JP2011063875A - 導電部材及びその製造方法 - Google Patents
導電部材及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011063875A JP2011063875A JP2009231258A JP2009231258A JP2011063875A JP 2011063875 A JP2011063875 A JP 2011063875A JP 2009231258 A JP2009231258 A JP 2009231258A JP 2009231258 A JP2009231258 A JP 2009231258A JP 2011063875 A JP2011063875 A JP 2011063875A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- plating
- intermetallic compound
- conductive member
- alloy
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 241
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 76
- 229910017755 Cu-Sn Inorganic materials 0.000 claims abstract description 61
- 229910017927 Cu—Sn Inorganic materials 0.000 claims abstract description 61
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 109
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 46
- 229910017482 Cu 6 Sn 5 Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 30
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 23
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 18
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 8
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 139
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 138
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 112
- 238000000034 method Methods 0.000 description 26
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 14
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 14
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001096 P alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000905 alloy phase Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N dioxoiridium Chemical compound O=[Ir]=O HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017518 Cu Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017526 Cu-Cr-Zr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017752 Cu-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017810 Cu—Cr—Zr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017827 Cu—Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017876 Cu—Ni—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017943 Cu—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000080590 Niso Species 0.000 description 1
- 229910009038 Sn—P Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 chlorine ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N dexamethasone Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1C[C@@H](C)[C@@](C(=O)CO)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910000457 iridium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- RCIVOBGSMSSVTR-UHFFFAOYSA-L stannous sulfate Chemical compound [SnH2+2].[O-]S([O-])(=O)=O RCIVOBGSMSSVTR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000375 tin(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
【解決手段】Cu系基材1の表面に、Ni系下地層2を介して、Cu−Sn金属間化合物層3、Sn系表面層4がこの順に形成されるとともに、Cu−Sn金属間化合物層3はさらに、Ni系下地層2の上に配置されるCu3Sn層5と、Cu3Sn層5の上に配置されるCu6Sn5層6とからなり、これらCu3Sn層5及びCu6Sn5合金層6を合わせたCu−Sn金属間化合物層3の凹部7の厚さXが0.05〜1.5μmとされ、かつ、Ni系下地層2に対するCu3Sn層5の面積被覆率が60%以上であり、また、Ni系下地層2が、X線回折による結晶面の相対X線強度において、(220)強度が5〜60%であり、更に、ホウ素フリーである。
【選択図】 図1
Description
そのような導電部材として、例えば特許文献1又は特許文献2記載のものがある。これら特許文献記載の導電部材は、Cu又はCu合金からなる基材の表面にNi、Cu、Snを順にめっきして3層のめっき層を形成した後に、加熱してリフロー処理することにより、最表面層にSn層が形成され、Ni層とSn層との間にCu−Sn金属間化合物層(例えばCu6Sn5)が形成された構成とされている。
一方、コネクタに用いる場合には、回路の高密度化に伴いコネクタも多極化し、自動車配線の組み立て時の挿入力が大きくなってきているため、挿抜力を小さくすることができる導電部材が求められている。
そこで、従来のめっき表面を分析したところ、従来技術のめっき材の断面は母材の銅又は銅合金、Ni層、Cu6Sn5層、Sn系表面層の3層構造となっているが、Ni層の上のごく一部にCu3Sn層が存在することを確認した。そして、このCu6Sn5層とCu3Sn層とがNi層の上に所定の状態で混在していることが、高温時の接触抵抗、カーケンダルボイドの発生、コネクタでの使用時の挿抜力に影響することを見出した。
また、バリア層としてさらに強固なNi層を追及するために、Ni層中のX線回折による結晶面の相対X線強度との関係を調べたところ、(220)強度が5〜60%であると、Ni層のNiのCu−Sn金属間化合物層への拡散(移動)が殆んど起きないことを見出した。
即ち、Ni層として、X線回折による結晶面の相対X線強度において(220)強度が5〜60%であり、更に、ホウ素フリーであることにて、バリア層として強固で柔軟な下地層となり得ることがわかった。
また、ホウ素については、最近の排水規制の強化の面からもNiめっき浴中に含まれないことが好ましい。
また、Ni系下地層に対するCu3Sn層の面積被覆率が60%以上としたのは、その被覆率が低いと、被覆されていない部分から高温時にNi系下地層のNi原子がCu6Sn5層に拡散して、Ni系下地層に欠損が発生し、その欠損部分から基材のCuが拡散することにより上記の場合と同様に接触抵抗の増大やカーケンダルボイドの発生を招くからである。この高温時の接触抵抗の増大やカーケンダルボイドの発生を防止して、従来技術以上の耐熱性を実現するためには、Ni系下地層が少なくとも60%以上被覆されていることが必要であり、さらに80%以上の面積被覆率とすることが望ましい。
また、Ni系下地層を被覆しているCu3Sn層の平均厚みが0.01μm未満であると、Ni系下地層の拡散を抑える効果が乏しい。また、Cu3Sn層の厚みが0.5μmを超えると、高温時にCu3Sn層がCu6Sn5層に変化し、Sn系表面層を減少させ、接触抵抗が高くなるため好ましくない。
この平均厚さは、Cu3Sn層の部分で、その厚さを複数個所測定したときの平均値である。
しかも、前述したように二層構造のCu−Sn金属間化合物層によりNi系下地層の欠損を防止していることと相俟って、バリア機能の高いNi系下地層となり、NiとSnとの反応は殆ど起きることはない。
Ni系下地層中にホウ素が含有されていないものの方が、Ni層の曲げ加工性を向上させ、コネクタ雌端子等の柔軟性を必要とする使用に好適だからである。
ホウ素は従来からNiめっき浴の成分として使用され、Niめっき層への混在にてめっき皮膜強度を高くし、Niの上層への拡散を防ぐ効果もあるが、逆にめっき皮膜の柔軟性をなくし、最近の排水規制の強化の面からも使用が制限される。
母材のCu系基材のX線回折による結晶面の相対X線強度において、(220)強度が50%以上あり、かつ、Ni系下地層中のX線回折による結晶面の相対X線強度において、(220)強度が30〜60%であると、Cu系基材のNi系下地層中への拡散が殆んど起きない。即ち、母材のCu系基材はNi系下地層と殆んど反応を起さない。
また、Cuめっきにおいても、高電流密度でのCuめっきは粒界密度を増加させ、均一な合金層形成を助けると同時に被覆率の高いCu3Sn層を形成することが可能となる。
また、Snめっきの電流密度を10〜30A/dm2としたのは、電流密度が10A/dm2未満ではSnの粒界密度が低くなって、合金化する際に平滑なCu−Sn金属間化合物層を形成する効果が乏しく、一方、電流密度が30A/dm2を超えると、電流効率が著しく低下するため望ましくないからである。
従来技術よりも高電流密度でCu又はCu合金とSn又はSn合金のめっき処理を行い、なおかつ、めっき後、速やかにリフロー処理を行うことにより、リフロー時にCuとSnが活発に反応し、Cu3Sn層によりNi系下地層を多く被覆し、均一なCu6Sn5層が生成される。
また、加熱工程でのピーク温度が240℃未満であると、Snが均一に溶融せず、ピーク温度が300℃を超えると、金属間化合物が急激に成長しCu−Sn金属間化合物層の凹凸が大きくなるので好ましくない。
このようにめっきの電析条件とリフロー条件を緻密に制御することによって、二層構造で凹凸が少なくCu3Sn層による被覆率の高いCu−Sn金属間化合物層を得ることができる。
この実施形態の導電部材10は、例えば自動車の車載用コネクタの端子に用いられるものであり、図1に示すように、Cu系基材1の表面に、Ni系下地層2を介して、Cu−Sn金属間化合物層3、Sn系表面層4がこの順に形成されるとともに、Cu−Sn金属間化合物層3はさらに、Cu3Sn層5とCu6Sn5層6とから構成されている。
系合金、Cu−Sn−P系合金が好適であり、例えば、三菱伸銅株式会社製MSP1,MZC1,MAX251C,MAX375,MAX126が好適に用いられる。
(220)強度とは結晶面が(220)面のX線強度であり、相対X線強度とは、X線回折により結晶面(111)、(200)、(220)、(311)面の回折ピーク強度の相対比率をいい、これら(111)、(200)、(220)、(311)面の各ピーク強度の合計に対する比率である。
この凹部7の厚さXが0.05μm未満では、高温時に凹部7からSnがNi系下地層2へと拡散し、Ni系下地層2に欠損が発生するおそれがある。表面層4を形成しているSnは、端子の接触抵抗を低く維持するものであるが、Ni系下地層2に欠損が生じると、Cu系基材1のCuが拡散してCu−Sn合金層3が成長し、そのCu6Sn5層6が導電部材10の表面まで達し、これにより、表面にCu酸化物が形成され、接触抵抗を増大させることになる。また、このとき、Ni系下地層2の欠損部からのCuの拡散により、これらの界面にカーケンダルボイドも発生し易い。したがって、凹部7の厚さXは最低0.05μm必要であり、より好ましくは0.1μmあるとよい。
一方、凹部7におけるCu3Sn層5とCu6Sn5合金層6とを合わせた厚さXが1.5μmを超えると、Cu−Sn金属間化合物層3がもろくなり、曲げ加工時にめっき皮膜の剥離が発生しやすくなる。
この凹部7に対する凸部8の比率は、例えば、凹部7の厚さXが0.3μmで、凸部8の厚さYが0.5μmであると、その比率(Y/X)は、1.67である。この場合、Cu3Sn層5とCu6Sn5層6とを合わせたCu−Sn金属間化合物層3の厚さは、最大で2μmとするのが望ましい。
この面積被覆率は、皮膜を集束イオンビーム(FIB;Focused Ion Beam)により断面加工し、走査イオン顕微鏡(SIM;Scanning Ion Microscope)で観察した表面の走査イオン像(SIM像)から確認することができる。
まず、Cu系基材として、Cu又はCu合金の板材を用意する。このCu系基材は前述したように結晶面(111)、(200)、(220)、(311)面のX線強度で、(220)面が最も強く、その相対X線強度が50%以上であるものを使用する。これを脱脂、酸洗等によって表面を清浄にした後、Niめっき、Cuめっき、Snめっきをこの順序で順次行う。また、各めっき処理の間には、酸洗又は水洗処理を行う。
これらの各めっき条件をまとめると、以下の表1〜表3に示す通りとなる。
すなわち、リフロー処理はCO還元性雰囲気にした加熱炉内でめっき後の処理材を20〜75℃/秒の昇温速度で240〜300℃のピーク温度まで2.9〜11秒間加熱する加熱工程と、そのピーク温度に達した後、30℃/秒以下の冷却速度で2〜10秒間冷却する一次冷却工程と、一次冷却後に100〜250℃/秒の冷却速度で0.5〜5秒間冷却する二次冷却工程とを有する処理とする。一次冷却工程は空冷により、二次冷却工程は10〜90℃の水を用いた水冷により行われる。
Cu合金板(Cu系基材)として、厚さ0.25mmの三菱伸銅株式会社製MAX251C材を用い、これにNi、Cu、Snの各めっき処理を順次行った。この場合、表4に示すように、各めっき処理の電流密度を変えて複数の試料を作成した。各めっき層の目標厚さについては、Niめっき層の厚さは0.3μm、Cuめっき層の厚さは0.3μm、Snめっき層の厚さは1.5μmとした。また、これら三種類の各めっき工程間には、処理材表面からめっき液を洗い流すための水洗工程を入れた。
本実施例におけるめっき処理では、Cu合金板にめっき液を高速で噴きつけ、なおかつ酸化イリジウムを被覆したTi板の不溶性陽極を用いた。
上記の三種類のめっき処理を行った後、その処理材に対してリフロー処理を行った。このリフロー処理は、最後のSnめっき処理をしてから1分後に行い、加熱工程、一次冷却工程、二次冷却工程について種々の条件で行った。
以上の試験条件を表4にまとめた。
以上であった。
接触抵抗は、試料を175℃×1000時間放置した後、山崎精機株式会社製電気接点シミュレーターを用い荷重0.49N(50gf)摺動有りの条件で測定した。
剥離試験は、9.8kNの荷重にて90°曲げ(曲率半径R:0.7mm)を行った後、大気中で160℃×250時間保持し、曲げ戻して、曲げ部の剥離状況の確認を行った。また、断面観察により、剥離の原因となるNi系下地層とその下のCu系基材界面におけるカーケンダルボイドの有無を確認した。
これらの結果を表5に示す。
また、接触抵抗に関しては、試料6と試料29について、175℃×1000時間の加熱中の経時変化も測定した。その結果を図5に示す。
この図5に示すように、本発明の試料6では高温時に長時間さらされても接触抵抗の上昇はわずかであるのに対して、従来技術の試料29の場合は、1000時間経過で接触抵抗が10mΩ以上にまで上昇した。前述したように、本発明の試料6では、Sn系表面層が残存した4層構造となっているのに対して、従来技術の試料29では、Ni系下地層が破損して、Cu酸化物が表面を覆ってしまっており、このことが接触抵抗の上昇の主因となったと考えられる。
そして、得られた導電部材について、Ni系下地層のX線回析を行い、前述と同様の175℃×1000時間経過後の接触抵抗、動摩擦係数を測定した。
また、曲げ加工性については、試験片を圧延方向が長手となるように切出し、JISH3110に規定されるW曲げ試験治具を用い、圧延方向に対して直角方向となるように9.8×103Nの荷重で曲げ加工を施した。その後、ミクロトーム法にて、断面を切出し観察を行った。曲げ加工性評価は、試験後の曲げ加工部に発生したクラックが銅合金母材とNi層との界面にまで伝播しないレベルを○と評価し、銅合金母材とNi層との界面にまでクラックが伝播するが、銅合金母材にはクラックが発生していないレベルを△、銅合金母材へ伝播し銅合金母材にクラックが発生するレベルを×と評価した。
また、Ni系下地層中のホウ素についてはTEM−EDSによる定量分析にて含有の有無を確認し、検出されたものを○、検出されなかったものを×とした。
その結果を表7に示す。また、試料Aについて、175℃×1000時間の加熱中の経時変化も測定し、図5に○印で示した
また、いずれの試料も、曲げ加工性試験において、銅合金母材にクラックが発生したものはなかったが、実質的にホウ素フリーであると曲げ加工性がさらに良好となることもわかる。
2 Ni系下地層
3 Cu−Sn金属間化合物層
4 Sn系表面層
5 Cu3Sn層
6 Cu6Sn5層
7 凹部
8 凸部
10 導電部材
Claims (6)
- Cu系基材の表面に、Ni系下地層を介して、Cu−Sn金属間化合物層、Sn系表面層がこの順に形成されるとともに、Cu−Sn金属間化合物層はさらに、前記Ni系下地層の上に配置されるCu3Sn層と、該Cu3Sn層の上に配置されるCu6Sn5層とからなり、これらCu3Sn層及びCu6Sn5層を合わせた前記Cu−Sn金属間化合物層の前記Sn系表面層と接する面に凹凸を有しており、その凹部の厚さが0.05〜1.5μmとされ、かつ、前記Ni系下地層に対するCu3Sn層の面積被覆率が60%以上であり、前記Cu−Sn金属間化合物層の前記凹部に対する凸部の厚さの比率が1.2〜5であり、前記Cu3Sn層の平均厚さは0.01〜0.5μmであり、前記Ni系下地層のX線回折による結晶面の相対X線強度において、(220)強度が5〜60%であることを特徴とする導電部材。
- 前記Ni系下地層がホウ素を含有していないこと特徴とする請求項1に記載の導電部材。
- 前記Cu系基材のX線回折による結晶面の相対X線強度において、(220)強度が50%以上であることを特徴とする請求項1に記載の導電部材。
- Cu系基材の表面に、Ni又はNi合金、Cu又はCu合金、Sn又はSn合金をこの順にめっきしてそれぞれのめっき層を形成した後、加熱してリフロー処理することにより、前記Cu系基材の上に、Ni系下地層、Cu−Sn金属間化合物層、Sn系表面層を順に形成した導電部材を製造する方法であって、
前記Ni又はNi合金によるめっき層を電流密度が20〜50A/dm2、pHが1.0〜2.0なる電解めっきにより形成し、
前記Cu又はCu合金によるめっき層を電流密度が20〜60A/dm2の電解めっきにより形成し、前記Sn又はSn合金によるめっき層を電流密度が10〜30A/dm2の電解めっきにより形成し、前記リフロー処理は、前記めっき層を形成してから1〜15分経過した後に、めっき層を20〜75℃/秒の昇温速度で240〜300℃のピーク温度まで加熱する加熱工程と、前記ピーク温度に達した後、30℃/秒以下の冷却速度で2〜10秒間冷却する一次冷却工程と、一次冷却後に100〜250℃/秒の冷却速度で冷却する二次冷却工程とを有することを特徴とする導電部材の製造方法。 - 前記Ni又はNi合金によるめっきは、ホウ素を含有していない酸を主成分とするめっき浴を使用して行われることを特徴とする請求項4記載の導電部材の製造方法。
- 請求項4又は5に記載の製造方法により製造された導電部材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009231258A JP5325734B2 (ja) | 2009-08-18 | 2009-10-05 | 導電部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009188972 | 2009-08-18 | ||
JP2009188972 | 2009-08-18 | ||
JP2009231258A JP5325734B2 (ja) | 2009-08-18 | 2009-10-05 | 導電部材及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011063875A true JP2011063875A (ja) | 2011-03-31 |
JP5325734B2 JP5325734B2 (ja) | 2013-10-23 |
Family
ID=43950406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009231258A Active JP5325734B2 (ja) | 2009-08-18 | 2009-10-05 | 導電部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5325734B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011219822A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | 導電部材及びその製造方法 |
US8940404B2 (en) * | 2012-01-26 | 2015-01-27 | Mitsubishi Materials Corporation | Tin-plated copper-alloy material for terminal and method for producing the same |
WO2015182786A1 (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | 古河電気工業株式会社 | 電気接点材、電気接点材の製造方法および端子 |
WO2016039089A1 (ja) * | 2014-09-11 | 2016-03-17 | 三菱マテリアル株式会社 | 錫めっき銅合金端子材及びその製造方法 |
WO2017154288A1 (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | Jx金属株式会社 | Niめっき銅又は銅合金材、それを用いたコネクタ端子、コネクタ及び電子部品 |
CN115066514A (zh) * | 2020-02-25 | 2022-09-16 | 住友电气工业株式会社 | 金属材料及金属材料的制造方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005251762A (ja) * | 1995-12-18 | 2005-09-15 | Olin Corp | 錫被覆電気コネクタ |
JP2006077311A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Murata Mfg Co Ltd | ニッケルめっき浴、及び電子部品 |
JP2007100220A (ja) * | 2007-01-25 | 2007-04-19 | Kobe Steel Ltd | 接続部品用導電材料及びその製造方法 |
JP2007277715A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-10-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | めっき材料および前記めっき材料が用いられた電気電子部品 |
JP2008282802A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-11-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | コネクタおよびコネクタ用金属材料 |
JP2009097050A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Nikko Kinzoku Kk | 電子部品用Snめっき材 |
JP4319247B1 (ja) * | 2009-01-20 | 2009-08-26 | 三菱伸銅株式会社 | 導電部材及びその製造方法 |
JP4372835B1 (ja) * | 2009-04-14 | 2009-11-25 | 三菱伸銅株式会社 | 導電部材及びその製造方法 |
JP2011026677A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | 導電部材及びその製造方法 |
-
2009
- 2009-10-05 JP JP2009231258A patent/JP5325734B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005251762A (ja) * | 1995-12-18 | 2005-09-15 | Olin Corp | 錫被覆電気コネクタ |
JP2006077311A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Murata Mfg Co Ltd | ニッケルめっき浴、及び電子部品 |
JP2007277715A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-10-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | めっき材料および前記めっき材料が用いられた電気電子部品 |
JP2007100220A (ja) * | 2007-01-25 | 2007-04-19 | Kobe Steel Ltd | 接続部品用導電材料及びその製造方法 |
JP2008282802A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-11-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | コネクタおよびコネクタ用金属材料 |
JP2009097050A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Nikko Kinzoku Kk | 電子部品用Snめっき材 |
JP4319247B1 (ja) * | 2009-01-20 | 2009-08-26 | 三菱伸銅株式会社 | 導電部材及びその製造方法 |
JP4372835B1 (ja) * | 2009-04-14 | 2009-11-25 | 三菱伸銅株式会社 | 導電部材及びその製造方法 |
JP2011026677A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | 導電部材及びその製造方法 |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011219822A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | 導電部材及びその製造方法 |
US8940404B2 (en) * | 2012-01-26 | 2015-01-27 | Mitsubishi Materials Corporation | Tin-plated copper-alloy material for terminal and method for producing the same |
US10998108B2 (en) | 2014-05-30 | 2021-05-04 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Electrical contact material, method of producing an electrical contact material, and terminal |
WO2015182786A1 (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | 古河電気工業株式会社 | 電気接点材、電気接点材の製造方法および端子 |
CN106414811A (zh) * | 2014-05-30 | 2017-02-15 | 古河电气工业株式会社 | 电触点材料、电触点材料的制造方法和端子 |
US20170076834A1 (en) * | 2014-05-30 | 2017-03-16 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Electrical contact material, method of producing an electrical contact material, and terminal |
JPWO2015182786A1 (ja) * | 2014-05-30 | 2017-04-20 | 古河電気工業株式会社 | 電気接点材、電気接点材の製造方法および端子 |
EP3150745A4 (en) * | 2014-05-30 | 2018-07-11 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Electric contact material, electric contact material manufacturing method, and terminal |
WO2016039089A1 (ja) * | 2014-09-11 | 2016-03-17 | 三菱マテリアル株式会社 | 錫めっき銅合金端子材及びその製造方法 |
CN106795642A (zh) * | 2014-09-11 | 2017-05-31 | 三菱综合材料株式会社 | 镀锡铜合金端子材及其制造方法 |
US10047448B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-08-14 | Mitsubishi Materials Corporation | Tin-plated copper-alloy terminal material |
WO2017154288A1 (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | Jx金属株式会社 | Niめっき銅又は銅合金材、それを用いたコネクタ端子、コネクタ及び電子部品 |
CN108779569A (zh) * | 2016-03-09 | 2018-11-09 | Jx金属株式会社 | 镀Ni的铜或铜合金材料、使用该材料的连接器端子、连接器以及电子部件 |
US10361501B2 (en) | 2016-03-09 | 2019-07-23 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Ni-plated copper or copper alloy material, connector terminal, connector and electronic component using the same |
EP3428324A4 (en) * | 2016-03-09 | 2019-08-21 | JX Nippon Mining & Metals Corporation | COPPER OR PLATED COPPER ALLOY MATERIAL, AND CONNECTOR TERMINAL, AND CONNECTOR AND ELECTRONIC COMPONENT IN WHICH SUCH COPPER MATERIAL OR COPPER ALLOY IS USED |
KR102126335B1 (ko) | 2016-03-09 | 2020-06-24 | 제이엑스금속주식회사 | Ni 도금 구리 또는 구리 합금재, 이를 이용한 커넥터 단자, 커넥터 및 전자 부품 |
KR20180114165A (ko) * | 2016-03-09 | 2018-10-17 | 제이엑스금속주식회사 | Ni 도금 구리 또는 구리 합금재, 이를 이용한 커넥터 단자, 커넥터 및 전자 부품 |
CN115066514A (zh) * | 2020-02-25 | 2022-09-16 | 住友电气工业株式会社 | 金属材料及金属材料的制造方法 |
CN115066514B (zh) * | 2020-02-25 | 2024-04-02 | 住友电气工业株式会社 | 金属材料及金属材料的制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5325734B2 (ja) | 2013-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5280957B2 (ja) | 導電部材及びその製造方法 | |
JP4319247B1 (ja) | 導電部材及びその製造方法 | |
JP4372835B1 (ja) | 導電部材及びその製造方法 | |
JP5498710B2 (ja) | 導電部材及びその製造方法 | |
WO2010084532A1 (ja) | 導電部材及びその製造方法 | |
US8940404B2 (en) | Tin-plated copper-alloy material for terminal and method for producing the same | |
JP5025387B2 (ja) | 接続部品用導電材料及びその製造方法 | |
JP5355935B2 (ja) | 電気電子部品用金属材料 | |
JP5319101B2 (ja) | 電子部品用Snめっき材 | |
WO2010119489A1 (ja) | 導電部材及びその製造方法 | |
EP1281789A1 (en) | A plated copper alloy material and process for production thereof | |
JP2010248616A (ja) | 耐熱性に優れるSnめっき付き銅又は銅合金及びその製造方法 | |
TW201413068A (zh) | 插拔性優良之鍍錫銅合金端子材料及其製造方法 | |
JP5325734B2 (ja) | 導電部材及びその製造方法 | |
JP5313773B2 (ja) | めっき付き銅条材及びその製造方法 | |
JP5635794B2 (ja) | 導電部材及びその製造方法 | |
JP5442316B2 (ja) | 導電部材の製造方法 | |
JP7272224B2 (ja) | コネクタ用端子材 | |
TW202100810A (zh) | 防蝕端子材及端子以及電線終端部構造 | |
JP5442385B2 (ja) | 導電部材及びその製造方法 | |
JP7302364B2 (ja) | コネクタ用端子材及びコネクタ用端子 | |
JP2019011504A (ja) | 防食端子材とその製造方法、及び防食端子並びに電線端末部構造 | |
US11901659B2 (en) | Terminal material for connectors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120920 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130419 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130716 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130722 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5325734 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |