JP2925986B2 - 接点部と端子部とからなる固定接点用材料又は電気接点部品 - Google Patents

接点部と端子部とからなる固定接点用材料又は電気接点部品

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、硫化環境等におけ
る半田付性の劣化が少ない接点部と端子部とからる固定
接点用材料又は電気接点部品に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、各種の導電性基材の表面をAg
層又はAg合金層で被覆した材料は、基材が具備する特
性に加えて、Ag又はAg合金特有の耐食性、半田付
性、電気接続性が発現するため、従来から各種の用途に
用いられている。例えば、銅合金条に厚み0.5〜20
μmのAg層を被覆したAg被覆銅合金材料は、基材で
ある銅合金の優れた機械的特性に加えてAgの優れた耐
食性、半田付性、電気接続性等を有する経済的な高性能
導体として知られており、電気・電子機器分野における
部品やリード材料として広く用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、スイッチは
固定接点と可動接点を組合わせて構成されており、前記
固定接点はスイッチの心臓部である接点部と、基板等に
取付ける為の端子部とからなっている。前記接点部はケ
ース内に収容されているため、硫化や塩化によるトラブ
ルは少ないが、端子部はケース外にあって外気に曝さ
れ、硫化や塩化による腐食が進行し易く、基板等への半
田付性に対し信頼性が低かった。この為、端子部に防錆
剤を塗布する方法、又は端子部のみに半田めっきする方
法等の対策が講じられてきた。しかし、前者は東南アジ
ア等の環境では効果が不十分であり、後者はプレス切断
後に半田付けする為めっき作業が煩雑でコスト高にな
り、実用性に欠けるという問題があった。本発明の目的
は、硫化遣境等に曝されても半田付性の劣化が少ない
点部と端子部とからなる固定接点用材料又はSn又はS
n合金層が被覆されている面を端子部に用いた電気接点
部品を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
導電性の帯条体の片面にAg層又はAg合金層が被覆さ
れ、他面にSn層又はSn合金層が被覆されていること
を特徴とする接点部と端子部とからなる固定接点用材料
である。この発明において、Ag層又はAg合金層は、
電気接点に必要な安定して低い接触抵抗を付与する。S
n層又はSn合金層は、硫化環境等に曝されても殆ど腐
食しないため、この層を端子部に用いることにより、端
子部の半田付性が改善される。
【0005】請求項2記載の発明は、導電性の帯条体の
両面にAg層又はAg合金層が被覆され、更に片面のA
g層又はAg合金層の上にSn層又はSn合金層が被覆
されていることを特徴とする接点部と端子部とからなる
固定接点用材料である。
【0006】導電性帯条体の上に、直接、Sn層又はS
n合金層を被覆する場合、両者間に化合物層が生成し、
半田付性に悪影響を及ぼすことがある。この為、Sn層
又はSn合金層の被覆厚さは3μm以上必要である。本
発明では、両者間にAg層又はAg合金層を介在させる
ので、化合物層の生成が阻止され、Sn層又はSn合金
層を薄くでき、厚さが薄い分、Snウイスカーの発生が
抑制される。又Ag層のみを被覆した場合に較べて、A
g層の厚さを薄くできるので、コスト的に有利である。
【0007】請求項1又は請求項2記載の発明におい
て、Ag層又はAg合金層の被覆厚さは特に限定するも
のではないが、電気接点としての接触抵抗の安定性を考
慮して0.2μm以上が好ましい。余り厚くしてもその
効果が飽和し、又コスト高になるので、10μm以下が
好ましい。Sn層又はSn合金層の被覆厚さは下地にA
g層又はAg合金層がない場合は3μm以上必要である
が、下地にAg層又はAg合金層がある場合は0.2μ
m以上でその効果が得られる。
【0008】請求項1又は請求項2記載の発明にて用い
る導電性の帯条体には、銅又は銅合金材、銅被覆鋼
材又は銅被覆アルミニウム材のような、銅又は銅合金で
異種材料を被覆した複合基材、ニッケル、鉄、これら
の合金からなる基材、等を挙げることができる。前記帯
条体に被覆するAg合金層としては、Ag−Sn、Ag
−Sb、Ag−Se、Ag−Cu、Ag−Pd、Ag−
Au等の合金層を挙げることができる。又、Sn合金層
としては、Sn−Pb、Sn−Bi、Sn−Zn、Sn
−Ni、Sn−Co等の合金層を挙げることができる。
【0009】請求項1記載の接点部と端子部とからなる
固定接点用材料は、導電性の帯条体の片面にAg層又は
Ag合金層をめっきし、他面にSn層又はSn合金層を
めっきすることにより製造できる。
【0010】請求項2記載の接点部と端子部とからなる
固定接点用材料は、導電性の帯条体の両面にAg層又は
Ag合金層をめっきし、更に片面にSn層又はSn合金
層をめっきすることにより製造できる。
【0011】前記請求項1又は2記載の固定接点用材料
の製造方法において、Ag層又はAg合金層、又はSn
層又はSn合金層をめっきする方法には、通常の電気め
っき法や浸漬法等が適用できるが、特に電気めっき法
は、厚さを高精度に制御できて好ましい。帯条体の片面
にのみめっきする方法には、帯条体をドラムに巻付け
て露出した面をめっきする方法、帯条体を電解液面の
直上を走行させ、電解液をその表面張力で帯条体の片面
にのみ接触させてめっきする方法、等が適用される。特
には設備費が安価で有利である。
【0012】請求項1又は2記載の固定接点用材料のS
n層又はSn合金層がリフロー処理(表層溶融処理)さ
れていると、Sn層又はSn合金層の耐食性が一段と向
上して好ましい。又、Ag層又はAg合金層、Sn層又
はSn合金層の下地にCu、Ni、Co等がめっきされ
ていると、耐食性が更に向上する。
【0013】請求項4記載の発明は、導電性基材の片面
がAg層又はAg合金層で、他面がSn層又はSn合金
層であり、Sn又はSn合金層が被覆されている面を端
子部に用いることを特徴とする電気接点部品である。こ
の発明の電気接点部品は、前記固定接点用材料を所定形
状に切出したものである。この発明において、Sn層又
はSn合金層の下地にAg層又はAg合金層が被覆され
たものも含まれる。又この発明においても、Sn層又は
Sn合金層がリフロー処理(表層溶融処理)されている
と、Sn層又はSn合金層の耐食性が一段と向上して好
ましい。
【0014】
【実施例】以下に、本発明を実施例により更に詳しく説
明する。 (実施例1) 前処理した黄銅板(厚さ0.3mm,幅30mm)の片
面にAg層を、次いで前記黄銅板の他面にSn層を電気
めっきして固定接点用材料を製造した。 (実施例2) 前処理後下地めっきした黄銅板(厚さ0.3mm,幅3
0mm)の片面にAg層又はAg合金層を、次いで前記
黄銅板の他面にSn層又はSn合金層を電気めっきして
固定接点用材料を製造した。 (実施例3) 実施例2で得られた固定接点用材料のSn層にリフロー
処理を施した。 (実施例4) 前処理した黄銅板(厚さ0.3mm,幅30mm)の片
面にAg層を、次いで前記黄銅板の他面にAg層とSn
層を順に電気めっきして固定接点用材料を製造した。 (実施例5) 前処理後下地めっきした黄銅板(厚さ0.3mm,幅3
0mm)の片面にAg層又はAg合金層を、次いで前記
黄銅板の他面にAg層又はAg合金層と、Sn層又はS
n合金層を順に電気めっきして固定接点用材料を製造し
た。 (実施例6) 実施例5で得られた固定接点用材料のSn合金層にリフ
ロー処理を施した。
【0015】前記実施例1〜6において、前記片面のみ
の電気めっきは表面張力を利用する方法により行った。
下地めっきは全て0.5μm施した。
【0016】(比較例1) 前処理した黄銅板(厚さ0.3mm,幅30mm)の両
面にAg層を電気めっきして固定接点用材料を製造し
た。 (比較例2) 前処理後下地めっきした黄銅板(厚さ0.3mm,幅3
0mm)の両面にAg層を電気めっきして固定接点用材
料を製造した。
【0017】次に、得られた各々の固定接点用材料につ
いて硫化試験を行い、硫化試験前後の半田付性を調査し
た。硫化試験は、HS濃度3ppm、温度40℃、試
験時間8時間の条件で行った。半田付性の調査は、メニ
スコグラフ法により行い、濡れ時間(ゼロクロスタイ
ム)と濡れ荷重を求めた。半田にはSn−40wt%P
b合金を使用した。温度は230℃、浸漬速度は25m
m/sec、浸漬深さは8mm、浸漬時間は10se
c、フラックスは25%ロジン/IPA、サンプル幅は
10mmとした。尚、メニスコグラフ法は、サンプルを
半田浴に浸漬したときにサンプルに掛かる浮力を測定す
る方法である。濡れ時間とは、サンプルを半田浴に浸漬
後、サンプルが半田浴に濡れて浮力が零になるまでの時
間で、この濡れ時間は短い程濡れ性が良い。濡れ荷重と
は、サンプルの露出部分に表面張力で付着する半田重量
で、この濡れ荷重は大きい程濡れ性が良い。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】表1、2より明らかなように、本発明の
接点用材料(No.1〜8)は、いずれも硫化試験後
も、濡れ時間が短く又濡れ荷重が大きく半田付性に優れ
ていた。中でも、NiやCuを下地めっきしたもの(N
o.2,3,6,7)、更にリフロー処理したもの(N
o.4,8)は、特に優れていた。Sn層の下にAg層
又はAg合金層を被覆したもの(No.5〜8)は、S
n層を薄くでき、電子部品として長期間使用後も、Sn
ウイスカーは全く発生せず、又フレッティングコロージ
ョンも生じなかった。これに対し、両面にAg層又はA
g合金層を被覆した従来品(No.9,10)は、硫化
試験後の半田付性が大幅に低下し、浸漬10秒後も濡れ
ずに浮力が掛かった。これは、Ag層が腐食した為であ
る。本発明の固定接点用材料は、表面張力を利用した片
面めっき法等により容易に製造でき、しかも所定の形状
にプレス切断してそのまま電気接点部品として使用でき
るもので、生産性に優れるものであった。
【0021】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の接点部と
端子部とからなる固定接点用材料又は電気接点部品は、
帯条体の片面にAg層又はAg合金層が被覆され、他面
にSn層又はSn合金層が被覆されているので、この他
面を端子部に用いることにより、従来問題とされていた
硫化環境等での端子部の半田付性が改善される。Sn層
又はSn合金層の下にAg層又はAg合金層を被覆して
おくことにより、Sn層を薄くしても半田付性が良好に
保持され、従ってフレッティングコロージョンやSnウ
イスカーの発生が防止できる。又、前記接点部と端子部
とからなる固定接点用材料又は電気接点部品は通常のめ
っき法により容易に製造できる。依って、工業上顕著な
効果を奏する。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性の帯条体の片面にAg層又はAg
    合金層が被覆され、他面にSn層又はSn合金層が被覆
    されていることを特徴とする接点部と端子部とからなる
    固定接点用材料。
  2. 【請求項2】 導電性の帯条体の両面にAg層又はAg
    合金層が被覆され、更に片面のAg層又はAg合金層の
    上にSn層又はSn合金層が被覆されていることを特徴
    とする接点部と端子部とからなる固定接点用材料。
  3. 【請求項3】 Sn層又はSn合金層にリフロー処理が
    施されていることを特徴とする請求項1又は2記載の
    点部と端子部とからなる固定接点用材料。
  4. 【請求項4】 導電性基材の片面がAg層又はAg合金
    層で、他面がSn層又はSn合金層であり、Sn又はS
    n合金層が被覆されている面を端子部に用いることを特
    徴とする電気接点部品。
  5. 【請求項5】 Sn層又はSn合金層にリフロー処理が
    施されていることを特徴とする請求項4記載の電気接点
    部品。
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