镀锡铜端子材及端子以及电线末端部结构制造技术

一种作为被压接于由铝线材构成的电线的末端的端子使用铜或铜合金基材而不产生电腐蚀的端子材，在由铜或铜合金所构成的基材(2)上依次层叠有由锌或锌合金构成的中间锌层(4)及由锡或锡合金构成的锡层(5)，其中，中间锌层(4)的厚度为0.1μm以上且5.0μm以下，锌浓度为5质量％以上，锡层(5)的锌浓度为0.4质量％以上且15质量％以下，锡层(5)的晶体粒径为0.1μm以上且3.0μm以下为较佳。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镀锡铜端子材及端子以及电线末端部结构
本专利技术涉及一种镀锡铜端子材及由该端子材构成的端子以及使用该端子的电线末端部结构，该镀锡铜端子材作为被压接于由铝线材构成的电线的末端的端子使用，且在由铜或铜合金构成的基材的表面施以由锡或锡合金构成的镀敷。本申请主张基于2016年5月10日于日本申请的专利申请2016-94713号的优选权，并将其内容援用于此。
技术介绍
以往，进行通过在以铜或铜合金构成的电线的末端部压接以铜或铜合金构成的端子，并将该端子连接于被设置在其他设备上的端子，由此将该电线连接于上述其他设备。并且，为了电线的轻量化等，有时会替代铜或铜合金而以铝或铝合金来构成电线。例如，在专利文献1中公开有由铝合金构成的汽车线束用铝电线。但是，若以铝或铝合金来构成电线(导线)，并且以铜或铜合金来构成端子，则当水进入端子与电线之间的压接部时，会发生因不同金属的电位差所导致的电腐蚀。并且，随着该电线的腐蚀，有可能发生在压接部的电阻值的上升或压接力的下降。作为防止这种腐蚀的方法，例如有专利文献2或专利文献3中所记载的方法。专利文献2中公开有一种端子，其具有裸金属部、中间层及表面层，所述裸金属部以第1金属材料构成；所述中间层以标准电极电位值小于第1金属材料的第2金属材料构成，并且以镀敷方式薄薄地设置于裸金属部表面的至少一部分；所述表面层以标准电极电位值小于第2金属材料的第3金属材料构成，并且以镀敷方式薄薄地设置于中间层的表面的至少一部分。作为第1金属材料记载有铜或其合金，作为第2金属材料记载有铅或其合金、或者锡或其合金、镍或其合金、锌或其合金，作为第3金属材料记载有铝或其合金。在专利文献3中公开有一种线束的末端结构，其在包覆电线的末端区域中，被形成于端子金属配件的其中一端的填隙部沿着包覆电线的包覆部分的外周来填隙，并将至少填隙部的端部露出区域及其附近区域的全部外周通过模制树脂完全覆盖而成。并且，在专利文献4中公开有一种连接器用电接点材料，其具有由金属材料构成的基材、被形成于基材上的合金层及被形成于合金层的表面的导电性皮膜层，该合金层必须含有Sn，并且进一步包含选自Cu、Zn、Co、Ni及Pd中的一种或两种以上的添加元素，并且导电性皮膜层中包含Sn3O2(OH)2的氢氧化物。并且，记载有通过包含该Sn3O2(OH)2的氢氧化物的导电性皮膜层，能够提高高温环境下的耐久性，并且能够长时间地维持较低的接触电阻。另外，在专利文献5中公开有一种镀Sn材，其在铜或铜合金的表面依次具有基底镀Ni层、中间镀Sn-Cu层及表面镀Sn层，所述镀Sn材中，基底镀Ni层以Ni或Ni合金构成，中间镀Sn-Cu层以在至少接触于表面镀Sn层的一侧形成有Sn-Cu-Zn合金层的Sn-Cu类合金构成，表面镀Sn层以含有5～1000质量ppm的Zn的Sn合金构成，并且在最表面进一步具有Zn浓度超过0.1质量％且至10质量％为止的Zn高浓度层。专利文献1：日本专利公开2004-134212号公报专利文献2：日本专利公开2013-33656号公报专利文献3：日本专利公开2011-222243号公报专利文献4：日本专利公开2015-133306号公报专利文献5：日本专利公开2008-285729号公报然而，专利文献3中所记载的结构虽可防止腐蚀，但因添加树脂模制工序而制造成本增加，而且，存在因树脂导致端子截面积增加而妨碍线束的小型化的问题，为了施行专利文献2中所记载的作为第3金属材料的铝类电镀而使用离子性液体等，因此存在成本非常高的问题。但是，较多使用在铜或铜合金的基材上镀锡而成的镀锡端子材。在将该镀锡端子材压接于铝制电线时，锡与铝虽然腐蚀电位相近而不易产生电腐蚀，但若盐水等附着于压接部，则会产生电腐蚀。此时，即使在如专利文献4设置Sn3O2(OH)2的氢氧化物层的情况下，也在暴露于腐蚀环境或加热环境中时在氢氧化物层迅速地产生缺损，因此存在持续性低的问题。另外，如专利文献5在Sn-Cu类合金层上层叠Sn-Zn合金，并在最表层具有锌浓缩层时，存在镀Sn-Zn合金的生产率差且在Sn-Cu合金层的铜露出于表层时会失去对铝线材的防腐蚀效果的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于前述课题而完成的，其目的在于，提供一种作为被压接于由铝线材构成的电线的末端的端子使用铜或铜合金基材而不产生电腐蚀的镀锡铜端子材及由该端子材构成的端子以及使用该端子的电线末端部结构。本专利技术的镀锡铜端子材中，在由铜或铜合金构成的基材上依次层叠有由锌或锌合金构成的中间锌层及由锡或锡合金构成的锡层，所述中间锌层的厚度为0.1μm以上且5.0μm以下，锌浓度为5质量％以上，所述锡层的锌浓度为0.4质量％以上且15质量％以下。关于该镀锡铜端子材，由于在表面的锡层中含有腐蚀电位比锡更接近铝的锌，因此防止铝线的腐蚀的效果高，而且由于在基材与锡层之间形成有由腐蚀电位比铜锡合金层更比较接近铝的锌或锌合金构成的中间锌层，因此即使锡层消失也能够通过中间锌层来抑制电腐蚀的产生。在锡层的锌浓度小于0.4质量％的情况下，缺乏通过降低腐蚀电位来防止铝线腐蚀的效果，若锡层的锌浓度超过15质量％，则锡层的耐腐蚀性明显下降，因此若暴露于腐蚀环境中，则锡层会被腐蚀从而使接触电阻恶化。关于中间锌层，在其厚度小于0.1μm的情况下，在锡层消失后基材容易露出而导致基材的铜与铝之间产生电腐蚀，若厚度超过5.0μm则冲压加工性恶化因此不优选。在中间锌层的锌浓度小于5质量％的情况下，中间锌层的耐蚀性恶化，在暴露于盐水等的腐蚀环境中时，中间锌层迅速地腐蚀消失而基材会露出，从而在与铝之间容易产生电腐蚀。本专利技术的镀锡铜端子材中，相对于银氯化银电极的腐蚀电位为-500mV以下且-900mV以上为较佳。能够将腐蚀电流抑制为低，并且具有优异的防腐蚀效果。本专利技术的镀锡铜端子材中，所述锡层的晶体粒径为0.1μm以上且3.0μm以下为较佳。通过在施行镀锌或锌合金之后施行镀锡并进行扩散处理等方法，锡层中的锌分散于锡层中，但是若锡层的晶体粒径微细，则由于其晶粒边界中容易存在锌，因此防腐蚀效果可以得到提高。在其晶体粒径小于0.1μm的情况下，晶粒边界密度过高而造成锌的扩散过剩从而使锡层的耐蚀性恶化，在暴露于腐蚀环境中时有可能锡层会腐蚀，从而与铝线的接触电阻恶化。若晶体粒径超过3.0μm，则因锌的扩散不充分，因此防止铝线腐蚀的效果降低。本专利技术的镀锡铜端子材中，所述锡层由第一锡层及第二锡层形成，所述第一锡层配置于所述基材侧，并且晶体粒径为0.1μm以上且0.8μm以下、厚度为0.1μm以上且5.0μm以下，所述第二锡层配置于该第一锡层上，并且晶体粒径超过0.8μm且3.0μm以下、厚度为0.1μm以上且5.0μm以下。将该锡层进一步设为双层结构并且使其下层的第一锡层的晶粒比上层的第二锡层的晶粒更微细，由此增加第一锡层的扩散路径而使含锌量增加，减少第二锡层的锌的扩散路径，由此能够抑制锌过剩地扩散于表面而造成的表面的接触电阻的增加，同时能够发挥高防腐蚀性。在第一锡层的晶体粒径小于0.1μm的情况下，锌过剩地扩散而接触电阻增加，若超过0.8μm，则锌的扩散不充分而腐蚀电流稍微变大。在第二锡层的晶体粒径为0.8μm以下的情况下，锌过剩地扩散而接触电阻稍微差，若超过3.0μm，则锌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镀锡铜端子材，其特征在于，在由铜或铜合金所构成的基材上依次层叠有由锌或锌合金构成的中间锌层及由锡或锡合金构成的锡层，所述中间锌层的厚度为0.1μm以上且5.0μm以下，锌浓度为5质量％以上，所述锡层的锌浓度为0.4质量％以上且15质量％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.10 JP 2016-0947131.一种镀锡铜端子材，其特征在于，在由铜或铜合金所构成的基材上依次层叠有由锌或锌合金构成的中间锌层及由锡或锡合金构成的锡层，所述中间锌层的厚度为0.1μm以上且5.0μm以下，锌浓度为5质量％以上，所述锡层的锌浓度为0.4质量％以上且15质量％以下。2.根据权利要求1所述的镀锡铜端子材，其特征在于，相对于银氯化银电极的腐蚀电位为-500mV以下且-900mV以上。3.根据权利要求1所述的镀锡铜端子材，其特征在于，所述锡层的晶体粒径为0.1μm以上且3.0μm以下。4.根据权利要求1所述的镀锡铜端子材，其特征在于，所述锡层由第一锡层和第二锡层形成，所述第一锡层被配置于所述基材侧，并且晶体粒径为0.1μm以上且0.8μm以下、厚度为0.1μm以上且5.0μm以下，所述第二锡层配置于该第一锡层上，并且晶体粒径超过0.8μm且3.0μm以下、厚度为0.1μm以上且5.0μm以下。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保田贤治，樽谷圭荣，中矢清隆，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP