[發明專利]導電性條材

有效

• 申請號: 201780056913.7
• 申請日: 2017-10-06
• 公開（公告）號: CN109715864B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 北河秀一;橘昭賴;奧野良和;藤井惠人;中津川達也;川田紳悟
• 申請（專利權）人: 古河電氣工業株式會社
• 主分類號: C25D7/00
• 分類號: C25D7/00;C25D5/12;C25D5/50;H01B5/02;H01H1/025;H01R13/03
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王博;龐東成

【課題】提供一種導電性條材，其在高溫環境下維持低接觸電阻，耐熱性優異，并且低插入性優異。【解決手段】一種導電性條材，該導電性條材在由Cu或Cu合金構成的導電性基材上依次具有由Ni或Ni合金構成的層、以Cu為主要成分的層、由Cu和Sn構成的合金層，其中，上述由Ni或Ni合金構成的層的厚度為0.1μm～2.0μm，上述以Cu為主要成分的層的厚度為0.01μm～0.1μm，上述由Cu和Sn構成的合金層的厚度為0.1μm～2.0μm，表面粗糙度Ra為0.05μm～1.0μm，在形成于表面的氧化物膜中包含Cu的氧化物和Sn的氧化物，氧化物膜的厚度為50nm以下，Sn的氧化物的比例(％)為90％以上，并且將該導電性條材在溫度140℃、120小時的條件下在大氣中加熱后的接觸電阻在藉由Ag探針的負荷1N的條件下為10mΩ以下。

技術領域

本發明涉及適合于車載部件、電氣電子部件、引線框、繼電器、開關、插口等的導電性條材。

背景技術

對于電觸點材料而言，一直以來利用導電性優異的銅(Cu)或銅合金，但近年來接點特性不斷提高，直接使用銅或銅合金的案例減少。制造并利用了在銅或銅合金上進行各種表面處理而得到的材料來代替上述現有的材料。特別是作為電觸點材料，在電觸點部通用在銅或銅合金上鍍覆有錫(Sn)或Sn合金的構件。

已知該鍍覆材料作為具備導電性基材的優異的導電性和強度以及鍍層的優異的電連接性、耐腐蝕性和焊接性的高性能導電體，其被廣泛用于電氣/電子設備中使用的各種端子、連接器等。對于該鍍覆材料，通常為了防止銅等導電性基材的合金成分擴散至上述鍍層中，在導電性基材上進行具有阻隔功能的鎳(Ni)、鈷(Co)等的基底鍍覆。

將該鍍覆材料用作端子的情況下，例如在汽車的發動機室內等高溫環境下，端子表面的Sn鍍層的Sn由于易氧化性而在Sn鍍層的表面形成氧化覆膜。該氧化覆膜脆，因而在端子連接時發生破裂，其下的未氧化Sn鍍層露出，從而得到良好的電連接性。

但是，作為近年來的電觸點材料的使用環境，在高溫環境下使用的案例增多。例如在汽車的發動機室內的傳感器用接點材料等在100℃～200℃等高溫環境下使用的可能性增高。因此，要求在比以往民用設備中設想的使用溫度高的溫度下的接點特性等的可靠性。特別是作為影響接點特性的可靠性的原因，在高溫下，由于導電性基材成分的擴散和表面氧化，使得最表層處的接觸電阻增大，這成為問題。

另外，作為為了提高車輛的裝配性而降低插入力的嘗試，采取了使硬的Cu與軟的Sn的合金層擴散的方式。但是，由于存在于表面的Cu的氧化而使接觸電阻變差，這成為問題。因此，對于抑制該導電性基材成分的擴散和防止氧化進行了各種研究。

在專利文獻1中，通過以特定的層厚分別具有形成于由特定的銅合金(Cu-Ni-Sn-P合金)構成的母材上的作為擴散阻隔層的Ni或Ni合金層(下文中簡稱為Ni層)、作為擴散阻隔層的上層而以擴散阻隔層狀形成的作為中間層的Cu-Sn合金層、作為最表層的Sn或Sn合金層(下文中簡稱為Sn層)(這三個層是導電性的表面被覆層)，由此維持了長期的接觸可靠性。

這樣，在專利文獻1中，作為維持連接用端子的長期接觸可靠性的方法，使用了Cu-Sn合金中間層作為擴散阻隔層。雖然對Cu-Sn合金中間層的種類進行了規定，但對形成于表面的氧化物膜(Cu₂O膜)的規定及其控制未進行記載。在專利文獻1中，規定了Sn層/Cu-Sn層/Ni層的構成和它們的厚度，也規定了氧化物中的Cu₂O膜不存在于表面附近。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-151570

發明內容

發明所要解決的課題