TW201447053A - 具有優異插拔性的鍍錫銅合金端子材 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於提供一種可發揮優異電連接特性並將動摩擦係數降低至0.3以下，且具有優異插拔性的鍍錫銅合金端子材。本發明之解決手段為一種鍍錫銅合金端子材，其係在由Cu合金所構成之基材上的表面形成有Sn系表面層，且於該Sn系表面層與基材之間形成有CuSn合金層之鍍錫銅合金端子材，CuSn合金層為以Cu6Sn5為主成分，且於基材側界面附近具有該Cu6Sn5之Cu的一部分被取代為Ni及Si之化合物之合金層，CuSn合金層的算術平均粗糙度Ra於至少一方向上為0.3μm以上，於全方向上的算術平均粗糙度Ra為1.0μm以下，CuSn合金層的儲油深度Rvk為0.5μm以上，且Sn系表面層的平均厚度為0.4μm以上1.0μm以下，動摩擦係數為0.3以下。

Description

具有優異插拔性的鍍錫銅合金端子材
本發明係關於使用在汽車或民生機器等之電配線的連接之連接器用端子，尤其關於有用於作為多接腳連接器用端子之鍍錫銅合金端子材。
鍍錫銅合金端子材，為藉由對由銅合金所構成之基材上施以鍍Cu及鍍Sn後進行回焊處理，使CuSn合金層形成於表層之Sn系表面層的下層而成者，被廣泛使用作為端子材。
近年來，例如於汽車中，電裝化急速地進行，且伴隨於此使電氣機器的電路數增加，而讓所使用之連接器的小型化及多接腳化變得更顯著。當連接器形成多接腳化時，即使每個單接腳的插入力小，於插著連接器時，連接器全體所需之力變大，而有生產性降低之疑慮。因此，係有人嘗試降低鍍錫銅合金材的摩擦係數以降低每個單接腳的插入力之作法。
例如，雖有規定基材的表面粗糙度之作法(專利文獻1)、規定CuSn合金層的平均粗糙度之作法(專利文獻2)，但仍有無法將動摩擦係數降低至0.3以下之問題。
在此，隨著連接器之小型化及多接腳化的進行，連接器嵌合時的插入力變大，而有生產性降低之疑慮。該插入力F，當以母端子緊壓公端子之力(接壓)為P，以動摩擦係數為μ時，由於通常公端子是從上下兩方向被母端子所夾持，所以F=2×μ×P。為了降低該F，降低P之作法為有效，但為了確保連接器嵌合時之公/母端子的電連接可靠度，無法一味地降低接壓，必須確保3N左右。多接腳連接器中，雖有超過50接腳/連接器者，但由於連接器全體的插入力須為100N以下，盡可能為80N以下，或較佳為70N以下，所以動摩擦係數μ必須為0.3以下。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特許第4024244號
[專利文獻2]日本特開2007-63624號
為了降低鍍錫材的摩擦係數，若薄化Sn系表面層的厚度使較Sn硬之CuSn合金層暴露於表層，則可極度地降低摩擦係數。然而，當CuSn合金層暴露於表層時，於表層會形成Cu氧化物，而引起接觸電阻的增大、焊錫潤濕性的降低。此外，即使控制CuSn合金層的結晶粒徑或平均粗糙度，亦有無法將以動摩擦係數降低至0.3以下之問題。
本發明係鑒於前述課題而創作出，該目的在於提供一種可發揮優異電連接特性並將動摩擦係數降低至0.3以下，且具有優異插拔性的鍍錫銅合金端子材。
當抑制CuSn合金層的表面暴露時，為了將動摩擦係數降低至0.3以下，必須使Sn系表面層的厚度未達0.1μm，此時會導致焊錫潤濕性的降低、接觸電阻的增大。
因此，本發明者們係進行精心探討，結果發現到在預先對基材表面進行粗化處理後施以鍍Cu及鍍Sn，然後對此進行回焊處理，使藉此形成之CuSn合金層的表面粗糙度，其算術平均粗糙度Ra於一方向上為0.3μm以上，於全方向上為1.0μm以下，CuSn合金層的儲油深度Rvk為0.5μm以上，且Sn系表面層的平均厚度為0.4μm以上1.0μm以下，如此可實現動摩擦係數成為0.3以下者。此外，亦發現到為了得到較佳的算術平均粗 糙度Ra，Ni及Si的存在乃為重要。根據此等發現，思考出下列解決手段。
亦即，本發明之鍍錫銅合金端子材，其係在由Cu或Cu合金所構成之基材上的表面形成有Sn系表面層，且於該Sn系表面層與前述基材之間形成有CuSn合金層之鍍錫銅合金端子材，其特徵為：前述CuSn合金層為以Cu6Sn5為主成分，且於前述基材側界面附近具有該Cu6Sn5之Cu的一部分被取代為Ni及Si之化合物之合金層，前述CuSn合金層的算術平均粗糙度Ra於至少一方向上為0.3μm以上，於全方向上的算術平均粗糙度Ra為1.0μm以下，前述CuSn合金層的儲油深度Rvk為0.5μm以上，且前述Sn系表面層的平均厚度為0.4μm以上1.0μm以下，動摩擦係數為0.3以下。
增大CuSn合金層的算術平均粗糙度Ra，並且使Ni、Si固溶於CuSn合金中以形成Rvk大之CuSn合金層，藉此，CuSn合金層的凹部表層由Sn所覆蓋，所以可確保良好的接觸電阻與焊錫潤濕性，並且於凸部上可藉由凹凸較大的CuSn合金層來薄化Sn系表面層，而實現低動摩擦係數。
此時，在如後述般於複數個方向上測定CuSn合金層表面的算術平均粗糙度Ra，且當中最高之一方向上的算術平均粗糙度Ra未達0.3μm時，凹部之Sn系表面層的厚度變薄，而無法確保電可靠度、焊錫潤濕性。然而，當在任一方向上的算術平均粗糙度Ra超過1.0μm 時，凹部之Sn系表面層變得過厚，使摩擦係數增大。
此外，當儲油深度Rvk未達0.5μm時，無法將動摩擦係數降低至0.3以下。
使Sn系表面層的平均厚度成為0.4μm以上1.0μm以下者，是由於當未達0.4μm時，會導致焊錫潤濕性的降低、電連接可靠度的降低，超過1.0μm時，無法使CuSn合金層的一部分暴露於表層，僅由Sn所填滿，而使動摩擦係數增大之故。
此外，Sn系表面層，當動摩擦係數測定時的垂直荷重變小時，動摩擦係數有增大之傾向，本發明製品，即使降低垂直荷重，動摩擦係數亦幾乎不變，即使使用在小型端子中，亦可有效地發揮。
本發明之鍍錫銅合金端子材中，前述基材可含有0.5質量%以上5質量%以下的Ni，以及0.1質量%以上1.5質量%以下的Si，且可因應必要進一步含有合計為5質量%以下之選自Zn、Sn、Fe、Mg的群組之1種以上，並且剩餘部分由Cu及不可避免的雜質所構成。
將基材規定為含有0.5質量%以上5質量%以下的Ni以及0.1質量%以上1.5質量%以下的Si者，是由於為了將藉由回焊處理所形成之CuSn系表面層構成為儲油深度Rvk0.5μm以上，必須於回焊時從基材供給Ni及Si以使Ni及Si固溶於CuSn合金層之故。當Ni未達0.5質量%、Si未達0.1質量%時，Ni或Si分別無法顯現其效果，Ni超過5質量%時，於鑄造和熱軋延時會有產 生破裂之疑慮，Si超過1.5質量%時，導電性有降低之疑慮。
Zn、Sn，可用於提升強度、耐熱性而添加，此外，Fe、Mg，可用於提升應力緩和特性而添加，但當合計超過5質量%時，導電率會降低，故不佳。
根據本發明，由於降低動摩擦係數，所以可同時達成低接觸電阻、良好的焊錫潤濕性及低插拔性，此外，即使於低荷重下，亦具有動摩擦係數小之效果，故最適合於小型端子。尤其在汽車及電子零件等所使用之端子中，在要求接合時的低插入力、穩定的接觸電阻、良好的焊錫潤濕性之部位中，乃具有優勢。
11‧‧‧台座
12‧‧‧公試驗片
13‧‧‧母試驗片
14‧‧‧錘
15‧‧‧載入單元(Load：Cell)
第1圖係顯示實施例1之銅合金端子材的表面狀態之顯微鏡照片。
第2圖係顯示實施例1之銅合金端子材之基材與CuSn合金層的界面附近之顯微鏡剖面照片。
第3圖係顯示比較例5之銅合金端子材的表面狀態之顯微鏡照片。
第4圖係顯示比較例5之銅合金端子材之基材與CuSn合金層的界面附近之顯微鏡剖面照片。
第5圖係概念性顯示用以測定導電構件的動摩擦係數之裝置之前視圖。
以下說明本發明的一實施形態之鍍錫銅合金端子材。
本實施形態之鍍錫銅合金端子材，係在由銅合金所構成之基材上形成有Sn系表面層，且於Sn系表面層與基材之間形成有CuSn合金層。
基材，為Cu-Ni-Si系合金、Cu-Ni-Si-Zn系合金等之含有Ni及Si，且可因應必要進一步含有合計為5質量%以下之選自Zn、Sn、Fe、Mg的群組之1種以上，並且剩餘部分由Cu及不可避免的雜質所構成之銅合金。以Ni及Si為必要成分者，是為了將藉由後述回焊處理所形成之CuSn系合金層構成為儲油深度Rvk0.5μm以上者，所以必須於回焊時從基材供給Ni及Si以使Ni及Si固溶於CuSn合金層之故。基材中的Ni含量較佳為0.5質量%以上5質量%以下，Si含量較佳為0.1質量%以上1.5質量%以下。此係由於當Ni未達0.5質量%時，無法顯現Ni的效果，Si未達0.1質量%時，無法顯現Si的效果，Ni超過5質量%時，於鑄造和熱軋延時會有產生破裂之疑慮，Si超過1.5質量%時，導電性有降低之疑慮之故。
此外，Zn、Sn可提升強度、耐熱性，Fe、Mg 可提升應力緩和特性。當添加此等Zn、Sn、Fe、Mg中的任1種以上時，該合計含量超過5質量%時，導電率會降低，故不佳。特佳係含有Zn、Sn、Fe、Mg全部。
CuSn合金層，係如後述般將鍍Cu層及鍍Sn層形成於基材上並藉由回焊處理而形成，其大部分為Cu6Sn5，但在與基材之界面附近，形成有較薄之基材中的Ni及Si與Cu的一部分被取代(Cu、Ni、Si)6Sn5合金。此外，該CuSn合金層與Sn系表面層之界面形成為凹凸狀，算術平均粗糙度Ra於一方向上為0.3μm以上，於全方向上為1.0μm以下，儲油深度Rvk形成為0.5μm以上。
算術平均粗糙度Ra，係依據JIS B0601來測定，並非僅於一方向測定CuSn合金層的表面，亦於包含平行於軋延方向之方向以及與此正交之方向的兩方向之複數方向上進行測定，且於至少一方向上的算術平均粗糙度為0.3μm以上，於全方向上的算術平均粗糙度為1.0μm以下。此係由於在複數方向上進行測定者，一般而言，與平行於軋延方向之方向相比，於與此正交之方向上所測得之算術平均粗糙度Ra較大，若任一方向上的算術平均粗糙度為0.3μm以上，則可發揮效果之故。惟當算術平均粗糙度Ra超過1.0μm時，凹部之Sn系表面層變得過厚，使摩擦係數增大。
儲油深度Rvk為由JIS B0671-2所規定之表面粗糙度曲線之突出谷部的平均深度，被視為顯示出較平均 凹凸更深之部分更深何種程度之指標，該值愈大，顯示出存在有極深的谷部分，而成為更險峻的凹凸形狀。
Sn系表面層的平均厚度形成為0.4μm以上1.0μm以下。此係由於當該厚度未達0.4μm時，會導致焊錫潤濕性的降低、電連接可靠度的降低，超過1.0μm時，無法將表層構成為Sn與CuSn合金的複合結構，僅由Sn所填滿，而使動摩擦係數增大之故。
如此構造之端子材，藉由將CuSn合金層與Sn系表面層之界面形成為險峻的凹凸形狀，可在從Sn系表面層的表面距離數百nm的深度範圍內，於較硬之CuSn合金層的險峻谷部中介存在有較軟的Sn，且於該表面上，成為使較硬之CuSn合金層的一部分僅些許暴露於Sn系表面層之狀態，使中介存在於谷部之較軟的Sn發揮潤滑劑的作用，而將動摩擦係數降低至0.3以下。
接著說明該端子材的製造方法。
首先製備下列板材作為基材，該板材係由：Cu-Ni-Si系合金、Cu-Ni-Si-Zn系合金等之含有Ni及Si，且可因應必要進一步含有合計為5質量%以下之選自Zn、Sn、Fe、Mg的群組之1種以上，並且剩餘部分由Cu及不可避免的雜質所構成之銅合金所構成。藉由化學蝕刻或電解研磨、採用粗化輥之軋延、研磨、噴砂等手法使該板材表面粗面化。粗面化程度，以算術平均粗糙度Ra計較佳為0.3μm以上2μm以下。然後藉由脫脂、酸洗等處理使表面淨化，然後依序施以鍍Cu、鍍Sn。
鍍Cu可使用一般的鍍Cu浴，例如可使用以硫酸銅(CuSO4)及硫酸(H2SO4)為主成分之硫酸銅浴等。電鍍浴的溫度設為20℃以上50℃以下，電流密度設為1A/dm2以上20A/dm2以下。由該鍍Cu所形成之鍍Cu層的膜厚設為0.03μm以上0.15μm以下。此係由於當未達0.03μm時，合金基材的影響較大，CuSn合金層成長至表層，而導致光澤度、焊錫潤濕性的降低，超過0.15μm時，於回焊時無法從基材充分地供給Ni、Si，無法得到期望之CuSn合金層的凹凸形狀之故。
用以形成鍍Sn層之鍍Sn浴，可使用一般的鍍Sn浴，例如可使用以硫酸(H2SO4)及硫酸亞錫(SnSO4)及為主成分之硫酸浴。電鍍浴的溫度設為15℃以上35℃以下，電流密度設為1A/dm2以上30A/dm2以下。該鍍Sn層的膜厚設為0.8μm以上2.0μm以下。此係由於當鍍Sn層的膜厚未達0.8μm時，回焊後的Sn系表面層變薄，損及電連接特性，超過2.0μm時，CuSn合金層往表層的暴露變少，難以將動摩擦係數降低至0.3以下。
回焊處理條件，係在還原氛圍中，以使基材的表面溫度成為240℃以上360℃以下之條件加熱1秒以上12秒以下，然後急冷。更佳是在250℃以上300℃以下加熱1秒以上10秒以下後急冷。此時，保持時間係處於鍍層愈薄者愈短，愈厚者愈長之傾向。
[實施例]
以板厚0.25mm的銅合金(Ni；0.5質量%以上5.0質量%以下-Zn；1.0質量%-Sn；0質量%以上0.5質量%以下-Si；0.1質量%以上1.5質量%以下-Fe；0質量%以上0.03質量%以下-Mg；0.005質量%)為基材，進行研磨處理使表面粗化後，依序施以鍍Cu、鍍Sn。此時，鍍Cu及鍍Sn的電鍍條件如第1表所示。第1表Dk為陰極的電流密度的略稱，ASD為A/dm2的略稱。
以第2表所示之厚度進行電鍍處理後，實施例、比較例均在還原氛圍中，以使基材表面溫度成為第2表所示之既定溫度及既定時間之條件下予以保持後進行水冷，作為回焊處理。
另外製備：改變鍍Cu厚度、鍍Sn厚度以使Sn系表面層的膜厚成為規定範圍外者等，作為比較例。
此等試樣的條件如第2表所示。
對此等試樣測定回焊後之Sn系表面層的厚度、CuSn合金層的算術平均粗糙度Ra、CuSn合金層的儲油深度Rvk，並評估動摩擦係數、焊錫潤濕性、光澤度、電可靠度。
回焊後之Sn系表面層的厚度，係使用SII Nanotechnology股份有限公司製的螢光X射線膜厚儀(SFT9400)來測定。首先，在測定回焊後的試樣之全部Sn系表面層的厚度後，於例如Leybold股份有限公司製的L80等之由可蝕刻純Sn且不會腐蝕CuSn合金之成分所構成之鍍敷被膜剝離用的蝕刻液中浸漬數分鐘，藉此去除Sn系表面層，使該下層的CuSn合金層暴露出，並測定純Sn換算後之CuSn合金層的厚度後，將(全部Sn系表面層的厚度-純Sn換算後之CuSn合金層的厚度)定義為Sn系表面層的厚度。
CuSn合金層的算術平均粗糙度Ra及儲油深度Rvk，係浸漬於鍍Sn被膜剝離用的蝕刻液以去除Sn系表面層，使該下層的CuSn合金層暴露出後，使用Keyence股份有限公司製的雷射顯微鏡(VK-9700)，於物鏡150倍(測定視野94μm×70μm)的條件下測定5點，並從該5點之值的平均值來算出。以在與表面粗化處理時所進行之研磨方向呈直角之方向(平均粗糙度呈現最大之方向)上所測定之值，為平均粗糙度1及儲油深度，以在與研磨方向平行之方向上所測定之值，為平均粗糙度2。
關於動摩擦係數，係以模擬嵌合型連接器之 公端子與母端子的連接部之方式，對各試樣製作出板狀的公試驗片以及形成為內徑1.5mm的半球狀之母試驗片，使用Trinity Lab股份有限公司製的摩擦測定機(μV1000)，測定兩間的摩擦力以求取動摩擦係數。以第5圖來說明，將公試驗片12固定在水平的台座11上，並將母試驗片13的半球凸面放置於其上方，使電鍍面彼此接觸，藉由錘14對母試驗片13施加100gf以上500gf以下的荷重P，而成為按壓公試驗片12之狀態。在施加荷該重P之狀態下，以滑動速度80mm/分將公試驗片12往箭頭所示之水平方向拉動10mm，並藉由載入單元15測定此時的摩擦力F。從該摩擦力F的平均值Fav與荷重P求取動摩擦係數(=Fav/P)。
關於焊錫潤濕性，係將試驗片裁切出10mm寬，並使用松香系活性製助焊劑，藉由弧面狀沾錫試驗(Meniscograph Test)法來測定零交叉時間。以(浸漬於焊錫浴溫230℃的Sn-37% Pb焊錫中，並在浸漬速度2mm/sec、浸漬深度2mm、浸漬時間10sec的條件下測定)焊錫零交叉時間3秒以下者為良好，超過3秒時為不良。
光澤度，係使用日本電色股份有限公司製的光澤度儀(型號：PG-1M)，依據JIS Z 8741並以入射角60度進行測定。
為了評估電可靠度，係於大氣中進行150℃×500小時的加熱，並測定接觸電阻。測定方法係依據JIS-C-5402， 藉由4端子接觸電阻試驗機(山崎精機研究所製：CRS-113-AU)，以滑動式(1mm)來測定從0至50g改變荷重時之荷重與接觸電阻之關係，並評估將荷重設為50g時之接觸電阻值。
此等測定結果、評估結果如第3表所示。
從第3表中，可得知於實施例中，均顯示出動摩擦係數為較小之0.3以下，焊錫潤濕性良好，光澤度亦高，外觀良好，且接觸電阻亦為10mΩ以下之結果。
相對於此，於各比較例中，觀察到下列缺失。
比較例1，由於Sn系表面層過薄，使焊錫潤濕性惡化、接觸電阻增大。比較例2，由於CuSn合金層的儲油深度Rvk小，所以摩擦係數大。比較例3，由於Sn系表面層過厚，所以摩擦係數大。比較例4，由於增強基材表面的粗化，結果使回焊後之CuSn合金層的算術平均粗糙度Ra超過1.0μm，凹部之Sn系表面層變厚，使摩擦係數增大。比較例5、6，由於未進行基材的粗化處理，所以算術平均粗糙度Ra及儲油深度Rvk均小，動摩擦係數大。比較例7，由於省略鍍Cu，結果使基材之合金成分的影響增大，CuSn合金層成長至表層，使焊錫潤濕性惡化。比較例8，由於基材中之Ni、Si的含量少，所以CuSn合金層的儲油深度Rvk變小，動摩擦係數增大。
第1圖及第2圖係顯示以TEM-EDS觀察實施例1之試樣的基材與CuSn合金層之界面附近之顯微鏡照片，第3圖及第4圖係顯示比較例5之相同之顯微鏡照片。從此等照片的比較中，可得知實施例者，其CuSn合金層適度地暴露於表面，於CuSn合金層之基材側的界面附近(較第2圖的虛線更下方)，可觀察到些許之Cu的一部分被取代為Ni及Si之化合物(Cu、Ni、Si)6Sn5。比 較例者，如第4圖所示，係於CuSn合金層的下部觀察到相對較厚的Cu3Sn層，且成為於該上方層合有Cu6Sn5層之構造，對表面之暴露亦少。

Claims (2)

  1. 一種鍍錫銅合金端子材，其係在由Cu合金所構成之基材上的表面形成有Sn系表面層，且於該Sn系表面層與前述基材之間形成有CuSn合金層之鍍錫銅合金端子材，其特徵為：前述CuSn合金層為以Cu6Sn5為主成分，且於前述基材側界面附近具有該Cu6Sn5之Cu的一部分被取代為Ni及Si之化合物之合金層，前述CuSn合金層的算術平均粗糙度Ra於至少一方向上為0.3μm以上，於全方向上的算術平均粗糙度Ra為1.0μm以下，前述CuSn合金層的儲油深度Rvk為0.5μm以上，且前述Sn系表面層的平均厚度為0.4μm以上1.0μm以下，動摩擦係數為0.3以下。
  2. 如請求項1之鍍錫銅合金端子材，其中前述基材係含有0.5質量%以上5質量%以下的Ni，以及0.1質量%以上1.5質量%以下的Si，且可因應必要進一步含有合計為5質量%以下之選自Zn、Sn、Fe、Mg的群組之1種以上，並且剩餘部分由Cu及不可避免的雜質所構成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI704580B (zh) * 2015-11-27 2020-09-11 日商三菱綜合材料股份有限公司 附鍍錫之銅端子材及端子以及電線末端部分構造

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201311944A (zh) * 2011-08-12 2013-03-16 Mitsubishi Materials Corp 插拔性優異的鍍錫銅合金端子材及其製造方法
JP5984981B2 (ja) * 2015-02-24 2016-09-06 Ｊｘ金属株式会社 電子部品用Ｓｎめっき材
JP5984980B2 (ja) 2015-02-24 2016-09-06 Ｊｘ金属株式会社 電子部品用Ｓｎめっき材
DE102015210458A1 (de) * 2015-06-08 2016-12-08 Te Connectivity Germany Gmbh Verfahren zum Verbinden eines ein unedles Metall aufweisenden Leiters mit einem Kupfer aufweisenden Anschlusselement mittels Verschweißen sowie eine dadurch hergestellte Anschlussanordnung
US11152729B2 (en) 2016-11-14 2021-10-19 TE Connectivity Services Gmbh Electrical connector and electrical connector assembly having a mating array of signal and ground contacts
US9859640B1 (en) 2016-11-14 2018-01-02 Te Connectivity Corporation Electrical connector with plated signal contacts
CN110036142B (zh) * 2016-12-06 2021-04-20 同和金属技术有限公司 Sn镀覆材料及其制造方法
WO2018105388A1 (ja) * 2016-12-06 2018-06-14 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 Ｓｎめっき材およびその製造方法
US10858750B2 (en) * 2017-07-28 2020-12-08 Mitsubishi Materials Corporation Tin-plated copper terminal material, terminal and electric wire terminal-end structure
JP7040224B2 (ja) * 2018-03-30 2022-03-23 三菱マテリアル株式会社 錫めっき付銅端子材及びその製造方法
JP2021147673A (ja) * 2020-03-19 2021-09-27 三菱マテリアル株式会社 Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金板、めっき皮膜付Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金板及びこれらの製造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10025106A1 (de) * 2000-05-20 2001-11-22 Stolberger Metallwerke Gmbh Elektrisch leitfähiges Metallband und Steckverbinder hieraus
JP2004006065A (ja) * 2002-03-25 2004-01-08 Mitsubishi Shindoh Co Ltd 電気接続用嵌合型接続端子
JP3926355B2 (ja) * 2004-09-10 2007-06-06 株式会社神戸製鋼所 接続部品用導電材料及びその製造方法
JP4024244B2 (ja) 2004-12-27 2007-12-19 株式会社神戸製鋼所 接続部品用導電材料及びその製造方法
JP2007063624A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Nikko Kinzoku Kk 挿抜性及び耐熱性に優れる銅合金すずめっき条
JP4771970B2 (ja) * 2006-02-27 2011-09-14 株式会社神戸製鋼所 接続部品用導電材料
JP4986499B2 (ja) * 2006-04-26 2012-07-25 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金すずめっき条の製造方法
JP5319101B2 (ja) * 2007-10-31 2013-10-16 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 電子部品用Ｓｎめっき材
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
JP5498710B2 (ja) * 2009-02-23 2014-05-21 三菱伸銅株式会社 導電部材及びその製造方法
WO2010119489A1 (ja) * 2009-04-14 2010-10-21 三菱伸銅株式会社 導電部材及びその製造方法
JP4372835B1 (ja) * 2009-04-14 2009-11-25 三菱伸銅株式会社 導電部材及びその製造方法
US8956735B2 (en) * 2010-03-26 2015-02-17 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Copper alloy and electrically conductive material for connecting parts, and mating-type connecting part and method for producing the same
JP5394963B2 (ja) * 2010-03-26 2014-01-22 株式会社神戸製鋼所 接続用部品用銅合金及び導電材料
TW201311944A (zh) * 2011-08-12 2013-03-16 Mitsubishi Materials Corp 插拔性優異的鍍錫銅合金端子材及其製造方法
JP5640922B2 (ja) * 2011-08-31 2014-12-17 三菱マテリアル株式会社 挿抜性に優れた錫めっき銅合金端子材
JP2015063750A (ja) * 2013-08-26 2015-04-09 三菱マテリアル株式会社 挿抜性に優れた錫めっき銅合金端子材

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI704580B (zh) * 2015-11-27 2020-09-11 日商三菱綜合材料股份有限公司 附鍍錫之銅端子材及端子以及電線末端部分構造
US11088472B2 (en) 2015-11-27 2021-08-10 Mitsubishi Materials Corporation Tin-plated copper terminal material, terminal, and wire terminal part structure

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