JP2014060101A - Material for connector terminal, connector terminal, and production method of material for connector terminal - Google Patents

Material for connector terminal, connector terminal, and production method of material for connector terminal Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material for connector terminal having a plurality of layers composed of aluminum or an aluminum alloy, that can be produced easily while eliminating deviation of alloy composition ratio from an ideal value, and deviation of the alloy composition ratio between the layer surface and the layer interior, and to provide a connector terminal using such a material, and a production method of such a material.SOLUTION: A material for connector terminal is formed as a planar clad material where at least two kinds of metal layer, composed of pure aluminum or an aluminum alloy, are bonded. A pure aluminum layer having a purity of 99 mass% or higher is formed while being exposed to a surface where a contact is formed, and an aluminum alloy layer having a high mechanical strength is preferably formed by being bonded to the pure aluminum layer.

Description

本発明は、コネクタ端子用材料、それを用いて形成されるコネクタ端子及びコネクタ端子用材料の製造方法に関し、さらに詳しくはアルミニウム又はアルミニウム合金よりなるコネクタ端子用材料、コネクタ端子、及びコネクタ端子の製造方法に関する。   The present invention relates to a connector terminal material, a connector terminal formed using the same, and a method for manufacturing the connector terminal material. More specifically, the present invention relates to a connector terminal material made of aluminum or an aluminum alloy, a connector terminal, and a connector terminal. Regarding the method.

アルミニウム及びアルミニウム合金は、他の金属種と比較して軽量であり、資源量も比較的豊富であるという特長を有しているため、自動車用配線等に使用されるコネクタ端子の材料として使用される。しかし、アルミニウム及びアルミニウム合金の表面には、化学的、物理的に安定で非常に硬い酸化被膜が厚く形成されるため、表面に電解めっきを施すことが困難である。従って、他の導電部材と電気的に接触する接点部の表面における電気的特性など、要求される特性を付与するために、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に他種の金属よりなる被覆層を形成することが簡単には行えない。   Aluminum and aluminum alloys are lighter than other metal types and have a relatively large amount of resources, so they are used as materials for connector terminals used in automobile wiring. The However, a chemically and physically stable and very hard oxide film is formed thick on the surfaces of aluminum and aluminum alloys, so that it is difficult to perform electrolytic plating on the surfaces. Therefore, in order to provide required characteristics such as electrical characteristics on the surface of the contact portion that is in electrical contact with other conductive members, a coating layer made of another kind of metal is formed on the surface of aluminum or an aluminum alloy. Can't be done easily.

アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に他の金属よりなる層を形成する方法としては、脱脂、酸洗処理によって酸化被膜を除去した後、亜鉛の化学めっき(ジンケート処理)を行ったうえで、亜鉛層の表面に電解めっきによって、所望の金属よりなる層を形成する方法が知られている。また、特許文献1においては、アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる基材の表面にアルミニウム、ニオブ、クロム、チタンのいずれかを主成分とする層とパラジウムを主成分とする層をスパッタ法等の気相法によって形成し、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面の改質を図っている。   As a method of forming a layer made of another metal on the surface of aluminum or aluminum alloy, after removing the oxide film by degreasing and pickling treatment, after performing zinc chemical plating (zincate treatment), A method of forming a layer made of a desired metal on the surface by electrolytic plating is known. Further, in Patent Document 1, a gas phase such as a sputtering method includes a layer containing aluminum, niobium, chromium or titanium as a main component and a layer containing palladium as a main component on the surface of a substrate made of aluminum or an aluminum alloy. The surface of the aluminum or aluminum alloy is modified by the method.

特開2010−131884号公報JP 2010-131884 A

アルミニウム合金には多様な種類が存在し、アルミニウムに種々の元素を添加することで、アルミニウムに多様な特性が付与されている。そこで、純アルミニウム及び種々のアルミニウム合金より選択される複数の材料を複合させて使用することで、それらの特性を兼ね備える材料を形成することができると期待される。しかしながら、上記のように、アルミニウム及びアルミニウム合金の表面に他の金属種よりなる層を形成することは困難であるので、純アルミニウム及び他のアルミニウム合金から選択される複数の層を有する材料を形成することは単純には行えない。   There are various types of aluminum alloys, and various properties are imparted to aluminum by adding various elements to aluminum. Therefore, it is expected that a material having these characteristics can be formed by combining a plurality of materials selected from pure aluminum and various aluminum alloys. However, as described above, since it is difficult to form a layer made of other metal species on the surface of aluminum and aluminum alloy, a material having a plurality of layers selected from pure aluminum and other aluminum alloys is formed. You can't simply do it.

このように純アルミニウム及びアルミニウム合金より選択される複数の材料を複合する方法としては、上記のように、脱脂、酸洗を施した第一の材料の表面にジンケート処理を行い、その上に第二の材料のめっき層を形成するという方法が考えられる。しかし、この工程は非常に煩雑であるうえ、第一の材料がアルミニウム合金である場合に、脱脂、酸洗の工程で、合金を形成する成分元素の一部が、最表面に高濃度で残存したり、又は過剰に溶出したりする場合がある。すると、第一層の最表面の化学組成が、層内部の化学組成からずれ、最表面の物性が第一層を形成する本来のアルミニウム合金のものから変化してしまう可能性がある。また、第二の材料がアルミニウム合金である場合、めっき法によって形成した層において、構成元素比を所望の合金の理想的な組成比に一致するように高精度に調整することは、通常は困難である。   As described above, as a method of combining a plurality of materials selected from pure aluminum and an aluminum alloy, as described above, the surface of the first material that has been degreased and pickled is subjected to zincate treatment, and then the A method of forming a plating layer of two materials is conceivable. However, this process is very complicated, and when the first material is an aluminum alloy, part of the component elements forming the alloy remains at a high concentration on the outermost surface in the degreasing and pickling processes. Or may elute excessively. Then, the chemical composition of the outermost surface of the first layer may deviate from the chemical composition inside the layer, and the physical properties of the outermost surface may change from those of the original aluminum alloy that forms the first layer. Also, when the second material is an aluminum alloy, it is usually difficult to adjust the constituent element ratio with high accuracy so as to match the ideal composition ratio of the desired alloy in the layer formed by plating. It is.

あるいは、特許文献1の方法のように、第一の材料の表面に第二の材料を気相法により形成することにより、純アルミニウム及びアルミニウム合金より選択される複数の材料を複合することも考えられる。しかし、気相法には真空装置を使用する必要があり、生産効率が低いうえ、高いコストも要する。   Alternatively, as in the method of Patent Document 1, it is also possible to combine a plurality of materials selected from pure aluminum and an aluminum alloy by forming the second material on the surface of the first material by a vapor phase method. It is done. However, it is necessary to use a vacuum apparatus for the vapor phase method, which is low in production efficiency and high cost.

本発明が解決しようとする課題は、アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる複数の層を有するコネクタ端子用材料において、簡便に製造され、合金組成比の理想的な値からのずれ、及び層表面と層内部での合金組成比のずれがないコネクタ端子用材料を提供すること、そして、そのような材料を用いたコネクタ端子及びそのような材料の製造方法を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is a connector terminal material having a plurality of layers made of aluminum or an aluminum alloy, which is easily manufactured and has a deviation from an ideal value of the alloy composition ratio, and the layer surface and the layer interior. It is an object of the present invention to provide a connector terminal material having no deviation in the alloy composition ratio, and to provide a connector terminal using such a material and a method for producing such a material.

上記課題を解決するために、本発明にかかるコネクタ端子用材料は、純アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる金属層を少なくとも2種接合した板状のクラッド材よりなることを要旨とする。   In order to solve the above problems, the gist of a connector terminal material according to the present invention is a plate-like clad material obtained by joining at least two metal layers made of pure aluminum or an aluminum alloy.

ここで、コネクタ端子が他の導電部材と接触する接点部が形成される表面に露出して、純度99質量%以上の純アルミニウム層が形成されていることが好適である。   Here, it is preferable that a pure aluminum layer having a purity of 99% by mass or more is formed by exposing the connector terminal to the surface where the contact portion that contacts with the other conductive member is formed.

さらに、2000系アルミニウム合金、3000系アルミニウム合金、6000系アルミニウム合金のいずれか1つよりなる層が前記純アルミニウム層と接合されているとよい。   Furthermore, a layer made of any one of 2000 series aluminum alloy, 3000 series aluminum alloy, and 6000 series aluminum alloy may be bonded to the pure aluminum layer.

また、前記純アルミニウム層の厚さは、前記コネクタ端子用材料全体の厚さの1%以下であるとよい。   The thickness of the pure aluminum layer may be 1% or less of the total thickness of the connector terminal material.

そして、前記純アルミニウム層の厚さは0.5〜5μmの範囲にあることが好ましい。   And it is preferable that the thickness of the said pure aluminum layer exists in the range of 0.5-5 micrometers.

また、純アルミニウム層中のシリコン原子の含有量が0.5質量%以下であるとよい。   Moreover, it is good in content of the silicon atom in a pure aluminum layer being 0.5 mass% or less.

本発明にかかるコネクタ端子は、上記のコネクタ端子用材料を使用して製造されていることを要旨とする。   The gist of the connector terminal according to the present invention is that the connector terminal is manufactured using the connector terminal material.

本発明にかかるコネクタ端子用材料の製造方法は、純アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる少なくとも2種の金属材料をクラッド法により層状に接合することを要旨とする。   The gist of the method for manufacturing a connector terminal material according to the present invention is to join at least two kinds of metal materials made of pure aluminum or an aluminum alloy in a layered manner by a cladding method.

上記発明にかかるコネクタ端子用材料によると、アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる層が、圧延を主な工程とするクラッド法によって接合されているので、接合に際し、表面の化学処理や真空装置の使用が必要なく、簡便に製造される。さらに、組成の規定された合金材料を圧延によって層状に接合するので、めっき法等によって合金層を形成する場合とは異なり、理想的な合金組成からのずれが発生しない。また、各層の表面に化学処理を施さないことから、表面の合金組成が層内部の組成からずれることもない。   According to the connector terminal material according to the invention, the layers made of aluminum or aluminum alloy are joined by the clad method in which rolling is a main process, and therefore, chemical treatment of the surface and use of a vacuum apparatus are necessary for joining. It is easy to manufacture. Furthermore, since the alloy material having a defined composition is joined in layers by rolling, unlike the case where the alloy layer is formed by plating or the like, there is no deviation from the ideal alloy composition. Further, since the surface of each layer is not subjected to chemical treatment, the alloy composition on the surface does not deviate from the composition inside the layer.

ここで、コネクタ端子が他の導電部材と接触する接点部が形成される表面に露出して、純度99質量%以上の純アルミニウム層が形成されていると、純アルミニウムは、アルミニウム合金とは異なり、脱脂、酸洗処理を行っても、アルミニウム以外の金属が表面に偏在するという事態が発生せず、表面に偏在する金属によるめっき層の密着性の低下という問題が起こらないので、脱脂、酸洗、ジンケート処理を行った上で、さらにその表面にスズ層等の他種金属を形成することが行いやすい。接点部にスズ等よりなる層を形成することで、接点部における電気的接触特性を向上させることができる。   Here, when a pure aluminum layer having a purity of 99% by mass or more is formed by exposing the connector terminal to a surface where a contact portion that contacts with another conductive member is formed, pure aluminum is different from an aluminum alloy. Even if the degreasing and pickling treatments are performed, a situation in which metals other than aluminum are not unevenly distributed on the surface does not occur, and there is no problem that the adhesion of the plating layer due to the unevenly distributed metal on the surface does not occur. It is easy to form another metal such as a tin layer on the surface after washing and zincate treatment. By forming a layer made of tin or the like at the contact portion, the electrical contact characteristics at the contact portion can be improved.

さらに、2000系アルミニウム合金、3000系アルミニウム合金、6000系アルミニウム合金のいずれか1つよりなる層が前記純アルミニウム層と接合されていると、これらの合金は非常に高い機械的強度を有するため、比較的機械的強度の低い純アルミニウム層と複合されることで、高い機械的強度と、上記の最表面が純アルミニウム層であることの利点を兼ね備えた端子用材料を得ることができる。   Furthermore, when a layer made of any one of 2000 series aluminum alloy, 3000 series aluminum alloy, and 6000 series aluminum alloy is bonded to the pure aluminum layer, these alloys have very high mechanical strength. By compounding with a pure aluminum layer having relatively low mechanical strength, a terminal material having both high mechanical strength and the advantage that the outermost surface is a pure aluminum layer can be obtained.

また、前記純アルミニウム層の厚さが、前記コネクタ端子用材料全体の厚さの1%以下であると、機械的強度が比較的低い純アルミニウムが厚さ全体に占める割合が、低く抑えられているので、純アルミニウムの使用によって、端子用材料の機械的強度が低くなることが回避される。   Further, when the thickness of the pure aluminum layer is 1% or less of the total thickness of the connector terminal material, the ratio of pure aluminum having relatively low mechanical strength to the total thickness is suppressed to a low level. Therefore, the use of pure aluminum avoids the decrease in the mechanical strength of the terminal material.

そして、前記純アルミニウム層の厚さは0.5〜5μmの範囲にあると、最表面に脱脂、酸洗処理を施しても、十分な厚さの純アルミニウム層が残存するうえ、クラッド法によって、容易に形成することができる。また、純アルミニウム層が厚すぎて端子用材料全体の機械的強度が低くなりすぎるということもない。   And if the thickness of the said pure aluminum layer exists in the range of 0.5-5 micrometers, even if it degreases and pickles on the outermost surface, a pure aluminum layer of sufficient thickness remains, and also by a cladding method Can be easily formed. Further, the pure aluminum layer is not too thick and the mechanical strength of the entire terminal material is not too low.

また、純アルミニウム層中のシリコン原子の含有量が0.5質量%以下であると、脱脂、酸洗処理を行った場合に、最表面にめっき層の密着の妨げとなるシリコン原子が偏在するということがほとんど起こらないので、シリコン酸化物をフッ酸等を使用して除去する工程を経ることなく、端子用材料最表面にスズ等の他種金属よりなる層を形成することができる。   Further, when the content of silicon atoms in the pure aluminum layer is 0.5% by mass or less, when degreasing and pickling are performed, silicon atoms that obstruct the adhesion of the plating layer are unevenly distributed on the outermost surface. Since this hardly occurs, a layer made of another metal such as tin can be formed on the outermost surface of the terminal material without passing through the step of removing the silicon oxide using hydrofluoric acid or the like.

上記コネクタ端子は、以上のような材料で形成され、純アルミニウム及びアルミニウム合金から選択される異なる2種以上が複合された材料よりなるので、それらの特性を兼ね備えたコネクタ端子となる。とりわけ、高強度のアルミニウム合金の表面に純アルミニウム層が積層された端子用材料よりなる場合には、アルミニウム合金の有する高強度と、純アルミニウム表面へのスズ等の金属層の形成しやすさの両方を備えるコネクタ端子を得ることができる。   The connector terminal is made of the material as described above, and is made of a material in which two or more different types selected from pure aluminum and aluminum alloy are combined, so that it becomes a connector terminal having these characteristics. In particular, when made of a terminal material in which a pure aluminum layer is laminated on the surface of a high-strength aluminum alloy, the high strength of the aluminum alloy and the ease of forming a metal layer such as tin on the pure aluminum surface. A connector terminal having both can be obtained.

上記コネクタ端子用材料の製造方法によると純アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる金属層を少なくとも2種接合した板状のクラッド材を、簡便に、そして合金層の組成の理想的な値からのずれも、層表面と層内部での組成のずれも発生させずに形成することができる。   According to the method for manufacturing a connector terminal material, a plate-like clad material obtained by joining at least two metal layers made of pure aluminum or an aluminum alloy is easily and easily deviated from an ideal value of the composition of the alloy layer. It can be formed without causing a composition shift between the layer surface and the inside of the layer.

本発明にかかる2層構成のコネクタ端子用材料の構成を示す模式図であり、(a)は断面図(b)は斜視図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the connector terminal material of 2 layers structure concerning this invention, (a) is sectional drawing (b), It is a perspective view. 本発明にかかる3層構成のコネクタ端子用材料の構成を示す模式図であり、(a)は断面図(b)は斜視図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the material for connector terminals of the 3 layer structure concerning this invention, (a) is sectional drawing (b), It is a perspective view.

以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1及び図2に示すように、本発明にかかるコネクタ端子用材料10は、複数の金属層が積層されてなるものであり、各層がクラッド法によって積層されたクラッド材として形成されている。各層はいずれも、純アルミニウム及びアルミニウム合金(以下、まとめてアルミニウム系材料と称する場合がある)より選択される1種よりなる。構成層の数は、2層以上であれば、任意の数とすることができる。図1のように2層よりなる場合は、第一層1と第二層2は、相互に化学組成の異なるアルミニウム系材料よりなる。図2のように3層又はそれ以上よりなる場合には、隣接する層の化学組成が相互に異なっていれば、それ以外の層の化学組成が同じであってもよい。つまり、図2の3層構成の場合、第一層1、第二層2、第三層3の組成が全て異なっていてもよいし、第一層1と第三層3の組成が同じで、第二層2がそれらと異なる組成を有していてもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the connector terminal material 10 according to the present invention is formed by laminating a plurality of metal layers, and each layer is formed as a clad material laminated by a clad method. Each layer is made of one kind selected from pure aluminum and an aluminum alloy (hereinafter sometimes collectively referred to as an aluminum-based material). The number of constituent layers can be any number as long as it is two or more. When it consists of two layers like FIG. 1, the 1st layer 1 and the 2nd layer 2 consist of aluminum type materials from which a chemical composition mutually differs. In the case of three or more layers as shown in FIG. 2, the chemical composition of the other layers may be the same as long as the chemical composition of the adjacent layers is different from each other. That is, in the case of the three-layer configuration of FIG. 2, the compositions of the first layer 1, the second layer 2, and the third layer 3 may all be different, or the compositions of the first layer 1 and the third layer 3 are the same. The second layer 2 may have a composition different from them.

クラッド材は、異種金属を積層し、圧延、熱処理等の工程を施すことで、異種金属層が接合されたものである。金属層の種類の組み合わせによらず金属層を接合することができるので、いかなるアルミニウム系材料を選択しても、それらが層状に接合されたコネクタ端子用材料をクラッド材として得ることができる。これにより、任意の複数のアルミニウム系材料の特性を兼ね備えるコネクタ端子用材料を得ることができる。   The clad material is obtained by laminating dissimilar metals and bonding the dissimilar metal layers by performing processes such as rolling and heat treatment. Since the metal layers can be joined regardless of the combination of the types of metal layers, the connector terminal material in which they are joined in layers can be obtained as the clad material, regardless of which aluminum-based material is selected. Thereby, the connector terminal material which has the characteristic of arbitrary some aluminum-type material can be obtained.

クラッド材は、あらかじめ組成の定まった材料を圧延して形成されるので、アルミニウム合金層を形成する場合にも、めっき法や真空蒸着など、一旦形成された材料を溶解又は昇華させてから金属層を形成する方法とは異なり、層形成の工程で合金組成が変化する要素がない。また、アルミニウム系材料の最表面には、厚い酸化被膜が形成されるが、クラッド材の形成工程においては、圧延工程で酸化被膜が断裂され、露出した金属層同士が接合されるので、アルミニウム系材料に異種金属層を電解めっき法によって形成する場合のように、酸化被膜を除去したり、ジンケート処理を行ったりという前処理が基本的には必要ない。よって、コネクタ端子用材料が簡便に製造できるうえ、前処理工程によって、各層の表面の組成が変化することもない。例えば合金層に脱脂、酸洗処理を行うと、アルミニウム酸化物のエッチング過程において、合金成分の一部がエッチングされずに最表面に高濃度で偏在したり、逆に過剰に溶出したりという事態が発生してしまう。   Since the clad material is formed by rolling a material having a predetermined composition, even when forming an aluminum alloy layer, the metal layer is formed after dissolving or sublimating the formed material, such as plating or vacuum deposition. Unlike the method of forming the layer, there is no element that changes the alloy composition in the layer forming step. In addition, a thick oxide film is formed on the outermost surface of the aluminum-based material. However, in the clad material forming process, the oxide film is torn in the rolling process and the exposed metal layers are joined together. As in the case of forming a dissimilar metal layer on the material by the electrolytic plating method, the pretreatment of removing the oxide film or performing the zincate treatment is basically unnecessary. Therefore, the connector terminal material can be easily manufactured, and the composition of the surface of each layer is not changed by the pretreatment process. For example, if the alloy layer is degreased and pickled, a part of the alloy component is not etched and is unevenly distributed on the outermost surface at a high concentration in the aluminum oxide etching process, or excessively eluted. Will occur.

一般的な単層よりなる薄板状のアルミニウム系材料は、圧延工程による薄板化を経て製造されることが多い。複数の層を有するクラッド材を製造する場合、複数の材料を積層して圧延すればよいので、単層よりなる薄板材を形成する場合に比べ、工程数が殆ど増加しない。図2のように3層以上を積層する場合にも、各層の材料を積層し、一度に圧延を行えば、層数に応じて工程数が増加するようなことはない。各層の厚さは、圧延を行う前に積層する材料の量を調整することで、規定することができる。   A thin plate-like aluminum-based material composed of a general single layer is often manufactured through thinning by a rolling process. When manufacturing a clad material having a plurality of layers, a plurality of materials may be stacked and rolled, so that the number of steps hardly increases compared to the case of forming a thin plate material consisting of a single layer. Even when three or more layers are laminated as shown in FIG. 2, if the materials of each layer are laminated and rolled at once, the number of steps does not increase according to the number of layers. The thickness of each layer can be defined by adjusting the amount of material to be laminated before rolling.

コネクタ端子用材料10の各層の具体的な組成及び厚さは、各層に求められる役割等を考慮して、任意に定めることができる。例えば、比較的厚い第二層2を高強度のアルミニウム合金より形成し、薄い第一層1を純アルミニウムより形成する場合を例示することができる。この構成によれば、アルミニウム合金の有する高い強度と、純アルミニウムが提供するめっき工程の利便性を両立するコネクタ端子材料を得ることができる。以下に詳細を説明する。   The specific composition and thickness of each layer of the connector terminal material 10 can be arbitrarily determined in consideration of the role required for each layer. For example, a case where the relatively thick second layer 2 is formed from a high-strength aluminum alloy and the thin first layer 1 is formed from pure aluminum can be exemplified. According to this configuration, it is possible to obtain a connector terminal material that achieves both the high strength of the aluminum alloy and the convenience of the plating process provided by pure aluminum. Details will be described below.

コネクタ端子においては、相手方コネクタ端子等、他の導電部材と電気的に接触する接点部において、接触特性を向上させる目的で、スズよりなる層を最表面に形成することが一般的である。スズは抵抗率が低いうえ、非常に軟らかく、最表面に形成される酸化物層も破壊されやすいからである。アルミニウム系材料の表面は、化学的、物理的に安定な硬い酸化物被膜に厚く覆われているため、アルミニウム系材料の表面にスズ層を一般的な電解めっき法によって形成する場合には、酸化被膜をアルカリ溶液による脱脂、酸洗によってある程度除去したうえで、ジンケート処理を施し、アルミニウム表面へのスズ層の密着性を高めるためのニッケル層とスズ層を順に電解めっきによって形成するという手順が必要となる。   In a connector terminal, it is common to form a layer made of tin on the outermost surface for the purpose of improving contact characteristics at a contact portion that is in electrical contact with another conductive member such as a counterpart connector terminal. This is because tin has a low resistivity and is very soft, and the oxide layer formed on the outermost surface is easily destroyed. Since the surface of the aluminum-based material is thickly covered with a chemically and physically stable hard oxide film, when a tin layer is formed on the surface of the aluminum-based material by a general electrolytic plating method, it is oxidized. After removing the coating to some extent by degreasing and pickling with an alkaline solution, a zincate treatment is required, and a nickel layer and a tin layer are sequentially formed by electrolytic plating to improve the adhesion of the tin layer to the aluminum surface. It becomes.

もし、コネクタ端子用材料の最表面にアルミニウム合金又はその酸化物が露出していれば、この脱脂、酸洗工程において、合金を形成する元素の一部がエッチングされずに残存し、最表面に偏在する可能性がある。すると、偏在した元素が、ニッケル層及び/又はスズ層のアルミニウム系材料への密着性を低下させるおそれがある。しかし、最表面が純アルミニウムで形成されていれば、脱脂、酸洗を経た場合にも、このような事態が発生するおそれがない。   If the aluminum alloy or its oxide is exposed on the outermost surface of the connector terminal material, in this degreasing and pickling process, some of the elements that form the alloy remain unetched and remain on the outermost surface. There is a possibility of uneven distribution. Then, there exists a possibility that the unevenly distributed element may reduce the adhesiveness to the aluminum-type material of a nickel layer and / or a tin layer. However, if the outermost surface is formed of pure aluminum, such a situation does not occur even when degreasing and pickling are performed.

つまり、上記のように、コネクタ端子用材料10の第一層1を純アルミニウムより形成し、この面にコネクタ端子の接点部を形成するようにすれば、脱脂、酸洗等の工程を経たうえでスズ層を最表面に形成し、良好な接点特性を実現することができる。純アルミニウムのこのような利点を利用するだけならば、端子用材料全体を純アルミニウムで形成すればよいことになるが、純アルミニウムは、種々のアルミニウム合金と比較して機械的強度において劣り、端子用材料として十分な機械的強度が達成されない。しかし、コネクタ端子用材料10において、厚いアルミニウム合金層の表面に薄い純アルミニウム層を形成しておけば、純アルミニウム層が有する上記のような利点と、アルミニウム合金の強度を両立することができる。   In other words, as described above, if the first layer 1 of the connector terminal material 10 is formed of pure aluminum and the contact portion of the connector terminal is formed on this surface, the steps such as degreasing and pickling are performed. By forming a tin layer on the outermost surface, good contact characteristics can be realized. If only such advantages of pure aluminum are utilized, the entire terminal material may be formed of pure aluminum. However, pure aluminum is inferior in mechanical strength as compared with various aluminum alloys, and the terminal. Mechanical strength sufficient as a material for use is not achieved. However, if a thin pure aluminum layer is formed on the surface of the thick aluminum alloy layer in the connector terminal material 10, the above advantages of the pure aluminum layer and the strength of the aluminum alloy can be compatible.

純アルミニウムとしては、アルミニウム純度が99%(質量%;以下同じ)以上のものが好ましく、さらに好ましくは99.5%以上である。すると、上記のようなアルミニウム以外の金属の偏在が脱脂、酸洗時に起こることが効果的に回避される。また、脱脂、酸洗時の偏在によってその上に形成しためっき層の密着性を低下させる主な添加元素としては、シリコンが挙げられる。シリコンが最表面に偏在すると、非常に安定な酸化物が形成され、有害で取り扱い及び廃棄が困難なフッ酸を使用して除く必要があるので、純アルミニウム層におけるシリコン含有量は特に少ない方が望ましい。具体的には、含有量を0.5%以下としておくことが望ましい。   The pure aluminum preferably has an aluminum purity of 99% (mass%; the same shall apply hereinafter) or more, more preferably 99.5% or more. Then, the uneven distribution of metals other than aluminum as described above is effectively avoided during degreasing and pickling. Moreover, silicon is mentioned as a main additive element which reduces the adhesiveness of the plating layer formed on it by uneven distribution at the time of degreasing and pickling. When silicon is unevenly distributed on the outermost surface, a very stable oxide is formed, which needs to be removed using hydrofluoric acid that is harmful and difficult to handle and dispose of. desirable. Specifically, the content is desirably set to 0.5% or less.

純アルミニウムの代わりに、添加元素の含有量が非常に少ないアルミニウム合金を使用することも可能である。具体的には、1000系アルミニウム合金を挙げることができる。中でも、上でとりわけ好ましいアルミニウム純度として挙げた99.5%とのアルミニウム濃度を有するA1050合金を、代表例として挙げることができる。   Instead of pure aluminum, it is also possible to use an aluminum alloy with a very small content of additive elements. Specifically, a 1000 series aluminum alloy can be mentioned. Among them, an A1050 alloy having an aluminum concentration of 99.5% mentioned above as the particularly preferable aluminum purity can be given as a representative example.

純アルミニウム層と複合され、コネクタ端子用材料10に機械的強度を付与するアルミニウム合金としては、種々のアルミニウム合金の中でもとりわけ高い機械的強度を有するという観点から、2000系(Al−Cu系)、3000系(Al−Mn系)、6000系(Al−Mg−Si系)のアルミニウム合金を例示することができる。特に、加工性と機械的強度のバランスという観点から、オス型端子用材料としては、3000系又は6000系、メス型端子用材料としては2000系又は6000系が好適である。   As an aluminum alloy which is combined with a pure aluminum layer and imparts mechanical strength to the connector terminal material 10, from the viewpoint of having particularly high mechanical strength among various aluminum alloys, 2000 series (Al-Cu series), Examples thereof include aluminum alloys of 3000 series (Al-Mn series) and 6000 series (Al-Mg-Si series). In particular, from the viewpoint of balance between workability and mechanical strength, the 3000 type or 6000 type is preferable as the male terminal material, and the 2000 type or 6000 type is preferable as the female terminal material.

コネクタ端子の接点部が1箇所しかない場合、又は複数の接点部が薄板材の片面にのみ形成される場合には、コネクタ端子用材料10を図1に示す2層構成とし、上記のように薄い第一層1を純アルミニウム、厚い第二層2をアルミニウム合金より形成すればよい。一方、相手方端子との接触箇所及び電線導体との接触箇所のように複数の接点部が同一のコネクタ端子内に形成される場合に、それらが薄板材の両面に形成されるならば、図2のようにコネクタ端子用材料10を3層構成とし、アルミニウム合金よりなる厚い第二層2の両面に、薄い純アルミニウムよりなる第一層1及び第三層3を形成すればよい。   When there is only one contact portion of the connector terminal, or when a plurality of contact portions are formed only on one side of the thin plate material, the connector terminal material 10 has a two-layer configuration shown in FIG. The thin first layer 1 may be formed of pure aluminum and the thick second layer 2 may be formed of an aluminum alloy. On the other hand, when a plurality of contact portions are formed in the same connector terminal, such as a contact point with the counterpart terminal and a contact point with the electric wire conductor, if they are formed on both surfaces of the thin plate material, FIG. As described above, the connector terminal material 10 has a three-layer structure, and the first layer 1 and the third layer 3 made of thin pure aluminum may be formed on both surfaces of the thick second layer 2 made of an aluminum alloy.

コネクタ端子用材料10を構成する各層の厚さは、各層の機能を十分に発揮できる程度に厚く、かつ別の層の機能を阻害することがないように選択すればよい。具体的には、上記のように、純アルミニウム層とアルミニウム合金層を接合する場合、純アルミニウム層の厚さは、0.1μm以上であればよい。アルミニウム系材料の脱脂、酸洗工程では、一般的に0.1μm程度の深さまでエッチングを行うからである。ただし、クラッド法で一般的に形成可能な層の厚さを考慮すると、0.5μm以上とすることが現実的である。一方、純アルミニウム層が厚すぎると、その機械的強度の低さのために、アルミニウム合金によって付与される高い機械的強度が損なわれることになるので、純アルミニウム層の厚さは、全板厚の1%以下とすることが好ましい。一般的な端子用材料の厚さは0.2〜0.5mm(多くは0.25mm又は0.3mm)であるので、純アルミニウム層の厚さは、5μm以下であることが好ましい。ここで、図2の3層構成の第一層1及び第三層3を純アルミニウム層とする場合のように、純アルミニウム層が複数存在する場合には、それらの合計の厚さが全板厚の1%以下であることが好ましい。つまり、全板厚が0.2mmの場合に、純アルミニウム層が1層の場合は、その厚さが2μm以下であることが好ましく、同じ厚さの純アルミニウム層が2層形成される場合には、各純アルミニウム層の厚さが1μm以下であることが好ましい。   What is necessary is just to select the thickness of each layer which comprises the material 10 for connector terminals so that the function of each layer may fully be exhibited, and the function of another layer is not inhibited. Specifically, as described above, when the pure aluminum layer and the aluminum alloy layer are joined, the thickness of the pure aluminum layer may be 0.1 μm or more. This is because etching is generally performed to a depth of about 0.1 μm in the degreasing and pickling processes of the aluminum-based material. However, considering the thickness of a layer that can be generally formed by the cladding method, it is realistic to set the thickness to 0.5 μm or more. On the other hand, if the pure aluminum layer is too thick, because of its low mechanical strength, the high mechanical strength imparted by the aluminum alloy will be impaired. It is preferable to make it 1% or less. Since the thickness of a general terminal material is 0.2 to 0.5 mm (mostly 0.25 mm or 0.3 mm), the thickness of the pure aluminum layer is preferably 5 μm or less. Here, when there are a plurality of pure aluminum layers as in the case where the first layer 1 and the third layer 3 having the three-layer structure in FIG. It is preferably 1% or less of the thickness. That is, when the total thickness is 0.2 mm and the pure aluminum layer is one layer, the thickness is preferably 2 μm or less, and when two pure aluminum layers having the same thickness are formed. The thickness of each pure aluminum layer is preferably 1 μm or less.

以上のように薄い純アルミニウム層と2000系、3000系、6000系から選択されるアルミニウム合金の厚い層を接合する場合以外に、好ましい積層構造の例として、薄い3000系合金層と厚い2000系合金層を接合する構成を挙げることができる。3000系合金層は比較的添加元素の含有量が少ないうえ、純アルミニウムよりは機械的強度に優れている一方、2000系アルミニウム合金は非常に機械的強度に優れている。これらを複合することで、非常に高い機械的強度を有し、表面に密着性の高いめっき層を形成できる可能性もある程度有するコネクタ端子用材料を得ることができる。   In addition to the case of joining a thin pure aluminum layer and a thick layer of an aluminum alloy selected from 2000 series, 3000 series, and 6000 series as described above, as an example of a preferable laminated structure, a thin 3000 series alloy layer and a thick 2000 series alloy are used. The structure which joins a layer can be mentioned. The 3000 series alloy layer has a relatively small content of additive elements and is superior in mechanical strength to pure aluminum, while the 2000 series aluminum alloy is extremely excellent in mechanical strength. By combining these, it is possible to obtain a connector terminal material that has a very high mechanical strength and also has a possibility that a plating layer having high adhesion can be formed on the surface.

本発明にかかるコネクタ端子は、上記のような本発明にかかるコネクタ端子材料より形成される。オス型端子、メス型端子のいずれであってもよく、任意の形状をとることができる。上記のようなコネクタ端子材料をコネクタ端子の展開形状に打ち抜き、折り曲げ等を経て、端子形状を形成すればよい。展開形状の打ち抜きに際しては、コネクタ端子用材料の面の方向に注意する必要があり、例えば、薄い純アルミニウム層を厚い合金層の片面に形成したコネクタ端子用材料を使用する場合には、接点部が純アルミニウム層側の面に形成されるようにする必要がある。   The connector terminal according to the present invention is formed from the connector terminal material according to the present invention as described above. Either a male terminal or a female terminal may be used, and an arbitrary shape can be taken. The terminal shape may be formed by punching the connector terminal material as described above into a developed shape of the connector terminal, bending it, and the like. When punching out the unfolded shape, it is necessary to pay attention to the direction of the surface of the connector terminal material.For example, when using a connector terminal material in which a thin pure aluminum layer is formed on one side of a thick alloy layer, the contact portion Must be formed on the surface of the pure aluminum layer.

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

1 第一層
2 第二層
3 第三層
10 コネクタ端子用材料
1 1st layer 2 2nd layer 3 3rd layer 10 Connector terminal material

Claims (8)

純アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる金属層を少なくとも2種接合した板状のクラッド材よりなるコネクタ端子用材料。   A connector terminal material made of a plate-like clad material obtained by joining at least two metal layers made of pure aluminum or an aluminum alloy. コネクタ端子が他の導電部材と接触する接点部が形成される表面に露出して、純度99質量%以上の純アルミニウム層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のコネクタ端子用材料。   2. The connector terminal according to claim 1, wherein a pure aluminum layer having a purity of 99% by mass or more is formed by exposing the connector terminal to a surface on which a contact portion that contacts another conductive member is formed. material. 2000系アルミニウム合金、3000系アルミニウム合金、6000系アルミニウム合金のいずれか1つよりなる層が前記純アルミニウム層と接合されていることを特徴とする請求項2に記載のコネクタ端子用材料。   The connector terminal material according to claim 2, wherein a layer made of any one of a 2000 series aluminum alloy, a 3000 series aluminum alloy, and a 6000 series aluminum alloy is joined to the pure aluminum layer. 前記純アルミニウム層の厚さは、前記コネクタ端子用材料全体の厚さの1%以下であることを特徴とする請求項2又は3に記載のコネクタ端子用材料。   The thickness of the said pure aluminum layer is 1% or less of the thickness of the said whole material for connector terminals, The connector terminal material of Claim 2 or 3 characterized by the above-mentioned. 前記純アルミニウム層の厚さは0.5〜5μmの範囲にあることを特徴とする請求項4に記載のコネクタ端子用材料。   The thickness of the said pure aluminum layer exists in the range of 0.5-5 micrometers, The material for connector terminals of Claim 4 characterized by the above-mentioned. 前記純アルミニウム層中のシリコン原子の含有量が0.5質量%以下であることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1つに記載のコネクタ端子用材料。   6. The connector terminal material according to claim 2, wherein a content of silicon atoms in the pure aluminum layer is 0.5 mass% or less. 請求項1〜7のいずれか1つに記載のコネクタ端子用材料を使用して製造されたコネクタ端子。   The connector terminal manufactured using the material for connector terminals as described in any one of Claims 1-7. 純アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる少なくとも2種の金属材料をクラッド法により層状に接合することを特徴とするコネクタ端子用材料の製造方法。
A method for producing a connector terminal material, wherein at least two kinds of metal materials made of pure aluminum or an aluminum alloy are joined in layers by a cladding method.
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