[發明專利]金屬體、嵌合型連接端子以及金屬體的形成方法

在審

• 申請號: 202080097060.3
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN115151683A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 巖本博之;宗形修;鶴田加一;中村勝司;近藤茂喜;土屋政人
• 申請（專利權）人: 千住金屬工業株式會社
• 主分類號: C25D5/12
• 分類號: C25D5/12;C25D5/18;C25D7/00;H01R13/03
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

提供：由外部應力引起的晶須的產生被抑制且可以容易地制造的金屬體、嵌合型連接端子、和金屬體的形成方法。金屬體是在以Cu作為主成分的金屬基材上形成有以Ni作為主成分的阻隔層、且在阻隔層的正上方形成有以Sn作為主成分的金屬鍍覆層而成的。在金屬體的截面中，金屬鍍覆層中的含有Sn和Cu的金屬間化合物的面積相對于金屬鍍覆層的截面積的比率、即面積率為20％以下。

技術領域

本發明涉及晶須的產生被抑制的金屬體、嵌合型連接端子以及金屬體的形成方法。

背景技術

近年來，在電子部件的小型化的推進過程中，連接器那樣的嵌合型連接端子存在隨著間距變窄、電極面積變小的傾向。例如，對于FPC(撓性印制電路(Flexible PrintedCircuit))、FFC(撓性扁平電纜(Flexible Flat Cable))中使用的連接器而言，隨著電極面積變小，在與觸頭的接點部施加的壓力相對變大。

另一方面，從抑制氧化的觀點出發，迄今為止，會對用于連接器等的電極施加以Sn作為主成分的鍍Sn層。凸形連接器嵌合于凹型連接器時，會由于與觸頭部分發生接觸從而對鍍Sn層施加壓力，有時會自鍍Sn層中應力集中的部位產生晶須。鍍Sn層中產生的晶須為Sn的針狀晶體，其在間距窄的FPC/FFC用連接器中成為短路產生的原因。另外，關于晶須，除了如前述那樣由于來自外部的壓力而產生的晶須之外，還可以列舉出各種原因。例如，有時會由于形成鍍Sn層時金屬間化合物生長而導致體積膨脹，基于在鍍Sn層的內部產生的壓縮應力而導致晶須產生。

因此認為，在對鍍Sn層施加外部應力的情況下，會自壓縮應力集中的部位產生晶須。為了不使應力集中于鍍Sn層的內部，例如可以在鍍Sn層的內部抑制金屬間化合物的生長。

專利文獻1中進行了抑制金屬間化合物在鍍Sn層中的生長的研究。該文獻中，為了抑制Cu的擴散而改善耐熱性，公開了一種導電材料，其在無加工變質層的、由Cu或Cu合金所形成的基材的表面依次形成有具有Ni層和Cu-Sn層的中間層和鍍Sn層。該文獻中記載的導電材料中，由于沒有基材的加工變質層，因此，Ni層可以在基材上外延生長，Ni層的平均晶粒直徑大至1μm以上。另外，該文獻的0008段中記載了如下內容：Cu將Ni層的晶界作為擴散路徑而發生擴散，因此，通過增大Ni的晶粒直徑，擴散路徑減少，使Ni層作為阻隔層發揮功能。進而鑒于該文獻中記載的鍍覆處理的條件，認為層疊于基材的各層是使用直流電鍍法而形成的。

另一方面，進行了改變一直以來所進行的鍍層的形成方法來抑制外部應力晶須的研究。專利文獻2中公開了一種使用脈沖電鍍法來抑制晶須的技術。該文獻中記載了如下方案：在脈沖電鍍法中，通過調整通電時間與停止時間的比率，從而在鍍Sn層上形成不連續面，通過該不連續面妨礙Sn原子的移動，抑制晶須的生長。

另外，專利文獻3中公開了利用使電流流動的方向周期性地反轉的PR電鍍法來抑制晶須的產生的技術。該文獻中記載了如下方案：通過調整正向電流與逆向電流的各通電時間和電流密度，從而抑制晶須的產生。另外，還記載了電流密度如果超過3A/dm²，則晶須產生的程度變多。

專利文獻4中公開了如下技術：在PR電鍍法中，如果在逆向電流的通電時間為正向電流的20％以上的條件下進行通電，則可以防止在鍍覆覆膜表面產生的針狀或絲狀的異常析出。該文獻中還記載了鍍覆電流密度為5A/dm²以下，推薦為4.5A/dm²。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-122403號公報

專利文獻2：日本特開2006-307328號公報

專利文獻3：日本特開昭63-118093號公報

專利文獻4：日本特開2004-204308號公報

發明內容

發明要解決的問題