[發明專利]Sn鍍覆材料及其制造方法

在審

• 申請號: 202011428605.2
• 申請日: 2015-02-25
• 公開（公告）號: CN112593266A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 村田達則;小谷浩隆;遠藤秀樹;菅原章;園田悠太;加藤哲男;大住英樹;豊泉隼
• 申請（專利權）人: 同和金屬技術有限公司;矢崎總業株式會社
• 主分類號: C25D5/12
• 分類號: C25D5/12;C25D5/50;C25D3/12;C25D3/30;C25D3/38;H01R13/03
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張佳鑫;董慶

在由銅或銅合金構成的基材(10)的表面實施了Sn鍍覆的鍍Sn材料中，基材(10)的表面形成由Ni和Cu?Ni中的至少一方構成的基底層(12)，該基底層(12)的表面形成通過由大量的Cu?Sn類合金的結晶粒構成的Cu?Sn類合金層(14)、和最外表面的位于相鄰的Cu?Sn類合金的結晶粒間的凹部內的Sn層(16)構成的最外層，最外表面中Sn層(16)所占的面積率為20～80％，Sn層(16)的最大厚度小于Cu?Sn類合金的結晶粒的平均粒徑。

技術領域

本發明涉及Sn鍍覆材料及其制造方法，特別涉及用作可插拔的連接端子等的材料的Sn鍍覆材料及其制造方法。

背景技術

以往，作為可插拔的連接端子的材料，使用在銅和銅合金等導體原料的最外層實施了鍍Sn的Sn鍍覆材料。特別地，Sn鍍覆材料的接觸電阻小，從接觸可靠性、耐腐蝕性、錫焊性、經濟性等方面考慮，一直用作以下產品的材料：汽車，移動電話、計算機等信息通訊機器，機器人等工業機器的控制基板，連接器、引線框、繼電器、開關等端子和匯流條。

作為這種Sn鍍覆材料，提出了下述實施了鍍覆的銅或銅合金：在銅或銅合金的表面上形成有Ni或Ni合金層、最外表面側形成有Sn或Sn合金層、Ni或Ni合金層與Sn或Sn合金層之間形成有1層以上的以Cu和Sn為主成分的中間層或以Cu、Ni和Sn為主成分的中間層、這些中間層中的至少一層中間層含有Cu含量在50重量％以下且Ni含量在20重量％以下的層(例如，參照日本專利特開2003-293187號公報)。

另外，提出了下述連接部件用導電材料：在由Cu帶板構成的母材的表面依次形成有Cu含量為20～70at％且平均厚度為0.2～3.0μm的Cu-Sn合金被覆層和平均厚度為0.2～5.0μm的Sn被覆層，其表面經回流處理(日文：リフロー処理)，至少一個方向上的算術平均粗糙度Ra在0.15μm以上且所有方向上的算術平均粗糙度Ra在3.0μm以下，Sn被覆層的表面形成一部分露出的Cu-Sn合金被覆層，Cu-Sn合金被覆層的材料表面露出面積率為3～75％(例如，參照日本專利特開2006-183068號公報)。

但是，日本專利特開2003-293187號公報的Sn鍍覆材料雖然錫焊性、抗晶須性(日文：耐ウィスカ性)以及耐熱可靠性和成形加工性良好，但是如果該Sn鍍覆材料用作可插拔的連接端子等的材料，則存在連接端子插入時插入力變高的問題。另外，日本專利特開2006-183068號公報的Sn鍍覆材料為了使用作可插拔的連接端子等的材料時的插入力變低，需在基材的表面粗糙化后再實施鍍覆，因此制造成本變高。

發明內容

于是，本發明鑒于上述以往的問題點，目的在于提供作為可插拔的連接端子等電氣元件的材料使用時的插入力低的Sn鍍覆材料和以低成本制造該Sn鍍覆材料的方法。

本發明者為解決上述問題進行了仔細研究，結果發現在由銅或銅合金構成的基材的表面實施了Sn鍍覆的Sn鍍覆材料中，基材表面形成由Ni和Cu-Ni合金中的至少一方構成的基底層，該基底層的表面形成通過由大量的Cu-Sn類合金的結晶粒構成的Cu-Sn類合金層、和最外表面的位于相鄰的Cu-Sn類合金的結晶粒間的凹部內的Sn層構成的最外層，通過使最外表面中Sn層所占的面積率為20～80％且Sn層的最大厚度小于Cu-Sn類合金的結晶粒的平均粒徑，能夠以低成本制造作為可插拔的連接端子等電氣元件的材料使用時的插入力低的Sn鍍覆材料，從而完成了本發明。

即，本發明的Sn鍍覆材料是在由銅或銅合金構成的基材的表面實施了Sn鍍覆的Sn鍍覆材料，該材料的特征是，基材的表面形成由Ni和Cu-Ni合金中的至少一方構成的基底層，該基底層的表面形成通過由大量的Cu-Sn類合金的結晶粒構成的Cu-Sn類合金層、和最外表面的位于相鄰的Cu-Sn類合金的結晶粒間的凹部內的Sn層構成的最外層，最外表面中Sn層所占的面積比率為20～80％，Sn層的最大厚度小于Cu-Sn類合金的結晶粒的平均粒徑。