JP4566082B2 - 先めっき電気配線接続用銅合金板 - Google Patents
先めっき電気配線接続用銅合金板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4566082B2 JP4566082B2 JP2005209259A JP2005209259A JP4566082B2 JP 4566082 B2 JP4566082 B2 JP 4566082B2 JP 2005209259 A JP2005209259 A JP 2005209259A JP 2005209259 A JP2005209259 A JP 2005209259A JP 4566082 B2 JP4566082 B2 JP 4566082B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tin
- copper alloy
- copper
- less
- plating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 48
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 title claims description 16
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 62
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 56
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 42
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 41
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 description 28
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 26
- 238000009791 electrochemical migration reaction Methods 0.000 description 14
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 14
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 12
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 9
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 5
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical class [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005750 Copper hydroxide Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 229910001956 copper hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- BZOVBIIWPDQIHF-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-2-methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CC1=C(O)C=CC=C1S(O)(=O)=O BZOVBIIWPDQIHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001149 41xx steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L Copper hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cu+2] JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QCEUXSAXTBNJGO-UHFFFAOYSA-N [Ag].[Sn] Chemical compound [Ag].[Sn] QCEUXSAXTBNJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- -1 copper hydroxide compound Chemical class 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000010730 cutting oil Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- RCIVOBGSMSSVTR-UHFFFAOYSA-L stannous sulfate Chemical compound [SnH2+2].[O-]S([O-])(=O)=O RCIVOBGSMSSVTR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910000375 tin(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000597 tin-copper alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Description
これらの銅合金板は、耐食性向上及び電気接点部の低接触抵抗維持のために、すずあるいはすず合金めっきなどの表面被覆が行われている(例えば下記特許文献1参照)。これらの表面被覆において、主に生産性向上による低コスト化のため、先めっきが多用されている。
なお、電気配線接続箱のバスバー用銅合金板に関し、従来の技術としては下記特許文献2がある。ただし、特許文献2は、すずめっきなどの表面被覆が施されていないバスバー間に絶縁隔壁を持つ構成での絶縁抵抗低下、すなわち耐トラッキング性を向上させた銅合金を開示したもので、すずめっきを施したバスバーの電気化学的マイグレーションの抑制やすずめっきの長期信頼性については開示していない。
前記銅合金は、必要に応じて、さらにPb:0.0005〜0.015%又は/及びAl:1%以下を含有する。
さらに、本発明に係る先めっき電気配線接続用銅合金は、すず又はすず合金による全面めっきを必要とせず、従来通りの先すずめっき工程をそのまま用いることができる利点があり、低コストで生産性よくJBバスバーを製造できる利点がある。
Fe;
Feは微細に析出して合金表面においては母材の銅と局部電池を成し、この合金の銅成分溶出を抑制する。しかし、2.3%を越えて含有すると粗大なFe粒子が晶出又は析出し、合金表面全面に均一に生じていた局部電池バランスが崩れ局所的な電位集中による銅溶出加速が生じる。一方、1.7%を下回ると鋳造時の鋳塊組織が微細化せず、粗大な粒界に熱間圧延時の外部せん断応力が集中し、容易に熱延割れが発生してしまう。従って、Fe添加量は1.7〜2.3%とする。望ましくは1.8〜2.2%で、この範囲では安定して微細鋳造組織が得られ、電気化学的マイグレーションによる銅溶出が抑制される。
Siは脱酸材として添加する。脱酸材としてはPが用いられることが多いが、本合金系を0.01%を越えるPが残留するようにP脱酸すると、微細なFe−P析出物が発生して焼鈍時の再結晶を抑制する。均一な再結晶組織が得られないと銅合金の局部電池集中が局所的に起こり、銅の溶出量が増加する。そのためP残留量は0.01%未満にする必要があり、Siで追加脱酸する。Siは再結晶を抑制するFe化合物を形成しない。追加脱酸のためには、Siが0.02%以上残留するまで添加する必要がある。しかしながら、0.2%を越えて残留するようになると、導電率が50%IACSを下回るようになり、通電電流容量の制約が大きくなる。従って、Si残留量は0.02〜0.2%とする。望ましくは0.03〜0.1%で、この範囲で適正脱酸及び均一再結晶組織が得られる。
銅合金中に添加された固溶Znは銅よりも電気化学的に卑な電位にあるため、銅成分の溶出防止に効果がある。一方、同じくMgに関しても同様な効果がある。しかしながら、十分なFe添加で銅溶出が抑制された本合金では、Zn及びMgをそれぞれ単独で添加しても、Fe添加で得られた効果を越える抑制効果は発揮できない。しかしながら、Fe、Mg、Znを同時に添加すると、銅成分溶出抑制に相乗の効果を発揮する。このうち、Znの適正添加量は1〜4%である。1%を下回るとFe、Mgを共添してあっても十分な銅溶出抑制効果が得られず、4%を越えて添加されると導電率が50%IACSを下回り、通電電流許容量に制約を生じる。望ましくはZn:2〜3%である。Mgの適正添加量は0.01〜0.4%である。0.01%を下回るとFe、Znを共添してあっても十分な銅溶出抑制効果が得られず、0.4%を越えて添加されると導電率が50%IACSを下回り、通電電流許容量に制約を生じる。望ましくはMg:0.1〜0.3%である。本合金系に対してはMgとZnは前述の添加量範囲で必ず共添しなければならない。
本合金はFe析出やMg、Znの固溶元素により、強度を確保する合金系であるが、Snの追加添加によりさらに強度(耐力)を向上させることができる。これはバスバーの回路幅低減、つまり小型化と使用材料削減に効果がある。しかしながら、Snが0.1%を越えて添加されると導電率が50%IACSを下回る。従って、Sn添加量は0.1%未満とする。この範囲で導電率50%IACS以上を保ってかつ強度向上に効果がある。
Ni;
Niは不可避不純物として混入し、あるいは上記銅合金において粒界を強化し熱間圧延時の割れを防止する効果があるため、必要に応じて添加される。しかし、0.03%を越えると効果が飽和し導電率の低下を引き起こす。従って、含有量は0.03%以下とする。
Mnは不可避不純物として混入し、あるいは上記銅合金において粒界を強化し熱間圧延時の割れを防止する効果があるため、必要に応じて添加される。しかし、0.03%を越えると効果が飽和し導電率の低下を引き起こす。従って、含有量は0.03%以下とする。
Pb;
Pbは不可避不純物として混入し、あるいは切削性及びプレス打ち抜き性向上のために必要に応じて添加される。Pbは最終製品板の各特性に影響を与えないが、0.015%を越えて添加されると、粒界に偏析して熱間圧延時に割れが発生する。一方、0.0005%未満では上記作用が得られない。従って、Pbの含有量は0.015%以下とし、上記作用を必要とする場合は0.0005%以上含有させる。
Alは本合金系の銅溶出抑制に最も効果のある元素であり、追加添加することによって、さらに銅溶出抑制効果を強化できる。しかしながら、導電率低下に与える影響が大きく、さらにはSnめっき剥離も引き起こす可能性があるために、その添加量上限は1%である。1%を越えると導電率が50%IACSを下回り、かつすずめっきの剥離を生じる。従って、総量1%以下に規制する。望ましくは0.6%以下である。
Bi〜H;
これらの元素は不可避不純物として混入する。Bi、As、Sb及びSは粒界に偏析し熱間圧延時に割れを発生させるため、それぞれ個別に0.003%以下、合計で0.005%以下に制限することが望ましい。一方、O、Hが多いと鋳塊にブローホールが発生し、またOが多いと溶湯中に酸化物が大量に発生して湯流れを阻害するため、O含有量は10ppm以下、H含有量は20ppm以下に制限することが望ましい。
すず又はすず合金めっきは低コストで電気接点の低接触抵抗維持を可能にする唯一のめっきである。また、高電圧が印可されるバスバーの場合、表面を被覆するすずめっきがなければ、高電位側バスバーにおいて銅成分の溶出が全面で発生し始めるために、短絡状態へと転移しやすくなる。従って、本銅合金板にすず又はすず合金めっきは必須である。
従って、短絡(リーク)現象を抑制するには、電気化学的マイグレーションによる銅成分溶出を起こしにくい銅合金(本発明に係る銅合金)と、すず又はすず合金めっきを組み合わせる必要がある。また、接点の低接触抵抗を維持しかつバスバー全面での銅成分の溶出を防止するには、すず又はすず合金めっきは断面から測定して0.5μm以上の厚さが必要である。なお、すず合金めっきとしては、すず−銀合金めっき、すず−銅合金めっきなどを用いることができる。
導電率;
導電率は、通電電流許容値の指標である。通電経路として使用されるバスバー用銅合金にはある程度以上の導電性が必要である。JBとして多用される黄銅(C2600)は導電率27%IACSであるが、JBの小型化要請に応えるためにはC2600に対し、約2倍の導電率50%IACSが必要であることがわかっている。
すずめっきの長期信頼性;
母材の銅の拡散により最外層のすずめっきが全面、硬質で脆い銅−すず合金層に変化してしまう場合がある。表面の軟質なすずが消失すると接触抵抗が増大して接触信頼性が低下する。そのため、組成を適正化して、すずめっきの銅−すず合金化を抑制する必要がある。Mg、Zn、Alなどは銅溶出防止に効果のある元素であるが、同時に下地めっきを施さずに直接母材にすず又はすず合金めっきを施した場合は、すずめっき中への銅拡散を促進する効果を有している。これらの元素以外の固溶元素、Sn、Si、Ni、Mnなども合金化を促進する元素である。導電率50%IACSを下回るまでこれら元素の固溶量を増大させるとすずめっきが合金化してしまい、低接触抵抗を維持するすずめっきの長期信頼性が確保できない。
なお、すず又はすず合金めっき層の下地に、必要に応じてニッケルめっき下地又は銅めっき下地を施すこともできる。これにより最外層のすず又はすず合金めっきが合金化しにくく、さらに接触信頼性が向上する。
耐力は、メス端子接続用のバスバーオスタブ立ち上げ部の首部強度の指標である。バスバーの本来の目的は通電経路であり、フラットな形状を維持できる最低限の強度だけあれば良いことになるが、実際には外部接続のため、回路端部を平面配置したバスバーに対し垂直に立ち上げ、オス型端子タブとして使用する。このタブは板厚が代表的なもので0.64あるいは0.8mmであり、表面には低接触抵抗確保用の軟質なすずめっきが施してあるために、メス型端子を挿入する際、大きな抵抗力を受ける。またメスコネクタを嵌合する際に組み立て作業者がこじって挿入する場合もあり、いずれも耐力350N/mm2以上はないと、オスタブ首部折れが生じる可能性がある。耐力350N/mm2以上でこのような変形に対する十分な耐性が確保できることがわかっている。
次いで鋳塊を800〜970℃で30分保持後、加工率60%の熱間圧延を施し、厚さ18mmの板材を作製した。ここで熱間圧延で割れが発生していないか目視及び蛍光探傷法で判定した。なお、蛍光探傷法は、これら試験材全面にマークテック株式会社製浸透探傷用蛍光染料スーパーグローDN−2800IIを塗布、水洗・乾燥し、同じく現像剤のスーパーグローDN−600Sをスプレーして、現像後、この試験材に紫外線光を照射することによって行った。
No.24は鋳造可能であったが、Fe添加量が不足しており、鋳造組織の微細化効果が発揮されず、熱間圧延で割れが発生した。
No.36は鋳造可能であったが、Pb含有量が過剰で、低融点Pbが鋳造組織の粒界に偏析したため、熱間圧延で割れが発生した。
No.37は鋳造及び熱間圧延が可能であったが、Pb添加量が不足しており、熱延材面削時にフライス刃の焼き付きが発生したため、その後の工程を断念した。
No.38,39,40,41はそれぞれ個別にBi、As、Sb、Sが過剰であり、またNo.42はこれら不純物の総量が過剰であったために、鋳造は可能であったが、熱間圧延で割れが発生した。
No.26はSi添加量不足による脱酸不足で、No.43はO含有量が過剰で、溶湯中の各種添加元素の酸化物が多くなり、溶湯流動性が劣化、鋳造を断念した。
No.44は鋳造は可能であったが、H含有量が過剰で、鋳塊内部にブローホールを生じたため、熱間圧延以後の工程を断念した。
これに対し、本発明に規定する組成の範囲内のNo.1〜22(3,5,13,17〜19は欠番,以下同じ)と、範囲外のNo.23〜48のうちNo.23,25,27〜35,45〜48は、鋳塊健全性、熱延性が良好で容易に熱間圧延材が得られ、また、フライス刃の焼き付きが発生せず、その寿命延長が可能である。
続いて、各サンプルについて、下記要領にて、引張強度、耐力、導電率を測定し、銅溶出抑制効果、電気化学マイグレーション現象による短絡発生の有無、及びすずめっきの長期信頼性の検証を行った。その結果を表6に示す。
JIS5号引張試験片を機械加工にて作製し、島津製作所製万能試験機UH−10Bで引張試験を実施して測定した。ここで耐力とはJIS Z2241で規定されている永久伸び0.2%に相当する引張強さである。
No.1〜22はいずれも耐力350N/mm2以上が確保されている。
JIS H0505に規定されている非鉄金属導電率測定方法に準拠して、横川電機製ダブルブリッジ5752を用いた四端子法で行った。
No.1〜No.22はいずれも導電率50%IACS以上が確保されているが、No.25はSi添加量が過剰なため、No.27はZn添加量が過剰なため、No.29はMg添加量が過剰なため、No.31はSn添加量が過剰なため、No.34はNi添加量が過剰なため、No.35はMn添加量が過剰なため、No.45はAl添加量が過剰なため、導電率が50%IACSに達していない。
バスバー用銅合金の圧延された面は両面ともすず又はすず合金めっきで被覆されプレス切断面は銅合金が剥き出しになっている状態では、めっき層と銅合金の間に異種金属接触電位差が生じている。正負両電位がかかっている二本のバスバー間に水分が介在し、この電位差を助長する方向に電流が流れた場合、高電位側のめっき−銅合金接触面から銅合金溶出が始まる。このような状態で介在水分の濃縮が起こるような状態(たとえば絶縁抵抗低下による自己発熱や高温環境による乾燥)になると、介在水分の電気伝導度が急速に上昇するとともに溶出金属が再析出し、ついには絶縁されていたバスバー間に短絡電流(リーク電流)が流れ始める。従って、水中浸漬した際のバスバーのめっき−銅合金接触面からどれだけ銅合金が消失したかを測定すれば、銅溶出抑制効果の検証が可能である。
隣り合って配置されたバスバーに正負電位が印可され、そのバスバー間に水分が介在した場合は、上述のようにアノード側から主に銅成分が溶出し、介在水分が蒸発し濃縮する機会に再析出する。この銅、銅水酸化物及び銅酸化物の再析出物の架橋により、バスバー間に短絡電流(リーク電流)が流れ始める。従って、結露などを想定した介在水を与え、さらに乾燥させるサイクルを繰り返したとき、バスバー間にリーク電流が流れるか確認すれば、電気化学的マイグレーションによる短絡発生の有無が検証できる。
また、No.47は銅合金は本発明の規定範囲内であるが、すずめっき厚さが薄いため、銅溶出のバリアとしての働きが弱く、異種金属接触面の銅母材えぐれ、すなわち断面における銅溶出量は抑制されているが、圧延面からの溶出を止められず、最大リーク電流値が高くなり不適であった。No.48はめっきを施さない場合であるが、やはり銅溶出は抑制できず、結果的にバスバー間の短絡現象を引き起こし、最大リーク電流値が大きくなった。
バスバーオスタブなどの接点部の接触信頼性を長期にわたって確保するためには、その使用環境温度や自己発熱、自動車であればさらにエンジン・排気系発熱等にさらされても最外層のすず成分が合金化せず、純すず成分が最表面に残存していなくてはならない。これを再現する加熱促進試験を行った結果、どの程度純すず成分が最表面に残存しているか、定量化すればすず又はすず合金めっきの長期信頼性が評価できる。
具体的には、各サンプルから切断して得た厚さ0.64mm、幅100mm、長さ100mmの試験片を150℃の大気循環オーブンに500時間さらし、拡散を促進させる。これらの試験片表面を低倍率SEM(倍率50倍)で組成像撮影する。銅−すず合金層部分は組成像撮影でより黒く撮影され、白色に撮影される純すず成分とは明瞭に区別される。撮影区画20mm×20mmに対し、黒い部分(銅−すず合金層)が占める割合が50%を超えた場合は、合金層が最表面まで成長してきて接触抵抗が確保できない状態であることが分かっている。実施例に対し、黒色部分面積が50%を越えない場合を○(合格)、50%を越えた場合を×(不合格)として、すずめっきの長期信頼性を判定した。
Claims (3)
- Fe:1.7〜2.3%(質量%、以下同じ)、Si:0.02〜0.2%、Sn:0.1%未満、P:0.01%未満、Ni:0.03%以下、Mn:0.03%以下、Zn:1〜4%及びMg:0.01〜0.4%、さらに残部がCu及び不可避不純物からなり、不可避不純物のうちBi、As、Sb及びSがそれぞれ個部に0.003%以下、かつこれらの合計が0.005%以下であり、O含有量が10ppm以下、かつH含有量が20ppm以下である銅合金の圧延を受けた面の最外層に、断面から観察した厚さが0.5μm以上の厚さのすず又はすず合金めっき層を有する先めっき電気配線接続用銅合金板。
- 前記銅合金は、さらにPb:0.0005〜0.015%を含有することを特徴とする請求項1に記載された先めっき電気配線接続用銅合金板。
- 前記銅合金は、さらにAlを1%以下含有することを特徴とする請求項1又は2に記載された先めっき電気配線接続用銅合金板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005209259A JP4566082B2 (ja) | 2005-07-19 | 2005-07-19 | 先めっき電気配線接続用銅合金板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005209259A JP4566082B2 (ja) | 2005-07-19 | 2005-07-19 | 先めっき電気配線接続用銅合金板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007023357A JP2007023357A (ja) | 2007-02-01 |
JP4566082B2 true JP4566082B2 (ja) | 2010-10-20 |
Family
ID=37784523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005209259A Expired - Fee Related JP4566082B2 (ja) | 2005-07-19 | 2005-07-19 | 先めっき電気配線接続用銅合金板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4566082B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107093496A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-08-25 | 合肥羿振电力设备有限公司 | 一种母线槽的母线及其生产方法 |
JP6863409B2 (ja) * | 2018-12-26 | 2021-04-21 | 三菱マテリアル株式会社 | 銅合金板、めっき皮膜付銅合金板及びこれらの製造方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62149899A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-07-03 | Kobe Steel Ltd | 錫めつき銅合金よりなる端子・コネクタの製造方法 |
JPH02129323A (ja) * | 1988-11-08 | 1990-05-17 | Nippon Mining Co Ltd | 通電材料 |
JP2003105463A (ja) * | 2001-10-02 | 2003-04-09 | Kobe Steel Ltd | 電気接続部品 |
JP2003171725A (ja) * | 2001-12-04 | 2003-06-20 | Kobe Steel Ltd | 電気接続部品 |
JP2003219537A (ja) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Yazaki Corp | 電気接続箱の放熱構造およびその放熱装置ならびにその放熱方法 |
JP2003321720A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-14 | Kobe Steel Ltd | 配線接続用銅合金 |
-
2005
- 2005-07-19 JP JP2005209259A patent/JP4566082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62149899A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-07-03 | Kobe Steel Ltd | 錫めつき銅合金よりなる端子・コネクタの製造方法 |
JPH02129323A (ja) * | 1988-11-08 | 1990-05-17 | Nippon Mining Co Ltd | 通電材料 |
JP2003105463A (ja) * | 2001-10-02 | 2003-04-09 | Kobe Steel Ltd | 電気接続部品 |
JP2003171725A (ja) * | 2001-12-04 | 2003-06-20 | Kobe Steel Ltd | 電気接続部品 |
JP2003219537A (ja) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Yazaki Corp | 電気接続箱の放熱構造およびその放熱装置ならびにその放熱方法 |
JP2003321720A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-14 | Kobe Steel Ltd | 配線接続用銅合金 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007023357A (ja) | 2007-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5025387B2 (ja) | 接続部品用導電材料及びその製造方法 | |
US20180301838A1 (en) | Copper alloy sheet with sn coating layer for a fitting type connection terminal and a fitting type connection terminal | |
US20100266863A1 (en) | Sn-PLATED MATERIALS FOR ELECTRONIC COMPONENTS | |
US7972709B2 (en) | Cu-Zn alloy strip superior in thermal peel resistance of Sn plating and Sn plating strip thereof | |
JP2007100220A (ja) | 接続部品用導電材料及びその製造方法 | |
US20090176125A1 (en) | Sn-Plated Cu-Ni-Si Alloy Strip | |
JP5311860B2 (ja) | Pbフリーはんだ付け性に優れるPCBオス端子用Snめっき付き銅合金板 | |
JP5950499B2 (ja) | 電気・電子部品用銅合金及びSnめっき付き銅合金材 | |
JP4397245B2 (ja) | 電気・電子部品用錫めっき銅合金材及びその製造方法 | |
JP4813814B2 (ja) | Cu−Ni−Si系銅合金及びその製造方法 | |
JP3413864B2 (ja) | Cu合金製電気電子機器用コネクタ | |
JP4090483B2 (ja) | 導電接続部品 | |
JP4699252B2 (ja) | チタン銅 | |
JP4566082B2 (ja) | 先めっき電気配線接続用銅合金板 | |
JP4090488B2 (ja) | 接続部品成形加工用導電材料板及びその製造方法 | |
KR20060047620A (ko) | Cu-Ni-Si-Mg 계 구리합금스트립과 그것을 가공하여얻어지는 전자 기기용 부품 | |
JP6219553B2 (ja) | 耐熱性に優れためっき材及びその製造方法 | |
JP3772975B2 (ja) | 配線接続用銅合金 | |
JP3470889B2 (ja) | 電気・電子部品用銅合金 | |
JP4798942B2 (ja) | 電気・電子部品用銅合金 | |
JPH04231433A (ja) | 通電材料 | |
JP5748019B1 (ja) | ピン端子及び端子材料 | |
JP2008202144A (ja) | 圧延板材 | |
JPH04231444A (ja) | 通電材料の製造方法 | |
JPH04231445A (ja) | 通電材料の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071003 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100331 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100803 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100803 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4566082 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130813 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |