银被覆材料及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及银被覆材料及其制造方法，具体涉及适合作为连接器（connector)、开 关、端子以及电子部件触点部件的银被覆材料。
【背景技术】
[0002] 作为电子设备用连接部件的连接器、开关，较多地使用在黄铜或磷青铜的表面施 加了铜或镍的基底镀层、进而在基底镀层上施加了镀银层的材料。由于银是电和热的良导 体，因此银如上述那样被用作为连接器、开关或引线框等的镀层。
[0003] 近年来，已知在便携式电话、遥控器中使用的开关，反复进行的开关动作的次数 多，通过在短期间反复进行较多的开关动作，镀银层被削减，接触电阻上升。
[0004] 为了防止这样的现象，以往通过使镀银层的膜厚增厚来应对，但对电子部件的降 低成本的要求逐年严格，将镀银层薄膜化的制品标准正在增加。因此，当务之急是研究镀银 层的耐磨性提高。
[0005] -般而言，提高被膜的硬度对耐磨性的提高是有效的，曾进行了向银中添加 Sb等 硬化剂来提高被膜硬度的尝试，但反而被膜变脆，耐磨性发生劣化。
[0006] 另外，在专利文献1中公开了一种可动触点部件用银被覆材料，其在由铜或铜合 金、或者铁或铁合金构成的导电性基材上依次层叠有由镍、镍合金、钴、钴合金中的任一种 构成的基底层、由铜或铜合金、锡或锡合金中的任一种构成的中间层、以及由银或银合金构 成的最表层，在所述中间层与最表层之间存在作为第2中间层的中间氧化物层。中间氧化 物层是中间层的金属氧化物的层，通过使所述中间层与最表层之间存在中间氧化物层，具 有阻止中间层成分向表面扩散而在表面层中变为氧化物、防止接触电阻上升的效果，还具 有抑制表面的银层剥离的效果。所述中间氧化物层通过在形成了最表层后在温度250°C的 大气中加热5~60分钟来形成。
[0007] 在先技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2012-49041号公报
【发明内容】
[0010] 本发明的目的是提供一种银被覆材料，其例如即使作为在反复进行开关的条件下 长期使用的开关的可动触点和/或固定触点使用，表面的银或银合金层也不会被削减，而 且接触电阻也不会上升，耐磨性优异。
[0011] 本发明人等进行了专心研究的结果发现：在导电性基材上通过镀敷形成至少包含 银或银合金的层来作为最表层，并在特定的加热条件下进行加热处理，由此可解决上述课 题，从而完成了本发明。
[0012] SP，本发明如下。
[0013] (1) -种银被覆材料，是在导电性基材上具有至少包含银或银合金的层来作为最 表层的银被覆材料，其特征在于，耐磨损试验中的被膜削减量小于40mg，并且初始的接触电 阻和在下列条件下进行滑动磨损试验后的接触电阻小于ΙΟπιΩ，
[0014] 滑动磨损试验条件：
[0015] 〔载荷〕1.6N;
[0016] 〔滑动范围〕0.2mm;
[0017] 〔滑动速度〕lmm/s ;
[0018] 〔次数〕5万次。
[0019] (2)根据上述（1)所述的银被覆材料，其特征在于，所述耐磨损试验中的被膜削减 量小于30mg。
[0020] (3)根据上述⑴或⑵所述的银被覆材料，其特征在于，所述耐磨损试验依照JIS H8682,在载荷500gf (磨削面积12mmX31mm)、#1500金刚砂研磨纸、200次往复的条件下进 行。
[0021] (4)根据上述⑴~⑶的任一项所述的银被覆材料，其特征在于，在所述至少包 含银或银合金的层中包含含银或银合金的柱状结构晶体。
[0022] (5)根据上述⑴~⑷的任一项所述的银被覆材料，其特征在于，在所述至少包 含银或银合金的层中的、银或银合金的晶体的平均晶体粒径为0. 2 μ m以上且0. 5 μ m以下。
[0023] (6) -种银被覆材料，是在导电性基材上具有至少包含银或银合金的层来作为最 表层的银被覆材料，其特征在于，是通过镀敷而形成所述包含银或银合金的层，并在200~ 500 °C下热处理1~299秒钟而成的。
[0024] (7)根据上述（6)所述的银被覆材料，其特征在于，在所述至少包含银或银合金的 层中包含含银或银合金的柱状结构晶体。
[0025] (8)根据上述（6)或（7)所述的银被覆材料，其特征在于，所述至少包含银或银合 金的层中的、银或银合金的晶体的平均晶体粒径为〇. 2 μπι以上且0. 5 μπι以下。
[0026] (9)根据上述（6)~⑶的任一项所述的银被覆材料，其特征在于，所述热处理在 250~450 °C下进行1~59秒钟。
[0027] (10)根据上述（6)~（9)的任一项所述的银被覆材料，其特征在于，所述热处理在 270~450 °C下进行1~30秒钟。
[0028] (11)根据上述（6)~（10)的任一项所述的银被覆材料，其特征在于，所述热处理 在300~450 °C下进行1~10秒钟。
[0029] (12) -种开关，其特征在于，作为开关的可动触点和/或固定触点使用了上述 (1)~（11)的任一项所述的银被覆材料。
[0030] (13) -种银被覆材料的制造方法，所述银被覆材料是上述⑴~（11)的任一项所 述的在导电性基材上具有至少包含银或银合金的层来作为最表层的银被覆材料，所述制造 方法的特征在于，具有通过镀敷而形成所述包含银或银合金的层，并在200~500°C下热处 理1~299秒钟的工序。
[0031] (14)根据上述（13)所述的银被覆材料的制造方法，其特征在于，所述热处理在 250~450 °C下进行1~59秒钟。
[0032] (15)根据上述（13)或（14)所述的银被覆材料的制造方法，其特征在于，所述热处 理在270~450 °C下进行1~30秒钟。
[0033] (16)根据上述（13)~（15)的任一项所述的银被覆材料的制造方法，其特征在于， 所述热处理在300~450 °C下进行1~10秒钟。
[0034] 根据本发明，能够提供一种银被覆材料，其例如即使作为在反复进行开关的条件 下长期使用的开关的可动触点和/或固定触点使用，表面的银或银合金层也不会被削减， 而且接触电阻也不会上升，耐磨性优异。
【附图说明】
[0035] 图1是实施例1的银被覆材料的截面S頂像照片。
[0036] 图2是比较例1的银被覆材料的截面S頂像照片。
[0037] 图3是比较例3的银被覆材料的截面S頂像照片。
【具体实施方式】
[0038] 本发明的银被覆材料，是在导电性基材上具有至少包含银或银合金的层来作为最 表层的银被覆材料，其特征在于，耐磨损试验中的被膜削减量小于40mg，并且初始的接触电 阻和在下列条件下进行滑动磨损试验后的接触电阻小于ΙΟπιΩ。
[0039] 滑动磨损试验条件：
[0040] 〔载荷〕I. 6Ν ;
[0041] 〔滑动范围〕0.2mm;
[0042] 〔滑动速度〕lmm/s ;
[0043] 〔次数〕5万次。
[0044] 另外，本发明的银被覆材料，是在导电性基材上具有至少包含银或银合金的层来 作为最表层的银被覆材料，其特征在于，通过镀敷而形成所述包含银或银合金的层，并在 200~500°C下热处理了 1~299秒钟。
[0045] 作为所述导电性基材，是具有导电性、弹簧特性、耐久性等的材料，在本发明中，优 选由铜或铜合金、铁或铁合金构成。作为优选使用的铜合金，可列举青铜、磷青铜、黄铜、钛 铜、铜镍硅（科森）合金、铍铜等。作为优选使用的铁合金，可列举不锈钢（SUS)、42合金等。
[0046] 作为所述包含银或银合金的最表层中的银合金，Ag-Sn合金、Ag-Cu合金、Ag-In合 金、Ag-Se合金等触点特性良好，能够很适合地使用。银合金优选银的含量超过50质量％ 的银合金。
[0047] 所述包含银或银合金的最表层，可使用公知的镀银液或镀银合金液通过镀敷来形 成。作为镀液，没有特别的限制，但优选以氰化物为配位化合物的镀液。也可以在使用了所 述以氰化物为配位化合物的镀液的镀敷之前进行触击镀银。通过镀敷形成包含银或银合金 的最表层，由此能够以低成本简便地形成。
[0048] 最表层的厚度优选为0· 05~5 μπι，更优选为0· 1~2 μπι，进一步优选为0· 2~ 2 μ m〇
[0049] 本发明的银被覆材料，也可以在基材与包含银或银合金的最表层之间具有基底 层。作为基底层，可列举镀Ni层、镀铜层、镀钴层。这些镀层能够采用公知的镀液以及镀敷 条件来形成。
[0050] 作为形成基底镀Ni层的镀液，优选氨基磺酸类（sulfamine)浴。
[0051 ] 作为形成基底镀铜层的镀液，优选氰化铜浴。
[0052] 本发明的银被覆材料，优选为在导电性基材上具有包含银或银合金的最表层的材 料、以及在导电性基材与包含银或银合金的最表层之间具有作为基底层的镀铜层或镀镍层 的材料。
[0053] 本发明的银被覆材料，是在形成最表层后在200~500°C下热处理1~299秒钟而 成的。优选的是，在上述温度范围内的低的温度下延长处理时间，在上述温度范围内的高的 温度下缩短处理时间。从生产率的观点来看，优选在250~450°C下热处理1~59秒钟， 更优选在270~450°C下热处理1~30秒钟，特别优选在300~450°C下热处理1~10秒 钟。
[0054] 当在本条件范围内进行热处理时，最表层的球状的银或银合金的晶粒生长，平均 晶体粒径变大到0. 2 μ m以上，且在镀层厚度方向成为柱状，由此最表层包含含银或银合金 的柱状结构晶体。其结果，判明表面的耐磨性大大提高。所述最表层更优选平均晶体粒径 为0. 2 μ m以上且0. 5 μ m以下、并且包含柱状结构晶体。从本条件来看，在温度低的情况和 /或时间短的情况下晶体不生长，看不到耐磨性的提高。相反地，从本条件来看，在温度高的 情况和/或时间长的情况下晶体生长，因此能看到耐磨性的提高，但当平均晶体粒径超过 0. 5 μπκ相对于镀层厚度方向变为横长、成为层状时，看不到像包含在镀层厚度方向上为柱 状的柱状结构晶体的情况那样的显著的耐磨性的提高。上述晶粒的形状是在对热处理后的 镀覆基板进行了 FIB(聚焦离子束）加工后通过镀层厚度方向的截面SBH象来观察的。
[0055] 另外，由于银难以氧化，因此在本条件范围的热处理中接触电阻不会上升，但从本 条件来看，在热处理的温度高的情况和/或热处理时间长的情况下，通过表面氧化，初始接 触电阻上升。
[0056] 所述热处理，是以使最表层的银的晶粒生长、形成为柱状为目的，而不是以氧化物 层的形成为目的，因此也可以在惰性气体气氛中进行热处理。但是，在大气中进行热处理较 容易，因而优选。
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