TW575688B - Metal-plated material and method for preparation thereof, and electric and electronic parts using the same - Google Patents

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575688 A7 ____B7 五、發明説明（”） 技術領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於電鑛材料及其製造方法，使用該電鍍材 料之電氣/電子零件。更詳細爲關於具良好耐熱性，在如 汽車引擎室之高溫環境下適用爲插接件材料之電鍍材料。 亦關於兼具良好耐熱性及插拔性，而在高溫環境下適用爲 嵌扣型插接件或接觸裝置之材料的電鍍材料。 習知技術 在Cu或Cu合金所成導電性基底材料（以下稱爲基材） 上配設S η或s η合金所成電鍍層之材料，乃被知悉爲兼亘 有基材之優異導電性及強度，與Sn或Sn合金之良好電觸 特性，抗蝕性，焊接性之高性能導體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此種材料，通常則使用在基材上施加Cii或Νι之底層 電鍍後，再於其上直接施加S η或S η合金電鍍所成者。該 基底電鍍層卻是爲抑制基材成分（Cu或Ζη等合金成分）擴 散至表面之Sn或Sn合金所裝設。特別是，基底電鑛層爲 Νι或Νι合金所成之電鍍層時，雖在高溫環境下亦具有可 促使上述擴散至表面Sn或Sn合金延遲之甚佳效果。因此 ，能長時間確保表面之Sn或Sn合金之特性。 惟，雖是上述具有Ni或Ni合金基底電鍍層之材料亦 發生如次問題。當被使用於如汽車引擎室之引擎附近特別 高溫處所時，基材之Cu，或底層之Ni，Ni合金還是經常 性擴散至表面電鍍層側。且在經過某時間後’表面電鍍層 已變爲非原來之Sn或Sn合金，實際上Sn或Sn合金所成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ 297公釐） -4 - 575688 A7 B7 五、發明説明（2) 袠面電鍍層已消失。其結果，該電鍍材料無法發揮其本來 之功能。 如此問題，則可藉增加Sn或Sn合金所成表面電鍍層 之厚度，以延長該表面電鍍層之消失時間而予以解除。但 ，.此種對策卻會招惹資源之浪費。且，不僅如此，該電鍍 材料如被使用於同時嵌扣多數端子之插接件（嵌扣型插接 件）時，即有引起對於對象材料之組裝作業變爲困難之新 問題。 又，嵌扣型插接件係採取將插塞端子嵌扣於塞孔端子 而加以電氣連接。且近年，裝載於汽車之插接端子乃在進 行發展傳送資訊之多量化，電子控制化。隨之，觸針之多 極化亦在進行。此時，端子之嵌插力如與原來相同，卻需 要隨著針數之增加予以提高插接件之嵌插力。因此，對於 多極化之觸針則盼望減低其嵌插力。 以能因應如此盼望之端子，則有表面被形成Au電鍍 層之端子。使用該端子時即可減低嵌插力。只是Αιι昂貴 ’致有所製造之端子爲高成本之問題。 又’插接端子一般係使用如C u導電性基材表面被施 加Sn電鍍之端子。該端子時，由於Sn爲易氧化性材料， 致在大氣中，其表面經常呈形成有硬質Sn氧化薄膜之狀 育旨 〇 且，當將該端子予以插接時，上述硬質Sn氧化薄膜 乃在與對方材料嵌接時易破裂。並位於其底下之未氧化 Sn電鍍層與對方材料接觸以致實現兩者間之電氣性連接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） HI. —m I 11 *i i I-—— fyn 1:= n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tr 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 5- 575688 Α7 Β7 五、發明説明（3) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 。惟，所形成Sn電鍍層較薄時，該電鍍層全體會氧化薄 膜化，致嵌扣時該氧化薄膜變爲不易破裂。況且，基材以 Cu或Cu合金所成時，在高溫環境下實使用，其表面較薄 Sn電鍍層之Sn成分則與基材成分反應以致露出Cu成分 ，.而在表面形成C u之氧化薄膜。其結果，卻喪失與對方 材料接觸之信賴性。 此種問題，可藉增加表面S η電鍍層予以不易發生。 但此時，又會發生與對方材料嵌接時之嵌插力變大之新問 題。 由於如此，特別是在高溫環境下，就有除了昂貴之 Au電鍍端子，或表面Sn電鍍層較厚，或針數較少之Sn 電鍍端子之外，無法使用其他之問題。 而，欲在端子表面形成Sn或Sn合金所成電鍍層時， 一般係適用光亮鍍S η及逆流鍍S η。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中，以光亮鍍Sn形成電鍍層時，其電鍍層含有頗 多電鍍處理時所用之添加劑成分。又，電鍍Sn之結晶粒 徑變成細微粒。因此，電鍍層表面之潤滑性優異，且嵌扣 •滑動時之擦消量亦少。其結果，優於嵌接時之插拔性。 惟，由於結晶粒徑細微，致在高溫環境下使用時，因粒界 擴散之擴散速度變快，有時基材成分擴散至表面。即，光 亮鍍Sn材料之耐熱性較爲低劣。 另，逆流鍍Sn時，卻在整體之電鍍處理後，再加熱 熔化其表面電鍍層。因此，所形成逆流電鍍層之電鍍S η 之結晶粒徑變大，且，電鍍處理時所混入添加劑成分已被 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210、犬297公釐） -6- 575688 A7 __ B7 五、發明説明（4) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 除掉。是故，在高溫環境下，基材成分之依據粒界擴散之 擴散速度會變慢。而提昇該材料之耐熱性。卻由於電鍍 Sn之結晶粒徑較大，嵌扣·滑動時之擦消量變多，並添 加劑成分亦少，致潤滑性不佳而劣化其插拔性。 因此，即有各種爲提高Sn電鍍層之耐熱性及插拔性 之方法的提案。 例如，在特開平8 — 7940號公報及特開平4一 329 89 1 號公報，就揭露有提昇耐熱性爲目的之，以Sn電鍍層爲 底層予以形成高熔點金屬，特別是Ni電鍍層之方法。依 據如此方法，溫度領域在100〜120°C左右時，由於Νι電 鍍層可抑制基材成分（Cu或Zn等合金成分）與Sn電鍍層 之Sn成分之反應，且Ni與Sn之反應速度較爲緩慢，致 能獲得耐熱效果。但在14(TC以上高溫環境下，m與Sn 之反應速度變快，表面Sn電鍍層發生變質，以致無法獲 得耐熱效果。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，在特開平11 一 1 2 1 075號公報及特開平logo] 8 64 號公報 ，亦 揭露有 爲提昇 插拔性 ，而薄 化表面 Sn 電鍍層厚度之方法之提案。 本方法所形成之表面S η電鍍層，由於會減少嵌扣. 滑動時之擦消量致具有良好之插拔性。惟，Sn電鍍層厚 度較薄，雖以較小受熱歷程亦會使表面S η電鍍層由於與 基材間之擴散致合金化消失，而增大與對方材料之接觸阻 抗。 如是，在表面形成S η電鍍層之習知電鍍材料，卻有 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐^ ' 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 575688 Α7 Β7 五、發明説明（5) 其耐熱性及插拔性非常難於兩立之問題。 發明之閲示 本發明係以提供一種表面形成有Sn或Sn合金之電鍍 層，且被設成在高溫環境下，該電鍍層與基材或基底電鍍 層間之擴散反應至爲緩慢，而具有良好耐熱性之電鍍材料 爲目的。又，以提供一種與除上述良好耐熱性外插拔性亦 良好，且在高溫環境下適用爲嵌扣型插接件或接觸裝置等 之材料的電鍍材料爲目的。 更以提供一種上述電鍍材料之製造方法，以及使用該 電鍍材料之電氣·電子零件，例如嵌扣型插接件，接觸裝 置爲目的。 爲達成上述目的，本發明則提供一種 在導電性基體表面依序形成有周期率表4族，5族， 6族，7族，8族，9族或1 〇族所含之任一種金屬或以其 爲主成分之合金所成基底電鍍層，與由Cu或Cu合金所 成中間電鍍層，以及由Sn或Sn合金所成表面電鍍層爲特 徵之電鍍材料。 此時’即提供以上述基底電鍍層厚度爲〇.〇5〜2/ζιη ，且上述中間電鍍層厚度爲〇·〇1〜丨爲適佳之電鍍材 料，以及上述表面電鍍層厚度爲上述中間電鍍層厚度之 1.9倍以上爲適佳之電鍍材料。 又，本發明亦提供一種 在導電性基體表面依序形成周期率表4族，5族，6 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2Γ〇Χ297公酱）〜-—- -8-

(請先閲讀背面之注意事項再填寫本百C

575688 A7 B7 五、發明説明（6) 族，7族，8族，9族或1 0族所含之任一種金屬或以其爲 主成分之合金所成基底電鍍層，與由Cu或Cu合金所成 中間電鍍層，以及由Sn或Sn合金所成表面電鍍層爲特徵 之電鍍材料的製造方法，更佳爲提供一種 形成上述中間電鍍層後，在上述中間電鍍層上依序予 以形成Sn電鑛層’與由Ag’ Bi’ Cu，In，Pb及Sb之群 予以選擇之至少一種所成之電鍍層，接著加以進行逆流處 理或熱擴散處理之電鍍材料的製造方法。 又’本發明亦提供使用上述電鍍材料之電氣·電子零 件，具體爲嵌扣型插接件，接觸裝置。 圖示之簡單說明 弟1圖爲本發明電鑛材料一例示之剖面圖， 第2圖爲將第1圖之電鍍材料曝露於高溫環境下時之 層狀構造剖面顯示圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主要元件對照表 1 導電性基材 2 .基底電鍍層 3 中間電鍍層 3 } 金屬間化合物所成之層 4 表面電鍍層4 ’ S η或S η合金所成之層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -9- 575688 A7 B7 五、發明説明（7 ) I明之最佳實施形熊 本發明電鍍材料係如下述呈4層構造。各層之構成材 料及厚度，卻爲提昇上述耐熱性，或爲同時提昇耐熱性與 插拔性之關係卻被如後加以設計。 首先，本發明電鍍材料如第1圖所示，乃以全體在導 電性基材1上，依序被形成有下述之基底電鍍層2，中間 電鍍層3，及表面電鍍層4。此種電鍍材料，則在基底電 鍍層2與表面電鍍層4之間介設有中間電鍍層3，且以具 有藉該中間電鍍層3發揮下述功能，而可抑制在高溫環境 下之該表面電鍍層4之消失爲最大特徵。 首先，導電性基材1之材料並無特別之限定，例如考 慮插接件之用途，自純銅；如磷青銅，黃銅，銅鎳鋅合金 ’鈹銅，科森合金之銅合金；純鐵，如不銹鋼之鐵合金； 各種鎳合金；如被覆Cu之Fe材質或被覆Ni之Fe材質之 複合材料等加以適當選擇即可。 該等材料當中，以Cu或Cu合金較爲適宜。 又，導電性基材1非爲Cu系統材料時，在其表面施 予C u或C u合金電鍍再供給實使用，則可更加提昇電鍍 膜之黏附性及抗蝕性。 該導電性基材1上所形成之基底電鍍層2，係爲確保 基材1與表面電鍍層4之黏附強度所予以配設同時，亦能 作爲防止基材成分熱擴散至表層側之阻隔層而作用。具體 g之’乃由周期律表4族元素（Ti，Zr，Hf)，5族元素（V ，Nb，Ta)，6 族元素（Cr，Mo，W)，7 族元素（Μη，Tc， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •is SI. - ----1 a——— 1 - -- ^ --n ml —^r— «ϋϋ - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 575688 Μ Β7 五、發明説明（8) ^-

Re)，8 族元素（Fe，Ru，〇s)，9 族元素（c〇, Rh，⑴，ι〇 族元素（Nl，Pd，Pt)之任一’或以其爲主成分之合金所形 成。 該等金屬均爲熔點1000°c以上之高熔點金屬。而， 例如插接件之使用環境溫度一般爲20(rc以下，致在如此 使用環境下，不僅該基底電鍍層2不易發生熱擴散，亦能 有效防止基材成分向表面側熱擴散。 上述金屬中，由價格方面，易電鍍處理等方面加以考 量’則以Nl，Co ’ Fe較爲妥宜。且以該等爲主成分之合 金，卻可舉如 Ni— P，Ni-Sn，Co—p，Ni— Co，Ni— Co 一 P，Ni—Cu，Ni— Cr，Ni— Zn，Ni— Fe 等。 又，上述基底電鍍層雖可由例如p V D法之電鍍法予 以形成’但適用濕式電鑛法較宜。 在此，如以提昇電鍍材料之耐熱性爲主要目的時，將 基底電鑛層2之厚度設定於〇.〇5〜2// m之範圍內較妥。 因爲基底電鑛層2之厚度如過薄時，無法充分發揮上 述效果，又過厚時電鍍變形增大，致易自基材1剝離。 又，與提昇電鍍材料之耐熱性同時，尙企圖提昇插拔 性時，雖將表面電鍍層4之厚度予以薄化較爲有用，惟此 時，需要基底電鍍層2發揮更大之擴散防止效果。因此， 基底電鍍層2之厚度雖未有特別之限定，卻宜爲0.25// m 以上。但，過厚時不僅無意義，加工爲端子時有發生加工 破裂之虞，於是顧及加工性，將其厚度上限大略予以設定 於0.5〜2 y m之範圍內即可。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公羡1 II - - I— - - - - 1..... ii 1 - f^11 I n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 575688 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9) δ亥基底電鑛層2上所形成之中間電鍍層3乃由c u或 由C U合金所成。且，該中間電鍍層3在下述形態可作爲 基底電鍍層2之成分與表面電鍍層4之Sn成分互相擴散 之防止層而作用。 比起中間電鍍層3之Cu成分與基底電鍍層2之成分（ 上述金屬或其合金）之反應速度，上述（：11成分與表面電鍍 層4之Sn成分之反應速度較爲迅速。因此，該電鍍材料 曝露於高溫環境下時，表面電鍍層4之Sn成分即向中間 電鍍層3進行熱擴散，其結果，如第2圖所示，中間電鍍 層3軟化爲Sn - Cii金屬間化合物所成之層3，。同時，電 鍍材料之表面電鍍層4之S η成分以與中間電鍍層3之界 面爲起點向中間電鍍層3熱擴散而軟化爲上述金屬間化合 物。其結果，殘存Sn(或Sn合金）之層的電鍍層4,厚度變 搏。且，在中間電鍍層3之Cu成分結束收容來自上層側 擴放之Sn或Sn合金之時分，停止Sn或Sn合金與Cu或 Cu合金間之互相擴散。 其結果’如第2圖所不，第1圖之中間電鍍層3與表 面電鍍層4 一部分變爲金屬間化合物所成之層3 ’。又第1 圖之表面電鍍層4雖變薄，卻呈作Sn或Sn合金所成之層 ^而殘留。 如是，藉基底電鍍層2與Sn或Sn合金所成之層 < 之 間夾存有金屬間化合物所成之層3,，故可抑制層4,與基 底電鍍層2間之反應。 因此，電鍍材料係在高溫環境下以第2圖所示之層構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-12- 575688 Α7 Β7 五、發明説明（d 造狀態，亦即以s η或SΙΊ合金與c u或c u合金被抑制互 相擴散之狀態被使用。是故，S η或S η合金所成表面電鍍 層4不會在使用過程中消失。 以S η - C u金屬間化合物被知曉有c u 6 S η 5或C u 3 S η 。其中’ CmSu卻是Cu之1體積與Sn之1.9體積反應 所成之化合物。又Cm Sn爲Cu之1體積與Sn之0.8體積 反應所成之化合物。 因此，表面電鍍層4之厚度如爲中間電鍍層3之厚度 之1.9倍以上，則就算由於上述互相擴散，致中間電鍍層 3之Cu成分全部轉化爲上述Sn - Cu金屬間化合物，還是 殘存有由Sn或Sn合金所成之表面電鍍層4’。且，中間電 鍍層3之Cu成分被固定爲Sn - Cu金屬間化合物，其熱 擴散亦被予以抑制。 如是，本發明之電鍍材料宜將表面電鍍層4之厚度設 計爲中間電鍍層3之厚度之1.9倍以上較佳。 藉此，該電鍍材料雖在高溫環境下，亦由於表面電鍍 層4’一定呈爲Sn或Sn合金原樣，故可確保其接觸信賴性 〇 此時，中間電鍍層3之厚度如太薄，中間電鍍層3又 由C u所成時，該層即存在有多數微細孔。因此，基底電 鍍層2之Νι成分或Cu成分等乃透過該等微細孔擴散到中 間電鍍層。 又，中間電鍍層3之厚度過厚時，除非將表面電鍍層 4設成相當之厚，否則其S η或S η合金由於上述互相擴散 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —ϋ · —ai mu - -- ils« y i*_ Hu 霣 4t···· ime flu (請先閱讀背面之注意事項再填寫本育〇 訂 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 -13- 575688 A7 B7 五、發明説明（d (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 會被全部消耗，致表面不殘存Sn或Sn合金。且爲避免之 ，將表面電鍍層4設成較厚時，如將該材料製成嵌扣型插 接件加以使用，其插接阻抗即變大。 於是，將中間電鍍層3之厚度設於〇.〇1〜丨.〇// m範 圍內較宜。 以中間電鍍層3之形成用Cu合金係可舉如Cu — Zn， Cu— Sn，Ni— Sn等。此時’ Cu成分之量雖需要爲不阻礙 上述Sn — Cu金屬間化合物生成之量，惟如50質量％以上 之値即可。 又，本發明電鍍材料之中間電鍍層3與表面電鍍層4 之厚度，乃能以維持上述關係，亦即以維持後者厚度1.9 倍於前者厚度之關係狀態，削薄該表面電鍍層4之厚度。 其結果，可提高插拔性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如，設中間電鍍層3之厚度爲0.49 // m以下，則雖 將電鍍材料之表面電鍍層4厚度予以設成1 A m以下，亦 能以充分確保耐熱性之狀態發揮良好之插拔性。又將中間 電鍍層3之厚度設爲0.3 // m以下，卻能將表面電鍍層4 厚度設成更薄之0.6//m左右，而至爲適宜。 如已說明，表面電鍍層4由Sn或Sn合金所製成，並 爲確保電鍍材料之電氣接觸特性，抗蝕性’焊接性加以設 置。尤其以Sn合金形態予以形成時，能更提昇插拔性’ 故甚爲妥佳。 此時之Sn合金，例如以Sn含有Ag，Bi’ Cu’ In’

Pb，Sb之一種或兩種以上者爲較適例。該等Sn合金由於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 575688 A7 B7 五、發明説明（^ 焊接性均爲良好，而被抑制表面電鍍層形成後之發生金屬 鬚所致。 又，Pb之流出於環境已成爲問題，故盡量避免使用 含有Pb之Sn合金較宜。 如此Sn合金電鍍層雖可使用所定之合金鍍浴加以形 成，惟如由下述方法進行形成時，可大幅減低製造成本而 甚爲適宜。 即，在基材上形成基底電鍍層，中間電鍍層後，更依 序予以層疊Sn電鍍層，及Ag，Bi，Cu，In，Pb，Sb之一 種或兩種以上金屬所成之電鍍層。又，上述S n電鍍層亦 可爲Sn合金電鍍層。 接著，對於該層疊體整體施予逆流處理或熱擴散處理 ，在上述金屬電鍍層之金屬與Sn層（或S η合金電鍍層）之 S η間進行選擇性熱擴散，促使兩者合金化。例如，逆流 處理時，即於實體溫度230〜300°C進行五秒鐘以下逆流 處理，又熱擴散處理時，於溫度1 〇 〇〜1 2 〇它予以進行數 小時即可。如此程度之溫度，幾乎不會發生其他層間之熱 擴散之故。 又，本發明電鍍材料之基材與基底電鍍層間，基底電 鍍層與中間電鍍層，或中間電鍍層與表面電鍍層間予以介 設比各電鍍層厚度爲薄之異種材料電鍍層亦可。又，以原 料形狀可採用條狀材料，圓形線材料，角形線材料等之任 何形狀。 本纸張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（2lf297公釐_了 -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 575688 A7 B7 五、發明説明（^ 實施例 實施例1〜2 4，比較例1〜9 對條狀黃銅依序進行電解脫脂，酸洗後，依序形成基 底電鍍層，中間電鍍層，表面電鍍層，以製成表2，表3 所示之各種電鍍材料。 又，各層形成時之條件卻如在表1所示。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —

、1T I# 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -16- 575688 A7 B7

五、發明説明（U Μ_L 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電鍍層種類 鍍浴之組成 鍍浴溫度 電流密度 種類 濃度 (°C) (A/dm2) (g/L) Νι層 氨基磺胺酸鎮 500 60 5 硼酸 30 Co層 硫酸鈷 500 60 5 硼酸 30 Ni-Co 層 硫酸鎳 200 硫酸鈷 200 60 5 硼酸 30 Ni-P 層 基材社製鎳鈷浴 - 90 無電解化學鍍 Fe層 硫酸亞鐵 250 氯化亞鐵 30 30 5 氯化銨 30 Cu層 硫酸銅 180 40 5 硫酸 80 Cu-Zn 層 氰化銅鉀 50 氰化鋅鉀 30 25 1 氰化鉀 10 光売Cu層 7卜'、尹7夕夕中，>社 製®力A ^シK浴 - 25 5 光亮Sn層 石原藥品社製FH50浴 - 30 5 Sn層 石原藥品社製524M浴 - 30 5 光亮31131層 石原藥品社製0.5M浴 - 30 5 光亮Sn-Cu層 石原藥品社製HTC浴 - 30 5 光亮Sn-Pb層 石原藥品社製FH30浴 - 30 5 Ag層 氰化銀鉀 5 20 2 氰化鉀 60 Bi層 甲磺酸鉍 50 20 5 甲磺酸 150 In層 硫酸銅 50 20 1 硫酸鈉 40 酒石酸鈉 200 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • 衣------訂— 1· -17- 575688 A7 B7 五、發明説明（d 將所製成各電鍍材料加熱於表2，表3所示之溫度， 以下述工序說明予以測定該溫度時之表面電鍍層之殘存厚 度。又，起初時之動態摩擦係數卻以下述工序說明加以測 定。 殘存厚度：將電鍍材料於溫度1 〇 〇〜1 6 〇 °c之空氣浴 放置1 2 0小時後，以恆電流熔解法加以測定。 動態摩擦係數：使用鮑田型摩擦測試器，在負荷 2 94mN，滑動距離10mm，滑動速度10〇m / min之條件下 加以測定。又，以對象材料係使用將板厚〇. 2 5 mm條狀黃 銅施加逆流S η電鍍爲1 // m後，再予以進行膨脹加工爲 0· 5 mmR 者。 將以下結果統括顯不於表2及表3。 nin u n u ^- In IT ------1 m -- 11 m 丁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局员工消費合作社印製

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A B 五、發明説明（y^_2_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電鍍層 ，表面電鍍層之殘存厚度Um) 動態 基底電鍍層 中間電鍍層 表面電鍍層 表面電鍍 熱處理溫度(°C) 摩擦 種類 厚度 種類 厚度 種類 厚度 層厚度/ 初期 100 120 140 160 係數 (/zm) (Um) 中間電鍍 層厚度 實施例1 Νι層 0.5 Cu層 0.1 光亮Sn層 0.3 3 0.20 0.10 0.00 0·⑻ 0.00 0.12 實施例2 Ni層 0.5 Cu層 0.1 光亮Sn層 0.6 6 0.50 0.37 0.20 0.05 0.00 0.15 實施例3 Νι層 0.5 Cu層 0.2 光亮Sn層 0.6 3 0.05 0.23 0.21 0.18 0.12 0.16 實施例4 Ni層 0.5 Cu層 0.2 光亮Sn層 1 0.90 0.62 0.60 0.59 0.43 0.21 實施例5 Ni層 0.5 Cu層 0.3 光亮Sn層 1 3.3 0.90 0.42 0.40 0.38 0.34 0.19 實施例6 Ni層 0.5 光亮Cu層 0.3 光亮Sn層 1 3.3 0.90 0.40 0.39 0.37 0.33 0.20 實施例7 Ni-P 層 0.5 Cu層 0.3 光亮Sn層 1 3.3 0.90 0.41 0.41 0.39 0.35 0.19 實施例8 Co層 0.5 Cu層 0.3 光亮Sn層 1 3.3 0.90 0.42 0.41 0.39 0.34 0.20 實施例9 Ni-Co 層 0.5 Cu層 0.3 光亮Sn層 1 3.3 0.90 0.43 0.41 0.39 0.35 0.19 實施例10 Fe層 0.5 Cu層 0.3 光亮Sn層 1 3.3 0.90 0.42 0.41 0.39 0.35 0.20 實施例11 Ni層 0.5 Cu-Zn 層 0.3 光亮Sn層 1 3.3 0.88 0.39 0.37 0.36 0.30 0.20 Sn層— 實施例12 Νι層 0.5 Cu層 0.2 逆流處理 0.6 3 0.50 0.22 0.21 0.21 0.20 0.25 實施例13 Ni層 0..5 Cu層 0.04 光亮Sn層 1 25 0.90 0.55 0.46 0.22 0.00 0.21 實施例14 Ni層 0.5 Cu層 0.3 光亮Sn層 0.6 2 0.50 0.12 0.10 0.02 0.00 0.16 實施例15 Νι層 0.5 Cu層 0.3 光亮Sn層 1.5 5 1.40 0.91 0.89 0.87 0.86 0.26 實施例16 Νι層 0.5 Cu層 0.5 光亮Sn層 1 2 0.90 0.31 0.10 0.09 0.08 0.19 實施例17 Νι層 0.5 Cu層 0.5 光亮Sn層 2 4 1.90 1.34 1.14 1.10 1.05 0.29 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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7 7 A B

五、發明説明（17)1_I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電鍍層 ，表面電鍍層之殘存厚度(V m) 動態 基底電鍍層 中間電鍍層 表面電鍍層 表面電鍍 熱處理溫度(°C) 摩擦 種類 厚度 種類 厚度 種類 厚度 層厚度/ 初期 100 120 140 160 係數 (U m) (m) (以m) 中間電鍍 層厚度 實施例18 Ni層 0.5 Cii層 0.2 Sn層+Ag層 1 5 0.75 0.62 0.42 0.21 0.13 0.14 •-逆流處理 實施例19 Ni層 0.5 Cu層 0.2 光亮Sn-Bi層 1 5 0.89 0.42 0.24 0.00 0.00 0.13 實施例20 Ni層 0.5 Cu層 0.2 光亮Sn-Bi層 1.5 7.5 1.39 0.89 0.60 0.00 0.00 0.16 實施例21 Ni層 0.5 Cu層 Sn層+Ag層 1.5 7.5 1.25 0.72 0.50 0.00 0.00 0.17 —逆流處理 實施例22 Ni層 0.5 Cu層 0.2 光亮Sn-Cii層 1 5 0.90 0.61 0.60 0.58 0.40 0.18 實施例23 Ni層 0.5 Cu層 0.2 Sn層+In層 1 5 0.75 0.44 0.43 0.00 0.00 0.22 —逆流處理 實施例24 Ni層 0.5 Cu層 0.2 光亮Sn-Pb層 1 5 0.90 0.55 0.53 0.50 0.21 0.19 比較例1 Ni層 0.5 Cu層 0.5 光亮Sn層 0.6 0.2 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.16 比較例2 Ni層 0.5 - - 光亮Sn層 1 - 0.93 0.58 0.37 0.03 0.00 0.19 比較例3 Ni層 0.5 - - 光亮Sn層 0.3 - 0.24 0.00 0.00 0.00 0.00 0.14 比較例4 - - Cu層 0.5 光亮Sn層 0.3 0.6 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.13 比較例5 - - Cu層 0.5 光亮Sn層 1 2 0.90 0.18 0.00 0.00 0.00 0.20 比較例6 - - Cu層 0.5 S η 層— 1 2 0.65 0.48 0.29 0.08 0.00 0.38 逆流處理 比較例7 - - Cu層 0.5 光亮Sn-Bi層 1.5 3 1.38 0.00 0.00 0.00 0.00 0.21 比較例8 Ni層 0.5 - - 光亮Sn-Cu層 1.5 - 1.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.24 比較例9 Ni層 0.5 - - 光亮Sn-Pb層 1.5 - 1.44 0.00 0.00 0.00 0.00 0.25 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 575688 A7 B7 五、發明説明（d 由表2及表3可明瞭下述事宜。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (1) 將實施例與比較例對比時’實施例全體雖環境溫 度變爲高溫，依然殘存有表面電鍍層（Sη)，並動態摩擦係 數亦變小。且，所形成表面電鍍層厚度愈厚之實施例其加 熱後之表面電鍍層（S η)之殘存厚度亦愈厚而保持耐熱性。 然，動態摩擦係數卻表面電鍍層厚度較溥之實施例變爲較 小。因此，表面電鍍層厚度較薄者對於插拔性較爲有利。 (2) 如實施例7〜10，基底電鍍層雖爲Ni層以外之層 ’惟只要能防止基體成分（Cii或Zn等之合金成分）擴散至 表層側，則能獲得同樣效果。又，如實施例7〜10，中間 電鍍層由Cu所成，基底電鍍層非爲Ni層時，只要中間電 鍍層之對於表面電鍍層之反應速度大於對於基底電鍍層之 反應速度，乃能獲得同樣效果。 如實施例1 3，中間電鍍層厚度較薄時，其抑制基底 電鍍層與表面電鍍層之擴散之效果即變小。將實施例1 4 與實施例1 5予以對比可知，表面電鍍層變厚時耐熱性則 提昇，變薄時動態摩擦係數則變小而提昇插拔性。 經濟部智慧財產局工消費合作社印製 實施例1〜24，比較例1〜9 使用實施例3，實施例5，實施例9，實施例12，比 較例5，及比較例6之各試樣製造片幅2.3mm之插塞端子 與塞孔端子。 將該等插塞端子與塞孔端子如表4予以組合嵌接，接 著在溫度160°C對嵌接構件施加120小時之熱處理後，加 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -21 - 575688 A7 B7 五、發明説明（j 以測定各構件之端子間之接觸阻抗。 又，嵌扣時之插接卻以速度2mm / sec之嵌插力予以 進行，將插接時之頂峰強度作爲嵌插力加以測定。且求出 η二5之平均値，將其結果顯示於表4。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -22- 575688 A7 B7 五、發明説明（d 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Μ_4 插塞端子之種類 塞孔端子之種類 結果 嵌插力 (Ν) 接觸阻抗 (m Ω ) 實施例25 屬於實施例3者 屬於實施例3者 5.3 1 實施例26 屬於實施例3者 屬於實施例5者 5.5 0.9 實施例27 屬於實施例3者 屬於實施例12者 5.6 0.9 比較例10 屬於實施例3者 屬於實施例5者 5.8 3.5 比較例11 屬於實施例3者 屬於實施例6者 6.2 2.3 實施例28 屬於實施例5者 屬於實施例3者 5.9 0.9 實施例29 屬於實施例5者 屬於實施例5者 6.0 0.6 實施例30 屬於實施例5者 屬於實施例12者 6.2 0.6 比較例12 屬於實施例5者 屬於實施例5者 6.3 4.2 比較例13 屬於實施例5者 屬於實施例6者 6.6 3.7 實施例31 屬於實施例12者 屬於實施例3者 6.2. 1 實施例32 屬於實施例12者 屬於實施例5者 6.3 0.5 實施例33 屬於實施例12者 屬於實施例12者 6.5 0.6 比較例14 屬於實施例12者 屬於實施例5者 7.4 3.2 比較例15 屬於實施例12者 屬於實施例6者 6.9 2.9 比較例16 屬於比較例5者 屬於實施例3者 6.5 8.4 比較例17 屬於比較例5者 屬於實施例5者 6.7 5.3 比較例18 屬於比較例5者 屬於實施例12者 6.8 5.1 比較例19 屬於比較例5者 屬於實施例5者 6.9 >10 比較例2〇 屬於比較例5者 屬於實施例6者 7.2 >10 比較例21 屬於比較例6者 屬於實施例3者 7.1 7.4 比較例22 屬於比較例6者 屬於實施例5者 7.1 4.2 比較例23 屬於比較例6者 屬於實施例12者 7.3 3.5 比較例24 屬於比較例6者 屬於實施例5者 7.3 >10 比較例25 屬於比較例6者 屬於實施例6者 7.6 >10 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 訂 - 23- 575688 A7 B7 五、發明説明（2) 由表4可知下述事宜。 (1)將實施例與比較例加以對比時，實施例全體之插 接時之嵌插力較低，且熱處理後之接觸阻抗亦變低。 又，各實施例與各比較例之插接時之嵌插力大槪呈 5,3〜6.5N之低値。且，將實施例使用爲插塞端子比起使 用爲塞孔端子，其嵌插力較低。此可推想，在嵌接時，插 塞端子側構成點接觸狀態削除處呈一點，插塞端子側卻以 線狀接觸而削除處呈線狀所致。 因此，可推定以低嵌插力爲目的時，將插塞端子側之 表面電鍍層厚度予以設成較薄較爲有效。 又，在實施例，熱處理後之接觸阻抗較低之理由，乃 可推測；雖經過熱處理後，本發明之實施例端子由於依然 殘存有表面電鍍層（Sn)而接觸信賴性已提昇所致。另使用 比較例端子時，由於熱處理致表面電鍍層（S η)消失而表面 電鍍層（Sn)會變高。 產業上之可利用性 自上述說明可知，本發明電鍍材料係在基底電鍍層與 表面電鍍層之間介設Cu或Cu合金所成中間電鍍層，且 將表面電鍍層與中間電鍍層之厚度予以設計呈在高溫環境 下亦能殘存表面電鍍層之Sn或Sn合金。 因此’該電鍍材料之耐熱性良好，又兼具良好耐熱性 與插拔性’致作爲如汽車引擎室內之高溫環境下所配置之 插接件，或嵌扣型插接件，接觸裝置等各種電氣/電子零 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：297公釐） 1_11 - ml mu UK _ι··>ϋ mi· —4lv fm m (諸先閱讀背面之注意事項存填寫本頁)

1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 575688 A7 B7 五、發明説明（ 件用材料頗爲有用 HI - I . 1.:-:- N»«n - nrfu In m I ml......full、一一1 ..... »in . m * iji i- - -- ϋϋ *—— 1 —I» -滅 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25-

Claims (1)

1. 575688 A8 B8 C8 D8 χ、申請專利範圍 1 1. 一種電鍍材料，係由下述所成： 依序在導電性基體表面形成有周期率表4族，5族， 6族，7族，8族，9族或1 0族所含之任一種金屬或以其 爲主成分之合金所成基底電鍍層，與由Cu或Cu合金所 成中間電鍍層，與由Sn或Sn合金所成表面電鍍層。 2. 如申請專利範圍第1項之電鍍材料，其中上述基 底電鍍層係由Nr，Co，或Fe之任一種金屬，或以上述金 屬爲主成分之合金所成。 3 ·如申請專利範圍第丨或2項之電鍍材料，其中上 述S η 口金係白有自Ag’ Bi’ Cu’ In’ Pb及s b之群予以 選擇之至少一種。 4·如申請專利範圍第1或2項之電鍍材料，其中上 述基底電鍍層之厚度係爲〇·〇5〜2// m，且上述中間電鑛 層之厚度爲0.01〜1/zm。 5. 如申請專利範圍第1或2項之電鍍材料，其：巾上 述基底電鍍層之厚度係呈上述上述中間電鍍層之& 1.9倍以上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 「丨-m I I I K— — - I 1ml In I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6. 如申請專利範圍第5項之電鍍材料，# + f ^ 共中上述中 間電鍍層之厚度係爲0.05〜0.49#m。 7·如申請專利範圍第6項之電·鍍材料，甘+ 其中上述表 面電鍍層之厚度係爲l//m以下。 8·如申請專利範圍第1或2項之電鍍材M 4 ’其中上 述表面電鍍層係爲被逆流處理之層。 . 9.如申請專利範圍第1或2項之電鍍材_ 其·中上 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -26- 575688 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 述導電性基體係由Cu或Cu合金所成。 10. —*種電鑛材料之製造方法，係由下述所成： 在導電性基體表面依序予以形成周期率表4族，5族 ，6族’ 7族，8族，9族或1 0族所含之任一種金屬或以 其爲主成分之合金所成基底電鍍層，與由Cu或Cu合金 所成中間電鑛層’以及由S η或S η合金所成表面電鑛層。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項之電鍍材料之製造方法 ，其中係在上述中間電鍍層上，依序予以形成Sn電鍍層l 或Sn合金電鍍層，及依序予以形成自Ag，Bi，Cu，in， Pb及Sb之群所選擇之至少一種所成之電鍍層，接著，_ 以進行逆流處理或熱擴散處理。 12. —種電氣/電子零件，係由申請專利範圍第 9項之任一項電鍍材料所成。 13. 如申請專利範圍第12項之電氣/電子零件，_ 中上述電氣/電子零件係爲嵌扣型插接件或接觸裝置。 !| -I ί - - I! - I: 1--- ! -- · , s 丨 i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j 、|:口 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27-