连接部件用导电材料的制作方法

在用于汽车、一般民生用途的嵌合型端子所使用的连接部件用导电材料中，涉及能够实现凸端子与凹端子的插拔时的摩擦系数降低及微滑动磨耗降低的连接部件用导电材料。

背景技术：

在专利文献1中记载了一种连接部件用导电材料，其通过以下方式得到：对由经粗面化的铜合金板条构成的母材的表面根据需要进行镀ni后，进行镀cu、镀sn，接着，进行回流镀处理而得到。该连接部件用导电材料在母材表面依次形成厚度为0.2～3.0μm的cu－sn合金被覆层和厚度为0.2～5.0μm的sn被覆层。该连接部件用导电材料的表面至少一个方向的算术平均粗糙度ra为0.15μm以上、全部方向的算术平均粗糙度ra为3.0μm以下。另外，在最外表面露出cu－sn合金被覆层的一部分，其露出面积率为3～75％，在至少一个方向的cu－sn合金被覆层的平均的材料表面露出间隔为0.01～0.5mm。

使用专利文献1记载的连接部件用导电材料制造的端子在表面露出的(在表面的凸部存在的)硬质的cu－sn合金被覆层担负载荷。因此，与使用一般的回流镀镀sn材料(以未粗面化的铜合金板条作为母材，并且在表面未露出cu－sn合金被覆层的材料)制造的端子相比，该端子在将端子嵌合时的摩擦系数大幅降低，并且耐微滑动磨耗特性提高。

在专利文献2中记载了一种连接部件用导电材料，其基本上具有与专利文献1记载的连接部件用导电材料相同的表面被覆层结构，在表面露出的cu－sn合金被覆层由不规则分布的无规组织和与母材的轧制方向平行延伸的线状组织构成。在该连接部件用导电材料中，作为上述线状组织，每1mm²包含35个以上长度50μm以上、宽度10μm以下的线状组织。

就专利文献2记载的连接部件用导电材料而言，由于在表面露出的cu－sn合金被覆层由无规组织和线状组织构成，因此与专利文献1记载的连接部件用导电材料相比，摩擦系数进一步降低。另外，由于上述线状组织与母材的轧制方向平行地延伸，因此同与母材的轧制方向平行的方向的摩擦系数相比，相对于母材的轧制方向为垂直方向的摩擦系数相对较低。

对连接部件用导电材料进行冲切或冲切后弯曲加工而制造的端子将端子的插入方向设定成相对于母材的轧制方向为平行方向或直角方向的情况居多。另一方面，在专利文献3中提出使端子的插入方向相对于母材的轧制方向倾斜10～80°、优选30～60°的技术方案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006－183068号公报

专利文献2：日本特开2013-209680号公报

专利文献3：日本特开2010-75988号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明的目的在于：改良专利文献1记载的连接部件用导电材料，并且使相对于母材的轧制方向为直角方向的摩擦系数及从母材的轧制方向倾斜规定角度的方向的摩擦系数比母材的轧制方向的摩擦系数降低。

用于解决课题的手段

本发明的连接部件用导电材料，其特征在于，其在由铜合金板条构成的母材的表面从母材侧起依次配置cu含量为20～70at％且平均厚度为0.2～3.0μm的cu－sn合金被覆层和平均厚度为0.2～5.0μm的回流镀sn被覆层，其至少一个方向的算术平均粗糙度ra为0.15μm以上，其全部方向的算术平均粗糙度ra为3.0μm以下，在上述回流镀sn被覆层的表面露出并形成上述cu－sn合金被覆层的一部分，上述cu－sn合金被覆层的材料表面露出面积率为3～75％，至少一个方向的平均材料表面露出间隔为0.01～0.5mm，并且将从在维氏硬度试验中残留在母材表面的凹坑的与轧制方向平行的对角线的长度求得的维氏硬度设为vl、将从与轧制方向垂直的对角线的长度求得的维氏硬度设为vt时，vt－vl≥4。

上述维氏硬度试验如下：使与施加试验力的方向平行的面即包含正四棱锥的压头的一个棱线的面平行地朝向上述母材的轧制方向(使压头的一个棱线在俯视下平行地朝向上述母材的轧制方向)，对上述母材表面施加4.903n(500g)的试验力并保持10秒后，解除试验力。

在该维氏硬度试验中残留在母材表面的凹坑的2个对角线平行及垂直地朝向轧制方向。在将维氏硬度试验的试验力设为f(n)、将凹坑的与轧制方向平行的对角线的长度设为dl(mm)、将与轧制方向垂直的对角线的长度设为dt(mm)时，本发明中所说的维氏硬度vl按照0.1891×(f/dl²)来计算，维氏硬度vt按照0.1891×(f/dt²)来计算。

上述连接部件用导电材料具有例如以下所列举的实施方式。

在材料表面露出的上述cu－sn合金被覆层的厚度优选为0.2μm以上。

在上述母材的表面与上述cu－sn合金被覆层之间还具有cu被覆层。

在上述母材的表面与上述cu－sn合金被覆层之间还形成由ni被覆层、co被覆层、fe被覆层中的任意一者构成的基底层，该基底层的平均厚度为0.1～3.0μm。

在上述母材的表面与上述cu－sn合金被覆层之间还形成由ni被覆层、co被覆层、fe被覆层中的任意两者构成的基底层，上述基底层的合计平均厚度为0.1～3.0μm。

在上述基底层与cu－sn合金被覆层之间还具有cu被覆层。

上述母材的表面中，至少一个方向的算术平均粗糙度ra为0.3μm以上、全部方向的算术平均粗糙度ra为4.0μm以下。

上述母材的表面中，在至少一个方向的凹凸的平均间隔sm为0.01～0.5mm。

上述回流镀sn被覆层、cu被覆层、ni被覆层、co被覆层及fe被覆层除分别包含sn、cu、ni、co、fe金属外还分别包含sn合金、cu合金、ni合金、co合金、fe合金。另外，上述sn镀层除包含sn金属外还包含sn合金。

发明效果

首先，本发明的连接部件用导电材料是对专利文献1、2记载的连接部件用导电材料进行改良后的材料，与专利文献1、2记载的连接部件用导电材料同样，使摩擦系数低，使端子的插入力降低，并且可以改善端子的耐微滑动摩耗性。

而且，本发明的连接部件用导电材料通过使铜合金母材的维氏硬度差为vt－vl≥4，从而使相对于轧制方向为垂直方向的摩擦系数小于相对于轧制方向为平行方向的摩擦系数，并且使相对于轧制方向倾斜45°方向的摩擦系数更小。就对本发明的连接部件用导电材料进行冲切或冲切后弯曲加工而制造的端子而言，在将端子的插入方向设定成相对于母材的轧制方向为直角方向的情况下或者设定成相对母材的轧制方向倾斜(典型为45°)的情况下，与设定成母材的轧制方向的情况相比，可以进一步降低端子的插入力，并且可以改善端子的耐滑动摩耗特性。

附图说明

图1为对本发明的维氏硬度(vl、vt)的计算方法进行说明的图。

图2是摩擦系数测定夹具的示意图。

具体实施方式

[维氏硬度差(vt－vl≥4)]

首先，对本发明的连接部件用导电材料的最大的特征部分即铜合金母材的维氏硬度差(vt－vl≥4)进行说明。

求得上述维氏硬度差的维氏硬度试验如下：在俯视下使压头的一个棱线平行地朝向上述母材的轧制方向，对母材表面施加4.903n(500g)的试验力并保持10秒后，解除试验力。如图1所示，因该维氏硬度试验而残留在母材表面的压痕(凹坑)1具有与母材的轧制方向平行的对角线2和与轧制方向垂直的对角线3。在将维氏硬度试验的试验力设为f(n)、将对角线2的长度设为dl(mm)、将对角线3的长度设为dt(mm)时，本发明所说的维氏硬度vl按照0.1891×(f/dl²)来计算，维氏硬度vt按照0.1891×(f/dt²)来计算。

维氏硬度差的式子(vt－vl≥4)是指：从与母材的轧制方向垂直的对角线3的长度dt求得的维氏硬度vt比从与母材的轧制方向平行的对角线2的长度dl求得的维氏硬度vl大4以上。换言之，在维氏硬度试验中，正四棱锥的压头压入至母材表面时，相对于母材的轧制方向为垂直方向的变形阻力大于相对于母材的轧制方向为平行方向的变形阻力。

通过使铜合金母材的维氏硬度差为4以上(vt－vl≥4)，从而可以使连接部件用导电材料中相对于母材的轧制方向为垂直方向的摩擦系数比相对于轧制方向为平行方向的摩擦系数低(在后述的实施例中超过0.04)。同时，可以使相对于母材的轧制方向为45°方向的摩擦系数比垂直方向的摩擦系数更低。相反，在维氏硬度差不足4(vt－vl＜4)的情况下，无法使相对于母材的轧制方向为垂直方向的摩擦系数及相对于母材的轧制方向为45°方向的摩擦系数如上述那样低。上述维氏硬度差(vt－vl)优选为6以上、更优选为8以上。

在连接部件用导电材料中，通过使铜合金母材的维氏硬度差为4以上(vt－vl≥4)，从而使相对于母材的轧制方向为垂直方向及45°方向的摩擦系数如上述那样低的理由并不明确。予以说明，本发明人推测：铜合金母材的维氏硬度差为4以上，该母材的变形阻力的方向差变大，但是影响到回流镀处理后的回流镀sn被覆层的变形(端子滑动时的翘起)容易性，其结果对摩擦系数的大小产生由如上所述的方向所致的差异。

后面将对使铜合金母材的维氏硬度差为4以上(vt－vl≥4)的方法进行叙述。

予以说明，在铜合金母材的表面配置回流镀sn被覆层、cu－sn合金被覆层、ni被覆层及基底层等的情况下，铜合金母材的维氏硬度vt及vl可以通过以下方式来测定：将配置于母材表面的回流镀sn被覆层、cu－sn合金被覆层、ni被覆层及基底层等利用蚀刻等除去，由此使铜合金母材的表面露出，并对该铜合金母材表面进行上述的维氏硬度试验。

[表面被覆层构成]

接着，对本发明的连接部件用导电材料的表面被覆层构成进行说明。予以说明，在本发明的连接部件用导电材料中，cu－sn合金被覆层中的cu含量、cu－sn合金被覆层的平均厚度、回流镀sn被覆层的平均厚度、材料表面的算术平均粗糙度ra、cu－sn合金被覆层的材料表面露出面积率、在材料表面露出的cu－sn合金被覆层的露出间隔、cu被覆层的平均厚度、ni被覆层的平均厚度、母材表面的算术平均粗糙度及母材表面的凹凸的平均间隔sm的各规定基本上与专利文献1、2相同。

(1)cu－sn合金被覆层中的cu含量

cu含量为20～70at％的cu－sn合金被覆层由以cu6sn5相为主体的金属间化合物构成。cu6sn5相与形成回流镀sn被覆层的sn或sn合金相比非常硬，若将其部分地露出形成在材料的最外表面，则能够抑制在端子插拔时由于回流镀sn被覆层翘起所致的变形阻力和对粘着进行剪切的剪切阻力，能够使摩擦系数非常低。进而，在本发明中，由于cu6sn5相部分性地突出于回流镀sn被覆层表面，因此在端子插拔或振动环境下等的电接点部的滑动·微滑动时以硬质的cu6sn5相承受接压力，可以更多地降低回流镀sn被覆层彼此的接触面积。因此，可以进一步降低摩擦系数，并且由微滑动所致的回流镀sn被覆层的摩耗和氧化也减少。另一方面，虽然cu3sn相更硬，但cu含量比cu6sn5相多，因此在使其部分性地露出于回流镀sn被覆层表面的情况下，由时间推移、腐蚀等所致的材料表面的cu的氧化物量等变多。因此，cu3sn相容易使接触电阻增加，难以维持电连接的可靠性。另外，由于cu3sn相比cu6sn5相脆，因此存在成形加工性等差的问题点。因此，将cu－sn合金被覆层的构成成分规定成cu含量为20～70at％的cu－sn合金。在该cu－sn合金被覆层中可以包含一部分cu3sn相，也可以包含基底镀层、母材及sn镀层中的成分元素等。但是，cu－sn合金被覆层的cu含量低于20at％时，粘着力增加而难以使摩擦系数变低，而且耐微滑动磨耗性也降低。另一方面，若cu含量超过70at％，则因时间推移和腐蚀等而难以维持电连接的可靠性，成形加工性等也变差。因此，将cu－sn合金被覆层中的cu含量规定为20～70at％。更理想的是45～65at％。

(2)cu－sn合金被覆层的平均厚度

在本发明中，将cu－sn合金被覆层的平均厚度定义为cu－sn合金被覆层中所含的sn的面密度(单位：g/mm²)除以sn的密度(单位：g/mm³)所得的值。下述实施例记载的cu－sn合金被覆层的平均厚度的测定方法为依据该定义的方法。在cu－sn合金被覆层的平均厚度不足0.2μm时，尤其在如本发明那样使cu－sn合金被覆层部分性地露出于材料表面的情况下，由高温氧化等的热扩散所致的材料表面的cu的氧化物量变多。其结果为：使接触电阻容易增加，难以维持电连接的可靠性。另一方面，在平均厚度超过3.0μm的情况下，在经济上不利，生产率也差，由于很厚地形成较硬的层而使成形加工性等也差。因此，将cu－sn合金被覆层的平均厚度规定为0.2～3.0μm。更理想的是0.3～1.0μm。

(3)回流镀sn被覆层的平均厚度

在本发明中，将回流镀sn被覆层的平均厚度定义为回流镀sn被覆层中所含的sn的面密度(单位：g/mm²)除以sn的密度(单位：g/mm³)所得的值。下述实施例记载的回流镀sn被覆层的平均厚度测定方法是依据该定义的方法。在回流镀sn被覆层的平均厚度不足0.2μm时，因热扩散而扩散至回流镀sn被覆层表面的cu的量变多，因此回流镀sn被覆层表面的cu的氧化物量变多，使接触电阻容易增加。另外，耐腐蚀性也变差，因此难以维持电连接的可靠性。另一方面，在平均厚度超过5.0μm的情况下，在经济上不利，生产率也差。因此，将回流镀sn被覆层的平均厚度规定为0.2～5.0μm。更理想的是0.5～3.0μm。

(4)材料表面的算术平均粗糙度ra

在本发明的连接部件用导电材料的表面全部方向的算术平均粗糙度ra不足0.15μm的情况下，cu－sn合金被覆层的材料表面突出高度整体变低，电接点部的滑动·微滑动时以硬质的cu6sn5相承受接压力的比例变小。因此，尤其难以降低由微滑动所致的回流镀sn被覆层的摩耗量。另一方面，在本发明的连接部件用导电材料的表面在任一方向的算术平均粗糙度ra超过3.0μm的情况下，由于高温氧化等热扩散而使材料表面的cu的氧化物量变多，容易使接触电阻增加，难以维持电连接的可靠性。因此，材料表面的表面粗糙度被规定为：至少一个方向的算术平均粗糙度ra为0.15μm以上，并且全部方向的算术平均粗糙度ra为3.0μm以下。更理想的是0.2～2.0μm。予以说明，在本发明中，在相对于铜合金母材的轧制方向为垂直方向的算术平均粗糙度ra最大。因此，若相对于铜合金母材的轧制方向为垂直方向的算术平均粗糙度ra为3.0μm以下，则可以视为全部方向的算术平均粗糙度ra为3.0μm以下。

(5)cu－sn合金被覆层的材料表面露出面积率

在本发明中，按照材料的每单位表面积上露出的cu－sn合金被覆层的表面积乘以100所得的值来计算cu－sn合金被覆层的材料表面露出面积率。cu－sn合金被覆层的材料表面露出面积率低于3％时，回流镀sn被覆层彼此的粘着量增加，进而端子插拔时的接触面积增加，因此难以使摩擦系数降低，耐微滑动磨耗性也降低。另一方面，在材料表面露出面积率超过75％的情况下，由于时间推移和腐蚀等而使材料表面的cu的氧化物量等变多，容易使接触电阻增加，难以维持电连接的可靠性。因此，将cu－sn合金被覆层的材料表面露出面积率限定为3～75％。更理想的是10～50％。

(6)cu－sn合金被覆层的平均材料表面露出间隔

在本发明中，将cu－sn合金被覆层的平均材料表面露出间隔定义为：横穿描绘于材料表面的直线的cu－sn合金被覆层的平均宽度(沿着上述直线的长度)与回流镀sn被覆层的平均宽度相加得到的值。在cu－sn合金被覆层的平均材料表面露出间隔低于0.01m时，由于高温氧化等热扩散而使材料表面的cu的氧化物量变多，容易使接触电阻增加，难以维持电连接的可靠性。另一方面，在平均材料表面露出间隔超过0.5mm的情况下，有时难以得到特别是用于小型端子时的低摩擦系数。通常，如果端子为小型，则凹槽(indent)和凸缘(rib)等电连接部(插拔部)的接触面积变小，因此在插拔时仅回流镀sn被覆层彼此的接触概率增加。由此使粘着量增加，因此难以得到低摩擦系数。因此，期望使cu－sn合金被覆层的平均材料表面露出间隔在至少一个方向(特别是轧制垂直方向)为0.01～0.5mm。更期望使cu－sn合金被覆层的平均材料表面露出间隔在全部方向为0.01～0.5mm。由此，在插拔时仅回流镀sn被覆层彼此的接触概率降低。更理想的是在全部方向为0.05～0.3mm。

(7)在回流镀sn被覆层表面露出的cu－sn合金被覆层的厚度

在如本发明那样使cu－sn合金被覆层的一部分露出于回流镀sn被覆层表面的情况下，根据制造条件不同而产生在回流镀sn被覆层表面露出的cu－sn合金被覆层的厚度与上述cu－sn合金被覆层的平均厚度相比极薄的情况。予以说明，在本发明中，将在回流镀sn被覆层表面露出的cu－sn合金被覆层的厚度定义为通过截面观察测定得到的值(与所述cu－sn合金被覆层的平均厚度测定方法不同)。当在回流镀sn被覆层表面露出的cu－sn合金被覆层的厚度不足0.2μm的情况下，尤其在如本发明那样在材料表面部分性地露出形成cu－sn合金被覆层的情况下，由高温氧化等的热扩散所致的材料表面的cu的氧化物量变多，并且耐腐蚀性也降低。因此，使接触电阻容易增加，难以维持电连接的可靠性。因此，理想的是将在回流镀sn被覆层表面露出的cu－sn合金被覆层的厚度设为0.2μm以上。更理想的是0.3μm以上。

(8)cu被覆层的平均厚度

在使用像黄铜、红铜那样的含zn的cu合金作为母材的情况等下，可以在母材与cu－sn合金被覆层之间具有cu被覆层。该cu被覆层是在回流镀处理后cu镀层残留形成的层。众所周知，cu被覆层对抑制zn、其它母材构成元素向材料表面扩散起作用，并且使钎焊性得到改善。若cu被覆层过厚，则成形加工性等劣化，经济性也差，因此，cu被覆层的厚度优选为3.0μm以下。

在cu被覆层中可以少量混入母材中所含的成分元素等。另外，在cu被覆层由cu合金构成的情况下，作为除cn合金的cn以外的构成成分，可列举sn、zn等。理想的是：在sn的情况下，sn不足50质量％，其他元素不足5质量％。

(9)基底层(ni被覆层等)的平均厚度

在母材与cu－sn合金被覆层之间(无cu被覆层的情况)或者母材与cu被覆层之间可以形成ni被覆层。已知ni被覆层抑制cu或母材构成元素向材料表面的扩散，抑制在高温长时间使用后的接触电阻的上升，并且抑制cu－sn合金被覆层的生长，防止回流镀sn被覆层的消耗，另外还提高耐二氧化硫腐蚀性。但是，在ni被覆层的平均厚度不足0.1μm的情况下，因ni被覆层中的凹坑缺陷增加等而无法充分发挥上述效果。另外，ni被覆层本身向材料表面的扩散受到cu－sn合金被覆层或cu被覆层的抑制。由此，形成有ni被覆层的连接部件用材料特别适合于要求耐热性的连接部件。若ni被覆层过厚，则成形加工性等劣化，经济性也差，因此ni被覆层的厚度优选为3.0μm以下。因此，ni被覆层的平均厚度优选为0.1～3.0μm，更优选下限为0.2μm、上限为2.0μm。

在ni被覆层中可以少量混入母材中所含的成分元素等。另外，在ni被覆层由ni合金构成的情况下，作为除ni合金的ni以外的构成成分，可列举cu、p、co等。理想的是：cu为40质量％以下，p、co为10质量％以下。

可以代替ni被覆层而使用co被覆层或fe被覆层作为基底层。co被覆层由co或co合金构成，fe被覆层由fe或fe合金构成。

co被覆层或fe被覆层与ni被覆层同样会抑制母材构成元素向材料表面扩散。因此，抑制cu－sn合金层的生长而防止sn层的消耗，在高温长时间使用后抑制接触电阻的上升，并且对于得到良好的焊料浸润性发挥作用。但是，在co被覆层或fe被覆层的平均厚度不足0.1μm的情况下，与ni被覆层同样会因co被覆层或fe被覆层中的凹坑缺陷增加等而无法充分发挥上述效果。另外，若co被覆层或fe被覆层的平均厚度变厚而超过3.0μm，则与ni被覆层同样地使上述效果饱和，并且使在弯曲加工中产生破裂等对端子的成形加工性降低，生产率和经济性也变差。因此，在代替ni被覆层而使用co被覆层或fe被覆层作为基底层的情况下，co被覆层或fe被覆层的平均厚度为0.1～3.0μm。优选使co被覆层或fe被覆层的平均厚度的下限为0.2μm、上限为2.0μm。

另外，可以使用ni被覆层、co被覆层、fe被覆层中的任一者或两者作为基底层。此时，优选在母材表面与ni被覆层之间或者上述ni被覆层与cu－sn合金层之间形成co被覆层或fe被覆层。基于与基底层仅为1层的情况相同的理由，2层的基底层(ni被覆层、co被覆层、fe被覆层中的任两者)的合计平均厚度为0.1～3.0μm。优选使该合计的平均厚度的下限为0.2μm、上限为2.0μm。

[连接部件用导电材料的制造方法]

本发明的连接部件用导电材料基本上可以利用日本专利文献1、2中记载的制造方法进行制造。

首先，使由铜合金板条构成的母材(铜合金母材)的表面粗面化，形成至少一个方向的算术平均粗糙度ra为0.3μm以上、全部方向的算术平均粗糙度ra为4.0μm以下的表面粗糙度。期望是使所述母材的表面在至少一个方向的凹凸的平均间隔sm为0.01～0.5mm的表面粗糙度。

在母材的表面的粗面化时，在最终(终加工)冷轧中使用利用喷丸或机械研磨(抛光研磨、刷子研磨等)等进行粗面化后的工作辊。也可以在使用粗面化后的工作辊的最终冷轧之前或之后利用机械研磨(抛光研磨、刷子研磨等)对母材的表面进行粗面化。

利用使用粗面化的工作辊的最终冷轧，将母材的表面进行粗面化，并且通过选择适合的轧制条件，从而可以使母材的维氏硬度差为4以上(vt－vl≥4)。因此，增大工作辊的辊径、减小轧制润滑油的粘度、减缓轧制速度、增大每1道次的压下率是较为有效的。另外，在将母材的表面粗糙度收容于上述范围内且在表面不产生表面粗糙、烧蚀的范围内增大轧制辊的表面粗糙度也是有效的。

通过将上述轧制条件组合而进行最终冷轧，从而可以使最终冷轧后的母材表面的维氏硬度差为4以上(vt－vl≥4)的理由并不明确。但是，本发明人推测：通过组合上述的轧制条件，从而使最终冷轧中的轧制辊与铜合金板条(母材)之间的摩擦力变大，这有助于增大最终冷轧后的铜合金母材表面的维氏硬度差(vt－vl)。

接着，在粗面化的铜合金母材的表面形成sn镀层或者依次形成cu镀层和sn镀层后，进行回流镀处理，依次形成(即配置)cu－sn合金被覆层和回流镀sn被覆层。

当在母材的表面仅形成sn镀层的情况下，cu－sn合金被覆层由母材和sn镀层形成，当在母材表面形成cu镀层和sn镀层的情况下，cu－sn合金被覆层由cu镀层和sn镀层形成。在形成cu镀层的情况下，也可以在母材与cu镀层之间形成ni镀层、co镀层及fe镀层中的1种或2种作为基底层。即使在回流镀处理后也残留的cu镀层成为cu被覆层。

当粗面化的铜合金母材表面的算术平均粗糙度ra在同母材表面的全部方向不足0.3μm的情况下，本发明的连接部件用导电材料的制造变得非常困难。具体地说，非常困难的是：使回流镀处理后的材料表面至少一个方向的算术平均粗糙度ra为0.15μm以上，并且使cu－sn合金被覆层的材料表面露出面积率为3～75％，同时使回流镀sn被覆层的平均厚度为0.2～5.0μm。另一方面，当在任一方向的算术平均粗糙度ra超过4.0μm的情况下，在熔融sn或sn合金的流动作用下难以实现回流镀sn被覆层表面的平滑化。因此，就母材的表面粗糙度而言，至少一个方向的算术平均粗糙度ra为0.3μm以上，并且全部方向的算术平均粗糙度ra为4.0μm以下。通过使母材的表面为该表面粗糙度，从而伴随熔融sn或sn合金的流动作用(回流镀sn被覆层的平滑化)而使利用回流镀处理生长的cu－sn合金被覆层的一部分材料露出至表面。对于母材的表面粗糙度，更优选使至少一个方向的算术平均粗糙度ra为0.4μm以上，并且使全部方向的算术平均粗糙度ra为3.0μm以下。

如之前所述，在回流镀处理后的材料表面露出的cu－sn合金被覆层在至少一个方向(尤其是轧制垂直方向)的平均露出间隔优选为0.01～0.5mm。利用回流镀处理形成的cu－sn合金被覆层通常反映母材的表面形态地进行生长，因此回流镀处理后的材料表面的cu－sn合金被覆层的露出间隔大致反映母材表面的凹凸的平均间隔sm。因此，在上述一个方向计算的母材表面的凹凸的平均间隔sm优选为0.01～0.5mm。更优选是0.05～0.3mm。由此，可以控制在回流镀处理后的材料表面露出的cu－sn合金被覆层的露出形态。

回流镀处理的条件为sn镀层的熔融温度～600℃×3～30秒。在sn金属的情况下，若加热温度不足230℃，则不发生熔融，为了得到不过低cu含量的cu－sn合金被覆层，加热温度优选为240℃以上。另一方面，若加热温度超过600℃，则铜合金母材软化，产生应变，并且形成过高cu含量的cu－sn合金被覆层，无法维持较低接触电阻。在加热时间低于3秒时，热传递不均匀，不能形成充分厚度的cu－sn合金被覆层，在超过30秒的情况下，材料表面的氧化进行，因此接触电阻增加，耐微滑动磨耗性也变差。

通过进行该回流镀处理，从而形成cu－sn合金被覆层，熔融sn或sn合金流动而使回流镀sn被覆层平滑化，具有0.2μm以上厚度的cu－sn合金被覆层露出至材料表面。另外，镀敷粒子变大，镀敷应力降低，不会产生晶须。在任一情况下，为了均匀地生长cu－sn合金层，期望热处理在sn或sn合金熔融的温度，以300℃以下的尽可能少的热量进行。

实施例

将zn：30质量％、余量由cu构成的厚度45mm的铜合金(黄铜)的铸块均热850℃×3小时后，进行热轧，制成15mm的板厚，在600℃以上进行淬火，接着，进行冷粗轧、再结晶退火、最终冷轧。最终冷轧使用表面经粗化后的工作辊、并在表1所示的轧制条件下实施仅1道次的轧制轧成板厚0.25mm。

[表1]

表1轧制条件

按照上述要领测定所得的铜合金条(铜合金母材)的维氏硬度(vt、vl)，求得维氏硬度差(vt－vl)。但是，在维氏硬度试验中，测定部位对各母材a～h各设定30个部位，计算30点的平均值，作为上述维氏硬度(vt、vl)。另外，按照下述要领测定母材的表面粗糙度。它们的结果如表2所示。

[母材的表面粗糙度测定]

使用接触式表面粗糙度计(株式会社东京精密；surfcom1400)，基于jisb0601－1994进行了测定。表面粗糙度测定条件如下：截止值为0.8mm、基准长度为0.8mm、评价长度为4.0mm、测定速度为0.3mm/s及触针尖端半径为5μmr。表面粗糙度的测定方向为与轧制方向垂直的方向(算术平均粗糙度ra为最大时的方向)。

【表2】

[表2]

表2铜合金母材的特性

*不满足本发明的规定的部位

对表2所示的铜合金母材(a～h)实施各个厚度的镀ni、镀cu及镀sn后，在280℃下进行10秒钟的回流镀处理，得到表3所示的试验材料no.1～8。

与专利文献1,2的实施例同样地按照下述要领对镀敷后(回流镀处理前)的试验材no.1～8测定了ni镀层、cu镀层及sn镀层的平均厚度。其结果如表3所示。

[ni镀层的平均厚度的测定]

使用荧光x射线膜厚计(seikoinstruments株式会社；sft3200)，计算回流镀处理前的试验材的镀sn层的平均厚度。测定条件为：校准曲线使用sn/ni/母材的2层校准曲线，准直器直径为予以说明，ni镀层的平均厚度在回流镀处理前后基本没有变化。

[cu镀层的平均厚度的测定]

用sem(扫描型电子显微镜)以10000倍的倍率观察用显微切片法加工的回流镀处理前的试验材的截面，通过图像解析处理计算cu镀层的平均厚度。

[sn镀层的平均厚度的测定]

使用荧光x射线膜厚计(seikoinstruments株式会社；sft3200)，计算回流镀处理前的试验材的sn镀层的平均厚度。测定条件为：校准曲线使用sn/母材的单层校准曲线或sn/ni/母材的2层校准曲线，准直器直径为

与专利文献1、2的实施例同样地按照下述要领对回流镀处理后的试验材no.1～8测定cu－sn合金被覆层及回流镀sn被覆层的平均厚度、以及表面粗糙度。另外，与专利文献1、2的实施例同样地按照下述要领对cu－sn合金被覆层测定其cu含量、表面露出面积率、平均表面露出间隔及在材料表面露出的cu－sn合金被覆层的厚度。将以上的测定结果一同示于表3中。予以说明，在表3中，在ni被覆层的平均厚度一栏直接记载镀敷后(回流镀处理前)的试验材料的ni镀层的平均厚度。

[cu－sn合金被覆层的平均厚度的测定]

首先，将试验材在以对硝基苯酚和苛性钠为成分的水溶液中浸渍10分钟，除去回流镀sn被覆层。之后，使用荧光x射线膜厚计(seikoinstruments株式会社；sft3200)对cu－sn合金被覆层中所含的sn成分的膜厚进行了测定。测定条件为：校准曲线使用sn/母材的单层校准曲线或sn/ni/母材的2层校准曲线，准直器直径为将所得到的值定义为cu－sn合金被覆层的平均厚度来计算。

[回流镀sn被覆层的平均厚度的测定]

首先，使用荧光x射线膜厚计(seikoinstruments株式会社；sft3200)对试验材的回流镀sn被覆层的膜厚和cu－sn合金被覆层中所含的sn成分的膜厚之和进行了测定。之后，在以对硝基苯酚和苛性钠为成分的水溶液中浸渍10分钟，除去回流镀sn被覆层。再度使用荧光x射线膜厚计对cu－sn合金被覆层中所含的sn成分的膜厚进行了测定。测定条件为：校准曲线使用sn/母材的单层校准曲线或sn/ni/母材的2层校准曲线，准直器直径为从所得的回流镀sn被覆层的膜厚与cu－sn合金被覆层中所含的sn成分的膜厚之和减去cu－sn合金被覆层中所含的sn成分的膜厚，由此计算回流镀sn被覆层的平均厚度。

[表面粗糙度的测定]

表面粗糙度(算术平均粗糙度ra)使用接触式表面粗糙度计(株式会社东京精密；surfcom1400)并基于jisb0601－1994进行了测定。表面粗糙度的测定条件为：截止值为0.8mm、基准长度为0.8mm、评价长度为4.0mm、测定速度为0.3mm/s及触针尖端半径为5μmr。予以说明，表面粗糙度的测定方向为与轧制方向垂直的方向(表面粗糙度为最大时的方向)。

[cu－sn合金被覆层的cu含量的测定]

首先，将试验材在以对硝基苯酚和苛性钠为成分的水溶液中浸渍10分钟，除去回流镀sn被覆层。之后，使用edx(能量色散型x射线分光分析器)并利用定量分析求得cu－sn合金被覆层的cu含量。

[cu－sn合金被覆层的表面露出面积率]

使用搭载有edx(能量色散型x射线分光分析器)的sem(扫描型电子显微镜)以200倍的倍率观察试验材料的表面。根据所得的组成图像的浓淡(污物、伤等的对比度除外)，利用图像解析测定了cu－sn合金被覆层的表面露出面积率。

[cu－sn合金被覆层的平均的表面露出间隔的测定]

使用搭载有edx(能量色散型x射线分光分析器)的sem(扫描型电子显微镜)以200倍的倍率观察试验材料的表面。从所得的组成图像，求得横穿在材料表面沿着与轧制方向垂直的方向引出的直线的cu－sn合金被覆层的平均宽度(沿着上述直线的长度)和回流镀sn被覆层的平均宽度相加得到的值的平均值，从而测定cu－sn合金被覆层的平均材料表面露出间隔。

[在表面露出的cu－sn合金被覆层的厚度的测定]

使用sem(扫描型电子显微镜)以10000倍的倍率观察用显微切片法加工的试验材的截面，通过图像解析处理计算在材料表面露出的cu－sn合金被覆层的厚度。

[表3]

按照下述的要领对回流镀处理后的试验材no.1～8进行与铜合金母材的轧制方向垂直的方向、倾斜45°的方向及平行方向的摩擦系数的评价试验。其结果如表4所示。予以说明，表4中一并记载了各试验材no.1～8的铜合金母材的维氏硬度差(vt－vl)。

[摩擦系数评价试验]

模拟嵌合型连接部件中的电接点的凹槽的形状，使用图2所示的装置进行评价。首先，将从各试验材(no.1～8)切出的板材的凸试验片4固定在水平的台5上，在其上放置从试验材no.8切出的半球加工材(外径为)的凹试验片6，使被覆层彼此接触。接着，对凹试验片6施加2.0n的载荷(锤7)按压凸试验片4,使用横型载荷测定器(aikohengineering株式会社；model－2152)，将凸试验片4沿水平方拉伸(滑动速度为80mm/min)，测定直至滑动距离5mm为止的最大摩擦力f(单位：n)。凸试验片4的滑动方向为与轧制方向垂直的方向、倾斜45°的方向以及平行方向。根据下式(1)求出摩擦系数。予以说明，8是测力传感器，箭头是滑动方向。

摩擦系数＝f/2.0···(1)

[表4]

表4导电材料的摩擦系数

*不满足本发明的规定的部位

如表2、3所示，试验材no.1～8中，铜合金母材的表面粗糙度、各被覆层的平均厚度及表面粗糙度、以及cu－sn合金被覆层的cu含量、表面露出面积率、平均的表面露出间隔及表面露出部的厚度均满足本发明的规定。另外，关于维氏硬度差，试验片1～3、5～7满足本发明的规定(vt－vl≥4)，试验片4、8不满足本发明的规定。

其结果如表4所示，试验片no.1～3、5～7中，与轧制方向垂直的方向的摩擦系数比与轧制方向平行的方向的摩擦系数低超过0.04，与轧制方向倾斜45°的方向的摩擦系数比其更低。

与此相对，试验片no.4、8中，与轧制方向垂直的方向及与轧制方向倾斜45°的方向的摩擦系数同与轧制方向平行的方向的摩擦系数相比无大幅变化。

予以说明，利用蚀刻除去回流镀处理后的试验材no.1、7的回流镀sn被覆层、cu－sn合金被覆层及ni被覆层，并按照上述要领测定铜合金母材的维氏硬度(vt、vl)，求得维氏硬度差(vt－vl)。试验材1、7中，回流镀处理后的铜合金母材的维氏硬度差(vt－vl)均为与镀敷前的铜合金母材的维氏硬度差(vt－vl)相同的值。

·方式1

其在由铜合金板条构成的母材的表面从母材侧起依次配置cu含量为20～70at％且平均厚度为0.2～3.0μm的cu－sn合金被覆层和平均厚度为0.2～5.0μm的回流镀sn被覆层，其至少一个方向的算术平均粗糙度ra为0.15μm以上，全部方向的算术平均粗糙度ra为3.0μm以下，在所述回流镀sn被覆层的表面露出并形成所述cu－sn合金被覆层的一部分，所述cu－sn合金被覆层的材料表面露出面积率为3～75％，在至少一个方向的平均的材料表面露出间隔为0.01～0.5mm，

使与施加试验力的方向平行的面即包含正四棱锥的压头的一个棱线的面平行地朝向上述母材的轧制方向，进行对上述母材表面施加4.903n的试验力并保持10秒的维氏硬度试验，在将从解除上述试验力后残留在上述母材表面的凹坑的与轧制方向平行的对角线的长度求得的维氏硬度设为vl、将从与轧制方向垂直的对角线的长度求得的维氏硬度设为vt时，vt－vl≥4。一种连接部件用导电材料，其特征在于，

·方式2

根据方式1所述的连接部件用导电材料，其特征在于，相对于轧制方向为45°方向及垂直方向的摩擦系数小于相对于轧制方向为平行方向的摩擦系数。

·方式3

根据方式1或2所述的连接部件用导电材料，其特征在于，在上述回流镀sn被覆层表面露出的上述cu－sn合金被覆层的厚度为0.2μm以上。

·方式4

根据方式1～3中任一项所述的连接部件用导电材料，其特征在于，在上述母材的表面与上述cu－sn合金被覆层之间还具有cu被覆层。

·方式5

根据方式1～3中任一项所述的连接部件用导电材料，其特征在于，在上述母材的表面与上述cu－sn合金被覆层之间还形成由ni被覆层、co被覆层、fe被覆层中的任一者构成的基底层，该基底层的平均厚度为0.1～3.0μm。

·方式6

根据方式1～3中任一项所述的连接部件用导电材料，其特征在于，在上述母材的表面与上述cu－sn合金被覆层之间还形成由ni被覆层、co被覆层、fe被覆层中的任两者构成的基底层，上述基底层的合计平均厚度为0.1～3.0μm。

·方式7

根据方式5或6所述的连接部件用导电材料，其特征在于，在上述基底层与cu－sn合金被覆层之间还具有cu被覆层。

·方式8

根据方式1～7中任一项所述的连接部件用导电材料，其特征在于，所述母材的表面至少一个方向的算术平均粗糙度ra为0.3μm以上，全部方向的算术平均粗糙度ra为4.0μm以下。

·方式9

根据方式8所述的连接部件用导电材料，其特征在于，所述母材的表面在至少一个方向的凹凸的平均间隔sm为0.01～0.5mm。

本申请主张以申请日为2015年3月23日的日本专利申请即日本特愿第2015－059759号为基础申请的优先权，随之，日本特愿第2015－059759号作为援引于本说明书中。

符号说明

1凹坑

2,3凹坑的对角线

4凸试验片

5台

6凹试验片

7锤

8测力传感器