JP2010261067A - Plating material, and method for producing the same - Google Patents
Plating material, and method for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010261067A JP2010261067A JP2009111414A JP2009111414A JP2010261067A JP 2010261067 A JP2010261067 A JP 2010261067A JP 2009111414 A JP2009111414 A JP 2009111414A JP 2009111414 A JP2009111414 A JP 2009111414A JP 2010261067 A JP2010261067 A JP 2010261067A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- layer
- plating
- plating material
- cu6sn5
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Description
本発明は、高耐熱性及び低挿入力が要求される自動車用のコネクタに好適なめっき材料及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a plating material suitable for an automobile connector that requires high heat resistance and low insertion force, and a method for manufacturing the same.
自動車のエンジンルームなどの高温に晒される環境で使用されるコネクタには、高い耐熱性が要求されるため、コネクタに好適なめっき材料として、例えばＣｕまたはＣｕ合金からなる導電性基材の表面に、Ｎｉ下地層、Ｃｕ中間層、Ｓｎ表面層の３層構造のめっき層を形成した後、リフロー処理する手法で耐熱性を改善した製品が開発されている（特許文献１参照）。 A connector used in an environment exposed to high temperatures such as an automobile engine room is required to have high heat resistance. Therefore, as a plating material suitable for the connector, for example, on the surface of a conductive substrate made of Cu or Cu alloy. A product with improved heat resistance has been developed by a technique of forming a plating layer having a three-layer structure of a Ni underlayer, a Cu intermediate layer, and a Sn surface layer and then performing a reflow treatment (see Patent Document 1).
前記リフロー処理によって、Ｎｉ下地層より外側のＣｕ中間層のＣｕとＳｎ表面層のＳｎとが反応してＣｕ−Ｓｎ合金層が形成される。最表面であるＳｎ表面層には合金形成に寄与しなかった純Ｓｎ層が残る。 By the reflow process, Cu in the Cu intermediate layer outside the Ni underlayer reacts with Sn in the Sn surface layer to form a Cu—Sn alloy layer. A pure Sn layer that did not contribute to alloy formation remains on the outermost Sn surface layer.
前記Ｎｉ下地層を設けた場合、Ｎｉ下地層が拡散バリアとして作用するので、導電性基材のＣｕやＣｕ合金成分は、Ｓｎ表面層まで拡散しにくく、Ｃｕ−Ｓｎ合金層形成にあまり寄与しないとされている。高温環境に設置された後も、Ｎｉ下地層がバリアとなって、基材からのＣｕやＣｕ合金成分の拡散が抑止される。 When the Ni underlayer is provided, since the Ni underlayer acts as a diffusion barrier, Cu and Cu alloy components of the conductive base material hardly diffuse to the Sn surface layer, and do not contribute much to the formation of the Cu-Sn alloy layer. It is said that. Even after being installed in a high temperature environment, the Ni underlayer becomes a barrier, and the diffusion of Cu and Cu alloy components from the base material is suppressed.
持許文献１には、Ｃｕ−Ｓｎ合金としてよく知られているＣｕ６Ｓｎ５またはＣｕ３Ｓｎが、化学理論的にＣｕの体積１に対し、それぞれＳｎの体積１．９と０．８で反応して形成されることから、予めＳｎ表面層をＣｕ中間層の１．９倍より厚く形成しておけば、Ｃｕがすべて消費されても、純ＳｎからなるＳｎ表面層が残ることが示されている。 In the document 1, Cu6Sn5 or Cu3Sn, which is well known as a Cu-Sn alloy, is formed by chemically reacting with a volume of Cu of 1.9 and 0.8, respectively, against a volume of Cu of Cu. Therefore, it is shown that if the Sn surface layer is formed thicker than 1.9 times the Cu intermediate layer in advance, the Sn surface layer made of pure Sn remains even if all the Cu is consumed.
ところで、嵌合型コネクタでは、オス端子とメス端子を接触させて導電性を得ている。しかしながら、最表面であるＳｎ表面層は、柔らかいため、嵌合する際に塑性変形し、良好な導電性を確保することができるが、Ｓｎ表面層が厚いと変形量が増大するため、挿入抵抗が大きくなるという問題がある。 By the way, in the fitting type connector, the male terminal and the female terminal are brought into contact with each other to obtain conductivity. However, since the Sn surface layer, which is the outermost surface, is soft, it can be plastically deformed when fitted, and good conductivity can be ensured. However, if the Sn surface layer is thick, the amount of deformation increases, so the insertion resistance There is a problem that becomes larger.
近年は自動車のエレクトロニクス化の進展に伴い、コネクタが多ピン化しており、個々のピンの挿入抵抗の僅かな増大も無視できなくなってきている。このような理由からピンの挿入抵抗を低減すること、すなわち表面Ｓｎめっき層の厚さを薄くすることが望まれている。 In recent years, with the development of electronics in automobiles, the number of connectors has increased, and a slight increase in the insertion resistance of individual pins cannot be ignored. For these reasons, it is desired to reduce the pin insertion resistance, that is, to reduce the thickness of the surface Sn plating layer.
一方、Ｃｕ−Ｓｎ合金層、特にＣｕ６Ｓｎ５層は表面に凹凸があり、Ｓｎ表面層が薄い場合、Ｃｕ６Ｓｎ５層の凸部分が表面に露出する場合がある。リフロー処理で形成されるＣｕ６Ｓｎ５層は、表面の凹凸が均一でなく、凸部が表面に露出するまで成長するものもあれば、小さい凸部を形成するものもあるので、Ｃｕ６Ｓｎ５層の凸部の上部に存在するＳｎ表面層の厚さは、場所によって大きな違いが生じる。Ｃｕ６Ｓｎ５層の表面への露出は、接触抵抗を増大させるので、大きな問題である。 On the other hand, the Cu—Sn alloy layer, particularly the Cu6Sn5 layer has irregularities on the surface, and when the Sn surface layer is thin, the convex portion of the Cu6Sn5 layer may be exposed on the surface. The Cu6Sn5 layer formed by the reflow process has unevenness on the surface, and some of the Cu6Sn5 layer grows until the protrusions are exposed on the surface, while others form small protrusions. The thickness of the Sn surface layer present on the upper part varies greatly depending on the location. Exposure of the Cu6Sn5 layer to the surface is a major problem because it increases contact resistance.
従って、コネクタの嵌合時に挿入抵抗となる表面Ｓｎめっき層を薄く形成し、かつ、接触電気抵抗を増大させるＣｕ６Ｓｎ５層の露出が少ない表面状態が望まれている。 Therefore, a surface state is desired in which the surface Sn plating layer that serves as insertion resistance when the connector is fitted is formed thin, and the Cu6Sn5 layer that increases the contact electrical resistance is less exposed.
Ｃｕ−Ｓｎ合金としては、Ｃｕ６Ｓｎ５とＣｕ３Ｓｎが知られている。これらは、ともに硬く、柔らかいＳｎ表面層の下にＣｕ６Ｓｎ５層が存在することでピン挿入抵抗を低減している。Ｃｕ３Ｓｎは、Ｃｕ６Ｓｎ５に比べて脆いため、曲げ加工性などが低下する場合があるので、薄いほうが良く、好ましくはＣｕ３Ｓｎを形成せずＣｕ６Ｓｎ５のみであることが望ましい。 Cu6Sn5 and Cu3Sn are known as Cu-Sn alloys. These are both hard, and the pin insertion resistance is reduced by the presence of the Cu6Sn5 layer under the soft Sn surface layer. Since Cu3Sn is more fragile than Cu6Sn5, bending workability and the like may be lowered. Therefore, it is preferable that the thickness is thinner, and it is preferable that only Cu6Sn5 is formed without forming Cu3Sn.
本発明は、前記事情を考慮してなされたものであり、挿入抵抗および接触電気抵抗を小さくすることができるめっき材料およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a plating material capable of reducing the insertion resistance and the contact electric resistance, and a method for manufacturing the same.
前記目的を達成するために、本発明は、ＣｕまたはＣｕ合金からなる基材上に、少なくともＣｕ−Ｓｎ合金中間層と、Ｓｎ表面層とをこの順序で有することを特徴とするめっき材料において、前記Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層の表面粗さを表すパラメータである十点平均粗さＲｚμｍと、最大高さＲｙμｍとの関係が、Ｒｙ／Ｒｚ＜１．３を満たし、かつ、前記十点平均粗さＲｚと、前記Ｓｎ表面層の平均厚さｔが、Ｒｚ（６−π）／６≦ｔ≦Ｒｚ（６−π）／６＋０．３を満たす関係にあることを特徴とするめっき材料である。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a plating material characterized by having at least a Cu-Sn alloy intermediate layer and a Sn surface layer in this order on a substrate made of Cu or a Cu alloy. The relationship between the 10-point average roughness Rz μm, which is a parameter representing the surface roughness of the Cu—Sn alloy intermediate layer, and the maximum height Ry μm satisfies Ry / Rz <1.3, and the 10-point average roughness The plating material is characterized in that the thickness Rz and the average thickness t of the Sn surface layer satisfy the relationship of Rz (6-π) / 6 ≦ t ≦ Rz (6-π) /6+0.3. .
この場合、前記Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層は、Ｃｕ６Ｓｎ５合金単体のめっき層であることが好ましい。前記ＣｕまたはＣｕ合金からなる基材と、前記Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層との間に、ＮｉまたはＮｉ合金からなる下地層を有することが好ましい。 In this case, it is preferable that the said Cu-Sn alloy intermediate | middle layer is a plating layer of Cu6Sn5 alloy single-piece | unit. It is preferable to have a base layer made of Ni or Ni alloy between the base material made of Cu or Cu alloy and the Cu—Sn alloy intermediate layer.
また、本発明は、ＣｕまたはＣｕ合金からなる基材上に、少なくともＣｕイオン、Ｓｎイオン、及びポリオキシエチレンαナフトール（ＰＯＥＮ）を含有するスルホコハク酸水溶液から、Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層を電着する工程と、Ｓｎイオンを含有する電解液からＳｎ表面層を電着する工程とをこの順序で有し、さらにこの後にリフロー熱処理を行う工程を有することを特徴とするめっき材料の製造方法である。 The present invention also provides an electrodeposition of a Cu-Sn alloy intermediate layer from a sulfosuccinic acid aqueous solution containing at least Cu ions, Sn ions, and polyoxyethylene α-naphthol (POEN) on a substrate made of Cu or a Cu alloy. And a step of electrodepositing a Sn surface layer from an electrolytic solution containing Sn ions in this order, and further comprising a step of performing a reflow heat treatment thereafter. .
この場合、前記Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層は、Ｃｕ６Ｓｎ５合金単体のめっき層であることが好ましい。前記Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層を電着する工程の前に、Ｎｉイオンを含有する電解液から、ＮｉまたはＮｉ合金からなる下地層を電着する工程を含むことが好ましい。前記リフロー熱処理を行う工程は、Ｓｎの融点以上かつＣｕ６Ｓｎ５合金単体の融点以下の温度で行い、かつ前記Ｓｎ表面層が完全に融解する時間で行うことが好ましい。 In this case, it is preferable that the said Cu-Sn alloy intermediate | middle layer is a plating layer of Cu6Sn5 alloy single-piece | unit. Preferably, before the step of electrodepositing the Cu—Sn alloy intermediate layer, a step of electrodepositing a base layer made of Ni or Ni alloy from an electrolytic solution containing Ni ions is included. The step of performing the reflow heat treatment is preferably performed at a temperature equal to or higher than the melting point of Sn and equal to or lower than the melting point of the Cu6Sn5 alloy alone, and the time required for the Sn surface layer to completely melt.
本発明によれば、挿入抵抗および接触電気抵抗を低く維持することができる。 According to the present invention, the insertion resistance and the contact electrical resistance can be kept low.
以下に、本発明を実施するための形態を添付図面に基いて詳述する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is explained in full detail based on an accompanying drawing.
本発明の第１の実施形態であるめっき材料の一例を図１に示し、第２の実施形態であるめっき材料を図２に示す。第１実施形態のめっき材料は、導電性を有する基材１上に、めっき法によってＣｕ−Ｓｎ合金中間層２と、Ｓｎ表面層３とをこの順序で形成してなる。前記基材１はＣｕまたはＣｕ合金からなっている。 An example of the plating material according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. 1, and the plating material according to the second embodiment is shown in FIG. The plating material of 1st Embodiment forms the Cu-Sn alloy intermediate | middle layer 2 and the Sn surface layer 3 in this order by the plating method on the base material 1 which has electroconductivity. The substrate 1 is made of Cu or a Cu alloy.
前記めっき材料の製造方法は、基材１上に、少なくともＣｕイオン、Ｓｎイオン、及びポリオキシエチレンαナフトール（ＰＯＥＮ）を含有するスルホコハク酸水溶液から、Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層を電着する工程と、Ｓｎイオンを含有する電解液からＳｎ表面層を電着する工程とをこの順序で有し、さらにこの後にリフロー熱処理を行う工程を有している。 The method for producing the plating material includes a step of electrodepositing a Cu—Sn alloy intermediate layer on a substrate 1 from a sulfosuccinic acid aqueous solution containing at least Cu ions, Sn ions, and polyoxyethylene α-naphthol (POEN); And a step of electrodepositing a Sn surface layer from an electrolytic solution containing Sn ions in this order, and further a step of performing a reflow heat treatment.
第２実施形態のめっき材料は、第１実施形態のめっき材料における基材１と、前記Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層２との間に、ＮｉまたはＮｉ合金からなる下地層（以下、Ｎｉ下地層ともいう。）４を有している。このめっき材料の製造方法では、前記製造方法における前記Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層を電着する工程の前に、Ｎｉイオンを含有する電解液から、基材１の表面にＮｉ下地層４を電着する工程を含んでいる。 The plating material of the second embodiment is a base layer made of Ni or Ni alloy (hereinafter referred to as Ni base layer) between the base material 1 in the plating material of the first embodiment and the Cu—Sn alloy intermediate layer 2. It has 4). In this plating material manufacturing method, before the step of electrodepositing the Cu—Sn alloy intermediate layer in the manufacturing method, the Ni underlayer 4 is electrodeposited on the surface of the substrate 1 from the electrolytic solution containing Ni ions. The process to do is included.
前記Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層２は、例えばＣｕ６Ｓｎ５合金単体のめっき層からなっていることが好ましい。また、前記リフロー熱処理を行う工程は、Ｓｎの融点以上かつＣｕ６Ｓｎ５合金単体の融点以下の温度で行い、かつ前記Ｓｎ表面層が完全に融解する時間で行うことが好ましい。 It is preferable that the said Cu-Sn alloy intermediate | middle layer 2 consists of a plating layer of Cu6Sn5 alloy single-piece | unit, for example. The step of performing the reflow heat treatment is preferably performed at a temperature not lower than the melting point of Sn and not higher than the melting point of the Cu6Sn5 alloy alone, and in a time required for the Sn surface layer to completely melt.
この場合、前記Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層の表面の十点平均粗さＲｚμｍと、最大高さＲｙμｍとの関係が、Ｒｙ／Ｒｚ＜１．３を満たし、かつ、前記十点平均粗さＲｚμｍと、前記Ｓｎ表面層の平均厚さｔμｍが、Ｒｚ（６−π）／６≦ｔ≦Ｒｚ（６−π）／６＋０．３を満たす関係にあることが必要である。 In this case, the relationship between the ten-point average roughness Rz μm of the surface of the Cu—Sn alloy intermediate layer and the maximum height Ry μm satisfies Ry / Rz <1.3, and the ten-point average roughness Rz μm The average thickness t μm of the Sn surface layer needs to satisfy the relationship of Rz (6-π) / 6 ≦ t ≦ Rz (6-π) /6+0.3.
従来のリフロー熱処理過程で形成されるＣｕ６Ｓｎ５層は、凹凸が平均で、Ｒｙ／Ｒｚが１．５程度となり、そのため、合金層が表面に露出したり、或いは起伏の小さい凸部であっても上部に厚いＳｎ層が残存したりする場合があることから、これを防止するために、Ｒｙ／Ｒｚが１．３未満とされる。 The Cu6Sn5 layer formed in the conventional reflow heat treatment process has an unevenness on average, and Ry / Rz is about 1.5. Therefore, even if the alloy layer is exposed on the surface or is a protrusion with small undulations, In order to prevent this, a thick Sn layer may remain, so that Ry / Rz is set to less than 1.3.
また、Ｓｎ表面層３は、Ｃｕ６Ｓｎ５の凹凸形状を反映してめっきされるが、リフロー熱処理によって、平坦化される。そのため、Ｓｎめっき量は、そのめっきがＣｕ６Ｓｎ５の凹部を埋め得る量が必要である。さらに接触電気抵抗を低く維持するために、Ｃｕ６Ｓｎ５の凸部上に適当な厚さのＳｎ表面層３が必要である。鋭意研究の結果、このＳｎめっき量は、平均厚さ換算で、Ｒｚ（６−π）／６以上であり、かつＲｚ（６−π）／６＋０．３以下であることが判明した。 Further, the Sn surface layer 3 is plated to reflect the uneven shape of Cu6Sn5, but is planarized by reflow heat treatment. Therefore, the Sn plating amount needs to be an amount by which the plating can fill the concave portion of Cu6Sn5. Furthermore, in order to keep the contact electric resistance low, the Sn surface layer 3 having an appropriate thickness is necessary on the convex portion of Cu6Sn5. As a result of intensive studies, it was found that the Sn plating amount is Rz (6-π) / 6 or more and Rz (6-π) /6+0.3 or less in terms of average thickness.
また、従来のリフロー熱処理で形成された合金層には、Ｃｕ６Ｓｎ５だけでなく、Ｃｕ側に脆い性質を有するＣｕ３Ｓｎが存在する。これに対して、本実施形態のＣｕ−Ｓｎ合金めっきによれば、均一な凹凸を有するＣｕ６Ｓｎ５単体の層を形成でき、Ｃｕ３Ｓｎは形成されない。Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層は、Ｃｕ６Ｓｎ５単体であることが、Ｘ線回折で確認することができた。 Further, in the alloy layer formed by the conventional reflow heat treatment, not only Cu6Sn5 but also Cu3Sn having brittle properties on the Cu side exists. On the other hand, according to the Cu—Sn alloy plating of the present embodiment, a Cu6Sn5 single layer having uniform unevenness can be formed, and Cu3Sn is not formed. It was confirmed by X-ray diffraction that the Cu—Sn alloy intermediate layer was Cu6Sn5 alone.
リフロー熱処理の温度は、Ｓｎの融点である２３２℃以上で、かつＣｕ６Ｓｎ５の融点である４１５℃以下である必要がある。Ｃｕ６Ｓｎ５合金層は、Ｃｕイオン、Ｓｎイオン、及びポリオキシエチレンαナフトール（ＰＯＥＮ）を含有するスルホコハク酸水溶液から電気めっき法で形成する。ＣｕイオンおよびＳｎイオンは、硫酸塩で供給することが望ましいが、塩酸塩、硝酸塩、炭酸塩でも供給することが可能である。ＣｕイオンとＳｎイオンの濃度比を変えることで、Ｃｕ−Ｓｎ合金の組成を変化させることが可能である。 The temperature of the reflow heat treatment needs to be 232 ° C. or higher, which is the melting point of Sn, and 415 ° C. or lower, which is the melting point of Cu 6 Sn 5. The Cu6Sn5 alloy layer is formed by electroplating from a sulfosuccinic acid aqueous solution containing Cu ions, Sn ions, and polyoxyethylene α-naphthol (POEN). Although it is desirable to supply Cu ions and Sn ions as sulfates, they can also be supplied as hydrochlorides, nitrates, and carbonates. It is possible to change the composition of the Cu—Sn alloy by changing the concentration ratio of Cu ions and Sn ions.
ＰＯＥＮは、Ｃｕ−Ｓｎ合金めっき表面を粗面化する効果がある。Ｎｉ下地層４は、ワット浴、スルファミン酸浴、またはホウフッ化浴から電気めっきで形成することができる。Ｓｎ表面層３は、硫酸浴、ホウフッ化浴、アルカノールスルホン酸浴から電気めっきで形成することができる。 POEN has the effect of roughening the Cu—Sn alloy plating surface. The Ni underlayer 4 can be formed by electroplating from a watt bath, a sulfamic acid bath, or a borofluoride bath. The Sn surface layer 3 can be formed by electroplating from a sulfuric acid bath, a borofluoride bath, or an alkanol sulfonic acid bath.
Ｎｉ下地層４は、ＣｕまたはＣｕ合金からなる基材１からＣｕがＣｕ−Ｓｎ合金中間層２に拡散するのを防ぐバリアの働きをする。自動車エンジンルームなどの高温環境に使用された場合でも、Ｃｕが拡散して接触抵抗が増大する現象を抑制することができる。 The Ni underlayer 4 functions as a barrier that prevents Cu from diffusing into the Cu—Sn alloy intermediate layer 2 from the base material 1 made of Cu or Cu alloy. Even when used in a high temperature environment such as an automobile engine room, the phenomenon that Cu diffuses and contact resistance increases can be suppressed.
０．１ｍｍ厚さのコルソン系合金箔（日立電線（株）製ＨＣＬ３０Ｓ箔）を使用し表１の条件で陰極電解脱脂、陽極電解脱脂、酸洗、Ｎｉめっき、ＣｕあるいはＣｕ−Ｓｎ合金めっき、Ｓｎめっきを施した後、リフロー処理した。めっき厚さはめっき時間で制御した。 Using a 0.1 mm thick Corson alloy foil (HCL30S foil manufactured by Hitachi Cable Ltd.) under the conditions of Table 1, cathodic electrolytic degreasing, anodic electrolytic degreasing, pickling, Ni plating, Cu or Cu-Sn alloy plating, After Sn plating, reflow treatment was performed. The plating thickness was controlled by the plating time.
リフロー処理の条件は、直径４ｃｍの試料出し入れ口を設けたマッフル炉で設定温度４８０℃（試料温度はＳｎ融点＋１０℃）、処理時間１０秒とした。 The conditions for the reflow treatment were a set temperature of 480 ° C. (sample temperature is Sn melting point + 10 ° C.) and a treatment time of 10 seconds in a muffle furnace provided with a sample outlet with a diameter of 4 cm.
評価方法は、以下のとおりである。 The evaluation method is as follows.
全Ｓｎめっき厚さは、蛍光Ｘ線膜厚計（ＳＩＩ製ＳＦＴ９４５０）で測定した。合金を形成していないＳｎ厚さは、電解式膜厚計（電測製クロノテクノスター）で測定した。Ｎｉめっき厚さは、Ｎｉめっきのみを施し蛍光Ｘ線膜厚計で測定した。Ｃｕめっき厚さは、同条件でＮｉ基材にＣｕめっきし、蛍光Ｘ線膜厚計で測定した。Ｃｕ６Ｓｎ５層の表面粗さは、比重１．１８の塩酸１７０ｍＬを水１０００ｍＬで希釈した液を用いて純Ｓｎ層を溶解し、表面粗さ計で測定した。摩擦係数は、バウデン試験機（１回日のストロークの値）で測定した。接触電気抵抗は、四端子法で測定し、１６０℃×４８時間加熱後の値を示した。 The total Sn plating thickness was measured with a fluorescent X-ray film thickness meter (SFT 9450 manufactured by SII). The Sn thickness not forming the alloy was measured with an electrolytic film thickness meter (Denki Chrono Techno Star). The Ni plating thickness was measured with a fluorescent X-ray film thickness meter after applying only Ni plating. The Cu plating thickness was measured with a fluorescent X-ray film thickness meter after Cu was plated on a Ni substrate under the same conditions. The surface roughness of the Cu6Sn5 layer was measured with a surface roughness meter by dissolving a pure Sn layer using a solution obtained by diluting 170 mL of hydrochloric acid having a specific gravity of 1.18 with 1000 mL of water. The coefficient of friction was measured with a Bowden testing machine (value of stroke per day). The contact electric resistance was measured by a four-terminal method, and a value after heating at 160 ° C. for 48 hours was shown.
表２に評価結果を示す。ＣｕＳｎ合金めっきの電流密度Ｄｋと通電量Ｑを変えることで、Ｃｕ―Ｓｎ合金層表面粗さの十点平均粗さＲｚを０．９から５．０μｍまで変化させた。リフロー後のＳｎ平均厚さは、０．２〜３．０μｍとした。 Table 2 shows the evaluation results. By changing the current density Dk and the energization amount Q of the CuSn alloy plating, the ten-point average roughness Rz of the Cu—Sn alloy layer surface roughness was changed from 0.9 to 5.0 μm. The Sn average thickness after reflow was 0.2 to 3.0 μm.
平均Ｓｎ厚さが実施例より小さいものは、表面にＣｕ−Ｓｎが露出しているため加熱すると絶縁性の酸化膜が形成され、接触抵抗が増加した。 When the average Sn thickness was smaller than that of the example, Cu—Sn was exposed on the surface, so that when heated, an insulating oxide film was formed and the contact resistance increased.
一方、平均Ｓｎ厚さが実施例よりも大きいものは、加熱しても絶縁性の酸化膜は成長しないが、厚いＳｎが抵抗となって摩擦係数が増大した。実施例の範囲では、接触抵抗と摩擦係数が両方とも良好な値を示した。 On the other hand, when the average Sn thickness was larger than that of the example, an insulating oxide film did not grow even when heated, but thick Sn became a resistance and the friction coefficient increased. In the range of the examples, both the contact resistance and the friction coefficient showed good values.
従来法でＣｕめっきとＳｎめっきをこの順に施し、リフロー処理してＣｕ−Ｓｎ合金層を形成した場合は、平均Ｓｎめっき厚さが実施例の範囲内であっても、Ｒｙ/Ｒｚが実施例を外れるため、すなわち、Ｃｕ−Ｓｎ合金凸部サイズのバラツキが大きいため、部分的に露出したＣｕ−Ｓｎが加熱後の接触抵抗を増大させ、さらに部分的に厚いＳｎ層が摩擦抵抗を増大させた。 When Cu plating and Sn plating are applied in this order by the conventional method and a Cu—Sn alloy layer is formed by reflow treatment, even if the average Sn plating thickness is within the range of the examples, Ry / Rz is the example. In other words, because the variation in the size of the Cu-Sn alloy convex portion is large, the partially exposed Cu-Sn increases the contact resistance after heating, and the partially thick Sn layer increases the frictional resistance. It was.
これに対して、本発明の実施形態ないし実施例によれば、コネクタ材として要求される持性を満足することができる。すなわち、嵌合時の挿入抵抗の増大を招くＳｎ量を低減し、さらにＣｕ６Ｓｎ５層の表面露出に起因する接触電気抵抗増加の少ないめっき材料が得られ、挿入抵抗および接触電気抵抗を低く維持することができるコネクタ材を実現することができる。 On the other hand, according to the embodiment or the example of the present invention, it is possible to satisfy the durability required as a connector material. That is, the amount of Sn that causes an increase in insertion resistance at the time of fitting can be reduced, and a plating material with a small increase in contact electric resistance due to the surface exposure of the Cu6Sn5 layer can be obtained, and the insertion resistance and the contact electric resistance can be kept low. The connector material which can do is realizable.
１ 基材
２ Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層
３ Ｓｎ表面層
４ Ｎｉ下地層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Cu-Sn alloy intermediate | middle layer 3 Sn surface layer 4 Ni base layer
Claims (7)
前記Ｃｕ−Ｓｎ合金中間層の表面粗さを表すパラメータである十点平均粗さＲｚμｍと、最大高さＲｙμｍとの関係が、
Ｒｙ／Ｒｚ＜１．３
を満たし、
かつ、前記十点平均粗さＲｚと、前記Ｓｎ表面層の平均厚さｔμｍが、
Ｒｚ（６−π）／６≦ｔ≦Ｒｚ（６−π）／６＋０．３
を満たす関係にあることを特徴とするめっき材料。 In the plating material characterized by having at least a Cu-Sn alloy intermediate layer and a Sn surface layer in this order on a substrate made of Cu or Cu alloy,
The relationship between the ten-point average roughness Rz μm, which is a parameter representing the surface roughness of the Cu—Sn alloy intermediate layer, and the maximum height Ry μm,
Ry / Rz <1.3
The filling,
And the ten-point average roughness Rz and the average thickness t μm of the Sn surface layer are as follows:
Rz (6-π) / 6 ≦ t ≦ Rz (6-π) /6+0.3
A plating material characterized by satisfying a relationship.
Ｓｎイオンを含有する電解液からＳｎ表面層を電着する工程とをこの順序で有し、
さらにこの後にリフロー熱処理を行う工程を有することを特徴とするめっき材料の製造方法。 Electrodepositing a Cu-Sn alloy intermediate layer from a sulfosuccinic acid aqueous solution containing at least Cu ions, Sn ions, and polyoxyethylene α-naphthol (POEN) on a substrate made of Cu or Cu alloy;
Electrodepositing the Sn surface layer from an electrolyte containing Sn ions in this order,
Furthermore, the manufacturing method of the plating material characterized by having the process of performing reflow heat processing after this.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009111414A JP2010261067A (en) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Plating material, and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009111414A JP2010261067A (en) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Plating material, and method for producing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010261067A true JP2010261067A (en) | 2010-11-18 |
Family
ID=43359403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009111414A Pending JP2010261067A (en) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Plating material, and method for producing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010261067A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015122505A1 (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-20 | 株式会社神戸製鋼所 | Copper alloy sheet strip with surface coating layer having superior heat resistance |
| CN107058956A (en) * | 2017-04-13 | 2017-08-18 | 厦门大学 | A kind of method for fast mfg of the full IMC micro convex points of six tin of copper five |
| JP2018116877A (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | 古河電気工業株式会社 | Fitting type terminal |
| CN115175466A (en) * | 2022-07-04 | 2022-10-11 | 江苏富乐华半导体科技股份有限公司 | Welding method for improving electroplating tin-nickel alloy on surface of ceramic copper-clad substrate |
-
2009
- 2009-04-30 JP JP2009111414A patent/JP2010261067A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015122505A1 (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-20 | 株式会社神戸製鋼所 | Copper alloy sheet strip with surface coating layer having superior heat resistance |
| JP2015151570A (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-24 | 株式会社神戸製鋼所 | Copper alloy sheet strip with surface coating layer excellent in heat resistance |
| CN105960484A (en) * | 2014-02-13 | 2016-09-21 | 株式会社神户制钢所 | Copper alloy sheet strip with surface coating layer having superior heat resistance |
| CN105960484B (en) * | 2014-02-13 | 2019-01-15 | 株式会社神户制钢所 | The copper alloy lath of the belt surface clad of excellent heat resistance |
| US10415130B2 (en) | 2014-02-13 | 2019-09-17 | Kobe Steel, Ltd. | Copper alloy sheet strip with surface coating layer excellent in heat resistance |
| JP2018116877A (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | 古河電気工業株式会社 | Fitting type terminal |
| CN107058956A (en) * | 2017-04-13 | 2017-08-18 | 厦门大学 | A kind of method for fast mfg of the full IMC micro convex points of six tin of copper five |
| CN115175466A (en) * | 2022-07-04 | 2022-10-11 | 江苏富乐华半导体科技股份有限公司 | Welding method for improving electroplating tin-nickel alloy on surface of ceramic copper-clad substrate |
| CN115175466B (en) * | 2022-07-04 | 2023-06-06 | 江苏富乐华半导体科技股份有限公司 | Welding method for improving electroplated tin-nickel alloy on surface of ceramic copper-clad substrate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5280957B2 (en) | Conductive member and manufacturing method thereof | |
| JP4319247B1 (en) | Conductive member and manufacturing method thereof | |
| JP5667543B2 (en) | Silver plating material and method for producing the same | |
| CN101981234B (en) | Tinned copper alloy bar with excellent abrasion resistance, insertion properties, and heat resistance | |
| JP2009007668A (en) | Metal material for electrical electronic component | |
| JP6734185B2 (en) | Sn plated material and manufacturing method thereof | |
| JP2010265542A (en) | Conductive member and manufacturing method thereof | |
| JP2010196084A (en) | Electroconductive member and production method therefor | |
| JP2009135097A (en) | Metal material for electric and electronic equipment, method of manufacturing metal material for electric and electronic equipment | |
| CN104425940A (en) | Tin-plated copper-alloy material for terminal having excellent insertion/extraction performance | |
| JP6940380B2 (en) | Sn plating material and its manufacturing method | |
| JP5692799B2 (en) | Sn plating material and method for producing the same | |
| JP5313773B2 (en) | Plated copper strip and method for producing the same | |
| JP2010261067A (en) | Plating material, and method for producing the same | |
| JP2015110829A (en) | Tin-plated copper-alloy terminal material | |
| JP2008248332A (en) | Tin-plated strip and its production method | |
| JP5325734B2 (en) | Conductive member and manufacturing method thereof | |
| JP7187162B2 (en) | Sn-plated material and its manufacturing method | |
| CN110326168B (en) | Corrosion-resistant terminal material, corrosion-resistant terminal, and wire terminal structure | |
| WO2018105388A1 (en) | Sn plating material and production method therefor | |
| JP2014080672A (en) | Silver plated material and method for producing the same | |
| JP6086531B2 (en) | Silver plating material | |
| JP2011099128A (en) | Plated member and method for manufacturing the same | |
| JP2011219822A (en) | Conductive member and method for manufacturing the same | |
| JP7060514B2 (en) | Conductive strip |