JPH04180589A

JPH04180589A - 接触子用銅合金材料の製造方法

Info

Publication number: JPH04180589A
Application number: JP30663890A
Authority: JP
Inventors: Hisatoshi Ito; 久敏伊藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1990-11-13
Publication date: 1992-06-26

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１この発明は、電気・電子機器部品の接触子として使用さ
れる銅合金材料の製造方法に関するものである。

〔従来の技術］従来より、導電性及びはんだ付は性の良さからＡｕ−Ｓ
ｎ合金など各種めっき付き銅合金材料が電気・電子機器
部品の接触子材料として使用されている。しかし、近年
、電気・電子機器部品の高密度化に対応する必要から、
並びに品質の向上に対する要求から、接点としての信頼
性に優れた材料が求められている。さらに、低コスト化
の要求から、高信頼性のみならず、低コストの接触子材
料が求められている。このため、めっき付き銅合金材料
に対しても従来以上の高信頼性と低コスト化が要求され
ている。

このような事情から、現在では、これらの要求に応える
材料としてＳｎまたはＳｎ合金めつき付き銅合金材料が
広く使用されている。特に民生用のコネクタの接触子に
使用されている。これは、ＳｎめっきはＡｕめっきに比
較すると信頼性が劣るが、接触圧を大きくすることによ
り、安定した接触を得ることができるからであり、また
ＳｎまたはＳｎ合金めっきは、Ａｕめっきより安価につ
くからである。

〔発明が解決しようとする課題１しかしながら、最近では、接点材料の信頼性評価の項目
として、耐熱信頼性の重要性が高まっている。これは、
部品の小型化により、単位断面積あたりの電流通過量が
太き（なり、発熱量が増加し、使用期間中の部品の温度
が上昇するためである。このため、従来以上の高温下で
の信頼性が要求されている。そして、このような市場要
求は年々増加している。

ところが、ＳｎまたはＳｎ合金めっき付き銅合金は、上
述のように、コネクタの接触子材料として現在広く使わ
れているが、上記の要求を満足するためには、なお以下
の問題点がある。

（１）ＳｎまたはＳｎ合金めっき付き銅合金は、その製
造工程において、パフ研磨など機械的研磨を実施する。

この研磨は、圧延加工と焼鈍を繰り返して目的の板厚に
する製造工程の中で生ずる前記焼鈍による表面の酸化を
機械的に削り取るために行うものである。

しかし、機械的研磨をすると、銅合金１の表面に、第２
図に示すように、バリ２が形成され、バリ２は圧延後、
第３図のように、押し潰されて銅合金１の表面に微細な
隙間３を作る。

そして、この隙間３に、油・脱脂液などの処理液が残存
し、これがめっきを行った場合のめつき密着性に悪影響
を及ぼし、めっき剥離の原因となる。

（２）また、銅合金母材に、Ｃｕ下地めっきまたは下地
めっきなしで、ＳｎまたはＳｎ合金めっきを行った場合
、Ｓｎめっき層と母材または下地めっき層の界面にＣｕ
−３ｎの合金層が形成される。この合金層は金属間化合
物のため、脆くめっき剥離の原因となる。合金層の形成
は相互拡散によるため、高温になるほど促進される。

（３）さらに、低コスト材料として需要が増えている、
めっき後加熱溶融処理を行うリフローめっき材の場合に
は、加熱溶融処理の時にＣｕ−３ｎ合金層が形成される
ため、この合金層の脆化によるめっき剥離は重要な問題
となっている。

Ｃｕ−３ｎ合金層の脆化は、母材の成分によって異なり
、例えば黄銅では脆化は発生しないが、りん青銅では顕
著に現れる。

この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、耐熱信頼性に優れ、かつ安価な接触子用銅合金材
料の製造方法を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段］この発明に係る接触子用銅合金材料の製造方法は、最終
圧延後の銅合金の表面に電解研磨を施し、その後、Ｓｎ
またはＳｎ合金めっきを施すことを特徴とするものであ
る。

上記電解研磨の処理条件は、銅合金の成分や表面の状態
によって変わるが、銅合金の表面を平滑にする条件であ
ればよい。

［作用］（１）電解研磨は、銅合金の表面に生ずるバリを優先的
に溶かす作用がある。このため、例えば、第２図のよう
な表面状態にある最終圧延後の銅合金１の表面を電解研
磨すると、表面の１μｍ程度の微細なバリ２は除去され
、銅合金ｌの表面は、第３図に示すように、平滑な表面
４となる。

（２）めっきの前処理において使用する通常の酸や化学
研磨液は、Ｃｕ合金中のＣｕを優先的に溶かすため、前
処理後の銅合金の表面層には、銅合金のＣｕ以外の成分
が濃化した状態になる。この濃化した成分元素の種類に
よっては、後に銅合金とメツキ層の界面に形成されるＣ
ｕ−３ｎ合金層の脆化を促進する。りん青銅では、銅合
金中のＰがＣｕ−５ｎ合金層の脆化を促進するため、め
っき剥離が発生する。

しかし、電解研磨は、電解により強制的に銅合金の表面
を一様に溶かす。すなわち、酸や化学研磨液のようにＣ
ｕを優先的に溶かすことなく、銅合金の成分元素の全て
を等しく溶かす。このため、銅合金の表面層にＣｕ以外
の成分の濃化は発生せず、したがってＣｕ−３ｎ合金層
の脆化は抑制される。

〔実施例１以下、本発明の実施例について説明する。

表１に示すように、桟表的な接触子用銅合金である黄銅
（３５重量％Ｚｎ、残部不可避不純物およびＣｕ）とり
ん青銅（０，０５重量％Ｐ、９重量％Ｓｎ、残部不可避
不純物およびＣｕ）を母材とし、これを厚さ０．２５ａ
＋ｍとなるように仕上圧延して脱脂し、その表面に電解
研磨を施し、その後、２μｍのＳｕまたははんだめっき
を施したもの（実施例１〜５）および１μｍのＳｎまた
はんだめっきを施した後、リフロー処理を施したもの（
実施例６〜１０）を作成した。比較例として、往来材（
比較例１−１０）を同様に作成した。

上記により作成した実施例と比較例の各試料について、
下記試験条件で下記耐熱時間後のめっきの剥離発生数を
調べ、下記の要領で耐熱信頼性を評価した。

（１）試験条件試料の曲げ条件＝９０°曲げ試料の曲げ半径：０．２５＋ａｍ（２）耐熱時間１０５℃で５００時間及び１０５℃で１０００時間（３）評価各試料の曲げ部分を２０倍の実体顕微鏡で観察し剥離の
発生数により評価した。

Ｎ＝２０実施した。

評価結果を表１に示す。同表より明らかなように、実施
例１〜ｌＯのものは、５００時間及び１０００時間の耐
熱後でも全く剥離は発生しなかった。比較例のうち、母
材がりん青銅の比較例３・５・９・１０では、５００時
間の耐熱後に剥離が発生し、中でも特に、Ｃｕ下地めっ
きを施しＳｎめっき後、リフロー処理を行った比較例１
０では大半が剥離した。母材が黄銅の比較例についても
、１０００時間の耐熱後に全てに剥離が発生した。

以上の結果より、仕上圧延後の銅合金母材表面に電解研
磨を施し、その後、ＳｎまたはＳｎ合金めっきを施すこ
とが耐熱信頼性の改善に有効であることがわかる。また
、めっき後リフロー処理を行う場合及び銅合金母材がり
ん青銅の場合にも効果的であることがわかる。

表　　　１［発明の効果］以上のように、この発明によれば、仕上圧延後の銅合金
表面に電解研磨を行い、その後、ＳｎまたはＳｎ合金め
っきを施すようにしたので、耐熱信頼性に優れ、かつ安
価な接触子用銅合金材料を提供することができる。

また、この発明は、めっき後リフロー処理を行う場合及
び銅合金母材がりん青銅の場合により効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電解研磨によって得られる銅合金の
表面を模式的に示す断面図、第２図は機械的研磨によっ
て得られる銅合金の表面を模式的に示す断面図、第３図
は圧延後の銅合金の表面を模式的に示す断面図である。１は銅合金、２はパリ、３は隙間、４は電解研磨後の平
滑な表面である。なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

　電気・電子機器部品の接触子として使用される銅合金
材料の製造方法において、最終圧延後の銅合金の表面に
電解研磨を施し、その後、ＳｎまたはＳｎ合金めっきを
施すことを特徴とする接触子用銅合金材料の製造方法。