形成有表面层的端子、具备该端子的部件和制品、以及该端子的制造方法技术

本发明专利技术提供一种端子，在导电性基体上的全面或者部分，通过电镀形成由Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ三元合金构成的表面层，其特征是，该Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ三元合金，以Ｓｎ含７０～９９．８质量％、Ａｇ含０．１～１５质量％、Ｃｕ含０．１～１５质量％的比率构成，其熔点是２１０～２３０℃，且与在所述表面层仅由Ｓｎ形成时相比，形成更微小的粒状的结晶状态。

【技术实现步骤摘要】
形成有表面层的端子、具备该端子的部件以及制品
本专利技术涉及在电气、电子制品或者半导体制品或者汽车等领域中以连接为目的广泛应用的端子(例如，连接器端子、继电器端子、滑动开关端子、软钎焊端子等)，尤其涉及在以分别被要求软钎焊性以及接触可靠性等的用途使用的情况下特别适用的端子以及使用该端子的部件(例如连接器、继电器、滑动开关、电阻、电容器、线圈、基板等)、以及具备它的制品(例如半导体制品、电气制品、电子制品、太阳能电池、汽车等)。
技术介绍
在导体制品、电气制品、电子制品、太阳能电池、汽车等各种制品中，作为导通电的方式，可以举出使用由导电型基体构成的端子进行软钎焊或者接触的方法。这样的端子，如特开平1-298617号公报中公开的一样，为改善软钎焊性或者为改善耐腐蚀性，通常用Au、Ag、Pd、Cu、Ni、In、Sn、以及Sn-Pb合金等，覆盖导电性基体的表面。在这些金属中，考虑到成本等问题，最常用的是Sn以及Sn-Pb合金，另外，作为覆盖方法，多采用电镀方法。但是，在单独使用Sn进行电镀的时候，会在这些表面覆盖层中产生巨大的柱状单晶，并由此助长金属须的产生。产生金属须，则可能导致电短路，因此要求防止该情况的发生。作为防止这样的金属须产生的一个方法，以往对Sn进行了合金化，即，尝试使用Sn-Pb合金等，但是由于Pb是众所周知的有毒金属，因此出于对环境问题的考虑而限制了其使用。而且，人们正在尝试开发用各种Sn系合金代替Sn-Pb合金进行电镀而形成的各种方法。例如，Sn-Cu合金在Sn99.3质量％、Cu0.7质量％-->时熔点最小(227℃)，显示良好的软钎焊性，但是，由于Cu的含有量很少，因此无法有效防止金属须(柱状晶体)的产生。与此相对，如果增加Cu的含有量，则熔点急速上升，从而使软钎焊性恶化。如上所述，人们还没有掌握使用同时具备防止金属须产生的性能以及良好的软钎焊性(即低熔点)的Sn系合金进行电镀进而形成的途径。另外，仅以单单粘接所述端子为目的，有时在浸沾软钎料或者乳酪焊剂等的熔融软钎焊中使用Sn系合金，且这样Sn系合金可以使用由Sn、Ag、Cu构成的合金。但是，根据以上方法使用的Sn系合金，例如在特开平5-50286号公报中公开的一样，也只不过是通过对Sn、Ag、Cu的各金属(或者熔融混合这些各金属而获得的铸块)单单进行热熔融(熔融软钎料)而显示粘接作用，无法对涂敷厚度进行控制，因此无法在该端子上以厚度薄到100μm以下且均匀的方式进行涂敷。就这样，如果不能以薄的厚度且均匀的方式进行涂敷，则不仅破坏外观性状的稳定性，而且还有可能导致电短路。另外，容易产生微细气孔等，从而使耐腐蚀性恶化。另外，在特开2001-164396号公报中公开了实施锡一银一铜三元系合金的电镀的连接器等的端子。但是，在该公报中，没有详细讨论和说明通过锡-银-铜三元系合金的电镀而构成的层的结晶状态和熔点，因此，根据该公报中公开的方法，无法充分防止金属须的产生，且无法获得良好的软钎焊性。另外，该公报公开的方法的特征是在电镀液中含有特定的硫化合物，并由此防止该电镀液中的铜化合物向锡电极析出。然而，为了提高该电解液中的铜化合物的浓度，必须也要提高硫化合物的浓度，但这样一来，有可能会使该电镀液中的各成分的平衡被破坏。因此，在电镀液中无法使用高浓度的铜化合物，从而无法提高锡-银-铜三元系合金镀膜中的铜浓度，并由此带来了无法获得低熔点镀膜的问题。另外，在特开2001-26898号公报中，关于与水溶性锡盐和水溶性铜盐一同使用水溶性银盐的锡-银-铜三元系合金电镀，含混不清地进行了公开。但是，在该公报中也没有详细说明通过锡-银-铜三元系合金的电镀而构成的层的结晶状态和熔点，因此，根据该公报中公开的方法，无法-->充分防止金属须的产生，且无法获得良好的软钎焊性。
技术实现思路
本专利技术鉴于以上的事实，其目的在于提供一种由同时具备防止金属须产生的性能以及良好的软钎焊性、并具有薄且均匀厚度的表面层的导电性基体构成的端子。本专利技术端子的特征是在导电性基体上的全面或者部分，通过电镀形成由Sn-Ag-Cu三元合金构成的表面层。所述Sn-Ag-Cu三元合金的特征是以Sn含70～99.8质量％、Ag含0.1～15质量％、Cu含0.1～15质量％的比率构成，熔点是210～230℃、且与在所述表面层仅由Sn形成时相比，以更微小的粒状的结晶状态形成。所述端子可以是连接器端子、继电器端子、滑动开关端子、以及软钎焊端子中的任何一个。本专利技术的部件是具备所述端子的部件，且可以是连接器、继电器、滑动开关、电阻、电容器、线圈、以及基板中的任何一个。本专利技术的制品是具备所述端子的制品，且可以是半导体制品、电气制品、电子制品、太阳能电池、以及汽车中的任何一个。所述表面层优选在至少两种以上的螯合剂共存的条件下形成，进一步地，所述螯合剂优选含有至少无机系螯合剂和有机系螯合剂。本专利技术的端子的制造方法包括在所述导电性基体上的全面或者部分，通过进行电镀而形成由所述Sn-Ag-Cu三元合金构成的所述表面层的工序，且所述工序优选在至少两种以上螯合剂共存的条件下实施。所述螯合剂优选含有至少无机系螯合剂和有机系螯合剂。本专利技术的端子由于具有如上的结构，尤其是由于具有在导电性基体上的全面或者部分，通过进行电镀而形成由所述Sn-Ag-Cu三元合金构成的所述表面层，因此，可以成功地将其制作成同时具备防止金属须产生的性能以及良好的软钎焊性、并使其表面层具有薄且均匀厚度。通过以下详细叙述可以更加清楚地了解本专利技术。-->附图说明图1是表示由Sn-Ag-Cu三元合金构成的表面层的截面的显微镜照片。图2是表示仅由Sn构成的表面层的截面的显微镜照片。具体实施方式<端子>本专利技术端子的特征是在导电性基体上的全面或者部分，通过电镀形成由Sn-Ag-Cu三元合金构成的表面层。这样的端子，以后述的部件或者制品能够发挥目的功能的方式，包含例如通过软钎焊进行电导通的端子或者通过接触进行电导通的端子。另外，这样的端子很好地适用于需要高度的耐腐蚀性或者外观性状稳定性的用途。这样的端子的具体例有例如连接器端子、继电器端子、滑动开关端子、软钎焊端子等，而从用途角度考虑，有例如电阻的端子、电容器的端子、线圈的端子等。另外，在这样的端子中不仅包含电路基板的电路(配线部)、凸起、通孔等，还包含带状电缆、电线、太阳能电池的引线部等。<导电性基体>构成本专利技术的端子的导电性基体，可以使用任何的使用于电气、电子制品或者半导体制品或者汽车等用途的以往公知的导电性基体。例如，只要是至少在表面具有铜(Cu)、磷青铜、黄铜、铍铜、钛铜、锌白铜(Cu、Ni、Zn)等铜合金系原材料、铁(Fe)、Fe-Ni合金、不锈钢等铁合金系原材料、以及镍系原材料等的金属，则哪一个都包括在本专利技术的导电性基体中。从而，例如还包含在各种基板上的铜图案等。由此，作为本专利技术的导电性基体的适合的实例，可以举出各种金属、或者在由聚合物薄膜或陶瓷等构成的绝缘性基体上形成金属层(即各种电路图案)而构成的导电性基体。另外，作为本专利技术的合适的导电性基体，还可以是在所述的导电性基-->体的全面或者部分上形成Sn层而形成的导电性基体。在使用这样的导电性基体的情况下，由Sn-Ag-Cu三元合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种端子，在整个导电性基体上或者部分上，通过电镀形成有由Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ三元合金构成的表面层，其特征是：所述Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ三元合金，以Ｓｎ含７０～９９．８质量％、Ａｇ含０．１～１５质量％、Ｃｕ含０．１～１５质量％的比率构成，其熔点 是２１０～２３０℃，且与所述表面层仅由Ｓｎ形成时相比，以更微小的粒状结晶状态形成。

【技术特征摘要】
JP 2003-12-2 2003-4028371.一种端子，在整个导电性基体上或者部分上，通过电镀形成有由Sn-Ag-Cu三元合金构成的表面层，其特征是：所述Sn-Ag-Cu三元合金，以Sn含70～99.8质量％、Ag含0.1～15质量％、Cu含0.1～15质量％的比率构成，其熔点是210～230℃，且与所述表面层仅由Sn形成时相比，以更微小的粒状结晶状态形成。2.如权利要求1所述的端子，其特征是：所述端子是连接器端子、继电器端子、滑动开关端子、以及软钎焊端子中的任何一个。3.一种部件，其特征是：具备权利要求1所述的端子。4.如权利要求3所述的部件，其特征是：所述部件是连接器、继电器、滑动开关、电阻、...

【专利技术属性】
技术研发人员：三浦茂纪，
申请(专利权)人：FCM株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]