专利名称：：布线连接器具用金属材料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及布线连接器具的至少一个金属构件为铜或铜合金材料的布线连接器具用金属材料，特别涉及能够防止发生辉光和氧化亚铜的增加的布线连接器具用金属材料。
背景技术：
：布线连接器具被广泛使用于电器的插座或照明开关等电连接部上。上述连接部通常使用金属，金属之间通过接触进行电连接。目前，在上述接触部发热成为问题。这被认为是在接触部发生微小放电(辉光)，以此为起因，诱发氧化亚铜增加，从而接触电阻增加、发热。重新考虑合金成分，提出了难以引起辉光和氧化亚铜增加的布线连接器具用铜合金。但是，即使研究合金成分，也不能防止因产生辉光以及氧化亚铜增加而引起的发热。
发明内容本发明人等对布线连接器具的接触部进行详细的研究，发现材料表面的粗度(粗糙度)和产生辉光有关系，基于该发现，进行进一步的悉心研究，以至完成了本发明。本发明提供以下方案(1)一种布线连接器具用金属材料，该金属材料的耐辉光特性优异，并且在金属构件之间的布线连接中，至少一个上述金属构件为铜或铜合金材料，其中，所述金属构件的至少一个的连接部表面的平均粗糙度Ra为0.3pm以下、最大粗糙度Rt为2.0pm以下；以及(2)权利要求1所述的布线连接器具用金属材料，该金属材料的耐辉光特性优异，其中，平均粗糙度Ra和最大粗糙度Rt之比Rt/Ra为10以下。本发明的布线连接器具用金属材料通过限定平均粗糙度Ra和最大粗糙度Rt,优选进一步调节平均粗糙度Ra和最大粗糙度Rt之比，可以防止产生辉光以及氧化亚铜的增加，从而能够抑制发热，作为电器的插座或照明开关等的布线连接器具的金属材料是合适的。通过参照附图来考虑，由下述的记载可以明确本发明的上述以及其它特征和优点。图1是在实施例中使用的耐辉光特性和耐氧化铜增加特性的测定装置的模式图。具体实施方式对于本发明的优选实施方式，详细地进行说明。另外，在本发明中，粗糙度的定义依照JISB0601:2001。即，在本发明中，平均粗糙度Ra是指上述JISB0601:2001的算术平均粗度，同样地，在本发明中，最大粗糙度Rt是指上述JISB0601:2001的粗糙度曲线的最大截面高度。在本发明中，金属构件之间的布线连接中的至少一个上述金属构件为铜或铜合金材料。在本发明中，上述金属构件的至少一个连接部(接点)表面的平均粗糙度Ra为0.3pm以下且最大粗糙度Rt为2pm以下，任一金属构件均优选平均粗糙度Ra为0.3nm以下且最大粗糙度Rt为2pm以下。在本发明中，上述平均粗糙度Ra为0.3jim以下且最大粗糙度Rt为2pm以下的金属构件可举出铜或铜合金材料的情况和不是铜或铜合金材料的金属材料(例如镍合金材料)的情况。因为上述平均粗糙度Ra为0.3pm以下且最大粗糙度Rt为2pm以下可以显著降低辉光的产生。粗糙度是表示材料表面凹凸的指标之一，可认为施加于该凹凸前端的电压集中而引起辉光放电。在本发明中，平均粗糙度Ra超过0.3jmi时，容易产生辉光放电。优选为0.2jim以下。另外，最大粗糙度Rt超过2pm时，同样容易产生辉光放电。优选为ljam以下。另外，平均粗糙度Ra和最大粗糙度Rt越小越优选。平均粗糙度Ra和最大粗糙度Rt的下限值没有特别限制，但平均粗糙度Ra通常优选为0.01pm以上，另外，最大粗糙度Rt通常优选为0.05|im以上。在本发明中，最大粗糙度Rt和平均粗糙度Ra之比Rt/Ra优选为10以下。最大粗糙度Rt和平均粗糙度Ra之比Rt/Ra为10以下时，能够更加降低辉光的产生。可认为，如果Rt/Ra过大，则局部存在凹凸大的部位，在该部位容易引起辉光放电。在本发明中，优选Rt/Ra为5以下。另夕卜，上述Rt/Ra越小越优选。Rt/Ra的下限值没有特别限制，但Rt/Ra通常优选为2以上。由于要求本发明的布线连接器具用金属材料中接点具有接触压力和导电性，因此通常使用强度和导电性优异的金属。其中，不锈钢或镍合金、铜合金的强度和导电性优异而优选。更优选拉伸强度为500MPa以上，电导率为30%IACS以上。作为上述更优选的例子，可举出(1)含有Sn为0.1~10质量％、P为0.001~0.5质量％、其余部分由Cu和不可避免的杂质组成的铜合金；(2)含有Cr为0.1~1.0质量％、Sn或Zn中的至少一种元素为0.05-5质量°/。、其余部分由Cu和不可避免的杂质组成的铜合金；(3)含有Ni为1.0~5.0质量％、Si为0.3-1.3质量％、Mg、Sn、Zn中的至少一种元素以总量计为0.05~5.0质量％、其余部分由Cu和不可避免的杂质组成的铜合金；或者(4)含有Fe为0.5~3.0质量％、P为0.1~1.0质量％、其余部分由Cu和不可避免的杂质组成的铜合金。本发明的布线连接器具用金属材料可利用通常的制造方法，适当反复进行铸造、热轧、冷轧、热处理等来制造。另外，作为控制平均粗糙度Ra、最大粗糙度Rt的方法，通过由酸、碱等洗涤处理表面的方法、或改变冷轧工序中的轧辊粗糙度来进行。实施例下面，基于实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限定于此。取得市售的由铜合金和非铁材料制成的板厚0.15~0.25mm的板材，调查拉伸强度、硬度、电导率。拉伸强度是从轧制平行方向切出JIS-5号试验片，并基于JISZ2241进行测定。硬度是基于JISZ2244从材料表面以负荷100g进行测定。电导率是从轧制平行方向切出宽度10mmx长度150mm的试验片，基于JISH3200以端子间距离100mm进行测定。结果如表1、表2所示。另外，即使是相同合金组成，其强度、硬度、电导率也不同，这是因为调质处理或制造条件不同。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>使用各种号数的砂纸(表面上附着了SiC的磨粒的研磨纸)，在与轧制方向相同的方向(与轧制平行的方向)上，对上述板材的表面进行研磨，制成表面粗糙度不同的材料。即，板材固定于平滑的平台上，采用从#230的砂纸依次提高号数到#4000的八个等级的砂纸，研磨30次，接着，洗涤表面。通过上述研磨，判断除去了表层的氧化亚铜，进行后述的评价。表面粗糙度的测定基于JISH3406来测定。触针的扫描是在与材料的轧制方向或用砂、纸研磨的方向垂直的方向上进行4mm，反复3次该测定，求出平均值。对于这些板材，评价耐辉光特性和耐氧化亚铜增加特性。图1表示在耐辉光特性和耐氧化亚铜增加特性的测定中使用的装置的模式图。耐辉光特性如以下进行评价。即，将直径2mm的铜线2安装到带有负荷附加器的保持架1上，将本发明例和比较例的试料3设置在试料保持架4上，使之与铜线2接触，使用滑动式变压器(自耦变压器，商品名，东芝制造)8和可变电阻器6,使在上述铜线2和试料3之间流动的电流为4A。接着，通过振动器5使试料保持架4振动，通过示波器7观察上述铜线2和试料3之间的电压波形。在上述铜线2和试料3之间产生(微小放电)时，由于示波器7的波形变化，采用直到产生该波形变化时附加的振动数(次数)来评价耐辉光特性。作为耐辉光特性的评价，将直到发生显示该辉光产生的波形变化时附加的振动为IOOO次以下的情况作为"不良"，将超过1000次且为2000次以下的情况作为"可"，将超过2000次的情况作为"良"。接着，如下评价耐氧化亚铜增加特性。在确认上述辉光产生的同时，停止振动器5的振动，将试料3放置60分钟。接着，取出试料3，收集在上述试料3的表面上生成的氧化亚铜，测定质量。用该质量、即氧化亚铜的增加量(mg)来评价耐氧化亚铜增加性。作为耐氧化亚铜增加性的评价，将该氧化亚铜产生量(mg)为200mg以下的情况作为"良"，将超过200mg且为250mg以下的情况作为"可"，将超过250mg的情况作为"不良"。结果如表37所示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表6<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表7<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>由表3-7可知比较例的No.85-120由于Ra或者Ra和Rt大，因而氧化亚铜的增加量多、或者耐辉光特性差且氧化亚铜增加量也多。与此相反，可知No.l~84和601~604所示的本发明的板材的耐辉光特性优异，并且氧化亚铜增加量也少，是优异的板材。工业实用性本发明的布线连接器具用金属材料通过限定平均粗糙度Ra和最大粗糙度Rt，优选进一步调节平均粗糙度Ra和最大粗糙度Rt之比，可以防止辉光的产生以及氧化亚铜的增加，从而可抑制发热，作为电器的插座或照明开关等布线连接器具中使用的金属材料是合适的。虽然以该实施方式为基础说明了本发明，但只要我们没有特别指定，就不是想在说明书的哪个细节中限定我们的发明，应该在不违反后面附上的权利要求书所示的发明精神和范围的基础上进行更宽的解释。权利要求1.一种布线连接器具用金属材料，该金属材料的耐辉光特性优异，并且在金属构件之间的布线连接中，至少一个上述金属构件为铜或铜合金材料，其中，所述金属构件的至少一个连接部表面的平均粗糙度Ra为0.3pm以下、最大粗糙度Rt为2.0pm以下。2.权利要求1所述的布线连接器具用金属材料，该金属材料的耐辉光特性优异，其中，平均粗糙度Ra和最大粗糙度Rt之比Rt/Ra为IO以下。3.权利要求1或2所述的布线连接器具用金属材料，其中，拉伸强度为500MPa以上，电导率为30%IACS以上。4.权利要求l或2所述的布线连接器具用金属材料，其中，上述金属材料是含有Sn为0.1~10质量％、P为0.001-0.5质量％、其余部分由Cu和不可避免的杂质组成的铜合金。5.权利要求1或2所述的布线连接器具用金属材料，其中，上述金属材料是含有Cr为0.1~1.0质量％、Sn或Zn中的至少一种元素为0.05~5质量％、其余部分由Cu和不可避免的杂质组成的铜合金。6.权利要求l或2所述的布线连接器具用金属材料，其中，上述金属材料是含有Ni为1.0~5.0质量％、Si为0.3-1.3质量％、Mg、Sn、Zn中的至少一种元素以总量计为0.05~5.0质量％、其余部分由Cu和不可避免的杂质组成的铜合金。7.权利要求1或2所述的布线连接器具用金属材料，其中，上述金属材料是含有Fe为0.5~3.0质量％、P为0.1~1.0质量％、其余部分由Cu和不可避免的杂质组成的铜合金。全文摘要本发明涉及一种布线连接器具用金属材料，其用于金属构件之间的布线连接，并且至少一个上述金属构件为铜或铜合金材料，所述金属构件的至少一个连接部表面的平均粗糙度Ra为0.3μm以下、最大粗糙度Rt为2.0μm以下，并且该布线连接器具用金属材料的耐辉光特性优异。文档编号C22C9/00GK101124698SQ20068000544公开日2008年2月13日申请日期2006年3月6日优先权日2005年3月7日发明者三原邦照,江口立彦申请人:古河电气工业株式会社