JPH0249371A - Ｃｕ合金製端子・コネクタ材 - Google Patents

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〕 この発明は、特にすぐれたばね性と曲げ加工性を有し、
さらに導電性並びにめっきおよびはんだ密着性の良好な
Ｃｕ合金製端子・コネクタ材に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、膚子、コネクタ、リレー　さらにスイッチなど
（以下、これらを総称して端子・コネクタという）の製
造に用いられる材料には。

（、り　　疲労などくよって接触圧力の低下が生じない
ための高いばね性。

（ｂ）　　曲は加工の際に割れが生じないための良好な
曲げ加工性。

（Ｃ１接触部での電圧降下損をなくすための高い導電性
。

（ｄｉ　　良好なめつきおよびはんたの面層性。

以上ｆａ）〜（ｄ）に示される特性をもつことが要求さ
れることから１例えば特開昭６１−１８３４２６号公報
、第３頁、第１表に記載されるＣｕ　−Ｔｉ　−Ｚｒ合
金やＣｕ−Ｔｉ−Ｎｉ合金、さらにＣｕ−Ｔｉ　−Ｎｉ
−Ｃｒ合金などのＣｕ合金が用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

一方、近年の電気機器の小型化および高性能化はめざま
しく、これに伴ってこれらの構造部材である端子・コネ
クタにも薄肉化および形状複雑化が強く要求されるよう
になっている。

しかし、上記の従来Ｃｕ合金製端子・コネクタ材は、特
にばね性および曲は加工性が不十分なために、これらの
要求に満足に対応することができないのが現状でろる。

〔課題を解決するための手段〕

そこで１本発明者等は、上述のような観点から。

特にばね性と曲げ加工性にすぐれた端子・コネクタ材を
開発すべく研究を行なった結果、端子・コネクタ材を１
重量チで（以下チはａｍ−を示す）。

Ｎ１：１〜３．５％、　　　Ｔｉ　：　０．３〜ｌ、　
５慢。

Ｃｒ：　　０．２〜１　％、　　　　　　Ｚｒ：　　０
．０　５〜０．５　％。

を含有し、さらに必要に応じて。

Ｍｇ：Ｏ，ＯＯｌ　〜０２％、　　　Ｚｒ：０．０５〜
０．５％。

のうちの１種または２種。

を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金で構成すると、この結果のＣｕ合金製端子
・コネクタは、すぐれたばね性と曲げ加工性を有し、か
つ良好な強度、導電性、並びにめっきおよびはんだ密着
性を具備するようになるという知見を得たのである。

この発明は、上記知見にもとづいてなされたものでらっ
て、以下に成分組成範囲を上記の通りに限定した理由を
説明する。

（ａ）　　Ｎ１およびＴ１ これら２成分は、結合して、結晶粒内（累地中）に微細
に分散析出する金属間化合物（Ｎｉｚ　ＴＩＹ　）を形
成し、もってばね性を飛躍的に向上させる作用があるが
、その含有量がＮ１およびＴ１のいずれかでも、　Ｎｉ
にあっては１チ未ｆｌＩ４．Ｔ１にあってｉｊ　０．３
−未満になると、金属間化合物の析出量が不十分となっ
て所望のすぐれたばね性を確保することができず、−万
Ｎ１およびＴ１のいずれかでも、Ｎｉ１Ｃあっては３．
５％、Ｔｉにあっては１．５　％を越えると、主成分で
らるＣｕによってもたらされるすぐれた導電性が損なわ
れるようＫなることから、その含有量を、　Ｎｉ：　ｌ
〜３．５％、Ｔｌ：０．３〜１．５％と定めた。

（ｂ）　　Ｃｒ 端子・コネクタ材には、製造工程中はんだ付けが施され
る場合があるが、この施されたはんだが。

例えば高温環境での使用に際しても剥離しないことが必
要であって、　Ｃｒ成分が生成分たるＣｕによってもた
らされるすぐれためつき性を損なうことなくはんだの密
着性を向上させる作用をもつものであるっすなわちｃｒ
酸成分、母材とはんだ層との界面に拡散し、バリアー（
障壁）となって、一般に界面に生成する化合物膚、例え
ばＣｕ５８ｎ（ｇ相）やＣｕ、　Ｓｎ５　（マ相）の成
長を著しく抑制し、もってはんだの密着性を向上させる
作用をもつが、その含有量が０．２−未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方その含有量が１−を越え
ると、１１１大なＣｒ晶出物が発生するようになって、
めっきの密着性が阻害されるようＫなるほか、溶解・鋳
造が困難くなることから、その含有量を０．２〜１チと
定めた。

（ｃ）　　Ｚｒ Ｚｒ成分は、　Ｃｒ成分によってもたらされるバリアー
作用並びに化合物成長抑制作用を促進させ、もってすぐ
れたはんだの耐剥離性を確保するのに不可欠の成分であ
シ、またＣｒ成分には、Ｃｕと結合して、結晶粒内およ
び結晶粒界に微細に析出するｃｕ、　Ｚｒなどの金属間
化合物を形成するほか、Ｍ晶粒を微細化して、延性を向
上させ、もって曲げ加工性を向上させ、さらに前記Ｃｕ
４　Ｚｒの金属間化合物とＮｉ工Ｔｌｙの微細析出分散
の金属間化合物との共存において、ばね性を一段と向上
させる作用があるが、その含有量が０．０５−未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が０
．５−を越えると、溶解・鋳造が困確になるばかシでな
く、介在物の多量の発生によってめっき密着性が阻害さ
れるようになることから、その含有量を０．０５〜０．
５−と定めた。

（ｄ）　　ＭｇおよびＺｎ これらの成分には、　Ｃｒとの共存において、はんだの
密着性を一層改善する作用があるので、必要ＫＺじて含
有されるが、その含有量が、　Ｍｇ　二〇、００１−未
満およびＺｎ：０．０５憾未満では前記作用に所望の向
上効果が得られず、一方その含有量が１Ｍｇ：０．２−
およびＺｎ：０．５−を越えると、導電性が著しく低下
するようになることから、その含有量′ｆ：　、　　Ｍ
ｇ：　　　Ｏ，ＯＯｌ　〜　０．２　　づ−レ、　　　
Ｚｎ　二　　０．０　５　〜０．５　　％　　とそれぞ
れ定めた。

〔実施例〕

つぎに、この発明のＣｕ合金製端子・コネクタ材を実施
例により具体的に説明する。

通常の真空溶解炉を用い、黒鉛るつば中で、それぞれ４
１表に示される成分組成をもったＣｕ合金溶湯を５ｋＪ
Ｆづつ浴製し、金型に鋳造し１面剛した後、熱間鍛造お
よび熱間圧延を施して＠：　１５０鵡×厚さ＝ｌＯＩｌ
ｏｌＩの板材とし、ついでこの板材に。

温度：９８０℃に３０分間保保持水冷焼入れの溶体化処
理を施し１面削して板厚を８Ｂとした状態で、冷間圧延
と中間焼鈍（温度二５００℃に１時間保持）を繰り返し
施し、最終圧延を５０チの圧延率で行なって板厚：０．
２５１１１１を有する冷延材とし、最終的にこれに温度
：３５０ＣＫ５分間保持の条件で低温焼鈍を施すことに
よって本発明Ｃｕ合金製端子・コネクタ素材（以下１本
発明端子・コネクタ素材という）１〜１１．比較Ｃｕ合
金製端子・コネクタ素材（以下、比較４子・コネクタ素
材という）１〜１０．および従来Ｃｕ合金ａｔ端子・コ
ネクタ素材（以下、従来端子・コネクタ素材という）１
〜３をそれぞれ製造した。

なお、比ａ端子・コネクタ素材１〜ｌＯは、Ｃｕ合金を
構成する成分のうちのいずれかの成分含有量（第１表に
秦印を付す）がこの発明の範囲から外れたものであシ、
ま７’（従来端子・コネクタ素材１〜３は、先に述べた
特開昭６１−１８３４２６号会報、第３頁、第１表に記
載されるＣｕ−Ｔｉ−Ｚｒ合＃ｔ、　Ｃｕ−Ｔｉ−Ｎ１
合金、およびＣｕ−Ｔ１−Ｎｉ−Ｃｒ合金に相当する組
成をもったＣｕ合金で構成されたものである。

つぎに、この結果得られた各種の端子・コネクタ素材に
ついて１強度、伸び、および導電率（ｌｃ８チ）を測定
し、ばね性を評価する目的で、ばね限界値を測定し、さ
らに繰シ返し曲げ試験、めっきＶＩ膚注性試験およびは
んだの耐剥離性試験を行ない、それぞれ曲げ加工性、め
っき密着性、およびはんだ密着性を評価した。

なお、ばね限界値は、ＪＸＢ・Ｉ（３１３０の繰シ返し
たわみ式試験により測定した。

また、繰り返し曲げ試験は、１１１ｉ：１０簡×長さ：
２００ｍＸ厚さ：０．２５ＩａＩの寸法をもった試片を
長さ方向に直立させた状態で、その中心より下方部をコ
ーナ一部に０．２１ＤＩＲの面取りを施したブロック（
５０ｍＸ　５０ＨＸ　５０ｍ）で両側からはさんで支持
し、この試片中心を曲げ部とし、左右交互に９０”づり
繰り返し曲げを施すことによって行ない、前記試片中心
曲は部が破断するまでの曲げ回数（９０°曲げｔ−１回
とする）全測定した。

めっき密着性試験は、Ｉｇ：　３５藺Ｘ長さ：１００膳
×厚さ：０．２５鵡の寸法をもった試片に、平均層厚二
２μ諺の電気Ａｇめつきを施し、これに温度：４００℃
に３分間保持後、放冷の熱処理を施し。

熱処理後の「ふくれ」発生の有無を観察することにより
行なった。

さらに、はんだの耐剥離性試験は、６３チ３ｎ　−３’
ｒ＠ｐｂの組成を・もった共晶はんだを用い、＠：１０
鵡×長さ：３０ｆｌＸ厚さ：０．２５５ｍの寸法をもっ
た試片を前記はんだの２３０℃の浴中に浸漬して、その
表面に前記はんだを付着させ、この状態で、温度：１５
０℃に１０００時間、および１００℃に１００００時間
の条件で加熱することにより行ない、加熱温度が１５０
℃の場合は１００時間毎に、また加熱温度が１００℃の
場合は１０００時間毎に取り出して、試片とはんだの界
面（ＭｒｋＪ）を光学Ｓ＊鍵で観察し、剥離発生時間全
チエツクした。これらの結果を第１表に示した。

〔発明の効果〕

第１表に示される結果から１本発８Ａ端子・コネクタ素
材ｌ〜ｌ’Ｆ＃ｉ、いずれも従来端子・コネク夕素材１
〜３のうちの最もすぐれた特性を有する従来端子・コネ
クタ３と同等の良好な強度、伸び。

導電性、めっき密着性、およびはんだ密着性を有する一
方、ばね性および曲げ加工性に関しては。

前記従来端子・コネクタ素材１〜３に比して著しくすぐ
れたものになっており、また比較端子・コネクタ素材１
〜１０に見られるように、　Ｃｕ合金の構成成分のうち
のいずれかの成分含有量でもこの発明の範囲から外れる
と上記特性のうち少なくともいずれかの特性が劣ったも
のになることが明らかである。

上述のように、この発明のＣｕ合金製端子・コネクタ材
は、これに要求される擲亀率、めっき密着性、およびは
んだ＠層性を十分満足して具虜した上で、さらに−段と
すぐれたばね性および向は加工性を有しているので、近
年の電気機器の小型化および高性能化に対応できる薄肉
化および形状複雑化を可能とし、すぐれた性能を発揮す
ることができるのである。

手 続 補 正 害（自発） 昭和６３年 ９月２０日 １、　事件の表示 特願昭６３−１９９４７１＠ ２、　発明の名称 仮台金製端子・コネクタ材 ４゜ 補正をづる名 事件との関係　　特晶１出願人 住所　東京都千代田区人手町−丁目５番２号氏名（名称
）　　（６２６）三菱金属株式会社代表者　　　永　野
　　健 代　　理　　人 住所　東京都千代田区神田錦町−丁目２３番地宗保第二
ビル８階 ７゜ 補正の内容 別紙の通り （１）明りＩｌ書、発明の詳細な説明の項、第６頁第９
行、 ＪＣｒＪとあるを、 「２ｒＪと訂正する。

以 上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｎｉ：１〜３．５％、Ｔｉ：０．３〜１．５％、
   Ｃｒ：０．２〜１％、Ｚｒ：０．０６〜０．５％、を含
   有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成（以上重
   量％）を有するＣｕ合金で構成したことを特徴とするば
   ね性および曲げ加工性のすぐれたＣｕ合金製端子・コネ
   クタ材。
2. （２）Ｎｉ：１〜３．５％、Ｔｉ：０．３〜１．５％、
   Ｃｒ：０．２〜１％、Ｚｒ：０．０５〜０．５％、を含
   有し、さらに、 Ｍｇ：０．００１〜０．２％、Ｚｎ：０．０５〜０．５
   ％、のうちの１種または２種、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成（以
   上重量％）を有するＣｕ合金で構成したことを特徴とす
   るばね性および曲げ加工性のすぐれたＣｕ合金製端子・
   コネクタ材。