导电性条材及其制造方法技术

本发明专利技术的课题在于提供一种导电性条材及其制造方法，该导电性条材即使在高温下长时间保持后也能抑制基体成分扩散至Sn中，其结果，能够抑制接触电阻升高。一种导电性条材及其制造方法，其为由铜或铜合金构成的导电性基材(1)与2个以上的镀层(2、3、4)所构成的导电性条材(10)，关于上述导电性基材(1)与设置于上述导电性基材上的第一中间层(2)的界面和上述第一中间层(2)的晶界的交点的个数，以界面的每10μm长度的个数计，为15个以上120个以下。

Conductive strips and their manufacturing methods

The subject of the invention is to provide a conductive bar and its manufacturing method, which can also inhibit the diffusion of matrix components to Sn even after being kept at high temperature for a long time. As a result, it can inhibit the increase of contact resistance. A conductive strip and its manufacturing method, conductive substrate formed by the copper or copper alloy (1) and more than 2 (2, 3, 4 coating conductive strip) composed of (10), on the conductive substrate (1) and the first set in the conductive a substrate layer (2) of the interface and the first intermediate layer (2) the number of intersections of grain boundaries, with the number of interfaces per 10 m length, 15 more than 120 of the following.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电性条材及其制造方法
本专利技术涉及导电性条材及其制造方法。
技术介绍
对于电触点中所用的材料(下文中称为电触点材料)而言，由于基于作为电触点的性能、形状和加工方法的要求，具有导电性的材料多以条材的形状(下文中称为导电性条材)使用。在本用途中，一直以来利用了导电性优异的铜(Cu)或铜合金。但是，近年来，接点特性不断提高，直接使用铜或铜合金的案例减少。制造、利用在铜或铜合金上进行各种表面处理而得到的材料来代替这种现有的材料。特别是作为电触点材料，在电触点部通用在铜或铜合金上镀覆有锡(Sn)或Sn合金的部件。已知该镀覆材料作为具备导电性基材的优异的导电性和强度以及镀层的优异的电连接性、耐腐蚀性和焊接性的高性能导电体，其被广泛用于电气/电子设备中使用的各种端子、连接器等。对于该镀覆材料，通常为了防止铜等导电性基材的合金成分扩散至上述镀层中，在基材上进行具有阻隔功能的镍(Ni)、钴(Co)等的基底镀覆。将该镀覆材料用作端子的情况下，例如在汽车的发动机室内等高温环境下，端子表面的Sn镀层的Sn由于易氧化性而在Sn镀层的表面形成氧化覆膜。该氧化覆膜脆，因而在端子连接时发生破裂，其下的未氧化Sn镀层露出，从而得到良好的电连接性。但是，作为近年来的电触点材料的使用环境，在高温环境下使用的案例增多。例如在汽车的发动机室内的传感器用接点材料等在100℃～200℃等高温环境下使用的可能性增高。因此，要求在比以往民用设备中设想的使用温度高的温度下的接点特性等的可靠性。特别是作为影响接点特性的可靠性的原因，在高温下，由于导电性基材成分的扩散和表面氧化，使得最表层处的接触电阻增大，这成为问题。因此，对于抑制该导电性基材成分的扩散和抗氧化进行了各种研究。专利文献1中，具有从基材的最表面起依次形成有由Sn或Sn合金(此处所说的Sn合金是指Cu6Sn5或Cu3Sn等除Cu-Sn合金外的Sn的合金)构成的表面层(最表层)、由Cu-Sn合金层和Ni或Cu层构成的中间层的构成，其中，通过使Ni层的平均结晶粒径为1μm以上、Ni层的厚度为0.1～1.0μm等，从而即使在高温环境下也可维持稳定的接触电阻。专利文献2提出了一种带Ni镀层的铜或铜合金板，其在由铜或铜合金构成的导电性基材上具有形成于上述铜或铜合金板的表面的基于外延生长的第一Ni镀层、和形成于上述第一Ni镀层上的基于核生成生长的第二Ni镀层，上述第一Ni镀层的厚度为0.05～0.5μm，上述第二Ni镀层利用X射线衍射对其表面所测定的{111}面的晶体取向度指数为0.5～3.0，微晶尺寸为10～50nm。其提供了一种通过控制Ni镀层组织而抑制了光泽降低的带Ni镀层的铜或铜合金板。专利文献3中提出了一种耐热性优异的Sn镀层连接部件用导电材料，其在最表层银或银合金所构成的反射层与导电性基材表面之间形成有Ni或Ni合金等的中间层。专利文献4中提出了在导电性基材上具有从最表面起依次形成有Sn层、Cu-Sn合金层和Ni或Cu层的构成，其中，增大Cu-Sn层的平均结晶粒径，并改善Sn镀层的耐磨耗性。另外，专利文献5中提出了一种反射率高、特别是长期可靠性(耐热性)高的光半导体装置用引线框，其在最表层Sn镀层与导电性基材表面之间从最表层起依次形成有Cu-Sn合金层和Ni层。专利文献5中提出，通过控制贵金属被覆材料的中间层的粒径，从而提高反射率、长期可靠性(耐热性)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-122403专利文献2：日本特开2014-141725专利文献3：日本特开2004-068026专利文献4：日本特开2009-097040专利文献5：日本特开2014-204046
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在上述现有技术中，均不足以应对近年来的高温耐久性要求的提高。即，因高温环境化，母材的Cu经由Ni层、Cu-Sn合金层扩散至最表层的Sn层，Cu在最表层露出，进一步形成氧化铜，从而存在接触电阻升高的问题。另外，这些技术是涉及Cu-Sn合金中间层的粒径控制和Ni中间层的粒径控制的技术，但未着眼于有助于Cu扩散的Cu-Sn合金中间层或Ni中间层的晶界的控制。鉴于上述现有问题，本专利技术的课题在于提供一种导电性条材及其制造方法，该导电性条材即使在高温下长时间保持后也能抑制基体成分扩散至Sn中，其结果，能够抑制接触电阻升高。根据本专利技术，提供下述手段。(1)一种导电性条材，其为由铜或铜合金构成的导电性基材与2个以上的镀层所构成的导电性条材，其特征在于，关于上述导电性基材与设置于上述导电性基材上的第一中间层(上述2个以上镀层中的1层)的界面和上述第一中间层的晶界的交点的个数，以界面的每10μm长度的个数计，为15个以上120个以下。(2)如(1)项所述的导电性条材，其中，关于上述导电性基材与上述第一中间层的界面和上述第一中间层的晶界的交点的个数，以界面的每10μm长度的个数计，为25个以上60个以下。(3)如(1)或(2)所述的导电性条材，其中，上述2个以上的镀层具有：设置于上述导电性基材上的由Ni或Ni合金构成的第一中间层；设置于上述第一中间层上的由Cu或Cu-Sn合金构成的第二中间层；和设置于上述第二中间层上的由Sn或Sn合金构成的最表层。(4)如(1)～(3)中任一项所述的导电性条材，其中，上述导电性基材与上述第一中间层的界面和上述第一中间层的晶界的交点的个数(下文中称为入口的个数)相对于上述第一中间层与上述第二中间层的界面和上述第一中间层的晶界的交点的个数(下文中称为出口的个数)，比(入口的个数)/(出口的个数)为1.1以上。(5)一种导电性条材的制造方法，其为(1)～(4)中任一项所述的导电性条材的制造方法，其特征在于，对经轧制的板材依次进行真空热处理、阴极电解脱脂、酸洗、第一中间层镀覆、第二中间层镀覆、最表层镀覆以及回焊处理，由此制造导电性条材。(6)如(5)项所述的导电性条材的制造方法，其中，在真空热处理后且阴极电解脱脂前，进行电解抛光。(7)如(5)或(6)项所述的导电性条材的制造方法，其中，对于第一中间层镀覆的总镀覆厚度中的前半30～70％的镀覆厚，以10～20A/dm2进行；对于后半70～30％的镀覆厚，以3～8A/dm2进行。专利技术的效果本专利技术的导电性条材能够抑制基体成分的扩散、提高耐热性。例如即使在185℃×500小时这样的高温、长时间保持后，也能抑制基体成分扩散至Sn中，其结果，能够抑制接触电阻升高。本专利技术的上述及其它特征和优点适当参照附图根据下述记载会更加明确。附图说明图1为本专利技术的实施方式的导电性条材的截面图，示意性地示出了第一中间层的晶界的状态。图2为本专利技术的另一实施方式的导电性条材的截面图，示意性地示出了第一中间层的晶界的状态。具体实施方式在本专利技术的一个实施方式的导电性条材中，在铜或铜合金构成的导电性基材上具有2个以上的镀层。例如，作为2个以上的镀层，具有由Ni或Ni合金构成的第一中间层、由Cu或Cu-Sn合金构成的第二中间层、以及由Sn或Sn合金构成的最表层。此外，如下构成：关于上述导电性基材与上述第一中间层的界面和上述第一中间层的晶界的交点的个数，以界面的每10μm长度的个数计，为15个以上120个以下。由此，能够抑制基材成分向最表层侧的扩散，提高耐热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电性条材，其为由铜或铜合金构成的导电性基材与2个以上的镀层所构成的导电性条材，其特征在于，关于所述导电性基材与设置于所述导电性基材上的第一中间层的界面和所述第一中间层的晶界的交点的个数，以界面的每10μm长度的个数计，为15个以上120个以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.01 JP 2015-1117861.一种导电性条材，其为由铜或铜合金构成的导电性基材与2个以上的镀层所构成的导电性条材，其特征在于，关于所述导电性基材与设置于所述导电性基材上的第一中间层的界面和所述第一中间层的晶界的交点的个数，以界面的每10μm长度的个数计，为15个以上120个以下。2.如权利要求1所述的导电性条材，其中，关于所述导电性基材与所述第一中间层的界面和所述第一中间层的晶界的交点的个数，以界面的每10μm长度的个数计，为25个以上60个以下。3.如权利要求1或2所述的导电性条材，其中，所述2个以上的镀层具有：设置于所述导电性基材上的由Ni或Ni合金构成的第一中间层；设置于所述第一中间层上的由Cu或Cu-Sn合金构成的第二中间层；和设置于所述第二中间层上的由Sn或Sn合金构成的最表层。4.如权利要求1～3中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥野良和，橘昭赖，川田绅悟，藤井惠人，中津川达也，北河秀一，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP