专利名称：：连接部件用导电材料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种主要在汽车及民用设备等电气布线中使用的端子及总线等连接部件用导电材料，特别是涉及一种可谋求降低嵌合时的摩擦及损耗、在严酷的使用环境下的电连接的可靠性及钎焊可靠性兼备的连接部件用导电材料。
背景技术：
：在汽车及民用设备等电气布线上所使用的端子及总线等连接部件用导电材料方面，除了对于低电平的信号电压及电流要求高的电连接的可靠性的重要电路的情况之外，还使用实施了镀Sn(包括钎焊镀等镀Sn合金)的Cu或者Cu合金。虽然镀Sn与镀Au及其它的表面处理相比较，因其低成本等原因而被广泛使用，但是，其中从顺应近年的对环境负荷来看，不含Pb的镀Sn，特别是几乎没有因产生触须线引起的电路短路障碍的报告例的回流焊镀Sn及熔融镀Sn已经成为主流。近年的电子设备的发展异常显著，例如由于对汽车的安全性、环保性、舒适性的追求，正在快速推行高度的电器安装性。与此相伴，由于电路数量及重量等的增加，空间消耗及能源消耗等增加，因而即使对端子及总线等的连接部件进行多极化、小型轻便化及向发动机室内的搭载，也在追求可满足作为连接部件的性能的连接部件用导电材料。在连接部件用导电材料上实施镀Sn的目的是，在电触点部及连接部得到低的接触电阻，同时给表面赋予耐腐蚀性，在用钎焊进行连接的连接部件用导电材料上得到其钎焊性。Sn镀层是质地非常软的导电性皮膜，其表面氧化皮膜易遭到破坏。因此，例如在由阳端子和阴端子的组合构成的嵌合型端子中，凹槽及凸缘等电触点部因镀层彼此粘连而易于形成气密接触，从而得到低的接触电阻。另外，为了在使用时维持低的接触电阻，优选厚的镀锌Sn厚度，而增加挤压电触点部之间的接触压力也很重要。但是，由于增加Sn镀层的厚度、提高挤压电触点部之间的接触压力将会增加Sn镀层之间的接触面积及附着力，因而在端子插入时，会增加因Sn镀层的刮伤而引起的变形电阻及剪切附着的剪切电阻，其结果是使插入力变大。插入力大的嵌合型连接部件或者降低组装作业的效率，还是因嵌合误差引起的电连接劣化的原因。因此，就要求，即使极数增加也不会使整体的插入力比现有的大的低插入力端子。另夕卜，以减小插入力及插拔时的磨损为目的而减小挤压电触点之间的挤压力的小型镀Sn制端子等，不仅在其后的使用时难以维持低的接触电阻，而且由于使用时的振动及热膨胀收縮等而使电触点部发生微滑动，容易引起使接触电阻异常增大的微滑动磨损现象。通常认为，微滑动磨损现象是因微滑动而损耗电触点部的Sn镀层，通过使由此而产生的Sn氧化物因为微滑动的重复而大量堆积在各电触点部之间而引起的。因此，就要求，无论是增加插拔次数还是在电触点部的Sn镀层上产生微滑动，也能够维持低的接触电阻这样的低插入力且耐插拔磨损性及耐微滑动磨损性优良的端子。另外，汽车用的端子及总线等根据汽车的节省空间的要求来进行向高温的发动机室内的搭载，另外，由于因电流使用量的增加会使因焦耳热引起的发热量也增加等理由，正在更严酷的热环境下使用。在以降低插入力等为目的而使Sn包覆层减薄所形成的镀Sn制端子及总线等之中，因热影响而将从原材料及镀底层以上进行热扩散的Sn以外的构成元素形成氧化物并在整个表面形成厚层，由于它们的电阻高而使接触电阻增加，进而失去了电连接的可靠性。因此，就要求即使在腐蚀环境下长时间保持，也可保持低的接触电阻的低插入力且耐腐蚀性优良的端子及总线等。另外，用钎焊进行连接的端子等，由于顺应近年来的对环境负荷物质规定而正在推行使用不含Pb的钎焊的连接(无Pb接合)。由于无Pb接合与现有的在钎钎焊合所使用的Sn—Pb系焊料相比熔点高，焊料濡湿性差，另外使端子等溶解的能力强，因而现有的镀Sn制端子中经常发生难以确保连接可靠性的情况。虽然为了确保与印刷电路板等的钎焊的可靠性，或者实施镀底层或者实施厚的镀Sn都很重要，但是，由于在另外的端子嵌合部使插入力变大，因而要求低插入力且钎焊性优良的端子。在(日本)特开2004—68026号、(日本)特幵2003—151668号、(日本)特开2002—298963号、(日本)特开2002—226982号、(日本)特开平11一135226号、(日本)特开平10—60666号中，都刊载了一种嵌合型端子材料，其在Cu或者Cu合金母材的表面形成镀Ni底层，在其上依次形成镀Cu层和Sn镀层之后，进行回流焊处理，从而形成Cu—Sn合金包覆层。依照这些记载，通过回流焊处理而形成的该Cu—Sn合金包覆层比镀Ni层及镀Cu层硬，由于以此作为保留于最表面的Sn包覆层的底层包覆层而存在，因此可降低端子的插入力。另外，利用表面的Sn包覆层可保持低的接触电阻。若表面的Sn包覆层厚度变薄，则使在Sn包覆层的底层上形成了Cu一Sn合金包覆层的端子的插入力降低。再者，使在表面形成了Cu—Sn合金包覆层的端子的插入力进一步降低。另一方面，若Sn包覆层的厚度变薄，则例如在如汽车的发动机室这样的达到15(TC的高温环境中长时间保持的情况下，存在使端子的接触电阻增加的问题。另外，若Sn包覆层的厚度薄，还将降低耐腐蚀性及钎焊性。此外，在Sn包覆层还容易引起微滑动磨损现象。这样，尚无法用充分的成形的形式得到插入力低，经多次插拔后在高温环境中长时间保持后、在腐蚀环境下或者振动环境下仍可保持低的接触电阻，同时钎焊性优良的等连接部件用导电材料所要求的特性，因而要求进一步的改良。另一方面，(日本)特开2006—77307号中刊登了一种连接部件用导电性材料，其在由Cu板条构成的母材表面，依照下述顺序形成Ni包覆层(包括0(im)、Cu包覆层(包含0pm)、Cu—Sn合金包覆层及Sn包覆层，所述Cu—Sn合金包覆层的材料表面露出面积率为375。/。(优选至少一个方向的平均材料表面露出间隔为0.010.5mm)，平均厚度为0.13.0|im，而且Cu含量为2070atQ/。，所述Sn包覆层的平均厚度为0.25.0|im。在(日本)特开2006—77307号的发明中，所使用的母材具有至少一个方向的算术平均粗糙度Ra为0.15pm以上所有方向的算术平均粗糙度Ra为4.0(im以下的表面粗糙度(优选至少一个方向的凹凸的平均间隔Sm为0.010.5mm)，在母材表面形成了镀Cu及镀Sn，或者形成了镀Ni、镀Cu及镀Sn之后，进行回流焊处理。(曰本)特开2006—183068号中刊登了一种连接部件用导电性材料，其在由Cu板条构成的母材表面依照下述顺序形成Ni包覆层(包括0|_im)、Cu包覆层(包含0pm)、Cu—Sn合金包覆层及Sn包覆层，所述Cu—Sn合金包覆层的材料表面露出面积率为375%(优选的是，至少一个方向的平均材料表面路出间隔为0.010.5mm)，平均厚度为0.13.0(im，而且Cu含量为2070at。/。，所述Sn包覆层的平均厚度为0.25.0|im，其材料表面至少一个方向的算术平均粗糙度Ra为0.15pm以上，所有方向的算术平均粗糙度Ra为3.0pm以下。在(日本)特开2006—183068号的发明中，所使用的母材具有至少一个方向的算术平均粗糙度Ra为0.3pm以上所有方向的算术平均粗糙度Ra为4.0|im以下的表面粗糙度(优选至少一个方向的凹凸的平均间隔Sm为0.010.5mm)，在母材表面形成了镀Cu及镀Sn，或者形成了镀Ni、镀Cu及镀Sn之后，进行回流焊处理。(日本)特开2006—77307号、(日本)特开2006—183068号中所刊登的连接部件用导电材料，特别是作为嵌合型端子，由于可降低且抑制摩擦系数，因而例如在汽车等上使用于连接器的情况下，可降低阳、阴端子嵌合时的插入力，高效率进行组装作业。另外，不论是在高温环境下长时间保持还是在腐蚀环境下都可保持电可靠性(低的接触电阻)。除此之外，在特开2006_183068号上，即使在振动环境下也可保持电可靠性。再者，即使配置于发动机室等非常高温下所使用的地方，也可保持优良的电可靠性。
发明内容本发明是对特开2006—77307号、特开2006—183068号所刊登的发明进行进一步发展，其目的在于得到一种连接部件用导电材料，其在由Cu板条构成的母材表面形成了Ni包覆层(根据需要)、Cu包覆层(根据需要)、Cu—Sn合金包覆层及Sn包覆层的连接部件用导电材料上，摩擦系数低、保持电连接的可靠性，同时可赋予钎焊性。本发明的连接部件用导电材料，具有下述的构成由Cu板条构成的母材；平均厚度为0.23.0pm的Cu—Sn合金包覆层；Sn包覆层，其中所述Cu—Sn合金包覆层位于所述母材和所述Sn包覆层之间；在此，在相对于所述导电材料的表面的垂直截面上，所述Sn包覆层的最小内接圆的直径Dl为0.2pm以下，所述Sn包覆层的最大内接圆的直径D2为1.22(Vm，所述材料的最前点和所述Cu—Sn合金包覆层的最前点的高度差y为0.2pm以下，作为所述Sn包覆层的一部分以基本均匀的厚度在最表层形成平均厚度O.Olpm以上的光泽或者半光泽Sn镀层。在上述连接部件用导电材料中，优选所述Sn包覆层由回流焊Sn镀层和形成于其上的所述光泽或者半光泽Sn镀层构成。在上述连接部件用导电材料中，也可以在母材的表面和Cu—Sn合金包覆层之间形成平均厚度为0.13.0pm的Ni包覆层。在上述连接部件用导电材料中，也可以在Ni包覆层和Cu—Sn合金包覆层之间形成平均厚度为0.011.0pm的Cu包覆层。在上述连接部件用导电材料中，也可以在母材的表面和Cu—Sn合金包覆层之间形成平均厚度为0.011.0pm的Cu包覆层。根据形成于最表层的Sn镀层的类型，镀层表面的反射率也随之发生变化。换言之，就是可通过镀层表面的反射率来判断镀层的类型。虽然只进行回流焊处理，最表层无光泽或者半光泽Sn镀层时的反射率为7085%左右，但是最表层形成有光泽Sn镀层(翻译成英语:brighttinelectroplating)时的反射率为5065%左右，最表层形成有半光泽Sn镀层(翻译成英语semi-brighttinelectroplatinglayer)时的反射率为3550%左右，最表层形成有无光泽镀层(翻译成英语matttinelectroplatinglayer)时的反射率为1030%左右。最表层在无光泽镀层中反射率低。因此，为了与回流焊Sn镀层同样，或者维持与此接近的反射率，而优选在回流焊Sn镀层之上形成光泽Sn镀层或者半光泽Sn镀层，更有选形成光泽Sn镀层。而在此所示的反射率是根据JISZ8741，并使用气体试验机(株式会社)制数字变角光泽度计(ugv—5D型)沿入射角45。测定的数据。图1中说明Sn包覆层的最小内接圆的直径Dl、Sn包覆层的最大内接圆的直径D2以及材料的最前点与Cu—Sn合金包覆层的最前点的高度差y。图1(a)放大并示意性表示如图19(b)所示的材料1的剖面la(与表面bl相对的垂直截面，表面1粗糙时是与母材的中立面2(穿过板厚的中心的面)相对的垂直截面)的表面附近，在母材3的表面形成有Ni包覆层4、Cu包覆层5、Cu—Sn合金包覆层6及Sn包覆层7。Dl在图1(a)中是画在材料1的表面和Cu—Sn合金包覆层6之间的最小内接圆的直径，D2是最大的内接圆的直径，y是距材料l的表面的中立面2最远的点(材料l的最前点)1A的高度(距中立面2的高度)，和距Cu—Sn合金包覆层6的表面的中立面2最远的点(Cu—Sn合金包覆层6的最前点)6A的高度(距中立面2的高度)之差。而在Dl为0拜时，意味着Cu—Sn合金包覆层6露出并形成于材料1的表面，在y为0pm时则意味着Cu—Sn合金包覆层6露在材料1的表面，而且Cu—Sn合金包覆层6的最前点成为材料1的最前点。在Sn包覆层7的表面平坦时，则D1和y相等。在本发明中，作为Sn包覆层的一部分的均匀厚度的光泽或者半光泽Sn镀层形成于最表层，因此就是DlX)iam，且y〉0)im。图1中，Cu包覆层5的平均厚度也可以是Opm。在该情况下，在母材3的表面按下述顺序形成Ni包覆层4、Cu—Sn合金包覆层6及Sn包覆层7，或者按下述顺序形成Cu—Sn合金包覆层6及Sn包覆层7。另外，上述包覆层构成，相对于所述材料的表面可以只在某特定的垂直截面(例如与轧制方向垂直的面)上形成，也可以在在整个垂直截面上形成。另外，形成上述包覆层的范围，既可以波及母材3的单面或者整个双面，也可以只占据单面或者双面的一部分。在本发明中，Cu板条包括Cu合金板条。意味着条被巻成线圈状。Ni包覆层、Cu包覆层及Sn包覆层除了分别是Ni、Cu及S金属之外，也包括Ni合金、Cu合金及Sn合金。Cu—Sn合金包覆层，在Cu6Sn5("相)、Cu3Sn(e相)、Cu4Sn(5相)等Cu—Sn二元系金属互化物相及使Ni包覆层中的Ni扩散到它们中的NiCu—Sn三元系金属互化物相之中，由至少一种金属互化物构成全部或者大部分。在Cu—Sn合金包覆层中也可以包含少量母材构成元素及C、O等不可避免的杂质。本发明的连接部件用导电材料，特别是作为嵌合型端子用，由于可降低并抑制摩擦系数，因而例如在汽车等上使用于多极连接器的情况下，可降低阳端子、阴端子嵌合时的插入力，高效率进行组装作业。另外，与使Cu—Sn合金包覆层露出的现有材料相比，可保持电连接的可靠性，同时即使应用于用无铅钎焊进行连接的端子等，也可赋予良好的钎焯性。特别是在包含Ni包覆层的情况下，不论是配置于发动机室等非常高温下所使用的地方，还是在腐蚀环境下，或者在震动环境下，都可保持电可靠性(低接触电阻)而且可保持良好的钎焊性。另外，在将本发明的连接部件用导电材料做成嵌合型端子使用的情况下，虽然优选应用于阳端子、阴端子双方，但是也可只是应用于阳端子、阴端子的一方。图1是示意性表示暴露在相对于材料的表面的垂直截面的覆盖构造的图2是示意性表示暴露在相对于材料的表面的垂直截面的其它覆盖构造的图3是示意性表示暴露在相对于材料的表面的垂直截面的其它覆盖构造的图4是示意性表示暴露在相对于材料的表面的垂直截面的其它覆盖构造的图5是关于试验材料No.l表示暴露在相对于材料的表面的垂直截面的包覆层构造的SEM组成图像；图6是放大了其局部(被左侧的四边形所包围的部分)的SEM组成图像；图7是放大了其局部(被右侧的四边形所包围的部分)的SEM组成图像；图8是关于试验材料No.l表示暴露于材料的表面的包覆层构造的SEM组成图像；图9是示意性表示暴露于材料的表面的包覆层构造的图；图IO是摩擦系数测定夹具的概念图；图11是微滑动磨损测定夹具的概念图。具体实施方式下面，具体说明本发明的连接部件用导电材料。(1)由于Ni包覆层抑制母材构成元素向材料表面的扩散，还抑制Cu—Sn合金包覆层的成长并防止Sn包覆层的消耗，因而不论高温长时间使用后，还是在二氧化硫气体腐蚀环境下，都抑制接触电阻的上升，同时有益于得到良好的焊料濡湿性。但是，在Ni包覆层的平均厚度不足0.1pm的情况下r由于Ni包覆层中的坑点缺陷增加等等，从而不能充分发挥上述效果。但是，即使Ni包覆层的平均厚度不足0.1pm(包括0(im)，也不会失去本发明的效果。另一方面，若M包覆层变厚至某一程度，则上述效果饱和，若变得过厚则生产率及经济性变差。因此，将Ni包覆层的平均厚度设为3.0pm以下(包括0iim)，优选0.13.0pm。更有选0.22.0pm。也可以在Ni包覆层中少量掺加母材中所包含的成分元素。另外，在Ni包覆层由Ni合金构成的情况下，作为Ni合金中的Ni以外的构成成分，可列举Cu、P、Co等。优选Cu在40质量。/。以下，P、Co在10质量。/。以下。而在形成Ni包覆层时，也可以在母材和Ni包覆层之间形成Cu包覆层(镀Cu底层)。通常，镀Cu底层用于覆盖母材表面的缺陷(坑点等)及析出物、改善镀M层的附着、提高镀Ni层的可靠性，该镀Oz底层自身是现在使用的技术。优选Cu包覆层的厚度为0.01l|im。(2)虽然也可以没有Cu包覆层，但是在形成了M包覆层的情况下，有益于有效抑制Ni包覆层中的Ni向材料表面的扩散及向Cu—Sn合金包覆层的过度扩散。特别是如本发明在Sn包覆层局部薄的情况下，由于即使高温长时间使用后也抑制了向电阻非常高的Ni氧化物的材料表面的堆积，因此对长时间抑制接触电阻上升方面有效，而且还有提高耐二氧化硫气体腐蚀的效果。但是，若Cu包覆层变得过厚则难以抑制Cu—Sn合金包覆层的成长，减弱防止Sn磨损包覆层的效果。另外，若Cu包覆层变得过厚，则在Cu包覆层与Cu—Sn合金包覆层之间，除了因热扩散及时效等生成空隙而降低耐热剥离性之外，还使生产率及经济性变差。因此，规定Cu包覆层的平均厚度为l.(Him以下，更有选0.5pm以下。也可以在Cu包覆层中少量掺加母材所包含的成分元素及Ni包覆层的Ni。另外，在Cu包覆层由Cu合金构成的情况下，作为Cu合金中的Cu以外的构成成分，可列举Sn、Zn等。在是Sn的情况下，优选不足50%其它元素不足5质量％。(3)Cu—Sn合金包覆层与形成Sn包覆层的Sn或者Sn合金相比较非常坚硬。因此，如本发明，在Dl为0.2pm以下且y为0.2iim以下的情况下，在插拔端子时可抑制Sn包覆层的刮伤而引起的变形电阻及剪切附着的剪切电阻，且可使摩擦系数非常低。另外，在端子插拔及振动环境下等的电触点部的滑动微滑动时，由于可使硬的Cu—Sn合金包覆层承受挤压力而减小Sn包覆层之间的接触面积，因而还减少了由微滑动引起的Sn包覆层的磨损及氧化。再者，在形成了Ni包覆层的情况下，Cu—Sn合金包覆层有益于抑制Ni包覆层中的Ni向材料表面的扩散。但是，若Cu—Sn合金包覆层的平均厚度不足0.2jim，则特别是如本发明在Sn包覆层局部的情况下，由于将会使因高温氧化等热扩散引起的材料表面的Ni氧化物数量等增加，容易增加接触电阻，还使耐腐蚀性变差，因而就难以保持电连接的可靠性。另一方面，若超过3.0,则使生产率及经济性变差。因此，将Cu—Sn合金包覆层的平均厚度规定为0.23.(Him，更有选0.32.0(im。(4)Sn包覆层具有下述效果，即覆盖上述Cu—Sn合金包覆层、保持电连接的可靠性(主要是耐热性及耐腐蚀性)和良好的钎焊性。若Sn包覆层的最小内接圆的直径Dl(参照图1)超过0.2pm，则插拔端子时因增加了由Sn包覆层的刮伤而引起的变形电阻及剪切附着的剪切电阻而难以降低摩擦系数，另外还因增加了由微滑动引起的Sn包覆层的磨损及氧化而造成难以抑制接触电阻的增大。因此，将D1规定为0.2pm以下，更有选0.15(im以下。(5)由于在Sn包覆层的最大内接圆的直径D2(参照图1)不足1.2pm的情况下，因热扩散及时效等引起的包覆层的磨损，更早地消耗Sn包覆层，因而将降低提高耐热性及耐腐蚀的效果，同时由于Sn包覆层的量不多，因而造成难以确保焊料濡湿性。另一方面，若D2超过20阿，则将产生对机械性质造成不利影响的情况，还使生产率及经济性变差。因此，将D2规定为1.220拜，更有选1.510,。(6)在材料的最前点和Cu—Sn合金包覆层的最前点的高度差y超过0.2pm的情况下，插拔端子时由于增加了因Sn包覆层的刮伤而引起的变形电阻及切断附着的切断电阻而造成难以降低摩擦系数，还由于增加了因微滑动引起的Sn包覆层的磨损及氧化，而造成难以抑制接触电阻的增大。因此，将y规定为0.2pm以下，更有选0.15pm以下。(7)作为Sn包覆层的一部分，在最表层形成均与厚度的光泽或者半光泽Sn镀层。通过该光泽或者半光泽Sn镀层使Cu—Sn合金包覆层必然全部被Sn包覆层所覆盖，使电连接的可靠性及钎焊性得以改善。之所以在最表层形成光泽或者半光泽Sn镀层，是因为在Cu—Sn合金包覆层用均匀厚度形成Sn包覆层。若用回流焊镀Sn将Dl控制在0.010.2pm，则由于镀敷前原材料凸部的形状、高度不是恒定的，因而将产生Cu—Sn合金包覆层露出的部分及Dl超过0.2|im的部分。另外，通过使回流焊Sn镀层和最表层的组成发生变化，还与抑制在高温环境下的扩散、提高耐热可靠性有关。在光泽或者半光泽Sn镀层的厚度不足0.01pm的情况下，即使覆盖Cu—Sn合金层，与Cii一Sn合金层一部分露出的情况相比，改善钎焊性的效果也小。另夕卜，若超过0.2(im，则势必使Dl及y超过0.2阿，而产生因插拔端子的刮伤而引起的变形电阻及切断附着的电阻，致使摩擦系数变高。因此，优选最表面Sn包覆层为0.01pm以上、0.2pm以下。更有选0.050.2拜。在Sn包覆层由Sn合金构成的情况下，作为Sn合金的Sn以外的构成成分，可列举Pb、Bi、Zn、Ag、Cu等。关于Pb优选不足50质量。/。，关于其它元素优选不足10质量％。本发明的连接部件用导电材料可如下制造，即，在由Cu板条构成的母材的表面，按照下述顺序进行镀Ni、镀Cu及镀Sn，在进行了镀Sn的回流焊处理之后，再进行光泽或者半光泽镀Sn。通过回流焊处理从熔融流动的Sn镀层形成平滑的Sn包覆层，从镀Cu和镀Sn形成Cu—Sn合金包覆层。虽然根据情况使Cu—Sn合金包覆层露在表面，但通过后续进行的镀Sn整个面都被覆盖。在形成镀Ni层之前，也可以在母材表面形成镀Cu底层。另外，在不需要Ni包覆层的情况下，可如下制造，即，按照下述顺序进行镀Cu及镀Sn，或者不进行镀Cu而是只进行镀Sn，在进行了镀Sn的回流焊处理之后，再迸行光泽或者半光泽镀Sn。通过回流焊处理，从熔融流动的Sn镀层形成平滑的Sn包覆层，从镀Cu和Sn镀层或者母材和Sn镀层形成Cu—Sn合金包覆层。虽然根据情况使Cu—Sn合金包覆层的-一部分露在表面，但通过后续进行的镀Sn整个面都被覆盖。在该制造方法中，优选所述母材的表面粗糙度如下，即至少在一个方向算术平均粗糙度Ra为0.4pm以上，而且在所有方向算术平均粗糙度Ra为4.0pm以下。不论哪个方向，若Ra不足0.4(im，则即使调整镀层厚度及回流焊条件也难以满足权利要求l的规定(特别是D2)，若Ra超过4.0,则使Sn的熔融流动性变差。优选所述一方向的凹凸平均间隔Sm为0.010.5mm，若不足0.01mm则有时难以满足权利要求1所谓规定(特别是D2)，若超过0.5mm则特别是在应用于小型端子的情况下难以得到低的摩擦系数。还优选所述一方向的最大高度Ry为2.020pm。若在该范围之外，则有时难以满足权利要求1的规定(特别是D2)。另外，在母材的表面，做成上述粗糙度并形成所述包覆层构成的区域，既可以波及母材的整个单面或者双面，也可以只占据单面或者双面的一部分。作为为了得到母材的上述表面粗糙度而对母材的表面进行粗糙化处理的方法，可列举离子蚀刻等物理方法；蚀刻及电解研磨等化学方法；轧制(使用研磨及通过喷丸机等进行了粗糙化的加工轧辊)、研磨、喷丸机等机械方法。其中，作为生产率、经济性及表面形态的再现性优良的方法，优选轧制及研磨。另外，在回流焊处理前的镀敷中，各镀敷优选反应所述母材的表面粗糙度并进行电沉积(电沉积性良好)。这是因为容易对在本发明进行了规定的剖面形态及表面形态进行控制的缘故。回流焊处理优选用Sn镀层的熔点以上、60(TC以下的温度进行330秒钟，以使所述Sn镀层融融流动。若超过60(TC则有可能使扩散到熔融Sn中的元素量增加，且使Sn的熔融流动性恶化。另外，若不足3秒钟，则有可能造成Sn的熔融流动不充分，若超过30秒钟则有可能使扩散到熔融Sn中的元素量增加，且使Sn的熔融流动性恶化。虽然通过回流焊处理使镀Cu层和Sn镀层的Cu和Sn相互扩散而形成Cu—Sn包覆层，但是，此时可能有两种情况，一是使镀Cu层全部消失，二是残留一部分。在Cu层全部消失的情况下，有时从镀Ni层向Cu一Sn合金包覆层中提供Ni。在母材的表面不是形成镀Cu层而是只形成Sn镀层的情况下，母材中的Cu和Sn镀层的Sn相互扩散而形成Cu—Sn包覆层。优选镀Ni层的平均厚度为0.13.0pm，镀Cu层的平均厚度为0.11.5pm，Sn镀层的平均厚度为0.48.0pm。若镀Ni层的平均厚度为0.13.0pm超出上述范围，则很有可能使Ni包覆层的平均厚度超出优选的0.13.0jim这一范围。若镀Cu层的平均厚度不足O.lpm，则Ni向Cu—Sn合金包覆层的扩散量过多，若超过1.5pm则很有可能使Cu包覆层的平均厚度超出规定范围。若Sn镀层的平均厚度超出上述范围，则极有可能不能满足权利要求1的规定(特别是Dl)。另外，在本发明中，镀Ni层、镀Cu层及Sn镀层(包括下述的回流焊处理后的Sn镀层)除分别是Ni、Cu及Sn金属之外，还包括Ni合金、Cu合金及Sn合金。在是后者的情况下，可使用前面涉及Ni包覆层、Cu包覆层及Sn包覆层且进行了说明的合金。本发明的连接部件用导电材料，通过在经过了上面的工序的回流焊处理后的材料表面，再形成Sn镀层来制造。该Sn镀层包含于在第一发明等进行规定的Sn包覆层。因此，必须以0.2pm以下的厚度均匀地形成该Sn镀层，以使D1及y不超过0.2jim。在回流焊处理后的Sn镀层的形成中，虽然也可使用无电解镀敷及蒸镀等，但是，作为生产率及经济性优良的方法优选镀敷。在镀敷Sn方面有无光泽镀敷、半光泽镀敷、光泽镀敷等类型，虽然任意一种方法都可得到改善电连接的可靠性和钎焊性的效果，但是，就无光泽镀敷而言由于镀敷皮膜的均匀电沉积性差，因而产生外观不均及引起光泽的降低。因此，若考虑外观、光泽等，则优选半光泽镀敷或者光泽镀敷，更优选光泽镀敷。对铜板条的回流焊处理后的镀Sn，虽然不论是在回流焊处理前的制造生产线和连续的生产线进行还是在其它的制造生产线进行都无关紧要，但是，若考虑生产率、经济性，则优选在连续的制造生产线进行。从回流焊处理至连续进行的镀Sn期间，对回流焊处理后的表面进行氧化(特别是对露出表面的Cu—Sn合金层的氧化)，若镀Sn前未进行氟化氢氨水溶液浸渍处理，则有时镀Sn不是均匀地电沉积(在半光泽镀Sn时明显)，从质量方面来看，也优选回流焊处理后在连续的生产线进行镀Sn。优选将氟化氢氨水溶液的浓度调整到0.510质量％，优选所述浸渍处理在2050°。进行20秒以下的时间。若浓度不足0.5质量％，则产生难以除去表面氧化膜的情况，若超过10质量。/。则会使Sn包覆层溶解。温度范围若超出上述范围，则造成难以除去表面氧化膜，若浸渍时间超过20秒则使Sn包覆层溶解。一通常，半光泽镀Sn可在室温下进行，不需要对镀敷液进行冷却或者加温，而光泽镀Sn在15'C左右下进行的情况居多，必须对镀敷液进行冷却。由于回流焊处理前的镀Sn是进行半光泽镀Sn，因而其优点在于，若回流焊处理后的镀Sn是半光泽镀Sn，则可使镀敷槽共用，而且还不需要镀敷液的冷却设备。另一方面，若回流焊处理后的镀Sn是光泽镀Sn，特别是在连续制造生产线进行制造时等，则其优点在于，可省略在氟化氢氨水溶液的浸渍处理。另外，在制造生产线上，通常利用荧光X射线膜厚计来测定是否形成了规定厚度的Sn镀层。但是，表面的Sn镀层及回流焊Sn镀层都是Sn层，区别各种Sn层的厚度并利用荧光X射线膜厚计进行测定是很困难的。因此，在连续的制造生产线上，为了在形成规定厚度的回流焊Sn镀层后，再形成规定厚度的Sn镀层，只要利用荧光X射线膜厚计预先分别求出用于在镀敷原料上进行规定厚度的回流焊镀敷的镀敷条件(镀敷液浓度、电流密度、湿度)，以及用于在镀敷原料上进行规定厚度的镀Sn的镀敷条件，作为各工序的镀敷条件来设定即可。图1表示了本发明的连接部件用导电材料的剖面构造，而图2图4示例表示反映制造方法的模式图。当然，在这些剖面形状之外还可得到多种方式。图2是在进行了表面粗糙化的母材3的表面又进行了镀Ni、镀Cu、镀Sn之后，再进行回流焊处理，接着进行了镀Sn处理的图。图2(b)是回流焊处理后的剖面构造，形成有Ni包覆层4、Cu包覆层5、Cu—Sn合金包覆层6及回流焊Sn镀层7a。在该阶段，Cu—Sn包覆层6的一部分露在材料表面，Dl和y都是0。图2(a)是接着进行了镀Sn之后的剖面构造，形成有均匀的Sn镀层7b，与回流焊Sn镀层7a—起构成了Sn包覆层7。Dl和y相等，且都不是零。图3是在进行了表面粗糙化的母材3的表面又进行了镀Ni、镀Cu、镀Sn之后，再进行回流焊处理，接着进行了镀Sn处理的图。图3(b)是回流焊处理后的剖面构造，形成有Ni包覆层4、Cu包覆层5、Cu—Sn合金包覆层6及回流焊Sn镀层7a。在该阶段，Cu—Sn包覆层6都未露在材料表面，Dl和y都不是0。图3(a)是接着进行了镀Sn之后的剖面构造，形成有均匀的Sn镀层7b，与回流焊Sn镀层7a—起构成了Sn包覆层7。图4是在进行了表面粗糙化的母材3的表面又进行了镀Ni、镀Cu、镀Sn之后，再进行回流焊处理，接着进行了镀Sn处理的图。图4(b)是回流焊处理后的剖面构造，镀Cu层消失，形成有Ni包覆层4、Cu—Sn合金包覆层6及回流焊Sn镀层7a。在该阶段，Cu—Sn包覆层6的一部分露在材料表面，D1为0，而y不为0。图4(a)是接着进行了镀Sn之后的剖面构造，形成有均匀的Sn镀层7b，与回流焊Sn镀层7a—起构成了Sn包覆层7。Dl和y不等，且都不为零。实施例通过下面的实施例，集中要点，更具体地进行说明，但是本发明不限定于这些实施例。(试验材料的制作)所制作的试验材料No.135的制造工序概要如表1及表2所示。母材使用Cu中含有1.8质量％的Ni、0.4质量％的Si、0.10质量°/。的Sn、1.1质量％的Zn的Cu合金板，轧制时使用通过喷丸机进行了粗糙化的加工轧辊并进行(或者不进行)表面粗糙化处理，以维氏硬度200、厚度0.25mm做成了具有各种表面粗糙度的母材。而对于母材的表面粗糙度，若在用于实施本发明的最佳方式栏内优选Ra、Sm及Ry，则试验材料No.126、28、29是所记载的范围内，若优选Ra及Sm，则试验材料No.27在所记载的范围内，而Ry未达到下限值，若优选Ra及Ry则现有材料即试验材料Na3035未达到所记载的下限值。然后，在试验材料No.118、2335的母材表面实施(或者没有实施)镀Ni、实施镀Cu(或者没有实施)，接着实施半光泽镀Sn，进行回流焊处理(用加热炉使Sn镀层熔化后进行水冷)，一旦使表面的水分干燥之后，就进行(或者没有进行)氟化氢氨水溶液浸渍处理，再次实施了(或者没有实施)半光泽镀Sn。未使所述回流焊处理后表面的水分干燥，就对试验材料No.1922实施了光泽镀Sn。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>按照下述要领测定了制作出的实验材料的Ni包覆层、Cu包覆层及Cu一Sn合金包覆层的平均厚度、材料的垂直截面上的包覆层形态(Dl、D2、y)。其结果如表3及表4所示。另外，作为参照，按照下述要领测定了材料表面上的包覆层形态(下述的D3、D4)，一并表示于表3及表4。Ni包覆层、Cu包覆层及Cu—Sn合金包覆层的平均厚度的测定方法在用切片机进行了加工的试验材料的剖面上，根据需要进行氩离子蚀刻，使用搭载有EDX(能量色散型X射线光谱分析器)的SEM(扫描电子显微镜)进行观察，根据得到的组成图像的浓淡(除掉污渍及划痕等反差)通过图像解析处理，分别计算了Ni包覆层、Cu包覆层及Cu—Sn合金包覆层的平均厚度。而测定剖面是在表面粗糙化处理时进行的与榨汁方向成直角的方向的垂直截面。(垂直截面相对于材料表面的形态测定方法)在用切片机进行了加工的试验材料的截面上，根据需要进行氩离子蚀刻，使用搭载有EDX(能量色散型X射线光谱分析器)的SEM(扫描电子显微镜)进行观察，通过根据得到的组成图像的浓淡(除掉污渍及划痕等反差)的图像解析处理，分别计算了D1、D2及y。而测定截面是在表面粗糙化处理时进行的与榨汁方向成直角的方向的垂直截面。图57表示实验材料No.l的剖面SEM组成图像。图5是对图5内的左侧的四边形部分进行了放大的图，图7是对右侧的四边形部分进行了放大的图，3表示母材，4表示Ni包覆层，5表示Cu包覆层，6表示Cu一Sn包覆层，7表示Sn包覆层(回流焊Sn镀层7a)。图5中，能看到发白的部分是Sn包覆层7及Cu—Sn合金包覆层6.通过回流焊处理材料表面基本平滑，随着母材3的表面凹凸，Sn包覆层7的厚度也发生变化。图6中，Ni包覆层4的表面残留有少量Cu包覆层5，构成捕获了灰色的Cu—Sn合金包覆层6的1数左右直径的离子发生了弯曲的前端露在可看到发白的Sn包覆层7的表面。图7中，Ni包覆层4的表面残留有少量Cu包覆层，其覆盖着Sn包覆层7，该Sn包覆层7可看到捕获了灰色的Cu一Sn合金包覆层6的粒子的整体。图8表示利用搭载了EDX(能量色散型X射线光谱分析器)的SEM(扫描型电子显微镜)观察实验材料No.l的表面而得到的SEM组成图像。图中，白的部分是Sn包覆层(回流焊Sn镀层7a)，黑的部分是露在Sn包覆层7的表面的Cu—Sn合金包覆层6。而本发明例(试验材料No.2等)的情况正是在实验材料No.l的表面又进行了镀Sn的例子，由于Sn包覆层还包含半光泽Sn镀层，因而Cu—Sn合金包覆层未露在材料表面(参照图2)。各本发明例中，回流焊处理后又实施了半光泽镀Sn。因此，可将D1的值看成是光泽或者半光泽Sn镀层的厚度。另外，各本发明例中，D2的值是回流焊Sn镀层和光泽或者半光泽Sn镀层合在一起Sn包覆层的值。(材料表面的形态测定方法)使用搭载了EDX(能量色散型X射线光谱分析器)的SEM(扫描型电子显微镜)观察实验材料的表面，根据得到的组成图像的浓淡(除掉污渍及划痕等反差)通过图像解析处理，分别计算了Cu—Sn合金包覆层的最大内接圆的直径D3及Sn包覆层的最大内接圆的直径D4。D3及D4表示材料表面的Cu—Sn合金包覆层的露出形态。另外，在材料1的垂直截面la(参照图1(b))上，Cu—Sn合金包覆层6部分出露于材料1的表面时(即Dl为0pm时)，可在材料1的表面测定D3及D4。可用图9说明D3及D4。图9是示意性表示材料1的表面的图，该表面由Cu—Sn合金包覆层6和Sn包覆层7构成。D3是图9上被Sn包覆层7所包围的最大的内接圆的直径，D4是被Cu—Sn合金包覆层6包围的最大的内接圆的直径。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>[表4]<table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>另外，对于得到的试验材料，按照下述要领进行了摩擦系数评价试验、微滑动磨损试验时的接触电阻评价试验、高温放置试验后的接触电阻评价试验、耐热剥离试验、二氧化硫气体腐蚀试验后的接触电阻评价试验及无铅焊料濡湿试验。其试验结果如表5及表6所示。(摩擦系数评价试验)模拟嵌合型连接部件中的电触点的缩进部的形状，使用图IO所示的装置进行了评价。首先，将从各个试验材料No.135上切下的板材即阳端子试验片11固定于水平台12，其上放置从试验材料No.35上切下的半球状加工材料(将内经做成01.5mm)即阴端子试验片13并与各包覆层接触。然后，在阴端子试验片13上加载3.0N的负荷(砝码14)并按压阳端子试验片11，使用横式负荷测定计(7一〕一工乂-二二7yy夕、、株式会社制造Model—2152)，沿水平方向拉动(将滑动速度设为80mm/min)阳端子实验片ll，测定了至滑动距离5mm的最大摩擦力F(单位N)。利用下述公式(1)求出摩擦系数。而15是测力传感器，箭头是滑动方向。摩擦系数^F/3.0…(1)(微滑动磨损试验时的接触电阻评价试验)模拟嵌合型连接部件中的电触点的縮进部的形状，使用如图11所示的滑动试演机(株式会社山崎精密仪器研究所制造，CRS-B1050CHO)进行了评价。首先，将从试验材料No.35上切下的板材即阳端子试验片16固定于水平台17，其上放置从各个试验材料No.135上切下的半球状加工材料(将内经做成01.5mm)即阴端子试验片18并与各包覆层接触。然后，在阴端子试验片18上加载2.0N的负荷(砝码19)并按压阳端子试验片16，在阳端子试验片16和阴端子试验片18之间施加电流，使用步进电动机20使阳端子试验片16沿水平方向滑动(设滑动距离为50nm，滑动频率为1.0Hz)，利用四端子法，在释放电压20mV、电流10mA的条件下测定了至滑动次数1000次的最大摩擦力。予以说明，箭头是滑动方向。(高温放置试验后的接触电阻的评价试验)对于从各试验材料No.135上切下的板材即试验片，在大气中进行了175。CXI000小时的热处理，之后，通过四端子法测定了接触电阻(使Au探针沿水平方向滑动，设负荷为3.0N、滑动距离为0.30mm、滑动速度为1.0mm/min，在释放电压20mV、电流10mA的条件下进行了测定)。(耐热剥离试验)对于从各试验材料No.l35上切下的板材即试验片，进行90°折弯(折弯半径为0.7mm)，在大气中进行了175°CX1000小时的热处理，之后进行返回折弯，对包覆层有无剥离进行了外观评价。(二氧化硫气体腐蚀试验后的接触电阻评价试验)首先，对于从各个试验材料No.135上切下的板材即试验片，进行了二氧化硫气体浓度为25ppm、35°C、湿度75。/。RH、时间96小时的二氧化硫气体腐蚀试验，之后，通过四端子法测定了接触电阻(使Au探针沿水平方向滑动，设负荷为3.0N、滑动距离为0.30mm、滑动速度为1.0mm/min，在释放电压20mV、电流10mA的条件下进行了测定)。(无铅焊料濡湿试验)对于从各试验材料No.135上切下的板材即试验片，浸渍涂覆了1秒钟非活性焊剂，之后，用润湿平衡法测定了零交叉时间和最大濡湿应力(浸渍于255。C的Sn-3.0Ag-0.5Cu焊料，在浸渍速度为25mm/sec、浸渍深度为12mm、浸渍时间为5.0sec的条件下进行了测定)。另外，对上述焊料浸渍后的试验片，外观评价了有无焊料濡湿不良。<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表6]<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>如表3及表5所示，试验材料No.l22与包覆层构成(个包覆层的厚度和Dl、D2、y)有关且满足本发明的规定，表现出摩擦系数低，摩擦系数、微滑动磨损试验时的接触电阻、高温放置试验后的接触电阻、耐热剥离、二氧化硫气体腐蚀试验后的接触电阻及无铅焊料濡湿都优良的特性。而试验材料No.1518，由于其Ni包覆层的厚度为0或者不足O.ljam以及比较薄，因而在试验材料No.122中高温放置后及二氧化硫气体腐蚀后的接触电阻相对较高，但若与Ni包覆层的厚度为0的现有材料即试验材料No.30、32、35相比较得以试验材料No.122中，试验材料No.2、4、6、8、16、1922是本发明例，与Cu—Sn合金材料露出于表面的试验材料相比，软前焊料濡湿性相对优良。试验材料No.2329，Cu包覆层及Cu—Sn合金包覆层无论那一个的平均厚度都未满足本发明的规定，或者D1、D2及y的某一项未满足本发明的规定，相应地，某一个或者多个特性差。而试验材料No.25是镀Ni后未实施镀Cu而制作的实验材料，由于无Cu—Sn合金包覆层而是形成有Ni—Sn合金包覆层，因而高温放置试验后的接触电阻、二氧化硫气体腐蚀试验后的接触电阻高。试验材料No.3035是未进行母材表面粗糙化处理而制作的试验材料，未满足本发明规定的某一项或者两项以上，因此某一项或者两项以上的特性差。另外试验材料No30未实施镀Ni，是经过长时间的回流焊处理Sn包覆层完全消失了的试验材料，试验材料No.32未实施镀Ni及镀Cu，试验材料No.35未实施镀Ni。权利要求1、一种连接部件用导电材料，其特征在于，包括由Cu板条构成的母材；平均厚度为0.2～3.0μm的Cu—Sn合金包覆层；Sn包覆层，并且，所述Cu—Sn合金包覆层位于所述母材和所述Sn包覆层之间，其中，在与所述导电材料的表面垂直的截面中，所述Sn包覆层的最小内接圆的直径D1为0.2μm以下，所述Sn包覆层的最大内接圆的直径D2为1.2～20μm，所述材料的最前点和所述Cu—Sn合金包覆层的最前点的高度差y为0.2μm以下，作为所述Sn包覆层的一部分以大致均匀的厚度在最表层形成有平均厚度为0.01μm以上的光泽或者半光泽Sn镀层。2、如权利要求1所述的连接部件用导电材料，其特征在于，所述Sn包覆层由回流焊Sn镀层和形成于其上的所述光泽或者半光泽Sn镀层构成。3、如权利要求1所述的连接部件用导电材料，其特征在于，在所述母材的表面和所述Cu—Sn合金包覆层之间形成有平均厚度为0.13.0pm的Ni包覆层。4、如权利要求3所述的连接部件用导电材料，其特征在于，在所述Ni包覆层和所述Cu—Sn合金包覆层之间形成有平均厚度为0.011.0(im的Cu包覆层。5、如权利要求1所述的连接部件用导电材料，其特征在于，在所述母材的表面和所述Cu—Sn合金包覆层之间形成有平均厚度为0.01l.Opm的Cu包覆层。全文摘要本发明提供一种连接部件用导电材料(1)，其在对由Cu板条构成的母材进行了粗糙化的表面，按下述顺序依次形成平均厚度为0～3.0μm的Ni包覆层、平均厚度为0～1.0μm的Cu包覆层、Sn包覆层。在相对于材料(1)的表面(1b)的垂直截面上，Sn包覆层的最小内接圆的直径(D1)为0.2μm以下，最大内接圆的直径(D2)为1.2～20μm，材料的最前点和Cu-Sn合金包覆层的最前点的高度差(y)为0.2μm以下。作为Sn包覆层的一部分在最表层形成均匀厚度的光泽或者半光泽Sn镀层。依照这样的构成，可得到一种连接部件用导电材料，其摩擦系数低(低的插入力)，可保持电连接的可靠性(低的接触电阻)，同时可赋予钎焊性。文档编号H01R13/03GK101425638SQ20081013088公开日2009年5月6日申请日期2008年8月21日优先权日2007年8月24日发明者坂本浩,尾崎良一,杉下幸男,真砂靖申请人:株式会社神户制钢所