JPH11140569A

JPH11140569A - ＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板およびその薄板で製造したコネクタ

Info

Publication number: JPH11140569A
Application number: JP31769297A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Suzuki; 竹四鈴木; Michiyo Odajima; 美智代小田嶋
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 1999-05-25
Anticipated expiration: 2017-11-04
Also published as: JP4308931B2

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｓｎメッキ銅合金薄板およびその薄板で製造
したコネクタを提供する。【解決手段】銅合金薄板１、銅合金薄板１の上に形成
されたＣｕ下地層８、Ｃｕ下地層８の上に形成されたＣ
ｕとＳｎを主成分とする拡散合金層２、この拡散合金層
２の上に形成されたＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層
３からなり、前記拡散合金層２は、ＳｎまたはＳｎ合金
メッキ仕上げ層３に接する側が溝４により粒状区画５に
区切られた構造を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コネクタ、特に
多ピンコネクタを作るためのＳｎまたはＳｎ合金を仕上
げメッキしたＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板およ
びそのＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板で製造した
コネクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コネクタはＣｕ−Ｚｎ合金（例
えば、Ｃ２６００）、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ合金（例えば、Ｃ
５１９１）、Ｍｇ：０．３〜２重量％、Ｐ：０．００１
〜０．１重量％を含有し、残りがＣｕおよび不可避不純
物からなる組成を有する銅合金などの銅合金薄板を切断
して条とし、これをプレス加工、打抜き加工、曲げ加工
などの金属加工を施すことにより作製される。この場
合、得られたコネクタの良好な接触性や熱安定性を得る
とともに経済性を目的に銅合金条の段階でＳｎまたはＳ
ｎ合金、Ｓｎ−Ｐｂ合金などのＳｎ合金メッキしたり、
あるいは最終的に加工を施した後ＳｎまたはＳｎ合金、
Ｓｎ−Ｐｂ合金などのＳｎ合金メッキを施すことが多く
行われている。

【０００３】この時のＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ
層は、銅合金薄板の上にＣｕ下地層またはＮｉ下地層を
形成し、このＣｕ下地層またはＮｉ下地層の上に電気メ
ッキ法により形成される。さらに、Ｃｕの下地層または
Ｎｉ下地層を形成することなく、銅合金薄板の上に直接
電気メッキ法によりＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層
を形成することも行われている。この電気メッキにより
ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層を形成した銅合金薄
板は、さらにリフロー処理を施すことによりＳｎまたは
Ｓｎ合金メッキ仕上げ層の表面部を溶融させると共に、
銅合金薄板の上のＣｕ下地層またはＮｉ下地層とＳｎま
たはＳｎ合金メッキ仕上げ層の間または銅合金薄板とＳ
ｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層の間に拡散合金層を形
成して仕上げられる。また、銅合金薄板をＣｕの下地層
を形成することなく直接溶融したメッキ浴に銅合金薄板
を通す溶融メッキ法を施すことによりＳｎまたはＳｎ合
金メッキ銅合金薄板を製造することも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、電気・電子回路
部品は、多機能化に伴って回路数が増大し、これら回路
を供給するコネクタも多極化が進み、ピン数も２０以上
ある多ピンコネクタの需要が増大してきている。例え
ば、自動車の組み立て工程では、人力によるコネクタの
装着工程が必要とされるが、多ピン化に伴う挿入力の増
大が作業員の疲労をもたらし、大きな問題になってきて
いる。そのため挿入力の小さな多ピンコネクタが求めら
れているが、挿入力を小さくすると離脱しやすくなって
装着性が不安定となる。また、これら多ピンコネクタは
自動車のエンジン廻りのような高温で振動のある環境下
で使用されることがあるが、高温に長時間さらされても
接触抵抗が増大することがなく、さらに把持力が変化せ
ず、エンジンなどの振動により外れることのない安定し
た装着を確保できるコネクタも求められている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
かかる観点から、多ピンコネクタであっても装着しやす
く、かつ自動車のエンジン廻りのような高温で振動のあ
る環境下で使用しても接触抵抗が増大することがなく、
また外れることのない優れた接続強度を示す多ピンコネ
クタを得るべく研究を行った結果、（ａ）ＳｎまたはＳ
ｎ合金メッキ銅合金薄板で作製したコネクタの特性は、
ＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板に形成された拡散
合金層の状態に大きく影響され、拡散合金層は、Ｓｎま
たはＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する側に溝が形成され
て溝により粒状区画に区切られた構造を有すると、この
ＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板で作製したコネク
タは挿入力が小さく、かつ離脱力が大きくて振動のある
環境下で使用しても離脱することがなく、優れた特性を
示す、（ｂ）前記ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層に
接する側の拡散合金層の溝により多数の粒状区画に区切
られた粒状区画は、ＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金
層の場合は平均粒径：０．１〜５μｍの範囲内の大きさ
を有することが好ましく、ＮｉとＳｎを主成分とする拡
散合金層の場合は平均粒径：０．１〜１．５μｍの範囲
内の大きさを有することが好ましい、（ｃ）前記Ｓｎま
たはＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する側の拡散合金層の
溝により区切られた粒状区画は、ＣｕとＳｎを主成分と
する拡散合金層の場合は平均粒径：０．３〜３μｍの範
囲内の大きさを有することが一層好ましく、ＮｉとＳｎ
を主成分とする拡散合金層の場合は平均粒径：０．２〜
１．０μｍの範囲内の大きさを有することが一層好まし
い、（ｄ）前記銅合金薄板は、通常のＣｕ−Ｚｎ合金
（例えば、Ｃ２６００）、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ合金（例え
ば、Ｃ５１９１）など、コンタクトピンに使用される銅
合金薄板であればいかなる銅合金薄板であっても良い
が、特にＮｉ：０．５〜３重量％、Ｓｉ：０．０８〜
０．７重量％、Ｓｎ：０．１〜０．９重量％、Ｚｎ：
０．１〜３重量％、Ｆｅ：０．００７〜０．２５重量
％、Ｐ：０．００１〜０．２重量％、Ｍｇ：０．０００
３〜０．２重量％、Ｐｂ：０．００１〜０．０１重量％
を含有し、さらにＣｒ、Ｌｉ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｐｄ、Ａ
ｕ、Ｐｔ、ＲｈおよびＩｒのうちの１種または２種以上
を合計で０．０００２〜０．０５重量％を含有し、残り
がＣｕおよび不可避不純物からなる組成を有する銅合金
からなる銅合金薄板であると、自動車のエンジン廻りの
ような高温で振動のある環境下で使用しても接触抵抗お
よび把持力が変化せず、エンジンなどの振動により離脱
することのない安定した装着を確保できる、（ｅ）特
に、平均粒径：０．１〜１．５μｍの範囲内の大きさに
区切られたＮｉとＳｎを主成分とする拡散合金層を有す
るＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板で作製したコネ
クタは、挿入力が小さくかつ離脱力が大きくて振動のあ
る環境下で使用しても離脱することがなく、さらに高温
で振動のある環境下で使用しても接触抵抗が増大するこ
とがない、という知見を得たのである。

【０００６】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、（１）銅合金薄板、銅合金薄板の上
に形成されたＣｕ下地層、Ｃｕ下地層の上に形成された
ＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金層、ＣｕとＳｎを主
成分とする拡散合金層の上に形成されたＳｎまたはＳｎ
合金メッキ仕上げ層からなり、前記ＣｕとＳｎを主成分
とする拡散合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ
層に接する側が溝により粒状区画に区切られた構造を有
するＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板、（２）銅合
金薄板、銅合金薄板の上に形成されたＣｕ下地層、Ｃｕ
下地層の上に形成されたＣｕとＳｎを主成分とする拡散
合金層、ＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金層の上に形
成されたＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層からなり、
前記ＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金層は、Ｓｎまた
はＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する側が溝により粒状区
画に区切られた構造を有し、その粒状区画の大きさは平
均粒径：０．１〜５μｍの範囲内にあるＳｎまたはＳｎ
合金メッキ銅合金薄板、（３）銅合金薄板、銅合金薄板
の上に形成されたＣｕ下地層、Ｃｕ下地層の上に形成さ
れたＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金層、ＣｕとＳｎ
を主成分とする拡散合金層の上に形成されたＳｎまたは
Ｓｎ合金メッキ仕上げ層からなり、前記ＣｕとＳｎを主
成分とする拡散合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕
上げ層に接する側が溝により粒状区画に区切られた構造
を有し、その粒状区画の大きさは平均粒径：０．３〜３
μｍの範囲内にあるＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄
板、（４）銅合金薄板、銅合金薄板の上に形成されたＣ
ｕとＳｎを主成分とする拡散合金層、ＣｕとＳｎを主成
分とする拡散合金層の上に形成されたＳｎまたはＳｎ合
金メッキ仕上げ層からなり、前記ＣｕとＳｎを主成分と
する拡散合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層
に接する側が溝により粒状区画に区切られた構造を有す
るＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板、（５）銅合金
薄板、銅合金薄板の上に形成されたＣｕとＳｎを主成分
とする拡散合金層、ＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金
層の上に形成されたＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層
からなり、前記ＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金層
は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する側が溝
により粒状区画に区切られた構造を有し、その粒状区画
の大きさは平均粒径：０．１〜５μｍの範囲内にあるＳ
ｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板、（６）銅合金薄
板、銅合金薄板の上に形成されたＣｕとＳｎを主成分と
する拡散合金層、ＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金層
の上に形成されたＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層か
らなり、前記ＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金層は、
ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する側が溝によ
り粒状区画に区切られた構造を有し、その粒状区画の大
きさは平均粒径：０．３〜３μｍの範囲内にあるＳｎま
たはＳｎ合金メッキ銅合金薄板、（７）銅合金薄板、銅
合金薄板の上に形成されたＮｉ下地層、Ｎｉ下地層の上
に形成されたＮｉとＳｎを主成分とする拡散合金層、Ｎ
ｉとＳｎを主成分とする拡散合金層の上に形成されたＳ
ｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層からなり、前記Ｎｉと
Ｓｎを主成分とする拡散合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金
メッキ仕上げ層に接する側が溝により粒状区画に区切ら
れた構造を有するＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄
板、（８）銅合金薄板、銅合金薄板の上に形成されたＮ
ｉ下地層、Ｎｉ下地層の上に形成されたＮｉとＳｎを主
成分とする拡散合金層、ＮｉとＳｎを主成分とする拡散
合金層の上に形成されたＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上
げ層からなり、前記ＮｉとＳｎを主成分とする拡散合金
層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する側が
溝により粒状区画に区切られた構造を有し、その粒状区
画の大きさは平均粒径：０．１〜１．５μｍの範囲内に
あるＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板、（９）銅合
金薄板、銅合金薄板の上に形成されたＮｉ下地層、Ｎｉ
下地層の上に形成されたＮｉとＳｎを主成分とする拡散
合金層、ＮｉとＳｎを主成分とする拡散合金層の上に形
成されたＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層からなり、
前記ＮｉとＳｎを主成分とする拡散合金層は、Ｓｎまた
はＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する側が溝により粒状区
画に区切られた構造を有し、その粒状区画の大きさは平
均粒径：０．２〜１．０μｍの範囲内にあるＳｎまたは
Ｓｎ合金メッキ銅合金薄板、に特徴を有するものであ
る。

【０００７】この発明のＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合
金薄板を構成する銅合金薄板は、通常のコネクタを作る
ためのＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板に使用する
Ｃｕ−Ｚｎ合金（例えば、Ｃ２６００）、Ｃｕ−Ｓｎ−
Ｐ合金（例えば、Ｃ５１９１）、Ｍｇ：０．３〜２重量
％、Ｐ：０．００１〜０．１重量％を含有し、残りがＣ
ｕおよび不可避不純物からなる組成を有する銅合金薄板
などいかなる種類の銅合金薄板も使用することができる
が、特に、Ｎｉ：０．５〜３重量％、Ｓｉ：０．０８〜
０．７重量％、Ｓｎ：０．１〜０．９重量％、Ｚｎ：
０．１〜３重量％、Ｆｅ：０．００７〜０．２５重量
％、Ｐ：０．００１〜０．２重量％、Ｍｇ：０．０００
３〜０．２重量％、Ｐｂ：０．００１〜０．０１重量％
を含有し、さらにＣｒ、Ｌｉ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｐｄ、Ａ
ｕ、Ｐｔ、ＲｈおよびＩｒのうちの１種または２種以上
を合計で０．０００２〜０．０５重量％を含有し、残り
がＣｕおよび不可避不純物からなる組成を有する銅合金
からなる銅合金薄板を使用すると、熱的安定性に優れた
ＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板が得られ一層好ま
しい。

【０００８】従って、この発明は、（10）前記（１）、
（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、
（８）または（９）記載のＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅
合金薄板において、前記銅合金薄板は、Ｎｉ：０．５〜
３重量％、Ｓｉ：０．０８〜０．７重量％、Ｓｎ：０．
１〜０．９重量％、Ｚｎ：０．１〜３重量％、Ｆｅ：
０．００７〜０．２５重量％、Ｐ：０．００１〜０．２
重量％、Ｍｇ：０．０００３〜０．２重量％、Ｐｂ：
０．００１〜０．０１重量％を含有し、さらにＣｒ、Ｌ
ｉ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、ＲｈおよびＩｒの
うちの１種または２種以上を合計で０．０００２〜０．
０５重量％を含有し、残りがＣｕおよび不可避不純物か
らなる組成を有する銅合金からなるＳｎまたはＳｎ合金
メッキ銅合金薄板、に特徴を有するものである。

【０００９】さらにこの発明は、ＳｎまたはＳｎ合金メ
ッキ銅合金薄板で作られたコネクタも含むものである。
従って、この発明は、（11）前記（１）、（２）、
（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、
（９）または（10）記載のＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅
合金薄板で作られたコネクタ、に特徴を有するものであ
る。

【００１０】この発明のＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合
金薄板のＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層側の溝によ
り区画された粒状区画を有する拡散合金層は、銅合金薄
板、銅合金薄板の上に形成されたＣｕ下地層またはＮｉ
下地層の上にＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層を電気
メッキ法により形成し、ついで、通常より高い温度でリ
フロー処理を施すことにより製造することができる。前
記Ｓｎ合金メッキ仕上げ層のＳｎ合金は、いかなる組成
のＳｎ合金であってもよいが、Ｐｂ：３〜５０重量％を
含有し、残りがＳｎおよび不可避不純物からなるＳｎハ
ンダ、またはＣｕ：１〜１０重量％を含有し、残りがＳ
ｎおよび不可避不純物からなるＳｎハンダであることが
好ましい。メッキ仕上げ層がＳｎである場合、拡散合金
層は二元系のＣｕ−Ｓｎ合金または二元系のＮｉ−Ｓｎ
合金で構成されるが、メッキ仕上げ層がＳｎ合金である
場合、ＣｕとＳｎまたはＮｉとＳｎを主成分とする三元
系以上の合金で構成される。この銅合金薄板、銅合金薄
板の上に形成されたＣｕ下地層またはＮｉ下地層とＳｎ
またはＳｎ合金メッキ仕上げメッキ層との間に形成され
た拡散合金層は、通常、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上
げメッキ層よりも硬く、挿入力を低める意味からコネク
タ用ＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板に欠くことの
できない構成である。

【００１１】この発明の前記（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）、（６）、（７）、（８）または（９）
記載のＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板の拡散合金
層に形成された粒状区画について図面に基づいてさらに
詳細に説明する。

【００１２】図１は、前記（１）、（２）、（３）記載
のこの発明のＳｎメッキ銅合金薄板の断面説明図であ
る。前記（１）、（２）、（３）記載のこの発明のＳｎ
メッキ銅合金薄板は、図１に示されるように、銅合金薄
板１、銅合金薄板１の上に形成されたＣｕ下地層８、溝
４により区画された粒状区画５を有するＣｕとＳｎを主
成分とする拡散合金層２、並びにＳｎまたはＳｎ合金メ
ッキ仕上げ層３から構成されている。前記溝４により区
画された粒状区画５を有するＣｕとＳｎを主成分とする
拡散合金層２は、これを平面状態で見ると、図３に示さ
れるように、溝４により区画された敷石状態または地割
れ状態の粒状区画５を有している。図３の説明は、後で
詳述する。

【００１３】この敷石状態または地割れ状態の粒状区画
５が大きいＳｎメッキ銅合金薄板であるほどコネクタ材
として使用した場合にコネクタの特性が優れたものとな
るが、その大きさは平均粒径で５μｍを越えるほど大き
な粒状区画を形成することは難しく、一方、粒状区画の
大きさが平均粒径で０．１μｍ未満では粒状区画形成に
よる効果が十分に現れない。従って、粒状区画の大きは
平均粒径：０．１〜５μｍに定めた。粒状区画の大きの
一層好ましい範囲は平均粒径：０．３〜３μｍである。

【００１４】図４は、前記（４）、（５）、（６）記載
のこの発明のＳｎメッキ銅合金薄板の断面説明図であ
る。前記（４）、（５）、（６）記載のこの発明のＳｎ
メッキ銅合金薄板は、銅合金薄板１の上に（Ｃｕ下地層
を形成することなく）直接、溝４により区画された粒状
区画５を有するＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金層２
が形成され、その上にＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ
層３が形成されている。銅合金薄板１の上に直接形成さ
れた溝４により区画された粒状区画５を有するＣｕとＳ
ｎを主成分とする拡散合金層２の構成は、前記（１）、
（２）、（３）記載のこの発明のＳｎメッキ銅合金薄板
と同じ敷石状態または地割れ状態の粒状区画５を有する
ことが確認されたので、拡散合金層２の平面状態図の記
載は省略した。また前記（４）、（５）、（６）記載の
この発明のＳｎメッキ銅合金薄板の拡散合金層２に形成
される粒状区画５の大きは、前記（１）、（２）、
（３）記載のこの発明のＳｎメッキ銅合金薄板と同じ
く、平均粒径：０．１〜５μｍの範囲内にあることが好
ましく、平均粒径：０．３〜３μｍの範囲内にあること
が一層好ましい。

【００１５】図５は、前記（７）、（８）、（９）記載
のこの発明のＳｎメッキ銅合金薄板の断面説明図であ
る。前記（７）、（８）、（９）記載のこの発明のＳｎ
メッキ銅合金薄板は、図５に示されるように、銅合金薄
板１、銅合金薄板１の上に形成されたＮｉ下地層９、溝
４により区画された粒状区画５を有するＮｉとＳｎを主
成分とする拡散合金層１０、並びにＳｎまたはＳｎ合金
メッキ仕上げ層３から構成されている。前記溝４により
区画された粒状区画５を有するＮｉとＳｎを主成分とす
る拡散合金層１０は、これを平面状態で見ると、溝４に
より区画された粒状区画５を有している。

【００１６】ＮｉとＳｎを主成分とする拡散合金層１０
に形成された粒状区画５は、ＣｕとＳｎを主成分とする
拡散合金層に形成された粒状区画よりも小さいが、粒状
区画５のあるＮｉとＳｎを主成分とする拡散合金層１０
を有するＳｎメッキ銅合金薄板をコネクタ材として使用
した場合に耐熱特性（高温で振動のある環境下で使用し
ても離脱力が大きくて離脱することがなく、さらに接触
抵抗が増大することがない特性）に優れたコネクタが得
られる。その大きさは平均粒径で１．５μｍを越えるよ
うな大きな粒状区画を形成することは難しく、一方、粒
状区画の大きさが平均粒径で０．１μｍ未満では粒状区
画形成による効果が十分に現れない。従って、ＮｉとＳ
ｎを主成分とする拡散合金層の粒状区画の大きは平均粒
径：０．１〜１．５μｍに定めた。ＮｉとＳｎを主成分
とする拡散合金層の粒状区画の大きの一層好ましい範囲
は平均粒径：０．２〜１．０μｍである。

【００１７】

【発明の実施の形態】表１〜表２に示される成分組成を
有する板厚：０．３ｍｍの銅合金板Ａ〜Ｈを用意した。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】実施例１表１に示される銅合金板Ａ〜Ｈをアルカリ脱脂、電解脱
脂および酸洗いした後、下記の条件により、表３〜表４
に示される厚さのＣｕ下地メッキを行い、さらに表３〜
表４に示される厚さのＳｎ仕上げメッキまたは９０％Ｓ
ｎ−１０％Ｐｂ仕上げメッキを行い、ついで還元雰囲気
中、表３〜表４に示される条件のリフロー処理を行うこ
とにより、表３〜表４に示される平均粒径を有する粒状
区画および平均厚さからなる拡散合金層を形成した本発
明Ｓｎメッキ銅合金薄板（以下、本発明薄板という）１
〜１１および比較Ｓｎメッキ銅合金薄板（以下、比較薄
板という）１〜２を作製した。

【００２１】ａ．Ｃｕ下地メッキ条件メッキ浴組成：硫酸銅２５０ｇ／ｌ、硫酸６０ｇ／ｌ、
塩素イオン５０ｇ／ｌ、添加剤２ｇ／ｌ、メッキ浴温度：３０℃、電流密度：３Ａ／ｄｍ²

【００２２】ｂ．Ｓｎ仕上げメッキ条件メッキ浴組成：硫酸第一錫４０ｇ／ｌ、硫酸１１０ｇ／
ｌ、クレゾールスルホン酸２５ｇ／ｌ、添加剤７ｇ／
ｌ、メッキ浴温度：２０℃、電流密度：３Ａ／ｄｍ²、

【００２３】ｃ．９０％Ｓｎ−１０％Ｐｂ仕上げメッキ
条件メッキ浴組成：ホウフッ化第一錫２００ｇ／ｌ、ホウフ
ッ化鉛２０ｇ／ｌ、ホウフッ化水素酸２３５ｇ／ｌ、添
加剤３０ｇ／ｌ、メッキ浴温度：２５℃、電流密度：２Ａ／ｄｍ²、

【００２４】なお、得られた本発明薄板１〜１１および
比較薄板１〜２の下地メッキ層、拡散合金層および仕上
げメッキ層の厚さは、電解式膜厚計により測定すると共
に、補助的に蛍光Ｘ線膜厚計、断面のＳＥＭ観察および
ＥＰＭＡによる観測などの手段を用いて測定した。さら
に拡散合金層の粒状区画の寸法は、本発明薄板１〜１１
および比較薄板１〜２の仕上げメッキ層を電解法により
除去して表面に拡散合金層を露出させ、拡散合金層の露
出面を電子顕微鏡により二次電子像を撮り、この組織写
真により測定した。この発明の拡散合金層の構成を一層
理解しやすくするために、本発明薄板１の拡散合金層を
平面から見た粒状区画の電子顕微鏡組織写真を図２に示
し、さらにその写生図を図３に示した。図２の電子顕微
鏡組織写真によると、ＣｕとＳｎを主成分とする拡散合
金層２は溝４により区画されて敷石状態または地割れ状
態の粒状区画５が形成されていることが分かる。

【００２５】

【表３】

【００２６】

【表４】

【００２７】本発明薄板１〜１１および比較薄板１〜２
を用い、図７に示される形状の雄コネクタ６および雌コ
ネクタ７を作製し、雄コネクタ６を雌コネクタ７に挿入
したのち、雄コネクタ６を雌コネクタ７から引き抜き、
挿入する時の最大荷重および引き抜く時の最大荷重をそ
れぞれ１０回測定し、その平均値をそれぞれ挿入力およ
び離脱力として表５に示した。

【００２８】

【表５】

【００２９】表１〜表５に示される結果から、本発明薄
板１〜１１で作られたコネクタは、いずれも挿入力が
３．５（Ｎ）以下でかつ離脱力が３．８（Ｎ）以上にな
っており、適正な設計を行うことにより、挿入力が小さ
くかつ挿入後離脱することのない安定した多ピンコネク
タが得られることが分かる。しかし、この発明の範囲か
ら外れた比較薄板１〜２で作られたコネクタは、挿入力
が大き過ぎる不具合が生じ、多ピンコネクタとして安定
性に問題があることが分かる。

【００３０】実施例２表１〜表２に示される銅合金板Ａ〜Ｈをアルカリ脱脂、
電解脱脂および酸洗いした後、銅合金板Ａ〜Ｈの上に実
施例１で行った条件と同じ条件により、表６〜表７に示
される平均厚さのＳｎ仕上げメッキまたは９０％Ｓｎ−
１０％Ｐｂ仕上げメッキを行い、ついで還元雰囲気中、
表６〜表７に示される条件のリフロー処理を行うことに
より、表６〜表７に示される寸法の粒状区画を有するＣ
ｕとＳｎを主成分とする拡散合金層をもった本発明薄板
１２〜２２および比較薄板３〜４を作製した。

【００３１】

【表６】

【００３２】

【表７】

【００３３】得られた本発明薄板１２〜２２および比較
薄板３〜４について、実施例１と同様にして図７に示さ
れる形状の雄コネクタ６および雌コネクタ７を作製し、
挿入力、離脱力を測定し、その結果を表８に示した。

【００３４】

【表８】

【００３５】表１〜表２および表６〜表８に示される結
果から、本発明薄板１２〜２２で作られたコネクタは、
いずれも挿入力が３．５（Ｎ）以下、離脱力が３．８
（Ｎ）以上であることが分かる。しかし、この発明の範
囲から外れた比較薄板３〜４で作られたコネクタは、挿
入力が大きくなることが分かる。

【００３６】実施例３表１〜表２に示される銅合金板Ａ〜Ｈをアルカリ脱脂、
電解脱脂および酸洗いした後、下記のＮｉ下地メッキ条
件により、表９〜表１０に示される厚さのＮｉ下地メッ
キを行い、さらに実施例１と同じ条件で表９〜表１０に
示される厚さのＳｎ仕上げメッキまたは９０％Ｓｎ−１
０％Ｐｂ仕上げメッキを行い、ついで還元雰囲気中、表
９〜表１０に示される条件のリフロー処理を行うことに
より、表９〜表１０に示される平均粒径の粒状区画およ
び平均厚さからなるＮｉとＳｎを主成分とする拡散合金
層を有する本発明薄板２３〜３３および比較薄板５〜６
を作製した。

【００３７】ｄ．Ｎｉ下地メッキ条件メッキ浴組成：硫酸ニッケル２５０ｇ／ｌ、塩化ニッケ
ル４５ｇ／ｌ、硼酸３５ｇ／ｌ、メッキ浴温度：４５℃、電流密度：４Ａ／ｄｍ²

【００３８】なお、得られた本発明薄板２３〜３３およ
び比較薄板５〜６のＮｉ下地メッキ層、拡散合金層およ
び仕上げメッキ層の厚さは、電解式膜厚計により測定す
ると共に、補助的に蛍光Ｘ線膜厚計、断面のＳＥＭ観察
およびＥＰＭＡによる観測などの手段を用いて測定し
た。さらに拡散合金層の粒状区画の寸法は、本発明薄板
２３〜３３および比較薄板５〜６の仕上げメッキ層を電
解法により除去して表面に拡散合金層を露出させ、拡散
合金層の露出面を電子顕微鏡により二次電子像を撮り、
この組織写真により測定した。この発明の拡散合金層の
構成を一層理解しやすくするために、本発明薄板２３の
ＮｉとＳｎを主成分とする拡散合金層を平面から見た粒
状区画の電子顕微鏡組織写真を図６に示した。図６の電
子顕微鏡組織写真によると、ＮｉとＳｎを主成分とする
拡散合金層１０は溝４により区画されて粒状区画５が形
成されていることが分かる。

【００３９】

【表９】

【００４０】

【表１０】

【００４１】本発明薄板２３〜３３および比較薄板５〜
６を用い、図７に示される形状の雄コネクタ６および雌
コネクタ７を作製し、雄コネクタ６を雌コネクタ７に挿
入したのち、雄コネクタ６を雌コネクタ７から引き抜
き、挿入する時の最大荷重および引き抜く時の最大荷重
をそれぞれ１０回測定し、その平均値をそれぞれ挿入力
および離脱力として表１１〜表１２に示した。

【００４２】また、図７に示されるように雄コネクタ６
を雌コネクタ７に挿入したまま、大気中、１８０℃にて
５００時間焼鈍したものについて、焼鈍前と焼鈍後の接
触抵抗の差を焼鈍による接触抵抗の増加として表１１〜
表１２に示し、さらに焼鈍後雄コネクタ６を雌コネクタ
７から引き抜く時の最大荷重を測定し、その値を焼鈍後
の離脱力として表１１〜表１２に示し、熱安定性の評価
を行った。

【００４３】

【表１１】

【００４４】

【表１２】表１〜表２および表９〜表１２に示される結果から、本
発明薄板２３〜３３で作られたコネクタは、いずれも挿
入力が３．５（Ｎ）以下でかつ焼鈍後離脱力が３．５
（Ｎ）以上になっており、適正な設計を行うことによ
り、挿入力が小さくかつ挿入後離脱することのない安定
した耐熱性に優れた多ピンコネクタが得られることが分
かる。しかし、この発明の範囲から外れた比較薄板５〜
６で作られたコネクタは、挿入力が大き過ぎるかまたは
焼鈍後離脱力が小さすぎるかの不具合が生じ、多ピンコ
ネクタとして安定性に問題があることが分かる。

【００４５】

【発明の効果】上述のように、この発明のＳｎメッキ銅
合金薄板は、比較Ｓｎメッキ銅合金薄板と比べてコネク
タ板材として優れており、この発明のＳｎメッキ銅合金
薄板で作製したコネクタは、雄コネクタを雌コネクタに
挿入する時の挿入力が小さいところからコネクタの挿入
作業がやりやすく、離脱力が大きく、特にＮｉとＳｎを
主成分とする溝により粒状区画に区切られた構造を有す
る拡散合金層を持つＳｎメッキ銅合金薄板は、挿入力が
小さくかつ離脱力が大きいとともに、焼鈍による接触抵
抗の増加が少ないところから、自動車のエンジン廻りの
ような過酷な高温環境下におけるトラブルの発生が特に
少なく、従って、優れたコネクタを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のＳｎメッキ銅合金薄板の断面説明図
である。

【図２】この発明のＳｎメッキ銅合金薄板のＣｕとＳｎ
を主成分とする拡散合金層を平面から見た電子顕微鏡組
織写真である。

【図３】この発明のＳｎメッキ銅合金薄板のＣｕとＳｎ
を主成分とする拡散合金層を平面から見た電子顕微鏡に
よる組織の写生図である。

【図４】この発明のＳｎメッキ銅合金薄板の断面説明図
である。

【図５】この発明のＳｎメッキ銅合金薄板の断面説明図
である。

【図６】この発明のＳｎメッキ銅合金薄板のＮｉとＳｎ
を主成分とする拡散合金層を平面から見た電子顕微鏡組
織写真である。

【図７】雄コネクタを雌コネクタに挿入した状態を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１銅合金薄板、２ＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金層、３ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層、４溝、５粒状区画、６雄コネクタ７雌コネクタ８Ｃｕ下地層９Ｎｉ下地層１０ＮｉとＳｎを主成分とする拡散合金層、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】銅合金薄板、銅合金薄板の上に形成され
たＣｕ下地層、Ｃｕ下地層の上に形成されたＣｕとＳｎ
を主成分とする拡散合金層、ＣｕとＳｎを主成分とする
拡散合金層の上に形成されたＳｎまたはＳｎ合金メッキ
仕上げ層からなり、前記ＣｕとＳｎを主成分とする拡散
合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する
側が溝により粒状区画に区切られた構造を有することを
特徴とするＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板。
【請求項２】銅合金薄板、銅合金薄板の上に形成され
たＣｕ下地層、Ｃｕ下地層の上に形成されたＣｕとＳｎ
を主成分とする拡散合金層、ＣｕとＳｎを主成分とする
拡散合金層の上に形成されたＳｎまたはＳｎ合金メッキ
仕上げ層からなり、前記ＣｕとＳｎを主成分とする拡散
合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する
側が溝により粒状区画に区切られた構造を有し、その粒
状区画の大きさは平均粒径：０．１〜５μｍの範囲内に
あることを特徴とするＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金
薄板。
【請求項３】銅合金薄板、銅合金薄板の上に形成され
たＣｕ下地層、Ｃｕ下地層の上に形成されたＣｕとＳｎ
を主成分とする拡散合金層、ＣｕとＳｎを主成分とする
拡散合金層の上に形成されたＳｎまたはＳｎ合金メッキ
仕上げ層からなり、前記ＣｕとＳｎを主成分とする拡散
合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する
側が溝により粒状区画に区切られた構造を有し、その粒
状区画の大きさは平均粒径：０．３〜３μｍの範囲内に
あることを特徴とするＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金
薄板。
【請求項４】銅合金薄板、銅合金薄板の上に形成され
たＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金層、ＣｕとＳｎを
主成分とする拡散合金層の上に形成されたＳｎまたはＳ
ｎ合金メッキ仕上げ層からなり、前記ＣｕとＳｎを主成
分とする拡散合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上
げ層に接する側が溝により粒状区画に区切られた構造を
有することを特徴とするＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合
金薄板。
【請求項５】銅合金薄板、銅合金薄板の上に形成され
たＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金層、ＣｕとＳｎを
主成分とする拡散合金層の上に形成されたＳｎまたはＳ
ｎ合金メッキ仕上げ層からなり、前記ＣｕとＳｎを主成
分とする拡散合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上
げ層に接する側が溝により粒状区画に区切られた構造を
有し、その粒状区画の大きさは平均粒径：０．１〜５μ
ｍの範囲内にあることを特徴とするＳｎまたはＳｎ合金
メッキ銅合金薄板。
【請求項６】銅合金薄板、銅合金薄板の上に形成され
たＣｕとＳｎを主成分とする拡散合金層、ＣｕとＳｎを
主成分とする拡散合金層の上に形成されたＳｎまたはＳ
ｎ合金メッキ仕上げ層からなり、前記ＣｕとＳｎを主成
分とする拡散合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上
げ層に接する側が溝により粒状区画に区切られた構造を
有し、その粒状区画の大きさは平均粒径：０．３〜３μ
ｍの範囲内にあることを特徴とするＳｎまたはＳｎ合金
メッキ銅合金薄板。
【請求項７】銅合金薄板、銅合金薄板の上に形成され
たＮｉ下地層、Ｎｉ下地層の上に形成されたＮｉとＳｎ
を主成分とする拡散合金層、ＮｉとＳｎを主成分とする
拡散合金層の上に形成されたＳｎまたはＳｎ合金メッキ
仕上げ層からなり、前記ＮｉとＳｎを主成分とする拡散
合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する
側が溝により粒状区画に区切られた構造を有することを
特徴とするＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板。
【請求項８】銅合金薄板、銅合金薄板の上に形成され
たＮｉ下地層、Ｎｉ下地層の上に形成されたＮｉとＳｎ
を主成分とする拡散合金層、ＮｉとＳｎを主成分とする
拡散合金層の上に形成されたＳｎまたはＳｎ合金メッキ
仕上げ層からなり、前記ＮｉとＳｎを主成分とする拡散
合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する
側が溝により粒状区画に区切られた構造を有し、その粒
状区画の大きさは平均粒径：０．１〜１．５μｍの範囲
内にあることを特徴とするＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅
合金薄板。
【請求項９】銅合金薄板、銅合金薄板の上に形成され
たＮｉ下地層、Ｎｉ下地層の上に形成されたＮｉとＳｎ
を主成分とする拡散合金層、ＮｉとＳｎを主成分とする
拡散合金層の上に形成されたＳｎまたはＳｎ合金メッキ
仕上げ層からなり、前記ＮｉとＳｎを主成分とする拡散
合金層は、ＳｎまたはＳｎ合金メッキ仕上げ層に接する
側が溝により粒状区画に区切られた構造を有し、その粒
状区画の大きさは平均粒径：０．２〜１．０μｍの範囲
内にあることを特徴とするＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅
合金薄板。
【請求項１０】前記銅合金薄板は、Ｎｉ：０．５〜３
重量％、Ｓｉ：０．０８〜０．７重量％、Ｓｎ：０．１
〜０．９重量％、Ｚｎ：０．１〜３重量％、Ｆｅ：０．
００７〜０．２５重量％、Ｐ：０．００１〜０．２重量
％、Ｍｇ：０．０００３〜０．２重量％、Ｐｂ：０．０
０１〜０．０１重量％を含有し、さらにＣｒ、Ｌｉ、Ｉ
ｎ、Ｂａ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、ＲｈおよびＩｒのうちの
１種または２種以上を合計で０．０００２〜０．０５重
量％を含有し、残りがＣｕおよび不可避不純物からなる
組成を有する銅合金からなる銅合金薄板であることを特
徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８または
９記載のＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合金薄板。
【請求項１１】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９または１０記載のＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合
金薄板からなるコネクタ用板材。
【請求項１２】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９または１０記載のＳｎまたはＳｎ合金メッキ銅合
金薄板で作られたコネクタ。