JPS62281206A - 電子・電気機器用材料 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野） 本発明は電子・電気機器のコネクター、スイッヂ、リレ
ー等の接点ばねや、各種４８子、半導体等のリード線等
に用いる電子・電気機器用材ｆｉｌに関するものでおる
。

〔従来の技術］ 従来Ｃｕ、Ｃｕ合金、中でもりん青銅（Ｃｕ−３ｎ−Ｐ
系合金〉は強度、ばね性、耐食性が優れ、古くから電子
・電気機器に用いられている。これ等の用途は何れも電
気的接続を行なうため、電気的接触や半田付（プ等の別
能が要求されている。このため表面に△ＵやＡ９をメッ
キしているが、より経済的な実用的処理として３　ｎヤ
Ｓｎ−Ｐｂ合金をメッキすることが雫まれている。

（発明が解決しようとする問題点） ＣｕやＣｕ合金に３ｎや３ｎ−ｐｂ金合金メッキすると
、使用中にＣｕと３ｎの間で拡散反応が進行し、特にり
ん青銅ではＰ分の作用にＪ：すＣＵと３ｎの界面か脆化
し、接合強度を劣化するばかりか、剥離を起Ｊ゛ことか
おる。これ（はＣＩＪ３３ｎ化合物中にＰが濃縮して界
面脆化を起すためでおる。これと類似の現象としてＣｕ
Ｎ＋系合金、例えばキュプロニッケル、Ｃ７２５（Ｃｕ
−９，５％Ｎ　ｉ−２，３％Ｓｎ＞、Ｃｕ−Ｅｅ系合金
、例えばＣｕ−０，１５％Ｆｅ−０，０５％Ｐ、　Ｃ１
９４（Ｃｕ−２，４％ｌ：ｅ−０，１２％Ｚｎ）　、Ｃ
ｕ−Ｎ　ｉ　−３ｉ系合金、例えハＣｕ−３，５％Ｎｉ
−０，６％Ｓ（等でも３ｎ又は３ｎ−Ｐｂ合金メッキの
剥離現象がλ口られている。

このためＣＬＩ又はＣｕ合金からなる基材の表面にＮｉ
のバリヤーメッキを施してからＳｎやＳｎ−Ｐｂ合金を
メッキすることが試みられている。しかしこのバリヤー
メッキには十分な厚さ、例えば０．５〜１μを必要とし
、生産性を阻害する。また硬質のバリヤーメッキは電子
・電気ｌ！器用材料の成形加工性を阻害する。例えばエ
ンボス加工された接点部にマイクロクラックを発生し、
接点障害を起す。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこれに鑑み種々検討の結果、ＡｕやＡｇにかえ
てＳｎまたはＳｎ−Ｐｂ合金をメッキするも、Ｑｕ−３
ｎ拡散生成物の界面脆化による接合強度の劣化や剥離を
起すことのない電子・電気機器用材料を開発したもので
、ＣｕまたはＣｕ合金からなる基材の表面に、Ｓｎ又は
Ｓｎ−Ｐｂ合金の薄メッキの溶融処理層を設け、該処理
層上に３ｎ又はＳｎ−Ｐｂ合金をメッキしたことを特徴
とするものでおる。

即ち本発明はＣｕ又はＣｕ合金からなる基材、例えばり
／Ｖ青銅からなる基材の表面に、厚ざＯ１５〜２μの薄
いＳｎ又はＳｎ−Ｐｂ合金をメッキし、これをメッキ金
屈の融点以上に加熱してメッキ金屈を溶融処理し、その
上に直らに所望の３ｎ又はＳｎ−Ｐｂ合金をメッキする
か、又は中間加工や最終成形加工を施してから所望の３
ｎまたはＳｎ−Ｐｂ合金をメッキするものである。

〔作　用〕

本発明はＣｕ又はＣｕ合金からなる塁村上に厚さ０．５
〜２μの３ｎ又はＳｎ−Ｐｂ合金をメッキし、これを溶
融処理することにより、溶融状態で安定緻密なＣＬＪ−
３ｎ拡散化合物を形成し、例えばりん青銅においても経
０．１的に劣化しない信頼性の高い界面化合接合を実現
する。溶融処理するメッキ厚さは、溶融ＳｎまたはＳｎ
−ｐｂ金合金粘性流動や表面張力により０．５〜２μに
制約され、より薄いメッキ厚さでは十分な効果が得られ
ず、より厚いメッキ厚さでは溶融処理を均一に施すこと
ができない。

次に溶融処理層上に所望の３ｎまたは３ｎ−Ｐｂ合金メ
ッキを施して、電子・電気別器用材料として長期に亘る
電気接触抵抗を安定に保持するには、外部環境による腐
食作用や、コネクター、スイッチ等における摩耗に耐え
得る厚さにメッキする。例えば長期の半田付は性の保持
には２〜３μ以上の厚さにメッキする。本発明の般も有
用な実施形態は、溶融処理したりん青銅基材を中間加工
又は成形加工後に、所望厚さの３ｎまたはＳｎ−Ｐｂ合
金メッキを施すことでおる。

単なる３ｎ又はＳｎ−Ｐｂ合金メッキに代えて、Ｓｎま
たはＳｎ−Ｐｂ合金の薄メッキの溶融処理層を設【プ、
その上に所望のＳｎ又は３ｎ−ｐｂ合金メッキを施すこ
とにより、界面の剥離防止ができる理由については明ら
かではないが、溶融時、叩ら固・液反応により形成され
る化合物層が、単なるメッキの場合の固相反応と異なっ
た界ｉＴｉ構造、例えばＰ分の濃縮のないＣＵ−３ｎ化
合物（′ｆ）’＋ε）相を形成するためと考えられる。

以上主としてりん青銅について説明したが、これに限る
ものではなく、Ｃｕ又は一般のＣｕ合金についても同様
の作用効果を秦づるものである。

（実施例） Ｃｕ−６゜１％−〇、１１％Ｐ合金条（厚さ０．２５ｍ
）を常法によりアルカリ脱脂と酸洗を施してから、Ｓ　
　ｎ　　３０４−ｌ−１２ｓＯ４ｉ谷　（Ｓ　　ｎ　　
４０９　／　　１　−１−１−＋２ＳＯ４８０９／１、
浴温１５°Ｃ）を用い、電流密度２．５　Ａ／ｄ７７ｊ
で０．８μの厚さにＳｎメッキを施した。これをＮＧガ
スバーナー加熱により約０．２秒間加熱した後、水冷し
てメッキ層を溶融処理した。

次にｔ−１ｃｉでｌ洗後、３ｎ　（ＢＦ４）２−　ＰＢ
　　　（ＢＦ４　　　）２　　−　トＩＢＦ、ｔ：谷　
［３ｎ（ＢＦ、＋　＞２　Ｓｎ７０９／１ｌ−Ｐｂ　（
ＢＦ４　＞２Ｐｂ５９／、２十ＦＩＢＦ４　１００ｓ／
１、浴温１５°Ｃコを用い、電流密度４．５Ａ／ｄｍで
３ｎ−１０％Ｐｂ合金を約３μの厚さにメッキして本発
明電子・電気機器用材料を製造した。

これについてコネクター接点部を模して先端半径０．４
Ｍのポンチで１＃の高ざに張出し加工し、その特性を下
記比較例と比較した。

比較例△９上記実施例において３ｎメツギの溶融処理を
行なうことなく、３ｎメツ キーヒに直接３ｎ−１０％Ｐｂ合金をメッキした。

比較例Ｂ、上記実施例において、３ｎメツキと溶融処理
を省略し、合金条に直接 ３ｎ−１０％Ｐｂ合金を４μの厚さに メッキした。

比較例Ｃ２上記実施例において、３ｎメツキと溶融処理
に代えて、ワット入浴 （Ｎ　ｉ　ＳＯ，＋　２００９／１＋Ｎ　ｉ　Ｃ１２３
０！？　／　　１　　＋　　ト１＋ＢＯ３３０ｇ　／　
　１　　、　　ＤＨ３，１、浴温４５°Ｃ）を用い、電
流密度３Ａ／ｄ尻でＮｉを０．８μの厚さに メッキした。

比較例り、上記実施例において、３ｎ−１０％Ｐｂ合金
メッキを省略した。

上記各材料について、張出し加工部を４０倍の拡人倹鏡
を行なうと共に、ＪＥＩＤＡ−２５に準じ４０’Ｃの３
１）ｐｍ−ｔ−１ｚｓ中に４８時間敢装してから、張出
し部と標〈￥Ａｕ板を５０９の荷重で押し当てて接触抵
抗を測定した。また１０５°Ｃの大気中に２０００時間
放置して同様の接触抵抗を測定した。次に各材料を１５
０°Ｃで６００〜１０００時間放置してから密着曲げ試
験を行なって、曲げ割れ部のメッキ剥離状況を調べた。

これ等の結果を第１表に示す。

第１表 第１表から明らかなように、本発明品は張出し部に割れ
を発生することがなく、接触抵抗も汚染環境で長門の実
用に耐え、更にメッキ層の長期に亘る安定密着が保証で
きることが判る。

これに対しＳｎメッキの溶融処理を省略した比較量Ａ及
び３ｎメツキとその溶融処理を省略した比較量Ｂでは、
何れも張出しによる割れは起ぎないが、長期の使用でメ
ッキ層の密着性を経時低下し、そのため接点抵抗を劣化
する。

Ｎｉを下地メッキとする比較量Ｃ（従来品）はメッキ層
の剥離を起さないが、張出し加工等により割れを起し、
接触抵抗も不安定となる。またＳｎ−１０％Ｐｂメッキ
を省略してＳｎの薄メッキの溶融処理したままの比較量
りは比較量Ｃとほぼ同様であることが判る。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、Ｃｕ又はＣｕ合金、特にり
ん青銅の表面を改質し、電子・電気別器用材料として好
適な特性を高度に発現することかできるもので、電子・
電気機器の有余や信頼性を大「１］に向上することがで
きる等工業上顕著な効果を発するものでおる。

代理人　　弁理士　箕　浦　　清　　５゜、、／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　Ｃｕ又はＣｕ合金からなる基材の表面に、 Ｓｎ又はＳｎ−Ｐｂ合金をメッキした電子・電気機器用
   材料において、Ｃｕ又はＣｕ合金からなる基材の表面に
   、Ｓｎ又はＳｎ−Ｐｂ合金の薄メッキの溶融処理層を設
   け、該処理層上にＳｎまたはＳｎ−Ｐｂ合金をメッキし
   たことを特徴とする電子・電気機器用材料。