金属构件、端子、电线连接结构体及端子的制造方法技术

本发明专利技术提供能够提高铜及铜合金的激光焊接性且HAZ的区域小的金属构件、使用该金属构件得到的端子及电线连接结构体、以及端子的制造方法。本发明专利技术的金属构件(1)如图1所示，具有由铜或铜合金构成的基材(2)、设置于该基材(2)的一部分上或整个基材(2)上的白色系金属层(3)、设置于该白色系金属层上的油膜(4)。在本发明专利技术的金属构件(1)中，白色系金属层的厚度是0.01～0.80μm，白色系金属层表面的算术平均粗糙度Ra是0.6～1.2μm，并且该油膜的双电层电容是1.5～7.0μF/cm2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属构件、端子、电线连接结构体及端子的制造方法
本专利技术涉及提高了铜及铜合金的激光焊接性的金属构件、使用该金属构件形成的端子及电线连接结构体、以及端子的制造方法。
技术介绍
以往，在车辆领域，从降低油耗的观点考虑，要求构成汽车的各种部件的轻量化。特别是，汽车中使用的布线(线束)成为车内具有仅次于发动机的重量的部件，所以为了实现轻量化，正在将用于该布线的电线的导体(芯线)材料由铜变为铝或铝合金。作为与铝或铝合金电线的前端部连接的端子，通常使用铜或铜合金制的基材。因此，在由上述材料形成的导体和端子的连接部分，露出的铝引起异种金属腐蚀，有可能导致导体缺损，所以，需要采取将铝导体与外界阻断的对策。因此，讨论了以下方法，即，闭合压接部整体，形成管状体，利用该管状体覆盖电线导体。但是，利用平面板材形成闭合的管状体是不容易的。考虑将平面板材加工成C字状，将开放的端面彼此焊接，形成管状体，但是，作为端子的基材的铜及铜合金对激光波长区域的光的吸收率低于10％。即，铜及铜合金的激光焊接性差，所以，难以通过焊接形成闭合的管状体。虽然如果提高激光的输出功率则可进行激光焊接，但是，容易产生气泡(blowhole)等焊接缺陷。此外，铜及铜合金由于其自身的电导率高，所以，激光焊接引起热影响区(HAZ，Heat-AffectedZone)变大，并且，即使能够焊接，也容易发生应力集中等引起的加工裂缝。在专利文献1中，提出通过在激光照射面(表面)制作凹型的聚光壁，提高激光吸收率的方法。在专利文献2中，提出通过在板材上进行镀锡(Sn)等处理，提高铜制材料的激光吸收率的方法。该方法是，将分离的接头端子部贴靠在构成母线(busbar)的各铜合金制图案部，并预先在接头端子部的基材上进行镀锡等处理，由此提高铜合金的激光吸收率。但是，在专利文献1和2中，并未讨论改善激光波长区域的吸收率的同时缩小HAZ。现有技术文献专利文献专利文献1特开平11-144774号公报专利文献2特开平10-334962号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术人等通过研究得知，利用专利文献1和2中记载的方法仅能够提高激光焊接性，但由于热的传导得以改善，所以，同时存在HAZ的区域变大的问题。由于当HAZ的区域较大时，容易发生应力集中等导致的加工裂缝，所以，可以说，在利用专利文献1和2中记载的方法进行激光焊接时，材料特性低。因此，本专利技术的课题是提供铜及铜合金的激光焊接性提高且HAZ的区域小的金属构件、使用该金属构件形成的端子、电线连接结构体、以及端子的制造方法。解决问题的手段本专利技术人等鉴于上述问题，进行了深入研究，结果发现，对铜及铜合金实施镀敷白色系金属等处理，并适当控制所得到的白色系金属层的厚度和白色系金属层的表面的算术平均粗糙度Ra，进一步在白色系金属层的表面形成油膜，由此能够提高在激光波长区域的吸收率且缩小HAZ，基于该发现完成了本专利技术。即，通过以下技术手段解决上述问题。(1)一种金属构件，具有由铜或铜合金构成的基材、设置于所述基材的一部分或整个所述基材上的白色系金属层、设置于所述白色系金属层上的油膜，其特征在于，所述白色系金属层的厚度是0.01～0.80μm，所述白色系金属层的表面的算术平均粗糙度是0.6～1.2μm，所述油膜的双电层电容是1.5～7.0μF/cm2。(2)(1)所述的金属构件，其中，所述白色系金属层是选自由锡层、锡合金层、镍层及镍合金层组成的组中的至少一个层。(3)一种端子，是由(1)或(2)所述的金属构件形成的端子，其特征在于，具有与其他端子配合的连接器部、与电线压接接合的管状压接部、连接所述连接器部与所述管状压接部的过渡部，所述管状压接部形成为一端闭合的闭合管体。(4)一种电线连接结构体，通过压接接合(3)所述的端子和被覆电线而形成。(5)(4)所述的电线连接结构体，其中，所述被覆电线的导体部由铝或铝合金构成。(6)一种端子的制造方法，其特征在于，依次具有以下工序：冲裁金属构件的板材的工序、进行冲压加工而形成具有管状体的端子的工序、焊接所述管状体的对接部的工序、焊接与所述管状体的插入口部相反的端部的叠合部而形成闭合管状体的管状压接部的工序，所述金属构件具有由铜或铜合金构成的基材、设置于所述基材上的至少实施焊接的部分的白色系金属层、设置于所述白色系金属层上的油膜，所述白色系金属层的厚度是0.01～0.80μm，所述白色系金属层的表面的算术平均粗糙度是0.6～1.2μm，所述油膜的双电层电容是1.5～7.0μF/cm2。(7)一种端子的制造方法，其特征在于，依次具有以下工序：冲裁金属构件的板材的工序、进行冲压加工而形成具有管状体的端子的工序、在设置于实施焊接的部分的所述白色金属层上设置双电层电容为1.5～7.0μF/cm2的油膜的工序、焊接所述管状体的对接部的工序、焊接与所述管状体的插入口部相反的端部的叠合部而形成闭合管状体的管状压接部的工序，其中，所述金属构件具有由铜或铜合金构成的基材、设置于所述基材上的至少实施焊接的部分的白色系金属层，所述白色系金属层的厚度是0.01～0.80μm，所述白色系金属层的表面的算术平均粗糙度是0.6～1.2μm。(8)一种端子的制造方法，其特征在于，依次具有以下工序：冲裁金属构件的板材的工序；一边进行冲压加工而形成具有管状体的端子，一边在设置于实施焊接的部分的所述白色系金属层上设置双电层电容为1.5～7.0μF/cm2的油膜的工序；焊接所述管状体的对接部的工序；焊接与所述管状体的插入口部相反的端部的叠合部而形成闭合管状体的管状压接部的工序，所述金属构件具有由铜或铜合金构成的基材、设置于所述基材上的至少实施焊接的部分的白色系金属层，所述白色系金属层的厚度是0.01～0.80μm，所述白色系金属层的表面的算术平均粗糙度是0.6～1.2μm。(9)(6)～(8)中任一项所述的端子的制造方法，其中，所述白色系金属层是选自由锡层、锡合金层、镍层及镍合金层组成的组中的至少一个层。(10)(6)～(9)中任一项所述的端子的制造方法，其中，所述焊接是利用光纤激光器进行的焊接。此处，算术平均粗糙度Ra是JISB0601-2001中规定的粗糙度的一种。在1994年修改JISB0601前，在相同的规定内容中，算术平均粗糙度Ra被称为中心线平均粗糙度Ra。专利技术效果本专利技术的金属构件由于在由铜或铜合金构成的基材上具有规定厚度且规定粗糙度的白色系金属层，并且在其表面具有规定的双电层电容的油膜，所以，使用该金属构件能够以良好的效率进行激光焊接，并且能够缩小激光焊接后的HAZ。因此，能够提供激光焊接性优异的金属构件。该金属构件特别适合于端子，进而适合于由该端子构成的电线连接结构体。另外，本专利技术的端子的制造方法使用激光焊接性优异的金属构件，所以优选作为得到所述端子的方法。附图说明图1是示意性表示本专利技术的金属构件的结构的截面图。图2中(a)(b)是表示本专利技术的金属构件的其他结构的截面图。图3中(a)是表示将本专利技术的金属构件彼此焊接之前的截面图，(b)是表示将本专利技术的金属构件彼此焊接之后的截面图。图4是表示本专利技术的端子之一例的立体图。图5中，(a)～(d)是说明图4的端子的制造方法的俯视图。图6是说明图5(d)中的激光焊接工序的立体图。图7是表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属构件，具有：由铜或铜合金构成的基材、设置于所述基材的一部分上或整个所述基材上的白色系金属层、设置于所述白色系金属层上的油膜，其特征在于，所述白色系金属层的厚度是0.01～0.80μm，所述白色系金属层的表面的算术平均粗糙度是0.6～1.2μm，所述油膜的双电层电容是1.5～7.0μF/cm2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.24 JP 2013-0340721.一种端子，其特征在于，是由金属构件形成的端子，所述金属构件具有：由铜或铜合金构成的基材、设置于所述基材的一部分上或整个所述基材上的白色系金属层、设置于所述白色系金属层上的油膜，所述白色系金属层的厚度是0.01～0.80μm，所述白色系金属层的表面的算术平均粗糙度是0.6～1.2μm，所述油膜的双电层电容是1.5～7.0μF/cm2，所述白色系金属层是选自由锡层、锡合金层、镍层及镍合金层组成的组中的至少一个层，所述端子具有与其他端子配合的连接器部、与电线压接接合的管状压接部、连接所述连接器部和所述管状压接部的过渡部，所述管状压接部通过使金属构件以预定的间隔进行对接，且在预定的间隔位置内进行激光焊接，形成带状的焊接部，并对所述管状压接部与电线入口相反的端部的叠合部进行激光焊接，从而形成为一端闭合的闭合管体。2.一种电线连接结构体，通过压接接合权利要求1所述的端子和被覆电线而形成。3.根据权利要求2所述的电线连接结构体，其中，所述被覆电线的导体部由铝或铝合金构成。4.一种端子的制造方法，其特征在于，依次具有以下工序：冲裁金属构件的板材的工序，所述金属构件具有由铜或铜合金构成的基材、设置于所述基材上的至少实施焊接的部分的白色系金属层、设置于所述白色系金属层上的油膜，所述白色系金属层的厚度是0.01～0.80μm，所述白色系金属层的表面的算术平均粗糙度是0.6～1.2μm，所述油膜的双电层电容是1.5～7.0μF/cm2；进行冲压加工，形成具有管状体的端子的工序；焊接所述管状体的对接部的工序；焊接与所述管状体的插入口部相反的端部的叠合部，形成闭合管状体的管状压接部的工序，其中，在焊接所述管状体对接部的工序中，使金属构件彼此以预定的间隔进行对接，并在预定的间隔位置内进行焊接，形成带状的焊接部。5.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：橘昭赖，水户濑贤悟，生田力与，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，古河AS株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP