RU2718951C1 - Материал соединительного компонента - Google Patents

Материал соединительного компонента Download PDF

Info

Publication number
RU2718951C1
RU2718951C1 RU2018138011A RU2018138011A RU2718951C1 RU 2718951 C1 RU2718951 C1 RU 2718951C1 RU 2018138011 A RU2018138011 A RU 2018138011A RU 2018138011 A RU2018138011 A RU 2018138011A RU 2718951 C1 RU2718951 C1 RU 2718951C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stainless steel
steel plate
layer
coating layer
connecting element
Prior art date
Application number
RU2018138011A
Other languages
English (en)
Inventor
Ёсикацу НИСИДА
Масаси ХИРАОКА
Масао НАГАО
Такахиро Фудзии
Original Assignee
Ниссин Стил Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ниссин Стил Ко., Лтд. filed Critical Ниссин Стил Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2718951C1 publication Critical patent/RU2718951C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/30—Electroplating: Baths therefor from solutions of tin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/38—Electroplating: Baths therefor from solutions of copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/03—Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/16—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
    • C25D5/50—After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment
    • C25D5/505—After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment of electroplated tin coatings, e.g. by melting

Abstract

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для изготовления электроконтактных компонентов, таких как соединители, выводные рамки и вилки пучков, использующиеся в электротехнических и электронных устройствах. Материал для электросоединительного элемента, использующийся в качестве исходного материала для электросоединительного элемента, включающий пластину из нержавеющей стали, слой покрытия из Cu, полученный на поверхности пластины из нержавеющей стали, слой покрытия из Sn, полученный на слое покрытия из Cu, и слой интерметаллического соединения Cu и Sn, расположенный между слоем покрытия из Cu и слоем покрытия из Sn, причем степень осаждения слоя покрытия из Cu находится в диапазоне от 1,5 до 45 г/м2, степень осаждения слоя покрытия из Sn находится в диапазоне от 1,5 до 15 г/м2, а твердость поверхности пластины из нержавеющей стали находится в диапазоне от 200 до 400 HV. Исходный материал подавляет увеличение контактного сопротивления. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил., 11 пр.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к материалу соединительного компонента. Говоря более конкретно, настоящее изобретение относится к материалу для соединительного элемента, который в подходящем для использования случае может быть применен, например, в электроконтактных элементах, таких как соединитель, выводная рамка и вилка пучка, которые используются в электротехническом приборе, электронном приборе и тому подобном. Материал для соединительного элемента настоящего изобретения делает возможным подавление увеличения контактного сопротивления даже при наличии неоднократного легкого скольжения соединительного элемента после сочленения соединительного элемента с другим соединительным элементом, таким как электрическая соединительная клемма. Поэтому материал для соединительного элемента настоящего изобретения может увеличить надежность электрического соединения.
Уровень техники
Количество соединительных клемм, которые используются в автомобиле, мобильном телефоне и тому подобном, имеет тенденцию к увеличению в соответствии с увеличением количества электронных управляющих устройств, использующихся в них. С точки зрения улучшения эффективности использования топлива в автомобиле, экономии пространства, портативности мобильного телефона и тому подобного требовалось, чтобы соединительная клемма была бы миниатюризирована и облегчена по массе. В целях соответствия данным требованиям необходимы предотвращение деформирования соединительной клеммы вследствие действия усилия (усилия вставки), которое прикладывают при сочленении соединительной клеммы с другой соединительной клеммой, миниатюризация соединительной клеммы и сохранение давления контакта между соединительными клеммами на их соединенном участке. В соответствии с этим, требовалось использование для соединительной клеммы материала, характеризующегося прочностью, большей, чем у медного сплава, который использовался до настоящего времени.
В качестве материала, характеризующегося прочностью, большей, чем у медного сплава, рассматривается использование пластины из нержавеющей стали. Пластина из нержавеющей стали является подходящей для использования с точки зрения миниатюризации, облегчения по массе и уменьшения издержек, поскольку пластина из нержавеющей стали характеризуется механической прочностью, большей, чем соответствующая характеристика медного сплава, и небольшой относительной плотностью и дешевизной.
В качестве материала для электроконтактного элемента была разработана пластина из нержавеющей стали, на которую в результате металлизирования нанесен металл, отличный от нержавеющей стали, в целях уменьшения контактного сопротивления поверхности пластины из нержавеющей стали (смотрите, например, источники патентной литературы от 1 до 3). В соответствии с электроконтактным элементом, у которого используется пластина из нержавеющей стали, имеющая металлизированный слой, изготовленный из металла, отличного от нержавеющей стали, металлизированный слой изнашивается на ранней ступени, и пластина из нержавеющей стали, использующаяся в качестве материала основы, обнажается при приложении к электроконтактному элементу вибраций и наличии неоднократного легкого скольжения на участке контакта. Поэтому на участке контакта увеличивается контактное сопротивление. В соответствии с этим, было желательно разработать материал для соединительного элемента, который может подавлять увеличение контактного сопротивления даже при наличии неоднократного легкого скольжения на участке контакта.
Источники литературы предшествующего уровня техники
Источники патентной литературы
Источник патентной литературы 1: Публикация нерассмотренной японской заявки № 2004-300489
Источник патентной литературы 2: Публикация нерассмотренной японской заявки № 2007-262458
Источник патентной литературы 3: Публикация нерассмотренной японской заявки № 2015-028208
Сущность изобретения
Проблемы, решаемые изобретением
Настоящее изобретение было выполнено с учетом вышеупомянутого предшествующего уровня техники. Одна цель настоящего изобретения заключается в предложении материала для соединительного элемента, использующегося в качестве исходного материала для соединительного элемента, который может подавлять увеличение контактного сопротивления даже при наличии неоднократного легкого скольжения соединительного элемента.
Средства разрешения проблем
Настоящее изобретение относится к:
(1) материалу для соединительного элемента, использующемуся в качестве исходного материала для соединительного элемента, который включает металлизирующий слой из Cu, полученный на поверхности пластины из нержавеющей стали, и металлизирующий слой из Sn, полученный на металлизирующем слое из Cu, причем степень осаждения металлизирующего слоя из Cu находится в диапазоне от 1,5 до 45 г/м2; степень осаждения металлизирующего слоя из Sn находится в диапазоне от 1,5 до 15 г/м2; а твердость поверхности пластины из нержавеющей стали находится в диапазоне от 200 до 400 HV; и
(2) способу производства материала для соединительного элемента, использующегося в качестве исходного материала для соединительного элемента, который включает получение металлизирующего слоя из Cu на поверхности пластины из нержавеющей стали, характеризующейся твердостью поверхности в диапазоне от 200 до 400 HV, таким образом, что степень осаждения металлизирующего слоя из Cu находится в диапазоне от 1,5 до 45 г/м2, и получение металлизирующего слоя из Sn на металлизирующем слое из Cu таким образом, что степень осаждения металлизирующего слоя из Sn находится в диапазоне от 1,5 до 15 г/м2.
Эффекты от изобретения
В соответствии с настоящим изобретением может быть предложен материал для соединительного элемента, который может подавлять увеличение контактного сопротивления даже при наличии неоднократного легкого скольжения соединительного элемента.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой схематическое разъяснительное изображение аппаратуры для рассмотрения стойкости к истиранию при наличии легкого скольжения, использующейся в каждом рабочем примере и каждом сравнительном примере.
Фиг. 2(а) представляет собой рентгеновскую дифрактограмму для металлизирующего слоя материала для соединительного элемента, полученного в примере 1, а фиг. 2(b) представляет собой рентгеновскую дифрактограмму для металлизирующего слоя материала для соединительного элемента, полученного в примере 3.
Способ осуществления изобретения
В соответствии с представленным выше описанием изобретения материалом для соединительного элемента настоящего изобретения является материал, который используется в качестве исходного материала для соединительного элемента. Материал для соединительного элемента включает металлизирующий слой из Cu, полученный на поверхности пластины из нержавеющей стали, и металлизирующий слой из Sn, полученный на металлизирующем слое из Cu, где степень осаждения металлизирующего слоя из Cu находится в диапазоне от 1,5 до 45 г/м2; степень осаждения металлизирующего слоя из Sn находится в диапазоне от 1,5 до 15 г/м2; а твердость поверхности пластины из нержавеющей стали находится в диапазоне от 200 до 400 HV.
Поскольку материал для соединительного элемента настоящего изобретения демонстрирует вышеупомянутую структуру, материал обладает превосходным свойством подавления увеличения контактного сопротивления даже при наличии неоднократного легкого скольжения соединительного элемента (ниже в настоящем документе данное свойство обозначается термином «стойкость к истиранию при наличии легкого скольжения»).
Материал для соединительного элемента настоящего изобретения может быть произведен, например, в результате получения металлизирующего слоя из Cu на поверхности пластины из нержавеющей стали, характеризующейся твердостью поверхности в диапазоне от 200 до 400 HV, таким образом, что степень осаждения металлизирующего слоя из Cu находится в диапазоне от 1,5 до 45 г/м2, и получения металлизирующего слоя из S на металлизирующем слое из Cu таким образом, что степень осаждения металлизирующего слоя из Sn находится в диапазоне от 1,5 до 15 г/м2.
Примеры пластины из нержавеющей стали включают пластины из нержавеющей стали, предписанные документом JIS (Japanese Industrial Standards), такие как пластины из аустенитной нержавеющей стали, такой как продукты SUS301, SUS304 и SUS316; пластины из ферритной нержавеющей стали, такие как продукты SUS430, SUS430LX и SUS444; пластины из мартенситной нержавеющей стали, такие как продукты SUS410 и SUS420; и тому подобное. Настоящее изобретение не ограничивается только соответствующими вариантами, представленными в качестве примеров.
На толщину, длину и ширину пластины из нержавеющей стали, соответственно, конкретных ограничений не накладывают, и они могут быть надлежащим образом подстроены в соответствии с типом пластины из нержавеющей стали для использования материала для соединительного элемента и тому подобным. Один пример толщины пластины из нержавеющей стали включает диапазон от 50 мкм до 0,5 мм или около того.
Твердость поверхности пластины из нержавеющей стали составляет 200 HV и более с точки зрения подавления уменьшения стойкости к истиранию при наличии легкого скольжения вследствие увеличения контактного сопротивления, обусловленного окислением пластины из нержавеющей стали, поверхность которой обнажается в результате пластического течения металлизирующего слоя из Cu вследствие воздействия напряжения сдвига во время скольжения, и 400 HV и менее с точки зрения подавления истирания вследствие незначительного пластического деформирования пластины из нержавеющей стали, обусловленного воздействием напряжения сдвига во время скольжения, и пластического течения металлизирующего слоя из Cu во время скольжения и подавления уменьшения стойкости к истиранию при наличии легкого скольжения вследствие обнажения поверхности пластины из нержавеющей стали. Твердость поверхности пластины из нержавеющей стали может быть просто отрегулирована в результате проведения отжига, холодной прокатки и тому подобного для пластины из нержавеющей стали.
Твердость поверхности пластины из нержавеющей стали означает твердость по Виккерсу (HV) поверхности пластины из нержавеющей стали и является твердостью, соответствующей определению при использовании устройства Micro Vickers Hardness Tester (обозначение изделия: НМ-221), доступного на коммерческих условиях в компании Mitutoyo Corporation. Конкретный метод определения твердости поверхности пластины из нержавеющей стали описывается в следующих далее рабочих примерах.
Между тем, с точки зрения увеличения адгезии между пластиной из нержавеющей стали и металлизирующим слоем из Cu на поверхности пластины из нержавеющей стали может быть получен металлизирующий слой из Ni в таком объеме, который не воспрепятствовал бы достижению цели настоящего изобретения. Металлизирующий слой из Ni может быть получен в результате, например, металлизирования при использовании Ni, гальваностегии при использовании Ni и тому подобного. Металлизирование при использовании Ni и гальваностегия при использовании Ni могут быть осуществлены в результате реализации способа электролитического осаждения или способа химического осаждения. Способ электролитического осаждения включает, например, способ электролитического осаждения при использовании ванны Вуда, способ электролитического осаждения при использовании ванны Уоттса, способ электролитического осаждения при использовании ванны с сульфаминовой кислотой и тому подобного, и настоящее изобретение не ограничивается только соответствующими вариантами, представленными в качестве примеров. В случае получения на пластине из нержавеющей стали металлизирующего слоя из Ni степень адгезии металлизирующего слоя из Ni предпочтительно составляет 0,4 г/м2 и более, а более предпочтительно 0,9 г/м2, для увеличения адгезии между пластиной из нержавеющей стали и металлизирующим слоем из Cu, и предпочтительно 4 г/м2 и менее, а более предпочтительно 3 г/м2 и менее, для увеличения адгезии между пластиной из нержавеющей стали и металлизирующим слоем из Cu.
Способ получения металлизирующего слоя из Cu на пластине из нержавеющей стали включает способ электролитического осаждения и способ химического осаждения. Металлизирующий слой из Cu может быть получен в настоящем изобретении при использовании любого из данных способов. Способ электролитического осаждения включает, например, способ электролитического осаждения при использовании ванны с сульфатом меди, включающей сульфат меди и серную кислоту и, при необходимости, ион хлора, ингибитор металлизирования, ускоритель металлизирования и тому подобное, и настоящее изобретение не ограничивается только данным способом, представленным в качестве примера. Степень адгезии металлизирующего слоя из Cu находится в диапазоне 1,5 до 45 г/м2 для улучшения стойкости к истиранию при наличии легкого скольжения.
Способ получения металлизирующего слоя из Sn на металлизирующем слое из Cu, полученном на пластине из нержавеющей стали, включает способ электролитического осаждения и способ химического осаждения. Металлизирующий слой из Sn может быть получен в настоящем изобретении при использовании любого из данных способов. Способ электролитического осаждения включает способ электролитического осаждения при использовании ванны для металлизирования с использованием Sn, такой как ванна с метансульфоновой кислотой, ванна ферростанного способа или галогеновая ванна и тому подобное, и настоящее изобретение не ограничивается только данными способами, представленными в качестве примеров. Степень адгезии металлизирующего слоя из Sn, полученного на металлизирующем слое из Cu, находится в диапазоне 1,5 до 15 г/м2 для улучшения стойкости к истиранию при наличии легкого скольжения.
Металлизирующие слои, образованные из металлизирующего слоя из Cu и металлизирующего слоя из Sn, могут быть получены в настоящем изобретении только на одной поверхности пластины из нержавеющей стали или на обеих поверхностях пластины из нержавеющей стали. В вышеупомянутых металлизирующих слоях металлизирующий слой из Sn образует самый внешний поверхностный слой из металлизирующих слоев, полученных на материале для соединительного элемента настоящего изобретения.
После получения металлизирующего слоя из Sn на пластине из нержавеющей стали предпочтительно провести оплавляющую обработку пластины из нержавеющей стали в результате нагревания пластины из нержавеющей стали при температуре плавления Sn или более высокой температуре в целях подавления образования нитевидных кристаллов в металлизирующем слое из Sn.
В соответствии с представленным выше разъяснением изобретения материал для соединительного элемента настоящего изобретения может быть произведен в результате получения металлизирующего слоя из Cu на поверхности пластины из нержавеющей стали, а после этого получения металлизирующего слоя из Sn. Вследствие демонстрации материалом для соединительного элемента настоящего изобретения превосходной стойкости к истиранию при наличии легкого скольжения материал может быть в подходящем случае использован, например, в электроконтактных элементах, таких как соединитель, выводная рамка и вилка пучка, которые используются в электротехническом приборе, электронном приборе и тому подобном.
ПРИМЕРЫ
Далее настоящее изобретение описывается более конкретно на основании рабочих примеров. Однако настоящее изобретение не ограничивается только данными примерами.
В следующих далее рабочих примерах и сравнительных примерах использовали три типа пластины из нержавеющей стали, имеющей толщину 0,2 мм. Химические компоненты каждой пластины из нержавеющей стали продемонстрированы в таблице 1.
Таблица 1
Тип нержавеющей стали Тип стали Химические компоненты (мас.%)
С Si Mn P S Ni Cr
A SUS410 0,054 0,48 0,38 0,033 0,001 0,20 12,49
B SUS430 0,069 0,52 0,33 0,028 0,002 0,14 17,42
C SUS304 0,070 0,50 0,78 0,029 0,007 8,05 18,20
Примеры от 1 до 12 и сравнительные примеры от 1 до 10
Для каждой из пластин А, В и С из нержавеющей стали в различных условиях были неоднократно проведены обработка в виде отжига и кислотного промывания и обработка в виде холодной прокатки для получения пластин из нержавеющей стали, характеризующихся твердостью поверхности, которая продемонстрирована в таблице 2. Твердость поверхности нержавеющей стали определяли в соответствии со следующим далее методом после производства материала для соединительного элемента.
Каждую пластину из нержавеющей стали разрезали таким образом, чтобы получить размеры 110 мм в длину и 300 мм в ширину, и пластину из нержавеющей стали подвергали щелочному обезжириванию и кислотному промыванию при использовании обычного способа.
В случае получения на пластине из нержавеющей стали гальваностегического слоя из Ni гальваностегию осуществляли в следующих далее условиях гальваностегии при использовании Ni в результате погружения пластины из нержавеющей стали в ванну Вуда и подвода к ванне электрического тока таким образом, чтобы получить металлизирующий слой из Ni, характеризующийся степенью осаждения 0,9 г/м2.
Условия гальваностегии при использовании Ni
• Металлизирующий раствор, содержащий Ni, (ванна Вуда): 240 г/л хлорида никеля и 125 мл/л хлористоводородной кислоты (рН: 1,2)
• Температура металлизирующего раствора: 35°С
• Плотность электрического тока: 8 А/дм2
В столбце «Применение гальваностегии при использовании Ni», продемонстрированном в таблице 2, термин «нет» обозначает отсутствие гальваностегии при использовании Ni, а термин «да» обозначает проведение гальваностегии при использовании Ni.
После этого вышеупомянутую пластину из нержавеющей стали погружали в ванну с сульфоновой кислотой и проводили металлизирование при использовании Cu в следующих далее условиях металлизирования при использовании Cu для получения металлизирующего слоя из Cu, характеризующегося такой степенью осаждения, как это продемонстрировано в таблице 2. После этого пластину из нержавеющей стали погружали в ванну с метансульфоновой кислотой и проводили металлизирование при использовании Sn в следующих далее условиях металлизирования при использовании Sn для получения металлизирующего слоя из Sn, характеризующегося такой степенью осаждения, как это продемонстрировано в таблице 2. В результате получали материал для соединительного элемента.
Условия металлизирования при использовании Cu
• Металлизирующий раствор, содержащий Cu, (металлизирующая ванна с сульфатом меди): 200 г/л сульфата меди и 45 г/л серной кислоты
• Температура металлизирующего раствора: 30°С
• Плотность электрического тока: 15 А/дм2
Условия металлизирования при использовании Sn
• Металлизирующий раствор, содержащий Sn, (ванна с метансульфоновой кислотой): Sn2 + 50 г/л, свободная кислота 120 мл/л (рН: 0,2)
• Температура металлизирующего раствора: 30°С
• Плотность электрического тока: 10 А/дм2
После этого в результате нагревания материала для соединительного элемента при температуре плавления Sn или более высокой температуре проводили оплавляющую обработку материала для соединительного элемента, полученного выше, в целях получения материала для соединительного элемента, для пластины из нержавеющей стали которой была проведена оплавляющая обработка. В столбце «Применение оплавляющей обработки», продемонстрированном в таблице 2, термин «да» обозначает проведение оплавляющей обработки, а термин «нет» обозначает отсутствие оплавляющей обработки.
Материал для соединительного элемента, полученный выше, разрезали с целью получения образца для испытаний, предназначенного для определения степени осаждения металлизирующего слоя материала для соединительного элемента, образца для испытаний, предназначенного для определения твердости поверхности пластины из нержавеющей стали, и образца для испытаний, предназначенного для определения стойкости к истиранию при наличии легкого скольжения материала для соединительного элемента.
Степень осаждения для каждого металлизирующего слоя из Ni, металлизирующего слоя из Cu и металлизирующего слоя из Sn материала для соединительного элемента, полученного выше, определяли в соответствии со следующим далее методом определения степени осаждения металлизирующего слоя. Его результаты продемонстрированы в таблице 2.
Метод определения степени осаждения металлизирующего слоя
Образец для испытаний, предназначенный для определения степени осаждения металлизирующего слоя, полученного выше, погружали в серную кислоту для растворения каждого металлизирующего слоя в серной кислоте в целях получения раствора. Раствор использовали для определения степени осаждения элемента, содержащегося в осажденном слое, и степень осаждения определяли при использовании устройства для эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП), доступного на коммерческих условиях в компании Shimadzu Corporation под обозначением изделия ICPS-8100.
Твердость поверхности пластины из нержавеющей стали, использующейся в материале для соединительного элемента, полученном выше, определяли в соответствии со следующим далее методом определения твердости поверхности пластины из нержавеющей стали. Его результаты продемонстрированы в таблице 2.
Метод определения твердости поверхности пластины из нержавеющей стали
В качестве образца для испытаний, предназначенного для определения твердости поверхности пластины из нержавеющей стали, полученной выше, использовали прямоугольный образец для испытаний, имеющий размеры 25 мм в длину и 15 мм в ширину. Образец для испытаний внедряли в эпоксидную смолу и эпоксидную смолу отверждали для получения внедренного продукта. Внедренный продукт разрезали и его сечение среза полировали для получения зеркальной плоскости при использовании полировального автомата.
После этого в интервале от поверхности пластины из нержавеющей стали до глубины в 15 мкм от поверхности в направлении к центру по толщине пластины под нагрузкой 10 г в произвольных 5 точках при использовании устройства Micro Vickers Hardness Tester (обозначение изделия: НМ-221), доступного на коммерческих условиях в компании Mitutoyo Corporation, определяли твердость по Виккерсу полированной поверхности образца для испытаний и их среднее значение рассматривали в качестве твердости поверхности пластины из нержавеющей стали.
Вслед за этим определяли стойкость к истиранию при наличии легкого скольжения материала для соединительного элемента в соответствии со следующим далее методом определения стойкости к истиранию при наличии легкого скольжения. Его результаты продемонстрированы в таблице 2.
Метод определения стойкости к истиранию при наличии легкого скольжения
Образец для испытаний, предназначенный для определения стойкости к истиранию при наличии легкого скольжения материала для соединительного элемента, полученного выше, разрезали для получения прямоугольной пластинчатой подложки, имеющей размеры 5 мм в длину и 40 мм в ширину, и прямоугольного образца для испытаний, имеющего размеры 5 мм в ширину и 10 мм в длину.
Стойкость к истиранию при наличии легкого скольжения определяли при использовании устройства для испытания на скольжение (обозначение изделия: CRS-G2050), изготовленного в компании Kabushikikaisha Yamasaki Seiki Kenkyusho, и компоновании пластинчатой подложки 1 и образца для испытаний 2 в устройстве для испытания на скольжение таким образом, как это продемонстрировано на фиг. 1. Между тем, фиг. 1 представляет собой схематическое изображение аппаратуры, использующейся при рассмотрении стойкости к истиранию при наличии легкого скольжения.
Говоря более конкретно, на центральном участке одной половины образца 2 для испытаний формировали полусферическую выпуклость 3, имеющую радиус 1,2 мм и максимальную глубину 0,3 мм, а после этого образец 2 для испытаний складывали таким образом, чтобы угол сгиба между одним половинным участком и другим половинным участком составлял бы 120°. Поверхность пластины подложки 1 приводили в контакт с верхушкой выпуклости 3 образца 2 для испытаний и давление контакта между пластинчатой подложкой 1 и выпуклостью 3 доводили до 3,0 н в результате прижимания образца 2 для испытаний при использовании пружины (на фиг. не показана). При одновременном выдерживании давления контакта на уровне 3,0 н пластину подложки 1 заставляли скользить таким образом, как это продемонстрировано стрелкой Р, на расстояние перемещения 100 мкм путем возвратно-поступательного движения пластины подложки 1 в продольном направлении. В этот момент времени скольжение для однократного возвратно-поступательного движения пластины подложки 1 от начального положения при скольжении рассматривалась в качестве одного цикла. Процесс скольжения реализовали для одного цикла, 200 циклов и 400 циклов. После этого между пластиной подложки 1 и образцом 2 для испытаний пропускали электрический ток при 10 мА и при использовании четырехполюсного метода измерения определяли изменение напряжения между пластиной подложки 1 и образцом 2 для испытаний. Контактное сопротивление рассчитывали на основании уравнения:
[Контактное сопротивление] = [Напряжение, которое детектировали] ÷ [Сила тока, который подводили],
а стойкость к истиранию при наличии легкого скольжения оценивали в соответствии со следующими далее критериями оценки:
Критерии оценки
Figure 00000001
: Каждая из разницы между сопротивлением после одного цикла скольжения и сопротивлением после 200 циклов скольжения и разницы между сопротивлением после одного цикла скольжения и сопротивлением после 400 циклов скольжения составляет, соответственно, 10 мОм и менее.
○: Разница между сопротивлением после одного цикла скольжения и сопротивлением после 200 циклов скольжения составляет 10 мОм и менее, а разница между сопротивлением после одного цикла скольжения и сопротивлением после 400 циклов скольжения превышает 10 мОм.
×: Разница между сопротивлением после одного цикла скольжения и сопротивлением после 200 циклов скольжения превышает 10 мОм вне зависимости от разницы между сопротивлением после одного цикла скольжения и сопротивлением после 400 циклов скольжения.
Figure 00000002
Figure 00000003
Как можно видеть из результатов, продемонстрированных в таблице 2, материал для соединительного элемента, полученный в каждом рабочем примере, характеризуется превосходной стойкостью к истиранию при наличии легкого скольжения по сравнению с материалом для соединительного элемента, полученным в каждом сравнительном примере.
Справочный пример 1
Измерение рентгеновской дифракции для каждого металлизирующего слоя материала для соединительного элемента, полученного в примере 1, и материала для соединительного элемента, полученного в примере 3, проводили при использовании установки для рентгеноструктурного анализа, доступной на коммерческих условиях в компании Rigaku Corporation с обозначением изделия RINT2500 [рентгеновское излучение: Cukα, напряжение на рентгеновской трубке: 40 кВ, сила тока рентгеновской трубки: 100 мА, ширина шага: 0,02°, скорость измерения: 4°/мин]. Его результаты продемонстрированы на фиг. 2. Фиг. 2(а) представляет собой рентгеновскую дифрактограмму для металлизирующего слоя материала для соединительного элемента, полученного в примере 1, а фиг. 2(b) представляет собой рентгеновскую дифрактограмму для металлизирующего слоя материала для соединительного элемента, полученного в примере 3.
Как можно видеть из результатов, продемонстрированных на фиг. 2, для материала для соединительного элемента, полученного в примере 1, образуется интерметаллическое соединение Cu и Sn вследствие проведения оплавляющей обработки. В противоположность этому, как можно видеть, для материала для соединительного элемента, полученного в примере 3, интерметаллическое соединение Cu и Sn не образуется вследствие отсутствия оплавляющей обработки.
В дополнение к этому, исходя из результатов продемонстрированных на фиг. 2, материал для соединительного элемента, полученный в примере 1, и материал для соединительного элемента, полученный в примере 3, характеризуются превосходной стойкостью к истиранию при наличии легкого скольжения. В соответствии с этим, как это можно видеть, материал для соединительного элемента характеризуется превосходной стойкостью к истиранию при наличии легкого скольжения независимо от образования интерметаллического соединения вследствие оплавляющей обработки.
Применимость в промышленности
Материал для соединительного элемента настоящего изобретения можно использовать, например, в электроконтактных элементах, таких как соединитель, выводная рамка и вилка пучка, которые используются в электротехническом приборе, электронном приборе и тому подобном.
Описание ссылочных позиций
1: Пластина подложки
2: Образец для испытаний
3: Выпуклость образца для испытаний

Claims (2)

1. Материал для электросоединительного элемента, использующийся в качестве исходного материала для электросоединительного элемента, включающий пластину из нержавеющей стали, слой покрытия из Cu, полученный на поверхности пластины из нержавеющей стали, слой покрытия из Sn, полученный на слое покрытия из Cu, и слой интерметаллического соединения Cu и Sn, расположенный между слоем покрытия из Cu и слоем покрытия из Sn, причем степень осаждения слоя покрытия из Cu находится в диапазоне от 1,5 до 45 г/м2, степень осаждения слоя покрытия из Sn находится в диапазоне от 1,5 до 15 г/м2, а твердость поверхности пластины из нержавеющей стали находится в диапазоне от 200 до 400 HV.
2. Способ производства материала для электросоединительного элемента, использующегося в качестве исходного материала для электросоединительного элемента, содержащего пластину из нержавеющей стали, слой покрытия из Cu, полученный на поверхности пластины из нержавеющей стали, слой покрытия из Sn, полученный на слое покрытия из Cu, и слой интерметаллического соединения Cu и Sn, расположенный между слоем покрытия из Cu и слоем покрытия из Sn, причем способ включает стадии получения слоя покрытия из Cu на поверхности пластины из нержавеющей стали, характеризующейся твердостью поверхности в диапазоне от 200 до 400 HV, таким образом, что степень осаждения слоя покрытия из Cu находится в диапазоне от 1,5 до 45 г/м2, получения слоя покрытия из Sn на слое покрытия из Cu таким образом, что степень осаждения слоя покрытия из Sn находится в диапазоне от 1,5 до 15 г/м2, и нагревания пластины из нержавеющей стали, на которой образованы слой покрытия из Cu и слой покрытия из Sn, при температуре плавления Sn или более высокой температуре для образования слоя интерметаллического соединения Cu и Sn.
RU2018138011A 2016-03-31 2017-02-22 Материал соединительного компонента RU2718951C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016069993A JP6423383B2 (ja) 2016-03-31 2016-03-31 接続部品用材料
JP2016-069993 2016-03-31
PCT/JP2017/006530 WO2017169317A1 (ja) 2016-03-31 2017-02-22 接続部品用材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2718951C1 true RU2718951C1 (ru) 2020-04-15

Family

ID=59964140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018138011A RU2718951C1 (ru) 2016-03-31 2017-02-22 Материал соединительного компонента

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20190106800A1 (ru)
EP (1) EP3438331A4 (ru)
JP (1) JP6423383B2 (ru)
KR (1) KR20180130484A (ru)
CN (1) CN108699717A (ru)
MY (1) MY170905A (ru)
RU (1) RU2718951C1 (ru)
SG (1) SG11201808255RA (ru)
TW (1) TWI655321B (ru)
WO (1) WO2017169317A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021095203A1 (ja) 2019-11-14 2021-05-20 日立金属株式会社 二次電池の負極集電体用箔

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU386522A3 (ru) * 1967-07-12 1973-06-14
JP2003203534A (ja) * 2001-09-20 2003-07-18 Nisshin Steel Co Ltd ステンレス鋼製接点
JP2015149218A (ja) * 2014-02-07 2015-08-20 矢崎総業株式会社 固定接点

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3465876B2 (ja) * 1999-01-27 2003-11-10 同和鉱業株式会社 耐摩耗性銅または銅基合金とその製造方法ならびに該耐摩耗性銅または銅基合金からなる電気部品
JP2005105419A (ja) * 2001-01-19 2005-04-21 Furukawa Electric Co Ltd:The めっき材料とその製造方法、それを用いた電気・電子部品
CN1318647C (zh) * 2001-01-19 2007-05-30 古河电气工业株式会社 电镀材料及其制造方法、使用了该材料的电气电子部件
JP2004006065A (ja) * 2002-03-25 2004-01-08 Mitsubishi Shindoh Co Ltd 電気接続用嵌合型接続端子
JP2004172281A (ja) * 2002-11-19 2004-06-17 Nisshin Steel Co Ltd ステンレス鋼製リードフレーム
WO2008126719A1 (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 The Furukawa Electric Co., Ltd. コネクタおよびコネクタ用金属材料
JP5355935B2 (ja) * 2007-05-29 2013-11-27 古河電気工業株式会社 電気電子部品用金属材料
JP4964795B2 (ja) * 2008-01-23 2012-07-04 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 耐磨耗性に優れた銅合金すずめっき条
CN101981234B (zh) * 2008-03-31 2013-06-12 Jx日矿日石金属株式会社 耐磨损性、插入性及耐热性优异的铜合金镀锡条
US8737089B2 (en) * 2010-09-27 2014-05-27 Micro Stamping Corporation Lead frames for capacitors
JP2013161526A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 端子金具
JP5138827B1 (ja) * 2012-03-23 2013-02-06 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 電子部品用金属材料、それを用いたコネクタ端子、コネクタ及び電子部品
JP5646105B1 (ja) * 2013-06-27 2014-12-24 日新製鋼株式会社 Ｓｎめっきステンレス鋼板

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU386522A3 (ru) * 1967-07-12 1973-06-14
JP2003203534A (ja) * 2001-09-20 2003-07-18 Nisshin Steel Co Ltd ステンレス鋼製接点
JP2015149218A (ja) * 2014-02-07 2015-08-20 矢崎総業株式会社 固定接点

Also Published As

Publication number Publication date
TWI655321B (zh) 2019-04-01
EP3438331A1 (en) 2019-02-06
TW201804018A (zh) 2018-02-01
CN108699717A (zh) 2018-10-23
WO2017169317A1 (ja) 2017-10-05
US20190106800A1 (en) 2019-04-11
SG11201808255RA (en) 2018-10-30
JP2017179510A (ja) 2017-10-05
JP6423383B2 (ja) 2018-11-14
KR20180130484A (ko) 2018-12-07
MY170905A (en) 2019-09-13
EP3438331A4 (en) 2019-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3439114A1 (en) Automotive terminal
KR101639994B1 (ko) 표면 처리 도금재 및 그 제조 방법, 그리고 전자 부품
KR101649847B1 (ko) 전자 부품용 금속 재료 및 그 제조 방법, 그것을 사용한 커넥터 단자, 커넥터 및 전자 부품
KR20140061537A (ko) 전자 부품용 금속 재료 및 그 제조 방법
KR20170017017A (ko) 전자 부품용 금속 재료 및 그 제조 방법, 그것을 사용한 커넥터 단자, 커넥터 및 전자 부품
JP5848168B2 (ja) 銀めっき材
KR20170071614A (ko) 전자 부품용 금속 재료 및 그 제조 방법
JP6086532B2 (ja) 銀めっき材
KR20160139054A (ko) 전자 부품용 금속 재료 및 그 제조 방법
RU2718951C1 (ru) Материал соединительного компонента
AU2015262624B9 (en) Connecting component material
JP4964795B2 (ja) 耐磨耗性に優れた銅合金すずめっき条
JP6543138B2 (ja) Ｓｎめっき材およびその製造方法
JP7083662B2 (ja) めっき材