキ層と固
定端子台の界面を銀と銅との共晶接合で接合してなるこ
とを特徴とする固定端子。