镀锡铜端子材及端子以及电线末端部结构转让专利

申请号 : CN201680064882.5

文献号 : CN108352639B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 久保田贤治樽谷圭荣中矢清隆

申请人 : 三菱综合材料株式会社

摘要 :

在由铜或铜合金构成的基材(2)上,依次层叠有含有锌及镍的锌镍合金层(4)和由锡合金构成的锡层(5),锌镍合金层(4)的厚度为0.1μm以上且5μm以下、镍含有率为5质量%以上且50质量%以下,锡层(5)的锌浓度为0.6质量%以上且15质量%以下,在锡层(5)之上且在最表面的氧化物层(6)之下形成有锌浓度为5at%以上且40at%以下、厚度以SiO2换算为1nm以上且10nm以下的金属锌层(7)。

权利要求 :

1.一种镀锡铜端子材,其特征在于,在由铜或铜合金构成的基材上,依次层叠有含有锌及镍的锌镍合金层和由锡合金构成的锡层,所述锌镍合金层的厚度为0.1μm以上且5μm以下、镍含有率为5质量%以上且35质量%以下,所述锡层的锌浓度为0.6质量%以上且15质量%以下,在所述锡层之上且在最表面的氧化物层之下形成有金属锌层,在所述锡层扩散有锌,所述金属锌层为锌的扩散层,锌浓度为5at%以上且40at%以下、厚度以SiO2换算为

1nm以上且10nm以下。

2.根据权利要求1所述的镀锡铜端子材,其特征在于,在所述基材与所述锌镍合金层之间形成有由镍或镍合金构成的基底层,该基底层的厚度为0.1μm以上且5μm以下、镍含有率为80质量%以上。

3.根据权利要求1或2所述的镀锡铜端子材,其特征在于,其形成为带板状,并且在沿着所述镀锡铜端子材的长度方向的载体部上,通过冲压加工应被成型为端子的多个端子用部件在所述载体部的长度方向隔着间隔地被连结。

4.一种端子,其特征在于,其由权利要求1或2所述的镀锡铜端子材构成。

5.一种电线末端部结构,其特征在于,权利要求4所述的端子被压接于由铝或铝合金构成的电线的末端。

说明书 :

镀锡铜端子材及端子以及电线末端部结构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种镀锡铜端子材及由该端子材构成的端子以及使用该端子的电线末端部结构,所述镀锡铜端子材作为被压接于由铝线材构成的电线的末端的端子使用、且在铜或铜合金基材的表面施以由锡或锡合金构成的镀敷。
[0002] 本发明主张基于2015年11月27日申请的日本专利申请2015-232465号及2016年3月29日申请的日本专利申请2016-66515号的优先权,并将其内容援用于此。

背景技术

[0003] 以往,进行通过在以铜或铜合金构成的电线的末端部压接以铜或铜合金构成的端子,并将此端子连接于被设置在设备上的端子,由此将该电线连接于设备。并且,为了电线的轻量化等,有时会替代铜或铜合金而以铝或铝合金来构成电线。
[0004] 例如,在专利文献1中公开有由铝合金构成的汽车线束用铝电线。
[0005] 但是,若以铝或铝合金来构成电线(导线),且以铜或铜合金来构成端子,则当水进入端子与电线之间的压接部时,会发生因不同金属的电位差所导致的电腐蚀。并且,随着该电线的腐蚀,有可能发生在压接部的电阻值的上升或压接力的下降。
[0006] 作为防止这种腐蚀的方法,例如有专利文献2或专利文献3中所记载的方法。
[0007] 专利文献2中公开有一种端子,其具有裸金属部、中间层及表面层,所述裸金属部以第一金属材料构成;所述中间层以标准电极电位值小于第一金属材料的第二金属材料构成,且以镀敷方式薄薄地设置于裸金属部表面的至少一部分;所述表面层以标准电极电位值小于第二金属材料的第三金属材料构成,且以镀敷方式薄薄地设置于中间层的表面的至少一部分。作为第一金属材料记载有铜或其合金,作为第二金属材料记载有铅或其合金、或者锡或其合金、镍或其合金、锌或其合金,作为第三金属材料记载有铝或其合金。
[0008] 在专利文献3中公开有一种线束的末端结构,其在包覆电线的末端区域中,在端子金属配件的其中一端所形成的铆接部沿着包覆电线的包覆部分的外周来铆接,并将至少铆接部的端部露出区域及其附近区域的全部外周通过模制树脂完全覆盖而成。
[0009] 并且,在专利文献4中公开有一种连接器用电接点材料,其具有由金属材料构成的基材、被形成于基材上的合金层及被形成于合金层的表面的导电性皮膜层,该合金层必须含有Sn,并且进一步包含选自Cu、Zn、Co、Ni及Pd中的一种或两种以上的添加元素,且导电性皮膜层中包含Sn3O2(OH)2的氢氧化物。并且,记载有通过包含此Sn3O2(OH)2的氢氧化物的导电性皮膜层,能够提高高温环境下的耐久性,且能够长时间地维持较低的接触电阻。
[0010] 另外,在专利文献5中公开有一种镀Sn材,其在铜或铜合金的表面依次具有基底镀Ni层、中间镀Sn-Cu层及表面镀Sn层,所述镀Sn材中,基底镀Ni层以Ni或Ni合金构成,中间镀Sn-Cu层以在至少接触于表面镀Sn层的一侧形成有Sn-Cu-Zn合金层的Sn-Cu类合金构成,表面镀Sn层以含有5~1000质量ppm的Zn的Sn合金构成,且在最表面进一步具有Zn浓度超过0.1质量%至10质量%为止的Zn高浓度层。
[0011] 专利文献1:日本专利公开2004-134212号公报
[0012] 专利文献2:日本专利公开2013-33656号公报
[0013] 专利文献3:日本专利公开2011-222243号公报
[0014] 专利文献4:日本专利公开2015-133306号公报
[0015] 专利文献5:日本专利公开2008-285729号公报
[0016] 然而,在专利文献3中所记载的结构中,虽然可防止腐蚀,但因树脂模制工序的追加会增加制造成本,另外,存在因树脂而端子截面积增加由此妨碍线束的小型化的问题。为了实施专利文献2中记载的第三金属材料即铝类镀敷,需要使用离子性液体等,因此存在非常耗费成本的问题。
[0017] 因此,端子的材料中,大多使用在铜或铜合金的基材上进行镀锡而成的镀锡铜端子材。在将此镀锡铜端子材压接于铝制电线时,锡与铝由于腐蚀电位相近而不易产生电腐蚀,但若盐水等附着于压接部,则会产生电腐蚀。
[0018] 此时,即使如专利文献4设置有Sn3O2(OH)2的氢氧化物层的情况下,在暴露于腐蚀环境或加热环境时,也会迅速地在氢氧化物层产生缺损,因此存在持续性较低的问题。另外,如专利文献5在Sn-Cu类合金层上层叠Sn-Zn合金,并在最表层具有锌浓缩层时,存在由于镀Sn-Zn合金的生产率差而在Sn-Cu合金层的铜露出于表层时会失去对铝线材的防腐蚀效果的问题。

发明内容

[0019] 本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于,提供一种作为被压接于由铝线材构成的电线的末端的端子使用铜或铜合金基材而不产生电腐蚀的镀锡铜端子材及由该端子材构成的端子以及使用该端子的电线末端部结构。
[0020] 本发明的镀锡铜端子材中,在由铜或铜合金构成的基材上,依次层叠有含有锌及镍的锌镍合金层及由锡合金构成的锡层,并且所述锌镍合金层的厚度为0.1μm以上且5.0μm以下、镍含有率为5质量%以上且50质量%以下,所述锡层的锌浓度为0.6质量%以上且15质量%以下,在所述锡层之上且在最表面的氧化物层之下形成有金属锌层。
[0021] 此镀锡铜端子材中,在最表面的氧化物层之下形成有金属锌层,由于此金属锌的腐蚀电位与铝相近,因此能够抑制在与铝制电线接触时的电腐蚀的发生。并且,由于在锡层之中存在规定量的锌,因此该锌会扩散到锡层的表面部分,从而金属锌层可以维持高浓度。并且,即使在万一因磨损等而锡层的全部或一部分消失的情况下,也能够通过其下的锌镍合金层来抑制电腐蚀的发生。
[0022] 此时,将锌镍合金层的厚度设为0.1μm以上且5.0μm以下的原因在于,在厚度小于0.1μm的情况下,没有使表面的腐蚀电位降低的效果,若超过5.0μm,则有可能在对端子进行冲压加工时发生破裂。
[0023] 并且,在锌镍合金层中的镍含有率小于5质量%的情况下,当为了形成锡层而进行镀锡时会发生置换反应,从而镀锡的密合性明显下降。若锌镍合金层中的镍含有率超过50质量%,则没有使表面的腐蚀电位降低的效果。
[0024] 在锡层的锌浓度小于0.6质量%的情况下,缺乏通过降低腐蚀电位来防止铝线腐蚀的效果,若锡层的锌浓度超过15质量%,则锡层的耐腐蚀性明显下降,因此若暴露于腐蚀环境中,则锡层会被腐蚀从而使接触电阻恶化。
[0025] 在本发明的镀锡铜端子材中,所述金属锌层优选锌浓度为5at%以上且40at%以下、厚度以SiO2换算为1nm以上且10nm以下。
[0026] 在金属锌层的锌浓度低于5at%的情况下,缺乏降低腐蚀电位的效果,若超过40at%,则有可能使接触电阻恶化。在金属锌层的SiO2换算厚度小于1nm的情况下,缺乏降低腐蚀电位的效果,若超过10nm则有可能使接触电阻恶化。
[0027] 在本发明的镀锡铜端子材中,若在所述基材与所述锌镍合金层之间形成有由镍或镍合金构成的基底层,该基底层优选厚度为0.1μm以上且5.0μm以下、镍含有率为80质量%以上。
[0028] 基材与锌镍合金层之间的基底层具有防止铜从由铜或铜合金构成的基材向锌镍合金层或锡层扩散的功能,在其厚度小于0.1μm的情况下,缺乏防止铜扩散的效果,若超过5.0μm,则在冲压加工时容易产生破裂。并且,在其镍含有率低于80质量%的情况下,防止铜向锌镍合金层或锡层扩散的效果小。
[0029] 并且,本发明的镀锡铜端子材形成为带板状,并且具有沿着所述镀锡铜端子材的长度方向的载体部;及通过冲压加工应被成型为端子的多个端子用部件,所述端子用部件以在所述载体部的长度方向隔着间隔排列的状态分别被连结于所述载体部。
[0030] 并且,本发明的端子为由上述的镀锡铜端子材构成的端子,本发明的电线末端部结构为其端子被压接于由铝或铝合金构成的电线的末端的结构。
[0031] 根据本发明的镀锡铜端子材,在最表面的氧化物层之下形成有腐蚀电位与铝相近的金属锌层,因此能够抑制在与铝制电线接触时的电腐蚀的发生,并且,锌会从锡层之下的锌镍合金层扩散到锡层的表面部分,因此能够以高浓度维持金属锌层,从而耐腐蚀性长期优异,进而,即使在万一因磨损等而锡层的全部或一部分消失的情况下,也能够通过其下的锌镍合金层来抑制电腐蚀的发生,从而能够抑制电阻值的上升或对电线的压接力的下降。

附图说明

[0032] 图1为示意地表示本发明的镀锡铜端子材的实施方式的剖视图。
[0033] 图2为实施方式的端子材的俯视图。
[0034] 图3为试样7的端子材截面的显微镜照片。
[0035] 图4为试样6的端子材表面部分的通过XPS分析所获得的在深度方向上各元素的浓度分布图。
[0036] 图5为试样6的端子材表面部分在深度方向上的化学状态分析图,图5的(a)为关于锡的分析图,图5的(b)为关于锌的分析图。
[0037] 图6为测量试样7的端子材、试样9的端子材及不具有镀敷的铜制端子材各自的电镀腐蚀过程的图表。
[0038] 图7为表示应用实施方式的端子材的端子的例子的立体图。
[0039] 图8为表示压接图7的端子的电线末端部的主视图。

具体实施方式

[0040] 对本发明的实施方式的镀锡铜端子材、端子及电线末端部结构进行说明。
[0041] 如图2的整体所示,本实施方式的镀锡铜端子材1为被形成为用以成型多个端子的带板状的环状材,在沿着长度方向的载体部21上,应成型为端子的多个端子用部件22在载体部21的长度方向隔着间隔地被配置,且各端子用部件22经由细的连结部23被连结于载体部21。各端子用部件22成型为例如图7所示的端子10的形状,通过从连结部23被切断而形成为端子10。
[0042] 此端子10在图7的例子中表示阴端子,且从前端起依次一体地形成有由阳端子(省略图示)所嵌合的连接部11、由电线12露出的芯线12a所铆接的芯线铆接部13、由电线12的包覆部12b所铆接的包覆铆接部14。
[0043] 图8表示将端子10铆接于电线12的末端部结构,芯线铆接部13直接接触于电线12的芯线12a。
[0044] 而且,如图1中示意地表示截面那样,此镀锡铜端子材1在由铜或铜合金构成的基材2上依次层叠有由镍或镍合金构成的基底层3、锌镍合金层4、锡层5,并且进一步在锡层5之上且在被形成于其最表面的氧化物层6之下形成有金属锌层7。
[0045] 若基材2由铜或铜合金构成,则其组成并无特别限定。
[0046] 基底层3的厚度为0.1μm以上且5.0μm以下、镍含有率为80质量%以上。此基底层3具有防止铜从基材2向锌镍合金层4或锡层5扩散的功能,在其厚度小于0.1μm的情况下,缺乏防止铜扩散的效果,若超过5.0μm,则在冲压加工时容易产生破裂。基底层3的厚度更优选0.3μm以上且2.0μm以下。
[0047] 并且,在其镍含有率低于80质量%的情况下,防止铜向锌镍合金层4或锡层5扩散的效果小。此镍含有率更优选设为90质量%以上。
[0048] 锌镍合金层4的厚度为0.1μm以上且5.0μm以下,在含有锌、镍的同时,与锡层5相接,因此还含有锡。此锌镍合金层4的镍含有率为5质量%以上且50质量%以下。
[0049] 在此锌镍合金层4的厚度小于0.1μm的情况下,并没有使表面的腐蚀电位降低的效果,若超过5.0μm,则有可能对端子10进行冲压加工时会发生破裂。锌镍合金层4的厚度更优选0.3μm以上且2.0μm以下。
[0050] 在锌镍合金层4的镍含有率低于5质量%的情况下,当用以形成锡层5的在后面叙述的镀锡时会发生置换反应,从而镀锡(锡层5)的密合性会明显下降。若锌镍合金层4中的镍含有率超过50质量%,则没有使表面的腐蚀电位降低的效果。此镍含有率更优选设为7质量%以上且20质量%以下。
[0051] 锡层5的锌浓度为0.6质量%以上且15质量%以下。在此锡层5的锌浓度低于0.6质量%的情况下,缺乏通过降低腐蚀电位来防止铝线腐蚀的效果,若超过15质量%,则由于锡层5的耐腐蚀性明显下降,因此若暴露于腐蚀环境中,则锡层5会被腐蚀而使接触电阻恶化。此锡层5的锌浓度更优选1.5质量%以上且6.0质量%以下。
[0052] 并且,锡层5的厚度优选0.1μm以上且10μm以下,若过薄则有可能导致焊锡润湿性的降低及接触电阻的降低,若过厚则导致表面的动态摩擦系数的增大,从而存在使用连接器等时装卸阻力变大的倾向。
[0053] 金属锌层7的锌浓度为5at%以上且40at%以下、厚度以SiO2换算为1nm以上且10nm以下。在此金属锌层的锌浓度低于5at%的情况下,缺乏降低腐蚀电位的效果,若超过
40at%则接触电阻会恶化。此金属锌层7的锌浓度更优选10at%以上且25at%以下。
[0054] 另一方面,在金属锌层7的SiO2换算厚度小于1nm的情况下,没有降低腐蚀电位的效果,若超过10nm则接触电阻会恶化。此SiO2换算厚度更优选1.25nm以上且3nm以下。
[0055] 另外,在最表面形成有锌或锡的氧化物层6。
[0056] 接着,对此镀锡铜端子材1的制造方法进行说明。
[0057] 作为基材2准备由铜或铜合金构成的板材。通过对此板材施行裁断、钻孔等加工,而成型为如图2所示的在载体部21上经由连结部23来连结多个端子用部件22所成的环状材。接着,通过对此环状材进行脱脂、酸洗等处理来清洗表面之后,依次施行用以形成基底层3的镀镍或镍合金、用以形成锌镍合金层4的镀锌镍合金、用以形成锡层5的镀锡或锡合金。
[0058] 关于用以形成基底层3的镀镍或镍合金,只要可得到致密的镍主体的膜,则无特别限定,能够使用公知的瓦特浴(watts bath)或氨基磺酸浴、柠檬酸浴等,通过电镀而形成。作为镀镍合金能够利用镍钨(Ni-W)合金、镍磷(Ni-P)合金、镍钴(Ni-Co)合金、镍铬(Ni-Cr)合金、镍铁(Ni-Fe)合金、镍锌(Ni-Zn)合金、镍硼(Ni-B)合金等。
[0059] 若考虑对端子10的压弯性及对于铜的阻隔性,则优选由氨基磺酸浴所获得的镀纯镍。
[0060] 用以形成锌镍合金层4的镀锌镍合金,只要可以以所期望的组成获得致密的膜,则无特别限定,能够使用公知的硫酸盐浴或氯化物盐浴、中性浴等。
[0061] 用以形成锡层5的镀锡或锡合金,能够通过公知的方法进行,例如能够使用有机酸浴(例如苯酚磺酸浴、链烷磺酸浴或烷醇磺酸浴)、硼氟酸浴、卤素浴、硫酸浴、焦磷酸浴等酸性浴、或者钾浴或钠浴等碱性浴来进行电镀。
[0062] 如此,在基材2之上依次施行镀镍或镍合金、镀锌镍合金、镀锡或锡合金之后,施行热处理。
[0063] 此热处理以原材料的表面温度达到30℃以上且190℃以下的温度进行加热。通过此热处理,镀锌镍合金层中的锌会扩散到镀锡层内及镀锡层上,从而在表面形成薄金属锌层。由于锌迅速地被扩散,因此通过在30℃以上的温度下暴露24小时以上而能够形成金属锌层7。但是,锌镍合金会排斥熔融的锡,而在锡层5中形成排锡部位,因此不会在超过190℃的温度下进行加热。
[0064] 如此制造的镀锡铜端子材1整体地在基材2上依次层叠有由镍或镍合金构成的基底层3、锌镍合金层4、锡层5,但在该锡层5的表面上薄薄地形成氧化物层6,并在该氧化物层6之下形成有金属锌层7。
[0065] 接着,通过冲压加工等以环状材的状态加工成图7所示的端子10的形状,并通过切断连结部23而形成为端子10。
[0066] 图8表示将端子10铆接于电线12的末端部结构,芯线铆接部13直接接触于电线12的芯线12a。
[0067] 此端子10在锡层5中包含锌,并在锡层5的最表面的氧化物层6之下形成有金属锌层7,因此即使处于被压接于铝制芯线12a的状态,由于金属锌的腐蚀电位与铝非常相近,因此能够防止电腐蚀的发生。此时,以图2的环状材的状态进行镀敷处理、热处理,由此在端子10的端面也未露出基材2,因此能够发挥优异的防腐蚀效果。
[0068] 并且,在锡层5之下形成有锌镍合金层4,该锌会扩散到锡层5的表面部分,因此可抑制因磨损等而引起的金属锌层7的消失,金属锌层7可以维持高浓度。并且,即使在万一因磨损等而锡层5的全部或一部分消失的情况下,由于其下的锌镍合金层4的腐蚀电位与铝相近,因此能够抑制电腐蚀的发生。
[0069] 另外,本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内能够添加各种变更。
[0070] 例如,虽然通过来自锌镍合金层的扩散而形成了表面的金属锌层,但也可以通过镀锌来在锡层的表面形成金属锌层。此镀锌能够通过公知的方法来进行,例如能够使用锌酸盐浴、硫酸盐浴、氯化锌浴、氰化浴来进行电镀。
[0071] 实施例
[0072] 对基材的铜板进行脱脂、酸洗之后,依次施行作为基底层的镀镍、镀锌镍合金、镀锡。各镀敷条件如下所述,对于镀锌镍合金的镍含有率,以变更六水硫酸镍与七水硫酸锌的比率来进行了调整。下述的镀锌镍合金条件为镍含有率成为15质量%的例子。并且,对试样9并未实施镀锌镍合金,而对铜板进行脱脂、酸洗之后,依次施行了镀镍、镀锡。对试样1~4并未施行作为基底层的镀镍。作为在基底层施行镀镍合金的试样,对试样6实施了镀镍-钨,对试样8实施了镀镍-磷,对试样10实施了镀镍-铁。
[0073] <镀镍条件>
[0074] ·镀敷浴组成
[0075] 氨基磺酸镍:300g/L
[0076] 氯化镍:5g/L
[0077] 硼酸:30g/L
[0078] ·浴温:45℃
[0079] ·电流密度:5A/dm2
[0080] <镀锌镍合金条件>
[0081] ·镀敷浴组成
[0082] 七水硫酸锌:75g/L
[0083] 六水硫酸镍:180g/L
[0084] 硫酸钠:140g/L
[0085] ·pH=2.0
[0086] ·浴温:45℃
[0087] ·电流密度:5A/dm2
[0088] <镀锡条件>
[0089] ·镀敷浴组成
[0090] 甲磺酸锡:200g/L
[0091] 甲磺酸:100g/L
[0092] 光亮剂
[0093] ·浴温:25℃
[0094] ·电流密度:5A/dm2
[0095] 接着,对该带镀敷层铜板,以30℃~190℃的温度,在1小时~36小时的范围内施行热处理而制成了试样。
[0096] 对于所获得的试样,分别测量了基底层及锌镍合金层各层的厚度、镍含有率、锡层中的锌浓度、金属锌层的厚度和浓度。
[0097] 对于基底层及锌镍合金层的厚度,利用扫描离子显微镜来观察截面而进行了测量。
[0098] 对于镍含有率,使用Seiko Instruments Inc.制的聚焦离子束装置:FIB(型号:SMI3050TB)来制作将试样薄化到100nm以下的观察试样,并对此观察试样使用JEOL Ltd.制的扫描透射电子显微镜:STEM(型号:JEM-2010F),以加速电压200kV进行观察,并使用附属于STEM的能量分散型X射线分析装置:EDS(Thermo Fisher Scientific.Inc.制)来进行了测量。
[0099] 对于锡层中的锌浓度,使用JEOL Ltd.制的电子束微量分析仪:EPMA(型号JXA-8530F),将加速电压设为6.5V,将光束直径设为Φ30μm,对试样表面进行测量。
[0100] 关于金属锌层的厚度和锌浓度,对各试样使用ULVAC-PHI,INC.制的XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy,X射线光电子能谱)分析装置:ULVAC PHI model-5600LS,将试样表面用氩离子一边进行蚀刻一边通过XPS分析进行了测量。该分析条件如下所述。
[0101] X射线源:Standard MgKα350W
[0102] 通过能:187.85eV(Survey)、58.70eV(Narrow)
[0103] 测量间隔:0.8eV/step(Survey)、0.125eV(Narrow)
[0104] 对试样面的光电子出射角:45deg
[0105] 分析区域:约800μmΦ
[0106] 对于厚度,使用预先用相同机种测量的SiO2的蚀刻速率,由测量所需的时间算出了“SiO2换算膜厚”。
[0107] 关于SiO2的蚀刻速率的计算方法,通过将20nm厚度的SiO2膜在2.8×3.5mm的长方形区域用氩离子进行蚀刻,并将20nm除以进行蚀刻所需的时间而进行了计算。使用上述分析装置时,由于需要8分钟,因此蚀刻速率为2.5nm/min。XPS的深度分辨率为约0.5nm,为优异,但由于用Ar离子光束进行蚀刻的时间因各材料而异,因此若要得到膜厚本身的数值,必须供应已知膜厚且平坦的试样来计算蚀刻速率。此方法并不容易,因此利用了“SiO2换算膜厚”,该“SiO2换算膜厚”由已知膜厚的SiO2膜来算出的蚀刻速率进行规定并由蚀刻所需的时间算出。因此,需要注意“SiO2换算膜厚”与实际的氧化物的膜厚不同这一点。若以SiO2换算蚀刻速率来规定膜厚,则即使实际的膜厚不明,SiO2换算蚀刻速率与实际膜厚的关系是明确的,因此能够定量地评价膜厚。
[0108] 将这些测量结果示于表1。
[0109] [表1]
[0110]
[0111] 关于所获得的试样,对腐蚀电流、弯曲加工性、接触电阻进行了测量及评价。
[0112] <腐蚀电流>
[0113] 关于腐蚀电流,通过如下来测定:将留出直径2mm的露出部并以树脂包覆的纯铝线与留出直径6mm的露出部并以树脂包覆的试样之间的距离设为1mm,并使露出部相对地设置,测量了在5质量%的食盐水中流在铝线与试样之间的腐蚀电流。测量腐蚀电流时,使用HOKUTO DENKO CORP.制无电阻电流计HA1510,并比较了将试样以150℃进行1小时加热之后与加热前的腐蚀电流。比较了1000分钟的平均电流值。
[0114] <弯曲加工性>
[0115] 关于弯曲加工性,以压延方向成为长度方向的方式来切出试验片,并使用JISH3110所规定的W弯曲试验夹具,以相对于压延方向成为直角方向的方式以9.8×103N的荷重施行了弯曲加工。其后,用实体显微镜进行了观察。对于弯曲加工性的评价,将在试验后的弯曲加工部中没有确认到明确的龟裂的程度评价为“优”,将虽然确认到龟裂但并没有确认到因所发生的龟裂而露出铜合金母材的程度评价为“良”,将铜合金母材因所发生的龟裂而露出的程度评价为“不良”。
[0116] <接触电阻>
[0117] 接触电阻的测量方法依据JCBA-T323,并使用4端子接触电阻测试仪(株式会社山崎精机研究所制:CRS-113-AU),并以滑动式(1mm)测量了荷重0.98N时的接触电阻。对平板试样的镀敷表面实施了测量。
[0118] 将这些结果示于表2。
[0119] [表2]
[0120]
[0121] 图3为关于试样7的截面的电子显微镜照片,虽然能够确认从基材侧起形成有基底层(镍层)、锌镍合金层及锡层,但对锡层的最表面部无法进行判别。
[0122] 图4为以试样6的通过XPS分析所获得的表面部分在深度方向上各元素的浓度分布图,锌浓度为5at%~43at%的金属锌层以SiO2换算厚度计存在5.0nm,锌浓度为22at%。对金属锌层的锌浓度采用了通过XPS检测出5at%以上的金属锌的部位的厚度方向的锌浓度平均值。本发明的金属锌层的锌浓度为通过XPS分析检测出5at%以上的金属锌的部位的厚度方向的锌浓度平均值。
[0123] 图5为试样7在深度方向上的化学状态分析图。由结合能的化学位移,能够判断出最表面至1.25nm的深度中为氧化物主体,2.5nm以后则为金属锌主体。
[0124] 由表2的结果得知,锌镍合金层以厚度为0.1μm以上且5.0μm以下、镍含有率为5质量%以上且50质量%以下的方式形成,锡层的锌浓度为0.6质量%以上且15质量%以下,并且在锡层之上形成有金属锌层的试样1~8具有优异的电腐蚀防止效果,弯曲加工性也良好。
[0125] 其中,金属锌层的锌浓度为5at%以上且40at%以下、以SiO2换算厚度为1nm以上且10nm以下的试样3~8的腐蚀电流均低于试样1的腐蚀电流。
[0126] 并且,关于在基材与锌镍合金层之间形成有厚度为0.1μm以上且5.0μm以下、镍含有率为80质量%以上的基底层的试样5~8,相比不具有基底层的试样1~4,即使在加热后也具有优异的电腐蚀防止效果,其中,试样7及试样8的弯曲加工性良好,接触电阻也比其他低,其结果特别优异。
[0127] 相对于此,比较例的试样9不具有锌镍合金层,因此具有较高腐蚀电流。并且,试样10的锌镍合金层的厚度超过5.0μm,基底层的镍含有率低,因此加热后的腐蚀电流值显著地恶化且弯曲加工性差。试样11的基底层的厚度较薄,且锌镍合金层的厚度也非常薄,因此腐蚀电流值也变高。试样12的基底层的厚度超过5.0μm,锌镍合金层的镍含有率超过50质量%,因此腐蚀电流高,在弯曲加工时产生了龟裂。
[0128] 另外,图6表示试样7及试样9的腐蚀电流的测量结果。作为参考,对不施行镀敷的无氧铜(C1020)的端子材也示出了其值。得知腐蚀电流的正值越大铝线越会受到电化腐蚀(galvanic corrosion),如该图6所示,实施例的试样7的腐蚀电流小,而能够抑制电腐蚀的发生。
[0129] 产业上的可利用性
[0130] 虽然其为使用了铜或铜合金基材的端子,但是即使将其压接于由铝线材构成的电线的末端,也能够用作不产生电腐蚀的端子。
[0131] 符号说明
[0132] 1-镀锡铜端子材,2-基材,3-基底层,4-锌镍合金层,5-锡层,6-氧化物层,7-金属锌层,10-端子,11-连接部,12-电线,12a-芯线,12b-包覆部,13-芯线铆接部,14-包覆铆接部。