JPH01180951A

JPH01180951A - 端子、コネクター用ニッケルめっき銅合金条の製造方法

Info

Publication number: JPH01180951A
Application number: JP348388A
Authority: JP
Inventors: Masumitsu Soeda; 副田　益光; Isao Hosokawa; 功細川; Maiichi Tsuno; 津野　埋一; Hiroshi Nakamura; 弘志中村; Masaaki Isono; 磯野　誠昭
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-01-11
Filing date: 1988-01-11
Publication date: 1989-07-18
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JP2630608B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は端子、コネクター用ニッケルめっき銅合金条の
製造方法に関し、さらに詳しくは、ニッケルめっき層上
の錫めっき、半田めっきおよび金めつき等のめっき性お
よび半固相は性に優れ、かっ、曲げ加工性の良好な端子
、コネクター用ニッケルめっき銅合金条の製造方法に関
する。

［従来技術］一般に、端子、コネクター材料としては、黄銅、燐青銅
等の銅合金が多く用いられ、それらの表面にはニッケル
めっきを０５〜５μｍの厚さに施し、さらに、金めつき
をして用いられる場合が多い。

そして、これらニッケルめっきを施す目的は、耐摩耗性
を持たせるためであり、金めつきは接触部分の接触抵抗
を低くし、安定させるためである。

従来、これらは銅合金条をスタンピングできろ細幅の条
にスリットした後にスタンピンク加工を行ない、ニッケ
ルめっきおよび金めつきを施すという工程により製造さ
れる。

しかし、スタンピング加工が可能な細幅にスリットして
めっきを施す方法では、板幅が細くなる分だけニッケル
めっきを施す板の長さが長くなり、めっき作業に時間が
かかるため作業性が低下するという問題がある。

また、ニッケルめっき浴にはめっき層に光沢を付与する
ために、有機系の光沢剤を添加して用いることが多いが
、この光沢剤は電解の際に電着層中に取り込まれ、それ
による炭素原子が時間の経過と共に累月の銅合金とニッ
ケルめっきの間の界面や、ニッケルめっきと金めっきの
間の界面に移動し、めっき層の剥離や半田付は性の悪化
の原因となる等の問題がある。

［発明が解決しようとする課題］本発明は上記に説明した従来のニッケルめっき銅合金条
の製造方法における種々の問題点に鑑み、本発明が鋭意
研究を行ない、検討を重ねた結果、ニッケルめっきを施
した銅合金条がスタンピング加工性に優れ、端子、コネ
クター用としてばね性、曲げ加工性および半田めっき性
に優れた端子、コネクター用ニッケルめっき銅合金条の
製造方法を開発したのである。

［課題を解決するための手段］本発明に係る端子、コネクター用ニッケルめっき銅合金
条の製造方法の特徴とするところは、Ｎ　ｉ　３．０〜
１５．０ｗｔ％、Ｓｎ　１．０〜４．０ｗｔ％を含有し
、残部Ｃｕおよび不可避不純物からなる銅合金の素条に
、０６〜１０μｍの厚さのニッケルめっきを施した後、
５８０〜８００℃の温度において５〜３０秒間焼鈍し、
次いで、５〜５０％の冷間圧延を行なった後、３５０〜
４５０℃の温度で５分〜５時間の低温焼鈍を行なうこと
のにある。

また、光沢剤等のニッケルめっきの密着性、半田付は性
やその密着性或いは金めつき性等へ悪影響をえよぼす可
能性のある有機物を含有しないニソケルめっき液を使用
し、冷間圧延することによってニッケル層の表面に光沢
を付与することができ、さらに、ニッケル層の結晶を電
着めっき層の構造から金属ニッケルの構造に再結晶させ
ることができる。

本発明に係る端子、コネクター用ニッケルめっき銅合金
条の製造方法について、以下詳細に説明する。

即ち、本発明に係る端子、コネクター用ニッケルめっき
銅合金条の製造方法によれば、加工性に優れたニッケル
めっきを予め施した銅合金条を製造することができ、ま
た、広い幅の銅合金条でニッケルめっきを施すことがで
き、端子、コネクターを効率よく生産でき、また、銅合
金条にニッケルめっき後冷間圧延によりニッケル表面に
光沢をだすことかでき、従来のように光沢剤を添加する
必要がなく、従って、めっき層中に炭素によるめっきの
密着不良がなくなるのである。

本発明に係る端子、コネクター用ニッケルめっき銅合金
条の製造方法においては、上記の利点を−４〜得るために、銅合金としてＮ１３０〜１５．０ｗ１％、
Ｓｎ　１．０〜４　、０ｗ１％を含有し、残部Ｃｕおよ
び不可避不純物からなる銅合金を素材として使用した。

この理由は、第１に銅合金とニッケルめっきは同じ温度
範囲で軟化するため、めっき直後の５８０〜８００℃の
温度の焼鈍において、この銅合金とニッケルめっきとを
同時に軟化させることができるようになっている。

第２にこの銅合金は含有成分としてＮ１を含有するため
、従来のようにスタンピング後にニッケルめっきを施し
て製造する場合と同様に、スタンピング加工の後の屑を
再利用できるからであり、従って、燐青銅や黄銅のよう
にＮ１を含有しない銅合金において、予めニッケルめっ
きを施した銅合金条を作ることはできるが、スタンピン
グ加工による屑が再利用できないので不経済である。

次ぎに、めっき厚さについて説明すると、めっき層厚さ
を０６μｍ未満では５０％の冷間圧延を行なった後に、
少なくとも０３μｍのめっき厚さを有することは困難で
あり、かっ、耐蝕性を保持させるためてあり、また、１
０μｍを越えると効果は飽和し、耐蝕性に差異がなく、
経済的に無駄である。よって、ニッケルめっき層の厚さ
は０６〜ｌＯμｍとする。

ニッケルめっきを施した後に、５８０〜８００℃の温度
において５〜３０秒間焼鈍を行なうのは、母材の銅合金
の充分な軟化と、同時にニッケル層を電着めっき層の結
晶組織から、金属の組織に再結晶させると共に軟化させ
、めっき層と銅合金の密着性を強化することによって、
ニッケルめっき層に優れた加工性を与えるためである。

この焼鈍か不十分であると、その後の冷間圧延において
めっき層が割れ、耐蝕性を低下させる原因となる。

焼鈍温度を５８０〜８００℃としたのは、温度が５８０
℃未満では銅合金およびニッケルめっき層の硬度が充分
に軟化上ず、電着めっき層の組織が残り、また、８００
℃を越える高い温度の焼鈍は、銅合金素材が二次再結晶
をおこし、冷間圧延を行なってもばね性が低くなり、端
子、コネクター材としての性能が低下する。よって、焼
鈍温度は５８０〜８００℃とする。

焼鈍時間を５〜３０秒間としたのは、５秒未満では８０
０℃の温度で焼鈍を行なっても銅合金条の幅全体を均一
に軟化させることが困難で、銅合金条の中央部と端部と
て硬度や組織に差がでることがあり、３０秒を越えると
５８０℃の温度の焼鈍においても充分に銅合金条とニッ
ケルめっき層を軟化させることができ、これ以上の時間
の焼鈍は不経済である。よって、焼鈍時間は３〜３０秒
とする。

次ぎに、冷間圧延は、ニッケルめっき銅合金条に加工硬
化を付与し、端子、コネクター用銅合金としての引張強
度およびばね限界値が得られ、さらに、ニッケルめっき
層に適度の硬度とその表面に光沢を付与する。

冷間圧延の加工率を５〜５０％としたのは、５％未満で
は端子、コネクター用銅合金としての引張強度およびば
ね限界値を充分に具備させることができず、かつ、ニッ
ケルめっき層の表面に光沢を付与するためにも必要な最
低の加工率であり、また、５０％を越えると銅合金素材
お上びニッケルめっき層の曲げ加工性が悪くなり、端子
、コネクター材としての特性に悪影響をおよほす。よっ
て、冷間圧延の加工率は５〜５０％とする。

さらに、３５０〜４５０℃の温度において５分〜５時間
の低温焼鈍は、局部応力を除去し、冷間圧延による引張
強度およびばね限界値を具備させると共に、ばね性、伸
びおよび曲げ加工性を回復させるためであり、焼鈍温度
が３５０〜４５０℃とするのは、銅合金の局部応力を除
去するには最低３５０℃の温度か必要であり、４５０℃
を越える温度でばばね限界値が低下する。よって、低温
焼鈍温度は３５０〜４５０℃とする。

また、低温焼鈍時間は上記に説明した効果を得るには、
最低５分間は必要であり、また、５時間までの間で変化
させることによって、引張強度およびばね限界値を希望
する値に調節でき、そして、５時間を越えて焼鈍を行な
っても特性に変化がなく、無駄である。よって、低温焼
鈍時間は５分〜５時間とする。

なお、ニッケルめっきは、ワット浴やスルファミン酸浴
等の電気めっき浴および無電解めっき浴の何れでもよい
が、一般に、無電解めっき浴では、還元剤として次亜燐
酸やジメチルアミンボラン等を含有するため、燐や硼素
がめつき層中に１〜１５ｗｔ％取り込まれ、めっき層の
硬度がＨｖ６００〜８００と高くなり、曲げ加工性に劣
る等の問題があるので使用しない方がよい。

また、電解めっきにおいては、先に説明したように、冷
間圧延によってめっき表面に光沢が現れるので、後のめ
っき層の密着性に悪影響をおよぼす恐れのある光沢剤は
めっき浴中に含有させない方がよい。

［実　施　例］本発明に係る端子、コネクター用ニッケルめっき銅合金
条の製造方法の実施例を説明する。

実施例この実施例において使用した銅合金条には、ＣＤＡ　７
２５００　（Ｃｕ−９ｗｔ％Ｎｉ−２，ｈｔ％Ｓｎ）の
板或いは条を用意し、電解脱脂を行なった後、２０％硫
酸および５％硫酸第２鉄を含む酸洗液で、銅合金表面の
酸化物を除き、第１表に示す組成のニッケルめっき液お
よび第２表に示すめっき条件で、電解めっきを行なった
。

第１表に示す組成のめっき液を使用するのは、最も単純
な浴組成で光沢剤を含有しないからであり、また、安価
であるからである。

第２表に示すめっき条件を使用するのは、第１表に示す
ニッケルめっき液において、この条件でめっきするとニ
ッケルめっきの硬度および電着芯　　　・力が比較的低
くなり、めっき層の加工性が向上とすると考えられるか
らである。なお、この条件によるニッケルめっきは無光
沢とした。

第１表第２表 ■めっき厚さニッケルめっき厚さを変化させて、端子およびコネクタ
ーとしての曲げ加工性および耐蝕性を実験的に確認した
。

第３表はその結果を示しである。

試験材の板厚は、圧延後に０．２５ｍｍとなるように加
工率によって調整した。

めっき直後の熱処理は塩浴炉を用いて６２０℃の温度で
２０秒行ない、また、圧延後の低温焼鈍は４００℃の温
度で１時間行なった。

また、従来例としてニッケルめっきのみを３μｍ行なっ
たものを比較した。

耐蝕性の評価は、５％塩水の３５℃の温度におけろ飽和
水味気の中で、１２時間放置して行なった塩水噴霧試験
（ＪＩＳ８６１７）を用いて行なっ第３表この第３表から、Ｎｏ、２とＮｏ、８およびＮｏ、　３
とＮｏ、９を比較すると、最終的なめっき厚さは殆ど同
じであるのに、本発明に係る端子、コネクター用ニッケ
ルめっき銅合金条の製造方法により製造された、ニッケ
ルめっき銅合金条は、従来例に比へて優れた耐蝕性を有
するものであり、このことは、本発明に係る端子、コネ
クター用ニッケルめっき銅合金条の製造方法ではニッケ
ルめっき後の焼鈍およびその後の冷間圧延によって、め
っき層の結晶組織が変化し、圧延加工されることによっ
て、めっき直後の微細なピンホール等の欠陥かおしつぶ
されたためであると考えられる。

また、本発明に係る端子、コネクター用ニッケルめっき
銅合金条の製造方法によるめっき厚さは、Ｎｏ、　ｌ　
−Ｎｏ、　４とＮｏ、　５−Ｎｏ、　７を比へて明らか
なように、０６μｍとそれ未満ではレーティングナンバ
ーには大きな差かあり、めっき厚さは０６μｍ以上が好
ましく、１０μｍ以上では殆ど変わりなく良好であるこ
とから、めっき厚さは０６〜１０μｍが適当である。

■めっき後の焼鈍条件めっき直後の焼鈍温度および焼鈍時間の適正な条件を調
査するために、板厚０．３０ｍｍの銅合金板にニッケル
めっきの３μｍを施し、焼鈍条件を変化させて試験片を
作成した。

この時の、冷間圧延の加工率は１７％とし、仕上げ板厚
は０．２５ｍｍとし、低温焼鈍は４００℃の温度で１時
間行なった。この圧延方向に平行な試験片を切り出し、
各種特性試験を行ない、その結果を第４表に示した。な
お、引張試験片はＪＩＳ１３号Ｂ試験片とした。

この第４表から、Ｎｏ、５およびＮｏ、６のように焼鈍
を行なわなかったり、焼鈍温度が低いと１８０°　１１
曲げでめっき層に割れが生じ、耐蝕性も低下する。

また、Ｎｏ、７およびＮｏ、４は両方とも特性に問題は
なく、焼鈍温度は８００℃で充分であることがわかる。

さらに、Ｎｏ、８とＮｏ、１を比へると特性については
差はなく、焼鈍時間は５８０℃の焼鈍温度で３０秒で充
分であると考えられる。

従って、めっき直後の焼鈍条件は、焼鈍温度か５８０〜
８００９Ｃ１焼鈍時間が５〜３０秒が適当である。

■冷間圧延条件冷間圧延の加工率を０〜８０％の範囲で変化させて試験
片を作成し、その特性を調査した。

この試験片の銅合金の板厚およびニッケルめっき層の厚
さは、それぞノｔの加工率における圧延後に板厚０．２
５ｍｍ、めっき厚３μｍとなるようにした。

また、めっき後の焼鈍条件は６２０６Ｃの温度て焼鈍時
間２０秒で、さらに、低温焼鈍条件は焼鈍温度４００℃
で焼鈍時間１時間とした。

第５表にその結果を示した。

第５表において、Ｎｏ、５の圧延を行なイつないものは
、ニッケルめっきのみの特性としては良好であるが、飼
料の機械的特性、即ち、引張強度、耐力、伸びおよびば
ね限界値は劣り、端子、コネクターとしては不十分であ
り、また、加工率６０％および８０％のＮｏ、６および
Ｎｏ、７では、ニッケルめっき層が硬化しすぎ、曲げ加
工性が悪くなっている。

従って、本発明に係る端子、コネクター用ニソ′ｆルめ
っき銅合金条の製造方法によるＮｏ、１〜Ｎｏ、４の実
施例に示すように５〜５０％の加工率が適当ぞある。

■低温焼鈍条件板厚０．３０ｍｍの銅合金板にニッケルめっきを３μｍ
の厚さに施し、６２０℃の温度で１時間焼鈍した後、板
厚０．２５ｍｍまで１７％の冷間圧延を行なった。これ
らの試験片を用いて低温焼鈍を行なわないもの、および
、３００〜５００℃の１ｊ１Ｆ＋度でそれぞれ焼鈍を行
なったものを作り、特性を評価した。

第６表にその結果を示す。

第６表から、Ｎｏ、８の低温焼鈍を行なわないもの、Ｎ
ｏ、９の３００℃の温度で１時間の焼鈍を行なったもの
およびＮｏ、１０の４００℃の温度で１分の熱処理を行
なったものは、引張強度およびばね限界値が低い。

また、Ｎｏ、１１は４００’Ｃの温度で７時間の焼鈍を
行なったものであり、Ｎｏ、６の５時間の場合と大差か
ない。さらに、Ｎｏ、　ｌ　２の５００℃の温度で１時
間の焼鈍を行なったものは、温度が高すぎて引張強度お
よびばね限界値が低下している。

そして、１８０°　１１曲げ試験および塩水噴霧試験の
結果から、ニッケルめっき層の特性には、低温焼鈍条件
は３５０〜４５０℃の温度で５分〜５時間でも問題はな
い。

以上のことから、低温焼鈍条件として、３５０〜４５０
℃の温度で５分〜５時間が適当である。

実施例２実施例１における実験結果をもとに、実際に０ＤＡ７２
５００の条（２５０ｘ　Ｏ，３１ｍｍ）を用いて、ニッ
ケルめっき銅合金条を製造した。

めっき浴組成および条件は第１表および第２表に示した
通りである。

めっき厚さは３μｍで、めっき後の焼鈍条件は６２０℃
の温度で３０秒、また、冷間圧延加工率は２０％、低温
焼鈍は４００’Ｃの温度で１時間行なった。

このように製造されたニッケルめっき銅合金条から、試
験片を切り出し、引張強度、耐力、伸びおよびばね限界
値を測定した、さらに、ニッケルめっき層の特性評価と
して、１８０°曲げ試験、塩水噴霧試験および半田付は
試験を行なった。

第７表にその結果を示す。

−２４〜第７表り、Ｄ　　圧延方向に平行、ＴＤ　圧延方向に垂直試験
方法は実施例１の場合と同様である。

この第７表から、本発明に係る端子、コネクター用ニッ
ケルめっき銅合金条の製造方法により製造したニッケル
めっき銅合金条は、端子、コネクターとして強度、ばね
限界値ともに優れ、ニッケルめっき層の加工性および耐
蝕性ともに問題がない。

「発明の効果」以上説明したように、本発明に係る端子、コネクター用
ニッケルめっき用銅合金条の製造方法は上記の構成であ
るから、従来のスタンピング後にニッケルめっきを施し
て製造する方法に比べて、高い生産性、曲げ加工性およ
び耐蝕性に優れ、さらに、ニッケルめっき層中に光沢材
等の不純物を含まないので、極めて良質のニッケルめっ
き層を施した端子、コネクター用銅合金条を製造できる
という優れた効果を有するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｎｉ３．０〜１５．０ｗｔ％、Ｓｎ１．０〜４．
０ｗｔ％を含有し、残部Ｃｕおよび不可避不純物からな
る銅合金の素条に、０．６〜１０μｍの厚さのニッケル
めっきを施した後、５８０〜８００℃の温度において５
〜３０秒間焼鈍し、次いで、５〜５０％の冷間圧延を行
なった後、３５０〜４５０℃の温度で５分〜５時間の低
温焼鈍を行なうことを特徴とする端子、コネクター用ニ
ッケルめっき銅合金条の製造方法。
（２）光沢剤等のニッケルめっきの密着性、半田付け性
やその密着性或いは金めっき性等へ悪影響をえよぼす可
能性のある有機物を含有しないニッケルめっき液を使用
し、冷間圧延することによってニッケル層の表面に光沢
を付与することを特徴とする端子、コネクター用ニッケ
ルめっき銅合金条の製造方法。
（３）ニッケル層の結晶が電着めっき層の構造から金属
ニッケルの構造に再結晶したことを特徴とする端子、コ
ネクター用ニッケルめっき銅合金条の製造方法。