JP2022182670A - Conductive member and method for manufacturing conductive member - Google Patents

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Tadashi Asai
暁飛 初
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Abstract

To provide a conductive member having small contact resistance and excellent insertability and capable of suppressing abrasion of a plating layer.SOLUTION: A conductive member comprises a base material, and a plating layer covering a surface of the base material. The plating layer has a first layer serving as the outermost layer, and a second layer laminated inside the first layer. The first layer includes an I-th phase containing Sn, and an II-th phase dispersed in the I-th phase. The II-th phase contains Sn and Ag. The second layer contains Sn and a metal element other than Ag.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、導電部材及び導電部材の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a conductive member and a method for manufacturing a conductive member.

電気回路の接続に用いられる導電部材(例えば、コネクタ用端子金具)は、例えば、導電性を有する基材と、基材の表面を被覆するめっき層とを備える。めっき層は、導電部材の腐食抑制、接続信頼性の向上、はんだ付け性の向上等を目的として施される。このようなめっき層としては、例えば、接触抵抗が低く、はんだ付け性及び耐腐食性に優れるSnめっき層が一般的に用いられる。 A conductive member (for example, a connector terminal fitting) used for connection of an electric circuit includes, for example, a base material having conductivity and a plating layer covering the surface of the base material. The plating layer is applied for the purpose of suppressing corrosion of the conductive member, improving connection reliability, improving solderability, and the like. As such a plated layer, for example, a Sn plated layer is generally used because of its low contact resistance and excellent solderability and corrosion resistance.

一方、Snめっき層は、比較的柔らかいめっき層である。このため、Snめっき層を備える導電部材を端子として用いたコネクタは、相手材に挿入する際にSnめっき層が変形及び摩耗することによってスムーズな挿入が妨げられる傾向がある。このため、Snめっき層を備える導電部材は、スムーズに挿入できる性能(挿入性)に優れることが求められる。また、Snめっき層を備える導電部材は、コネクタの抜き差しを繰り返しても接続信頼性が低下しないようにするため、めっき層の摩耗を抑制できることが求められる。 On the other hand, the Sn plating layer is a relatively soft plating layer. Therefore, when a connector using a conductive member having a Sn-plated layer as a terminal is inserted into a mating member, the Sn-plated layer is deformed and worn, which tends to hinder smooth insertion. Therefore, the conductive member provided with the Sn plating layer is required to have excellent performance (insertability) for smooth insertion. In addition, a conductive member having a Sn plating layer is required to be able to suppress wear of the plating layer so that connection reliability does not deteriorate even when the connector is repeatedly inserted and pulled out.

このような要求に対して、例えば、導電性に優れるSnを主成分とする母相と、母相中に分散するSn系金属間化合物相とを備えるSnめっき層が提案されている。Sn系金属間化合物(例えば、Sn-Cu系金属間化合物、及びSn-Pd系金属間化合物)は、比較的硬質である。上述のSnめっき層は、硬質なSn系金属間化合物相が母相に分散しているため、比較的高い強度を有し、変形及び摩耗をある程度抑制できる。また、上述のSnめっき層は、Snを主成分とする母相を備えるため、接触抵抗が低い。このようなSnめっき層を備える導電部材として、例えば、金属材料よりなる基材と、基材の表面を覆うめっき被膜とを有し、めっき被膜は、Sn母相及びSn母相中に分散されたSn-Pd系粒子を含み、Sn母相及びSn-Pd系粒子が外表面に存在する最外層を有する端子金具が提案されている(特許文献1)。 In response to such demands, for example, a Sn plating layer has been proposed which includes a mother phase containing Sn, which has excellent electrical conductivity, as a main component, and a Sn-based intermetallic compound phase dispersed in the mother phase. Sn-based intermetallic compounds (eg, Sn—Cu-based intermetallic compounds and Sn—Pd-based intermetallic compounds) are relatively hard. Since the hard Sn-based intermetallic compound phase is dispersed in the parent phase, the Sn plating layer described above has relatively high strength and can suppress deformation and wear to some extent. Moreover, since the above-mentioned Sn plating layer has a parent phase containing Sn as a main component, the contact resistance is low. As a conductive member provided with such a Sn plating layer, for example, it has a substrate made of a metal material and a plating film covering the surface of the substrate, and the plating film is dispersed in the Sn matrix and the Sn matrix. A terminal fitting has been proposed which contains Sn—Pd particles and has an outermost layer in which the Sn mother phase and the Sn—Pd particles are present on the outer surface (Patent Document 1).

特開2016-91990号公報JP 2016-91990 A

しかしながら、上述のSnめっき層を用いても、接触抵抗と、挿入性と、めっき層の摩耗の抑制とを全て満足する導電部材を提供することは困難である。 However, even with the Sn plating layer described above, it is difficult to provide a conductive member that satisfies all of the contact resistance, insertability, and suppression of abrasion of the plating layer.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、接触抵抗が小さく、挿入性に優れ、めっき層の摩耗を抑制できる導電部材を提供することである。本発明の別の目的は、導電性に優れ、挿入抵抗が小さく、めっき層の摩耗を抑制できる導電部材の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a conductive member that has low contact resistance, excellent insertability, and can suppress abrasion of the plating layer. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a conductive member that has excellent conductivity, low insertion resistance, and is capable of suppressing abrasion of the plating layer.

本発明の導電部材は、基材と、前記基材の表面を被覆するめっき層とを備える。前記めっき層は、最外層である第1層と、前記第1層よりも内側に積層される第2層とを有する。前記第1層は、Snを含有する第I相と、前記第I相中に分散する第II相とを含む。前記第II相は、Sn及びAgを含有する。前記第2層は、Ag以外の金属元素と、Snとを含有する。 A conductive member of the present invention includes a substrate and a plating layer covering the surface of the substrate. The plating layer has a first layer, which is the outermost layer, and a second layer laminated inside the first layer. The first layer includes a Sn-containing phase I and a phase II dispersed in the first phase. The Phase II contains Sn and Ag. The second layer contains a metal element other than Ag and Sn.

本発明の導電部材の製造方法は、基材と、前記基材の表面を被覆するめっき層とを備える導電部材の製造方法であって、前記基材上に、直接又は他の層を介して、Sn及びAgを含有する被覆層をめっき法で形成する被覆層形成工程と、前記基材及び前記被覆層を加熱する加熱工程とを備える。前記加熱工程における加熱温度は、220℃以上450℃以下である。 The method for producing a conductive member of the present invention is a method for producing a conductive member comprising a base material and a plating layer covering the surface of the base material, and directly or via another layer on the base material. , Sn and Ag-containing coating layer forming step of forming a coating layer by plating, and a heating step of heating the substrate and the coating layer. The heating temperature in the heating step is 220° C. or higher and 450° C. or lower.

本発明の導電部材及び導電部材の製造方法は、導電性に優れ、挿入抵抗が小さく、めっき層の摩耗を抑制できる導電部材を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION The electrically-conductive member and the manufacturing method of an electrically-conductive member of this invention can provide the electrically-conductive member which is excellent in electroconductivity, has a small insertion resistance, and can suppress abrasion of a plating layer.

本発明の第1実施形態に係る導電部材の一例の断面図である。1 is a cross-sectional view of an example of a conductive member according to a first embodiment of the present invention; FIG. 図1の導電部材の変形例の断面図である。2 is a cross-sectional view of a modification of the conductive member of FIG. 1; FIG. 本発明の第2実施形態に係る導電部材の製造方法の一例の一工程を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing one step of an example of a method for manufacturing a conductive member according to a second embodiment of the present invention; 図3の次の工程を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the next step of FIG. 3; 図4の次の工程を示す図である。5 is a diagram showing the next step of FIG. 4; FIG. 比較例1の導電部材の断面画像である。4 is a cross-sectional image of a conductive member of Comparative Example 1. FIG. 実施例1の導電部材の断面画像である。4 is a cross-sectional image of the conductive member of Example 1. FIG. 実施例1の導電部材のめっき層の表面画像である。4 is a surface image of the plating layer of the conductive member of Example 1. FIG. 実施例6の導電部材のめっき層の表面画像である。10 is a surface image of the plating layer of the conductive member of Example 6. FIG.

以下、本発明の実施形態について、説明する。但し、本発明は、実施形態に何ら限定されず、本発明の目的の範囲内で適宜変更を加えて実施できる。本発明の実施形態において説明する各材料は、特に断りのない限り、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Embodiments of the present invention will be described below. However, the present invention is by no means limited to the embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the purpose of the present invention. Each material described in the embodiments of the present invention may be used singly or in combination of two or more unless otherwise specified.

本明細書において、「主成分」とは、質量基準において最も含有割合の高い成分(例えば、50質量%超含有する成分)をいう。めっき層の「厚さ」とは、基材及びめっき層の界面と直交する方向の長さを示す。めっき層の厚さの測定では、蛍光X線膜厚計(例えば、株式会社日立ハイテクサイエンス製「SII SFT9200」)を用いることができる。めっき層の「最外層」とは、基材から最も離れている層を示す。めっき層の「内側」及び「外側」とは、それぞれ、めっき層において基材に近い側の方向、及び基材に遠い側の方向を示す。 As used herein, the term “main component” refers to a component with the highest content ratio on a mass basis (for example, a component containing more than 50% by mass). The “thickness” of the plated layer indicates the length in the direction orthogonal to the interface between the substrate and the plated layer. A fluorescent X-ray film thickness meter (for example, "SII SFT9200" manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) can be used to measure the thickness of the plating layer. The "outermost layer" of the plating layer indicates the layer farthest from the substrate. The terms “inner side” and “outer side” of the plated layer indicate the direction of the plated layer closer to the base material and the direction of the side farther from the base material, respectively.

<第1実施形態:導電部材>
本発明の第1実施形態に係る導電部材を説明する。本発明の導電部材は、基材と、基材の表面を被覆するめっき層とを備える。めっき層は、最外層である第1層と、第1層よりも内側に積層される第2層とを有する。第1層は、Snを含有する第I相(以下、Sn母相と記載することがある)と、第I相中に分散する第II相(以下、Sn-Ag相と記載することがある)とを含む。Sn-Ag相は、Sn及びAgを含有する。第2層は、Ag以外の金属元素と、Snとを含有する。
<First embodiment: conductive member>
A conductive member according to a first embodiment of the present invention will be described. A conductive member of the present invention includes a substrate and a plating layer covering the surface of the substrate. The plating layer has a first layer, which is the outermost layer, and a second layer laminated inside the first layer. The first layer includes a phase I containing Sn (hereinafter sometimes referred to as the Sn mother phase) and a phase II dispersed in the I phase (hereinafter sometimes referred to as the Sn—Ag phase ) and The Sn--Ag phase contains Sn and Ag. The second layer contains metal elements other than Ag and Sn.

本発明の導電部材は、例えば、各種電子部品(例えば、コネクタ、継電器、スライドスイッチ、抵抗器、コンデンサ、コイル及び回路基板、フレキシブル基板、フラットケーブル及び電線)の材料として用いることができる。本発明の導電部材を用いた電子部品は、例えば、半導体製品、電気製品、太陽電池及び自動車等に活用できる。 The conductive member of the present invention can be used, for example, as a material for various electronic components (eg, connectors, relays, slide switches, resistors, capacitors, coils and circuit boards, flexible substrates, flat cables and electric wires). Electronic parts using the conductive member of the present invention can be used, for example, in semiconductor products, electrical products, solar cells, automobiles, and the like.

本発明の導電部材は、コネクタ(特に、ワイヤーハーネス用コネクタ)に用いる端子金具として特に好適である。本発明の導電部材を用いたコネクタは、例えば、導電部材と、導電部材を保持するハウジングとを備える。コネクタは、ピンインサート及びソケットインサートの何れであってもよいが、ピンインサートであることが好ましい。 The conductive member of the present invention is particularly suitable as a terminal fitting used in a connector (especially a wire harness connector). A connector using the conductive member of the present invention includes, for example, the conductive member and a housing that holds the conductive member. The connector can be either a pin insert or a socket insert, preferably a pin insert.

本発明の導電部材は、上述の構成を備えることにより、接触抵抗が小さく、挿入性に優れ、めっき層の摩耗を抑制できる。その理由は以下のように推察される。本発明の導電部材の備えるめっき層は、多層構造を有する。めっき層の最外層である第1層は、Sn母相と、Sn母相中に分散するSn-Ag相とを含む。本発明の導電部材は、導電性に優れるSnを含有するSn母相がめっき層の最外層(第1層)に存在するため、接触抵抗が小さい。また、Sn-Ag相において、Sn及びAgは、例えば、金属間化合物(以下、Sn-Ag系金属間化合物と記載することがある)を形成する。Sn系金属間化合物は、単体のSnと比較して硬度が高い傾向を有する。その中でも、Sn-Ag系金属間化合物は、他のSn系金属間化合物(例えば、Sn-Cu系金属間化合物、及びSn-Pd系金属間化合物)と比較して、硬度及び弾性のバランスに優れると判断される。本発明の導電部材において、めっき層は、Sn-Ag相が最外層(第1層)に存在してその構造を補強することにより、公知のSnめっき層と比較して強度が高いと判断される。そのため、本発明の導電部材は、挿入性に優れると共に、めっき層の摩耗を抑制できる。 The conductive member of the present invention has a low contact resistance, excellent insertability, and can suppress abrasion of the plating layer by having the above-described configuration. The reason is presumed as follows. The plating layer provided in the conductive member of the present invention has a multilayer structure. The first layer, which is the outermost layer of the plating layer, contains a Sn matrix and a Sn—Ag phase dispersed in the Sn matrix. The conductive member of the present invention has a small contact resistance because the Sn matrix containing Sn, which is excellent in conductivity, exists in the outermost layer (first layer) of the plating layer. In the Sn—Ag phase, Sn and Ag form, for example, an intermetallic compound (hereinafter sometimes referred to as a Sn—Ag intermetallic compound). Sn-based intermetallic compounds tend to have a higher hardness than simple Sn. Among them, the Sn—Ag intermetallic compound has a better balance of hardness and elasticity than other Sn-based intermetallic compounds (for example, Sn—Cu intermetallic compounds and Sn—Pd intermetallic compounds). judged to be excellent. In the conductive member of the present invention, the plating layer has a Sn—Ag phase present in the outermost layer (first layer) to reinforce the structure, and is judged to have higher strength than known Sn plating layers. be. Therefore, the conductive member of the present invention is excellent in insertability and can suppress abrasion of the plating layer.

以下、図面を参照して、本発明の導電部材の詳細について説明する。図1は、本発明の導電部材の一例である導電部材1を示す断面図である。図1の導電部材1は、基材2と、基材2の表面を被覆するめっき層3とを備える。めっき層3は、多層構造を有し、最外層から順番に、第1層4、第2層5及び第3層6を有する。 Hereinafter, the details of the conductive member of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conductive member 1 that is an example of the conductive member of the present invention. A conductive member 1 of FIG. 1 includes a base material 2 and a plating layer 3 covering the surface of the base material 2 . The plated layer 3 has a multi-layered structure and has a first layer 4, a second layer 5 and a third layer 6 in order from the outermost layer.

[基材]
基材2の形状及び材質としては、導電部材1として使用可能な形状及び材質であれば、特に限定されない。基材2の形状としては、例えば、板状、角柱状、円柱状、円錐状、及びリング状が挙げられる。基材2の材質としては、例えば、銅系素材、鉄系素材、及びNi系素材が挙げられる。銅系素材としては、例えば、銅、リン青銅、黄銅、ベリリウム銅、チタン銅、洋白(Cu、Ni及び亜鉛の合金)が挙げられる。鉄系素材としては、例えば、鉄、Fe-Ni合金、ステンレス鋼が挙げられる。基材2は、絶縁部材(例えば、樹脂フィルム)の表面に導電層が形成された部材であってもよい。即ち、基材2は、例えば、各種絶縁基板と、絶縁基板上に形成された導電パターン(例えば、銅パターン)とを備える部材であってもよい。
[Base material]
The shape and material of the base material 2 are not particularly limited as long as the shape and material can be used as the conductive member 1 . Examples of the shape of the substrate 2 include plate-like, prismatic, columnar, conical, and ring-like shapes. Examples of materials for the base material 2 include copper-based materials, iron-based materials, and Ni-based materials. Copper-based materials include, for example, copper, phosphor bronze, brass, beryllium copper, titanium copper, and nickel silver (an alloy of Cu, Ni, and zinc). Examples of iron-based materials include iron, Fe—Ni alloys, and stainless steel. The base material 2 may be a member in which a conductive layer is formed on the surface of an insulating member (for example, resin film). That is, the base material 2 may be, for example, a member including various insulating substrates and conductive patterns (for example, copper patterns) formed on the insulating substrates.

[めっき層]
めっき層3は、第1層4、第2層5及び第3層6を有する3層構造である。めっき層3において、第1層4及び第2層5の合計厚さとしては、0.1μm以上100.0μm以下が好ましく、0.3μm以上10.0μm以下がより好ましく、0.7μm以上3.0μm以下が更に好ましい。第1層4及び第2層5の合計厚さを0.1μm以上とすることで、めっき層3が摩耗した場合においても第3層6が露出することを抑制できる。第1層4及び第2層5の合計厚さを100.0μm以下とすることで、めっき層3が不必要に厚くなることを抑制できる。
[Plating layer]
The plating layer 3 has a three-layer structure having a first layer 4 , a second layer 5 and a third layer 6 . In the plating layer 3, the total thickness of the first layer 4 and the second layer 5 is preferably 0.1 μm to 100.0 μm, more preferably 0.3 μm to 10.0 μm, and 0.7 μm to 10.0 μm. 0 μm or less is more preferable. By setting the total thickness of the first layer 4 and the second layer 5 to 0.1 μm or more, it is possible to suppress the exposure of the third layer 6 even when the plating layer 3 is worn. By setting the total thickness of the first layer 4 and the second layer 5 to 100.0 μm or less, it is possible to prevent the plating layer 3 from becoming unnecessarily thick.

エネルギー分散型蛍光X線分析法を用いた元素分析において、加速電圧15kVとしたときに、めっき層3に含まれる全金属元素に対するAgの含有割合としては、3質量%以上20質量%以下が好ましく、6質量%以上17質量%以下がより好ましく、10質量%以上17質量%以下が更に好ましい。上述のAgの含有割合を3質量%以上20質量%以下とすることで、第1層4におけるSn-Ag相4bの面積割合を適度な範囲に調整することができる。その結果、導電部材1は、優れた導電性と、挿入抵抗の小ささと、めっき層3の摩耗の抑制とをバランスよく発揮できる。 In elemental analysis using energy dispersive X-ray fluorescence spectroscopy, when the acceleration voltage is 15 kV, the content of Ag relative to all metal elements contained in the plating layer 3 is preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less. , 6% by mass or more and 17% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 17% by mass or less. By setting the content of Ag to 3% by mass or more and 20% by mass or less, the area ratio of the Sn—Ag phase 4b in the first layer 4 can be adjusted to an appropriate range. As a result, the conductive member 1 can exhibit excellent conductivity, low insertion resistance, and suppression of abrasion of the plating layer 3 in a well-balanced manner.

(第1層)
めっき層3の最外層である第1層4は、Snを含有するSn母相4aと、Sn母相4a中に分散するSn-Ag相4bとを含む。第1層4を表面から観察した場合、第1層4において、Sn母相4a及びSn-Ag相4bは、例えば、海島構造を形成している。なお、第1層4の外側の表面には、自然酸化被膜が形成されていてもよい。
(first layer)
The first layer 4, which is the outermost layer of the plating layer 3, includes an Sn matrix 4a containing Sn and a Sn--Ag phase 4b dispersed in the Sn matrix 4a. When observing the first layer 4 from the surface, in the first layer 4, the Sn mother phase 4a and the Sn—Ag phase 4b form, for example, a sea-island structure. A natural oxide film may be formed on the outer surface of the first layer 4 .

第1層4において、Sn-Ag相4bの面積割合としては、2.0%以上50.0%以下が好ましく、5.0%以上25.0%以下がより好ましく、15.0%以上25.0%以下が更に好ましい。Sn-Ag相4bの面積割合を1%以上とすることで、導電部材1の挿入性を更に向上させることができると共に、めっき層3の摩耗を更に効果的に抑制できる。Sn-Ag相4bの面積割合を50.0%以下とすることで、導電部材1の接触抵抗を更に低減できる。Sn-Ag相4bの面積割合は、例えば、エネルギー分散型蛍光X線分析装置を備えるFE-SEMで第1層4の表面を観察することによって測定できる。 In the first layer 4, the area ratio of the Sn—Ag phase 4b is preferably 2.0% or more and 50.0% or less, more preferably 5.0% or more and 25.0% or less, and 15.0% or more and 25%. 0% or less is more preferable. By setting the area ratio of the Sn—Ag phase 4b to 1% or more, the insertability of the conductive member 1 can be further improved, and the abrasion of the plating layer 3 can be more effectively suppressed. By setting the area ratio of the Sn—Ag phase 4b to 50.0% or less, the contact resistance of the conductive member 1 can be further reduced. The area ratio of the Sn—Ag phase 4b can be measured, for example, by observing the surface of the first layer 4 with an FE-SEM equipped with an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer.

(Sn母相)
Sn母相4aは、Snを含有する。Sn母相4aは、第1層4の母相である。なお、Sn母相4aは、Snを主成分として含有するが、少量であればSn以外の元素を更に含んでいてもよい。Sn以外の元素としては、例えば、Cu及び酸素が挙げられる。Sn母相4aにおいて、Snの含有割合としては、80質量%以上が好ましく、97質量%以上がより好ましい。
(Sn mother phase)
The Sn mother phase 4a contains Sn. The Sn mother phase 4 a is the mother phase of the first layer 4 . The Sn mother phase 4a contains Sn as a main component, but may further contain elements other than Sn as long as they are in small amounts. Elements other than Sn include, for example, Cu and oxygen. In the Sn mother phase 4a, the Sn content is preferably 80% by mass or more, more preferably 97% by mass or more.

(Sn-Ag相)
Sn-Ag相4bは、Sn及びAgを含有する。Sn-Ag相4bにおいて、Sn及びAgは、金属間化合物を形成していることが好ましい。但し、Sn-Ag相4bにおいて、Sn及びAgのうち少なくとも一部は、例えば、合金又は複酸化物を形成していてもよい。図1では、Sn-Ag相4bの形状は、粒子状である。
(Sn—Ag phase)
The Sn—Ag phase 4b contains Sn and Ag. Sn and Ag preferably form an intermetallic compound in the Sn—Ag phase 4b. However, in the Sn—Ag phase 4b, at least part of Sn and Ag may form, for example, an alloy or multiple oxides. In FIG. 1, the shape of the Sn—Ag phase 4b is particulate.

なお、Sn-Ag相4bは、Sn及びAg以外の元素を更に含有してもよい。Sn及びAg以外の元素としては、例えば、Cu及び酸素が挙げられる。Sn-Ag相4bにおいて、Sn及びAgの合計含有割合としては、80質量%以上が好ましく、97質量%以上がより好ましい。 The Sn—Ag phase 4b may further contain elements other than Sn and Ag. Elements other than Sn and Ag include, for example, Cu and oxygen. In the Sn—Ag phase 4b, the total content of Sn and Ag is preferably 80% by mass or more, more preferably 97% by mass or more.

Sn-Ag相4bのうち少なくとも一部は、めっき層3の表面に露出していることが好ましい。これにより、導電部材1が相手材と接触する際に、軟質なSn母相4aではなく硬質なSn-Ag相4bが相手材と接触するため、めっき層3の摩耗を更に効果的に抑制できる。具体的には、電子顕微鏡による断面観察において、視野中のSn-Ag相4bの総数に対して、めっき層3の表面に露出しているSn-Ag相4bの数の比率としては、10個数%以上が好ましく、40個数%以上がより好ましく、70個数%以上が更に好ましい。 At least part of the Sn—Ag phase 4 b is preferably exposed on the surface of the plating layer 3 . As a result, when the conductive member 1 contacts the counterpart material, the hard Sn—Ag phase 4b rather than the soft Sn mother phase 4a contacts the counterpart material, so that the abrasion of the plating layer 3 can be further effectively suppressed. . Specifically, in cross-sectional observation with an electron microscope, the ratio of the number of Sn-Ag phases 4b exposed on the surface of the plating layer 3 to the total number of Sn-Ag phases 4b in the field of view was 10. % or more is preferable, 40 number % or more is more preferable, and 70 number % or more is still more preferable.

(第2層)
第2層5は、めっき層3において、第1層4よりも内側に積層される。詳しくは、第2層5は、第1層4及び第3層6の間に積層される。第2層5は、Ag以外の金属元素と、Snとを含有する。第2層5の外側の表面は、凹凸形状を有する。
(Second layer)
The second layer 5 is laminated inside the first layer 4 on the plating layer 3 . Specifically, the second layer 5 is laminated between the first layer 4 and the third layer 6 . The second layer 5 contains metal elements other than Ag and Sn. The outer surface of the second layer 5 has an uneven shape.

第2層5において、Ag以外の金属元素とSnとは、金属間化合物を形成していることが好ましい。但し、第2層5において、Ag以外の金属元素とSnとのうち少なくとも一部は、例えば、合金又は複酸化物を形成していてもよい。 In the second layer 5, metal elements other than Ag and Sn preferably form an intermetallic compound. However, in the second layer 5, at least part of the metal elements other than Ag and Sn may form, for example, an alloy or multiple oxides.

めっき層3において、第2層5は、例えば、第1層4及び第3層6の密着性を向上させる機能を有する。第2層5において、Ag以外の金属元素としては、例えば、Cu及びNiが挙げられる。 In the plated layer 3, the second layer 5 has a function of improving adhesion between the first layer 4 and the third layer 6, for example. In the second layer 5, metal elements other than Ag include, for example, Cu and Ni.

後述するように、第2層5は、Sn及びAgを含有する被覆層におけるSnと、第3層6に含まれる金属元素とが反応することで形成される。そのため、第2層5は、通常、Snと、第3層6に含まれる金属元素とを含有する。例えば、第3層6がNi層である場合、第2層5は、Sn及びNiを含有する。第3層6がCu層である場合、第2層5は、Sn及びCuを含有する。 As will be described later, the second layer 5 is formed by reacting Sn in the coating layer containing Sn and Ag with the metal element contained in the third layer 6 . Therefore, the second layer 5 normally contains Sn and the metal element contained in the third layer 6 . For example, when the third layer 6 is a Ni layer, the second layer 5 contains Sn and Ni. When the third layer 6 is a Cu layer, the second layer 5 contains Sn and Cu.

なお、第2層5は、第3層6に含まれる金属元素及びSn以外の他の元素(例えば、酸素)を更に含有してもよい。第2層5における他の元素の含有割合としては、20質量%以下が好ましく、3質量%以下がより好ましい。 In addition, the second layer 5 may further contain an element (for example, oxygen) other than the metal element and Sn contained in the third layer 6 . The content of other elements in the second layer 5 is preferably 20% by mass or less, more preferably 3% by mass or less.

第1層4及び第2層5は、Cuを更に含有することが好ましい。第1層4及び第2層5がCuを更に含有することで、めっき層3を容易かつ確実に形成することができる。第1層4及び第2層5において、Cuは、Sn母相4a、Sn-Ag相4b及び第2層5の何れに含まれていてもよい。第1層4及び第2層5において、Cuの含有割合としては、それぞれ、0.1質量%5.0質量%以下が好ましく、0.3質量%以上2.0質量%以下がより好ましい。 Preferably, the first layer 4 and the second layer 5 further contain Cu. Since the first layer 4 and the second layer 5 further contain Cu, the plating layer 3 can be easily and reliably formed. In the first layer 4 and the second layer 5, Cu may be contained in any of the Sn mother phase 4a, the Sn—Ag phase 4b and the second layer 5. In the first layer 4 and the second layer 5, the content of Cu is preferably 0.1% by mass and 5.0% by mass or less, and more preferably 0.3% by mass or more and 2.0% by mass or less.

(第3層)
第3層6は、第2層5と、基材2との密着性を向上させる。また、第3層6は、基材2に含まれる成分がめっき層3に拡散することを抑制する。第3層6は、Ni又はCuを含有する。
(third layer)
The third layer 6 improves adhesion between the second layer 5 and the substrate 2 . In addition, the third layer 6 suppresses the components contained in the base material 2 from diffusing into the plating layer 3 . The third layer 6 contains Ni or Cu.

第3層6は、基材2の材質が第2層5と密着し難い材質(例えば、ステンレス鋼(SUS)及び鉄)である場合に特に有効である。また、第3層6は、基材2の材質が黄銅である場合、黄銅に含まれる亜鉛が第1層4に拡散して半田付け性を低下させることを抑制できるため、特に有効である。 The third layer 6 is particularly effective when the material of the base material 2 is a material that is difficult to adhere to the second layer 5 (for example, stainless steel (SUS) and iron). In addition, when the material of the base material 2 is brass, the third layer 6 is particularly effective because it can prevent zinc contained in brass from diffusing into the first layer 4 and lowering the solderability.

第3層6の厚さとしては、0.1μm以上100.0μm以下が好ましく、0.1μm以上5.0μm以下がより好ましく、0.5μm以上3.0μm以下が更に好ましい。第3層6の厚さを0.1μm以上とすることで、上述の機能を十分に発揮できる。第3層6の厚さを100.0μm以下とすることで、めっき層3が不必要に厚くなることを抑制できる。 The thickness of the third layer 6 is preferably 0.1 μm or more and 100.0 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 5.0 μm or less, and still more preferably 0.5 μm or more and 3.0 μm or less. By setting the thickness of the third layer 6 to 0.1 μm or more, the above functions can be sufficiently exhibited. By setting the thickness of the third layer 6 to 100.0 μm or less, it is possible to prevent the plated layer 3 from becoming unnecessarily thick.

以上、図1に基づいて、本発明の導電部材の一例である導電部材1を説明した。次に、図2に基づいて、図1の導電部材1の変形例である導電部材11を説明する。 The conductive member 1, which is an example of the conductive member of the present invention, has been described above with reference to FIG. Next, a conductive member 11, which is a modification of the conductive member 1 of FIG. 1, will be described with reference to FIG.

[変形例]
図2の導電部材11は、基材12と、基材12の表面を被覆するめっき層13とを有する。めっき層13は、最外層から順番に、第1層14及び第2層15を有する。めっき層13の最外層である第1層14は、Snを含有するSn母相14aと、Sn母相14a中に分散するSn-Ag相14bとを含む。図2の導電部材11は、図1の導電部材1と比較し、第3層6に相当する層を有しないという点が相違する。すなわち、図2の導電部材11は、第2層15が基材12の表面を被覆する。また、図2の導電部材11は、図1の導電部材1と比較し、第2層15の組成が異なる。以下、図1の導電部材1との重複説明は省略しつつ、第2層15の組成について説明する。
[Modification]
The conductive member 11 of FIG. 2 has a base material 12 and a plated layer 13 covering the surface of the base material 12 . The plating layer 13 has a first layer 14 and a second layer 15 in order from the outermost layer. The first layer 14, which is the outermost layer of the plating layer 13, includes a Sn matrix 14a containing Sn and a Sn--Ag phase 14b dispersed in the Sn matrix 14a. The conductive member 11 in FIG. 2 differs from the conductive member 1 in FIG. 1 in that it does not have a layer corresponding to the third layer 6 . That is, in the conductive member 11 of FIG. 2, the second layer 15 covers the surface of the base material 12 . Also, the conductive member 11 of FIG. 2 differs from the conductive member 1 of FIG. 1 in the composition of the second layer 15 . Hereinafter, the composition of the second layer 15 will be described while omitting redundant description with the conductive member 1 of FIG.

(第2層)
第2層15は、めっき層13において、第1層14よりも内側に積層される。詳しくは、第2層15は、第1層14及び基材12の間に積層される。第2層15は、Ag以外の金属元素と、Snとを含有する。第2層15の外側の表面は、凹凸形状を有する。
(Second layer)
The second layer 15 is laminated inside the first layer 14 on the plating layer 13 . Specifically, second layer 15 is laminated between first layer 14 and substrate 12 . The second layer 15 contains metal elements other than Ag and Sn. The outer surface of the second layer 15 has an uneven shape.

第2層15において、Ag以外の金属元素とSnとは、金属間化合物を形成していることが好ましい。但し、第2層15において、Ag以外の金属元素とSnとのうち少なくとも一部は、例えば、合金又は複酸化物を形成していてもよい。 In the second layer 15, metal elements other than Ag and Sn preferably form an intermetallic compound. However, in the second layer 15, at least part of the metal elements other than Ag and Sn may form, for example, an alloy or multiple oxides.

めっき層13において、第2層15は、例えば、第1層14及び基材12の密着性を向上させる機能を有する。第2層15において、Ag以外の金属元素としては、例えば、Cu及びNiが挙げられる。 In the plating layer 13 , the second layer 15 has a function of improving adhesion between the first layer 14 and the substrate 12 , for example. In the second layer 15, metal elements other than Ag include, for example, Cu and Ni.

後述するように、第2層15は、Sn及びAgを含有する被覆層におけるSnと、基材12に含まれる金属元素とが反応することで形成される。そのため、第2層15は、通常、Snと、基材12に含まれる金属元素とを含有する。例えば、基材12がCu層である場合、第2層15は、Sn及びCuを含有する。 As will be described later, the second layer 15 is formed by reacting Sn in the coating layer containing Sn and Ag with metal elements contained in the substrate 12 . Therefore, the second layer 15 usually contains Sn and the metal element contained in the base material 12 . For example, when the base material 12 is a Cu layer, the second layer 15 contains Sn and Cu.

以上、図1の導電部材1及び図2の導電部材11に基づいて、本発明の導電部材を説明した。但し、図1の導電部材1及び図2の導電部材11は、本発明の導電部材の一例に過ぎない。本発明の導電部材は、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。 The conductive member of the present invention has been described above based on the conductive member 1 shown in FIG. 1 and the conductive member 11 shown in FIG. However, the conductive member 1 in FIG. 1 and the conductive member 11 in FIG. 2 are merely examples of the conductive member of the present invention. Various modifications can be made to the conductive member of the present invention without departing from the gist of the present invention.

例えば、Sn-Ag相の形状は、必ずしも粒子状である必要はない。Sn-Ag相の形状は、例えば、粒子状又は板状(より具体的には、例えば、帯状の板)である。ここで、「粒子状」とは、例えば、アスペクト比(長径/短径)が5以下であることを示す。「板状」とは、例えば、アスペクト比が5超であることを示す。Sn-Ag相の長径及び短径は、エネルギー分散型蛍光X線分析装置を備えるFE-SEMで第1層の表面を観察することによって測定できる。詳しくは、測定対象とするSn-Ag相の外縁に接する2本の仮想平行線の最大幅を長径の測定値とする。また、長径を測定する際に設定した2本の仮想平行線の中央に3本目の仮想平行線を設定し、3本目の仮想平行線と測定対象とするSn-Ag相とが重なっている長さを短径の測定値とする。 For example, the shape of the Sn—Ag phase does not necessarily have to be particulate. The shape of the Sn—Ag phase is, for example, particulate or plate-like (more specifically, for example, strip-like plate). Here, "particulate" means that the aspect ratio (major axis/minor axis) is 5 or less, for example. "Plate-like" means that the aspect ratio is more than 5, for example. The major axis and minor axis of the Sn—Ag phase can be measured by observing the surface of the first layer with an FE-SEM equipped with an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer. Specifically, the maximum width of two imaginary parallel lines contacting the outer edge of the Sn—Ag phase to be measured is taken as the measurement value of the major axis. In addition, a third virtual parallel line is set at the center of the two virtual parallel lines set when measuring the major axis, and the length where the third virtual parallel line and the Sn—Ag phase to be measured overlap The width is taken as the measured value of the minor axis.

Sn-Ag相が粒子状である場合、その粒子径(長径)としては、0.5μm以上10.0μm以下が好ましく、1.0μm以上3.0μm以下がより好ましい。Sn-Ag相が板状である場合、その長径としては、3.0μm以上130.0μm以下が好ましく、50.0μm以上120.0μm以下がより好ましい。 When the Sn—Ag phase is particulate, the particle diameter (length) is preferably 0.5 μm or more and 10.0 μm or less, more preferably 1.0 μm or more and 3.0 μm or less. When the Sn—Ag phase is plate-like, the major axis thereof is preferably 3.0 μm or more and 130.0 μm or less, more preferably 50.0 μm or more and 120.0 μm or less.

第1層は、Sn母相及びSn-Ag相以外の他の相を更に含んでもよい。他の相としては、例えば、不可避的不純物により形成される相等が挙げられる。また、めっき層は、第1層、第2層及び第3層以外の他の層を更に有してもよい。また、第2層の外側の表面は、平坦であってもよい。 The first layer may further contain phases other than the Sn matrix phase and the Sn—Ag phase. Other phases include, for example, phases formed by unavoidable impurities. Also, the plated layer may further have layers other than the first layer, the second layer, and the third layer. Also, the outer surface of the second layer may be flat.

<第2実施形態:導電部材の製造方法>
本発明の第2実施形態に係る導電部材の製造方法は、基材と、基材の表面を被覆するめっき層とを備える導電部材の製造方法であって、基材上に、直接又は他の層を介して、Sn及びAgを含有する被覆層をめっき法で形成する被覆層形成工程と、基材及び被覆層を加熱する加熱工程とを備える。加熱工程における加熱温度は、220℃以上450℃以下である。
<Second Embodiment: Method for Manufacturing Conductive Member>
A method for manufacturing a conductive member according to a second embodiment of the present invention is a method for manufacturing a conductive member including a base material and a plating layer that coats the surface of the base material. It comprises a coating layer forming step of forming a coating layer containing Sn and Ag via a plating method, and a heating step of heating the substrate and the coating layer. The heating temperature in the heating step is 220° C. or higher and 450° C. or lower.

本発明の導電部材の製造方法は、導電性に優れ、挿入抵抗が小さく、めっき層の摩耗を抑制できる導電部材を提供できる。本発明の導電部材の製造方法は、上述の第1実施形態に係る導電部材の製造方法として好適である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION The manufacturing method of the electrically-conductive member of this invention can provide the electrically-conductive member which is excellent in electroconductivity, has a small insertion resistance, and can suppress abrasion of a plating layer. The method for manufacturing a conductive member according to the present invention is suitable as the method for manufacturing a conductive member according to the first embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の導電部材の製造方法の詳細について説明する。図3~図5は、本発明の導電部材の製造方法の一例の各工程を示す図である。図3~図5に示す導電部材の製造方法は、例えば、図1の導電部材1と同様の導電部材を製造できる。なお、図3~5に登場する基材21及び第3層22の詳細については、第1実施形態において説明済みであるため、重複した説明を省略する。 Hereinafter, the details of the method for manufacturing the conductive member of the present invention will be described with reference to the drawings. 3 to 5 are diagrams showing each step of an example of the method for manufacturing the conductive member of the present invention. 3 to 5 can manufacture a conductive member similar to the conductive member 1 of FIG. 1, for example. The details of the base material 21 and the third layer 22 appearing in FIGS. 3 to 5 have already been described in the first embodiment, so redundant description will be omitted.

[被覆層形成工程]
被覆層形成工程は、基材21上に第3層22をめっき法で形成する第1工程と、第3層22上にSn及びAgを含有する被覆層23をめっき法で形成する第2工程とを備える。即ち、本工程は、基材21上に、第3層22を介して、Sn及びAgを含有する被覆層23をめっき法で形成する。本工程は、基材21を前処理する前処理工程を更に備えることが好ましい。以下、各工程の詳細を説明する。
[Coating layer forming step]
The coating layer forming step includes a first step of forming the third layer 22 on the base material 21 by plating, and a second step of forming the coating layer 23 containing Sn and Ag on the third layer 22 by plating. and That is, in this step, the coating layer 23 containing Sn and Ag is formed on the substrate 21 via the third layer 22 by plating. This step preferably further includes a pretreatment step for pretreating the substrate 21 . Details of each step will be described below.

(前処理工程)
前処理工程は、基材21に対する被覆層23の密着性を向上させると共に、ピンホール発生を抑制することを目的として行なわれる。基材21がリン青銅等の金属を圧延した部材である場合に、前処理工程は特に有効となる。
(Pretreatment step)
The pretreatment process is performed for the purpose of improving the adhesion of the coating layer 23 to the substrate 21 and suppressing the occurrence of pinholes. The pretreatment process is particularly effective when the base material 21 is a member obtained by rolling a metal such as phosphor bronze.

前処理工程では、基材21にpH5以下の酸を作用させる酸処理を行うことが好ましい。酸処理は、基材21の全面に対して行ってもよいが、基材21において、被覆層23を形成する領域のみに対して行ってもよい。また、前処理工程では、洗浄水溶液に基材21を浸漬させる第1の洗浄処理と、電解水溶液中で基材21を電解する第2の洗浄処理と、pH5以下の酸を基材21に作用させる酸処理とをこの順番で行うことがより好ましい。 In the pretreatment step, it is preferable to perform an acid treatment in which an acid having a pH of 5 or less is applied to the base material 21 . The acid treatment may be performed on the entire surface of the base material 21, or may be performed only on the area of the base material 21 where the coating layer 23 is to be formed. In the pretreatment process, the substrate 21 is subjected to a first cleaning treatment of immersing the substrate 21 in the aqueous cleaning solution, a second cleaning treatment of electrolyzing the substrate 21 in the electrolytic aqueous solution, and an acid of pH 5 or less acting on the substrate 21. It is more preferable to carry out the acid treatment in this order.

第1の洗浄処理では、洗浄水溶液を充填した洗浄槽に基材21を浸漬させる。その後、基材21を数回水洗する。 In the first cleaning process, the substrate 21 is immersed in a cleaning bath filled with a cleaning aqueous solution. After that, the substrate 21 is washed with water several times.

洗浄水溶液のpHとしては、0.01以上が好ましく、9.0以上(アルカリ性)がより好ましく、9.5以上が更に好ましく、10.0以上が特に好ましい。洗浄水溶液のpHとしては、13.8以下が好ましく、13.5以下がより好ましい。洗浄水溶液のpHを0.01以上13.8以下とすることで、基材21の表面の過度な粗化又は劣化を抑制できる。 The pH of the aqueous cleaning solution is preferably 0.01 or higher, more preferably 9.0 or higher (alkaline), still more preferably 9.5 or higher, and particularly preferably 10.0 or higher. The pH of the aqueous cleaning solution is preferably 13.8 or less, more preferably 13.5 or less. Excessive roughening or deterioration of the surface of the substrate 21 can be suppressed by setting the pH of the aqueous cleaning solution to 0.01 or more and 13.8 or less.

洗浄水溶液の有効成分(例えば、アルカリ成分)としては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、キレート剤及び界面活性剤が挙げられる。また、第1の洗浄処理における洗浄水溶液の温度としては、20℃以上90℃以下が好ましく、40℃以上60℃以下がより好ましい。 The active ingredient (eg, alkaline ingredient) of the aqueous cleaning solution is not particularly limited, but examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, chelating agents, and surfactants. The temperature of the aqueous cleaning solution in the first cleaning process is preferably 20° C. or higher and 90° C. or lower, more preferably 40° C. or higher and 60° C. or lower.

第2の洗浄処理では、電解水溶液を充填した電解槽において、基材21を電極として電解する。その後、基材21を数回水洗する。これにより、基材21の表面でガスが発生し、このガスによる酸化還元作用とガスの気泡による物理的作用とにより、基材21の表面の汚染が効率的に除去される。 In the second cleaning treatment, electrolysis is performed using the substrate 21 as an electrode in an electrolytic bath filled with an electrolytic aqueous solution. After that, the substrate 21 is washed with water several times. As a result, gas is generated on the surface of the base material 21, and contamination on the surface of the base material 21 is efficiently removed by the redox action of this gas and the physical action of gas bubbles.

第2の洗浄処理における電解水溶液のpHとしては、0.01以上が好ましく、9.0以上(アルカリ性)がより好ましく、9.5以上が更に好ましく、10.0以上が特に好ましい。電解水溶液のpHとしては、13.8以下が好ましく、13.5以下がより好ましい。電解水溶液のpHを0.01以上13.8以下とすることで、基材21の表面の過度な粗化又は劣化を抑制できる。 The pH of the electrolytic aqueous solution in the second cleaning treatment is preferably 0.01 or higher, more preferably 9.0 or higher (alkaline), still more preferably 9.5 or higher, and particularly preferably 10.0 or higher. The pH of the aqueous electrolytic solution is preferably 13.8 or less, more preferably 13.5 or less. Excessive roughening or deterioration of the surface of the substrate 21 can be suppressed by setting the pH of the aqueous electrolytic solution to 0.01 or more and 13.8 or less.

電解水溶液の有効成分(例えば、アルカリ成分)としては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、キレート剤及び界面活性剤が挙げられる。 The active ingredient (eg, alkaline ingredient) of the electrolytic aqueous solution is not particularly limited, but examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, chelating agents, and surfactants.

電解時の液温としては、20℃以上90℃以下が好ましく、30℃以上60℃以下がより好ましい。電解時の電流密度としては、0.1A/dm2以上20A/dm2以下が好ましく、2A/dm2以上8A/dm2以下がより好ましい。電解時間としては、0.1分以上5分以下が好ましく、0.5分以上2分以下がより好ましい。なお、電解において、基材21は、陽極として用いてもよく、陰極として用いてもよい。また、電解中に基材21を陽極から陰極(又は陽極から陰極)に適宜切り替えてもよい。 The liquid temperature during electrolysis is preferably 20° C. or higher and 90° C. or lower, more preferably 30° C. or higher and 60° C. or lower. The current density during electrolysis is preferably 0.1 A/dm 2 or more and 20 A/dm 2 or less, more preferably 2 A/dm 2 or more and 8 A/dm 2 or less. The electrolysis time is preferably 0.1 minute or more and 5 minutes or less, more preferably 0.5 minute or more and 2 minutes or less. In addition, in electrolysis, the substrate 21 may be used as an anode or a cathode. Also, the substrate 21 may be switched from the anode to the cathode (or from the anode to the cathode) as appropriate during electrolysis.

酸処理では、酸水溶液(例えば、硫酸、塩酸、過硫酸アンモニウム水及び過酸化水素水)を充填した酸水溶液槽に基材21を浸漬させ、基材21の表面に対して酸を作用させる。これにより、酸処理(活性化処理)を行なう。 In the acid treatment, the base material 21 is immersed in an acid aqueous solution tank filled with an acid aqueous solution (eg, sulfuric acid, hydrochloric acid, ammonium persulfate solution, and hydrogen peroxide solution), and the acid acts on the surface of the base material 21 . Thus, an acid treatment (activation treatment) is performed.

ここで、酸水溶液のpHとしては、0.001以上6.0以下が好ましく、0.1以上4.5以下がより好ましく、0.1以上3.0以下が更に好ましい。酸水溶液のpHを0.01以上とすることで、基材21の表面の過度な粗化又は劣化を抑制できる。酸水溶液のpHを6.0以下とすることで、基材21の表面を十分に酸処理できる。 Here, the pH of the acid aqueous solution is preferably from 0.001 to 6.0, more preferably from 0.1 to 4.5, and even more preferably from 0.1 to 3.0. By setting the pH of the acid aqueous solution to 0.01 or more, excessive roughening or deterioration of the surface of the base material 21 can be suppressed. By setting the pH of the acid aqueous solution to 6.0 or less, the surface of the substrate 21 can be sufficiently acid-treated.

酸処理における浸漬時間としては、0.1分以上10分以下が好ましく、0.5分以上5分以下がより好ましく、1分以上3分以下が更に好ましい。浸漬時間を0.1分以上とすることで、基材21の表面を十分に酸処理できる。浸漬時間を10分以下とすることで、基材21の表面の過度な粗化又は劣化を抑制できる。 The immersion time in the acid treatment is preferably from 0.1 minutes to 10 minutes, more preferably from 0.5 minutes to 5 minutes, and even more preferably from 1 minute to 3 minutes. By setting the immersion time to 0.1 minute or more, the surface of the substrate 21 can be sufficiently acid-treated. By setting the immersion time to 10 minutes or less, excessive roughening or deterioration of the surface of the substrate 21 can be suppressed.

(第1工程)
図3に示すように、本工程では、基材21上に第3層22をめっき法で形成する。第3層22の形成方法としては、例えば、公知の電気めっき法を採用することができる。
(First step)
As shown in FIG. 3, in this step, the third layer 22 is formed on the base material 21 by plating. As a method for forming the third layer 22, for example, a known electroplating method can be adopted.

本工程の電気めっきに使用するめっき溶液は、例えば、Ni化合物(例えば、塩化Ni及び硫酸Ni)又はCu化合物を含有する。めっき溶液は、無機キレート剤、有機キレート剤、及び他の添加剤(例えば、ホウ酸)のうち少なくとも1つを更に含有することが好ましい。 The plating solution used for electroplating in this step contains, for example, Ni compounds (eg, Ni chloride and Ni sulfate) or Cu compounds. Preferably, the plating solution further contains at least one of inorganic chelating agents, organic chelating agents, and other additives (eg, boric acid).

本工程のめっき溶液におけるNi化合物又はCu化合物の濃度としては、50g/L以上450g/L以下が好ましく、150g/L以上350g/L以下がより好ましい。 The concentration of the Ni compound or Cu compound in the plating solution in this step is preferably 50 g/L or more and 450 g/L or less, more preferably 150 g/L or more and 350 g/L or less.

本工程の電気めっきの際のめっき溶液の液温としては、10℃以上80℃以下が好ましく、40℃以上60℃以下がより好ましい。電気めっきにおいて、電流密度としては、0.1A/dm2以上30A/dm2以下が好ましく、2A/dm2以上25A/dm2以下がより好ましい。 The temperature of the plating solution during electroplating in this step is preferably 10° C. or higher and 80° C. or lower, more preferably 40° C. or higher and 60° C. or lower. In electroplating, the current density is preferably 0.1 A/dm 2 or more and 30 A/dm 2 or less, more preferably 2 A/dm 2 or more and 25 A/dm 2 or less.

(第2工程)
図4に示すように、本工程では、基材21上に、第3層22を介して、Sn及びAgを含有する被覆層23をめっき法で形成する。被覆層23の形成方法としては、例えば、公知の電気めっき法を採用することができる。
(Second step)
As shown in FIG. 4, in this step, a coating layer 23 containing Sn and Ag is formed on a substrate 21 via a third layer 22 by plating. As a method for forming the coating layer 23, for example, a known electroplating method can be adopted.

本工程の電気めっきに使用するめっき溶液は、Sn化合物及びAg化合物を含有する。めっき溶液は、Cu化合物、無機キレート剤、有機キレート剤、及び他の添加剤のうち少なくとも1つを更に含有することが好ましい。 The plating solution used for electroplating in this step contains a Sn compound and an Ag compound. Preferably, the plating solution further contains at least one of Cu compounds, inorganic chelating agents, organic chelating agents, and other additives.

ここで、Sn化合物とは、少なくともSnを含む化合物であって、例えば、酸化第1スズ、硫酸第1スズ及び各種有機酸のスズ塩が挙げられる。Ag化合物とは、少なくともAgを含む化合物であって、例えば、酸化銀、及び各種有機酸のAg塩が挙げられる。Cu化合物とは、少なくともCuを含む化合物であって、例えば、硫酸銅、塩化銅、及び各種有機酸のCu塩が挙げられる。 Here, the Sn compound is a compound containing at least Sn, and examples thereof include stannous oxide, stannous sulfate, and tin salts of various organic acids. The Ag compound is a compound containing at least Ag, and examples thereof include silver oxide and Ag salts of various organic acids. A Cu compound is a compound containing at least Cu, and examples thereof include copper sulfate, copper chloride, and Cu salts of various organic acids.

本工程のめっき溶液は、Sn化合物、Ag化合物、Cu化合物、無機キレート剤及び、有機キレート剤を含有することが好ましい。この場合、Sn化合物、Ag化合物及びCu化合物は、それぞれ、共通の陰イオンを対イオンとして含有する可溶性塩であることが特に好ましい。これにより、めっき溶液からのAg及びCuの分離析出を極めて効果的に抑制できる。また、無機キレート剤及び有機キレート剤を併用することによっても、めっき溶液からのAg及びCuの分離析出を極めて効果的に抑制できる。 The plating solution in this step preferably contains a Sn compound, an Ag compound, a Cu compound, an inorganic chelating agent, and an organic chelating agent. In this case, the Sn compound, Ag compound and Cu compound are each particularly preferably soluble salts containing a common anion as a counterion. This makes it possible to extremely effectively suppress separation and deposition of Ag and Cu from the plating solution. In addition, by using both an inorganic chelating agent and an organic chelating agent, separation and deposition of Ag and Cu from the plating solution can be extremely effectively suppressed.

具体的な陰イオンとしては、例えば、無機酸に由来する陰イオン、及び有機酸に由来する陰イオンが挙げられる。無機酸としては、例えば、硫酸、硝酸、リン酸、塩酸、フッ化水素酸が挙げられる。有機酸としては、例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、フェノールスルホン酸、アルキルアリールスルホン酸、アルカノールスルホン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、安息香酸、フタル酸、シュウ酸、アジピン酸、乳酸、クエン酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、及びリンゴ酸が挙げられる。 Specific anions include, for example, anions derived from inorganic acids and anions derived from organic acids. Inorganic acids include, for example, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, and hydrofluoric acid. Examples of organic acids include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, alkylarylsulfonic acid, alkanolsulfonic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, benzoic acid, and phthalic acid. , oxalic acid, adipic acid, lactic acid, citric acid, malonic acid, succinic acid, tartaric acid, and malic acid.

無機キレート剤としては、ポリリン酸キレート剤又は金属フルオロ錯体キレート剤が好ましい。ポリリン酸キレート剤としては、ポリリン酸と、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、アルミニウム又はマンガンとの塩が挙げられる。金属フルオロ錯体キレート剤としては、例えば、TiF6 2-、SiF6 2-、及びこれらがクラスター化した化合物が挙げられる。なお、金属フルオロ錯体キレート剤を含有するめっき溶液は、遊離のフッ化物イオンを安定な錯イオンとするため、フッ化物イオン捕捉剤(例えば、ホウ酸)を添加剤として更に含有することが好ましい。 As the inorganic chelating agent, a polyphosphoric acid chelating agent or a metal fluorocomplex chelating agent is preferred. Polyphosphate chelating agents include salts of polyphosphate with sodium, potassium, magnesium, aluminum or manganese. Metal fluoro complex chelating agents include, for example, TiF 6 2- , SiF 6 2- , and clustered compounds thereof. The plating solution containing the metal-fluoro complex chelating agent preferably further contains a fluoride ion scavenger (eg, boric acid) as an additive in order to convert free fluoride ions into stable complex ions.

有機キレート剤としては、ポルフィリン化合物が好ましい。ここで、ポルフィリン化合物とは、ポルフィリン骨格を分子中に有する化合物であり、各種誘導体を含む。 Porphyrin compounds are preferred as organic chelating agents. Here, the porphyrin compound is a compound having a porphyrin skeleton in its molecule, and includes various derivatives.

本工程のめっき溶液において、Ag化合物1質量部に対する無機キレート剤の含有量としては、1質量部以上300質量部以下が好ましく、3質量部以上200質量部以下がより好ましく、4質量部以上150質量部以下が更に好ましい。 In the plating solution of this step, the content of the inorganic chelating agent with respect to 1 part by mass of the Ag compound is preferably 1 part by mass or more and 300 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, and 4 parts by mass or more and 150 parts by mass. Part by mass or less is more preferable.

本工程のめっき溶液において、Cu化合物1質量部に対する有機キレート剤の含有量としては、1質量部以上200質量部以下が好ましく、2質量部以上150質量部以下がより好ましく、3質量部以上130質量部以下が更に好ましい。 In the plating solution of this step, the content of the organic chelating agent with respect to 1 part by mass of the Cu compound is preferably 1 part by mass or more and 200 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, and 3 parts by mass or more and 130 parts by mass. Part by mass or less is more preferable.

本工程のめっき溶液において、Sn化合物の濃度としては、50g/L以上450g/L以下が好ましく、150g/L以上350g/L以下がより好ましい。また、めっき溶液において、Ag化合物の濃度としては、0.1g/L以上100g/L以下が好ましく、1g/L以上50g/L以下がより好ましい。めっき溶液において、Cu化合物の濃度としては、0.1g/L以上100g/L以下が好ましく、1g/L以上50g/L以下がより好ましい。めっき溶液において、無機キレート剤の濃度としては、10g/L以上500g/L以下が好ましく、100g/L以上300g/L以下がより好ましい。めっき溶液において、有機キレート剤の濃度としては、10g/L以上500g/L以下が好ましく、100g/L以上300g/L以下がより好ましい。 In the plating solution of this step, the concentration of the Sn compound is preferably 50 g/L or more and 450 g/L or less, more preferably 150 g/L or more and 350 g/L or less. Moreover, in the plating solution, the concentration of the Ag compound is preferably 0.1 g/L or more and 100 g/L or less, more preferably 1 g/L or more and 50 g/L or less. In the plating solution, the concentration of the Cu compound is preferably 0.1 g/L or more and 100 g/L or less, more preferably 1 g/L or more and 50 g/L or less. In the plating solution, the concentration of the inorganic chelating agent is preferably 10 g/L or more and 500 g/L or less, more preferably 100 g/L or more and 300 g/L or less. In the plating solution, the concentration of the organic chelating agent is preferably 10 g/L or more and 500 g/L or less, more preferably 100 g/L or more and 300 g/L or less.

本工程の電気めっきにおいて、めっき溶液の液温としては、10℃以上80℃以下が好ましく、20℃以上40℃以下がより好ましい。電気めっきにおいて、電流密度としては、0.1A/dm2以上30A/dm2以下が好ましく、2A/dm2以上25A/dm2以下がより好ましい。電気めっきにおいては、陽極としてSn、Sn合金又は不溶性極板を用いることが好ましく、不溶性極板を用いることがより好ましい。 In the electroplating of this step, the temperature of the plating solution is preferably 10° C. or higher and 80° C. or lower, more preferably 20° C. or higher and 40° C. or lower. In electroplating, the current density is preferably 0.1 A/dm 2 or more and 30 A/dm 2 or less, more preferably 2 A/dm 2 or more and 25 A/dm 2 or less. In electroplating, it is preferable to use Sn, a Sn alloy, or an insoluble electrode plate as the anode, and it is more preferable to use an insoluble electrode plate.

被覆層23の厚さとしては、0.1μm以上100.0μm以下が好ましく、0.3μm以上10.0μm以下がより好ましく、0.7μm以上3.0μm以下が更に好ましい。なお、被覆層23の厚さは、後述する加熱工程で形成される第1層及び第2層の合計厚さと概ね一致する。 The thickness of the coating layer 23 is preferably 0.1 μm or more and 100.0 μm or less, more preferably 0.3 μm or more and 10.0 μm or less, and still more preferably 0.7 μm or more and 3.0 μm or less. In addition, the thickness of the coating layer 23 substantially matches the total thickness of the first layer and the second layer formed in the heating process described later.

被覆層23におけるSnの含有割合としては、70質量%以上99.8質量%以下が好ましく、80質量%以上97質量%以下がより好ましく、90質量%以上95質量%以下が更に好ましい。 The Sn content in the coating layer 23 is preferably 70% by mass or more and 99.8% by mass or less, more preferably 80% by mass or more and 97% by mass or less, and even more preferably 90% by mass or more and 95% by mass or less.

被覆層23におけるAgの含有割合としては、0.1質量%以上50質量%以下が好ましく、1質量%以上20質量%以下がより好ましく、6質量%以上16質量%以下が更に好ましい。 The content of Ag in the coating layer 23 is preferably 0.1% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, and even more preferably 6% by mass or more and 16% by mass or less.

被覆層23におけるCuの含有割合としては、0.1質量%以上15質量%以下が好ましく、0.5質量%以上12質量%以下がより好ましく、1質量%以上8質量%以下が更に好ましい。 The content of Cu in the coating layer 23 is preferably 0.1% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or more and 12% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or more and 8% by mass or less.

[加熱工程]
本工程では、基材21、第3層22及び被覆層23を備える積層体を加熱する。加熱方法としては、特に限定されず、加熱炉等を用いることができる。
[Heating process]
In this step, the laminate including the substrate 21, the third layer 22 and the coating layer 23 is heated. A heating method is not particularly limited, and a heating furnace or the like can be used.

加熱により、第3層22及び被覆層23の界面Sにおいて、第3層22に含まれる金属元素(例えば、Cu及びNi)と、被覆層23に含まれるSnとが反応し、第1の反応生成物(例えば、金属間化合物)の結晶24が形成される。第1の反応生成物の結晶24は、加熱に伴って徐々に成長する。また、成長した第1の反応生成物の結晶24は、隣接する他の第1の反応生成物の結晶24と一体化する。これにより、第1の反応生成物の結晶24は、被覆層23の下部に徐々に層を形成するようになる。その結果、図1に示す第2層5に相当する層が形成される。また、被覆層23において界面Sから離れた領域では、被覆層23に含まれるSn及びAgが反応し、第2の反応生成物(例えば、金属間化合物)の結晶25が形成される。第2の反応生成物の結晶25は、加熱に伴って徐々に成長する。第2の反応生成物の結晶25の成長に伴って、被覆層23に含まれるAgは、第2の反応生成物の結晶25に取り込まれる。これにより、被覆層23の上部は、第2の反応生成物の結晶25からなる相と、Snを含有する母相とに分離する。その結果、図1に示す第1層4に相当する層が形成される。即ち、第1層4において、Sn母相4aは、上述の母相に由来する。Sn-Ag相4bは、上述の第2の反応生成物の結晶25からなる相に由来する。 By heating, the metal elements (for example, Cu and Ni) contained in the third layer 22 and Sn contained in the coating layer 23 react at the interface S between the third layer 22 and the coating layer 23, resulting in a first reaction. Crystals 24 of the product (eg intermetallic compound) are formed. Crystals 24 of the first reaction product grow gradually with heating. In addition, the grown first reaction product crystal 24 is integrated with another adjacent first reaction product crystal 24 . As a result, the crystals 24 of the first reaction product gradually form a layer under the coating layer 23 . As a result, a layer corresponding to the second layer 5 shown in FIG. 1 is formed. Also, in a region of the coating layer 23 away from the interface S, Sn and Ag contained in the coating layer 23 react to form crystals 25 of a second reaction product (for example, an intermetallic compound). Crystals 25 of the second reaction product grow gradually with heating. As the crystals 25 of the second reaction product grow, Ag contained in the coating layer 23 is incorporated into the crystals 25 of the second reaction product. As a result, the upper portion of coating layer 23 is separated into a phase consisting of crystals 25 of the second reaction product and a mother phase containing Sn. As a result, a layer corresponding to the first layer 4 shown in FIG. 1 is formed. That is, in the first layer 4, the Sn matrix 4a originates from the matrix described above. The Sn—Ag phase 4b originates from the phase consisting of crystals 25 of the second reaction product described above.

本工程における加熱温度としては、220℃以上450℃以下が好ましく、250℃以上350℃以下がより好ましい。加熱温度を220℃以上とすることで、第1の反応生成物及び第2の反応生成物を十分に形成することができる。加熱温度を450℃以下とすることで、被覆層23が溶融することを抑制できる。 The heating temperature in this step is preferably 220° C. or higher and 450° C. or lower, more preferably 250° C. or higher and 350° C. or lower. By setting the heating temperature to 220° C. or higher, the first reaction product and the second reaction product can be sufficiently formed. By setting the heating temperature to 450° C. or lower, it is possible to suppress the melting of the coating layer 23 .

本工程における加熱時間としては、1秒以上10分以下が好ましく、10秒以上1分以下がより好ましい。加熱時間を1秒以上とすることで、第1の反応生成物及び第2の反応生成物を十分に形成することができる。加熱時間を10分以下とすることで、被覆層23が溶融することを抑制できる。 The heating time in this step is preferably 1 second or longer and 10 minutes or shorter, more preferably 10 seconds or longer and 1 minute or shorter. By setting the heating time to 1 second or more, the first reaction product and the second reaction product can be sufficiently formed. By setting the heating time to 10 minutes or less, melting of the coating layer 23 can be suppressed.

なお、本工程において、加熱温度とは、雰囲気温度ではなく、上述の積層体の温度を示す。また、加熱温度とは、本工程におけるピーク温度を示す。更に、加熱時間とは、上述のピーク温度が維持されている時間を示す。例えば、本工程において、積層体の温度が250℃に到達するまで徐々に昇温させ、その後、積層体の温度を250℃で30秒間保持し、その後室温まで冷却させた場合、加熱時間は250℃、加熱時間は30秒間となる。 In this process, the heating temperature indicates the temperature of the laminate described above, not the ambient temperature. Moreover, the heating temperature indicates the peak temperature in this step. Furthermore, the heating time indicates the time during which the above peak temperature is maintained. For example, in this step, the temperature of the laminate is gradually increased until it reaches 250° C., then the temperature of the laminate is maintained at 250° C. for 30 seconds, and then cooled to room temperature. °C and the heating time is 30 seconds.

以上、図3~図5を参考に、本発明の導電部材の製造方法を説明した。但し、本発明の導電部材の製造方法は、図3~図5に示す製造方法に限定されない。例えば、被覆層形成工程において、前処理工程及び第1工程は、省略可能である。 The method for manufacturing the conductive member of the present invention has been described above with reference to FIGS. However, the manufacturing method of the conductive member of the present invention is not limited to the manufacturing method shown in FIGS. For example, in the coating layer forming process, the pretreatment process and the first process can be omitted.

なお、被覆層形成工程において、第1工程を省略した場合、加熱工程では、基材に含まれる金属元素と、被覆層に含まれるSnとが反応し、第1の反応生成物の結晶が形成される。その結果、図2に示す導電部材11と同様の導電部材が製造される。 If the first step is omitted in the coating layer forming step, the metal element contained in the base material reacts with Sn contained in the coating layer in the heating step to form crystals of the first reaction product. be done. As a result, a conductive member similar to the conductive member 11 shown in FIG. 2 is manufactured.

以下、実施例を示して本発明を更に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to Examples. However, the present invention is not limited to the examples.

実施例において、電子顕微鏡による撮影は、電子顕微鏡(日本電子株式会社製「集束イオンビーム加工観察装置JIB-4000」)を用いて倍率10000倍、30kVで実施した。 In the examples, the imaging with an electron microscope was performed using an electron microscope (manufactured by JEOL Ltd., "focused ion beam processing and observation device JIB-4000") at a magnification of 10,000 times and 30 kV.

実施例において、めっき層の元素分析は、エネルギー分散型蛍光X線分析装置(旧株式会社堀場製作所製「X-MaxN50」)を取り付けた走査電子顕微鏡(株式会社日立ハイテク製「SU5000」)を用いて行った(倍率500倍、加速電圧15kV)。エネルギー分散型蛍光X線分析法では、加速電圧を弱くすると試料の表面近傍の狭い範囲の元素分析を行うことができ、加速電圧を強くすると試料の表面から深部までの広い範囲の元素分析を行うことができる。上述の加速電圧では、めっき層の表面から約2μmの深さまでの領域(概ね第1層及び第2層の全体)において元素分析を行うことができた。元素分析においては、金属(Ag、Cu、Sn及びNi)に由来するピーク強度を検出し、各元素のピーク強度の比を算出した。そして、ピーク強度の比に基づいて、めっき層における各元素の質量比率を算出した。 In the examples, elemental analysis of the plating layer was performed using a scanning electron microscope (“SU5000” manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.) equipped with an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer (“X-MaxN50” manufactured by Horiba, Ltd.). (magnification of 500 times, acceleration voltage of 15 kV). In the energy dispersive X-ray fluorescence spectroscopy, if the accelerating voltage is weakened, elemental analysis can be performed in a narrow range near the surface of the sample, and if the accelerating voltage is increased, elemental analysis can be performed in a wide range from the surface to the deep part of the sample. be able to. At the acceleration voltage described above, elemental analysis could be performed in a region from the surface of the plating layer to a depth of about 2 μm (generally the entirety of the first and second layers). In the elemental analysis, peak intensities derived from metals (Ag, Cu, Sn and Ni) were detected, and the peak intensity ratio of each element was calculated. Then, based on the peak intensity ratio, the mass ratio of each element in the plating layer was calculated.

[実施例1]
以下の方法により、実施例1の導電部材を製造した。まず、基材として、銅板(厚さ0.4mm)を用意した。水酸化ナトリウムを含有する洗浄剤(奥野製薬工業株式会社製「エスクリーン30」)を水で希釈し、洗浄水溶液(洗浄剤濃度:50g/L、pH12.5)を調製した。洗浄水溶液を充填した浸漬浴(液温48℃)に基材を1分間浸漬させた。これにより、基材に対して第1の洗浄処理を行った。次に、基材の表面から洗浄水溶液が十分に除去されるまで、第1の洗浄処理後の基材を数回水洗した。
[Example 1]
A conductive member of Example 1 was manufactured by the following method. First, a copper plate (thickness: 0.4 mm) was prepared as a base material. A cleaning agent containing sodium hydroxide (“S-CLEAN 30” manufactured by Okuno Chemical Industry Co., Ltd.) was diluted with water to prepare an aqueous cleaning solution (concentration of cleaning agent: 50 g/L, pH 12.5). The substrate was immersed for 1 minute in an immersion bath (liquid temperature 48° C.) filled with a washing aqueous solution. Thus, the first cleaning treatment was performed on the base material. Next, the substrate after the first cleaning treatment was washed with water several times until the aqueous cleaning solution was sufficiently removed from the surface of the substrate.

次に、水酸化ナトリウム水溶液である電解脱脂剤(奥野製薬工業株式会社製「NCラストール」)を水で希釈し、電解水溶液(電解脱脂剤濃度:100g/L、pH13.2)を調製した。電解水溶液を充填した電解浴(液温50℃)において、第1の洗浄処理後の基材を陰極として1分間の電解処理を行った。電解処理においては、電流密度を5A/dm2に調整した。これにより、基材に対して第2の洗浄処理を行った。次に、第2の洗浄処理後の基材を5回水洗した。 Next, an electrolytic degreasing agent (“NC Rustol” manufactured by Okuno Chemical Industry Co., Ltd.), which is an aqueous sodium hydroxide solution, was diluted with water to prepare an electrolytic aqueous solution (concentration of electrolytic degreasing agent: 100 g/L, pH 13.2). In an electrolytic bath (liquid temperature: 50°C) filled with an electrolytic aqueous solution, electrolytic treatment was performed for 1 minute using the base material after the first cleaning treatment as a cathode. In the electrolytic treatment, the current density was adjusted to 5 A/dm 2 . Thus, the substrate was subjected to the second cleaning treatment. Next, the substrate after the second washing treatment was washed with water five times.

硫酸(pH0.5)を充填した活性化槽(液温30℃)に、第2の洗浄処理後の基材を1分間浸漬した。これにより、基材に対して酸処理を行った。酸処理後、基材を3回水洗した。 The base material after the second cleaning treatment was immersed for 1 minute in an activation tank (liquid temperature 30° C.) filled with sulfuric acid (pH 0.5). Thus, the substrate was subjected to acid treatment. After the acid treatment, the substrate was washed with water three times.

次に、硫酸ニッケル240g/L、塩化ニッケル45g/L、ホウ酸40g/L及び水を含有するNiめっき液を充填しためっき浴(液温55℃)に、酸処理後の基材を浸漬し、5分間の電気めっき処理を行った。電気めっき処理においては、pHを3.8、電流密度を4A/dm2に調整した。これにより、酸処理後の基材の表面に、Ni層(第3層)を形成した。その後、水洗を3回行なった。 Next, the acid-treated substrate was immersed in a plating bath (liquid temperature: 55°C) filled with a Ni plating solution containing 240 g/L of nickel sulfate, 45 g/L of nickel chloride, 40 g/L of boric acid, and water. , electroplating treatment for 5 minutes. In the electroplating treatment, the pH was adjusted to 3.8 and the current density to 4 A/dm 2 . As a result, a Ni layer (third layer) was formed on the surface of the base material after the acid treatment. After that, it was washed with water three times.

次に、Ni層で被覆した基材に対して、電気めっきすることにより、Ni層の上にSn-Ag及びCuを含有する被覆層(Sn-Ag-Cu三元合金薄膜)を形成した。詳しくは、電気めっきでは、陰極としてNi層で被覆した基材を用い、陽極として白金で表面をコートしたチタン電極を用いた。Sn化合物(p-トルエンスルホン酸Sn塩)250g/L、Ag化合物(p-トルエンスルホン酸Ag塩)25g/L、Cu化合物(p-トルエンスルホン酸Cu塩)8g/L、無機キレート剤(金属フルオロ錯体キレート剤であるSiF6 2-)240g/L、有機キレート剤(3,8,13,18-テトラメチルポルフィリン-2,7,12,17-テトラプロパン酸)25g/L、添加剤(ポリエチレングリコール30mL/L、及びメタンスルホン酸100g/L)及び水を含有するめっき液を充填しためっき浴(液温31℃)に、Ni層で被覆した基材を浸漬し、2分間の電気めっき処理を行った。その後、基材、Ni層及び被覆層を備える積層体に対して、水洗を4回行なった後、エアによる水切り後、70℃の熱風で2分間乾燥させた。 Next, the substrate covered with the Ni layer was electroplated to form a coating layer containing Sn—Ag and Cu (Sn—Ag—Cu ternary alloy thin film) on the Ni layer. Specifically, in electroplating, a substrate coated with a Ni layer was used as a cathode, and a titanium electrode coated with platinum was used as an anode. Sn compound (p-toluenesulfonic acid Sn salt) 250 g/L, Ag compound (p-toluenesulfonic acid Ag salt) 25 g/L, Cu compound (p-toluenesulfonic acid Cu salt) 8 g/L, inorganic chelating agent (metal 240 g/L of SiF 6 2- , which is a fluoro complex chelating agent, 25 g/L of organic chelating agent (3,8,13,18-tetramethylporphyrin-2,7,12,17-tetrapropanoic acid), additive ( A substrate coated with a Ni layer is immersed in a plating bath (liquid temperature 31 ° C.) filled with a plating solution containing polyethylene glycol 30 mL / L and methanesulfonic acid 100 g / L) and water, and electroplating is performed for 2 minutes. processed. After that, the laminate including the base material, the Ni layer and the coating layer was washed with water four times, dried with air, and then dried with hot air at 70° C. for 2 minutes.

次に、加熱炉を用いて、上述の積層体を加熱した。加熱においては、上述の積層体の温度が280℃に到達するまで炉内温度を昇温させた。次に、上述の積層体の温度が280℃に到達した後、20秒間炉内温度を維持した。次に、炉内温度を室温まで徐々に低下させた(ピーク温度280℃で20秒間加熱)。これにより、Ni層に含まれるNi及び被覆層に含まれるSnが反応し、Ni-Sn系金属間化合物を含有する第2層が形成された。また、被覆層に含まれるSnが分離してSn母相が形成された。更に、被覆層に含まれるSn及びAgが反応し、Sn-Ag系金属間化合物を含有するSn-Ag相が形成された。その結果、実施例1の導電部材を得た。 Next, the above laminate was heated using a heating furnace. In the heating, the temperature in the furnace was raised until the temperature of the laminate reached 280°C. Next, after the temperature of the above laminate reached 280° C., the temperature in the furnace was maintained for 20 seconds. Next, the temperature inside the furnace was gradually lowered to room temperature (heating at a peak temperature of 280° C. for 20 seconds). As a result, Ni contained in the Ni layer and Sn contained in the coating layer reacted to form a second layer containing a Ni—Sn intermetallic compound. Further, Sn contained in the coating layer was separated to form a Sn mother phase. Furthermore, Sn and Ag contained in the coating layer reacted to form a Sn--Ag phase containing a Sn--Ag intermetallic compound. As a result, a conductive member of Example 1 was obtained.

なお、被覆層の形成では、電気めっきの際の電流密度を大きくするほど、被覆層におけるAgの含有割合が低くなる。実施例1では、電気めっきの際の電流密度を0.1A/dm2以上30.0A/dm2以下の範囲で増減させて導電部材を製造し、めっき層におけるAgの含有割合を測定するという作業を数回繰り返した。これにより、めっき層におけるAgの含有割合が所望の値(7質量%)である積層体を形成可能な電流密度を求めた。 In forming the coating layer, the higher the current density during electroplating, the lower the Ag content in the coating layer. In Example 1, the current density during electroplating is increased or decreased in the range of 0.1 A/dm 2 or more and 30.0 A/dm 2 or less to manufacture a conductive member, and the content of Ag in the plating layer is measured. The work was repeated several times. As a result, the current density at which a laminate having a desired Ag content in the plating layer (7% by mass) can be formed was obtained.

[断面観察]
実施例1及び比較例1の導電部材について、電子顕微鏡による断面観察を行った。図6に、比較例1の導電部材の断面画像を示す。比較例1の導電部材は、基板(図6のCu)と、基板を被覆する第3層(図6のNi)と、第3層を被覆する被覆層(図6のSn-Ag)とを備えていた。基板は、Cuを含有していた。第3層は、Niを含有していた。被覆層は、Sn及びAgを含有していた。
[Cross-section observation]
Cross-sectional observation of the conductive members of Example 1 and Comparative Example 1 was performed using an electron microscope. FIG. 6 shows a cross-sectional image of the conductive member of Comparative Example 1. As shown in FIG. The conductive member of Comparative Example 1 includes a substrate (Cu in FIG. 6), a third layer (Ni in FIG. 6) covering the substrate, and a coating layer (Sn—Ag in FIG. 6) covering the third layer. I was prepared. The substrate contained Cu. The third layer contained Ni. The coating layer contained Sn and Ag.

図7に、実施例1の導電部材の断面画像を示す。実施例1の導電部材は、基板(図7のCu)と、基板を被覆する第3層(図7のNi)と、第3層を被覆する第2層(図7のNi-Sn)と、第2層を被覆する第1層とを備えていた。第1層は、Snを含有するSn母相(Sn)と、Sn母相に分散するSn-Ag相(Sn-Ag)とを含んでいた。基板は、Cuを含有していた。第3層は、Niを含有していた。第2層は、Sn-Ni系金属間化合物を含有していた。Sn母相は、Snを含有していた。Sn-Ag相は、Sn-Ag系金属間化合物を含有していた。 FIG. 7 shows a cross-sectional image of the conductive member of Example 1. As shown in FIG. The conductive member of Example 1 includes a substrate (Cu in FIG. 7), a third layer (Ni in FIG. 7) covering the substrate, and a second layer (Ni—Sn in FIG. 7) covering the third layer. , and a first layer covering the second layer. The first layer contained a Sn matrix containing Sn (Sn) and a Sn--Ag phase (Sn--Ag) dispersed in the Sn matrix. The substrate contained Cu. The third layer contained Ni. The second layer contained a Sn—Ni intermetallic compound. The Sn matrix contained Sn. The Sn--Ag phase contained a Sn--Ag intermetallic compound.

図6及び図7の比較から明らかなように、比較例1の導電部材を加熱することにより、被覆層及び第3層の間に第2層が新たに形成されると共に、被覆層の上部がSn母相及びSn-Ag相に分離することで第1層が形成された。 As is clear from the comparison of FIGS. 6 and 7, by heating the conductive member of Comparative Example 1, a second layer is newly formed between the coating layer and the third layer, and the upper part of the coating layer is A first layer was formed by separating into a Sn matrix phase and a Sn—Ag phase.

[実施例2~3及び比較例1]
以下の点を変更した以外は、実施例1の導電部材の製造と同様の方法により、実施例2~3及び比較例1の導電部材を製造した。実施例2~3の導電部材の製造では、ピーク温度を300℃又は320℃に変更した。比較例1の導電部材の製造では、加熱処理を行わなかった。即ち、実施例1の導電部材の製造途中で得た基材、Ni層及び被覆層を備える積層体をそのまま比較例1の導電部材とした。
[Examples 2 to 3 and Comparative Example 1]
Conductive members of Examples 2 and 3 and Comparative Example 1 were manufactured in the same manner as the method of manufacturing the conductive member of Example 1, except that the following points were changed. The peak temperature was changed to 300°C or 320°C in the production of the conductive members of Examples 2-3. In the production of the conductive member of Comparative Example 1, heat treatment was not performed. That is, the laminate including the base material, the Ni layer and the coating layer obtained during the production of the conductive member of Example 1 was used as the conductive member of Comparative Example 1 as it was.

[比較例2]
比較例2の導電部材として、低挿入力めっきが施された他社製のコネクタ端子用導電部材(市販品)を用いた。比較例2の導電部材は、Cuを含有する基材と、基材の表面を被覆するNi層(厚さ0.3μm)と、Ni層の表面を被覆する最外層とを備えていた。最外層は、Snを含有するSn母相と、Sn母相中に分散するSn-Cu相とを含んでいた。Sn-Cu相は、Sn-Cu系金属間化合物を含有していた。
[Comparative Example 2]
As the conductive member of Comparative Example 2, a low insertion force plating conductive member for connector terminals (commercially available) manufactured by another company was used. The conductive member of Comparative Example 2 had a substrate containing Cu, a Ni layer (0.3 μm thick) covering the surface of the substrate, and an outermost layer covering the surface of the Ni layer. The outermost layer contained a Sn matrix containing Sn and a Sn--Cu phase dispersed in the Sn matrix. The Sn--Cu phase contained a Sn--Cu based intermetallic compound.

[比較例3]
比較例3の導電部材として、リフローSnめっきが施された他社製のコネクタ端子用導電部材を用いた。比較例3の導電部材は、Cuを含有する基材と、基材の表面を被覆するNi層(厚さ0.6μm)と、Ni層を被覆するSnめっき層(厚さ1.5μm)とを備えていた。Snめっき層は、リフロー処理が施されていた。
[Comparative Example 3]
As the conductive member of Comparative Example 3, a reflow Sn-plated conductive member for connector terminals manufactured by another company was used. The conductive member of Comparative Example 3 includes a substrate containing Cu, a Ni layer (0.6 μm thick) covering the surface of the substrate, and a Sn plating layer (1.5 μm thick) covering the Ni layer. was equipped with The Sn plating layer was subjected to reflow treatment.

[実施例4]
以下の点を変更した以外は、実施例1の導電部材の製造と同様の方法により、実施例4の導電部材を製造した。実施例4の導電部材では、被覆層の形成において、電気めっきの電流密度を変更し、めっき層におけるAgの含有割合を7.0質量%に調整した。
[Example 4]
A conductive member of Example 4 was manufactured in the same manner as the conductive member of Example 1, except that the following points were changed. In the conductive member of Example 4, the current density of electroplating was changed in the formation of the coating layer, and the content of Ag in the plating layer was adjusted to 7.0% by mass.

[実施例5~6及び比較例4]
以下の点を変更した以外は、実施例4の導電部材の製造と同様の方法により、実施例5~6及び比較例4の導電部材を製造した。実施例5~6の導電部材の製造では、ピーク温度を300℃又は320℃に変更した。比較例4の導電部材の製造では、加熱処理を行わなかった。即ち、実施例4の導電部材の製造途中で得た基材、Ni層及び被覆層を備える積層体をそのまま比較例4の導電部材とした。
[Examples 5 to 6 and Comparative Example 4]
Conductive members of Examples 5 to 6 and Comparative Example 4 were produced in the same manner as in the production of the conductive member of Example 4, except that the following points were changed. The peak temperature was changed to 300°C or 320°C in the production of the conductive members of Examples 5-6. In the production of the conductive member of Comparative Example 4, no heat treatment was performed. That is, the laminate including the base material, the Ni layer and the coating layer obtained during the production of the conductive member of Example 4 was used as the conductive member of Comparative Example 4 as it was.

[Agの含有割合]
上述のエネルギー分散型蛍光X線分析装置を取り付けた走査電子顕微鏡を用いて、実施例1~6及び比較例1~4の導電部材のめっき層に含まれる全金属元素に対するAgの含有割合を測定した。測定結果を下記表1に示す。
[Ag Content Ratio]
Using a scanning electron microscope equipped with the energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer described above, the content of Ag relative to all metal elements contained in the plating layers of the conductive members of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 was measured. did. The measurement results are shown in Table 1 below.

[Sn-Ag相のサイズ及び面積割合]
実施例1~6及び比較例2の導電部材のめっき層に対して、上述のエネルギー分散型蛍光X線分析装置を取り付けた走査電子顕微鏡を用いて表面観察(元素マッピング)を行った。表面観察では、めっき層の表面においてSn及びAgが検出される領域(比較例2ではSn及びCuが含まれる領域)をSn-Ag相(比較例2ではSn-Cu相)とした。
[Sn—Ag phase size and area ratio]
The plating layers of the conductive members of Examples 1 to 6 and Comparative Example 2 were subjected to surface observation (elemental mapping) using a scanning electron microscope equipped with the above energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer. In the surface observation, the region where Sn and Ag were detected on the surface of the plating layer (the region containing Sn and Cu in Comparative Example 2) was defined as the Sn—Ag phase (Sn—Cu phase in Comparative Example 2).

図8及び図9に、実施例1及び6の導電部材のめっき層の表面画像を示す。図8及び9に示すように、実施例1及び6の導電部材のめっき層の表面は、Sn母相(Sn)にSn-Ag相(Sn-Ag)が分散していた。実施例1の導電部材においては、Sn-Ag相は粒子状であった。実施例6の導電部材においては、Sn-Ag相は板状であった。 8 and 9 show surface images of the plating layers of the conductive members of Examples 1 and 6. FIG. As shown in FIGS. 8 and 9, on the surfaces of the plating layers of the conductive members of Examples 1 and 6, the Sn--Ag phase (Sn--Ag) was dispersed in the Sn mother phase (Sn). In the conductive member of Example 1, the Sn—Ag phase was particulate. In the conductive member of Example 6, the Sn—Ag phase was tabular.

なお、実施例1及び6の導電部材は、Sn-Ag相の形状が大幅に異なっていた。これは、実施例6の導電部材は、Snよりも高融点であるAgがめっき層にあまり含まれておらず、かつ加熱工程における加熱温度が高いことにより、加熱工程でSn-Ag相が軟化したためと判断される。 The conductive members of Examples 1 and 6 were significantly different in shape of the Sn—Ag phase. This is because the conductive member of Example 6 does not contain much Ag, which has a higher melting point than Sn, in the plating layer, and the heating temperature in the heating process is high, so that the Sn—Ag phase softens in the heating process. It is judged that it was because

実施例1~6及び比較例2の導電部材のめっき層について、Sn-Ag相(比較例2ではSn-Cu相)の形状と、そのサイズ(形状が粒子状である場合は粒子径、形状が板状である場合は長径)とを測定した。結果を下記表1に示す。サイズの測定においては、ランダムに選択した20個の測定対象に対して測定を行い、得られた20個の測定値の算術平均値を求めた。得られた値を測定対象のサイズ(粒子径又は長径)とした。 Regarding the plating layers of the conductive members of Examples 1 to 6 and Comparative Example 2, the shape of the Sn—Ag phase (Sn—Cu phase in Comparative Example 2) and its size (when the shape is particulate, the particle diameter, shape If it is plate-shaped, the major axis) was measured. The results are shown in Table 1 below. In the size measurement, 20 randomly selected measurement objects were measured, and the arithmetic mean value of the obtained 20 measured values was obtained. The obtained value was defined as the size (particle diameter or length) of the object to be measured.

また、上述の表面画像を画像解析ソフトにより処理することにより、各導電部材のめっき層の表面領域においてSn-Ag相(比較例2ではSn-Cu相)が占める面積割合を算出した。詳しくは、めっき層の表面からランダムに選択した4か所の測定領域(視野:300μm×300μm)でSn-Ag相が占める面積割合をそれぞれ測定し、4か所で測定された測定値の算術平均値を求めた。得られた値をSn-Ag相が占める面積割合の評価値とした。 Further, by processing the above-described surface images with image analysis software, the area ratio of the Sn—Ag phase (Sn—Cu phase in Comparative Example 2) in the surface region of the plating layer of each conductive member was calculated. Specifically, the area ratio occupied by the Sn—Ag phase is measured in four measurement areas (field of view: 300 μm × 300 μm) randomly selected from the surface of the plating layer, and the arithmetic of the measured values measured at the four locations An average value was obtained. The obtained value was used as an evaluation value of the area ratio occupied by the Sn—Ag phase.

Figure 2022182670000002
Figure 2022182670000002

<評価>
以下の方法により、実施例1~6及び比較例1~4の導電部材の接触抵抗、めっき層の耐摩耗性及び挿入性を評価した。また、参考のため、実施例1~6及び比較例1~4の導電部材のめっき層の表面の算術平均粗さRaを測定した。評価結果を下記表2に示す。なお、評価は、温度25.0℃(±0.2℃)、湿度(50.0%±1.0%)RHの環境下にて行った。
<Evaluation>
The contact resistance of the conductive members of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, the wear resistance of the plating layer and the insertability were evaluated by the following methods. Also, for reference, the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the plating layer of the conductive members of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 was measured. The evaluation results are shown in Table 2 below. The evaluation was performed under an environment of temperature 25.0° C. (±0.2° C.) and humidity (50.0%±1.0%) RH.

[算術平均粗さ]
各導電部材のめっき層の表面の算術平均粗さRaについて、レーザー顕微鏡(株式会社キーエンス製「VK-X210」)を用いて測定した。Raは、各導電部材の表面の10点で測定し、その算術平均値を評価値とした。下記表2に示すように、実施例1~6の導電部材は、比較例1及び4の導電部材と比較して、めっき層のRaの値が大きかった。これは、めっき層の最外層である第1層において、Sn-Ag相が形成されることによって隆起が形成されたためであると判断される。
[Arithmetic mean roughness]
The arithmetic mean roughness Ra of the surface of the plating layer of each conductive member was measured using a laser microscope ("VK-X210" manufactured by Keyence Corporation). Ra was measured at 10 points on the surface of each conductive member, and the arithmetic average value was used as the evaluation value. As shown in Table 2 below, the conductive members of Examples 1 to 6 had larger Ra values of the plating layers than the conductive members of Comparative Examples 1 and 4. It is believed that this is because the Sn—Ag phase was formed in the first layer, which is the outermost layer of the plating layer, to form bumps.

[接触抵抗]
各導電部材の接触抵抗は、接触電気抵抗測定装置(株式会社山崎精機研究所製「電気接点シミュレータ CRS-1型」)を用いて測定した。測定は、各導電部材のめっき層の中央付近で行い、測定電流10mA、荷重変動式、摺動距離0.5mm、摺動速度1mm/分の条件で行った。測定における荷重は、荷重0.0Nから0.5Nに徐々に増大させるというサイクルと、荷重0.5Nから0.0Nに徐々に減少させるというサイクルとを繰り返した。
[Contact resistance]
The contact resistance of each conductive member was measured using a contact resistance measuring device ("Electrical Contact Simulator CRS-1" manufactured by Yamazaki Seiki Laboratory Co., Ltd.). The measurement was performed near the center of the plating layer of each conductive member under the conditions of a measurement current of 10 mA, a load variation method, a sliding distance of 0.5 mm, and a sliding speed of 1 mm/min. For the load in the measurement, a cycle of gradually increasing the load from 0.0N to 0.5N and a cycle of gradually decreasing the load from 0.5N to 0.0N were repeated.

各導電部材の接触抵抗は、以下の基準に沿って判定した。
A(合格):評価値が3.000mΩ以下
B(不合格):評価値が3.000mΩ超
The contact resistance of each conductive member was determined according to the following criteria.
A (accepted): evaluation value of 3.000 mΩ or less B (failed): evaluation value of more than 3.000 mΩ

[挿入性]
各導電部材の挿入性は、表面の摩擦係数に基づいて評価した。詳しくは、表面性測定機(新東科学株式会社製「TYPE:14FW」)を用いて、各導電部材のめっき層の中央付近で相手材(SUJ2(高炭素クロム軸受鋼鋼材))を摺動させることにより、動摩擦係数を測定した。測定条件は、摺動距離:30mm、摺動速度:10mm/秒、摺動回数:往復10回、荷重1000gfとした。測定においては、相手材を1回往復するたびに動摩擦係数を測定した。測定においては、相手材を10往復摺動させたため、10個の測定値が得られた。得られた10個の測定値の算術平均値(動摩擦係数)を、挿入性の評価値とした。
[Insertability]
The insertability of each conductive member was evaluated based on the surface friction coefficient. Specifically, using a surface property measuring machine (“TYPE: 14FW” manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.), slide the mating material (SUJ2 (high carbon chromium bearing steel)) near the center of the plating layer of each conductive member. The dynamic friction coefficient was measured by The measurement conditions were sliding distance: 30 mm, sliding speed: 10 mm/sec, number of sliding: 10 reciprocations, and load of 1000 gf. In the measurement, the dynamic friction coefficient was measured each time the mating material was reciprocated once. In the measurement, 10 measured values were obtained because the mating member was slid back and forth 10 times. The arithmetic mean value (dynamic friction coefficient) of the obtained 10 measured values was used as the insertability evaluation value.

各導電部材の挿入性は、以下の基準に沿って判定した。
A(合格):評価値が0.2800以下
B(不合格):評価値が0.2800超
The insertability of each conductive member was determined according to the following criteria.
A (accepted): evaluation value of 0.2800 or less B (failed): evaluation value of more than 0.2800

[耐摩耗性]
上述の動摩擦係数の測定においては、相手材を1往復摺動させる毎に、動摩擦係数が徐々に増大する傾向があった。これは、相手材との摺動によって各導電部材の表面が摩耗及び変形するためであると判断される。即ち、耐摩耗性に優れる導電部材ほど、動摩擦係数の測定において、相手材の摺動に伴う測定値の増大が抑制される。そのため、動摩擦係数の測定において得られた10個の測定値において、最小値及び最大値の差を各導電部材の耐摩耗性の評価値とした。
[Abrasion resistance]
In the measurement of the dynamic friction coefficient described above, the dynamic friction coefficient tended to increase gradually each time the mating member was slid one reciprocating motion. It is considered that this is because the surface of each conductive member is worn and deformed due to sliding with the mating member. That is, in the measurement of the dynamic friction coefficient, the more excellent the wear resistance of the conductive member, the more the measured value is suppressed from increasing due to the sliding of the mating member. Therefore, the difference between the minimum value and the maximum value among the 10 measured values obtained in the measurement of the dynamic friction coefficient was used as the evaluation value of the wear resistance of each conductive member.

各導電部材の耐摩耗性は、以下の基準に沿って判定した。
A(合格):評価値が0.080以下
B(不合格):評価値が0.080超
The wear resistance of each conductive member was determined according to the following criteria.
A (accepted): evaluation value of 0.080 or less B (failed): evaluation value of more than 0.080

Figure 2022182670000003
Figure 2022182670000003

上述の通り、実施例1~6の導電部材は、基材と、基材の表面を被覆するめっき層とを備えていた。めっき層は、最外層である第1層と、第1層よりも内側に積層される第2層とを有していた。第1層は、Snを含有するSn母相と、Sn母相中に分散するSn-Ag相とを含んでいた。Sn-Ag相は、Sn及びAgを含有していた。第2層は、ニッケルと、Snとを含有していた。実施例1~6の導電部材は、表2に示す通り、接触抵抗が小さく、挿入性に優れ、めっき層の摩耗を抑制できた。 As described above, the conductive members of Examples 1 to 6 were provided with a substrate and a plated layer covering the surface of the substrate. The plating layer had a first layer as the outermost layer and a second layer laminated inside the first layer. The first layer contained a Sn matrix containing Sn and a Sn—Ag phase dispersed in the Sn matrix. The Sn--Ag phase contained Sn and Ag. The second layer contained nickel and Sn. As shown in Table 2, the conductive members of Examples 1 to 6 had small contact resistance, excellent insertability, and could suppress abrasion of the plating layer.

一方、比較例1、3及び4の導電部材のめっき層は、実施例1~6の導電部材のめっき層とは異なる層構造を有していた。詳しくは、比較例1、3及び4の導電部材のめっき層は、最外層がSn母相及びSn-Ag相を含んでいなかった。その結果、比較例1、3及び4の導電部材は、耐摩耗性及び挿入性が不合格であった。 On the other hand, the plating layers of the conductive members of Comparative Examples 1, 3 and 4 had layer structures different from the plating layers of the conductive members of Examples 1-6. Specifically, in the plating layers of the conductive members of Comparative Examples 1, 3 and 4, the outermost layer did not contain the Sn mother phase and the Sn—Ag phase. As a result, the conductive members of Comparative Examples 1, 3 and 4 failed in wear resistance and insertability.

比較例2の導電部材のめっき層は、最外層がSn母相及びSn-Cu相を含んでいた。Sn及びCuを含有するSn-Cu相は、Sn及びAgを含有するSn-Ag相よりも硬度及び柔軟性のバランスが良くないと判断される。そのため、比較例2の導電部材は、耐摩耗性が不合格であった。 In the plating layer of the conductive member of Comparative Example 2, the outermost layer contained the Sn mother phase and the Sn—Cu phase. The Sn--Cu phase containing Sn and Cu is judged to have a poorer balance of hardness and flexibility than the Sn--Ag phase containing Sn and Ag. Therefore, the conductive member of Comparative Example 2 failed in wear resistance.

本発明の導電部材及び導電部材の製造方法は、コネクタ用端子金具等として用いることができる導電部材を提供できる。 The conductive member and the method for manufacturing the conductive member of the present invention can provide a conductive member that can be used as a connector terminal fitting or the like.

1、11 導電部材
2、12、21 基材
3、13 めっき層
4、14 第1層
4a、14a Sn母相
4b、14b Sn-Ag相
5、15 第2層
6、22 第3層
23 被覆層
24 第1の反応生成物の結晶
25 第2の反応生成物の結晶
1, 11 conductive member 2, 12, 21 base material 3, 13 plating layer 4, 14 first layer 4a, 14a Sn mother phase 4b, 14b Sn—Ag phase 5, 15 second layer 6, 22 third layer 23 coating Layer 24 Crystals of the first reaction product 25 Crystals of the second reaction product

Claims (8)

基材と、前記基材の表面を被覆するめっき層とを備え、
前記めっき層は、最外層である第1層と、前記第1層よりも内側に積層される第2層とを有し、
前記第1層は、Snを含有する第I相と、前記第I相中に分散する第II相とを含み、
前記第II相は、Sn及びAgを含有し、
前記第2層は、Ag以外の金属元素と、Snとを含有する、導電部材。
A base material and a plating layer covering the surface of the base material,
The plating layer has a first layer that is the outermost layer and a second layer that is laminated inside the first layer,
The first layer includes a phase I containing Sn and a phase II dispersed in the first phase,
The phase II contains Sn and Ag,
The conductive member, wherein the second layer contains a metal element other than Ag and Sn.
前記めっき層は、前記第2層よりも内側に積層される第3層を更に備え、
前記第3層は、Ni又はCuを含有する、請求項1に記載の導電部材。
The plating layer further comprises a third layer laminated inside the second layer,
The conductive member according to claim 1, wherein the third layer contains Ni or Cu.
エネルギー分散型蛍光X線分析法を用いた元素分析において、加速電圧を15kVとしたときに、前記めっき層に含まれる全金属元素に対するAgの含有割合は、1質量%以上50質量%以下である、請求項1又は2に記載の導電部材。 In elemental analysis using energy dispersive X-ray fluorescence spectroscopy, when the acceleration voltage is 15 kV, the content of Ag with respect to all metal elements contained in the plating layer is 1% by mass or more and 50% by mass or less. , The conductive member according to claim 1 or 2. 前記第1層及び前記第2層は、Cuを更に含有する、請求項1~3の何れか一項に記載の導電部材。 4. The conductive member according to claim 1, wherein said first layer and said second layer further contain Cu. 前記第II相は、
粒子状であり、かつその粒子径が0.5μm以上10.0μm以下であるか、又は
板状であり、かつその長径が3.0μm以上130.0μm以下である、請求項1~4の何れか一項に記載の導電部材。
Said Phase II comprises:
It is particulate and has a particle diameter of 0.5 μm or more and 10.0 μm or less, or is plate-shaped and has a major axis of 3.0 μm or more and 130.0 μm or less. The conductive member according to claim 1.
前記第1層及び前記第2層の合計厚さは、0.1μm以上100.0μm以下である、請求項1~5の何れか一項に記載の導電部材。 The conductive member according to any one of claims 1 to 5, wherein the total thickness of the first layer and the second layer is 0.1 µm or more and 100.0 µm or less. 前記第1層において、前記第II相の面積割合は、2.0%以上50.0%以下である、請求項1~6の何れか一項に記載の導電部材。 The conductive member according to any one of claims 1 to 6, wherein the area ratio of the phase II in the first layer is 2.0% or more and 50.0% or less. 基材と、前記基材の表面を被覆するめっき層とを備える導電部材の製造方法であって、
前記基材上に、直接又は他の層を介して、Sn及びAgを含有する被覆層をめっき法で形成する被覆層形成工程と、
前記基材及び前記被覆層を加熱する加熱工程とを備え、
前記加熱工程における加熱温度は、220℃以上450℃以下である、導電部材の製造方法。
A method for manufacturing a conductive member comprising a base material and a plating layer covering the surface of the base material,
A coating layer forming step of forming a coating layer containing Sn and Ag on the base material directly or via another layer by plating;
A heating step of heating the base material and the coating layer,
The method for manufacturing a conductive member, wherein the heating temperature in the heating step is 220°C or higher and 450°C or lower.
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