JPS62250137A

JPS62250137A - 耐マイグレ−シヨン性に優れた端子・コネクタ−用銅合金

Info

Publication number: JPS62250137A
Application number: JP9169086A
Authority: JP
Inventors: Motohisa Miyato; 宮藤　元久; Isao Hosokawa; 功細川
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1986-04-21
Filing date: 1986-04-21
Publication date: 1987-10-31

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】し産業上の利用分野］本発明は耐マイグレーション性に浸れた銅合金に関し、
さらに詳しくは、特に電流容量大なることを必要どする
民生用、産業用、自動車等の端子・コネクターを代表と
する機構部品用の材料としての耐マイグレーション性に
優れた端子・コネクター用銅合金に関する。

一般的に、民生用、産業用、自動車等の端子・コネクタ
ー材料として黄銅が使用され、信頼性を要求される場合
には燐青銅を使用するというように使い分けされていた
。

しかし、黄銅は応力腐蝕割れを起こすという致命的な欠
点を有し、また、燐青銅は強度、ばね限界値および成形
加工性が良く、端子・コネクター材料として適した特性
を有しているが、Ｃｕ−４ｗｔ％Ｓｎの燐青銅でも導電
率が２３％ｌＡＣ３程度であり、大電流用の端子・コネ
クター材料としては適さなくなってきている。

また、燐青銅は結露する条件下で銅イオンが溶出し、こ
の溶出した銅イオンは電極間電位で還元され、金ＦＡ銅
として析出する。そして、このような、溶出−還元−析
出という現象が繰り返し起こると析出した金属銅が陰極
から成長し、陽極まで達する。この現象をマイグレーシ
ョンと弥４−ろ。

しかして、マイグレーションが生ずる七陰極と陽極とは
短絡して電気回路に不都合か発生する。

い小型化・高密度化が進むにつれて、端子・コネクター
ら電極数の増加と極間ピッチも１／１０インチ（２，５
４Ｉｌｌｍ）からｌ／２０インチ（１，２７ｍｍ）、ｌ
／３０インチ（０，８４７ｍｍ）へと小さくなり、マイ
グレーションが生じやすくなってきている。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は上記に説明したように従来における端子・コネ
クター用としての銅合金の種々の問題点に鑑み、本発明
者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果、端子・コネク
ター自体が小型・高密度化され、端子間の距離も０．８
〜１．：ｍと近くなり、多少の結露が生じても、マイグ
レーションの程度が７０／３０黄銅と同等で、導電率が
５０％ＩＡＣＳ以上を備えた耐マイグレーション性に優
れた端子・コネクター用鋼合金を開発したのである。

［問題点を解決するための手段］本発明に係る耐マイグレーション性に優れた端子・コネ
クター用鋼合金の特徴とするところは、Ｔｉ　０．１＝
１．０ｗ１％、Ｆｅ　０．２〜２．５ｗｔ％、Ｚｎ　１
．５〜４．０ｗ１％を含イｒし、残部実質的にＣｕからなり、導電率が５０
％ＩＡＣＳ以上とすることにある。

本発明に係る耐マイグレーション性に浸れた端子・コネ
クタ−１１１銅合金について以下詳細に説明する。

先４″、本発明に係る耐マイグレーション性に浸れた端
子・コネクター用銅合金（以下本発明銅合金ということ
がある。）の含有成分および含Ｈ割合について説明する
。

ＴｉはＦｅと共に同時に含有され、金属間化合物を形成
することによって、強度とばね限界値を向上させる元素
であり、含有ｍがｏ、ｉｗｔ％未満ではＦｅが０．２〜
２．５ｗＬ％含有されていても強度とばね限界値を向上
させる効果はなく、また、１．０ｗ１％を越えて含有さ
れるとＦｅが０゜２〜２．５ｗＬ％含有されてもＴｉは
母相中に固溶して導電率を低下させる。よって、Ｔｉ含
有量は０．１−１．Ｏｖｔ％とする。

ｒｅは含有量が０．２ｗｔ％未満ではＴｉと同時に含有
されても強度およびばね限界値の向上は望めず、また、
２．５ｗｔ％を越えて含有されるとＴｉ含有量の０．１
〜１．０ｗ１％とで金属間化合物を形成することができ
ず、Ｆｅは母相中に残存し、導電率を低下させる。よっ
て、Ｆｅ含有量は０．２〜２．５ｗｔ％とする。

なお、本発明銅合金の優れた特性は基本的にはＴｉとＦ
ｅの化合物のＴｉＦｅ、の析出により得られていること
から、ＴｉとＦｅの比は適正な比率があり、Ｔｉ／Ｆｅ
（重量比）で０．３８〜０．６３とするのがよく、特に
、０．４２〜０．５５とするのが良い。

Ｚｎは電圧が印加されて電極間に水が侵入した場合のＣ
ｕのマイグレーションの形成を抑え、漏洩電流の発生を
抑制するための必須の元素であり、含有量が１．５ｗｔ
％未満ではマイグレーションの抑制効果がすくなく、ま
た、４．０ｗ１％を越えて含有されろと耐マイグレーシ
ョン性は向上するが導電率５０％ＩＡＣＳを満足できな
い。よって、Ｚｎ含有量は１．５〜４．０豐ｔ％とする
。

また、上記に説明した必須成分の他に、８％Ｂｅ。

Ｍｇ、ＡＩ、ｓ　ｔｓ　ｐ％ｃｒｓ　Ｍｎ％Ｃｏ５Ｚｒ
、　Ａｇ。

Ｉｎ、Ｓｂおよびミツシュメタルの中から選ばれたある
いは、Ｓｎは０．５ｗｔ％以下の含有は強度、導電率お
よび耐マイグレーション性を損なうことがなければ許容
することができる。

［実　施　例］本発明に係る耐マイグレーション性に優れた端子・＝Ｉ
ネクター用銅合金の実施例を説明する。

実施例第１表に示す含有成分および含有割合の銅合金をクリブ
トル炉において大気中で、硝石被覆下に溶解し、アルゴ
ンガスで脱ガス後、１２００℃の温度で傾注式の鋳鉄製
のブックモールドに鋳込み、厚さ６０＋ｕｘ幅６０ｍ１
Ｘ長さ１８０ｎｌの大きさの鋳塊を作成した。

これらの鋳塊の表面および裏面を夫々２　、５　ｍｍ面
削し、黄銅は７４０℃、本発明銅合金は９００℃、燐青
銅は８４０℃の温度において熱間圧延を行い、厚さ１０
龍の板とした。

鋳塊が小さいため温度低下が激しくて、本発明合金Ｎｏ
、ｌ、２および３と比較合金Ｎｏ、４．５はＱｎｎＹ’
を八：ｐ　ｌ（ｐ　ｌ　−ｊｎ　ｆｌｎ　ｈｋ　ｌ　　
　　リ　０１八１＋１．　ｋ＃　ｆｓ　Ｉａ　’Ａ　ｒ
　−より７５０℃の温度とし、その後本焼き入れを行な
った。

その後、酸化物を除去してから厚さ２ｍｍまて冷間圧延
を行い、さらに、５００℃の温度において２時間の焼鈍
を行い、次いて、厚さ０．３６ｍｍまで冷間圧延し、４
５０℃の温度において２時間の最終焼鈍を行った。

さらに、厚さ０．３２ｍｍまで調質圧延を行い、硝石炉
で４００℃の温度において２０秒間の焼鈍を行った。

比較合金の黄銅Ｎｏ、７と燐青銅Ｎ０１６は表面の酸化
スケールを、グラインダー研削と２０ＶＯ１％硫酸水に
よる酸洗いとを併用して除去後、冷間圧延により厚さ０
．６４ｍｍとし、黄銅Ｎ００７は４３０°Ｃの温度で２
時間、燐青銅Ｎ０１６は５００℃の温度で２時間の焼鈍
を行い、酸化スケールを２０ｖｏ１％硫酸水で除去後、
冷間圧延により厚さ０．３２ｍｍとし、燐青銅Ｎ０１６
は硝石炉中で３２５℃の温度で２０秒の焼鈍を行った。

黄銅は圧延材のままで使用ずろので最終の低温焼鈍は行
つていない。

本発明合金Ｎｏ、ｌ、２および３、また、比較合金Ｎｏ
、４．５．６および７の引張強さ、伸びは試料の長手方
向を圧延方向に平行としてＪ［Ｓ１３号［３試験片で測
定した。また、ばね限界値、導電性についてら引張強さ
試験片と同方向に試料を採取し、夫々Ｊ　［Ｓ　　Ｈ３
ＨＯおよび＋１０５０５に基づいて測定した。

第２表にこれらの結果を示す。

また、第１表の含ぞイ成分および含有割合からなる材料
から、厚さ０．３２ｍｍ、幅３　、０　ｍｍ、長さ８０
ｍｍの試験片を２枚！組として調整し、第１図（ｌは試
験片、２は１市厚さのＡＢＳ樹脂、３はバッテリー、４
は電線、５は表面絶縁塗料クリップ、６はｌＯｍ＋ｎφ
の孔、ａは水道水による浸漬深さ。）に示す資料への通
電方法により、１４Ｖの直流電圧を印加したまま、１０
分浸漬−１Ｏ分間乾燥の試験を行い５０サイクルに至る
までの最大漏洩電流値を日置電気製メモリーハイコーダ
ー銘０２により測定し、第２表に示す。ただし、漏洩電
流値は０．２秒間の平均値である。

耐マイグレーション性を評価するために第１図により漏
洩電流値を測定したが、試験片はエメリー紙＃６００で
研磨し、アルコール洗浄を行った。

第２表より本発明銅合金は比較合金の燐青銅Ｎｏ、６、
黄銅Ｎｏ、７よりら導電率が優れ、５０％［ＡＣ９以上
を満足していることかわかる。

また、本発明銅合金は端子・コネクターとして使用され
た場合に、もし、水漏れあるいは結露環境下におけろ最
大漏洩電流は電圧＋４Ｖ印加のもとで、０．５〜０．６
アンペアで、黄銅Ｎｏ、７と同じ照度であり、燐青銅Ｎ
０１６よりら優れていることがわかる。

また、比較合金としてＮ０８４および５のにＺｎをｌ　
、　０ｗｔ％含有する合金とＺｎ４ｗｔ％を越えて含有
するものを示しているが、０１１者は漏洩電流値の抑制
が未だ完全ではなく、後者は漏洩電流値の抑制は充分で
あるが、５０％Ｉ　ＡＣＳを満足していないことを示し
ている。

なお、漏洩電流の試験時の印加電圧を１４Ｖとしたが、
一般的には１００Ｖの交流回路にも端子・コネクターは
使用されることらあり、さらに、放電しやすい状況下で
もあるので、本発明銅合金は民生用機器、産業用＋ｉｉ
器にも充分に適用できることはいうまで乙ない。

さらに、本発明銅合金は端子・コネクター以外にら、高
強度、伸び、高導電性および耐マイグレーション性を必
要とする電気、電子部品材料、即し、集積回路リードフ
レーム材料をはじめ、ソケット、スイッヂターミナル、
ホルダー、リレー、コンタクトアーム、刃受は等の用途
にも最適であり、工業」二の貢献度は極めて大きい。

第　２　　寿［発明の効果］以上説明したように、本発明に係る耐マイグレーション
性に優れた端子・コネクター用銅合金は上記の構成であ
るから、導電率が５０％Ｉ　ＡＣ８以上であり、また、
最大漏洩電流も極めて少なく、耐マイグレーション性に
優れた銅合金であり、電流容量の大きい民生用、産業用
、自動車等の端子・コネクターの材料として極めて有用
なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は試料の漏洩電流を測定するための説明図である
。１〜試験片、２〜ＡｎＳ樹脂、３〜バツテリー、４〜電
線、５〜クリツプ、６〜孔、ａ〜浸漬深さ。

Claims

【特許請求の範囲】　Ｔｉ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｆｅ０．２〜２．５ｗｔ
％、Ｚｎ１．５〜４．０ｗｔ％を含有し、残部実質的にＣｕからなり、導電率が５０％
ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする耐マイグレーショ
ン性に優れた端子・コネクター銅合金。