ヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法
【課題】 ヒューズ用銅合金材の溶断特性を改善する。
【解決手段】 銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成した後、リフロー処理又は加熱処理を行って、前記Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層を形成するとともに前記Ｎｉめっき層を消滅させる。Ｓｎめっき及びその後のリフロー処理又は加熱処理の代わりに、溶融Ｓｎめっきを行うこともできる。銅合金基材１の表面にＮｉ−Ｓｎ合金、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ合金、又はその両者からなるＮｉ，Ｓｎ含有合金層３が形成され、その上に最表層として純Ｓｎ層４が形成されたヒューズ用めっき付き銅合金材が得られる。
【解決手段】 銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成した後、リフロー処理又は加熱処理を行って、前記Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層を形成するとともに前記Ｎｉめっき層を消滅させる。Ｓｎめっき及びその後のリフロー処理又は加熱処理の代わりに、溶融Ｓｎめっきを行うこともできる。銅合金基材１の表面にＮｉ−Ｓｎ合金、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ合金、又はその両者からなるＮｉ，Ｓｎ含有合金層３が形成され、その上に最表層として純Ｓｎ層４が形成されたヒューズ用めっき付き銅合金材が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や家電製品の電子部品に使用され、過電流に対する溶断特性に優れ、装置や部品の焼損を防止するように機能するヒューズ用銅合金材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車、家電製品及び電子機器等に搭載される電気・電子部品の小型化は急速に進行している。これら電子機器において、過電流が流れた時に、回路を保護し、装置や部品が焼損することを避けるため、瞬時に断線するよう機能する過電流溶断型ヒューズが使用されている。ヒューズエレメントに電流が流れると、そのエレメントが持っている固有の抵抗によって発熱エネルギーは、ほぼジュールの法則に従い、発熱と同時に周囲の部品や外気へと伝播し放熱していくが、短時間で溶断するようなインラッシュ電流の領域では、発熱するジュール熱に比べて熱放散が少ないので、発熱する熱は殆どヒューズエレメントの温度上昇に費やされる。
これらのヒューズ材の固有抵抗が大きければ、過電流時に発生するジュール熱が大きく、このジュール熱でヒューズ材が溶断し、電気回路が保護される。このヒューズの溶断にかかる時間や溶断温度は、使用する材料によって異なる。
【０００３】
ヒューズは通常状態で溶断することが無く、かつ異常が発生したなら確実に溶断する必要がある。そのため、使用される材料としてはＳｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｗ等の単体や合金が使用されていた。ヒューズ用Ｃｕ合金に関する特許文献としては、例えば下記特許文献１〜５がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２５３５２７号公報
【特許文献２】特開平５−８６４２８号公報
【特許文献３】特開平５−１９８２４７号公報
【特許文献４】特開昭６１−４１７３７号公報
【特許文献５】特開昭６３−２３０８３７号公報
【特許文献６】特開平１−３１５９２４号公報
【０００５】
ヒューズは、大きく分けて、端子部とヒューズ部とが別材料からなるタイプと、端子部とヒューズ部とが同一材料からなるタイプがある。前者は、端子部とヒューズ部との接合が必要となり、コスト高となるため、後者が一般的に使用されることが多い。従って、端子部とヒューズ部とが同一材料から構成される一体型のヒューズ（ヒューズ端子といわれる）の場合、その材料には、ヒューズ部に要求される溶断特性の他に、端子部に要求される機械的特性、特に強度特性や導電率が必要となる。
しかし、適度な強度及び導電率を有する銅合金において、これまで十分な溶断特性が得られていない。そこで、溶融温度を低下させ、かつ溶断にかかる時間を短くするために、ヒューズ用銅合金材料の表面に溶融Ｓｎめっきを施したり、ヒューズ部にＳｎチップをかしめることがなされている（特許文献６参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、ヒューズ用銅合金材の溶断特性を改善することを目的とする。なお、本発明においてヒューズ用というとき前記ヒューズ端子用を含む。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るヒューズ用めっき付き銅合金材は、銅合金基材の表面にＮｉ−Ｓｎ合金、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ合金、又はその両者からなるＮｉ，Ｓｎ含有合金層が形成され、その上に最表層として純Ｓｎ層が形成され、前記Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層はＮｉ含有量が０．０２〜７５ａｔ％で厚さが０．０１〜３０μｍであり、前記純Ｓｎ層は厚さが０．１〜３０μｍである。参考例として、銅合金基材とＮｉ，Ｓｎ含有合金層の間に、さらに厚さ１０μｍ以下のＮｉ層が形成されたヒューズ用めっき付き銅合金材が挙げられる。銅合金基材として、従来ヒューズ用として用いられた銅合金のほか、任意の銅合金が使用できるが、ヒューズ端子用であれば、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上、かつ引張強度が４００Ｎ／ｍｍ２以上であることが望ましい。銅合金基材の形態は、主として板又は条（コイル状にした板）である。
また、上記めっき付き銅合金材をヒューズとして利用するに際し、上記めっき付き銅合金材のヒューズ部の表面にさらにＳｎめっきをしてＳｎ層全体の厚さを増すか、ヒューズ部にＳｎチップをかしめて、ヒューズ溶断温度を低下させ、かつ溶断にかかる時間を短縮することができる。
【０００８】
上記ヒューズ用めっき付き銅合金材（Ｎｉ層なし）は、０．１ｍａｓｓ％以上のＮｉを含有する銅合金基材の表面に、厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成した後、リフロー処理又は加熱処理するか、同銅合金基材の表面に溶融Ｓｎめっきによるめっき層を形成することにより製造できる。この場合、生成するＮｉ，Ｓｎ含有合金層の中のＮｉは銅合金基材から、ＳｎはＳｎめっき層から供給される。
また、上記ヒューズ用めっき付き銅合金材は、銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成した後、リフロー処理又は加熱処理するか、Ｎｉめっき層の上に溶融Ｓｎめっきによるめっき層を形成することにより製造できる。この場合、生成するＮｉ，Ｓｎ含有合金層中のＮｉはＮｉめっき層から供給され、その結果、Ｎｉめっき層が残留する場合と消滅する場合がある。本発明の方法ではＮｉめっき層を消滅させる。両方法において、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層は柱状結晶として成長する。
【発明の効果】
【０００９】
上記のめっき付き銅合金材中に含まれるＮｉ，Ｓｎ含有合金層は、過電流発生時に発生するジュール熱により、銅合金基材中のＣｕと純Ｓｎ層中のＳｎの合金化を急速に促進させ、銅合金基材をすばやく減肉させる。銅合金基材が減肉することにより、通電の際の電気抵抗を増加させ、過電流発生時にすばやく溶断させる。
銅合金基材が引張強度４００Ｎ／ｍｍ２以上及び導電率３０％ＩＡＣＳ以上であれば、ヒューズ部に要求される溶断特性の他に、端子部に要求される強度及び導電率をも満たし、ヒューズ端子用として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明（参考例含む）に係るヒューズ用めっき付き銅合金材の断面模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明（参考例含む）に係るヒューズ用めっき付き銅合金材についてより詳細に説明する。
図１に、本発明（参考例含む）に係るヒューズ用めっき付き銅合金材の断面の模式図を示す。（ａ）では、銅合金基材１の表面にＮｉ層２が形成され、その上にＮｉ，Ｓｎ含有合金層３が形成され、その上に最表層として純Ｓｎ層４が形成され、（ｂ）では、銅合金基材１の表面にＮｉ，Ｓｎ含有合金層３が形成され、その上に最表層として純Ｓｎ層４が形成されている。Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層３は、Ｓｎ層に向かって成長した柱状結晶からなる。（ａ）は参考例である。
【００１２】
Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層は、通電による温度上昇と共に銅合金基材中のＣｕと純Ｓｎ層中のＳｎの拡散を促進させる作用を有する。すなわち、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層が存在することで、銅合金基材中のＣｕと純Ｓｎ層中のＳｎとの合金化が促進され、銅合金基材を減肉させやすくなる。
しかし、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層は、その厚さが３０μｍを超えると、銅合金基材と純Ｓｎ層の間でバリア層として働き、銅合金基材中のＣｕと純Ｓｎ層中のＳｎの拡散を起こし難くし、銅合金基材の減肉を抑えてしまうため、厚さが３０μｍ以下である必要がある。一方、このＮｉ，Ｓｎ含有合金層は、通常めっき処理後に直ちに厚さ０．０１μｍ以上形成される。従って、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層の厚さは０．０１〜３０μｍとする。
【００１３】
また、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層において、Ｎｉ含有量は０．０２〜７５ａｔ％とする。これは、Ｎｉ含有量が０．０２ａｔ％未満か７５ａｔ％を越えるようだと、ヒューズ溶断時のＣｕとＳｎの拡散促進効果が少ない、すなわち基材減肉促進効果が少ないからである。
なお、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層は、Ｎｉ−Ｓｎ合金、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ合金又はその両者からなり、Ｎｉ−Ｓｎ合金は主として金属間化合物のＮｉ３Ｓｎ４又は／及びＮｉ３Ｓｎを含み、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ合金は主として金属間化合物の（Ｃｕ，Ｎｉ）６Ｓｎ５を含む。
【００１４】
純Ｓｎ層は、過電流発生時に発生するジュール熱により、Ｓｎを銅合金基材から拡散するＣｕと合金化させてＮｉ，Ｓｎ含有合金層を成長させ、銅合金基材をすばやく減肉させる役割を有する。しかし、その厚さが０．１μｍ以下では過電流発生時に銅合金基材を減肉させるだけの十分な量ではなく、溶断特性が十分とならない。一方、純Ｓｎ層の厚さが３０μｍを越えるようだと、製造時に十分な表面性状が得られにくい。従って、純Ｓｎ層の厚さは０．１〜３０μｍとする。
Ｎｉ層は、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層が形成されるときに残留したもので、存在することが必須ではないが、過電流発生時に発生するジュール熱により、Ｎｉを銅合金基材から拡散するＣｕ及びＳｎ層から拡散するＳｎと合金化させてＮｉ，Ｓｎ含有合金層を成長させ、銅合金基材をすばやく減肉させる役割を有する。Ｎｉ層の厚さが１０μｍを越えると、過電流発生に伴う温度上昇により拡散しきれず、バリア層となってＣｕとＳｎの拡散を抑制し、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層の成長及び銅合金基材の減肉を抑制する。従って、Ｎｉ層の厚さは１０μｍ以下とする。
【００１５】
次に、上記ヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法について説明する。主な方法は次の４通りである。
（１）０．１ｍａｓｓ％以上のＮｉを含有する銅合金基材の表面に、厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成した後、リフロー処理又は加熱処理する。
（２）０．１ｍａｓｓ％以上のＮｉを含有する銅合金基材の表面に、溶融Ｓｎめっきによるめっき層を形成する。
（３）銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成した後、リフロー処理又は加熱処理する。
（４）銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に溶融Ｓｎめっきによるめっき層を形成する。
なお、上記（３）、（４）では、Ｎｉ層が残留する場合と消滅する場合（本発明は後者）の両方がある。
【００１６】
さらに、上記ヒューズ用めっき付き銅合金材は、０．１ｍａｓｓ％以上のＮｉを含有する銅合金基材の表面に、厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成しただけ、あるいは銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成しただけでも製造される。これは、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層は、常温においても、めっき処理後に直ちに厚さ０．０１μｍ以上形成されるからである。
Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層を構成する柱状結晶は、Ｎｉの影響により、図１に示すように、平均長さ（Ｔ）と平均断面径（Ｒ）の比（Ｔ／Ｒ）が１．０以上となる。
【００１７】
上記製造方法において、Ｓｎめっき層の厚さが３０μｍを越えると、リフロー処理又は加熱処理を施したとき、めっき付き銅合金材において純Ｓｎ層に十分な表面性状が得られにくい。また、溶融Ｓｎめっきによるめっき層において純Ｓｎ層の厚さが３０μｍを越えると、同じく十分な表面性状が得られにくい。一方、Ｓｎめっき層の厚さ又は溶融Ｓｎめっきによる純Ｓｎ層の厚さが０．１μｍ未満では、めっき付き銅合金材において純Ｓｎ層の厚みが不足し、ヒューズとして十分な溶断特性が得られない。従って、Ｓｎめっき層の厚さ又は溶融Ｓｎめっきによる純Ｓｎ層の厚さは０．１〜３０μｍとする。
【００１８】
Ｎｉめっき層の厚さが０．０１μｍ未満では、銅合金基材中のＣｕと純Ｓｎ層中のＳｎとの拡散を促進させるのに十分でなく、ヒューズとして過電流発生時に十分な溶断特性が得られにくい。一方、Ｎｉめっき厚さが２０μｍを越えるようだと、Ｓｎめっき層のリフロー処理又は加熱処理を施した後、あるいは溶融Ｓｎめっきを行った後でさえ、めっき付き銅合金材に残存するＮｉ層の厚さが１０μｍを越えやすい。従って、Ｎｉめっき層の厚さは、０．０１〜２０μｍとする。
Ｎｉめっきを行わない場合において、Ｎｉ含有量が０．１ｍａｓｓ％以上の銅合金基材を用いることが必須であるのは、０．１ｍａｓｓ％未満であると、Ｓｎめっき層のリフロー処理又は加熱処理を施した後、あるいは溶融Ｓｎめっきを行った後でも、めっき付き銅合金材にＮｉ含有量が０．０２％以上で厚さが０．０１μｍ以上のＮｉ，Ｓｎ含有合金層を形成できないからである。
【００１９】
リフロー処理を行う際の雰囲気温度は、２７０℃〜７００℃が好ましく、２８０℃〜３５０℃がより好ましい。加熱処理を行う際はＳｎを溶融しない程度の温度、即ちＳｎの融点である２３０℃以下で行う。
本発明の製造方法において、一般的に、Ｎｉめっき層の厚みが大きく、Ｎｉめっきがない場合は銅合金基材のＮｉ含有量が高く、リフロー処理又は加熱処理の温度が高く処理時間が長く、あるいは溶融ＳｎめっきのＳｎ浴温度が高く処理時間が長いとき、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層のＮｉ含有量が高く、又は／及びその厚みが大きくなる。また、めっき付き銅合金材のＮｉ層及びＳｎ層は、当初のＮｉめっき層又はＳｎめっき層が厚いほど厚く残留し、リフロー処理等による製造時のＮｉ，Ｓｎ含有合金層の成長が大きいほど薄くなる。
【００２０】
以上述べためっき付き銅合金材（最表層に純Ｓｎ層が形成されているもの）に対し、特にヒューズ端子のヒューズ部にＳｎめっき、例えば溶融Ｓｎめっきを施すと溶断特性がさらに向上する。あるいは、ヒューズ部にＳｎチップをかしめることによっても溶断特性がさらに向上する。
また、ヒューズ端子の場合、引張強度及び導電率はそれぞれ４００Ｎ／ｍｍ２以上、３０％ＩＡＣＳ以上必要であり、強度が上記未満であると端子としての十分な強度が得られず、導電率が上記未満であると電気的信頼性に劣る。
【実施例】
【００２１】
板厚０．２５ｍｍｔの銅合金板に対し、表１，２のＮｏ．１〜２４に示すように、Ｎｉめっき及びＳｎめっきを行った後リフロー処理又は加熱処理を行い、あるいはＮｉめっきを行った後溶融Ｓｎめっきを行った。Ｎｉめっき層及びＳｎめっき層の厚さを表１，２に示す（めっきなしの場合は各欄に０と記載）。また、リフロー処理、加熱処理及び溶融Ｓｎめっき処理のいずれも行わなかった場合は、表１，２のめっき処理方法の欄に−で示す。
Ｎｉめっき及びＳｎめっきは表３の条件で行った。リフロー処理は２４０℃〜６００℃×５〜３０ｓｅｃで行い、加熱処理は８０〜２００℃、溶融Ｓｎめっきは２８０℃で行った。
銅合金板の種類は、Ｃｕ−３．２Ｎｉ−０．７Ｓｉ−０．３Ｚｎ（ＣＤＡ．Ｎｏ．Ｃ６４７１０）、Ｃｕ−１．８Ｎｉ−０．４Ｓｉ−０．１Ｓｎ−０．０１Ｍｇ−１．１Ｚｎ（ＣＤＡ．Ｎｏ．Ｃ６４７６０）Ｃｕ−９Ｎｉ−２Ｓｎ（ＣＤＡ．Ｎｏ．Ｃ７２５００）、Ｃｕ−０．１Ｆｅ−０．０３Ｐ（ＣＤＡ．Ｎｏ．Ｃ１９２１０）及びＣｕ−０．１Ｆｅ−０．０３Ｐ−０．２Ｓｎ−０．２Ｍｇ−０．４Ｚｎ（ＣＤＡ．Ｎｏ．Ｃ１９８００）であり（成分の前の数字はいずれもｍａｓｓ％を意味する）、表１，２のＮｏ．１、Ｎｏ．５はＣ６４７１０、Ｎｏ．６、Ｎｏ．１７はＣ６４７６０、Ｎｏ．２３はＣ１９２１０、Ｎｏ．２４はＣ７２５００、その他はＣ１９８００を使用した。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】
めっき処理していない銅合金板の引張強度及び導電率を下記要領で測定した。また、Ｎｏ．３以外は、Ｓｎめっき層とＮｉめっき層の厚さをリフロー処理又は加熱処理を行う前に下記要領で測定し、リフロー処理又は加熱処理を行った後、残留したＮｉ層の厚さ、純Ｓｎ層の厚さ及び形成されたＮｉ，Ｓｎ含有合金層の厚さを下記要領で測定した。Ｎｏ．３は、Ｎｉめっき層の厚さを溶融Ｓｎめっきを行う前に下記要領で測定し、溶融Ｓｎめっきを行った後、残留したＮｉ層の厚さ、純Ｓｎ層の厚さ及びＮｉ，Ｓｎ含有合金層の厚さを下記要領で測定した。また、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層の合金種類の同定及びＮｉ含有量の測定を下記要領で行った。以上の測定結果を表１，２にあわせて示す。
【００２６】
［引張強度］引張強度は板材の長手方向を圧延方向に平行とし、ＪＩＳ５号試験片にて圧延平行方向の引張強度を測定した。
［導電率］導電率は、ＪＩＳＨ０５０５に基づいて測定した。
［Ｓｎめっき層の厚さ］Ｓｎめっき層の厚さは、蛍光Ｘ線膜厚計（セイコー電子工業株式会社；型式ＳＦＴ３２００）を用いて測定した。
［Ｎｉめっき層の厚さ］Ｎｉめっき層の厚さは蛍光Ｘ線膜厚計（セイコー電子工業株式会社；型式ＳＦＴ３２００）を用いて測定した。リフロー処理、加熱処理又は溶融Ｓｎめっき後のＮｉ層の厚さも同じ方法で測定した。
［純Ｓｎ層の厚さ］純Ｓｎ層の厚さは、次の手順で測定した。まず、蛍光Ｘ線膜厚計（セイコー電子工業株式会社；型式ＳＦＴ３２００）を用いてＳｎ層全体（純Ｓｎ層とＮｉ，Ｓｎ含有合金層）の厚さを測定する。その後、ｐ−ニトロフェノール及び苛性ソーダを主成分とする剥離液に１０分間浸漬し、純Ｓｎ層を剥離後、蛍光Ｘ線膜厚計を用いて、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層中のＳｎ量を測定する。この測定値から求めた両者の層厚さの差から純Ｓｎ層の厚さを算出した。
【００２７】
［Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層の厚さ］Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層の厚さは、板材断面をミクロトームにより切断し、その切断面をＳＥＭ観察して測定した。
［Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層の合金種類の同定］合金の種類はＸ線回折実験により同定した。
［合金層中のＮｉ量分析］合金層中のＮｉ量の分析は、まず純Ｓｎ層をｐ−ニトロフェノール及び苛性ソーダを主成分とする剥離液に１０分間浸漬し、純Ｓｎ層を剥離させる。その後、さらにメルテックス社製メルストリップＮＨ−８４４を用いて、合金層を剥離させ、得られた剥離液をＨＮＯ３条件下に保持し、原子吸光法にて測定した。
【００２８】
続いて、Ｎｏ．１〜２４のめっき付き銅合金材（一部にめっきなしが含まれる）を、１００ｍｍＬ×１ｍｍＷに切断して溶断特性評価試料を作製し、下記要領で溶断特性を評価した。その結果を表１，２にあわせて示す。なお、Ｎｏ．１０〜１２，１５，１８，２０，２１については、追加処理として、さらに溶融Ｓｎめっきを１００μｍの厚さで施し又は５ｍｍ角のＳｎチップを溶断部分にかしめた。
［溶断特性評価］各試料に対し、５Ｖ、３０Ａの定電圧条件下で溶断試験を行った。評価は切断に要する時間を測定し、溶断時間１０ｓｅｃ以下を合格とした。
【００２９】
表１に示すように、Ｎｏ．１〜１２は溶断特性に優れている。さらに追加処理として溶融Ｓｎめっきを施し又はＳｎチップをかしめたＮｏ．１０〜１２は、溶断特性がより優れている。また、Ｎｏ．１〜１２は、銅合金基材の導電率が３０％ＩＡＣＳ以上、引張強度が４００Ｎ／ｍｍ２以上であり、ヒューズ端子用としても適している。
一方、表２に示すＮｏ．１３は、Ｓｎめっき層厚さが０．０５μｍと薄いため、リフロー処理後の純Ｓｎ層の厚さも薄く、溶断特性が劣っている。Ｎｏ．１４，１５は、Ｎｉめっき層厚さが２５μｍと厚いため、加熱処理又はリフロー処理後のＮｉ層厚さが厚く、溶断時の素材減肉が抑制され、溶断特性が劣っている。Ｎｏ．１６，１７，１８はめっきを施していないため、溶断時の素材減肉が抑制され溶断特性に劣る。このうちＮｏ．１８は、銅合金基材上に追加処理として溶融Ｓｎめっきを施しているため、Ｎｏ．１６，１７に比べると溶断特性は向上するが十分でない。Ｎｏ．１９〜２２はＳｎめっきの下地層にＮｉめっきを施していないため、形成される合金層中にＮｉを含まず、十分な溶断特性が得られていない。追加処理として溶融Ｓｎめっきを施し又はＳｎチップをかしめたＮｏ．２０，２１についても不十分である。Ｎｏ．２３は、引張強度が４００Ｎ／ｍｍ２以下であり、Ｎｏ．２４は導電率が３０％ＩＡＣＳ以下であるため、いずれも溶断特性は優れるが、ヒューズ端子材としては十分でない。
【符号の説明】
【００３０】
１ 銅合金基材
２ Ｎｉ層
３ Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層
４ 純Ｓｎ層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や家電製品の電子部品に使用され、過電流に対する溶断特性に優れ、装置や部品の焼損を防止するように機能するヒューズ用銅合金材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車、家電製品及び電子機器等に搭載される電気・電子部品の小型化は急速に進行している。これら電子機器において、過電流が流れた時に、回路を保護し、装置や部品が焼損することを避けるため、瞬時に断線するよう機能する過電流溶断型ヒューズが使用されている。ヒューズエレメントに電流が流れると、そのエレメントが持っている固有の抵抗によって発熱エネルギーは、ほぼジュールの法則に従い、発熱と同時に周囲の部品や外気へと伝播し放熱していくが、短時間で溶断するようなインラッシュ電流の領域では、発熱するジュール熱に比べて熱放散が少ないので、発熱する熱は殆どヒューズエレメントの温度上昇に費やされる。
これらのヒューズ材の固有抵抗が大きければ、過電流時に発生するジュール熱が大きく、このジュール熱でヒューズ材が溶断し、電気回路が保護される。このヒューズの溶断にかかる時間や溶断温度は、使用する材料によって異なる。
【０００３】
ヒューズは通常状態で溶断することが無く、かつ異常が発生したなら確実に溶断する必要がある。そのため、使用される材料としてはＳｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｗ等の単体や合金が使用されていた。ヒューズ用Ｃｕ合金に関する特許文献としては、例えば下記特許文献１〜５がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２５３５２７号公報
【特許文献２】特開平５−８６４２８号公報
【特許文献３】特開平５−１９８２４７号公報
【特許文献４】特開昭６１−４１７３７号公報
【特許文献５】特開昭６３−２３０８３７号公報
【特許文献６】特開平１−３１５９２４号公報
【０００５】
ヒューズは、大きく分けて、端子部とヒューズ部とが別材料からなるタイプと、端子部とヒューズ部とが同一材料からなるタイプがある。前者は、端子部とヒューズ部との接合が必要となり、コスト高となるため、後者が一般的に使用されることが多い。従って、端子部とヒューズ部とが同一材料から構成される一体型のヒューズ（ヒューズ端子といわれる）の場合、その材料には、ヒューズ部に要求される溶断特性の他に、端子部に要求される機械的特性、特に強度特性や導電率が必要となる。
しかし、適度な強度及び導電率を有する銅合金において、これまで十分な溶断特性が得られていない。そこで、溶融温度を低下させ、かつ溶断にかかる時間を短くするために、ヒューズ用銅合金材料の表面に溶融Ｓｎめっきを施したり、ヒューズ部にＳｎチップをかしめることがなされている（特許文献６参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、ヒューズ用銅合金材の溶断特性を改善することを目的とする。なお、本発明においてヒューズ用というとき前記ヒューズ端子用を含む。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るヒューズ用めっき付き銅合金材は、銅合金基材の表面にＮｉ−Ｓｎ合金、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ合金、又はその両者からなるＮｉ，Ｓｎ含有合金層が形成され、その上に最表層として純Ｓｎ層が形成され、前記Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層はＮｉ含有量が０．０２〜７５ａｔ％で厚さが０．０１〜３０μｍであり、前記純Ｓｎ層は厚さが０．１〜３０μｍである。参考例として、銅合金基材とＮｉ，Ｓｎ含有合金層の間に、さらに厚さ１０μｍ以下のＮｉ層が形成されたヒューズ用めっき付き銅合金材が挙げられる。銅合金基材として、従来ヒューズ用として用いられた銅合金のほか、任意の銅合金が使用できるが、ヒューズ端子用であれば、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上、かつ引張強度が４００Ｎ／ｍｍ２以上であることが望ましい。銅合金基材の形態は、主として板又は条（コイル状にした板）である。
また、上記めっき付き銅合金材をヒューズとして利用するに際し、上記めっき付き銅合金材のヒューズ部の表面にさらにＳｎめっきをしてＳｎ層全体の厚さを増すか、ヒューズ部にＳｎチップをかしめて、ヒューズ溶断温度を低下させ、かつ溶断にかかる時間を短縮することができる。
【０００８】
上記ヒューズ用めっき付き銅合金材（Ｎｉ層なし）は、０．１ｍａｓｓ％以上のＮｉを含有する銅合金基材の表面に、厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成した後、リフロー処理又は加熱処理するか、同銅合金基材の表面に溶融Ｓｎめっきによるめっき層を形成することにより製造できる。この場合、生成するＮｉ，Ｓｎ含有合金層の中のＮｉは銅合金基材から、ＳｎはＳｎめっき層から供給される。
また、上記ヒューズ用めっき付き銅合金材は、銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成した後、リフロー処理又は加熱処理するか、Ｎｉめっき層の上に溶融Ｓｎめっきによるめっき層を形成することにより製造できる。この場合、生成するＮｉ，Ｓｎ含有合金層中のＮｉはＮｉめっき層から供給され、その結果、Ｎｉめっき層が残留する場合と消滅する場合がある。本発明の方法ではＮｉめっき層を消滅させる。両方法において、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層は柱状結晶として成長する。
【発明の効果】
【０００９】
上記のめっき付き銅合金材中に含まれるＮｉ，Ｓｎ含有合金層は、過電流発生時に発生するジュール熱により、銅合金基材中のＣｕと純Ｓｎ層中のＳｎの合金化を急速に促進させ、銅合金基材をすばやく減肉させる。銅合金基材が減肉することにより、通電の際の電気抵抗を増加させ、過電流発生時にすばやく溶断させる。
銅合金基材が引張強度４００Ｎ／ｍｍ２以上及び導電率３０％ＩＡＣＳ以上であれば、ヒューズ部に要求される溶断特性の他に、端子部に要求される強度及び導電率をも満たし、ヒューズ端子用として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明（参考例含む）に係るヒューズ用めっき付き銅合金材の断面模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明（参考例含む）に係るヒューズ用めっき付き銅合金材についてより詳細に説明する。
図１に、本発明（参考例含む）に係るヒューズ用めっき付き銅合金材の断面の模式図を示す。（ａ）では、銅合金基材１の表面にＮｉ層２が形成され、その上にＮｉ，Ｓｎ含有合金層３が形成され、その上に最表層として純Ｓｎ層４が形成され、（ｂ）では、銅合金基材１の表面にＮｉ，Ｓｎ含有合金層３が形成され、その上に最表層として純Ｓｎ層４が形成されている。Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層３は、Ｓｎ層に向かって成長した柱状結晶からなる。（ａ）は参考例である。
【００１２】
Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層は、通電による温度上昇と共に銅合金基材中のＣｕと純Ｓｎ層中のＳｎの拡散を促進させる作用を有する。すなわち、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層が存在することで、銅合金基材中のＣｕと純Ｓｎ層中のＳｎとの合金化が促進され、銅合金基材を減肉させやすくなる。
しかし、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層は、その厚さが３０μｍを超えると、銅合金基材と純Ｓｎ層の間でバリア層として働き、銅合金基材中のＣｕと純Ｓｎ層中のＳｎの拡散を起こし難くし、銅合金基材の減肉を抑えてしまうため、厚さが３０μｍ以下である必要がある。一方、このＮｉ，Ｓｎ含有合金層は、通常めっき処理後に直ちに厚さ０．０１μｍ以上形成される。従って、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層の厚さは０．０１〜３０μｍとする。
【００１３】
また、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層において、Ｎｉ含有量は０．０２〜７５ａｔ％とする。これは、Ｎｉ含有量が０．０２ａｔ％未満か７５ａｔ％を越えるようだと、ヒューズ溶断時のＣｕとＳｎの拡散促進効果が少ない、すなわち基材減肉促進効果が少ないからである。
なお、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層は、Ｎｉ−Ｓｎ合金、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ合金又はその両者からなり、Ｎｉ−Ｓｎ合金は主として金属間化合物のＮｉ３Ｓｎ４又は／及びＮｉ３Ｓｎを含み、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ合金は主として金属間化合物の（Ｃｕ，Ｎｉ）６Ｓｎ５を含む。
【００１４】
純Ｓｎ層は、過電流発生時に発生するジュール熱により、Ｓｎを銅合金基材から拡散するＣｕと合金化させてＮｉ，Ｓｎ含有合金層を成長させ、銅合金基材をすばやく減肉させる役割を有する。しかし、その厚さが０．１μｍ以下では過電流発生時に銅合金基材を減肉させるだけの十分な量ではなく、溶断特性が十分とならない。一方、純Ｓｎ層の厚さが３０μｍを越えるようだと、製造時に十分な表面性状が得られにくい。従って、純Ｓｎ層の厚さは０．１〜３０μｍとする。
Ｎｉ層は、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層が形成されるときに残留したもので、存在することが必須ではないが、過電流発生時に発生するジュール熱により、Ｎｉを銅合金基材から拡散するＣｕ及びＳｎ層から拡散するＳｎと合金化させてＮｉ，Ｓｎ含有合金層を成長させ、銅合金基材をすばやく減肉させる役割を有する。Ｎｉ層の厚さが１０μｍを越えると、過電流発生に伴う温度上昇により拡散しきれず、バリア層となってＣｕとＳｎの拡散を抑制し、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層の成長及び銅合金基材の減肉を抑制する。従って、Ｎｉ層の厚さは１０μｍ以下とする。
【００１５】
次に、上記ヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法について説明する。主な方法は次の４通りである。
（１）０．１ｍａｓｓ％以上のＮｉを含有する銅合金基材の表面に、厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成した後、リフロー処理又は加熱処理する。
（２）０．１ｍａｓｓ％以上のＮｉを含有する銅合金基材の表面に、溶融Ｓｎめっきによるめっき層を形成する。
（３）銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成した後、リフロー処理又は加熱処理する。
（４）銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に溶融Ｓｎめっきによるめっき層を形成する。
なお、上記（３）、（４）では、Ｎｉ層が残留する場合と消滅する場合（本発明は後者）の両方がある。
【００１６】
さらに、上記ヒューズ用めっき付き銅合金材は、０．１ｍａｓｓ％以上のＮｉを含有する銅合金基材の表面に、厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成しただけ、あるいは銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成しただけでも製造される。これは、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層は、常温においても、めっき処理後に直ちに厚さ０．０１μｍ以上形成されるからである。
Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層を構成する柱状結晶は、Ｎｉの影響により、図１に示すように、平均長さ（Ｔ）と平均断面径（Ｒ）の比（Ｔ／Ｒ）が１．０以上となる。
【００１７】
上記製造方法において、Ｓｎめっき層の厚さが３０μｍを越えると、リフロー処理又は加熱処理を施したとき、めっき付き銅合金材において純Ｓｎ層に十分な表面性状が得られにくい。また、溶融Ｓｎめっきによるめっき層において純Ｓｎ層の厚さが３０μｍを越えると、同じく十分な表面性状が得られにくい。一方、Ｓｎめっき層の厚さ又は溶融Ｓｎめっきによる純Ｓｎ層の厚さが０．１μｍ未満では、めっき付き銅合金材において純Ｓｎ層の厚みが不足し、ヒューズとして十分な溶断特性が得られない。従って、Ｓｎめっき層の厚さ又は溶融Ｓｎめっきによる純Ｓｎ層の厚さは０．１〜３０μｍとする。
【００１８】
Ｎｉめっき層の厚さが０．０１μｍ未満では、銅合金基材中のＣｕと純Ｓｎ層中のＳｎとの拡散を促進させるのに十分でなく、ヒューズとして過電流発生時に十分な溶断特性が得られにくい。一方、Ｎｉめっき厚さが２０μｍを越えるようだと、Ｓｎめっき層のリフロー処理又は加熱処理を施した後、あるいは溶融Ｓｎめっきを行った後でさえ、めっき付き銅合金材に残存するＮｉ層の厚さが１０μｍを越えやすい。従って、Ｎｉめっき層の厚さは、０．０１〜２０μｍとする。
Ｎｉめっきを行わない場合において、Ｎｉ含有量が０．１ｍａｓｓ％以上の銅合金基材を用いることが必須であるのは、０．１ｍａｓｓ％未満であると、Ｓｎめっき層のリフロー処理又は加熱処理を施した後、あるいは溶融Ｓｎめっきを行った後でも、めっき付き銅合金材にＮｉ含有量が０．０２％以上で厚さが０．０１μｍ以上のＮｉ，Ｓｎ含有合金層を形成できないからである。
【００１９】
リフロー処理を行う際の雰囲気温度は、２７０℃〜７００℃が好ましく、２８０℃〜３５０℃がより好ましい。加熱処理を行う際はＳｎを溶融しない程度の温度、即ちＳｎの融点である２３０℃以下で行う。
本発明の製造方法において、一般的に、Ｎｉめっき層の厚みが大きく、Ｎｉめっきがない場合は銅合金基材のＮｉ含有量が高く、リフロー処理又は加熱処理の温度が高く処理時間が長く、あるいは溶融ＳｎめっきのＳｎ浴温度が高く処理時間が長いとき、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層のＮｉ含有量が高く、又は／及びその厚みが大きくなる。また、めっき付き銅合金材のＮｉ層及びＳｎ層は、当初のＮｉめっき層又はＳｎめっき層が厚いほど厚く残留し、リフロー処理等による製造時のＮｉ，Ｓｎ含有合金層の成長が大きいほど薄くなる。
【００２０】
以上述べためっき付き銅合金材（最表層に純Ｓｎ層が形成されているもの）に対し、特にヒューズ端子のヒューズ部にＳｎめっき、例えば溶融Ｓｎめっきを施すと溶断特性がさらに向上する。あるいは、ヒューズ部にＳｎチップをかしめることによっても溶断特性がさらに向上する。
また、ヒューズ端子の場合、引張強度及び導電率はそれぞれ４００Ｎ／ｍｍ２以上、３０％ＩＡＣＳ以上必要であり、強度が上記未満であると端子としての十分な強度が得られず、導電率が上記未満であると電気的信頼性に劣る。
【実施例】
【００２１】
板厚０．２５ｍｍｔの銅合金板に対し、表１，２のＮｏ．１〜２４に示すように、Ｎｉめっき及びＳｎめっきを行った後リフロー処理又は加熱処理を行い、あるいはＮｉめっきを行った後溶融Ｓｎめっきを行った。Ｎｉめっき層及びＳｎめっき層の厚さを表１，２に示す（めっきなしの場合は各欄に０と記載）。また、リフロー処理、加熱処理及び溶融Ｓｎめっき処理のいずれも行わなかった場合は、表１，２のめっき処理方法の欄に−で示す。
Ｎｉめっき及びＳｎめっきは表３の条件で行った。リフロー処理は２４０℃〜６００℃×５〜３０ｓｅｃで行い、加熱処理は８０〜２００℃、溶融Ｓｎめっきは２８０℃で行った。
銅合金板の種類は、Ｃｕ−３．２Ｎｉ−０．７Ｓｉ−０．３Ｚｎ（ＣＤＡ．Ｎｏ．Ｃ６４７１０）、Ｃｕ−１．８Ｎｉ−０．４Ｓｉ−０．１Ｓｎ−０．０１Ｍｇ−１．１Ｚｎ（ＣＤＡ．Ｎｏ．Ｃ６４７６０）Ｃｕ−９Ｎｉ−２Ｓｎ（ＣＤＡ．Ｎｏ．Ｃ７２５００）、Ｃｕ−０．１Ｆｅ−０．０３Ｐ（ＣＤＡ．Ｎｏ．Ｃ１９２１０）及びＣｕ−０．１Ｆｅ−０．０３Ｐ−０．２Ｓｎ−０．２Ｍｇ−０．４Ｚｎ（ＣＤＡ．Ｎｏ．Ｃ１９８００）であり（成分の前の数字はいずれもｍａｓｓ％を意味する）、表１，２のＮｏ．１、Ｎｏ．５はＣ６４７１０、Ｎｏ．６、Ｎｏ．１７はＣ６４７６０、Ｎｏ．２３はＣ１９２１０、Ｎｏ．２４はＣ７２５００、その他はＣ１９８００を使用した。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】
めっき処理していない銅合金板の引張強度及び導電率を下記要領で測定した。また、Ｎｏ．３以外は、Ｓｎめっき層とＮｉめっき層の厚さをリフロー処理又は加熱処理を行う前に下記要領で測定し、リフロー処理又は加熱処理を行った後、残留したＮｉ層の厚さ、純Ｓｎ層の厚さ及び形成されたＮｉ，Ｓｎ含有合金層の厚さを下記要領で測定した。Ｎｏ．３は、Ｎｉめっき層の厚さを溶融Ｓｎめっきを行う前に下記要領で測定し、溶融Ｓｎめっきを行った後、残留したＮｉ層の厚さ、純Ｓｎ層の厚さ及びＮｉ，Ｓｎ含有合金層の厚さを下記要領で測定した。また、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層の合金種類の同定及びＮｉ含有量の測定を下記要領で行った。以上の測定結果を表１，２にあわせて示す。
【００２６】
［引張強度］引張強度は板材の長手方向を圧延方向に平行とし、ＪＩＳ５号試験片にて圧延平行方向の引張強度を測定した。
［導電率］導電率は、ＪＩＳＨ０５０５に基づいて測定した。
［Ｓｎめっき層の厚さ］Ｓｎめっき層の厚さは、蛍光Ｘ線膜厚計（セイコー電子工業株式会社；型式ＳＦＴ３２００）を用いて測定した。
［Ｎｉめっき層の厚さ］Ｎｉめっき層の厚さは蛍光Ｘ線膜厚計（セイコー電子工業株式会社；型式ＳＦＴ３２００）を用いて測定した。リフロー処理、加熱処理又は溶融Ｓｎめっき後のＮｉ層の厚さも同じ方法で測定した。
［純Ｓｎ層の厚さ］純Ｓｎ層の厚さは、次の手順で測定した。まず、蛍光Ｘ線膜厚計（セイコー電子工業株式会社；型式ＳＦＴ３２００）を用いてＳｎ層全体（純Ｓｎ層とＮｉ，Ｓｎ含有合金層）の厚さを測定する。その後、ｐ−ニトロフェノール及び苛性ソーダを主成分とする剥離液に１０分間浸漬し、純Ｓｎ層を剥離後、蛍光Ｘ線膜厚計を用いて、Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層中のＳｎ量を測定する。この測定値から求めた両者の層厚さの差から純Ｓｎ層の厚さを算出した。
【００２７】
［Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層の厚さ］Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層の厚さは、板材断面をミクロトームにより切断し、その切断面をＳＥＭ観察して測定した。
［Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層の合金種類の同定］合金の種類はＸ線回折実験により同定した。
［合金層中のＮｉ量分析］合金層中のＮｉ量の分析は、まず純Ｓｎ層をｐ−ニトロフェノール及び苛性ソーダを主成分とする剥離液に１０分間浸漬し、純Ｓｎ層を剥離させる。その後、さらにメルテックス社製メルストリップＮＨ−８４４を用いて、合金層を剥離させ、得られた剥離液をＨＮＯ３条件下に保持し、原子吸光法にて測定した。
【００２８】
続いて、Ｎｏ．１〜２４のめっき付き銅合金材（一部にめっきなしが含まれる）を、１００ｍｍＬ×１ｍｍＷに切断して溶断特性評価試料を作製し、下記要領で溶断特性を評価した。その結果を表１，２にあわせて示す。なお、Ｎｏ．１０〜１２，１５，１８，２０，２１については、追加処理として、さらに溶融Ｓｎめっきを１００μｍの厚さで施し又は５ｍｍ角のＳｎチップを溶断部分にかしめた。
［溶断特性評価］各試料に対し、５Ｖ、３０Ａの定電圧条件下で溶断試験を行った。評価は切断に要する時間を測定し、溶断時間１０ｓｅｃ以下を合格とした。
【００２９】
表１に示すように、Ｎｏ．１〜１２は溶断特性に優れている。さらに追加処理として溶融Ｓｎめっきを施し又はＳｎチップをかしめたＮｏ．１０〜１２は、溶断特性がより優れている。また、Ｎｏ．１〜１２は、銅合金基材の導電率が３０％ＩＡＣＳ以上、引張強度が４００Ｎ／ｍｍ２以上であり、ヒューズ端子用としても適している。
一方、表２に示すＮｏ．１３は、Ｓｎめっき層厚さが０．０５μｍと薄いため、リフロー処理後の純Ｓｎ層の厚さも薄く、溶断特性が劣っている。Ｎｏ．１４，１５は、Ｎｉめっき層厚さが２５μｍと厚いため、加熱処理又はリフロー処理後のＮｉ層厚さが厚く、溶断時の素材減肉が抑制され、溶断特性が劣っている。Ｎｏ．１６，１７，１８はめっきを施していないため、溶断時の素材減肉が抑制され溶断特性に劣る。このうちＮｏ．１８は、銅合金基材上に追加処理として溶融Ｓｎめっきを施しているため、Ｎｏ．１６，１７に比べると溶断特性は向上するが十分でない。Ｎｏ．１９〜２２はＳｎめっきの下地層にＮｉめっきを施していないため、形成される合金層中にＮｉを含まず、十分な溶断特性が得られていない。追加処理として溶融Ｓｎめっきを施し又はＳｎチップをかしめたＮｏ．２０，２１についても不十分である。Ｎｏ．２３は、引張強度が４００Ｎ／ｍｍ２以下であり、Ｎｏ．２４は導電率が３０％ＩＡＣＳ以下であるため、いずれも溶断特性は優れるが、ヒューズ端子材としては十分でない。
【符号の説明】
【００３０】
１ 銅合金基材
２ Ｎｉ層
３ Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層
４ 純Ｓｎ層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅合金基材の表面にＮｉ−Ｓｎ合金、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ合金、又はその両者からなるＮｉ，Ｓｎ含有合金層が形成され、その上に最表層として純Ｓｎ層が形成され、前記Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層はＮｉ含有量が０．０２〜７５ａｔ％で厚さが０．０１〜３０μｍであり、前記純Ｓｎ層は厚さが０．１〜３０μｍであるヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法であり、銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成した後、リフロー処理又は加熱処理を行って、前記Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層を形成するとともに前記Ｎｉめっき層を消滅させることを特徴とするヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法。
【請求項２】
銅合金基材の表面にＮｉ−Ｓｎ合金、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ合金、又はその両者からなるＮｉ，Ｓｎ含有合金層が形成され、その上に最表層として純Ｓｎ層が形成され、前記Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層はＮｉ含有量が０．０２〜７５ａｔ％で厚さが０．０１〜３０μｍであり、前記純Ｓｎ層は厚さが０．１〜３０μｍであるヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法であり、銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に溶融Ｓｎめっきを行って、前記Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層を形成するとともに前記Ｎｉめっき層を消滅させることを特徴とするヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法。
【請求項３】
Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層が柱状結晶からなることを特徴とする請求項１又は２に記載されたヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法。
【請求項４】
銅合金基材の導電率が３０％ＩＡＣＳ以上、かつ引張強度が４００Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載されたヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法。
【請求項５】
銅合金基材が板又は条であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載されたヒューズ用めっき付き銅合金材。
【請求項１】
銅合金基材の表面にＮｉ−Ｓｎ合金、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ合金、又はその両者からなるＮｉ，Ｓｎ含有合金層が形成され、その上に最表層として純Ｓｎ層が形成され、前記Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層はＮｉ含有量が０．０２〜７５ａｔ％で厚さが０．０１〜３０μｍであり、前記純Ｓｎ層は厚さが０．１〜３０μｍであるヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法であり、銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に厚さ０．１〜３０μｍのＳｎめっき層を形成した後、リフロー処理又は加熱処理を行って、前記Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層を形成するとともに前記Ｎｉめっき層を消滅させることを特徴とするヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法。
【請求項２】
銅合金基材の表面にＮｉ−Ｓｎ合金、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ合金、又はその両者からなるＮｉ，Ｓｎ含有合金層が形成され、その上に最表層として純Ｓｎ層が形成され、前記Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層はＮｉ含有量が０．０２〜７５ａｔ％で厚さが０．０１〜３０μｍであり、前記純Ｓｎ層は厚さが０．１〜３０μｍであるヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法であり、銅合金基材の表面に、厚さ０．０１〜２０μｍのＮｉめっき層を形成し、その上に溶融Ｓｎめっきを行って、前記Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層を形成するとともに前記Ｎｉめっき層を消滅させることを特徴とするヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法。
【請求項３】
Ｎｉ，Ｓｎ含有合金層が柱状結晶からなることを特徴とする請求項１又は２に記載されたヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法。
【請求項４】
銅合金基材の導電率が３０％ＩＡＣＳ以上、かつ引張強度が４００Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載されたヒューズ用めっき付き銅合金材の製造方法。
【請求項５】
銅合金基材が板又は条であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載されたヒューズ用めっき付き銅合金材。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−２４２２２０（Ｐ２０１０−２４２２２０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７２５９（Ｐ２０１０−１０７２５９）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【分割の表示】特願２００５−２１３０２５（Ｐ２００５−２１３０２５）の分割
【原出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【分割の表示】特願２００５−２１３０２５（Ｐ２００５−２１３０２５）の分割
【原出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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