JPS61151914A - 接触子 - Google Patents

接触子

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JPS61151914A
JPS61151914A JP27317884A JP27317884A JPS61151914A JP S61151914 A JPS61151914 A JP S61151914A JP 27317884 A JP27317884 A JP 27317884A JP 27317884 A JP27317884 A JP 27317884A JP S61151914 A JPS61151914 A JP S61151914A
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plating
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JP27317884A
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一彦 深町
川内 進
修一 木村
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Eneos Corp
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Nippon Mining 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】 発明の分野 本発明は、チタン鋼母材に接点用金属として錫または錫
合金をめっきしたチタン銅−錫系接触子に関するもので
ある。本接触子は高温使用下でめっき層の耐剥離性に優
れ、電子機器の内部に組込んで使用した場合にも高度の
信頼性をもって動作する。
発明の背景 チタン銅は帯条材あるいは線条材のものがあり1、一般
にバネ接点材料として電子機器部品などに多く使用され
ている。例えば回路接続用のコネクタの接触子として使
用する場合は、接触抵抗、半田付性あるいは耐食性を向
上させるため、表面接点用金属として金、銀等の貴金属
をめっきして用いられる場合が通例であった。チタンと
貴金属の複合接点材料は、高価格でありそして貴意性が
低いため、主に産業用機器あるいは高度の信頼性を要求
される民生用電子機器を対象としてのみ用いられてきた
。一方、一般用の民生用電子機器においては、価格や、
量産性の点から母材としてりん青銅を用いそして表面接
点金属として錫または錫合金めっきした接触子が主に用
いられている。
電子機器の内部に接触子を組込んで使用する場合、機器
内部が通電による発熱のため100℃前後に層温するか
ら、接触子はこのような比較的高温に長時開法されてい
ることになる。加えて、電子機器は機械的振動を受ける
ことも多い。例えば、自動車電装回路において多数の接
触子が使用されるが、これらは長期の振動下に置かれる
りん青銅−錫系接触子をそうした環境下で使用するとめ
つき層が剥離しやすく、接触不良を起しやすいという欠
点が認識された。母材と表面層との間でりんの濃縮と酸
化及びカーケンダールボイドの生成により接合強度が低
下することに起因するものと考えられている。そこで通
常は、0.5〜toμm程度の薄い銅下地めっきを施し
ているが、こうした薄い銅下地めっき層では剥離防止対
策として必ずしも満足すべきものでなく、充分の効果を
得るには2μ以上もの厚い銅下地めっきが必要であり、
商品化には問題があった。
こうした比較的苛酷な使用環境の下では、母材としてり
ん青銅よりもチタン銅を用いる方がバネ性等の面からも
好ましく、従ってチタン鋼母材に貴金属に替えて安価な
錫あるいは錫合金表面接点金属を用いる接触子が考慮さ
れた。
チタン銅−錫系接触子においては、りん青銅−錫系接触
子IC0,5〜toμm程度の薄い銅下地めっきを施し
たのと同じく、銅下地層が絶対に必要であると考えられ
た。
すなわち銅合金−錫系接触子を構成する場合、銅合金表
面には製造工程に起因する無数の微細欠陥が存在するた
め、銅下地めっき層を省略すると、表面接点金属が多孔
質となり、耐食性半田付性あるいは接触抵抗の経時劣化
が促進される。外観も非常に悪い。したがって、銅下地
めっき層を省略することは従来技術では考えられないこ
とであった。
こうした理由で、銅下地を有するチタン銅−錫系接触子
が試行されたが、この材料系により構成される接触子に
も大きな欠点があることが明らかと々つた。すなわち接
触子が使用されている雰囲気が高温度になる場合、ある
いは接触子の導体抵抗や接触抵抗によるジュール熱のた
めに接触子の温度が高温に上昇する場合、接点金属の錫
あるいは錫合金層が銅下地層の存在にもかかわらず剥離
し接触不良を招くことである。チタン銅−錫系の複合材
料の加熱による両層の接合不良の発生はこれまで知られ
ておらず当然その対策の報告例もない。
発明の概要 本発明は上述のような、チタン銅−錫系接触子における
欠点を解決することができたものであって、基本的には
接点用金属として錫またはその合金、ばね母材としてチ
タン鋼を利用し、予想外にも、従来その間に施すことが
一般的であった銅下地めっき層を省略することにより、
上述した剥離問題が解決されうろことを見出したもので
ある。
さらには、チタン銅母材と接点用金属の中間層としてニ
ッケル層を施すことKよって有効に剥離を防止し得るこ
とを見出した。
こうした予想外の結果が得られたのは、近年の圧延およ
び熱処理技術の進歩により、母材としてのチタン銅表面
の微細欠陥が低減し、錫あるいは錫合金めっき層を直接
形成しても充分の接合強度が生じるためと思われる。チ
タン銅−錫系においては、理由は定かではないが、銅下
地層は剥離問題の上では有害なのである。錫あるいは錫
合金を直接チタン銅母材上に形成しても外観の悪化は心
配された程でなく、充分に許容範囲内にある。ニッケル
層を下地層として介在させると、耐剥離性は非常に向上
ししかも外観も良好である。
斯くして、本発明は、チタン鋼母材と、該母材上に形成
される接点用金属としての錫あるいは錫合金めっき層を
備える接触子、更にはチタン銅母材と、該母材上く形成
されるニッケル中間層と、該ニッケル中間層上に形成さ
れる接点用金属としての錫あるいは錫合金めっき層を備
える接触子を提供する。
発明の詳細な説明 本発明においては、チタン鋼の条、シートIF。
めっきした後接触子に成製するのが通例であるが、チタ
ン銅条等を接触子に成型した後めっきするのも妨げ々い
。ここでは前者に基いて説明する。
チタン銅とは公知の銅合金であり、一般にチタン0.1
〜5wt%を含み残部鋼及び不可避的不純物からなるも
のである。
チタン銅系は、インゴットから圧延、熱処理等の工程を
経て製造されるが、各工程技術の進歩により表面性状の
きわめて良好なものが製造しうる。
本発明で取扱うチタン銅条は、Rmax 2μm以下で
ありかぶ\り等のめりきくピンホールを生じさせるよう
な欠陥の少い表面特性を有している。
チタン鋼条は、アルカリ脱脂、電解脱脂、酸洗、水洗等
の所定の脱脂、活性化処理を公知の態様で施され、必要
に応じニッケル下地めっきを施した後、錫あるいは錫合
金のめっきが施される。錫あるいは錫合金のめつきは、
電解めっき、および無電解めっき、あるいは溶融めっき
のいずれでも実施できる。さらに錫あるいは錫合金のめ
つきは電解めっきおよび無電解めっき後、めっき層を加
熱溶融処理することも何ら妨げない。
錫合金としては、一般にはんだ材料として知られる鉛、
ビスマス、カドミウム、アンチモン、インジウム、アル
ミニウム、亜鉛等を一種以上含むものを包括するもので
ある。めっき条件は従来と変ることはない。電解めっき
浴としては、錫酸カリウム、錫酸ナトリウム、塩化第−
錫等を使用してのアルカリ浴、しゆう酸浴、ホウフッ化
浴、硫酸塩浴、フェノールスルホン酸浴等がいずれも使
用できる。溶融めっきは、所定の7ラツクス水溶液(Z
nC11の40°Beの水溶液)に1〜2秒浸漬後溶融
めっき槽VC10秒程度浸漬し、エアープローによりめ
っき層の厚さを適宜調整する所謂溶融めっきが代表的で
ある。
剥離防止効果は錫あるいは錫合金めっき層の厚みに依ら
ないが、経済性、あるいは生産性の観点から1〜4μm
程度が一般的である。
また、ニッケルめっきは、電気めっきおよび無電解めっ
きのいずれでも良いが生産性の点からは電気めっきのほ
うが析出速度も早く、低コストであり、推奨できる。め
っき厚は、加熱による剥離に影響を与えないが、あまり
厚いとニッケルは展  ]4延性が必ずしも良好ではな
く、加工に際し、クラックを発生し易いため1μm以下
の比較的薄いものが望ましい。
以上の処理を終えたチタン銅−錫めつき条あるいは錫合
金めっき条は接触子に成をされる。
不発明に従って作成された接触子は高温下での使用中に
もめつき層の剥離を生じない。例えば105℃の温度で
600時間保持した後90@曲げ剥離試験を行っても剥
離は全く生じない。
実施例 5(1wt%Ti残部鋼および不可退的不純物からなる
チタン鋼条をアルカリ脱脂、電解脱脂モして酸洗中和後
各種のめっきを下記の条件で施した。
浴組成  NiSO4・6Ht O240ji/INi
 C126Ht O4511/1 a、 Bo、        309/1浴温 50℃ 電流密度 5A/dm” 錫めっき条件 浴組成  硫酸第一錫      70g/)硫酸  
      100g/! クレゾールスルホン醗   100.!9/1ゼラチン
        2g/! べ一タナ7)−Al   t5i/1 浴温 25℃ 電流密度 3A/dm’ 浴組成  はうふつか第1錫  150g/ノは5ふつ
か鉛     sog7t はうふつ酸     125.1iI/lはう酸   
   259/1 ペプトン       511/1 浴温 25℃ 電流密度 2A/dm” 浴組成     60wt%Sn−40wSn−4O浴
温  !120℃ フラックス   塩化亜鉛(40B≦)こうしてめっき
された条を接触子に成型した。そして105℃において
600時間加熱した後90゜曲げ試験による剥離試験を
行った結果表1に示すように剥離は認められなかった。
尚、す70−処理は電気炉において600℃の炉内温度
で10秒間保持して施した。
比較例 下地めっきを下記の条件で施した銅めつきを用いた他は
実施例1と同等にして接触子を作成し、剥離試験を行っ
たところ表1に示すように剥離が生じた。
浴組成  Cu5O,・5H20210g/IH2S 
04      100 、ji’ / 1浴温 30
℃ 電流密度 5A/dm” 表1 発明の効果 チタン銅の有する優れたバネ性と錫の低価格性を組合せ
、しかも昇温下での剥離を生じない動作信頼性の高い安
価な接触子を提供する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)チタン銅母材と、該母材上に形成される接点用金属
    としての錫あるいは錫合金めつき層を備える接触子。 2)チタン銅母材と、該母材上に形成されるニツケル中
    間層と、該ニツケル中間層上に形成される接点用金属と
    しての錫あるいは錫合金めつき層を備える接触子。
JP27317884A 1984-12-26 1984-12-26 接触子 Granted JPS61151914A (ja)

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