连接部件用铜合金和导电材料、以及嵌合型连接部件及其制造方法技术

技术编号:6643274 阅读:184 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
对于铜板材的表面粗糙度进行调整,以使与连接时的滑动方向平行的方向的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上4.0μm以下,同方向的凹凸的平均间隔RSm为0.01mm以上0.3mm以下,偏斜度Rsk低于0,突出峰部高度Rpk在1μm以下。另外,作为表面被覆层,含有作为多条平行线被观察到的Sn被覆层群X,在构成该Sn被覆层群X的各个Sn被覆层(101a~101d)的两侧,邻接存在Cu-Sn合金被覆层(2)。部件插入方向的最大高度粗糙度Rz为10μm以下。在铜板材的冲裁加工时,经冲压加工进行表面粗糙化处理,在铜板材表面形成作为多条平行线被观察到的凹部,接着对铜板材进行镀Cu和镀Sn,实施回流处理而制造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及用于汽车、民用机器等的电配线的连接器用端子、汇流条(bus bar)等连接部件用导电材料,和嵌合型连接部件及其制造方法,特别是涉及要求兼具雄端子(male terminal)禾口雌端子(female terminal)在插拔(insertion and extraction) 时的磨擦或磨损的降低和使用时的电连接的可靠性的连接部件用导电材料,和嵌合型连接部件及其制造方法。
技术介绍
在专利文献1中,记述有一种电可靠性高(低接触电阻)、摩擦系数低、适合作为嵌合型连接器用端子的连接部件用导电材料。在专利文献1的专利技术中,使用比通常的铜合金板条表面粗糙度大的铜合金板条作为母材,在母材表面按顺序形成Ni镀层、Cu镀层和 Sn镀层,或按顺序形成Cu镀层和Sn镀层,或者只形成Sn镀层,对Sn镀层实施回流处理 (reflowtreatment),由Cu镀层和Sn镀层,或由铜合金母材和Sn镀层形成Cu-Sn合金层, 并且从通过回流处理而平滑化的Sn镀层之间使Cu-Sn合金层的一部分露出于表面(在母材表面所形成的凹凸的凸的部分,Cu-Sn合金层的一部分露出)。在专利文献1中,回流处理后所形成的连接部件用导电材料,作为表面被覆层,按顺序具有Cu-Sn合金层和Sn层,或Ni层、Cu-Sn合金层和Sn层,根据情况在母材表面与 Cu-Sn合金层之间,或在Ni层与Cu-Sn合金层之间残留有Cu层。在专利文献1中记述,在最表面形成有Cu-Sn合金层和Sn层(Cu-Sn合金层的表面露出面积率为3 75% ),平均的厚度规定为0. 1 3. 0 μ m,Cu含量规定为20 70at %,Sn层的平均的厚度规定为0. 2 5. 0 μ m,关于母材表面,期望至少一个方向的算术平均粗糙度Ra为0. 15 μ m以上,全部方向的算术平均粗糙度Ra为4. 0 μ m以下,关于Cu-Sn合金层的表面露出间隔,期望至少在一个方向上为0. 01 0. 5mm。在专利文献2中,记述有一种相当于专利文献1的下位概念的连接部件用导电材料及其制造方法。其镀层构成和回流处理后的被覆层构成本身与专利文献1相同。在专利文献2中记述,回流处理后所形成的连接部件用导电材料,在最表面形成有Cu-Sn合金层和 Sn层(表面被覆层之中,Cu-Sn合金层的表面露出面积率为3 75% ), Cu-Sn合金层的平均的厚度规定为0. 2 3. 0 μ m,Cu含量规定为20 70at %,Sn层的平均厚度规定为0. 2 5. Oym,材料表面的至少一个方向的算术平均粗糙度Ra规定为0. 15 μ m以上,全部方向的算术平均粗糙度Ra规定为3. 0 μ m以下,关于母材表面,期望至少一个方向的算术平均粗糙度Ra为0. 3 μ m以上,全部方向的算术平均粗糙度Ra规定为4. 0 μ m以下,此外关于Cu-Sn 合金层的表面露出间隔,期望至少在一个方向上为0. 01 0. 5mm。在专利文献3中记述有一种连接部件用导电材料及其制造方法,基本上继承了专利文献1、2的技术思想,同时还改善了钎焊性。在此专利技术中,镀层构成和回流处理后的被覆层构成本身基本上与专利文献1、2的相同,但是该专利技术与专利文献1、2不同的是,可包括没4有露出Cu-Sn合金层的情况(最表面只有Sn层)。在该申请中记述,回流处理后所形成的连接部件用导电材料,表面被覆层之中,Ni层的平均的厚度为3. 0 μ m以下,Cu-Sn合金层的平均的厚度规定为0.2 3.0μπι,材料的垂直截面中的Sn层的最小内接圆的直径规定为0. 2μπι以下,最大内接圆的直径规定为1. 2 20 μ m,材料的最表点和Cu-Sn合金层的最表点的高度差规定为0.2μπι以下,此外为Ομπι时(Cu-Sn合金层一部分露出,最表面由Cu-Sn合金层和Sn层构成时),期望材料表面的Cu-Sn合金层的最大内接圆的直径为150 μ m以下或/和材料表面的Sn层的最大内接圆直径为300 μ m 以下。另一方面,在专利文献4 6中记述,对铜合金板条实施冲裁加工后,整体实施Sn 镀敷,通过实施所述的后镀敷,在冲裁端面也会形成Sn镀层,与在冲裁加工前对铜合金板条实施Sn镀敷(先镀敷)的情况相比,可使端子等的钎焊性提高。此外,在专利文献7、8中记述,在实施后镀敷的端子中,电可靠性高(低接触电阻),嵌合部的摩擦系数低,并且使钎焊部的钎焊性提高。在专利文献7的专利技术中,端子成形加工时只增大嵌合部分的表面粗糙度,按顺序形成Ni镀层、Cu镀层和Sn镀层,或按顺序形成Cu镀层和Sn镀层,或者只形成Sn镀层,对 Sn镀层实施回流处理,由Cu镀层和Sn镀层或由铜合金母材和Sn镀层形成Cu-Sn合金层, 并且从通过回流处理而平滑化的Sn镀层之间使Cu-Sn合金层的一部分露出到表面(在母材表面所形成的凹凸的凸的部分,Cu-Sn合金层的一部分露出)。这时,镀层厚度全面相同。 在嵌合部,最表面形成有Cu-Sn合金层和Sn层(Cu-Sn合金层在表面露出),因此焊料润湿性上有问题,但嵌合部以外并没有凹凸,所以Cu-Sn合金层未露出(最表面只有Sn层),焊料润湿性良好。在专利文献8的专利技术中,对表面粗糙度大的铜合金材料实施冲裁加工而形成端子原材后,按顺序形成Ni镀层、Cu镀层和Sn镀层,或按顺序形成Cu镀层和Sn镀层,或者只形成Sn镀层,对Sn镀层实施回流处理,由Cu镀层和Sn镀层或由铜合金母材和Sn镀层形成Cu-Sn合金层,并且从通过回流处理而平滑化的Sn镀层之间使Cu-Sn合金层的一部分露出到表面(在母材表面所形成的凹凸的凸的部分,Cu-Sn合金层的一部分露出)。这时,钎焊部的Sn镀层形成得很厚,在钎焊部Cu-Sn合金层并未在表面露出,焊料润湿性良好。先行技术文献专利文献专利文献1专利3拟6355号公报专利文献2专利40M244号公报专利文献3特开2007-258156号公报专利文献4特开2004-3005 号公报专利文献5特开2005-105307号公报专利文献6特开2005-183298号公报专利文献7特开2008-269999号公报专利文献8特开2008-274364号公报专利文献1 3和专利文献7、8所述的连接部件用导电材料,其电可靠性高(低接触电阻),摩擦系数低,适合作为嵌合型连接器用端子。尽管如此,仍要求提供一种材料,其能够实现端子的小型化、多极化带来的端子插入力降低的严格要求,以及端子的小型化所对应的插入力更低的端子,并且还要求使电可靠性进一步提高。
技术实现思路
本专利技术顺应这样的要求,进一步改良所述专利文献的技术,其目的在于,提供一种对应端子的小型化的低插入力且电可靠性优异的连接部件用导电材料。此外,专利文献1 3和专利文献7、8所述的连接部件用导电材料,使用表面粗糙化处理的铜板材作为母材,在其表面按顺序形成例如M镀层、Cu镀层和Sn镀层,对Sn镀层实施回流处理,由Cu镀层和Sn镀层形成Cu-Sn合金被覆层,并且从通过回流处理而平滑化的Sn被覆层之间,使Cu-Sn合金被覆层的一部分在表面露出。历来,作为Sn被覆层和Cu-Sn被覆层的露出形态的指标,规定有Cu-Sn合金被覆层的露出面积率和平均露出间隔(专利文献1、幻以及Sn被覆层的最大内接圆直径和最大外接圆本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种连接部件用铜板材,其是在最表面形成有Cu-Sn合金被覆层和Sn或Sn合金被覆层的连接部件用铜板材,其特征在于,所述连接部件用铜板材的表面粗糙度中,与连接时的滑动方向平行的方向的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上、4.0μm以下,同方向的凹凸的平均间隔RSm为0.01mm以上、0.3mm以下,偏斜度Rsk小于0,突出峰部高度Rpk为1μm以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:真砂靖平浩一三井俊幸角本淳一
申请(专利权)人:株式会社神户制钢所神钢力得米克株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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