JP2851245B2 - Ｓｎ合金めっき材 - Google Patents
Ｓｎ合金めっき材Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気接触特性および半
田付性に優れたＳｎ合金めっき材に関するものであり、
特に、板、条等の形状から、端子、コネクター、リード
フレーム等に加工して、電気電子機器用導電部材として
使用するのに好適なＳｎ合金めっき材に関する。
田付性に優れたＳｎ合金めっき材に関するものであり、
特に、板、条等の形状から、端子、コネクター、リード
フレーム等に加工して、電気電子機器用導電部材として
使用するのに好適なＳｎ合金めっき材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気電子機器における接点材料、
或いは自動車配線等の接続部に使用される端子あるいは
コネクタと称されるいわゆる端子用材料としては、その
ほとんどが、銅あるいは黄銅、りん青銅条の表面にＳｎ
をめっきしたいわゆるＳｎめっき条をプレス成形加工し
たものが使用されていた。その理由は、上記Ｓｎ合金め
っき材は、銅あるいは銅合金の優れた成形加工性、ばね
特性、導電性と、錫の優れた半田付性、或いは電気接触
特性（以下、接点特性と称する）を兼ね備えていたから
である。
或いは自動車配線等の接続部に使用される端子あるいは
コネクタと称されるいわゆる端子用材料としては、その
ほとんどが、銅あるいは黄銅、りん青銅条の表面にＳｎ
をめっきしたいわゆるＳｎめっき条をプレス成形加工し
たものが使用されていた。その理由は、上記Ｓｎ合金め
っき材は、銅あるいは銅合金の優れた成形加工性、ばね
特性、導電性と、錫の優れた半田付性、或いは電気接触
特性（以下、接点特性と称する）を兼ね備えていたから
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年電
気電子機器部品、自動車用電装部品等における小型軽量
化の傾向を受けて、成形性、ばね特性、導電性等、従来
より要求されている特性の一層の向上が求められている
のはもちろんであるが、上記材料が使用される環境もま
すます厳しくなる傾向にあり、温度等の使用環境が過酷
な条件下においても、接点特性等の材料特性が安定して
いることへの要求が一段と厳しくなる傾向にある。従っ
て、従来のＳｎめっき材では、これらのユ−ザ−からの
厳しい要求に十分な対応が出来ない場合も生じてきてい
る。
気電子機器部品、自動車用電装部品等における小型軽量
化の傾向を受けて、成形性、ばね特性、導電性等、従来
より要求されている特性の一層の向上が求められている
のはもちろんであるが、上記材料が使用される環境もま
すます厳しくなる傾向にあり、温度等の使用環境が過酷
な条件下においても、接点特性等の材料特性が安定して
いることへの要求が一段と厳しくなる傾向にある。従っ
て、従来のＳｎめっき材では、これらのユ−ザ−からの
厳しい要求に十分な対応が出来ない場合も生じてきてい
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の点に鑑み
種々検討の結果、電気接触特性および半田付性に優れた
Ｓｎ合金めっき材を開発したものである。
種々検討の結果、電気接触特性および半田付性に優れた
Ｓｎ合金めっき材を開発したものである。
【０００５】即ち、本願発明は、銅または銅合金からな
る母材と、該母材表面の少なくとも一部に形成されてい
る、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｚｎのうち１種または２種以上を、合
計で１〜２０％（但し、Ｃｕ、Ｚｎの合計は１０％以
下）含有し、残部が実質的にＳｎであるＳｎ合金めっき
層とからなることを特徴とするＳｎ合金めっき材であ
る。尚、前記銅または銅合金からなる母材と、Ｓｎ合金
めっき層との間には、下地層として、０．１〜１μｍの
厚さのＮｉめっき層を設けることが望ましい。
る母材と、該母材表面の少なくとも一部に形成されてい
る、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｚｎのうち１種または２種以上を、合
計で１〜２０％（但し、Ｃｕ、Ｚｎの合計は１０％以
下）含有し、残部が実質的にＳｎであるＳｎ合金めっき
層とからなることを特徴とするＳｎ合金めっき材であ
る。尚、前記銅または銅合金からなる母材と、Ｓｎ合金
めっき層との間には、下地層として、０．１〜１μｍの
厚さのＮｉめっき層を設けることが望ましい。
【０００６】
【作用】銅または銅合金線、条のＳｎめっき材は、耐変
色性或いは安定した接点特性、並びに良好な半田付性を
示すことは、古くから知られている。本願発明は、この
Ｓｎに代えて、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｚｎのうち１種または２種
以上を、合計で１〜２０％（但し、Ｃｕ、Ｚｎの合計は
１０％以下）となるように含有し、残部が実質的にＳｎ
であるＳｎ合金をめっきすることにより、当該Ｓｎと、
母材の銅または銅合金との間の拡散反応が抑制され、接
点特性および半田付性に優れためっき材が得られること
を見いだしてなされたものである。ここで、Ｉｎ、Ｃ
ｕ、Ｚｎの含有量を、合計で１〜２０％（但し、Ｃｕ、
Ｚｎの合計は１０％以下）の範囲内に限定した理由は、
１％未満ではその効果が十分ではないからである。又、
添加量の増加と共にその効果が増大するが、合計が２０
％を超えると（Ｃｕ、Ｚｎのうち１種または２種を含有
する場合は、Ｃｕ、Ｚｎの合計が１０％を超えると）、
接点特性および半田付性が悪くなるからである。
色性或いは安定した接点特性、並びに良好な半田付性を
示すことは、古くから知られている。本願発明は、この
Ｓｎに代えて、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｚｎのうち１種または２種
以上を、合計で１〜２０％（但し、Ｃｕ、Ｚｎの合計は
１０％以下）となるように含有し、残部が実質的にＳｎ
であるＳｎ合金をめっきすることにより、当該Ｓｎと、
母材の銅または銅合金との間の拡散反応が抑制され、接
点特性および半田付性に優れためっき材が得られること
を見いだしてなされたものである。ここで、Ｉｎ、Ｃ
ｕ、Ｚｎの含有量を、合計で１〜２０％（但し、Ｃｕ、
Ｚｎの合計は１０％以下）の範囲内に限定した理由は、
１％未満ではその効果が十分ではないからである。又、
添加量の増加と共にその効果が増大するが、合計が２０
％を超えると（Ｃｕ、Ｚｎのうち１種または２種を含有
する場合は、Ｃｕ、Ｚｎの合計が１０％を超えると）、
接点特性および半田付性が悪くなるからである。
【０００７】本願発明においては、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｚｎの
うち１種または２種以上を、合計で１〜２０％（但し、
Ｃｕ、Ｚｎの合計は１０％以下）含有し、残部が実質的
にＳｎであるとしたが、上記「実質的にＳｎ」とは、
「通常、Ｓｎ中に微量存在してもその特性をほとんど変
化させない合金元素を不純物として含むもの」をいい、
通常は、０．１％程度の不純物まで許容される。
うち１種または２種以上を、合計で１〜２０％（但し、
Ｃｕ、Ｚｎの合計は１０％以下）含有し、残部が実質的
にＳｎであるとしたが、上記「実質的にＳｎ」とは、
「通常、Ｓｎ中に微量存在してもその特性をほとんど変
化させない合金元素を不純物として含むもの」をいい、
通常は、０．１％程度の不純物まで許容される。
【０００８】尚、本願発明において、Ｓｎ合金めっきの
下地層として、Ｎｉ層を０．１〜１μｍの厚さで設ける
ことにより、Ｓｎ合金層と母材の銅あるいは銅合金との
間の拡散による接触抵抗や半田付性の低下を阻止するこ
とができ、特に１００℃以上の高温環境で使用される場
合に好ましい特性を示す。本発明材の形状は、板、条、
線のうちのいずれでも良く、通常は板、或いは条を所望
の形状にプレス成形加工して、スイッチ、リレー、コネ
クター、端子、あるいは半導体リードフレーム等、電気
電子機器用の導電部材として用いられることが多い。も
ちろん、良好な半田付性をいかして、熱交換器等にも使
用できることは言うまでもない。
下地層として、Ｎｉ層を０．１〜１μｍの厚さで設ける
ことにより、Ｓｎ合金層と母材の銅あるいは銅合金との
間の拡散による接触抵抗や半田付性の低下を阻止するこ
とができ、特に１００℃以上の高温環境で使用される場
合に好ましい特性を示す。本発明材の形状は、板、条、
線のうちのいずれでも良く、通常は板、或いは条を所望
の形状にプレス成形加工して、スイッチ、リレー、コネ
クター、端子、あるいは半導体リードフレーム等、電気
電子機器用の導電部材として用いられることが多い。も
ちろん、良好な半田付性をいかして、熱交換器等にも使
用できることは言うまでもない。
【０００９】尚、銅または銅合金からなる母材表面の少
なくとも一部に、上記Ｓｎ合金めっき層を形成する方法
としては、通常の方法、すなわち、所望するＳｎ合金を
溶融させためっき浴中に銅または銅合金母材を連続的に
通過させる、いわゆるホットディップ法、或いは電気め
っき浴中に銅または銅合金を連続的に通過させる、いわ
ゆる合金めっき法、或いはこのようにして得られた合金
めっき材を加熱炉に導き、非酸化性雰囲気中で溶融する
いわゆるリフローめっき等、のいずれでもよく、特に限
定されるものではない。また、下地のＮｉめっきは、通
常の電気めっき法が採用できる。下地めっきは、母材が
黄銅等の銅合金の場合、通常行われているように、まず
厚さ０．１〜１μｍの銅めっきを施し、更にその上に厚
さ０．１〜１μｍのＮｉめっきを施せば、さらに本願発
明の効果を十分に発揮させることができる。
なくとも一部に、上記Ｓｎ合金めっき層を形成する方法
としては、通常の方法、すなわち、所望するＳｎ合金を
溶融させためっき浴中に銅または銅合金母材を連続的に
通過させる、いわゆるホットディップ法、或いは電気め
っき浴中に銅または銅合金を連続的に通過させる、いわ
ゆる合金めっき法、或いはこのようにして得られた合金
めっき材を加熱炉に導き、非酸化性雰囲気中で溶融する
いわゆるリフローめっき等、のいずれでもよく、特に限
定されるものではない。また、下地のＮｉめっきは、通
常の電気めっき法が採用できる。下地めっきは、母材が
黄銅等の銅合金の場合、通常行われているように、まず
厚さ０．１〜１μｍの銅めっきを施し、更にその上に厚
さ０．１〜１μｍのＮｉめっきを施せば、さらに本願発
明の効果を十分に発揮させることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。厚
さ０．２ｍｍ、幅２００ｍｍのりん青銅条を、２０ｍ／
ｍｉｎの速度で連続的に、Ｓｎ合金を溶解した浴中を通
過させ、いわゆるホットディップ法により、上記りん青
銅条の全面に表１に示す合金組成（本発明例Ｎｏ．１〜
１９および比較例Ｎｏ．１〜６）のＳｎ合金層を２μｍ
の厚さにめっきした。尚、一部の材料（本発明例Ｎｏ．
３、１４）については、あらかじめ別のラインで厚さ
０．５μｍのＮｉ下地めっきを電気めっきにより施し
た。これらのＳｎ合金めっき材を、１３０℃の大気中に
５００時間保持した後、接点特性および半田付性を評価
した。これらの結果を表１に併記する。
さ０．２ｍｍ、幅２００ｍｍのりん青銅条を、２０ｍ／
ｍｉｎの速度で連続的に、Ｓｎ合金を溶解した浴中を通
過させ、いわゆるホットディップ法により、上記りん青
銅条の全面に表１に示す合金組成（本発明例Ｎｏ．１〜
１９および比較例Ｎｏ．１〜６）のＳｎ合金層を２μｍ
の厚さにめっきした。尚、一部の材料（本発明例Ｎｏ．
３、１４）については、あらかじめ別のラインで厚さ
０．５μｍのＮｉ下地めっきを電気めっきにより施し
た。これらのＳｎ合金めっき材を、１３０℃の大気中に
５００時間保持した後、接点特性および半田付性を評価
した。これらの結果を表１に併記する。
【００１１】尚、接点特性は、材料の表面に、先端の半
径が１０ｍｍの銀丸棒を２００ｇの圧力をかけて接触さ
せ、１００ｍＡの電流を流した時の接触抵抗を測定し
た。一方、半田付性は、下記の方法により半田濡れ性の
評価を行い、本発明例および比較例について、従来例の
Ｓｎめっき条を基準とした場合の、１００分率で表示し
た。即ち、ＺｎＣｌ2 系のフラックスを塗布しためっき
条の上に、厚さ１．２ｍｍ、直径５．３ｍｍのＳｎ−
０．７％Ｃｕ合金半田を置き、あらかじめ３６０℃に加
熱されたホットプレート上に２．５分間乗せた後、室温
迄冷却して、前記Ｓｎ−０．７％Ｃｕ合金半田が溶解し
た面積を測定した。また、Ｓｎ合金に代えて、従来のよ
うにＳｎをめっきした場合についても、上記と同様にめ
っき材を製造し、上記と同様の評価を行った。その結果
も従来例１として、表１に併記する。
径が１０ｍｍの銀丸棒を２００ｇの圧力をかけて接触さ
せ、１００ｍＡの電流を流した時の接触抵抗を測定し
た。一方、半田付性は、下記の方法により半田濡れ性の
評価を行い、本発明例および比較例について、従来例の
Ｓｎめっき条を基準とした場合の、１００分率で表示し
た。即ち、ＺｎＣｌ2 系のフラックスを塗布しためっき
条の上に、厚さ１．２ｍｍ、直径５．３ｍｍのＳｎ−
０．７％Ｃｕ合金半田を置き、あらかじめ３６０℃に加
熱されたホットプレート上に２．５分間乗せた後、室温
迄冷却して、前記Ｓｎ−０．７％Ｃｕ合金半田が溶解し
た面積を測定した。また、Ｓｎ合金に代えて、従来のよ
うにＳｎをめっきした場合についても、上記と同様にめ
っき材を製造し、上記と同様の評価を行った。その結果
も従来例１として、表１に併記する。
【００１２】表１から明らかなように、本発明例Ｎｏ．
１〜１９はいずれも従来例Ｎｏ．１に比べて、１３０℃
で劣化試験後の接点特性および半田付性に優れている。
特に、Ｎｉ下地めっきを施した本発明例Ｎｏ．３、１４
は、Ｎｉ下地めっきを施さなかった本発明例Ｎｏ．２、
１３に比べて、接点特性および半田付性が良好である
が、これは母材中のＣｕのめっき材表面への拡散が阻止
された為であると考えられる。
１〜１９はいずれも従来例Ｎｏ．１に比べて、１３０℃
で劣化試験後の接点特性および半田付性に優れている。
特に、Ｎｉ下地めっきを施した本発明例Ｎｏ．３、１４
は、Ｎｉ下地めっきを施さなかった本発明例Ｎｏ．２、
１３に比べて、接点特性および半田付性が良好である
が、これは母材中のＣｕのめっき材表面への拡散が阻止
された為であると考えられる。
【００１３】一方、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｚｎ等の含有量が本願
の範囲内より少ない比較例Ｎｏ．１〜３は、従来のＳｎ
めっき材と比べて、同程度の接点特性しか得られていな
く、半田付性の改善効果も極めて僅かである。又Ｉｎ、
Ｃｕ、Ｚｎ等の含有量が本願の範囲内より多い比較例Ｎ
ｏ．４〜６は、従来のＳｎめっき材と同程度の接点特性
しか得られていなく、また半田付性が従来材よりも悪化
している。
の範囲内より少ない比較例Ｎｏ．１〜３は、従来のＳｎ
めっき材と比べて、同程度の接点特性しか得られていな
く、半田付性の改善効果も極めて僅かである。又Ｉｎ、
Ｃｕ、Ｚｎ等の含有量が本願の範囲内より多い比較例Ｎ
ｏ．４〜６は、従来のＳｎめっき材と同程度の接点特性
しか得られていなく、また半田付性が従来材よりも悪化
している。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によるＳｎ
合金めっき材は、従来のＳｎめっき材に比べて、電気接
触特性および半田付性に優れており、工業上顕著な効果
を奏する。
合金めっき材は、従来のＳｎめっき材に比べて、電気接
触特性および半田付性に優れており、工業上顕著な効果
を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−235292（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−301546（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−253115（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−243257（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−67132（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (2)
- 【請求項１】 銅または銅合金からなる母材と、該母材
表面の少なくとも一部に形成されている、Ｉｎ、Ｃｕ、
Ｚｎのうち１種または２種以上を、合計で１〜２０％
（但し、Ｃｕ、Ｚｎの合計は１０％以下）含有し、残部
が実質的にＳｎであるＳｎ合金めっき層とからなること
を特徴とするＳｎ合金めっき材。 - 【請求項２】 銅または銅合金からなる母材と、Ｓｎ合
金めっき層との間に、下地層として、０．１〜１μｍの
厚さのＮｉめっき層が設けられていることを特徴とする
請求項１項記載のＳｎ合金めっき材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32868394A JP2851245B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | Ｓｎ合金めっき材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32868394A JP2851245B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | Ｓｎ合金めっき材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176775A JPH08176775A (ja) | 1996-07-09 |
| JP2851245B2 true JP2851245B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=18213007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32868394A Expired - Fee Related JP2851245B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | Ｓｎ合金めっき材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2851245B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008150690A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Hitachi Ltd | 金属条、コネクタ、および金属条の製造方法 |
| JP2009097053A (ja) | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Hitachi Ltd | 金属条、コネクタ、および金属条の製造方法 |
| JP5719946B2 (ja) * | 2014-01-28 | 2015-05-20 | 株式会社日立製作所 | 金属条、コネクタ、および金属条の製造方法 |
| CN105986212A (zh) * | 2015-02-11 | 2016-10-05 | 国家电网公司 | 一种接地网的防护方法 |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP32868394A patent/JP2851245B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08176775A (ja) | 1996-07-09 |
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