专利名称：连接器用金属材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及连接器用金属材料及其制造方法，详细而言，涉及同时兼备低插入力 性和连接可靠性的连接器用金属材料及其制造方法。
背景技术：
在铜(Cu)、铜合金等导电体的母材(以下适宜记作母材)上设置有锡(Sn)、锡合 金等镀敷层的镀敷材料，作为具备母材优异的导电性和强度、及镀敷层优异的电连接性和 耐腐蚀性和焊接性的高性能导体材料是众所周知的，被广泛应用于各种端子或连接器等。但是，近年来，在电子控制化的进程中，嵌合型连接器出现了多极化，因此，在对阳 端子组和阴端子组进行插拔时需要较大的力，特别是在汽车的发动机室内等窄的空间，插 拔作业困难，因此强烈寻求上述插拔力的降低。作为降低上述插拔力的方法，有减薄连接器端子表面的Sn镀层来减弱端子间的 接触压力的方法，但该方法因Sn镀层为软质，因此有时在端子的接触面间引起微振磨损现 象，引起端子间导通不良。所谓上述微振磨损现象，是由于因振动及温度变化等原因而在端子的接触面间引 起的微滑动，从而端子表面的软质的Sn镀层磨损且氧化，形成电阻率大的磨损粉末的现 象，该现象在端子间发生时引起连接不良。而且，端子间的接触压力越低，该现象越容易发生。专利文献1中记载了一种嵌合型连接端子的制造方法，在铜或铜合金的母材上形 成铜底镀层，进而在其表面形成锡镀层，之后，在端子的嵌合部分的滑动面的相反侧的面进 行激光照射，由此通过传热来加热滑动面上的与激光的束斑相对应的部分，在锡镀层和铜 底镀层的界面形成铜锡合金层。如果是较薄地残存锡镀层的激光照射条件，就可以在维持稳定的接触电阻的状态 下实现端子的低插入力化，且不必直接进行激光照射，因此，不会引起锡镀层熔融变化，接 触电阻不会恶化。专利文献2中记载有一种嵌合型阳端子，对所述嵌合型阳端子的平板形状的薄片 部表面进行表面处理，使得在所述嵌合型阳端子的薄片部表面所实施的锡镀层中，插拔痕 终端的连接痕附近的镀敷厚度至少比形成插拔痕的部分厚，在所述嵌合型阳端子的平板形 状的薄片部表面，通过与在嵌合型阴端子的嵌合部内以夹持所述薄片部的方式设置的凸部 弹性接触，在所述薄片部表面形成所述插拔痕。该嵌合型阳端子由于在形成连接痕的触点部具有可以确保连接可靠性的镀敷层， 且其前部分的形成插拔痕的部分的镀敷层较薄，所以能够同时兼备插入力降低效果和连接
可靠性。但是，上述的嵌合型连接端子中，通过从用于焊接的背面进行加热，焊锡润湿性降 低、或插入时引起滑动的部分的摩擦系数高，从以上等方面来看，还不足够兼备低插入力性 和连接可靠性。
专利文献1 (日本)特开平11-233228号公报专利文献2 (日本)特开2005-353352号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供同时兼备低插入力性和连接可靠性的连接器用金属材料 及其制造方法。根据本发明，提供以下发明(1) 一种连接器用金属材料，以由铜或铜合金形成的条材或方线材为母材，其特征 在于，在所述金属材料的表面的局部沿所述金属材料的长度方向呈带状地形成有铜锡合金 层，且在所述金属材料的表面的剩余部分形成有锡层或锡合金层。(2) 一种连接器用金属材料，以由铜或铜合金形成的条材或方线材为母材，在该母 材的表面形成有锡层或锡合金层，其特征在于，所述锡层或锡合金层的厚度在所述金属材 料的宽度方向呈带状变化，至少在所述锡层或锡合金层的厚度薄的区域的下层形成有铜锡
I=I ^te ο(3)如(1)或(2)所述的连接器用金属材料，其特征在于，在所述锡层或锡合金层 的下层形成有铜层或铜合金层。(4)如(1) (3)中任一项所述的连接器用金属材料，其特征在于，在所述母材上 形成有镍层或镍合金层。(5) 一种连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，以铜或铜合金的条材或方线 材为母材，在该母材上形成锡镀层或锡合金镀层，得到中间材料，之后，沿所述中间材料的 长度方向进行带状的回流处理。(6)如(5)所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，进行所述回流处 理，使铜锡合金在表面的局部露出。(7)如(6)所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，所述回流处理前的 所述锡镀层或锡合金镀层的厚度为0. 3 0. 8 μ m。(8)如(6)所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，在所述母材和所述 锡镀层或锡合金镀层之间设置铜镀层或铜合金镀层，或者从接近所述母材上的一侧起设置 镍镀层或镍合金镀层、铜镀层或铜合金镀层，得到中间材料。(9)如(8)所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，所述回流处理前的 所述锡镀层或锡合金镀层的厚度为0. 3 0. 8 μ m，且所述锡镀层或锡合金镀层的厚度(Sn 厚度)相对于所述铜镀层的厚度(Cu厚度)之比(Sn厚度/Cu厚度)不足2。(10)如(5)所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，进行所述回流处 理，形成铜锡合金层，减薄所述锡镀层或锡合金镀层的厚度。(11)如(10)所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，所述回流处理前 的所述锡镀层或锡合金镀层的厚度为0. 8 1. 2 μ m。(12)如(10)所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，在所述母材和所 述锡镀层或锡合金镀层之间设置铜镀层或铜合金镀层，或者从接近所述母材上的一侧起设 置镍镀层或镍合金镀层、铜镀层或铜合金镀层，得到中间材料。(13)如(12)所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，所述回流处理前的所述锡镀层或锡合金镀层的厚度为0. 8 1. 2 μ m，且所述锡镀层或锡合金镀层的厚度 (Sn厚度)相对于所述铜镀层的厚度(Cu厚度)之比(Sn厚度/Cu厚度)为2以上。(14)如(5) (13)中任一项所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于， 所述回流处理通过激光照射进行。下面，将所述(1)项、(3) (4)项{其中，限定在直接或间接从属于所述(1)项 的发明}中记载的连接器用金属材料、及所述(5)项、(6) (9)项、(14)项{其中，限定在 直接或间接从属于所述(5)、(6)项的发明}中记载的连接器用金属材料的制造方法一并称 作本发明的第一实施方式。另外，将所述⑵项、(3) (4)项{其中，限定在直接或间接从属于所述(2)项 的发明}中记载的连接器用金属材料、及所述(5)项、(10) (13)项、(14)项{其中，限定 在直接或间接从属于所述(5)、(10)项的发明}中记载的连接器用金属材料的制造方法一 并称作本发明的第二实施方式。在此，只要没有特别说明，则本发明是指包含所述第一及第二实施方式全部的意 )思ο在条材(包含板材)或方线材(包含方棒材)的宽度方向显露出了锡或锡合金镀 敷的层和铜锡合金层的本发明的连接器用金属材料，与仅露出锡或锡合金镀敷的层的情况 相比，可降低摩擦系数。另外，在条材或方线材的宽度方向显露出了锡或锡合金镀敷的厚的 层和薄的层的本发明的连接器用金属材料，与仅显露出厚的层的情况相比，可降低摩擦系 数。将该铜锡合金层的局部、或该镀锡的薄的层的部分用于触点时，为低摩擦系数且耐微振 磨损优异，除此之外的部分焊接性及耐环境性优异，可以形成同时兼备低插入力和连接可 靠性的连接器。另外，本发明的连接器用金属材料的制造方法，得到对母材实施了镀敷的中间材 料，并在其长度方向进行带状的回流处理，因此，能够得到生产性极高且同时兼备低插入力 和连接可靠性的连接器用金属材料。参照适宜添附的附图，从下述的记载对本发明的所述及其它特征及优点将更加了解。
图1是实施例1的连接器用金属材料(方线材)的放大概略剖面图；图2是将图1所示的连接器用金属材料(方线材)的表面部分进一步放大后的放 大概略剖面图；图3是实施例3的连接器用金属材料(方线材)的放大概略剖面图；图4是将图3所示的连接器用金属材料(方线材)的表面部分进一步放大后的放 大概略剖面图；图5是比较例1的方线材的放大概略剖面图；图6是将图5所示的方线材的表面部分进一步放大后的放大概略剖面图；图7是比较例2的方线材的放大概略剖面图；图8是将图6所示的方线材的表面部分进一步放大后的放大概略剖面图；图9是实施例8的连接器用金属材料(方线材)的放大概略剖面5
图10是将图9所示的连接器用金属材料(方线材)的表面部分进一步放大后的 放大概略剖面图；图11是实施例10的连接器用金属材料(方线材)的放大概略剖面图；图12是将图11所示的连接器用金属材料(方线材)的表面部分进一步放大后的 放大概略剖面图；图13是比较例3的方线材的放大概略剖面图；图14是将图13所示的方线材的表面部分进一步放大后的放大概略剖面图；图15是比较例4的方线材的放大概略剖面图；图16是将图15所示的方线材的表面部分进一步放大后的放大概略剖面图。符号说明1母材及铜镀层Ia 母材Ib铜镀层2锡镀层3铜锡合金层4镍镀层11母材及镍镀层Ila 母材lib铜镀层Ilc镍镀层12锡镀层13铜锡合金层
具体实施例方式本发明优选的一个实施方式(上述“第一实施方式”)的连接器用金属材料，是在 以由铜或铜合金形成的条材或方线材为母材的连接器用金属材料的表面的局部，沿上述金 属材料的长度方向带状地形成有铜锡合金层，且在上述金属材料的表面的剩余部分形成有 锡层或锡合金层的金属材料。本发明其它优选的实施方式(上述“第二实施方式”)的连接器用金属材料，以由 铜或铜合金形成的条材或方线材为母材，在该母材的表面形成有锡层或锡合金层，其中，上 述锡层或锡合金层的厚度在上述金属材料的宽度方向(横向方向)带状变化，至少在上述 锡层或锡合金层的厚度薄的区域的下层形成有铜锡合金层。作为本发明的连接器用金属材料的母材，使用铜或铜合金，优选具有连接器所要 求的导电性、机械强度及耐热性的铜、磷青铜、黄铜、锌白铜、铍铜、科森合金等铜合金。作为母材的形状，优选条材(包含板材)或方线材(包含方棒材)，更优选方线材。 对于方线材，其剖面形状可以为正方形、长方形、正六角形的任一种，也可以是异形线。剖面 形状为大致正方形的方线材可以优选用于本发明。本发明中，虽然优选在方线材料上进行Cu底镀，设置Cu镀层，但只要是通过后述 的回流而能够形成铜锡合金的构成则也可以没有基底。通过设置Cu镀层，可以容易地形成使Cu浓度减少的Cu-Sn合金层。Cu镀层的厚度优选为0. 01 3. 0 μ m。更优选为0. 05 1. 0 μ m。另外，为提高耐热性，也可以在母材和铜基底之间实施防止来自下层的金属扩散 的拥有阻挡性的镍(Ni)底镀，设置镍镀层。镍底镀可以是Ni-P系、Ni-Sn系、Co-P系、Ni-Co 系、Ni-Co-P系、Ni-Cu系、Ni-Cr系、Ni-Zn系、Ni-Fe系等Ni合金镀敷。Ni及Ni合金的阻 挡功能即使在高温环境下也不会衰减。镍镀层的厚度不足0. 02 μ m时，不能充分发挥其阻挡性，超过3. O μ m时镀敷应变 增大，容易从母材剥离。因此优选为0.02 3.0 μ m。考虑端子加工性时，镍镀层的厚度的 上限优选为1. 5 μ m，更优选为1. 0 μ m。本发明中，对材料的表层实施镀锡、或锡合金镀敷，对于该镀锡或锡合金镀敷，与 有光泽的相比，无光泽的会使激光的吸收率提高，所以优选。另外，镀锡或锡合金镀敷厚度过薄时，难以显出锡的耐热性、耐环境性，因此，在第 一实施方式的金属材料中，厚度优选为0. 3 μ m以上，更优选为0. 3 0. 8 μ m，特别优选为 0. 3 0. 6 μ m。另外，在第二实施方式的金属材料中，厚度优选为0. 3 μ m以上，更优选为 0. 8 1. 2 μ m，特别优选为0. 8 1. 0 μ m。本发明中，镀锡可以通过进行无电解镀敷而形成，但理想的是通过电镀形成。另 外，作为 Sn 合金镀敷，可优选使用 Sn-Cu、Sn-Bi, Sn-Ag, Sn-Zn, Sn-In, Sn-Pb, Sn-Ag-Cu 等 Sn主体的合金镀敷。表层的电镀Sn例如使用硫酸锡浴，以镀敷温度30°C以下、电流密度5A/dm2进行即 可。但是，条件并不限定于此，可以适宜设定。在第一实施方式的金属材料的制造中，在实施了铜底镀的情况下，表层锡镀层或 锡合金镀层的厚度(Sn厚度)相对于铜底镀层的厚度(Cu厚度)之比(Sn厚度/Cu厚度) 优选为不足2，更优选为1. 0以上且不足2. 0。另外，在第二实施方式的金属材料的制造中，在实施了铜底镀的情况下，表层锡镀 层或锡合金镀层的厚度(Sn厚度)相对于铜底镀层的厚度(Cu厚度)之比(Sn厚度/Cu厚 度)优选为2以上，更优选为2. 0 3. 0。本发明的连接器用金属材料，沿上述镀敷中在最外层形成了锡镀层或锡合金镀层 的条材或方线材的长度方向进行带状的回流处理。另外，在本发明中，带状是指在条材或方 线材的一个面上以比该面的宽度窄的连续的区域为对象的形状。回流处理，只要是能够比 上述条材或方线材的一个面的宽度窄地限定性进行回流的方法，就没有限定，例如优选使 用激光照射的处理。当实施激光照射的处理时，激光照射到的部位被限定性地进行回流，在 这一点上优选。该处理例如可通过使用材料加工中所使用的YAG激光照射装置或半导体激 光照射装置带状地加热来进行。在第一实施方式的金属材料的制造中，通过该处理而形成回流带，且铜锡合金在 条材或方线材的表面的局部露出。材料表面的露出铜锡合金所占的面积比例在材料为方线 材的情况下优选为20 80%。另外，在第二实施方式的金属材料的制造中，通过该处理而形成回流带，锡层或锡 合金层的厚度在金属材料的宽度方向(横向方向)带状变化，至少在锡层或锡合金层的厚 度较薄的区域的下层形成铜锡合金层。
本发明中，例如为方线的情况下，上述回流处理可以至少在一个面进行，但在加工 成连接器的形状时，优选将该回流处理后的面设为滑动面(与连接对象的连接器的接触 面)°回流带条数为1条以上，优选为4 8条。另外，所使用的条材及方线材的每一面 的回流带条数优选为1 2条。但是，在方线材的端面通常不设置回流带。下面，对使用激光照射的回流处理进行说明。对于激光的照射条件，在制造第一实施方式的金属材料时，以CuSn合金露出至表 面那样的条件进行。在制造第二实施方式的金属材料时，以表面薄薄地残留Sn镀层或Sn 合金镀层那样的激光照射条件进行，表面的Sn镀层或Sn合金镀层的最薄的部位的厚度优 选为0.1 0.3 μ m。本发明中，激光输出优选为IW 60W。本发明中，激光的光束直径(点径)优选为比所使用的条材的宽度或线材的直径 或一边小，且比条材的宽度或线材的直径或一边的1/5大。进一步优选激光的光束直径相 对于条材的宽度或线材的直径或一边，合计为1/5 4/5。通过上述激光照射而回流的深度如下进行调节，在设置了底镀层的情况下，比对 材料实施的全镀敷厚度浅且比镀锡厚度深。另外，为防止回流过剩，也可以从照射激光的一侧的相反侧边对材料进行冷却边 照射激光。激光处理可以在大气中进行，但也可以在还原氛围下进行。本发明的连接器材料可以通过常规方法加工成例如汽车用的嵌合型连接器、以接 触件为主的各种电气电子用连接器等。而且，当将露出于表面的铜锡合金层的部分用于嵌 合状态的触点位置时，为低摩擦系数且耐微振磨损优异，除此之外的部分，焊接性及耐环境 性优异，可以形成同时兼备低插入力和连接可靠性的连接器。实施例下面，基于实施例对本发明做更详细说明，但本发明不限于此。另外，以下的实施例及比较例中，镀铜使用硫酸浴进行，镀镍使用氨基磺酸浴进 行，镀锡使用硫酸浴进行。实施例1对宽度0. 64mm的7/3黄铜方线(古河电气工业(株)制、材质为JIS规格C2600 以下相同)实施了厚度0.3μπι的铜底镀后，进行了厚度0.3μπι的镀锡。之后，在该材料 的各面宽度方向中央部沿材料长度方向照射光束直径0. 2mm的YAG激光(输出30W、波长 1064nm)并进行回流，得到图1的放大概略剖面图所示的方线材。图1中，1表示母材(黄 铜方线)及铜镀层，2表示锡镀层，3表示铜锡合金层。变为在照射了激光的部分的表面露 出了铜锡合金层3的方线材。图2是将图1所示的方线材的包含铜锡合金层的表面部分进一步放大并示意性表 示的放大概略剖面图。图中，Ia表示母材，Ib表示铜镀层，2表示锡镀层，3表示铜锡合金层。实施例2对宽度0. 64mm的科森合金(古河电气工业(株)制、商品名EFTEC-97 以下相同) 的方线实施了厚度0. 5 μ m的铜底镀后，进行了厚度0. 6 μ m的镀锡。之后，在该材料的各面 宽度方向中央部沿材料长度方向照射光束直径0. 2mm的YAG激光(输出30W、波长1064nm)并进行回流，得到方线材。变为在照射了激光的部分的表面露出了铜锡合金层的方线材。实施例3对宽度0. 64mm的7/3黄铜方线实施了厚度0. 5 μ m的镍底镀、0. 3 μ m的铜底镀后， 进行了厚度0. 3 μ m的镀锡。之后，在该材料的各面宽度方向中央部沿材料长度方向照射光 束直径0. 2mm的YAG激光(输出30W、波长1064nm)并进行回流，得到图3的放大概略剖面 图所示的方线材。图3中，1表示母材(黄铜方线)及铜镀层，2表示锡镀层，3表示铜锡合 金层。变为在照射了激光的部分的表面露出了铜锡合金层的方线材。图4是将图3所示的方线材的包含铜锡合金层的表面部分进一步放大并示意性表 示的放大概略剖面图。图3中省略了记载，但如图4所示，在母材Ia和铜镀层Ib之间存在 镍镀层4。实施例4对宽度0. 64mm的科森合金方线实施了厚度0. 5 μ m的镍底镀、厚度0. 5 μ m的铜底 镀后，进行了厚度0.6μπ 的镀锡。之后，在该材料的各面宽度方向中央部沿材料长度方向 照射光束直径0.2mm的YAG激光(输出30W、波长1064nm)并进行回流，得到方线材。变为 在照射了激光的部分的表面露出了铜锡合金层的方线材。实施例5对宽度0. 64mm的7/3黄铜方线实施了厚度0. 3 μ m的镍底镀、0. 3 μ m的铜底镀后， 进行了厚度0. 3 μ m的镀锡。之后，在该材料的各面宽度方向中央部沿材料长度方向照射光 束直径调节成为线径的1/3的半导体激光(输出5W、波长915nm)，得到方线材。变为在照 射了激光的部分的表面露出了铜锡合金层的方线材。实施例6对宽度0. 64mm的科森合金方线实施了厚度0. 3 μ m的镍底镀、厚度0. 5 μ m的铜底 镀后，进行了厚度0.6μπι的镀锡。之后，在该材料的各面宽度方向中央部沿材料长度方向 照射光束直径调节成为线径的1/3的半导体激光(输出5W、波长915nm)，得到方线材。变 为在照射了激光的部分的表面露出了铜锡合金层的方线材。实施例7对宽度0. 64mm的7/3黄铜方线实施了厚度0. 5 μ m的镍底镀、0. 3 μ m的铜底镀后， 进行了厚度0. 3 μ m的镀锡。之后，在该材料的各面宽度方向中央部沿材料长度方向照射光 束直径0. IOmm的半导体激光(输出5W、波长915nm)并进行回流，得到方线材。变为在照射 了激光的部分的表面露出了铜锡合金层的方线材。比较例1对宽度0. 64mm的7/3黄铜方线实施了厚度0. 5 μ m的镍底镀、厚度0. 3 μ m的铜底 镀后，进行了厚度0. 3 μ m的镀锡，得到图5的放大概略剖面图所示的方线材。图5中，11表 示母材(黄铜方线)及底镀层，12表示锡镀层。图6是将图5所示的方线材的表面部分进一步放大并示意性表示的放大概略剖面 图。图中，Ila表示母材，lib表示铜镀层，Ilc表示镍镀层，12表示锡镀层。比较例2对宽度0. 64mm的7/3黄铜方线实施了厚度0. 5 μ m的镍底镀、厚度0. 3 μ m的铜底 镀后，进行了厚度0. 3μπι的镀锡。之后，通过燃烧器加热至Sn的融点以上并进行回流，得到图7的放大概略剖面图所示的方线材。图7中，11是母材(黄铜方线)及底镀层，13是 铜锡合金层。图8是将图7所示的方线材的表面部分进一步放大并示意性表示的放大概略剖面 图。图中，Ila表示母材，Ilc表示镍镀层，13表示铜锡合金层。实施例8对宽度0.64mm的7/3黄铜方线实施了 0. 3 μ m的铜底镀后，进行了 0.8μπι的镀 锡。之后，在该材料的各面宽度方向中央部沿材料长度方向照射光束直径0. 2mm的YAG激 光(输出30W、波长1064nm)并进行回流，得到图9的放大概略剖面图所示的方线材。图9 中，1表示母材(黄铜方线)及铜镀层，2表示锡镀层，3表示铜锡合金层。照射了激光的部 分的锡镀层2以厚度比其它部位薄的状态残留于表面，且在其下方形成有铜锡合金层3。图10是将图9所示的方线材的包含铜锡合金层的表面部分进一步放大并示意性 表示的放大概略剖面图。图10中，Ia表示母材，Ib表示铜镀层，2表示锡镀层，3表示铜锡
I=I ^te ο实施例9对宽度0.64mm的科森合金方线实施了 0.5μπι的铜底镀后，进行了 1.2μπι的镀 锡。之后，在该材料的各面宽度方向中央部沿材料长度方向照射光束直径0. 2mm的YAG激 光(输出30W、波长1064nm)并进行回流，得到方线材。变为在照射了激光的部分的表面较 薄地残留有锡镀层的方线材。实施例10对宽度0. 64mm的7/3黄铜方线实施了 0. 5 μ m的镍底镀、0. 3 μ m的铜底镀后，进 行了 0. 8 μ m的镀锡。之后，在该材料的各面宽度方向中央部沿材料长度方向照射光束直径 0. 2mm的YAG激光(输出30W、波长1064nm)并进行回流，得到图11的放大概略剖面图所示 的方线材。图11中，1表示母材(黄铜方线)及铜镀层，2表示锡镀层，3表示铜锡合金层。 照射了激光的部分的锡镀层2以厚度比其它部位薄的状态残留于表面，且在其下方形成有 铜锡合金层3。图12是将图11所示的方线材的包含铜锡合金层的表面部分进一步放大并示意性 表示的放大概略剖面图。图11中省略了记载，但如图12所示，在母材Ia和铜镀层Ib之间 存在镍镀层4。实施例11对宽度0. 64mm的科森合金方线实施了 0. 5 μ m的镍底镀、0. 5 μ m的铜底镀后，进 行了 1.2μπι的镀锡。之后，在该材料的各面宽度方向中央部沿材料长度方向照射光束直径 0.2mm的YAG激光(输出30W、波长1064nm)并进行回流，得到方线材。变为在照射了激光 的部分的表面较薄地残留有锡镀层的方线材。实施例12对宽度0. 64mm的7/3黄铜方线实施了 0. 3 μ m的镍底镀、0. 3 μ m的铜底镀后，进行 了 0. 8 μ m的镀锡。之后，在该材料的各面宽度方向中央部沿材料长度方向照射光束直径调 节成为线径的1/3的半导体激光(输出5W、波长915nm)，得到方线材。变为在照射了激光 的部分的表面较薄地残留有锡镀层的方线材。实施例13
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对宽度0. 64mm的科森合金方线实施了 0. 3 μ m的镍底镀、0. 5 μ m的铜底镀后，进行 了 1.2μπ 的镀锡。之后，在该材料的各面宽度方向中央部沿材料长度方向照射光束直径调 节成为线径的1/3的半导体激光(输出5W、波长915nm)，得到方线材。变为在照射了激光 的部分的表面较薄地残留有锡镀层的方线材。实施例14对宽度0. 64mm的7/3黄铜方线实施了 0. 5 μ m的镍底镀、0. 3 μ m的铜底镀后，进 行了 0. 8 μ m的镀锡。之后，在该材料的各面宽度方向中央部沿材料长度方向照射光束直径 0. IOmm的半导体激光(输出5W、波长915nm)并进行回流，得到方线材。成为在照射了激光 的部分的表面较薄地残留有锡镀层的方线材。比较例3对宽度0. 64mm的7/3黄铜方线实施了 0. 5 μ m的镍底镀、0. 3 μ m的铜底镀后，进行 了 0.8μπι的镀锡，得到方线材。得到图13的放大概略剖面图所示的方线材。图13中，11 是母材(黄铜方线)及底镀层，12是锡镀层。图14是将图13所示的方线材的表面部分进一步放大并示意性表示的放大概略剖 面图。图中，11表示母材，lib表示铜镀层，Ilc表示镍镀层，13表示锡镀层。比较例4对宽度0. 64mm的7/3黄铜方线实施了 0. 5 μ m的镍底镀、0. 3 μ m的铜底镀后，进行 了 0. 8μπι的镀锡。之后，通过燃烧器加热至Sn的融点以上并进行回流，得到图15的放大 概略剖面图所示的方线材。图15中，11是母材(黄铜方线)及底镀层，12是锡镀层，13是 铜锡合金层。薄的锡镀层12覆盖表面整体。图16是将图15所示的方线材的表面部分进一步放大并示意性表示的放大概略剖 面图。图中，Ila表示母材，Ilc表示镍镀层，12表示锡镀层，13表示铜锡合金层。试验例对上述实施例1 14、比较例1 4的方线材的接触电阻、焊锡润湿性、动摩擦系 数进行了评价试验。(接触电阻)接触电阻通过四端子法进行测定，测头使用Ag探针，施加IN的负荷进行了测定。将2πιΩ以内评定为良好◎，将5πιΩ以内评定为合格〇，将5mΩ以上评定为不合 格X。(焊锡润湿性)焊锡润湿性通过弧面状沾锡法进行测定。装置使用了力世科(株)制可焊性测试仪SAT-5100。焊锡使用了 Sn-3. OAg-O. 5Cu的无铅焊锡，使用了 25%的松香焊剂。对于判定基准，润湿浸渍面积的95%以上的情况评定为良好◎，润湿浸渍面积的 90%以上的情况评定为合格〇，润湿90%以下的情况评定为不合格X。(动摩擦系数)动摩擦系数的测定使用鲍登(Bowden)试验机。在滑动触头上设置模拟了阴端子的凹痕进行了测定。对于判定基准，将μ k < 0. 25评定为良好◎，将μ k < 0. 3评定为合格〇，将μ k
11为0. 3以上评定为不合格X。表 权利要求
一种连接器用金属材料，以由铜或铜合金形成的条材或方线材为母材，其特征在于，在所述金属材料的表面的局部沿所述金属材料的长度方向带状地形成有铜锡合金层，且在所述金属材料的表面的剩余部分形成有锡层或锡合金层。
2.一种连接器用金属材料，以由铜或铜合金形成的条材或方线材为母材，在该母材的 表面形成有锡层或锡合金层，其特征在于，所述锡层或锡合金层的厚度在所述金属材料的 宽度方向呈带状变化，至少在所述锡层或锡合金层的厚度薄的区域的下层形成有铜锡合金 层。
3.如权利要求1或2所述的连接器用金属材料，其特征在于，在所述锡层或锡合金层的 下层形成有铜层或铜合金层。
4.如权利要求1 3中任一项所述的连接器用金属材料，其特征在于，在所述母材上形 成有镍层或镍合金层。
5.一种连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，以铜或铜合金的条材或方线材为 母材，在该母材上形成锡镀层或锡合金镀层，得到中间材料，之后，沿所述中间材料的长度 方向进行带状的回流处理。
6.如权利要求5所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，进行所述回流处 理，使铜锡合金在表面的局部露出。
7.如权利要求6所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，所述回流处理前 的所述锡镀层或锡合金镀层的厚度为0. 3 0. 8 μ m。
8.如权利要求6所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，在所述母材和所 述锡镀层或锡合金镀层之间设置铜镀层或铜合金镀层，或者从接近所述母材上的一侧起设 置镍镀层或镍合金镀层、铜镀层或铜合金镀层，得到中间材料。
9.如权利要求8所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，所述回流处理前 的所述锡镀层或锡合金镀层的厚度为0. 3 0. 8 μ m，且所述锡镀层或锡合金镀层的厚度 (Sn厚度)相对于所述铜镀层的厚度(Cu厚度)之比(Sn厚度/Cu厚度)不足2。
10.如权利要求5所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，进行所述回流处 理，形成铜锡合金层，减薄所述锡镀层或锡合金镀层的厚度。
11.如权利要求10所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，所述回流处理 前的所述锡镀层或锡合金镀层的厚度为0. 8 1. 2 μ m。
12.如权利要求10所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，在所述母材和 所述锡镀层或锡合金镀层之间设置铜镀层或铜合金镀层，或者从接近所述母材上的一侧起 设置镍镀层或镍合金镀层、铜镀层或铜合金镀层，得到中间材料。
13.如权利要求12所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，所述回流处理 前的所述锡镀层或锡合金镀层的厚度为0. 8 1. 2 μ m，且所述锡镀层或锡合金镀层的厚度 (Sn厚度)相对于所述铜镀层的厚度(Cu厚度)之比(Sn厚度/Cu厚度)为2以上。
14.如权利要求5 13中任一项所述的连接器用金属材料的制造方法，其特征在于，所 述回流处理通过激光照射进行。
全文摘要
本发明提供连接器用金属材料及其制造方法，连接器用金属材料以由铜或铜合金形成的条材或方线材为母材，其中，在所述金属材料的表面的局部沿所述金属材料的长度方向带状地形成有铜锡合金层，且在所述金属材料的表面的剩余部分形成有锡层或锡合金层；连接器用金属材料的制造方法是，以铜或铜合金的条材或方线材为母材，在该母材上形成锡镀层或锡合金镀层，得到中间材料，之后，沿所述中间材料的长度方向进行带状的回流处理。
文档编号C25D5/50GK101978562SQ20098010951
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月18日 优先权日2008年3月19日
发明者北河秀一, 小林良聪, 水户濑贤悟 申请人:古河电气工业株式会社