插拔性優(yōu)異的鍍錫銅合金端子材及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供發(fā)揮優(yōu)異的電連接特性的同時(shí)降低動(dòng)摩擦系數(shù)至0.3以下而插拔性優(yōu)異的鍍錫銅合金端子材及其制造方法。在Sn系表面層和由Cu或Cu合金構(gòu)成的基材之間形成有CuSn合金層/NiSn合金層/Ni或Ni合金層，其中，CuSn合金層為以Cu6Sn5為主成分、Cu6Sn5的一部分Cu被Ni取代的化合物合金層，NiSn合金層為以Ni3Sn4為主成分、Ni3Sn4的一部分Ni被Cu取代的化合物合金層，CuSn合金層的局部峰的平均間隔S為0.8μm以上2.0μm以下且Sn系表面層的平均厚度為0.2μm以上0.6μm以下，Sn系表面層的表面所露出的CuSn合金層的面積率為1%以上40%以下，其露出部的圓當(dāng)量直徑的平均值為0.1μm以上1.5μm以下，動(dòng)摩擦系數(shù)為0.3以下。
【專利說明】插拔性優(yōu)異的鍍錫銅合金端子材及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及作為用于汽車或民生設(shè)備等電氣配線的連接中的連接器用端子、特別是多針連接器用端子而有用的鍍錫銅合金端子材及其制造方法。
[0002]本申請(qǐng)基于2012年7月2日在日本申請(qǐng)的日本特愿2012-148575號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并在此引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]鍍錫銅合金端子材是在由銅合金構(gòu)成的基材上實(shí)施鍍銅和鍍錫后進(jìn)行回流處理，由此在表層的Sn系表面層的下層形成有CuSn合金層的端子材，被廣泛用作端子材。
[0004]近年來，隨著例如在汽車中快速推進(jìn)電氣化，電氣設(shè)備的電路數(shù)會(huì)增加，因此所使用的連接器的小型化、多針化變得顯著。使連接器成為多針化吋，即使每ー單針的插入力較小，在插入連接器時(shí)對(duì)于連接器整體需要較大的力，會(huì)擔(dān)心生產(chǎn)率的降低。為此，嘗試著使鍍錫銅合金材的摩擦系數(shù)變小而降低每ー單針的插入力。
[0005]例如，使基材粗糙化而規(guī)定CuSn合金層的表面露出度的端子材(專利文獻(xiàn)1)，但存在接觸電阻増大、焊料潤濕性降低的問題。另外，也有規(guī)定CuSn合金層的平均粗糙度的端子材(專利文獻(xiàn)2)，但存在為了進(jìn)一歩提高插拔性而不能使動(dòng)摩擦系數(shù)成為例如0.3以下的問題。
[0006]另外，有在基材上鍍鎳/Cu/鍍錫和回流處理，成為基材/Ni/CuSn/Sn的結(jié)構(gòu)，控制CuSn合金層和Sn層的厚度并降低動(dòng)摩擦系數(shù)的端子材(專利文獻(xiàn)3)，但需要將Sn層控制為極薄，存在接觸電阻増大、焊料潤濕性降低的問題。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-100220號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-63624號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開2005-350774號(hào)公報(bào)
[0010]為了降低鍍錫銅合金端子材的摩擦系數(shù)，使表層的Sn層變薄、使比Sn較硬的CuSn合金層的一部分在表層上露出時(shí)，可以使摩擦系數(shù)變得非常小。但是，在表層上露出CuSn合金層時(shí)，Cu氧化物會(huì)在表層上形成，其結(jié)果會(huì)引起接觸電阻的増大、焊料潤濕性的降低。另外，存在即使控制CuSn合金層的平均粗糙度等也不能使動(dòng)摩擦系數(shù)降低至0.3以下的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明是鑒于上述課題做出的，其目的在于，提供發(fā)揮優(yōu)異的電連接特性的同時(shí)將動(dòng)摩擦系數(shù)降低至0.3以下而插拔性優(yōu)異的鍍錫銅合金端子材及其制造方法。
[0012]本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果在表層的Sn層較薄、在其表面稍微露出下層的CuSn合金層會(huì)有利于動(dòng)摩擦系數(shù)的降低的認(rèn)識(shí)之下，發(fā)現(xiàn)為了抑制因Sn層變薄而導(dǎo)致的電連接特性的降低，需要將CuSn合金層的表面露出控制在限定范圍，而為此，Sn層和其下層的CuSn合金層的界面的形狀很重要。即，對(duì)于動(dòng)摩擦系數(shù)，從表面至數(shù)百nm的深度范圍的結(jié)構(gòu)帶來較大影響，研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)將表層附近設(shè)為Sn和CuSn合金的復(fù)合結(jié)構(gòu)時(shí)，存在于較硬的CuSn合金層之間的較軟的Sn發(fā)揮潤滑劑的作用而降低動(dòng)摩擦系數(shù)。還發(fā)現(xiàn)這種情況下，重要的是Sn層和CuSn合金層的界面為陡峭的凹凸形狀，為了得到優(yōu)選的形狀，重要的是Ni的存在。在這些認(rèn)知之下，利用了以下的解決手段。
[0013]即，本發(fā)明的鍍錫銅合金端子材為在由Cu或Cu合金構(gòu)成的基材上的表面形成Sn系表面層，在該Sn系表面層和上述基材之間，從上述Sn系表面層依次形成有CuSn合金層/NiSn合金層/Ni或Ni合金層的鍍錫銅合金端子材,其特征在于，上述CuSn合金層為以Cu6Sn5為主成分、該Cu6Sn5的一部分Cu被Ni取代的化合物合金層，上述NiSn合金層為以Ni3Sn4為主成分、該Ni3Sn4的一部分Ni被Cu取代的化合物合金層,上述CuSn合金層的局部峰的平均間隔S為0.8 ii m以上2.0 ii m以下且上述Sn系表面層的平均厚度為0.2 y m以上0.6 ii m以下,在上述Sn系表面層的表面所露出的上述CuSn合金層的面積率為1%以上40%以下，上述Sn系表面層的表面所露出的上述CuSn合金層的各露出部的圓當(dāng)量直徑的平均值為0.1iim以上1.5 iim以下，動(dòng)摩擦系數(shù)為0.3以下。
[0014]將Sn系表面層的平均厚度設(shè)為0.2 ii m以上0.6 ii m以下、將Sn系表面層的表面上的CuSn合金層的露出面積率設(shè)為I?40%、Sn系表面層的表面所露出的CuSn合金層的各露出部的圓當(dāng)量直徑的平均值設(shè)為0.1 y m以上1.5 y m以下，由此可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)摩擦系數(shù)為0.3以下，在這種情況下，通過一部分Cu被Ni取代的(Cu，ND6Sn5合金層和一部分Ni被Cu取代的(Ni，Cu)3Sn4層的存在，成為CuSn合金層的局部峰的平均間隔S為0.8 y m以上
2.0ym以下的陡峭的凹凸形狀，將表面所露出的面積率和粒徑抑制在限定范圍。
[0015]Sn系表面層的平均厚度設(shè)為0.2 ii m以上0.6 ii m以下是因?yàn)?，小?.2 y m時(shí)，導(dǎo)致焊料潤濕性的降低、電連接可靠性的降低，超過0.6 y m吋，不能使表層成為Sn和CuSn合金的復(fù)合結(jié)構(gòu)，由于僅被Sn占有，因此動(dòng)摩擦系數(shù)會(huì)増大。更優(yōu)選的Sn系表面層的平均厚度為 0.3 u m ?0.5 u m。
[0016]Sn系表面層的表面上的CuSn合金層的露出面積率小于1%時(shí)，不能使動(dòng)摩擦系數(shù)成為0.3以下，超過40%吋，焊料潤濕性等電連接特性會(huì)降低。更優(yōu)選的面積率為2%?20%。
[0017]在Sn系表面層的表面所露出的CuSn合金層的各露出部的圓當(dāng)量直徑的平均值小于0.1 ii m吋，不能使CuSn合金層的露出面積率成為1%以上，超過1.5 y m吋，存在于較硬的CuSn合金層之間的較軟的Sn不能充分發(fā)揮作為潤滑劑的作用，不能使動(dòng)摩擦系數(shù)成為0.3以下。更優(yōu)選的圓當(dāng)量直徑為0.2 iim?1.0ii m。
[0018]另外，已知Sn系表面層在動(dòng)摩擦系數(shù)測定時(shí)的垂直負(fù)荷變小時(shí)，動(dòng)摩擦系數(shù)會(huì)增大，但本發(fā)明產(chǎn)品即使降低垂直負(fù)荷，動(dòng)摩擦系數(shù)幾乎也不變化，使用于小型端子中也可以發(fā)揮效果。
[0019]本發(fā)明的鍍錫銅合金端子材中，只要在上述Cu6Sn5合金層中Ni含有l(wèi)at%以上25at%以下即可。將Ni含量規(guī)定為lat%以上是因?yàn)?，小?&セ％時(shí)，不會(huì)形成Cu6Sn5的一部分Cu被Ni取代的化合物合金層，不會(huì)成為陡峭的凹凸形狀，規(guī)定為25at%以下是因?yàn)?，超過25at%吋，具有CuSn合金層的形狀過于變得微細(xì)的趨勢，CuSn合金層過于變得微細(xì)時(shí)，有可能不能使動(dòng)摩擦系數(shù)成為0.3以下。
[0020]本發(fā)明的鍍錫銅合金端子材的制造方法為在由Cu或Cu合金構(gòu)成的基材上依次形成鍍Ni或Ni合金層、鍍銅層和鍍錫層后，進(jìn)行回流處理，由此制造在上述基材之上形成有Ni或Ni合金層/NiSn合金層/CuSn合金層/Sn系表面層的鍍錫銅合金端子材的方法,其特征在于，將上述Ni或Ni合金鍍層的厚度設(shè)為0.05 y m以上1.0 y m，將上述鍍銅層的厚度設(shè)為0.05 ii m以上0.20 ii m以下，將上述鍍錫層的厚度設(shè)為0.5 y m以上1.0 y m以下，通過升溫直到基材的表面溫度成為240°C以上360°C以下的溫度后、在該溫度保持以下(I)或(2)所規(guī)定的時(shí)間后進(jìn)行驟冷而進(jìn)行上述回流處理，
[0021 ] (I)對(duì)于鍍錫層的厚度為0.5 ii m以上且小于0.7 ii m，在鍍銅層的厚度為0.05 y m以上且小于0.16 的情況下，為I秒以上6秒以下，在鍍銅層的厚度為0.16 以上0.20 um以下的情況下，為3秒以上9秒以下，
[0022](2)對(duì)于鍍錫層的厚度為0.7 ii m以上1.0 ii m以下，在鍍銅層的厚度為0.05 y m以上且小于0.16 iim的情況下，為3秒以上9秒以下，在鍍銅層的厚度為0.16iim以上0.20iim以下的情況下，為6秒以上12秒以下。
[0023]如上所述通過在基材上進(jìn)行鍍Ni或Ni合金，回流處理后形成(NiCu)3Sn4合金、(Cu, ND6Sn5合金，由此CuSn合金層的凹凸變得陡峭，可以使動(dòng)摩擦系數(shù)成為0.3以下。
[0024]Ni或鍍鎳層的厚度小于0.05 ii m吋，(Cu, Ni)6Sn5合金所含有的Ni含量變少，不會(huì)形成陡峭的凹凸形狀的CuSn合金，超過1.0 m吋，彎曲加工等變得困難。此外，使Ni或Ni合金層具有作為防止從基材的Cu擴(kuò)散的阻擋層的功能而提高耐熱性的情況下，優(yōu)選設(shè)為0.1 ii m以上。鍍層并不限于Ni，也可以是N1-Co或N1-W等Ni合金。
[0025]鍍銅層的厚度小于0.05 ii m吋，(Cu, Ni)6Sn5合金所含有的Ni含量變大，CuSn合金的形狀過于變得微細(xì)，超過0.20 ii m吋，(Cu，Ni)6Sn5合金所含有的Ni含量變少，不會(huì)形成陡峭的凹凸形狀的CuSn合金。
[0026]鍍錫層的厚度小于0.5 ii m吋，回流后的Sn系表面層變薄，電連接特性會(huì)受損，超過1.0iim吋，CuSn合金層向表面的露出變少，難以使動(dòng)摩擦系數(shù)成為0.3以下。
[0027]回流處理中，重要的是升溫直到基材的表面溫度成為240°C以上360°C以下的溫度后，在該溫度保持I秒以上12秒以下的時(shí)間后，進(jìn)行驟冷。這種情況下，保持時(shí)間如后所述根據(jù)鍍銅層和鍍錫層的各自的厚度在I?12秒的范圍有適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，鍍層厚度越薄，保持時(shí)間越少，變厚時(shí)，需要較長的保持時(shí)間。低于240°C或者保持時(shí)間過短的情況下，不會(huì)進(jìn)行Sn的溶解，不能得到所期望的CuSn合金層，超過360°C或者保持時(shí)間過長時(shí)，CuSn合金過于生長，向表面的露出面積率過于變大，并且會(huì)進(jìn)行Sn系表面層的氧化，不優(yōu)選。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，降低動(dòng)摩擦系數(shù)，因此可以并存低接觸電阻、良好的焊料潤濕性和低插拔性，并且在低負(fù)荷下也有效果，最適合于小型端子中。特別是，汽車和電子部件等中所使用的端子中，對(duì)于需要接合時(shí)的較低的插入力、穩(wěn)定的接觸電阻、良好的焊料潤濕性的部位，具有優(yōu)勢性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為表不實(shí)施例3的銅合金端子材中的Sn系表面層的表面狀態(tài)的SIM顯微鏡照片。
[0030]圖2為實(shí)施例3的銅合金端子材的截面的SM顯微鏡照片，將縱向放大2倍而表
/Jn o
[0031]圖3為表示比較例4的銅合金端子材的Sn系表面層的表面狀態(tài)的SM顯微鏡照片。
[0032]圖4為比較例4的銅合金端子材的截面的SM顯微鏡照片，將縱向放大2倍而表
/Jn o
[0033]圖5為實(shí)施例2的銅合金端子材的截面的STEM像。
[0034]圖6為沿著圖5的白線部分的EDS分析圖。
[0035]圖7為比較例4的銅合金端子材的截面的STEM像。
[0036]圖8為沿著圖7的白線部分的EDS分析圖。
[0037]圖9為示意性地表示用于測定動(dòng)摩擦系數(shù)的裝置的主視圖。
[0038]符號(hào)說明
[0039]11試驗(yàn)臺(tái)
[0040]12陽性試驗(yàn)片(ォス試験片)
[0041]13陰性試驗(yàn)片(メス試験片)
[0042]14 砝碼
[0043]15測カ傳感器
【具體實(shí)施方式】
[0044]對(duì)本發(fā)明的ー實(shí)施方式的鍍錫銅合金端子材進(jìn)行說明。
[0045]本實(shí)施方式的鍍錫銅合金端子材在由Cu或Cu合金構(gòu)成的基材上的表面形成Sn系表面層，在Sn系表面層和基材之間，從Sn系表面層依次形成有CuSn合金層/NiSn合金層/Ni或Ni合金層。
[0046]基材只要由Cu或Cu合金構(gòu)成，其組成不受特別限定。
[0047]Ni或Ni合金層為由純N1、N1-Co或N1-W等Ni合金構(gòu)成的層。
[0048]CuSn合金層為以Cu6Sn5為主成分、Cu6Sn5的一部分Cu被Ni取代的化合物合金層，NiSn合金層為以Ni3Sn4為主成分、Ni3Sn4的一部分Ni被Cu取代的化合物合金層。這些化合物層如后所述通過在基材上依次形成鍍鎳層、鍍銅層、鍍錫層后進(jìn)行回流處理來形成，在Ni或Ni合金層之上依次形成NiSn合金層、CuSn合金層。
[0049]另外,CuSn合金層和Sn系表面層的界面以陸峭的凹凸?fàn)钚纬?CuSn合金層的局部峰的平均間隔S為0.8 y m以上2.0 y m以下。局部峰的平均間隔S是由粗糙度曲線在其平均線的方向僅選取基準(zhǔn)長度，求得相鄰局部峰之間所對(duì)應(yīng)的平均線的長度，在其基準(zhǔn)長度的范圍內(nèi)求得的多個(gè)局部峰之間的平均值?？梢酝ㄟ^測定利用蝕刻液去除Sn系表面層后的CuSn合金層的表面而求得。
[0050]另外,Sn系表面層的平均厚度為0.2 ii m以上0.6 ii m以下,在該Sn系表面層的表面露出有CuSn合金層的一部分。并且，其露出面積率為1%以上40%以下，以CuSn合金層的各露出部的圓當(dāng)量直徑的平均值為0.1 y m以上1.5 y m以下的方式形成。
[0051]這樣的結(jié)構(gòu)的端子材在一部分Cu被Ni取代的(Cu，Ni)6Sn5合金層之下存在有一部分Ni被Cu取代的(Ni，Cu)ボ114層，由此成為CuSn合金層的局部峰的平均間隔S為0.8 y m以上2.0 y m以下的陡峭的凹凸形狀，在Sn系表面層的表面至數(shù)百nm的深度的范圍，成為較硬的CuSn合金層和Sn系表面層的復(fù)合結(jié)構(gòu)，成為其較硬的CuSn合金層的一部分稍微露出在Sn系表面層上的狀態(tài)，在其周圍存在的較軟的Sn發(fā)揮潤滑劑的作用，實(shí)現(xiàn)0.3以下的較低的動(dòng)摩擦系數(shù)。該CuSn合金層的露出面積率為1%以上40%以下的限定范圍，因此不會(huì)損害Sn系表面層具有的優(yōu)異的電連接特性。
[0052]這種情況下，使向Cu6Sn5合金層中的Ni含量為lat%以上25at%以下。將Ni含量規(guī)定為lat%以上是因?yàn)?，小于lat%吋，不會(huì)形成Cu6Sn5的一部分Cu被Ni取代的化合物合金層，不成為陡峭的凹凸形狀，規(guī)定為25at%以下是因?yàn)?，超過25&セ％時(shí)，具有CuSn合金層的形狀過于變得微細(xì)的趨勢，CuSn合金層過于變得微細(xì)時(shí)，有可能不能使動(dòng)摩擦系數(shù)成為0.3以下。
[0053]另ー方面，向Ni3Sn4合金層中的Cu含量為5at%以上20at%以下為宜。Cu含量較少的條件即意味著Cu6Sn5中所含有的Ni量也變少(Cu在Ni3Sn4中不取代的條件下，Ni向Cu6Sn5中取代的情況較少)，不會(huì)成為陡峭的凹凸形狀。設(shè)置上限是因?yàn)椋聦?shí)上超過20%的Cu不進(jìn)入Ni3Sn4中。
[0054]Sn系表面層的平均厚度設(shè)為0.2 ii m以上0.6 ii m以下是因?yàn)?，小?.2 ii m時(shí)，導(dǎo)致焊料潤濕性的降低、電連接可靠性的降低，超過0.6 y m吋，不能使表層成為Sn和CuSn合金的復(fù)合結(jié)構(gòu)，而僅被Sn占有，因此動(dòng)摩擦系數(shù)會(huì)増大。更優(yōu)選的Sn系表面層的平均厚度為 0.3 u m ?0.5 u m。
[0055]CuSn合金層在Sn系表面層的表面上的露出面積率小于1%吋，不能使動(dòng)摩擦系數(shù)成為0.3以下，超過40%吋，焊料潤濕性等電連接特性會(huì)降低。更優(yōu)選的面積率為2%?20%。
[0056]露出在Sn系表面層的表面的CuSn合金層的粒徑小于0.1 ii m時(shí),不能使CuSn合金層的露出面積率成為1%以上，超過1.5 iim時(shí)，存在于較硬的CuSn合金層之間的較軟的Sn不能充分發(fā)揮作為潤滑劑的作用，不能使動(dòng)摩擦系數(shù)成為0.3以下。更優(yōu)選的圓當(dāng)量直徑為 0.2 u m ?1.0 u nio
[0057]另外，已知Sn系表面層在動(dòng)摩擦系數(shù)測定時(shí)的垂直負(fù)荷變小時(shí)，動(dòng)摩擦系數(shù)會(huì)增大，但本發(fā)明產(chǎn)品即使降低垂直負(fù)荷，動(dòng)摩擦系數(shù)也幾乎不變化，使用于小型端子中也可以發(fā)揮效果。
[0058]接著,對(duì)該端子材的制造方法進(jìn)行說明。
[0059]作為基材，準(zhǔn)備由Cu或Cu-N1-Si系等Cu合金構(gòu)成的板材。對(duì)該板材進(jìn)行脫脂、酸洗等處理來清潔表面后，依次實(shí)施鍍鎳、鍍銅、鍍錫。
[0060]鍍鎳只要使用一般鍍鎳浴即可，例如可以使用以硫酸(H2SO4)和硫酸鎳(NiSO4)為主成分的硫酸浴。鍍?cè)〉臏囟缺辉O(shè)定為20°C以上50°C以下，電流密度被設(shè)定為I?30A/dm2以下。該鍍鎳層的膜厚成為0.05 iim以上1.0iim以下。是因?yàn)椋∮?.05 y m吋，(Cu，Ni)6Sn5合金所含有的Ni含量變少，不會(huì)形成陡峭的凹凸形狀的CuSn合金，超過
l.0um時(shí)，彎曲加工等變得困難。
[0061]鍍銅只要使用一般鍍銅浴即可，例如可以使用以硫酸銅(CuSO4)和硫酸(H2SO4)為主成分的硫酸銅浴等。鍍?cè)〉臏囟缺辉O(shè)定為20?50°C，電流密度被設(shè)定為I?30A/dm2。通過該鍍銅形成的鍍銅層的膜厚被設(shè)定為0.05 以上0.20 以下。因?yàn)楫?dāng)小于0.05 um吋，(Cu，ND6Sn5合金所含有的Ni含量變大，導(dǎo)致CuSn合金的形狀過于變得微細(xì)，超過0.20 ii m吋，(Cu, Ni)6Sn5合金所含有的Ni含量變少，不會(huì)形成陡峭的凹凸形狀的CuSn
ムちI=I o
[0062]作于用于形成鍍錫層的鍍?cè)?，只要使用一般鍍錫浴即可，例如可以使用以硫酸(H2SO4)和硫酸亞錫(SnSO4)為主成分的硫酸浴。鍍?cè)〉臏囟缺辉O(shè)定為15~35°C，電流密度被設(shè)定為I~30A/dm2。該鍍錫層的膜厚成為0.5 以上1.0ym以下。鍍錫層的厚度小于0.5 ii m時(shí)，回流后的Sn系表面層變薄，電連接特性受損，超過1.0 y m時(shí),CuSn合金層向表面的露出變少,難以使動(dòng)摩擦系數(shù)成為0.3以下。
[0063]作為回流處理?xiàng)l件，被設(shè)定為在還原氣氛中基材的表面溫度成為240°C以上3600C以下的條件下加熱I秒以上12秒以下的時(shí)間后，進(jìn)行驟冷。進(jìn)ー步優(yōu)選為在260°C~300°C加熱5秒~10秒后進(jìn)行驟冷。這種情況下，保持時(shí)間如以下所述根據(jù)鍍銅層和鍍錫層的各自的厚度在I秒~12秒的范圍有適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，鍍層厚度越薄保持時(shí)間越少，變厚吋，需要較長的保持時(shí)間，
[0064]<將基材溫度升溫至240°C以上360°C以下后的保持時(shí)間>
[0065](I)對(duì)于鍍錫層的厚度為0.5 ii m以上且小于0.7 U m，在鍍銅層的厚度為0.05 y m以上且小于0.16 的情況下，為I秒以上6秒以下，在鍍銅層的厚度為0.16 以上
0.20 um以下的情況下，為3秒以上9秒以下，
[0066](2)對(duì)于鍍錫層的厚度為0.7 ii m以上1.0 ii m以下，在鍍銅層的厚度為0.05 y m以上且小于0.16 iim的情況下，為3秒以上9秒以下，在鍍銅層的厚度為0.16iim以上0.20 u m以下的情況下，為6秒以上12秒以下。
[0067]這是因?yàn)?，在低?40°C的溫度、保持時(shí)間小于這些(I) (2)所示的時(shí)間下加熱時(shí)，不會(huì)進(jìn)行Sn的溶解，超過360°C的溫度，在保持時(shí)間超過(I) (2)所示的時(shí)間下加熱時(shí)，導(dǎo)致CuSn合金結(jié)晶生長為較大，得不到所期望的形狀，并且CuSn合金層到達(dá)至表層，表面所殘留的Sn系表面層過少(CuSn合金層向表面的露出面積率過大)。另外，加熱條件較高時(shí)，進(jìn)行Sn系表面層的氧化而不優(yōu)選。
[0068][實(shí)施例]
[0069]將板厚0.25mm的科森系(Cu_Ni_Si系)銅合金為基材，依次實(shí)施鍍鎳、鍍銅、鍍錫。這種情況下，鍍鎳、鍍銅和鍍錫的鍍層條件在實(shí)施例、比較例中均相同，并且如表1所示。表I中，Dk為陰極的電流密度、ASD為A/dm2的省略表示。
[0070][表 I]
【權(quán)利要求】
1.ー種銅合金端子材,其為在由Cu或Cu合金構(gòu)成的基材上的表面形成有Sn系表面層，在該Sn系表面層和所述基材之間，從所述Sn系表面層依次形成有CuSn合金層、NiSn合金層以及Ni或Ni合金層的鍍錫銅合金端子材，其特征在干，所述CuSn合金層為以Cu6Sn5為主成分、該Cu6Sn5的一部分Cu被Ni取代的化合物合金層，所述NiSn合金層為以Ni3Sn4為主成分、該Ni3Sn4的一部分Ni被Cu取代的化合物合金層,所述CuSn合金層的局部峰的平均間隔S為0.8 ii m以上2.0 ii m以下且所述Sn系表面層的平均厚度為0.2 y m以上0.6 y m以下，所述Sn系表面層的表面所露出的所述CuSn合金層的面積率為1%以上40%以下,在所述Sn系表面層的表面所露出的所述CuSn合金層的各露出部的圓當(dāng)量直徑的平均值為.0.1 u m以上1.5 u m以下,動(dòng)摩擦系數(shù)為0.3以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅合金端子材，其特征在于，在所述Cu6Sn5合金層中Ni含有l(wèi)at%以上25at%以下。
3.—種銅合金端子材的制造方法,其為在由Cu或Cu合金構(gòu)成的基材上依次形成鍍Ni或Ni合金層、鍍銅層和鍍錫層后，進(jìn)行回流處理，由此制造在所述基材上形成有Ni或Ni合金層、NiSn合金層、CuSn合金層以及Sn系表面層的鍍錫銅合金端子材的方法,其特征在于，將所述Ni或Ni合金鍍層的厚度設(shè)為0.05 y m以上1.0 y m以下，將所述鍍銅層的厚度設(shè)為.0.05 um以上0.20 ii m以下，將所述鍍錫層的厚度設(shè)為0.5 y m以上1.0 y m以下，通過升溫到基材的表面溫度成為240°C以上360°C以下的溫度后、在該溫度保持以下(I)或(2)所規(guī)定的時(shí)間后進(jìn)行驟冷而進(jìn)行所述回流處理， (1)對(duì)于鍍錫層的厚度為0.5 ii m以上且小于0.7 u m，在鍍銅層的厚度為0.05 y m以上且小于0.16 ii m的情況下，為I秒以上6秒以下，在鍍銅層的厚度為0.16 ii m以上0.20 y m以下的情況下，為3秒以上9秒以下， (2)對(duì)于鍍錫層的厚度為0.7iim以上1.0iim以下，在鍍銅層的厚度為0.05iim以上且小于0.16 ii m的情況下，為3秒以上9秒以下，在鍍銅層的厚度為0.16 ii m以上0.20 y m以下的情況下，為6秒以上12秒以下。
【文檔編號(hào)】C25D5/12GK103531933SQ201310268172
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月2日
【發(fā)明者】谷之內(nèi)勇樹, 加藤直樹, 久保田賢治 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社