JPS58221291A - 電気接続用銀被覆銅材料 - Google Patents

電気接続用銀被覆銅材料

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JPS58221291A
JPS58221291A JP10328282A JP10328282A JPS58221291A JP S58221291 A JPS58221291 A JP S58221291A JP 10328282 A JP10328282 A JP 10328282A JP 10328282 A JP10328282 A JP 10328282A JP S58221291 A JPS58221291 A JP S58221291A
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layer
alloy
bath
plating
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Shoji Shiga
志賀 章二
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Furukawa Electric Co Ltd
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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】 本発明はCu又は(、Tu合健からなる基体上にAg又
はAg @ &を4&潰した磁気接続用@科、待に各種
腐食R4や1%11蔓において艮好な磁気接続特性を艮
勘j副保持する蛾仮譲肩材料に関Tるものである。
Cu又はCu@進、例えばベリリクム鋼、りん前肩。
R南、キュプロニッケル寺の一堵的、m械的特性と、A
g又)t Ag @ &、例えばAg−N i、 Ag
−1n、Ag−8b寺の耐健性及び磁気的特性とを経断
的に活用Tるため、創省を基体とし、その上に後者を被
遣した銀波4鋼材料が噸気償続用材料として、コネクタ
ー、スイツf等の接触点、端子等に用いられている。特
に微!!4流の磁子A器では、4気戻続部の劣化が攻確
的欠陥となり易いため、幽恢復鋼材料は不i■大の材料
とされている。
AgはjT筺ノ^であるため、経p的理teからpJ及
的に4<ftJlすることが安水されており、4気的、
櫃械的には4くすることがでさても、妨@ +4’(、
化学的には薄さが制約される場合が多い。例えは基体で
めるUu又はCu合逮とAg仮1虐との黙九敗により、
CuがAg表曲に銀山してR化し、−気接続待8ニアa
′ガ化する。このような曳或はへg仮遣ノーが4くする
にしたがい加速的に種火する。またAg被握ノーが4 
< fxるとピンホールが増力0し、該ピンホール?ブ
トして基体であるCuが腐成し、このノイ貫による体積
」臂加によってノイ食蜀がAg表曲に繕出するよつにな
る。このような物@的、化学的劣化に加えて、4爪接続
に伴う圧力、待にf#!I!lll1二よる損械的厚耗
も)JIJr>す、相乗的にp気憎続特性をガ化する。
鴫>2を接続用何科には、4式接枕待庄の外にi械ぼり
刀目工注、11HMJI注、半田1クーけ″注尋、刀0
工組豆で工程に必要な特注も要求される。4気戻続用駅
肢億鋼材料について、峨気償続特庄の劣1とを藺止し、
υ1」工組、iZ”C工程イニ必妥な特注を付与する之
め、種々の対策か汀なわれている。例えばAg * a
t を二代疋てAg−Cu、Ag−4n寺の合金を破億
して爾4蛙牲を改害しているか、削把慴理的化字的劣1
ヒのめ止には期待でさない。また黄銅からなる基体に対
し、Cuの中1田膚を設けてAgを破禰Tることにより
Zn分の血故4N−1カ止しているが、 Cu目身の仏
敢肪止には無力である。またUu又はCu@掟からなる
基体に対し、INiの中1出ノーを設けてAgを1「f
ることにより、基体とAg被債ノー千目互の鉱敢ン勿止
し℃いる。
これによれは伯、!:L鉱故を荷動に藺止でさるところ
から広く利用されている。しかしながらAg中の酸系透
過速度が大さい定め、尚蟲工程を経たり、使用中に船に
さらTと、Ag仮僕ノーを通過した1夜系(02)によ
りN簾中1出1mの表囲が酸化し、Ag坂譲ノーが剥離
し易くなる欠点かあり、Ag即約のためAM破遣j−の
厚さを4くすると、この1頃同が一ノー顧者l:なり、
峨気接続嘩畜の元になる。
不発明はこれにmh種々検討の結果、6橿のノイ健旧環
境や尚11髪g二8いて、−気J愛続特性を長期間保持
することがCさる鴫気膚続用銀仮榎南付料を開発したも
ので、Cu又はCu台逮からなる基体上に、Ag又はA
g@戚膚を設けた4^接続用@料において、基体上にI
NK、CO又はその合金からなる厚さ0.05μ以上の
第1中INノーをル成し、第2中1田ノー上にCζSn
、 In、 Zn、 Cdの内何れか1棟又はそり合菅
からなる第2中rid mを、Ag又はAg合盆膚の厚
さの1%以上の厚さに形成し、第2中闇膚上l二Ag又
はAg合mノーを設けたことを特徴とするもので154
+。
即ち、不発明は第1区に示すように、Cu又はUu金合
金らなる挑体11+上に、INtlco又はそり台孟か
うなる厚さ0.05μ以上の第l中聞IVIi t23
を形成し。
第1 中1iaJIi 12J上r: Cu、 Sn、
in、 Zn、 CdvVQJ、aJれか1種又はその
合金からなる第2中1&i1層(3)を形成し、第2中
1田ノー上にAg又はAg@迫ノー(4)を設けたもの
である。
基体+II IImは目的、用遂に沁じてCu及び各種
Cu合金の中から選択して使用する。例えばコネクター
、スイッチ寺の用遂にはりん釘鋼、R鋼−ベリ9’)ム
綱寺のバネ任の商いものを使用するとよい。541中聞
膚(2)はNt、CO又はその合迫1例えばiNx、c
oの外1it−Co、N1−1+’e、 Nl−玖IN
i −co−P−jj U) O迫力67!:す、その
厚さを0,05μ以上、韮ましくは(1,1〜2μとす
る。#&2中++jb曽(3) &t Cu、 Sn、
 In、 Zn、Cd tDF’cJHuJれか1橿又
はその合金、5uえばCu−8n−Cu−Zn。
Zn −Cd、 Bn−1n、 Zn−Nt、;jn−
”l、n寺の合金からなり、その厚さをAg又はAg 
@ffl )m 14Jの厚さの1%以上。
磨ましくは5〜20%の厚さとする。またAgXはAg
@址ノm (4) )まAgのタト、谷檀Ag台達、例
え#iAg−、−1’J l、 Ag in、 Ag−
ett、 Ag稲b 等U) 合12 t)’ 用イb
 tL 6゜第1中聞IfIIIt2Jは基体illか
6(7JCu鉱故バリヤーとして−くと)(に機械面強
度及び耐良′注が浚れてい5− る定め、峨気摺動接魚等の耐)≠耗性に有効に作用し、
基体tlJの腐成を藺止し、特にAg又はAg合金ノー
(4)のピンホール?介して基体(IJが激しく 4 
鍵T)3υ?i’功止するもので、第l中1田ノtII
I(2)の厚さを005μ以上としたのは、これ禾を両
の厚さでは削記効来を十分に発揮することかでさtいた
めでめる。
第2中1田Jilt 13)の薔元索は八gに1溶で、
酸系(0りとの親和力が人さいため、114+扇時にA
g又はAM合金層14Jを透過する酸素を凌先的i二面
収して第l中聞ノー(2)の酢化’に+4/j止し、か
つ5i81中1山ノー(2)でめるrQ5CO又はその
合金とも倣−ながら同浴するため、第1中1m膚とAg
又#まAg@遊/111114)ンA向に接肴し、損械
的、熱的な作用に+111gえ優るようになる。また第
2中間ノー(31の谷元素がAM又はAg@逮膚(4)
に−浴するとAg又はAg@址ノー(4)の強Ifを同
上し、#磁性や耐罷を過剰に害さない軸頭において、耐
摩耗性などの点で鴫=A僧椀用材料としての特性に有利
にrμ用する。
史にAgの最大の匈点の一つである1lij 、fc!
の尚−環1での酸素透過によるド地lN1)―の酸化に
よる 6− A艦を!力比「るにも有効である。@2中聞ノーのこの
fr用のノ京理は必しずしも明らかでないがAg中に拡
散し−CC八人索乞蒲収′[Φためと推される。史に又
、1流1乙7巧良に対してこれを・経減する1唄同を示
す。しかして−A2中1田)曽(3)の厚さなAg又は
Ag合逮1m t41の厚さの1%以上の厚さとしたの
は1%未綱の厚さC1・ま上6ピ効米が慢りれないため
である。面、開用条件にもよるが、81刺/よ厚さtば
辱4性や両度1!+:をmなう恐れがあり、5〜20%
の厚さとすることが呈ましい。
Ag又tまへg合遼tvm t4Jは八gのnする置れ
之導磁性と耐酸性に基づさ、鴫4僧続醜H目を受けもつ
もので、その厚さは用達によりSなるが、口」泣面に傅
くすることが経&Ir丙に旭まれ℃8す、通量1μ橿度
でめるが不発明によれは0.1〜0.2μの4膚として
も、嵯気僧続持を長期1−保持TることがCさる。
面、基本上に弔1中1田虐、第2中1出ノー、八g又は
Ag合迫ノーを層状(二設けた例について説明したが。
これに1涙るものでtまなく、目的、用達に応じて基庫
全IIIIは灼れ必要l:応じて部分1G、例えばスト
ライブ状やスポット状に設けてもよい。また基体と第1
中1爛J曽との1出(二重1中1山膚の爾右曲を改善す
るため、ド地メッキを利用したり、ろう材乞設けて併有
させ℃もよい。これ寺密4r注を改善するj曽をdして
基体7c:A (/J拡故、ノー目俸刀為らの拡散≦二
よる14畜についても、本発明に8ける!41中1川ノ
ー及び第2中1山膚は督効に作用するものである。よた
嘔気後続材料は鴫沌償点と共に夕くの場合、半田付けな
どによりプリン)、4+j5Lに11!llボされるが
、不兄明材4+は、かかる半田付Gすに愛れでいる。
このよつな本発明材料は任意の万詠l二より装造T金こ
とができるか、待(ニー気メッキXtまスパッタリング
などの乾式メ、ツキg二よりm 4 ’T ’)ことが
戒も使手りである。
以トー、4発明を実施例について説明する。
実施例ill 厚さ0.2麺のベリリウム−条(Cu−1,7w 1%
Be −0,15wt%fNj+Uo)をに法g二より
脱脂し、キリ ンス故で洗浄してからF紀へ府をノ利い
てΔ1−小’vtowt%Co@盆をlJ、1μの厚さ
にメッキして第1中1問膚を形にし、’f: ノ上CF
 gd B lfi ’4tFf4 イl: Cu−3
0w1%Zn合菫’YO,15μの厚さにメッキして第
2中I!Iノーを形1戎し之。これにド記C浴を用いて
Agストライクメッキした後、ドgc!i)渣を用いて
Agを1.5μの厚さにメッキし、本発明材料を製造し
た。
(A %  )  lNi80n      2401
/l     浴温         40℃CoM(
J41517/l  4流密度  4A7’dm”11
Ji C1x    2011/!l   メッキ時1
fa   1Oseck4s But   301/1 (B浴)Cu(2J    301/II  ?fim
     40℃′1Jn(CN)z  lO1/l 
 4mg1J(4νdm”lNaCN   、  50
1/i   メッキ時間  10Sec1’QaaCU
s   309/1 (C1fiJ AgCN    39/i  浴1  
 室温KCN   5011/l4me11度7,5A
/dm”メッキ時間  7dec (i)浴)AgCN     50みl  浴1   
  室温KCIN     901/ノ  4流密度 
  3人/dm2メッキ時聞  50Sec 実施例(2) 9− 実施例(1)に3いて、B浴に代えてド紀浴を用い、第
l中聞層上(二f3nを0.08μの厚さ5ニメツキし
て第2中間膚を形成し、七の上に実施例filと同様に
してAgを1.5μの厚さにメッキし、本発明@糾を製
造した。
Na2an(Js  1001I/V  浴温60℃N
a0M    101/l  4流密2 1vdm2メ
ッキ時1m  2 (J S e c実施例(,3) 実施例(1)において、B浴に代えてドdピ浴を用い、
第l中間ノー上にinを0.2μの厚さにメッキして第
2中聞rf4を形成し、その上に実力匝例filと同様
にしてAg乞1.5μの厚さにメッキし、A兄明崎料を
装造した。
1n(j3Fa)s   250Ii/A      
gm         ’IN(mNk44BFa  
 5011/II   t4im、fB度  4A/’
dm2HsBUa     15J/)    メッキ
時IMI    12sec実厖例(4) 実施例ill (二おいて、B浴に代えてF紀浴3用い
、第l中+ie Jm 上1: Ccl−15wt%z
n@逮kO,1μの厚さ−10− にメッキして第2中1副ノーをル戚し、その上に実力山
側(1)と同様にしてAgを1.5μの厚さiニメッキ
し、本発明材料を製盾し之。
Zn(CF4)2301/l   浴温50℃ca(a
N)z15yitt   <流m+芙3ん/d m 2
NaCN    6011/l   メッキ時間  6
8eCNaUl−1269/’1 実施例(5) 実施例山に8いて、B浴に代え′Cド記浴を用い、41
+−P+iltIjm上+二eu−40w1%Sn合盆
kO,2μの厚さにメッキして第2中1圓ノーを79成
し、その上に実施例Ill ト同44にしてAg k 
1.5μの厚さにメッキし1本発明材料を装線し之。
NazSn(Jm   100&/J   mm   
   65℃Cu ON     13jl/13  
4m沼K    21V””N a CN     2
51/l    メッキ峙1ffl    15Sec
NaC)H15&/J 比較例(1) 実施例illにおいて、入浴及びB浴によるメッキを首
略し、第1中imノー及び第2中間ノーを形成fること
なく、ペリリクム鋼条上に直接C眉と1)浴を用いてA
gを1.5μの厚さにメッキし、飯破遣鋼愕料7al−
製造した。
比較例(2) 実m@f1月二おいて、B浴l二よるメッキをd1嗜し
、第1中1山膚上に直膚C浴とD府を用いてAMを1.
5μのI!jLさにメッキし、*M鼓−鋼材料を装線し
た。
it奴例(3) 実力山側(2)において、B浴I:よるメッキ時間乞坦
<nd シ、第1中1田ノ曽上にSnを0.O1μの厚
さにメッキして第2中1副膚全形1戎し、その上g二実
彪・圀t2Jと向4求にしてAg乞1.5μの厚さにメ
ッキし、銀仮債嗣@#Fを装通し之。
このようにして装線した谷藏彼攬鋼付料をプレス加工に
より%最小内径3.2 gのバルクヘッド型コネクター
(リセプタクル〕に成型し、これを時効処理(280’
Cの一度で2時1田加黙)しCl91建のバ;11−特
性とし、これにA′−映検凝コネクタービン(直f杢3
.35m)を100回伸人出した後、―l宣40℃、相
対湿度90%の$囲気中に7211舎1司放1し、これ
に削記模擬コネクタービンを挿入してコネクタ一部の4
’idt抗を一ボした。これをプレス成型直後の峨)a
抵抗と比較して第1表に丞T0面、時効処理は少鑞の墾
気が残留(lasHg以ド)T6減圧′g3内で行なっ
た。
第  1  表 弔1衣から明らかなようd二本光明材利eばコネクター
ビンを100回i申人出後、加湿雰囲気中に放置−13
− しても1ない抵抗値に留まり、外−上も実帛なく、侍に
実施例(2)のSnを第2中1山ノーとじ℃用いた何科
は綾」ν〕氏抗頑?示し、第2中闇ノーにはSnが液層
であ金ことが判る。この顧問は実施例(5)のCuCu
−4Q%Sn合並を弔2中1川膚として用いた材料にも
見られる。
これに対し比較例fi+の@料では時効処理により既に
褐色点状の変色が起り、商い抵抗+mンボした。
またiJS¥i例(2)、tdJの材料は外−上興冨は
なかったがコネクタービン伸人出により、部分的にAM
の4耗が王じ、基体上にノb戚したIQt−Co合ゼノ
ーの4出が見しれ、υo ti 4 m爪巾に奴直後は
尚い抵抗値をボした。特に比較例(,341JJように
第2中1出膚と第2中1出膚をル成した材料でも、第2
中1出膚の厚さがAg破遣膚の厚さの1%以ドでは光分
な効果が漫らオLないことか判る。
実施例(6) 厚さiJ、32as+のりん青南条(Cu−7,5wt
%:’3n−0,05wt%P)ti法によりJ況#i
V 、酸洗して刀λらF記λ浴を用いてINiを()、
3μの厚さにメッキし、41中1田膚を形−14− 成し、その上にF紀Bl浴を用いてSnを0.1μの厚
さにメッキして582中1司ノ曽を形成した。これに実
施例fi+と同様にしてAgを2μの厚さにメッキし、
本発明@料を装造した。
(AI浴)N關04 2401/ノ Ifi−4001
”J j C4x     509/il    4m
1Jf#jt     5A/din”tit幻s  
 3υjl/l    メッキ時Is   20Sec
(H1浴) 5nack  100.@/A  浴温1
5’cHzS(Ja   5011/14  4m田K
   24”m”ニカワ   311/It   メッ
キ時1川  78ecβ−)−ノトール    1y/
! 実抛例(7) 実jJ山側(6)において、fll浴に代えてFdd浴
?用い、第1中1川層上にCuto、1μの厚さにメッ
キして第2中聞J−を形成し、その上に実施例111と
同様にして1kgを2μの厚さにメッキし、不発明匈料
を装造した。
Cu8042υoiii   mm    30℃ki
sS(J42511/l   4meBBt   2A
/dm”−JJワ    3ppm     メッキ時
間  14sec実施例t8J 実施例(6)に6いて、B1浴に代え℃ド紀浴を用い、
第1中間ノー上にZnを0.1μの厚さにメッキし゛C
第2中間J−を形成し、その上に実7Illi例ill
と同様にしてAgを2μの厚さくニメッキし、不発明材
f1を製造した。
Zn(CN)2   6oi/i       hm 
        至taiSJ a CN    40
1/it    4mm度   1人、’ctmaN 
a 01−1    ?301/Jl    メッキ時
+m   3oSec実施例(9) 実施例t6Jにおいて、Bl浴C代えてド記浴乞用い、
第1中聞膚上にeu−1t)wt%dn台達?0.1μ
の厚さにメッキして第2中1副ノーを形成し、その上に
実施例tlJと同様にしてAgを2μの厚さにメッキし
、4発明材料を製造した。
K2Sn ol    3011/l    Ifi!
      60℃Cu CN       401/
l       4’tlf、fすfK     51
V山がK CIN     651//l     メ
ッキ時間  5SecKUil     151/1 比奴例(41 実施例(61二おいて、A’浴と81府によるメッキを
白略し、第l中1fflj−と第2中間〕曽を形成する
こと/1く、りん前肩上に麿戻へgを2μの厚さにメッ
キしてm被償4i材料を装線した。
−17− 比較例(5) 実施例(6)において B+浴によるメッキ/1/省略
し、581中聞ノ端上にAgを2μの厚さにメッキして
鈑仮櫨@材料t’d迫した。
比較例(6) 実施例(6)において、AI浴によるメッキを酉略し。
りんmm上に直i妾Snを0.1μの厚さ5ニメツキし
その上にAgを2μの厚さシニメツキして蛾破膚鋼材料
yxd造した。
比較例(7) 実施例(7)において、AI冶によるメッキを6略して
銀波4L綱付料を装造した。
比較例f87 実m 例+8)に8いて、A′府≦二よるメッキtぎ略
して敞M億@材料を装造した。
比較例(9) 実m例O)(二おいて、A1浴によるメッキを百帖して
−e遣嗣愕料を製造した。
w:、収例四 実施例+6)において、5PI2中闇膚のメッキ時間を
18− 坦諦し、第2中1副ノーの厚さ乞0゜O1μとして一被
潰44@料を製造した。
比較例Uυ 実m、例(71二おいて、弔2中1山膚のメッキ時1−
を虜−し%fI2中聞Jl#の厚さを0.O1μとして
姻仮−鋼何料を装線した。
Lt咬例U21 比較例(4)におい℃、Agを5μの厚さにメッキして
綱板4鋼材料を製造した。
このよう≦ニして製造した6銀被遣南何料を層緬4リレ
ー償点に成型カロエし、藺脂成型とリレー便用の11出
の特注3株証する之め、200℃の一1菫で1 2  
QrkRmm64  し 、  こ れ kdjArf
  4 0  C、(’11  X寸m1髪90%の4
u5気中に144峙1田戒にしてから鴫気戻櫨抵抗と半
田Ifけ注を試歌し1こ。よた180°田庸曲げ誠碩を
汀なって彼復膚の刺繍ト伏恵を一祭しlこ。
これ寺の結果を第2衣に示す。5゜ 同、膚橢抵仇tま、直径8繻のAg椰乞1001の何厘
でプ甲し当ててIAの4−を7丸し1:副層し之。また
半田付(す牲は235Cの諷反に保持した共晶半田浴中
に3秒間浸漬して半田のl謔れ1釦槓宏求め之。
第   2   表 第2表から明らかなよに不兄明の実施例(6)、(7八
(8)、(9)による何科tま何れもA■lノーの厚さ
が3ffである比較例113の61科と同等の4気接続
特注を示し、中でも第2中間膚にSn又は8n@址を用
いた実識例(6)、19)の材料では待5二凌れ℃いる
ことが判る。
これに対し、第l中聞ノ曽又tユ/及び第2中1圓ノ曽
を画略した比較例t4J、(j)、 1ris、(7)
、(8八(9)の@料では特注の劣化が者しく、第1中
闇ノー及び弔2中lid ノm Y形成したものでも、
$2中1爛ノ曽の厚さがAg破握ノーの厚さの1%以ド
′Cある比較例U呻、1Mの材料では特性のガ1こを的
止丁◇ことかでざないことか判る。
同、−気メツキ法により製造した疎仮援鋼材料に二つい
て睨明したが、これに限るものではノよく、イオンブレ
ーティングやスパッタリング等の乾式法又は機械的クラ
ッド法にまり製造したものでも同(着の効果が慢りれる
ものである。
このように本兄明材料は、4気接続待牲が償れ、かつ6
m腐鍵魂魂や扁諷1支において特性が劣化−fることか
な(、鍋価なAgの使用1b6約することもでさる寺顧
7な効果を奏Tるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本兄明り料の一例を小丁説四図Cめる。 ■、基体  2.第191問ノー  3.第2中1司1
−21− 4、 Ag 被(」11ノー−I 22−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 tl)Cu又はCu@彼からなる基体上に、Ag又はA
    g合並ノーを設けた4気接続用何科g二おいて、1体上
    にへム、CO又はその合金からなる厚さ0.05μ以上
    の!s1中聞ノー全形成し、第1中j廟ノ緬上にCζQ
    l八砥Cへの6何れか14fi又#2七の合鎗からなる
    42中間膚をkg又は・Ag合金層の厚さの1%以上の
    厚さに形成し、第2中藺膚上にAg又はAg合曽1ti
    l k設けたことン特徴とする4気接続用銀仮遣嗣材料
    。 t2741中間層上(二Sn又はSn合金からなる第2
    中1mノーを形成する待、fF請求の範囲第1項記載の
    鴫気按―用淑被櫨鋼材料。
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