耐微滑动磨损性优异的连接零件用导电材料制造技术

一种连接零件用导电材料，具有由铜合金板条构成的母材、Ni被覆层、Cu－Sn合金被覆层和Sn被覆层。材料的表面受到回流处理。材料表面的至少一个方向的算术平均粗糙度Ra为0.15μm以上，全部的方向的算术平均粗糙度Ra为3.0μm以下。在Sn被覆层的表面露出Cu－Sn合金被覆层的一部分，Cu－Sn合金被覆层的材料表面露出面积率为3～75%。Cu－Sn合金被覆层表面的平均晶粒直径低于2μm。

【技术实现步骤摘要】
耐微滑动磨损性优异的连接零件用导电材料
本专利技术涉及主要在汽车领域和一般民用领域中使用的端子等的连接零件用导电材料，特别是涉及能够减少微滑动磨损的带镀Sn连接零件用导电材料。
技术介绍
在汽车等的电线的连接所用的连接器中，使用的是由雄端子和雌端子的组合构成的嵌合型连接端子。这些端子一般由带镀Sn的铜合金材制造。 在汽车的电装领域中，由于电子控制的多用、高度化导致连接器多极化，在汽车的组装工序中连接器的插入力增大，随之而来的是，作业者的身体的负担的增大成为问题，从而要求连接器的低插入力化。为了降低端子的插入力，有效的是减小端子的接触压力。 但是，在减小了接触压力的小型带镀Sn端子等之中，微滑动磨损现象成为问题。所谓微滑动磨损现象，就是由于汽车的发动机的振动和汽车行驶造成的振动等导致雄端子和雌端子发生滑动，由此带来端子表面的镀Sn发生磨损的现象。因微滑动磨损现象而产生的Sn的磨损粉氧化，在接点部邻域大量堆积，若侵入滑动的接点部彼此之间，则接点部之间的接触电阻增大。 另一方面，在专利文献I中，记述有一种在加大了表面粗糙度的铜合金母材的表面，按顺序实施镀N1、镀Cu和镀Sn后，再通过回流处理而得到的连接零件用导电材料。该连接零件用导电材料，在铜合金母材的表面具有由Ni被覆层、Cu - Sn合金被覆层和Sn被覆层构成的表面被覆层，从最表面的Sn被覆层之间，一部分硬质的Cu - Sn合金被覆层露出，因此不会减少端子的接触压力，而能够降低连接器的插入力。 【先行技术文献】 【专利文献I】特开2006- 183068号公报 【专利技术内容】 专利文献I所述的连接零件用导电材料，不需要为了低插入力化而减小端子的接触压力，与现有的带镀Sn铜合金材相比，微滑动磨损难以发生，Sn的磨损粉的发生量少，其结果是，接触电阻的增大受到抑制。因此，该连接零件用导电材料，在汽车等的领域实际使用增加。但是同时，要求微滑动磨损性的进一步改善。本专利技术以改善专利文献I所述的连接零件用导电材料的耐微滑动磨损性为目的。 本专利技术的连接零件用导电材料，其特征在于，如下而形成，在由铜合金板条(板或条)构成的母材的表面，按顺序形成有Cu含量为20~70at%且平均厚度为0.2~3.0 μ m的Cu - Sn合金被覆层，和平均厚度为0.2~5.0 μ m的Sn被覆层，该材料表面经过回流处理，至少一个方向的算术平均粗糙度Ra为0.15 μ m以上，全部的方向的算术平均粗糙度Ra为3.0 μ m以下,在所述Sn被覆层的表面露出所述Cu — Sn合金被覆层的一部分,所述Cu —Sn合金被覆层的材料表面露出面积率为3~75%，在所述连接零件用导电材料(以上，为专利文献I所公开的连接零件用导电材料)中，所述Cu - Sn合金被覆层表面的平均晶粒直径低于2 μ m。 上述连接零件用导电材料，与专利文献I所述的连接零件用导电材料相同，能够采取以下优选的实施方式。 (a)在所述材料表面,Cu — Sn合金被覆层的至少一个方向的平均材料表面露出间隔为 0.01 ?0.5mm。 (b)在所述Sn被覆层的表面露出的所述Cu - Sn合金被覆层厚度为0.2 μ m以上。 (c)所述母材的表面，至少一个方向的算术平均粗糙度Ra为0.3 μ m以上，全部的方向的算术平均粗糙度Ra为4.0 μ m以下。 (d)所述母材的表面,至少一个方向的凹凸的平均间隔Sm为0.01?0.5mm。 另外，上述连接零件用导电材料的表面被覆层，与专利文献I所述的连接零件用导电材料相同，能够采取以下的实施方式。 (e)在所述母材的表面与所述Cu — Sn合金被覆层之间还有Cu被覆层。 (f)在所述母材的表面与所述Cu — Sn合金被覆层之间形成有Ni被覆层。另外，在形成所述Ni被覆层时,在Ni被覆层与Cu — Sn合金被覆层之间还有Cu被覆层。 (g)所述Sn被覆层、Cu被覆层和Ni被覆层，除了分别含有Sn、Cu、Ni金属以外，还含有Sn合金、Cu合金、Ni合金。 根据本专利技术，能够改善专利文献I所述的连接零件用导电材料的耐微滑动磨损性。 【附图说明】 图1是实施例N0.1的Cu — Sn合金被覆层表面的SEM (扫描型电子显微镜)组织照片。 图2是微滑动磨损测量夹具的概念图。 符号说明 I试验片 2工作台 3试验片 4 砝码 5步进电动机 【具体实施方式】 以下，对于本专利技术的连接零件用导电材料具体地加以说明。 (I)Cu- Sn合金被覆层中的Cu含量 Cu - Sn合金被覆层中的Cu含量，与专利文献I所述的连接零件用导电材料相同，为20?70at%。Cu含量为20?70at%的Cu — Sn合金被覆层，由以Cu6Sn5相为主体的金属间化合物构成。在本专利技术中，因为Cu6Sn5相在Sn被覆层的表面部分地突出，所以在电接点部的滑动之时，由硬的Cu6Sn5相承受接触压力，能够进一步降低Sn被覆层彼此的接触面积，所以Sn被覆层的磨损和氧化也减少。另一方面，因为Cu3Sn相比Cu6Sn5相的Cu含量多，所以使其部分性地在Sn被覆层的表面露出时，随时间流逝和腐蚀等造成的材料表面的Cu的氧化物量等变多，容易使接触电阻增加，难以维持电连接的可靠性。另外，因为Cu3Sn相比Cu6Sn5相脆，有成形加工性等差这样的问题点。因此，将Cu — Sn合金被覆层的构成成分规定成Cu含量为20?70at%的Cu — Sn合金。在该Cu — Sn合金被覆层中，也可以部分地含有Cu3Sn相，也可以含有母材和镀Sn中的成分元素等。但是，Cu 一 Sn合金被覆层的Cu含量低于20at%时，粘着量增加，微滑动磨损性降低。另一方面，若Cu含量超过70at%，则随时间流逝和腐蚀等，难以维持电连接的可靠性，成形加工性等也变差。因此，将Cu — Sn合金被覆层中的Cu含量规定在20?70at%。更优选为45?65at%。 [0031 ] (2) Cu - Sn合金被覆层的平均厚度 Cu - Sn合金被覆层的平均厚度与专利文献I所述的连接零件用导电材料相同，为0.2?3.0 μ m。还有，在本专利技术中，将Cu — Sn合金被覆层的平均厚度定义为，以Cu — Sn合金被覆层所含有的Sn的面密度(单位:g/mm2)除以Sn的密度(单位:g/mm3)的值(下述实施例所述的Cu - Sn合金被覆层的平均厚度测量方法依据这一定义)。Cu - Sn合金被覆层的平均厚度低于0.2μπι时，特别是像本专利技术这样使Cu - Sn合金被覆层在材料表面部分地露出而形成时，由于高温氧化等的热扩散造成的材料表面的Cu的氧化物量变多，容易使接触电阻增加，难以维持电连接的可靠性。另一方面，如果超过3.0 μ m，则在经济上不利，生产率也变差，因为形成的硬层很厚，所以成形加工性等也变差。因此，将Cu - Sn合金被覆层的平均厚度规定为0.2?3.0 μ m。更成选为0.3?1.0 μ m。 (3) Sn被覆层的平均厚度 Sn被覆层的平均厚度，与专利文献I所述的连接零件用导电材料相同，为0.2? 5.Ομπι。Sn被覆层的平均厚度低于0.2 μ m时，由于高温氧化等的热扩散造成的材料表面的C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐微滑动磨损性优异的连接零件用导电材料，其特征在于，所述连接零件用导电材料如下而形成，在由铜合金板条构成的母材的表面，按顺序形成Cu含量为20～70at%且平均厚度为0.2～3.0μm的Cu－Sn合金被覆层，和平均厚度为0.2～5.0μm的Sn被覆层，并且，该材料表面被进行回流处理，至少一个方向的算术平均粗糙度Ra为0.15μm以上，全部的方向的算术平均粗糙度Ra为3.0μm以下，在所述Sn被覆层的表面露出所述Cu－Sn合金被覆层的一部分，所述Cu－Sn合金被覆层的材料表面露出面积率为3～75%，其中，所述Cu－Sn合金被覆层表面的平均晶粒直径低于2μm。

【技术特征摘要】
2013.03.29 JP 2013-0719881.一种耐微滑动磨损性优异的连接零件用导电材料，其特征在于，所述连接零件用导电材料如下而形成，在由铜合金板条构成的母材的表面，按顺序形成Cu含量为20?70at%且平均厚度为0.2?3.0 μ m的Cu — Sn合金被覆层，和平均厚度为0.2?5.0 μ m的Sn被覆层，并且，该材料表面被进行回流处理，至少一个方向的算术平均粗糙度Ra为0.15 μ m以上，全部的方向的算术平均粗糙度Ra为3.0 μ m以下，在所述Sn被覆层的表面露出所述Cu - Sn合金被覆层的一部分，所述Cu - Sn合金被覆层的材料表面露出面积率为3?75%，其中，所述Cu - Sn合金被覆层表面的平均晶粒直径低于2 μ m。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹤将嘉，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP