JP2022128612A5

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Publication number: JP2022128612A5
Application number: JP2021026921A
Authority: JP
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2023-07-12

Description

図１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、それぞれ、本開示の第一の形態、第二の形態、第三の形態にかかる金属材の断面を示す模式図である。図２は、本開示の一実施形態にかかる接続端子を示す断面図である。図３は、Ｎｉ原料層とＩｎ原料層を積層した金属材について、１５０℃での加熱時間と、加熱によって合金を形成したＩｎ被覆層の厚さとの関係を示す図である。図４は、Ｎｉ原料層とＩｎ原料層を積層した金属材について、Ｘ線回折の測定結果を示す図である。上段はＩｎ原料層を厚く形成した試料１の加熱後の状態、中段はＩｎ原料層を薄く形成した試料２の加熱後の状態を示している。下段は参照試料の非加熱の状態を示している。

この場合に、前記中間層は、前記第一の構造または前記第二の構造を有し、前記Ｉｎ被覆層の厚さは、前記Ｎｉ被覆層の厚さの５．６倍以上であるとよい。このＩｎ被覆層とＮｉ被覆層の厚さの比率は、ＩｎとＮｉの原子数比で、ＩｎがＮｉの７／３倍よりも多い状態に対応する。よって、金属材が高温環境に置かれ、Ｉｎ被覆層を構成するＩｎと、Ｎｉ被覆層を構成するＮｉとの間で合金形成が進行し、Ｎｉ_３Ｉｎ_７が形成されたとしても、金属材の最表面に、Ｎｉと合金を形成していないＩｎを含んだＩｎ被覆層を、残存させることができる。

また、前記中間層は、前記第一の構造または前記第二の構造を有し、前記Ｎｉ被覆層の厚さは、１μｍ以下であるとよい。Ｎｉ被覆層は、厚さが１μｍ程度あれば、基材からの金属原子の拡散を十分に抑制することができる。Ｎｉ被覆層の厚さは、できれば０．５μｍ以上であることが好ましい。Ｎｉ被覆層の厚さが１μｍである場合に、Ｉｎ被覆層の厚さを６μｍあるいはそれよりも厚くしておけば、ＩｎとＮｉの原子数比で、ＩｎがＮｉの７／３倍よりも多い状態となる。よって、被覆層を過剰に厚く形成することなく、金属材が高温環境に置かれた場合に、金属材の最表面に、Ｎｉと合金を形成していないＩｎを含むＩｎ被覆層を、Ｉｎが有する特性を十分に発揮できる厚さで、残存させることができる。

ここで、前記Ｎｉ原料層の厚さを１μｍ以下とするとよい。Ｎｉ原料層は、厚さが１μｍ程度あれば、基材からの金属原子の拡散を十分に抑制することができる。Ｎｉ原料層の厚さは、できれば０．５μｍ以上であることが好ましい。Ｎｉ原料層の厚さが１μｍである場合に、Ｉｎ原料層の厚さを６μｍあるいはそれよりも厚くしておけば、ＩｎとＮｉの原子数比で、ＩｎがＮｉの７／３倍よりも多い状態に対応する。よって、被覆層を過剰に厚く形成することなく、金属材が高温環境に置かれた場合に、金属材の最表面に、Ｎｉと合金を形成していないＩｎを含むＩｎ被覆層を、Ｉｎが有する特性を十分に発揮できる厚さで、残存させることができる。

Ｎｉ被覆層３ａは、Ｎｉより構成されるか、あるいはＩｎを不可避的不純物以外に含有しないＮｉ合金より構成されている。ここで、Ｉｎを不可避的不純物以外に含有しないＮｉ合金とは、Ｎｉ以外に他の金属を含むが、Ｉｎは不可避的不純物とみなせる量以上には含有しない合金を指す。好ましくは、Ｎｉ被覆層３ａは、Ｎｉより構成されているとよい。

第二の形態にかかる金属材１Ｂにおいても、高温環境で、さらにＮｉとＩｎの合金化が進行する可能性がある。その場合に、第三の形態にかかる金属材１Ｃのように、Ｎｉ被覆層３ａを構成するＮｉの全てが、Ｎｉ－Ｉｎ合金を形成し、合金層３ｂを構成するものとなる。しかし、第二の形態にかかる金属材１Ｂにおいて、Ｉｎ被覆層４と合金層３ｂに含まれるＩｎ原子が、合わせて、Ｎｉ被覆層３ａおよび合金層３ｂを構成するＮｉ原子の７／３倍よりも多くなっていることで、さらなる合金化の進行を経ても、第三の形態にかかる金属材１Ｃとして図１Ｃに図示したとおり、最表面には、Ｎｉと合金を形成していないＩｎを含むＩｎ被覆層４が、残ることになる。

第一の形態および第二の形態にかかる金属材１Ａ，１Ｂにおいて、Ｉｎ被覆層４およびＮｉ被覆層３ａの具体的な厚さは、特に限定されるものではないが、Ｎｉ被覆層３ａの厚さは、基材金属の拡散抑制等、Ｎｉ被覆層３ａを基材２の表面に形成することの効果を高める観点から、例えば０．５μｍ以上とすることが好ましい。また、Ｎｉ被覆層３ａの厚さは、１μｍ以下でも、基材金属の拡散抑制に高い効果が発揮される。例えば、Ｎｉ被覆層３ａの厚さを１μｍ以下とし、Ｉｎ被覆層４の厚さを６μｍ以上とする形態を例示することができる。Ｎｉ被覆層３ａの厚さが１μｍ以下である場合に、Ｉｎ被覆層４が６μｍ以上の厚さを有していることで、金属材１Ａ，１Ｂの表面において、Ｉｎが有する特性を効果的に発揮させることができる。特に、Ｉｎ被覆層とＮｉ被覆層３ａの間で合金化が起こっていない第一の形態にかかる金属材１Ａにおいて、これらの厚さを採用することが好ましい。すると、金属材１Ａが高温環境に置かれてＩｎとＮｉの間の合金化が進行しても、最表面に、Ｉｎの特性を効果的に発揮させるのに十分な厚さで、Ｉｎ被覆層４を残しやすい。Ｉｎ被覆層４の厚さの上限は、特に指定されないが、過剰に厚くしない等の観点から、例えば１０μｍ以下とすることが好ましい。

Claims

前記中間層は、前記第一の構造または前記第二の構造を有し、
前記Ｉｎ被覆層の厚さは、前記Ｎｉ被覆層の厚さの５．６倍以上である、請求項２に記載の金属材。
前記中間層は、前記第一の構造または前記第二の構造を有し、
前記Ｎｉ被覆層の厚さは、１μｍ以下である、請求項２または請求項３に記載の金属材。