电子零件用金属材料及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种具有低插拔性、低晶须性及高耐久性的电子零件用金属材料及其制造方法。本发明专利技术的电子零件用金属材料10具备基材11、A层、及B层；该A层14构成基材11的最表层，且由Sn、In或它们的合金形成；B层13设置在基材11与A层14之间而构成中层，且由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir或它们的合金形成；且最表层（A层）14的厚度为0.002～0.2 μm，中层（B层）13的厚度厚于0.3 μm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子零件用金属材料及其制造方法
本专利技术是关于一种电子零件用金属材料及其制造方法。
技术介绍
在作为民生用及车载用电子设备用连接零件的连接器中，使用了在黄铜或磷青铜的表面实施有Ni或Cu的基底镀敷，进而在其上实施有Sn或Sn合金镀敷的材料。通常要求Sn或Sn合金镀敷具有低接触电阻及高焊料润湿性的特性，进而，近年来也要求降低通过压制加工而成形有镀敷材的公端子及母端子插合时的插入力。另外，有在制造步骤中在镀敷表面产生引起短路等问题的针状结晶即晶须的情况，从而也必需良好地抑制该晶须。针对于此，在专利文献1中，揭示有如下的被覆有银的电子材料：在自表面起厚度为0.05μm以上的表层由Ni、Co或它们的合金所构成的基材上，局部被覆有Ag或Ag合金，且在露出的基材表面与局部被覆的Ag或Ag合金层上，以0.01～1.0μm的厚度被覆有In、Zn、Sn、Pd或它们的合金。而且，记载有由此可长期维持作为电子材料的优异的焊接性及机械电连接的连接性。另外，在专利文献2中，揭示有如下的被覆有Sn或Sn合金的材料：在Cu或Cu合金基材表面设置有Ni、Co或包含它们的合金的第1被覆层，并在其表面设置有Ag或Ag合金的第2被覆层，进而在其表面设置有Sn或Sn合金的被覆层而成。而且，记载有由此可提供即使在高温下使用也无表面的氧化变色且接触电阻的增加少、外观及接触特性长期良好的被覆有Sn或Sn合金的材料。另外，在专利文献3中，揭示有如下的被覆有Sn或Sn合金的材料：在Cu或Cu合金基材表面设置有Ni、Co或包含它们的合金的第1被覆层，并在其表面设置有Ag或Ag合金的第2被覆层，进而在其表面设置有Sn或Sn合金的熔融凝固被覆层而成。而且，记载有由此可提供即使在高温下使用也无表面的氧化变色且接触电阻的增加少、外观及接触特性长期良好的被覆有Sn或Sn合金的材料。另外，在专利文献4中，揭示有在导电性的带条体的一面被覆有Ag层或Ag合金层，且在另一面被覆有Sn层或Sn合金层的电接点用材料。而且，记载有由此可提供即使暴露在硫化环境等中焊接性的劣化也少的电接点用材料或电接点零件。另外，在专利文献5中，揭示有一种通过预处理的锡晶须防止方法，其特征在于：（a）在被镀敷物上形成选自由银、钯、铂、铋、铟、镍、锌、钛、锆、铝、铬及锑所组成的组中的基底用金属薄膜中的任一者后，（b）在上述基底用金属薄膜上形成锡或锡合金的镀敷皮膜。而且记载有由此在以铜系基底为首的被镀敷物的表面上以良好地确保焊接性等为目的而形成的锡系皮膜中，可通过简便的操作而有效地防止锡晶须。另外，在专利文献6中，揭示有如下的镀敷构造：在镀敷用基体的表面形成有银镀敷层，进而在该银镀敷层的表面形成有厚度为0.001～0.1μm的锡或铟或者锌的镀敷层，再对所形成的镀银构造体进行热处理而获得。而且记载有由此可提供耐热性优异且因银硫化引起的反射率降低少的发光元件收纳用支持体，及不易因硫化而变色、具有银本身的光泽且接触电阻小的电子零件用被覆方法。现有技术文献专利文献[专利文献1]日本特开昭61-124597号公报[专利文献2]日本特开平1-306574号公报[专利文献3]日本特开平2-301573号公报[专利文献4]日本特开平9-78287号公报[专利文献5]日本特开2003-129278号公报[专利文献6]日本特开2011-122234号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，在专利文献1所记载的技术中，存在极薄地形成有Sn的区域中的接触电阻大的问题。另外，在专利文献2～5所记载的技术中，虽焊料润湿性或接触特性良好，但关于插拔性及晶须的抑制并不能令人满意。另外，在专利文献6所记载的技术中，虽接触电阻得以改善，但关于焊料润湿性并不能令人满意。如此，在现有的具有Sn/Ag/Ni基底镀敷构造的电子零件用金属材料中，在插拔性及晶须方面存在问题，即使制成插拔性及晶须不存在问题的规格，要成为关于耐久性（耐热性、耐气体腐蚀性、高焊料润湿性）也能令人满意的规格仍很困难，且尚不明确。本专利技术是为了解决上述问题而完成者，其课题在于提供一种具有低插拔性（所谓低插拔性是表示使公端子与母端子插合时产生的插入力低）、低晶须性及高耐久性的电子零件用金属材料及其制造方法。解决问题的技术手段本专利技术人等进行了努力研究，结果发现通过在基材上依次设置中层与最表层，并使用特定的金属且以特定的厚度或附着量形成中层及最表层，可制作低插拔性、低晶须性及高耐久性均得以具备的电子零件用金属材料。基于以上的见解而完成的本专利技术在一侧面中是一种电子零件用金属材料，其具有低晶须性及高耐久性，其具备基材、A层、及B层；该A层构成上述基材的最表层，且由Sn、In或它们的合金形成；该B层设置在上述基材与A层之间而构成中层，且由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir或它们的合金形成；且上述最表层（A层）的厚度为0.002～0.2μm，上述中层（B层）的厚度厚于0.3μm。本专利技术在另一侧面中是一种电子零件用金属材料，其具有低晶须性及高耐久性，其具备基材、A层、及B层；该A层构成上述基材的最表层，且由Sn、In或它们的合金形成；该B层设置在上述基材与A层之间而构成中层，且由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir或它们的合金形成；且上述最表层（A层）的Sn、In的附着量为1～150μg/cm2，上述中层（B层）的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir的附着量多于330μg/cm2。本专利技术的电子零件用金属材料在一实施例中，上述最表层（A层）的合金组成中Sn、In或Sn与In的合计为50质量%以上，其余合金成分由选自由Ag、As、Au、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、W、Zn所组成的组中的1种或2种以上的金属构成。本专利技术的电子零件用金属材料在另一实施例中，上述中层（B层）的合金组成中Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os及Ir的合计为50质量%以上，其余合金成分由选自由Bi、Cd、Co、Cu、Fe、In、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、Sn、W、Tl、Zn所组成的组中的1种或2种以上的金属构成。本专利技术的电子零件用金属材料在另一实施例中，上述最表层（A层）的表面的维氏硬度Hv为90以上。本专利技术的电子零件用金属材料在另一实施例中，通过超微小硬度试验以载荷980.7mN、载荷保持时间15秒对上述最表层（A层）的表面压入压头进行测定而得的硬度，即上述最表层（A层）的表面的压痕硬度为1000MPa以上。本专利技术的电子零件用金属材料在另一实施例中，上述最表层（A层）的表面的维氏硬度Hv为1000以下。本专利技术的电子零件用金属材料在另一实施例中，通过超微小硬度试验以载荷980.7mN、载荷保持时间15秒对上述最表层（A层）的表面压入压头进行测定而得的硬度，即上述最表层（A层）的表面的压痕硬度为10000MPa以下。本专利技术的电子零件用金属材料在另一实施例中，上述最表层（A层）的表面的算术平均高度（Ra）为0.1μm以下。本专利技术的电子零件用金属材料在另一实施例中，上述最表层（A层）的表面的最大高度（Rz）为1μm以下。本专利技术的电子零件用金属材料在另一实施例中，上述最表本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子零件用金属材料，其具有低晶须性及高耐久性，其具备基材、A层、及B层；所述A层构成所述基材的最表层，且由Sn、In或它们的合金形成；所述B层设置在所述基材与A层之间而构成中层，且由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir或它们的合金形成；且所述最表层（A层）的厚度为0.002～0.2 μm，所述中层（B层）的厚度厚于0.3 μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.04 JP 2012-2225671.电子零件用金属材料，其具备基材、A层、及B层；所述A层构成所述基材的最表层，且由Sn、In或它们的合金形成，所述A层的表面的算术平均高度Ra为0.1μm以下；所述B层设置在所述基材与A层之间而构成中层，且由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir或它们的合金形成；并且其满足下述（1）和（2）中的任一者：（1）所述A层的厚度为0.002～0.2μm，且所述B层的厚度厚于0.3μm；（2）所述A层的Sn、In的附着量为1～150μg/cm2，所述B层的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir的附着量多于330μg/cm2且为660μg/cm2以下。2.如权利要求1所述的电子零件用金属材料，其中，所述A层的合金组成中Sn、In或Sn与In的合计为50质量%以上，其余合金成分由选自由Ag、As、Au、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、W、Zn所组成的组中的1种或2种以上的金属构成。3.如权利要求1所述的电子零件用金属材料，其中，所述B层的合金组成中Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、或Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os及Ir的合计为50质量%以上，其余合金成分由选自由Bi、Cd、Co、Cu、Fe、In、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、Sn、W、Tl、Zn所组成的组中的1种或2种以上的金属构成。4.如权利要求1所述的电子零件用金属材料，其中，所述A层的表面的最大高度Rz为1μm以下，耐气体腐蚀性更优异。5.如权利要求1所述的电子零件用金属材料，其中，通过X射线光电子光谱进行Depth分析时，表示所述A层的Sn或In的原子浓度的最高值的位置D1、与表示所述B层的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os或Ir的原子浓度的最高值的位置D2是从最表面起以D1、D2的顺序存在，原子浓度的单位是at%。6.如权利要求1所述的电子零件用金属材料，其中，通过X射线光电子光谱进行Depth分析时，所述A层的Sn或In的原子浓度的最高值为10at%以上，原子浓度的单位是at%。7.如权利要求1所述的电子零件用金属材料，其还具备C层，所述C层设置在所述基材与B层之间而构成下层，且由选自由Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu所组成的组中的1种或2种以上而形成。8.如权利要求7所述的电子零件用金属材料，其中，C层的合金组成中Ni、Cr、Mn、Fe、Co、Cu的合计为50质量%以上，且进一步包含选自由B、P、Sn、Zn所组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：涉谷义孝，深町一彦，儿玉笃志，
申请(专利权)人：JX日矿日石金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP