JP2023064183A - 電気接続部品用導電材料、ならびにこれを用いた接点、端子およびコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】銀層が摩耗しても、接触抵抗の上昇を長期間に亘って抑制できる電気接続部品用導電材料、ならびにこれを用いた接点、端子およびコネクタを提供する。【解決手段】電気接続部品用導電材料は、銅または銅合金からなり、圧延材である基材と、前記基材の少なくとも片面の一部に、ニッケルまたはニッケル合金からなるニッケル層と、銀または銀合金からなる銀層と、を前記基材側からこの順に備える電気接続部品用導電材料であって、前記基材の圧延方向に平行な断面において、前記基材における、前記ニッケル層を有する側の表面の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋは、負の値である。【選択図】図１

Description

本開示は、電気接続部品用導電材料、ならびにこれを用いた接点、端子およびコネクタに関する。

近年、省燃費化を達成するために、車両駆動方式の電動化が進行している。それに伴い、電池‐インバータ‐モータ間の電線の通電量が飛躍的に増加している。その一方、電気接続部品である接点やコネクタなどでは、通電時の発熱が問題となっている。そのため、導電率の高い純銅や希薄銅合金、コルソン合金の表面にニッケルの下地めっきを施し、さらに下地めっき上に銀めっきまたは銀合金めっきを施した材料が使用されている。

例えば、特許文献１には、銅また銅合金からなる基材上にニッケルからなる下地層が形成され、この下地層の表面に銀からなる表層が形成された銀めっき材が記載されている。特許文献１の銀めっき材では、基材の表面が粗面化され、下地層の表面の粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが０．１以上、算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以上、最大高さＲｚが０．５μｍ以上である。

しかしながら、特許文献１などの従来技術において、銀は、凝着摩耗しやすい金属種であるため、摺動時に削れやすい。そのため、銀層の摩耗によって、銀めっき材の接触抵抗が上昇するという欠点があった。

特許第６５３２３２２号公報

本開示の目的は、銀層が摩耗しても、接触抵抗の上昇を長期間に亘って抑制できる電気接続部品用導電材料、ならびにこれを用いた接点、端子およびコネクタを提供することである。

［１］ 銅または銅合金からなり、圧延材である基材と、前記基材の少なくとも片面の一部に、ニッケルまたはニッケル合金からなるニッケル層と、銀または銀合金からなる銀層と、を前記基材側からこの順に備える電気接続部品用導電材料であって、前記基材の圧延方向に平行な断面において、前記基材における、前記ニッケル層を有する側の表面の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋは、負の値であることを特徴とする電気接続部品用導電材料。
［２］ 前記表面の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋは、－１．００以上－０．１０以下である、上記［１］に記載の電気接続部品用導電材料。
［３］ 前記表面の粗さ曲線の基準線における長さ１．０ｍｍの線分中に、深さ０．１μｍ以上の凹部が５個以上３０個以下存在する、上記［１］または［２］に記載の電気接続部品用導電材料。
［４］ 前記ニッケル層の平均厚さは０．０５μｍ以上３．００μｍ以下である、上記［１］～［３］のいずれか１つに記載の電気接続部品用導電材料。
［５］ 前記銀層の平均厚さは０．１０μｍ以上１０．００μｍ以下である、上記［１］～［４］のいずれか１つに記載の電気接続部品用導電材料。
［６］ 前記ニッケル層と前記銀層との間に、銅または銅合金からなる銅層をさらに備える、上記［１］～［５］のいずれか１つに記載の電気接続部品用導電材料。
［７］ 前記銅層の平均厚さは０．０１μｍ以上０．３０μｍ以下である、上記［６］に記載の電気接続部品用導電材料。
［８］ 前記電気接続部品用導電材料に対して、荷重１Ｎ、摺動距離１０ｍｍ、摺動速度１００ｍｍ／ｍｉｎで５００回の繰り返し摺動をした後、摺動後の電気接続部品用導電材料に前記銀層の少なくとも一部が残存する、上記［１］～［７］のいずれか１つに記載の電気接続部品用導電材料。
［９］ 上記［１］～［８］のいずれか１つに記載の電気接続部品用導電材料を用いた接点。
［１０］ 上記［１］～［８］のいずれか１つに記載の電気接続部品用導電材料を用いた端子。
［１１］ 上記［１］～［８］のいずれか１つに記載の電気接続部品用導電材料を用いたコネクタ。

本開示によれば、銀層が摩耗しても、接触抵抗の上昇を長期間に亘って抑制できる電気接続部品用導電材料、ならびにこれを用いた接点、端子およびコネクタを提供することができる。

図１は、実施形態の電気接続部品用導電材料の一例を示す断面図である。 図２は、実施形態の電気接続部品用導電材料の他の例を示す断面図である。 図３は、表面の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋが負の値である基材の表面状態の一例を示す拡大断面図である。 図４は、表面の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋが正の値である基材の表面状態の一例を示す拡大断面図である。

以下、実施形態に基づき詳細に説明する。

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、圧延加工で得られた基材に対する表面エッチングを制御することによって、基材表面に微細な凹部を形成することを見出すと共に、微細な凹部を有する基材の表面状態を制御することによって、銀層が摩耗しても、電気接続部品用導電材料の接触抵抗の上昇を長期間に亘って抑制できることを見出し、かかる知見に基づき本開示を完成させるに至った。

実施形態の電気接続部品用導電材料は、銅または銅合金からなり、圧延材である基材と、前記基材の少なくとも片面の一部に、ニッケルまたはニッケル合金からなるニッケル層と、銀または銀合金からなる銀層と、を前記基材側からこの順に備える電気接続部品用導電材料であって、前記基材の圧延方向に平行な断面において、前記基材における、前記ニッケル層を有する側の表面の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋは、負の値である。

図１は、実施形態の電気接続部品用導電材料の一例を示す断面図である。図１に示すように、電気接続部品用導電材料１は、基材１０と、ニッケル層２０と、銀層３０とを備える。なお、便宜上、図１では、基材１０の表面１０ａの粗さ状態を簡略化している。

電気接続部品用導電材料１を構成する基材１０は、銅（Ｃｕ）または銅合金からなる。基材１０は、圧延加工で得られる圧延材である。

銀層の摩耗による電気接続部品用導電材料１の接触抵抗上昇を抑制する観点から、基材１０は、純銅またはＣｕ－Ｚｎ系、Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ系、Ｃｕ－Ｓｎ－Ｎｉ系、Ｃｕ－Ｃｒ－Ｍｇ系、Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｍｇ系の銅合金であることが好ましい。

銀層の摩耗による電気接続部品用導電材料１の接触抵抗上昇を抑制する観点から、基材１０の形状は、板状または条状であることが好ましい。

電気接続部品用導電材料１を構成するニッケル層２０は、基材１０の少なくとも片面の一部に設けられる。ニッケル層２０は、ニッケル（Ｎｉ）またはニッケル合金からなる。

銀層の摩耗による電気接続部品用導電材料１の接触抵抗上昇を抑制する観点から、ニッケル層２０は、純ニッケルまたはＮｉ－Ｐ系、Ｎｉ－Ｆｅ系のニッケル合金であることが好ましい。また、ニッケル層２０の密着性を向上する観点から、ニッケル層２０はめっきで形成される、すなわちニッケル層２０はめっき層であることが好ましい。

ニッケル層２０の平均厚さの下限値は、好ましくは０．０５μｍ以上、より好ましくは０．１０μｍ以上、さらに好ましくは０．３０μｍ以上である。ニッケル層２０の平均厚さの上限値は、好ましくは３．００μｍ以下、より好ましくは２．００μｍ以下、さらに好ましくは１．００μｍ以下である。ニッケル層２０の平均厚さの下限値が０．０５μｍ以上であると、電気接続部品用導電材料１の耐摩耗性を向上できる。ニッケル層２０の平均厚さの上限値が３．００μｍ以下であると、電気接続部品用導電材料１の曲げ加工性が良好に保つことができる。また、銀層の摩耗による電気接続部品用導電材料１の接触抵抗上昇をさらに抑制できる。

電気接続部品用導電材料１を構成する銀層３０は、ニッケル層２０上に設けられる。電気接続部品用導電材料１は、基材１０の少なくとも片面の一部に、基材１０側からニッケル層２０および銀層３０をこの順に備える。図１に示す電気接続部品用導電材料１では、基材１０の片側表面にニッケル層２０が設けられ、ニッケル層２０の表面に銀層３０が設けられる。銀層３０は、銀（Ａｇ）または銀合金からなる。

銀層の摩耗による電気接続部品用導電材料１の接触抵抗上昇を抑制する観点から、銀層３０は、純銀またはＡｇ－Ｓｅ系、Ａｇ－Ｓｂ系の銀合金であることが好ましい。また、銀層３０の密着性を向上する観点から、銀層３０はめっきで形成される、すなわち銀層３０はめっき層であることが好ましい。

銀層３０の平均厚さの下限値は、好ましくは０．１０μｍ以上、より好ましくは０．３０μｍ以上、さらに好ましくは１．００μｍ以上である。銀層３０の平均厚さの上限値は、好ましくは１０．００μｍ以下、より好ましくは５．００μｍ以下、さらに好ましくは３．００μｍ以下である。銀層３０の平均厚さの下限値が０．１０μｍ以上であると、後述のように銀層３０の少なくとも一部が複数の微細な凹部１２に十分に残存するため、銀層３０が摩耗しても、電気接続部品用導電材料１の接触抵抗の上昇を長期間に亘って十分に抑制できる。銀層３０の平均厚さの上限値が１０．００μｍ以下であると、電気接続部品用導電材料１の耐摩耗性を向上できる。

図２は、実施形態の電気接続部品用導電材料の他の例を示す断面図である。図２では、図１と同様に、基材１０の表面１０ａの粗さ状態を簡略化している。電気接続部品用導電材料２において、銅層４０の構成が追加されること以外は、電気接続部品用導電材料１の構成と基本的に同じである。

図２に示すように、電気接続部品用導電材料２は、ニッケル層２０と銀層３０との間に、銅または銅合金からなる銅層４０をさらに備える。電気接続部品用導電材料２が銅層４０を備えると、ニッケル層２０および銀層３０の密着強度が向上する。

ニッケル層２０および銀層３０の密着強度を向上する観点から、銅層４０は、純銅またはＣｕ－Ｎｉ系、Ｃｕ－Ｓｎ系の銅合金であることが好ましい。

銅層４０の平均厚さの下限値は、好ましくは０．０１μｍ以上、より好ましくは０．０５μｍ以上、さらに好ましくは０．１０μｍ以上である。銅層４０の平均厚さの上限値は、好ましくは０．３０μｍ以下、より好ましくは０．２０μｍ以下である。銅層４０の平均厚さの下限値が０．０１μｍ以上であると、ニッケル層２０および銀層３０の密着強度がさらに向上する。銅層４０の平均厚さの上限値が０．３０μｍ以下であると、銀層の摩耗による電気接続部品用導電材料２の接触抵抗上昇をさらに抑制できる。

図３は、表面１０ａの粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋが負の値である基材１０の表面状態の一例を示す拡大断面図である。図１～３に示すように、圧延材である基材１０の圧延方向に平行な電気接続部品用導電材料１、２の断面において、基材１０における、ニッケル層２０を有する側の表面１０ａ（以下、単に表面１０ａともいう）の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋは、負の値である。

図４は、表面の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋが正の値である基材の表面状態の一例を示す拡大断面図であり、実施形態の範囲外である。図４に示すように、基材の表面１００ａの粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋが正であると、表面１００ａには複数の凹部１１０が優先的に存在する。

一方、図３に示すように、基材１０の表面１０ａの粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋが負であると、表面１０ａには複数の凸部１１が優先的に存在する。そして、複数の凸部１１の間には、複数の微細な凹部１２が形成される。

図１～３に示すように、電気接続部品用導電材料１、２では、基材１０の表面１０ａに設けられる多くの微細な凹部１２に、ニッケル層２０および銀層３０が入り込んで形成されている。電気接続部品用導電材料１、２の摺動などによって、電気接続部品用導電材料１、２の表面に設けられる銀層３０が表面から摩耗した場合であっても、基材１０に存在する複数の微細な凹部１２には、銀層３０の少なくとも一部が残存する。基材１０の微細な凹部１２に残存する銀層３０の少なくとも一部によって、電気的な導通を維持できる。そのため、銀層３０が摩耗しても、電気接続部品用導電材料１、２の接触抵抗の上昇を長期間に亘って抑制できる。

また、基材１０の表面１０ａの粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋの上限値は、好ましくは－０．１０以下、より好ましくは－０．２０以下、さらに好ましくは－０．３０以下である。また、基材１０の表面１０ａの粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋの下限値は、好ましくは－１．００以上、より好ましくは－０．８０以上、さらに好ましくは－０．６０以上である。表面１０ａの粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋが－０．１０以下であると、銀層３０が摩耗しても、電気接続部品用導電材料１、２の接触抵抗の上昇をさらに抑制できる。また、表面１０ａの粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋが－１．００以上であると、所望の粗さ曲線を有する表面１０ａを容易に形成できる。

また、表面１０ａの粗さ曲線の基準線における長さ１．０ｍｍの線分中に、深さ０．１μｍ以上の凹部が、好ましくは５個以上、より好ましくは１０個以上存在する。また、表面１０ａの粗さ曲線の基準線における長さ１．０ｍｍの線分中に、深さ０．１μｍ以上の凹部が、好ましくは３０個以下、より好ましくは２５個以下存在する。

深さ０．１μｍ以上の凹部が表面１０ａの粗さ曲線に存在すると、銀層３０が摩耗した場合であっても、図３に示す表面１０ａの微細な凹部１２に銀層３０の少なくとも一部が十分に残存する。表面１０ａの粗さ曲線の基準線において、任意部分の長さ１．０ｍｍの線分中に、深さ０．１μｍ以上の凹部が５個以上存在すると、銀層３０の少なくとも一部を有する複数の微細な凹部１２が十分に存在するため、電気接続部品用導電材料１、２の接触抵抗の上昇を長期間に亘って抑制できる。また、表面１０ａの粗さ曲線の基準線において、任意部分の長さ１．０ｍｍの線分中に、深さ０．１μｍ以上の凹部が３０個以下存在すると、電気接続部品用導電材料１、２の耐摩耗性を向上できる。

また、表面１０ａの粗さ曲線の基準線における長さ１．０ｍｍの線分中に、深さ０．２μｍ以上の凹部が３０個以下存在することが好ましい。表面１０ａの粗さ曲線の基準線において、任意部分の長さ１．０ｍｍの線分中に、深さ０．２μｍ以上の凹部が３０個以下存在すると、銀層の摩耗による電気接続部品用導電材料１、２の接触抵抗の上昇を十分に抑制できると共に、電気接続部品用導電材料１、２の耐摩耗性を十分に向上できる。

また、電気接続部品用導電材料１、２に対して、荷重１Ｎ、摺動距離１０ｍｍ、摺動速度１００ｍｍ／ｍｉｎで５００回の繰り返し摺動をした後、摺動後の電気接続部品用導電材料１、２に銀層３０の少なくとも一部が残存する。このように、電気接続部品用導電材料１、２の表面に設けられる銀層３０を所定の条件で摺動しても、銀層３０の少なくとも一部が摺動後の電気接続部品用導電材料１、２に残存しているため、接触抵抗の上昇を長期間に亘って抑制できる。

基材１０の圧延方向に平行な電気接続部品用導電材料１、２の断面における基材１０の表面１０ａの粗さ曲線は、次のようにして測定する。電気接続部品用導電材料１、２に設けられるニッケル層２０と銀層３０、場合によっては銅層４０とを基材１０から除去する処理を行い、基材１０の表面１０ａを露出させる。表面１０ａを露出した基材１０について、レーザー顕微鏡を用いて観察し、基材１０の圧延方向に平行な断面における表面１０ａの粗さ曲線を測定する。得られた表面１０ａの粗さ曲線から、スキューネスＲｓｋの算出および基準線における長さ１．０ｍｍの線分中に存在する深さ０．１μｍ以上の凹部のカウントを行う。

電気接続部品用導電材料１、２は、上記のように銀層３０を摺動することによって摩耗しても、接触抵抗の上昇を長期間に亘って抑制できる。そのため、電気接続部品用導電材料１、２は、接点、端子、コネクタに好適に用いることができる。

次に、電気接続部品用導電材料１、２の製造方法について説明する。

圧延処理によって所望の厚さに加工された圧延材である基材１０の表面には、オイルピットや圧延筋などの凹凸が形成されている。オイルピットや圧延筋を有する基材１０に対して、ニッケル層２０、銀層３０および銅層４０を形成するためのめっきの前処理として、界面活性剤やアルカリ溶液を用いて基材表面の洗浄を行うが、その際に基材表面のオイルピットや圧延筋に残存する潤滑油を十分除去した後、酸溶液を用いて基材表面のエッチングを行うと、オイルピットや圧延筋が優先的に溶解し、エッチング条件を調整することで、圧延方向に平行な断面において、粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋが負の値である表面１０ａを形成できる。

具体的には、まず、基材１０について、表面のオイルピットや圧延筋に残存する潤滑油を十分除去する。続いて、１０％硫酸に、過酸化水素を１質量％以上１０質量％以下、および非イオン性界面活性剤（直鎖型：炭素数１２以上１８以下）を０．１質量％以上１．０質量％以下添加して得られるエッチング液を使用し、浴温３０℃、５秒以上１００秒以内で、基材１０をエッチング液に浸漬して、基材１０の表面エッチングを行う。こうして、圧延方向に平行な断面において、粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋが負の値である表面１０ａを有する基材１０を得ることができる。

続いて、ニッケルめっきを行って、基材１０の表面１０ａ上にニッケル層２０を形成する。ニッケルめっきでは、めっき液と電流密度の条件を制御することで、表面１０ａの形状に追従した形状を有するニッケル層２０を形成できる。

電気接続部品用導電材料１を製造する場合には、ニッケルめっき後、銀めっきを行って、ニッケル層２０上に銀層３０を形成する。こうして、電気接続部品用導電材料１を製造できる。

電気接続部品用導電材料２を製造する場合には、ニッケルめっき後、銅めっきを行って、ニッケル層２０上に銅層４０を形成する。銅めっきでは、ニッケルめっき同様に、めっき液と電流密度の条件を制御することで、表面１０ａの形状に追従した形状を有する銅層４０を形成できる。その後、銀めっきを行って、銅層４０上に銀層３０を形成する。こうして、電気接続部品用導電材料２を製造できる。

以上説明した実施形態によれば、圧延加工で得られた基材の表面エッチング量を制御し、微細な凹部を有する基材表面の状態を制御することによって、銀層が摩耗しても、電気接続部品用導電材料の接触抵抗の上昇を長期間に亘って抑制できる。

以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本開示の範囲内で種々に改変することができる。

次に、実施例および比較例について説明するが、本開示はこれら実施例に限定されるものではない。

（実施例１～６）
まず、圧延処理によって得られた純銅の圧延基材について、基材表面のオイルピットおよび圧延筋に残存する潤滑油を十分除去した。続いて、圧延方向に平行な断面における基材表面の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋ、および当該粗さ曲線の基準線における長さ１．０ｍｍの線分中に存在する深さ０．１μｍ以上の凹部が表１に示される値になるように、１０％硫酸に、過酸化水素を１質量％以上１０質量％以下、および非イオン性界面活性剤（ポリオキシエチレンドデシルエーテル）を０．１質量％以上１．０質量％以下添加して得られたエッチング液を用いて、浴温３０℃、５秒以上１００秒以内で、基材をエッチング液に浸漬して、基材の表面エッチングを行った。

続いて、表１に示す平均厚さになるように、ニッケルめっきを行って、基材のエッチングを施した表面上にニッケル層を形成した。続いて、表１に示す平均厚さになるように、銀めっきを行って、ニッケル層上に銀層を形成した。こうして、電気接続部品用導電材料を製造した。

（実施例７～１４）
実施例１と同様の方法で、基材の表面エッチングを行った。続いて、表１に示す平均厚さになるように、ニッケルめっきを行って、基材のエッチングを施した表面上にニッケル層を形成した。続いて、表１に示す平均厚さになるように、銅めっきを行って、ニッケル層上に銅層を形成した。続いて、表１に示す平均厚さになるように、銀めっきを行って、銅層上に銀層を形成した。こうして、電気接続部品用導電材料を製造した。

（比較例１～２、６）
実施例１において、基材表面のオイルピットおよび圧延筋に残存する潤滑油を除去せずに基材の表面エッチングを行ったこと以外は、実施例１と同様にして、電気接続部品用導電材料を製造した。

（比較例５）
実施例１において、基材表面のオイルピットおよび圧延筋に残存する潤滑油を除去せずに基材の表面エッチングを行ったこと、および銀めっきを行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして、電気接続部品用導電材料を製造した。

（比較例３～４、７～９）
実施例７において、基材表面のオイルピットおよび圧延筋に残存する潤滑油を除去せずに基材の表面エッチングを行ったこと以外は、実施例７と同様にして、電気接続部品用導電材料を製造した。

［測定および評価］
上記実施例および比較例で得られた電気接続部品用導電材料について、下記の測定および評価を行った。結果を表１に示す。

［１］ 基材表面のスキューネスＲｓｋおよび深さ０．１μｍ以上の凹部
フッ化カリウム１００ｇを純水に溶解して１０００ｍｌとした銀溶解液中に、電気接続部品用導電材料および白金線を浸漬した。続いて、電気接続部品用導電材料を陽極、白金線を陰極として、電流密度２０ｍＡ／ｃｍ^２で定電流電解を行い、銀層を除去した。

続いて、実施例７～１４および比較例３～４、７～９では、塩化第二鉄１０ｇと比重１．１９の塩酸２ｍｌを９５ｍｌの純水に溶解した銅溶解液中に、電気接続部品用導電材料および白金線を浸漬した。続いて、電気接続部品用導電材料を陽極、白金線を陰極として、電流密度２０ｍＡ／ｃｍ^２で定電流電解を行い、銅層を除去した。

続いて、塩酸（比重１．１８）１００ｍｌを純水で１０００ｍｌに希釈したニッケル溶解液中に、電気接続部品用導電材料および白金線を浸漬した。続いて、電気接続部品用導電材料を陽極、白金線を陰極として、電流密度２０ｍＡ／ｃｍ^２で定電流電解を行い、ニッケル層を除去した。こうして、基材の表面を露出した。

レーザー顕微鏡（形状解析レーザー顕微鏡Ｖｋ－Ｘ１０００、株式会社キーエンス製）を用いて、倍率５０倍で、露出した基材表面を観察し、基材の圧延方向に平行な断面における表面の粗さ曲線を測定した。得られた基材表面の粗さ曲線から、スキューネスＲｓｋの算出および基準線における長さ１．０ｍｍの線分中に存在する深さ０．１μｍ以上の凹部のカウントを行った。

［２］ 接触抵抗値
電気接点シミュレータ（株式会社山崎精機研究所製）を用いて、通電電流値２０ｍＡ、荷重１Ｎで、電気接続部品用導電材料の接触抵抗値を１０回測定し、得られた測定値を平均した値を接触抵抗値とした。接触抵抗値について、以下のランク付けをした。

◎：接触抵抗値が２ｍΩ未満
○：接触抵抗値が２ｍΩ以上１０ｍΩ未満
×：接触抵抗値が１０ｍΩ以上

［３］ 摺動後の接触抵抗値
摩擦摩耗試験機トライボギア（表面性測定機ＴＹＰＥ：１４ＦＷ、新東科学株式会社製）を用いて、荷重１Ｎ、摺動距離１０ｍｍ、摺動速度１００ｍｍ／ｍｉｎで電気接続部品用導電材料の繰り返し摺動を５００回行い、摺動後の接触部を４端子法にて、通電電流２０ｍＡ、荷重１Ｎで、接触抵抗値を１０回測定し、得られた測定値を平均した値を摺動後の接触抵抗値とした。摺動後の接触抵抗値について、以下のランク付けをした。

◎：摺動後の接触抵抗値が２ｍΩ未満
○：摺動後の接触抵抗値が２ｍΩ以上１０ｍΩ未満
×：摺動後の接触抵抗値が１０ｍΩ以上

［４］ 摩擦係数
摩擦摩耗試験機トライボギア（表面性測定機ＴＹＰＥ：１４ＦＷ、新東科学株式会社製）を用いて、荷重１Ｎ、摺動距離１０ｍｍ、摺動速度１００ｍｍ／ｍｉｎで電気接続部品用導電材料の繰り返し摺動を行った。３０回までの繰り返し摺動で得られた摩擦係数を平均した値を動摩擦係数とした。また、５００回の繰り返し摺動後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、株式会社日立ハイテク製）を用いて、電気接続部品用導電材料の表面の反射電子像を５００倍で撮影した。摩擦係数について、以下のランク付けをした。

○：摩擦係数が０．８未満
×：摩擦係数が０．８以上

［５］ 曲げ加工性
日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ Ｔ３０７（２００７）銅および銅合金薄板条の曲げ加工性評価方法に準拠し、幅１０ｍｍ、長さ３０ｍｍの電気接続部品用導電材料を用いて曲げ半径と板厚が同じになるｒ／ｔ＝１．０におけるＬＤ方向の曲げを行い、５０倍の拡大観察を行い、加工性を評価した。

〇：割れが確認できない
×：割れが確認できる

表１に示すように、実施例１～１４では、基材の圧延方向に平行な断面における基材表面の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋの値が負であったため、接触抵抗値、摺動後の接触抵抗値、摩擦係数および曲げ加工性が良好であり、特に摺動後の接触抵抗値および摩擦係数が優れていた。さらに、実施例１～１４では、５００回の繰り返し摺動後、ＳＥＭを用いて電気接続部品用導電材料の表面を観察した結果、銀層の少なくとも一部が残存していることを確認した。そのため、実施例１～１４の電気接続部品用導電材料では、銀層が摩耗しても、接触抵抗の上昇を長期間に亘って抑制できることがわかった。

一方、比較例１～９では、基材の圧延方向に平行な断面における基材表面の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋの値が負ではなかったため、接触抵抗値、摺動後の接触抵抗値、摩擦係数および曲げ加工性の少なくとも１つ以上が不良であり、特に摺動後の接触抵抗値および摩擦係数が不良であった。さらに、比較例１～９では、５００回の繰り返し摺動後、ＳＥＭを用いて電気接続部品用導電材料の表面を観察した結果、銀層の一部が残存していないことを確認した。そのため、比較例１～９の電気接続部品用導電材料では、銀層が摩耗すると、接触抵抗が上昇することがわかった。

１、２ 電気接続部品用導電材料
１０ 基材
１０ａ 基材の表面
１１ 凸部
１２ 微細な凹部
２０ ニッケル層
３０ 銀層
４０ 銅層
１００ａ 基材の表面
１１０ 凹部

Claims (11)

1. 銅または銅合金からなり、圧延材である基材と、
   前記基材の少なくとも片面の一部に、ニッケルまたはニッケル合金からなるニッケル層と、銀または銀合金からなる銀層と、を前記基材側からこの順に備える電気接続部品用導電材料であって、
   前記基材の圧延方向に平行な断面において、前記基材における、前記ニッケル層を有する側の表面の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋは、負の値であることを特徴とする電気接続部品用導電材料。
2. 前記表面の粗さ曲線から得られるスキューネスＲｓｋは、－１．００以上－０．１０以下である、請求項１に記載の電気接続部品用導電材料。
3. 前記表面の粗さ曲線の基準線における長さ１．０ｍｍの線分中に、深さ０．１μｍ以上の凹部が５個以上３０個以下存在する、請求項１または２に記載の電気接続部品用導電材料。
4. 前記ニッケル層の平均厚さは０．０５μｍ以上３．００μｍ以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の電気接続部品用導電材料。
5. 前記銀層の平均厚さは０．１０μｍ以上１０．００μｍ以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の電気接続部品用導電材料。
6. 前記ニッケル層と前記銀層との間に、銅または銅合金からなる銅層をさらに備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の電気接続部品用導電材料。
7. 前記銅層の平均厚さは０．０１μｍ以上０．３０μｍ以下である、請求項６に記載の電気接続部品用導電材料。
8. 前記電気接続部品用導電材料に対して、荷重１Ｎ、摺動距離１０ｍｍ、摺動速度１００ｍｍ／ｍｉｎで５００回の繰り返し摺動をした後、摺動後の電気接続部品用導電材料に前記銀層の少なくとも一部が残存する、請求項１～７のいずれか１項に記載の電気接続部品用導電材料。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の電気接続部品用導電材料を用いた接点。
10. 請求項１～８のいずれか１項に記載の電気接続部品用導電材料を用いた端子。
11. 請求項１～８のいずれか１項に記載の電気接続部品用導電材料を用いたコネクタ。
    

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