リフローＳｎめっき部材
【課題】ウィスカ発生を抑制すると共に、挿抜力を低減させたリフローＳｎめっき部材を提供する。
【解決手段】Ｃｕ又はＣｕ基合金からなる基材の表面にリフローＳｎ層が形成され、該リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０以上５．０以下であるリフローＳｎめっき部材である。
【解決手段】Ｃｕ又はＣｕ基合金からなる基材の表面にリフローＳｎ層が形成され、該リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０以上５．０以下であるリフローＳｎめっき部材である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ、端子、リレ−、スイッチ等の導電性ばね材に好適に用いられ、Ｃｕ又はＣｕ基合金からなる基材の表面にリフローＳｎ層が形成されてなるリフローＳｎめっき部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
コネクタ、端子、リレー等の導電部品には、銅合金にめっきしためっき部材が使用され、なかでも自動車用コネクタには、銅合金にＳｎめっきしたＳｎめっき材が多用されている。車載コネクタでは、車載電装品の増加による多極化の傾向があり、コネクタ嵌合時に挿抜力が増大する。通常、コネクタの嵌合は人力で行うため、作業負荷が増加するという問題がある。
一方、Ｓｎめっき材には、ウィスカが発生せず、高温環境下で半田濡れ性や接触抵抗が劣化しにくいことも必要とされている。特に、コネクタメーカーの製造工場の海外移転に伴い、めっき後の部材が海外の高温多湿地域で長期保管されたり、はんだ付け時に実装炉内部で加熱されて、はんだ濡れ性、接触抵抗が劣化する事が報告されている。さらに、自動車のエンジンルーム等の高温にＳｎめっき材が曝されることで、Ｓｎめっき層に銅基材から銅が拡散したり、Ｓｎめっき層が酸化され、接触抵抗が劣化することがある。
【０００３】
このようなことから、Ｓｎめっき層における（３２１）面の配向指数を２．５以上４．０以下に制御し、Ｓｎめっき層でのウィスカ発生を抑制したＳｎめっき材が開示されている（特許文献１参照）。又、Ｓｎめっき材が高温に曝されても銅基材から銅が拡散しないよう、Ｓｎめっき層と銅基材との間にＮｉ層を設けたリフローＳｎめっき材が開示されている（特許文献２参照）。さらに、Ｓｎめっき層を溶解したときに現れるＣｕ−Ｓｎ合金相の平均粗さを０．０５〜０．３μｍに制御し、挿抜性と耐熱性を向上させたリフローＳｎめっき材が開示されている（特許文献３参照）。又、リフローをしないＳｎめっき層における（１０１）面の配向指数を２．０以下に制御し、プレス打抜き性と耐ウィスカ性を向上させたＳｎめっき材が開示されている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７４３１６号公報
【特許文献２】特開２００３−２９３１８７号公報
【特許文献３】特開２００７−６３６２４号公報
【特許文献４】特許３９８６２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ウィスカ発生を抑制する点では、基材表面のＳｎめっき層をリフローすることが好ましく、この点で特許文献４記載の技術の場合、過酷な環境下で耐ウィスカ性が優れているとは言い難い。
又、コネクタ嵌合時の挿抜力を低減する方法として、Ｓｎめっき厚みを薄くする方法があるが、Ｓｎめっき厚みを薄くすると、加熱後の半田濡れ性が劣化するため、Ｓｎめっき厚みの減少による挿抜力低減には限界があり、新たな手法による挿抜力の低減が求められている。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、ウィスカ発生を抑制すると共に、挿抜力を低減させたリフローＳｎめっき部材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは種々検討した結果、基材の表面に形成したリフローＳｎ層の表面の配向を制御することで、挿抜力を低減することに成功した。
すなわち、本発明のリフローＳｎめっき部材は、Ｃｕ又はＣｕ基合金からなる基材の表面にリフローＳｎ層が形成され、該リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０以上５．０以下である。
【０００７】
前記リフローＳｎ層は、前記基材の表面にＣｕめっき層を形成し、該Ｃｕめっき層の表面に形成されたＳｎめっき層をリフローして形成されたものであることが好ましい。
前記リフローＳｎ層と前記基材との間にＮｉ層が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ウィスカ発生を抑制すると共に、挿抜力を低減させたリフローＳｎめっき部材が得られる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明において％とは、特に断らない限り、質量％を示すものとする。
【００１０】
本発明の実施の形態に係るリフローＳｎめっき部材は、Ｃｕ又はＣｕ基合金からなる基材の表面にリフローＳｎ層が形成され、該リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０以上５．０以下である。
【００１１】
Ｃｕ又はＣｕ基合金としては、以下のものを例示することができる。
（１）Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金としては、Ｃ７０２５０（ＣＤＡ番号、以下同様；Ｃｕ−３％Ｎｉ−０．５％Ｓｉ−０．１Ｍｇ），Ｃ６４７４５（Ｃｕ−１．６％Ｎｉ−０．４％Ｓｉ−０．５％Ｓｎ−０．４％Ｚｎ）を挙げることができる。
（２）黄銅
黄銅としては、Ｃ２６０００（Ｃｕ−３０％Ｚｎ），Ｃ２６８００（Ｃｕ−３５％Ｚｎ）を挙げることができる。
（３）丹銅
丹銅としては、Ｃ２１０００、Ｃ２２０００、Ｃ２３０００を挙げることができる。
（４）チタン銅
チタン銅としては、Ｃ１９９００（Ｃｕ−３％Ｔｉ）を挙げることができる。
（５）りん青銅
りん青銅としては、Ｃ５１０２０、Ｃ５１９１０、Ｃ５２１００、Ｃ５２４００を挙げる事ができる。
【００１２】
リフローＳｎ層は、上記基材の表面にＳｎめっきを行った後、リフロー処理を施すことにより得られる。リフローによって上記基材中のＣｕが表面へ拡散し、リフローＳｎ層の表面側から、Ｓｎ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層、基材の順に層構造が構成される。リフローＳｎ層としては、Ｓｎ単独の組成の他、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｐｂ等のＳｎ合金を用いることができる。また、Ｓｎ層と基材との間に、Ｃｕ下地層および／またはＮｉ下地層を設ける事もある。
リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数を２．０以上５．０以下にすることにより、コネクタ等に用いたときの挿抜性が改善される。リフローＳｎ層表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満の場合、所望の挿抜性が得られず、５．０を超えると挿抜性は良好となるが、加熱後の半田濡れ性が劣化する。
リフローＳｎ層表面の（１０１）面の配向を制御することで挿抜性が改善される理由は明確ではないが、次のことが考えられる。まず、Ｓｎ相のすべり系は、{110}[001]，{100}[001]， {111}[101]，{101}[101]，{121}[101]の５組であり、{101}面はＳｎのすべり面となる。従って、{101}面を多く（２．０以上）することで、リフローＳｎ層表面と平行なすべり面の比率が高くなる。このため、コネクタ嵌合時にＳｎめっき表面にせん断応力が加わった際、比較的低い応力でめっき表面が変形すると考えられる。
【００１３】
リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数を上記範囲に制御するには、上記基材の表面の配向を変化させ、適切な条件でリフロー処理する必要がある。上記基材自身の表面の（１０１）面の配向指数は１．５程度であるが、このような基材にそのままＳｎめっきを施してリフローしても、リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数を２．０以上に制御することはできない。
【００１４】
そこで、基材表面に（１０１）面を優先配向させたＣｕめっき層を形成し、Ｃｕめっき層の表面にＳｎめっきを行った後、リフロー時の(リフロー炉内の)温度を４５０〜６００℃、リフロー時間を８〜２０秒とする条件でリフロー処理を行うと、所望の接触抵抗や半田濡れ性を満足し、かつ、リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数を２．０以上にすることができる。
電気めっきで形成したＣｕめっきは、リフロー時にＣｕ−Ｓｎ合金層の形成に消費され、その厚みがゼロになってもよい。但し、リフロー前のＣｕめっき層の厚みが１．０μｍ以上であると、リフロー後のＣｕ−Ｓｎ合金層の厚みが厚くなり、加熱したときの接触抵抗の増大や半田濡れ性の劣化が顕著になり、耐熱性が低下する場合がある。これは、電気めっきによるＣｕめっき層はＣｕが電着粒として存在し、圧延材である基材中のＣｕに比べ熱により表面に拡散しやすいためと考えられる。
リフロー温度が４５０℃未満の場合、または、リフロー時間が８秒未満の場合、めっき層への配向継承が不十分で、（１０１）面の配向指数は２．０未満となり、所望の挿抜性が得られない。リフロー温度が６００℃を超える場合、または、リフロー時間が２０秒を超える場合、（１０１）面の配向指数は５．０を超え、挿抜性は良好となるが、加熱後の半田濡れ性が劣化する。
【００１５】
Ｃｕめっき層の配向を制御し、（１０１）面の配向指数を基材より高くするには、Ｃｕめっき浴にコロイダルシリカ、及び／又はハロゲン化物イオンを添加し、Ｃｕめっきを施せばよい。ハロゲン化物イオンとして塩化物イオンを用いる事が好ましい。塩化物イオンの濃度調整は、例えば、めっき浴に塩化カリウムを添加する事で調整できるが、めっき浴中で塩化物イオンに電離する化合物であれば、カリウム塩に限定されない。Ｃｕめっき浴としては、硫酸銅浴を用いる事ができ、浴中にコロイダルシリカ単独の場合、１０ｍＬ／Ｌ以上（比重：１．１２ｇ／ｍ３でシリカ含有率２０ｗｔ％のコロイダルシリカの体積を示し、シリカ粒子径：１０-２０ｎｍ）、塩化物イオン単独の場合、２５ｍｇ／Ｌ以上添加することで、Ｃｕめっき層の配向制御が可能となる。また、コロイダルシリカ、ハロゲン化物イオンを共添してもよい。
【００１６】
（１０１）面を優先配向させたＣｕめっきの厚みを０．２μｍ以上１．０μｍ未満の範囲とし、その上に０．７〜２．０μｍの厚みのＳｎめっきを施し、リフロー時の温度を４５０〜６００℃、リフロー時間を８〜２０秒としてリフロー処理する事で、上記めっき構造が得られる。
【００１７】
リフローＳｎ層（金属Ｓｎの層）の平均厚みは０．２〜１．８μｍとすることが好ましい。リフローＳｎ層の厚みが０．２μｍ未満になると半田濡れ性が低下し、１．８μｍを超えると挿入力が増大する場合がある。
リフローＳｎ層と基材との間に形成されるＣｕ−Ｓｎ合金層の厚みは０．５〜１．９μｍとすることが好ましい。Ｃｕ−Ｓｎ合金層は硬質なため、０．５μｍ以上の厚さで存在すると、挿入力の低減に寄与する。一方、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の厚さが１．９μｍを超えると、加熱したときの接触抵抗の増大や半田濡れ性の劣化が顕著になり、耐熱性が低下する場合がある。
【００１８】
リフローＳｎ層と基材との間にＮｉ層が形成されていてもよい。Ｎｉ層は、上記基材の表面にＮｉめっき、Ｃｕめっき、Ｓｎめっきを順に行った後、リフロー処理を施すことにより得られる。リフローによって上記基材中のＣｕが表面へ拡散し、リフローＳｎ層の表面側から、Ｓｎ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層、Ｎｉ層、基材の順に層構造が構成されるが、Ｎｉ層が基材からのＣｕの拡散を防止するので、Ｃｕ−Ｓｎ合金層が厚くならない。又、Ｃｕめっきは、リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向を２．０以上にするために行われる。
リフロー後のＮｉ層の厚みは０．１〜０．５μｍとすることが好ましい。Ｎｉ層の厚みが０．１μｍ未満では耐食性や耐熱性が低下する場合がある。一方、リフロー後のＮｉ層の厚みが０．５μｍを超えると、耐熱性の改善効果は飽和し、コストアップとなるため、Ｎｉ層の厚みの上限は０．５μｍとする事が好ましい。
【実施例】
【００１９】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
＜実施例１＞
基材（板厚０．３ｍｍのＣｕ−１．６％Ｎｉ−０．４％Ｓｉ合金）の片面に、電気めっきにより厚み０．５μｍのＣｕめっき、１．０μｍのＳｎめっきをそれぞれ施した後、表１に示す条件でリフロー処理し、リフローＳｎめっき部材を得た。
Ｃｕめっき浴としては、硫酸濃度６０ｇ／Ｌ、硫酸銅濃度２００ｇ／Ｌ、浴温５０℃の硫酸銅浴を用い、さらに表１に示す割合でコロイダルシリカ(日産化学工業社製「スノーテックスＯ」，比重：１．１２でシリカ含有率２０ｗｔ％，シリカ粒子径：１０-２０ｎｍ)、及び／又は塩化物イオン（塩化カリウム）を添加した。Ｃｕめっきの電流密度を５Ａ／ｄｍ２とし、めっき浴を回転数２００ｒｐｍの攪拌羽根で攪拌しながらめっきした。
Ｓｎめっき浴としては、メタンスルホン酸８０ｇ/Ｌ、メタンスルホン酸錫２５０ｇ/Ｌ、浴温５０℃、ノニオン系界面活性剤５ｇ/Ｌの浴を用いた。Ｓｎめっきの電流密度を８Ａ／ｄｍ２とし、めっき浴を回転数２００ｒｐｍの攪拌羽根で攪拌しながらめっきした。
【００２１】
＜評価＞
１．配向指数の測定
得られたリフローＳｎめっき部材を幅２０ｍｍ×長さ２０ｍｍの試験片に切り出し、リフローＳｎ層表面の配向をＸ線ディフラクトメータにより標準測定（θ-2θスキャン）した。線源としてＣｕKα線を用い、管電流１００ｍＡ，管電圧３０ｋＶで測定を実施した。配向指数Ｋは次式を用いて算出した。
Ｋ={Ａ／Ｂ}／{Ｃ／Ｄ}
Ａ：（１０１）面のピーク強度(cps)
Ｂ：考慮した配向面（（２００），（１０１），（２２０），（２１１），（３０１），（１１２），（４００），（３２１），（４２０），（４１１），（３１２），（４３１），（１０３），（３３２））のピーク強度の和（cps）
Ｃ:Ｘ線回折の標準データ(粉末法)における（１０１）面の強度
Ｄ:Ｘ線回折の標準データ(粉末法)における配向面（Ｂで規定した面）の強度の総和
【００２２】
２．耐熱性の評価
耐熱性の評価として、得られたリフローＳｎめっき部材を１４５℃で５００時間加熱後、リフローＳｎ層表面の接触抵抗を測定した。接触抵抗は、山崎精機研究所製電気接点シミュレータＣＲＳ−１１３−Ａｕ型を用い、四端子法により、電圧２００ｍＶ、電流１０ｍＡ、摺動荷重０．４９Ｎ、摺動速度１ｍｍ／ｍｉｎ、摺動距離１ｍｍで測定した。
【００２３】
３．挿抜性の評価
得られたリフローＳｎめっき部材のリフローＳｎ層表面の動摩擦係数により、挿抜性を評価した。まず、試料を試料台上に固定し、リフローＳｎ層表面が半球状に膨らむよう、試料の基材側から直径７ｍｍのステンレス球を押し付けた。このリフローＳｎ層表面の膨出部が「メス」側となる。次に、ステンレス球を押し付けない同一試料を、リフローＳｎ層表面が露出するよう移動台に取り付けた。この面が「オス」側となる。
そして、「メス」側の膨出部を、「オス」側のリフローＳｎ層の上に載置し、両者を接触させた。この状態で、膨出部の裏側（基材側）に所定加重Ｗ（＝４．９Ｎ）を掛けつつ、移動台を水平方向に移動させ、このとき水平方向への移動に伴う抵抗加重Ｆをロードセルにより測定した。試料の摺動速度（移動台の水平移動速度）は５０ｍｍ／ｍｉｎとし、摺動方向は試料の圧延方向に対し平行な方向とした。摺動距離は１００ｍｍとし、この間のＦの平均値を求めた。そして、動摩擦係数μをμ＝Ｆ／Ｗより算出した。
【００２４】
４．はんだ濡れ性の評価
ＪＩＳ−Ｃ６００６８のはんだ付け試験方法（平衡法）に準じ、得られたリフローＳｎめっき部材と鉛フリーはんだとの濡れ性を評価した。Ｓｎめっき部材は幅１０ｍｍ×長さ５０ｍｍの短冊状試験片とし、試験はレスカ社製ＳＡＴ−２０ソルダチェッカーを用い、下記条件でおこなった。得られた荷重／時間曲線からゼロクロスタイムを求めた。濡れ性はゼロクロスタイムが６秒以下なら○、６秒を超える場合は×と判定した。
（フラックス塗布）
フラックス：２５％ロジンーエタノール、フラックス温度：室温、フラックス深さ：２０ｍｍ、フラックス浸漬時間：５秒とした。又、たれ切り方法は、ろ紙にエッジを５秒当てて、フラックスを除去し、装置に固定して３０秒保持して行った。
（はんだ付け）
はんだ組成： Ｓｎ−３．０％Ａｇ−０．５％Ｃｕ（千住金属工業社製）、はんだ温度：２５０℃、はんだ浸漬速さ：４ｍｍ/ｓ、はんだ浸漬深さ：２ｍｍ、はんだ浸漬時間：１０秒で行った。
【００２５】
＜実施例２＞
上記基材の片面に、電気めっきにより厚み０．３μｍのＮｉめっきを施した後、実施例１と同様にして厚み０．５μｍのＣｕめっき、１．０μｍのＳｎめっきをそれぞれ施した。その後、表２に示す条件でリフロー処理し、リフローＳｎめっき部材を得た。
Ｎｉめっき浴としては、硫酸ニッケル：２５０ｇ／Ｌ，塩化ニッケル:４５ｇ／Ｌ，ホウ酸：３０ｇ／Ｌ,浴温５０℃の浴を用いた。Ｎｉめっきの電流密度を５Ａ／ｄｍ２とし、めっき浴を回転数２００ｒｐｍの攪拌羽根で攪拌しながらめっきした。
【００２６】
＜実施例３＞
Ｎｉめっき、Ｃｕめっき、および、Ｓｎめっきの厚みを表３に示すように変化させたこと以外は実施例１および実施例２と同様にしてＮｉめっき、Ｃｕめっき、Ｓｎめっきをそれぞれ施した。その後、５５０℃×１５ｓｅｃの条件でリフロー処理し、リフローＳｎめっき部材を得た。Ｃｕめっき浴としては、硫酸濃度６０ｇ／Ｌ、硫酸銅濃度２００ｇ／Ｌ、浴温５０℃の硫酸銅浴を用い、さらにコロイダルシリカ(日産化学工業社製「スノーテックスＯ」)１５ｍＬ／Ｌ（比重：１．１２ｇ／ｍ３でシリカ含有率２０ｗｔ％のコロイダルシリカの体積を示し、シリカ粒子径：１０-２０ｎｍ）及び塩化物イオン（塩化カリウム）２５ｍｇ／Ｌを添加した。Ｃｕめっきの電流密度を５Ａ／ｄｍ２とし、めっき浴を回転数２００ｒｐｍの攪拌羽根で攪拌しながらめっきした。
【００２７】
得られた結果を表１〜表３に示す。
なお、表１の発明例１〜７、比較例８〜１４は、実施例１の条件で行った結果である。表２の発明例２０〜２３、比較例３０〜３５は、実施例２の条件で行った結果である。表３の発明例４０〜４９、比較例５０〜５４は、実施例３の条件で行った結果である。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
表１から明らかなように、本発明の範囲である発明例１〜７の場合、動摩擦係数が０．５以下となり、接触抵抗が０．９５ｍΩ以下であるとともに、はんだ濡れ性が優れていた。
【００３２】
一方、Ｃｕめっき浴中のコロイダルシリカの含有量が１０ｍＬ／Ｌ未満である比較例８、及びＣｕめっき浴中の塩化物イオンの含有量が２５ｍｇ／Ｌ未満である比較例９の場合、いずれもリフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満となり、動摩擦係数が０．５を超えた。
リフロー時間が８秒未満である比較例１０、及びリフロー温度が４５０℃未満である比較例１２、１４の場合、いずれもリフロー処理が不十分となり、リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満となり、動摩擦係数が０．５を超えた。これは、リフロー時にＳｎめっき層が十分に溶融しなかったため、Ｓｎ層の再配向が生じ難くなったためと考えられる。
リフロー時間が２０秒を超えた比較例１１、及びリフロー温度が６００℃を超えた比較例１３の場合、いずれもリフロー処理が過度となり、接触抵抗が０．９５ｍΩを超えるとともに、はんだ濡れ性が劣った。これは、過度なリフロー処理により、リフローＳｎ層に下地からＣｕが拡散したり、Ｓｎ層が酸化されて表面に残存する金属Ｓｎ量が減少したためと考えられる。
【００３３】
表２から明らかなように、本発明の範囲である発明例２０〜２３の場合、動摩擦係数が０．５以下となり、接触抵抗が０．９５ｍΩ以下であるとともに、はんだ濡れ性が優れていた。
【００３４】
一方、Ｃｕめっき浴中のコロイダルシリカの含有量が１０ｍＬ／Ｌ未満である比較例３０、及びＣｕめっき浴中の塩化物イオンの含有量が２５ｍｇ／Ｌ未満である比較例３１の場合、いずれもリフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満となり、動摩擦係数が０．５を超えた。
リフロー時間が８秒未満である比較例３２、及びリフロー温度が４５０℃未満である比較例３４の場合、いずれもリフロー処理が不十分となり、リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満となり、動摩擦係数が０．５を超えた。
リフロー時間が２０秒を超えた比較例３３、及びリフロー温度が６００℃を超えた比較例３５の場合、いずれもリフロー処理が過度となり、接触抵抗が０．９５ｍΩを超えるとともに、はんだ濡れ性が劣った。
【００３５】
表３から明らかなように、本発明の範囲である発明例４０〜４９の場合、動摩擦係数が０．５以下となり、接触抵抗が０．９５ｍΩ以下であるとともに、はんだ濡れ性が優れていた。
【００３６】
一方、Ｃｕめっきを設けずに基材上に直接Ｓｎめっきした比較例５０の場合、及びＣｕめっき時（リフロー前）のＣｕめっき層の厚みが０．２μｍ未満である比較例５１の場合、いずれもリフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満となり、動摩擦係数が０．５を超えた。これは、リフロー時に溶融するＳｎ層の下地となるＣｕめっき層が無い（又は薄い）ため、基材の配向の影響が強くなり、Ｓｎ層の再配向が生じ難くなったためと考えられる。
Ｃｕめっき時（リフロー前）のＣｕめっき層の厚みが１．０μｍ以上である比較例５２の場合、接触抵抗が０．９５ｍΩを超えるとともに、はんだ濡れ性が劣った。これは、電気めっきによるＣｕめっき層はＣｕが電着粒として存在し、圧延材である基材中のＣｕに比べて熱により表面に拡散しやすく、リフロー後のＣｕ−Ｓｎ合金層の厚みが厚くなったためと考えられる。
Ｓｎめっき時（リフロー前）のＳｎめっき層の厚みが０．７μｍ未満である比較例５３の場合、接触抵抗が０．９５ｍΩを超えるとともに、はんだ濡れ性が劣った。これは、Ｓｎめっき層の厚みが薄いため、リフローによるＣｕの拡散やＳｎ層酸化により、表面に残存する金属Ｓｎ量が減少したためと考えられる。
Ｓｎめっき時（リフロー前）のＳｎめっき層の厚みが２．０μｍを超えた比較例５４の場合、リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満となり、動摩擦係数が０．５を超えた。これは、Ｓｎめっき層の厚みが厚いため、柔らかいＳｎによって表面の摩擦が大きくなったためと考えられる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ、端子、リレ−、スイッチ等の導電性ばね材に好適に用いられ、Ｃｕ又はＣｕ基合金からなる基材の表面にリフローＳｎ層が形成されてなるリフローＳｎめっき部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
コネクタ、端子、リレー等の導電部品には、銅合金にめっきしためっき部材が使用され、なかでも自動車用コネクタには、銅合金にＳｎめっきしたＳｎめっき材が多用されている。車載コネクタでは、車載電装品の増加による多極化の傾向があり、コネクタ嵌合時に挿抜力が増大する。通常、コネクタの嵌合は人力で行うため、作業負荷が増加するという問題がある。
一方、Ｓｎめっき材には、ウィスカが発生せず、高温環境下で半田濡れ性や接触抵抗が劣化しにくいことも必要とされている。特に、コネクタメーカーの製造工場の海外移転に伴い、めっき後の部材が海外の高温多湿地域で長期保管されたり、はんだ付け時に実装炉内部で加熱されて、はんだ濡れ性、接触抵抗が劣化する事が報告されている。さらに、自動車のエンジンルーム等の高温にＳｎめっき材が曝されることで、Ｓｎめっき層に銅基材から銅が拡散したり、Ｓｎめっき層が酸化され、接触抵抗が劣化することがある。
【０００３】
このようなことから、Ｓｎめっき層における（３２１）面の配向指数を２．５以上４．０以下に制御し、Ｓｎめっき層でのウィスカ発生を抑制したＳｎめっき材が開示されている（特許文献１参照）。又、Ｓｎめっき材が高温に曝されても銅基材から銅が拡散しないよう、Ｓｎめっき層と銅基材との間にＮｉ層を設けたリフローＳｎめっき材が開示されている（特許文献２参照）。さらに、Ｓｎめっき層を溶解したときに現れるＣｕ−Ｓｎ合金相の平均粗さを０．０５〜０．３μｍに制御し、挿抜性と耐熱性を向上させたリフローＳｎめっき材が開示されている（特許文献３参照）。又、リフローをしないＳｎめっき層における（１０１）面の配向指数を２．０以下に制御し、プレス打抜き性と耐ウィスカ性を向上させたＳｎめっき材が開示されている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７４３１６号公報
【特許文献２】特開２００３−２９３１８７号公報
【特許文献３】特開２００７−６３６２４号公報
【特許文献４】特許３９８６２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ウィスカ発生を抑制する点では、基材表面のＳｎめっき層をリフローすることが好ましく、この点で特許文献４記載の技術の場合、過酷な環境下で耐ウィスカ性が優れているとは言い難い。
又、コネクタ嵌合時の挿抜力を低減する方法として、Ｓｎめっき厚みを薄くする方法があるが、Ｓｎめっき厚みを薄くすると、加熱後の半田濡れ性が劣化するため、Ｓｎめっき厚みの減少による挿抜力低減には限界があり、新たな手法による挿抜力の低減が求められている。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、ウィスカ発生を抑制すると共に、挿抜力を低減させたリフローＳｎめっき部材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは種々検討した結果、基材の表面に形成したリフローＳｎ層の表面の配向を制御することで、挿抜力を低減することに成功した。
すなわち、本発明のリフローＳｎめっき部材は、Ｃｕ又はＣｕ基合金からなる基材の表面にリフローＳｎ層が形成され、該リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０以上５．０以下である。
【０００７】
前記リフローＳｎ層は、前記基材の表面にＣｕめっき層を形成し、該Ｃｕめっき層の表面に形成されたＳｎめっき層をリフローして形成されたものであることが好ましい。
前記リフローＳｎ層と前記基材との間にＮｉ層が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ウィスカ発生を抑制すると共に、挿抜力を低減させたリフローＳｎめっき部材が得られる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明において％とは、特に断らない限り、質量％を示すものとする。
【００１０】
本発明の実施の形態に係るリフローＳｎめっき部材は、Ｃｕ又はＣｕ基合金からなる基材の表面にリフローＳｎ層が形成され、該リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０以上５．０以下である。
【００１１】
Ｃｕ又はＣｕ基合金としては、以下のものを例示することができる。
（１）Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金としては、Ｃ７０２５０（ＣＤＡ番号、以下同様；Ｃｕ−３％Ｎｉ−０．５％Ｓｉ−０．１Ｍｇ），Ｃ６４７４５（Ｃｕ−１．６％Ｎｉ−０．４％Ｓｉ−０．５％Ｓｎ−０．４％Ｚｎ）を挙げることができる。
（２）黄銅
黄銅としては、Ｃ２６０００（Ｃｕ−３０％Ｚｎ），Ｃ２６８００（Ｃｕ−３５％Ｚｎ）を挙げることができる。
（３）丹銅
丹銅としては、Ｃ２１０００、Ｃ２２０００、Ｃ２３０００を挙げることができる。
（４）チタン銅
チタン銅としては、Ｃ１９９００（Ｃｕ−３％Ｔｉ）を挙げることができる。
（５）りん青銅
りん青銅としては、Ｃ５１０２０、Ｃ５１９１０、Ｃ５２１００、Ｃ５２４００を挙げる事ができる。
【００１２】
リフローＳｎ層は、上記基材の表面にＳｎめっきを行った後、リフロー処理を施すことにより得られる。リフローによって上記基材中のＣｕが表面へ拡散し、リフローＳｎ層の表面側から、Ｓｎ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層、基材の順に層構造が構成される。リフローＳｎ層としては、Ｓｎ単独の組成の他、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｐｂ等のＳｎ合金を用いることができる。また、Ｓｎ層と基材との間に、Ｃｕ下地層および／またはＮｉ下地層を設ける事もある。
リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数を２．０以上５．０以下にすることにより、コネクタ等に用いたときの挿抜性が改善される。リフローＳｎ層表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満の場合、所望の挿抜性が得られず、５．０を超えると挿抜性は良好となるが、加熱後の半田濡れ性が劣化する。
リフローＳｎ層表面の（１０１）面の配向を制御することで挿抜性が改善される理由は明確ではないが、次のことが考えられる。まず、Ｓｎ相のすべり系は、{110}[001]，{100}[001]， {111}[101]，{101}[101]，{121}[101]の５組であり、{101}面はＳｎのすべり面となる。従って、{101}面を多く（２．０以上）することで、リフローＳｎ層表面と平行なすべり面の比率が高くなる。このため、コネクタ嵌合時にＳｎめっき表面にせん断応力が加わった際、比較的低い応力でめっき表面が変形すると考えられる。
【００１３】
リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数を上記範囲に制御するには、上記基材の表面の配向を変化させ、適切な条件でリフロー処理する必要がある。上記基材自身の表面の（１０１）面の配向指数は１．５程度であるが、このような基材にそのままＳｎめっきを施してリフローしても、リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数を２．０以上に制御することはできない。
【００１４】
そこで、基材表面に（１０１）面を優先配向させたＣｕめっき層を形成し、Ｃｕめっき層の表面にＳｎめっきを行った後、リフロー時の(リフロー炉内の)温度を４５０〜６００℃、リフロー時間を８〜２０秒とする条件でリフロー処理を行うと、所望の接触抵抗や半田濡れ性を満足し、かつ、リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数を２．０以上にすることができる。
電気めっきで形成したＣｕめっきは、リフロー時にＣｕ−Ｓｎ合金層の形成に消費され、その厚みがゼロになってもよい。但し、リフロー前のＣｕめっき層の厚みが１．０μｍ以上であると、リフロー後のＣｕ−Ｓｎ合金層の厚みが厚くなり、加熱したときの接触抵抗の増大や半田濡れ性の劣化が顕著になり、耐熱性が低下する場合がある。これは、電気めっきによるＣｕめっき層はＣｕが電着粒として存在し、圧延材である基材中のＣｕに比べ熱により表面に拡散しやすいためと考えられる。
リフロー温度が４５０℃未満の場合、または、リフロー時間が８秒未満の場合、めっき層への配向継承が不十分で、（１０１）面の配向指数は２．０未満となり、所望の挿抜性が得られない。リフロー温度が６００℃を超える場合、または、リフロー時間が２０秒を超える場合、（１０１）面の配向指数は５．０を超え、挿抜性は良好となるが、加熱後の半田濡れ性が劣化する。
【００１５】
Ｃｕめっき層の配向を制御し、（１０１）面の配向指数を基材より高くするには、Ｃｕめっき浴にコロイダルシリカ、及び／又はハロゲン化物イオンを添加し、Ｃｕめっきを施せばよい。ハロゲン化物イオンとして塩化物イオンを用いる事が好ましい。塩化物イオンの濃度調整は、例えば、めっき浴に塩化カリウムを添加する事で調整できるが、めっき浴中で塩化物イオンに電離する化合物であれば、カリウム塩に限定されない。Ｃｕめっき浴としては、硫酸銅浴を用いる事ができ、浴中にコロイダルシリカ単独の場合、１０ｍＬ／Ｌ以上（比重：１．１２ｇ／ｍ３でシリカ含有率２０ｗｔ％のコロイダルシリカの体積を示し、シリカ粒子径：１０-２０ｎｍ）、塩化物イオン単独の場合、２５ｍｇ／Ｌ以上添加することで、Ｃｕめっき層の配向制御が可能となる。また、コロイダルシリカ、ハロゲン化物イオンを共添してもよい。
【００１６】
（１０１）面を優先配向させたＣｕめっきの厚みを０．２μｍ以上１．０μｍ未満の範囲とし、その上に０．７〜２．０μｍの厚みのＳｎめっきを施し、リフロー時の温度を４５０〜６００℃、リフロー時間を８〜２０秒としてリフロー処理する事で、上記めっき構造が得られる。
【００１７】
リフローＳｎ層（金属Ｓｎの層）の平均厚みは０．２〜１．８μｍとすることが好ましい。リフローＳｎ層の厚みが０．２μｍ未満になると半田濡れ性が低下し、１．８μｍを超えると挿入力が増大する場合がある。
リフローＳｎ層と基材との間に形成されるＣｕ−Ｓｎ合金層の厚みは０．５〜１．９μｍとすることが好ましい。Ｃｕ−Ｓｎ合金層は硬質なため、０．５μｍ以上の厚さで存在すると、挿入力の低減に寄与する。一方、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の厚さが１．９μｍを超えると、加熱したときの接触抵抗の増大や半田濡れ性の劣化が顕著になり、耐熱性が低下する場合がある。
【００１８】
リフローＳｎ層と基材との間にＮｉ層が形成されていてもよい。Ｎｉ層は、上記基材の表面にＮｉめっき、Ｃｕめっき、Ｓｎめっきを順に行った後、リフロー処理を施すことにより得られる。リフローによって上記基材中のＣｕが表面へ拡散し、リフローＳｎ層の表面側から、Ｓｎ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層、Ｎｉ層、基材の順に層構造が構成されるが、Ｎｉ層が基材からのＣｕの拡散を防止するので、Ｃｕ−Ｓｎ合金層が厚くならない。又、Ｃｕめっきは、リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向を２．０以上にするために行われる。
リフロー後のＮｉ層の厚みは０．１〜０．５μｍとすることが好ましい。Ｎｉ層の厚みが０．１μｍ未満では耐食性や耐熱性が低下する場合がある。一方、リフロー後のＮｉ層の厚みが０．５μｍを超えると、耐熱性の改善効果は飽和し、コストアップとなるため、Ｎｉ層の厚みの上限は０．５μｍとする事が好ましい。
【実施例】
【００１９】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
＜実施例１＞
基材（板厚０．３ｍｍのＣｕ−１．６％Ｎｉ−０．４％Ｓｉ合金）の片面に、電気めっきにより厚み０．５μｍのＣｕめっき、１．０μｍのＳｎめっきをそれぞれ施した後、表１に示す条件でリフロー処理し、リフローＳｎめっき部材を得た。
Ｃｕめっき浴としては、硫酸濃度６０ｇ／Ｌ、硫酸銅濃度２００ｇ／Ｌ、浴温５０℃の硫酸銅浴を用い、さらに表１に示す割合でコロイダルシリカ(日産化学工業社製「スノーテックスＯ」，比重：１．１２でシリカ含有率２０ｗｔ％，シリカ粒子径：１０-２０ｎｍ)、及び／又は塩化物イオン（塩化カリウム）を添加した。Ｃｕめっきの電流密度を５Ａ／ｄｍ２とし、めっき浴を回転数２００ｒｐｍの攪拌羽根で攪拌しながらめっきした。
Ｓｎめっき浴としては、メタンスルホン酸８０ｇ/Ｌ、メタンスルホン酸錫２５０ｇ/Ｌ、浴温５０℃、ノニオン系界面活性剤５ｇ/Ｌの浴を用いた。Ｓｎめっきの電流密度を８Ａ／ｄｍ２とし、めっき浴を回転数２００ｒｐｍの攪拌羽根で攪拌しながらめっきした。
【００２１】
＜評価＞
１．配向指数の測定
得られたリフローＳｎめっき部材を幅２０ｍｍ×長さ２０ｍｍの試験片に切り出し、リフローＳｎ層表面の配向をＸ線ディフラクトメータにより標準測定（θ-2θスキャン）した。線源としてＣｕKα線を用い、管電流１００ｍＡ，管電圧３０ｋＶで測定を実施した。配向指数Ｋは次式を用いて算出した。
Ｋ={Ａ／Ｂ}／{Ｃ／Ｄ}
Ａ：（１０１）面のピーク強度(cps)
Ｂ：考慮した配向面（（２００），（１０１），（２２０），（２１１），（３０１），（１１２），（４００），（３２１），（４２０），（４１１），（３１２），（４３１），（１０３），（３３２））のピーク強度の和（cps）
Ｃ:Ｘ線回折の標準データ(粉末法)における（１０１）面の強度
Ｄ:Ｘ線回折の標準データ(粉末法)における配向面（Ｂで規定した面）の強度の総和
【００２２】
２．耐熱性の評価
耐熱性の評価として、得られたリフローＳｎめっき部材を１４５℃で５００時間加熱後、リフローＳｎ層表面の接触抵抗を測定した。接触抵抗は、山崎精機研究所製電気接点シミュレータＣＲＳ−１１３−Ａｕ型を用い、四端子法により、電圧２００ｍＶ、電流１０ｍＡ、摺動荷重０．４９Ｎ、摺動速度１ｍｍ／ｍｉｎ、摺動距離１ｍｍで測定した。
【００２３】
３．挿抜性の評価
得られたリフローＳｎめっき部材のリフローＳｎ層表面の動摩擦係数により、挿抜性を評価した。まず、試料を試料台上に固定し、リフローＳｎ層表面が半球状に膨らむよう、試料の基材側から直径７ｍｍのステンレス球を押し付けた。このリフローＳｎ層表面の膨出部が「メス」側となる。次に、ステンレス球を押し付けない同一試料を、リフローＳｎ層表面が露出するよう移動台に取り付けた。この面が「オス」側となる。
そして、「メス」側の膨出部を、「オス」側のリフローＳｎ層の上に載置し、両者を接触させた。この状態で、膨出部の裏側（基材側）に所定加重Ｗ（＝４．９Ｎ）を掛けつつ、移動台を水平方向に移動させ、このとき水平方向への移動に伴う抵抗加重Ｆをロードセルにより測定した。試料の摺動速度（移動台の水平移動速度）は５０ｍｍ／ｍｉｎとし、摺動方向は試料の圧延方向に対し平行な方向とした。摺動距離は１００ｍｍとし、この間のＦの平均値を求めた。そして、動摩擦係数μをμ＝Ｆ／Ｗより算出した。
【００２４】
４．はんだ濡れ性の評価
ＪＩＳ−Ｃ６００６８のはんだ付け試験方法（平衡法）に準じ、得られたリフローＳｎめっき部材と鉛フリーはんだとの濡れ性を評価した。Ｓｎめっき部材は幅１０ｍｍ×長さ５０ｍｍの短冊状試験片とし、試験はレスカ社製ＳＡＴ−２０ソルダチェッカーを用い、下記条件でおこなった。得られた荷重／時間曲線からゼロクロスタイムを求めた。濡れ性はゼロクロスタイムが６秒以下なら○、６秒を超える場合は×と判定した。
（フラックス塗布）
フラックス：２５％ロジンーエタノール、フラックス温度：室温、フラックス深さ：２０ｍｍ、フラックス浸漬時間：５秒とした。又、たれ切り方法は、ろ紙にエッジを５秒当てて、フラックスを除去し、装置に固定して３０秒保持して行った。
（はんだ付け）
はんだ組成： Ｓｎ−３．０％Ａｇ−０．５％Ｃｕ（千住金属工業社製）、はんだ温度：２５０℃、はんだ浸漬速さ：４ｍｍ/ｓ、はんだ浸漬深さ：２ｍｍ、はんだ浸漬時間：１０秒で行った。
【００２５】
＜実施例２＞
上記基材の片面に、電気めっきにより厚み０．３μｍのＮｉめっきを施した後、実施例１と同様にして厚み０．５μｍのＣｕめっき、１．０μｍのＳｎめっきをそれぞれ施した。その後、表２に示す条件でリフロー処理し、リフローＳｎめっき部材を得た。
Ｎｉめっき浴としては、硫酸ニッケル：２５０ｇ／Ｌ，塩化ニッケル:４５ｇ／Ｌ，ホウ酸：３０ｇ／Ｌ,浴温５０℃の浴を用いた。Ｎｉめっきの電流密度を５Ａ／ｄｍ２とし、めっき浴を回転数２００ｒｐｍの攪拌羽根で攪拌しながらめっきした。
【００２６】
＜実施例３＞
Ｎｉめっき、Ｃｕめっき、および、Ｓｎめっきの厚みを表３に示すように変化させたこと以外は実施例１および実施例２と同様にしてＮｉめっき、Ｃｕめっき、Ｓｎめっきをそれぞれ施した。その後、５５０℃×１５ｓｅｃの条件でリフロー処理し、リフローＳｎめっき部材を得た。Ｃｕめっき浴としては、硫酸濃度６０ｇ／Ｌ、硫酸銅濃度２００ｇ／Ｌ、浴温５０℃の硫酸銅浴を用い、さらにコロイダルシリカ(日産化学工業社製「スノーテックスＯ」)１５ｍＬ／Ｌ（比重：１．１２ｇ／ｍ３でシリカ含有率２０ｗｔ％のコロイダルシリカの体積を示し、シリカ粒子径：１０-２０ｎｍ）及び塩化物イオン（塩化カリウム）２５ｍｇ／Ｌを添加した。Ｃｕめっきの電流密度を５Ａ／ｄｍ２とし、めっき浴を回転数２００ｒｐｍの攪拌羽根で攪拌しながらめっきした。
【００２７】
得られた結果を表１〜表３に示す。
なお、表１の発明例１〜７、比較例８〜１４は、実施例１の条件で行った結果である。表２の発明例２０〜２３、比較例３０〜３５は、実施例２の条件で行った結果である。表３の発明例４０〜４９、比較例５０〜５４は、実施例３の条件で行った結果である。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
表１から明らかなように、本発明の範囲である発明例１〜７の場合、動摩擦係数が０．５以下となり、接触抵抗が０．９５ｍΩ以下であるとともに、はんだ濡れ性が優れていた。
【００３２】
一方、Ｃｕめっき浴中のコロイダルシリカの含有量が１０ｍＬ／Ｌ未満である比較例８、及びＣｕめっき浴中の塩化物イオンの含有量が２５ｍｇ／Ｌ未満である比較例９の場合、いずれもリフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満となり、動摩擦係数が０．５を超えた。
リフロー時間が８秒未満である比較例１０、及びリフロー温度が４５０℃未満である比較例１２、１４の場合、いずれもリフロー処理が不十分となり、リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満となり、動摩擦係数が０．５を超えた。これは、リフロー時にＳｎめっき層が十分に溶融しなかったため、Ｓｎ層の再配向が生じ難くなったためと考えられる。
リフロー時間が２０秒を超えた比較例１１、及びリフロー温度が６００℃を超えた比較例１３の場合、いずれもリフロー処理が過度となり、接触抵抗が０．９５ｍΩを超えるとともに、はんだ濡れ性が劣った。これは、過度なリフロー処理により、リフローＳｎ層に下地からＣｕが拡散したり、Ｓｎ層が酸化されて表面に残存する金属Ｓｎ量が減少したためと考えられる。
【００３３】
表２から明らかなように、本発明の範囲である発明例２０〜２３の場合、動摩擦係数が０．５以下となり、接触抵抗が０．９５ｍΩ以下であるとともに、はんだ濡れ性が優れていた。
【００３４】
一方、Ｃｕめっき浴中のコロイダルシリカの含有量が１０ｍＬ／Ｌ未満である比較例３０、及びＣｕめっき浴中の塩化物イオンの含有量が２５ｍｇ／Ｌ未満である比較例３１の場合、いずれもリフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満となり、動摩擦係数が０．５を超えた。
リフロー時間が８秒未満である比較例３２、及びリフロー温度が４５０℃未満である比較例３４の場合、いずれもリフロー処理が不十分となり、リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満となり、動摩擦係数が０．５を超えた。
リフロー時間が２０秒を超えた比較例３３、及びリフロー温度が６００℃を超えた比較例３５の場合、いずれもリフロー処理が過度となり、接触抵抗が０．９５ｍΩを超えるとともに、はんだ濡れ性が劣った。
【００３５】
表３から明らかなように、本発明の範囲である発明例４０〜４９の場合、動摩擦係数が０．５以下となり、接触抵抗が０．９５ｍΩ以下であるとともに、はんだ濡れ性が優れていた。
【００３６】
一方、Ｃｕめっきを設けずに基材上に直接Ｓｎめっきした比較例５０の場合、及びＣｕめっき時（リフロー前）のＣｕめっき層の厚みが０．２μｍ未満である比較例５１の場合、いずれもリフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満となり、動摩擦係数が０．５を超えた。これは、リフロー時に溶融するＳｎ層の下地となるＣｕめっき層が無い（又は薄い）ため、基材の配向の影響が強くなり、Ｓｎ層の再配向が生じ難くなったためと考えられる。
Ｃｕめっき時（リフロー前）のＣｕめっき層の厚みが１．０μｍ以上である比較例５２の場合、接触抵抗が０．９５ｍΩを超えるとともに、はんだ濡れ性が劣った。これは、電気めっきによるＣｕめっき層はＣｕが電着粒として存在し、圧延材である基材中のＣｕに比べて熱により表面に拡散しやすく、リフロー後のＣｕ−Ｓｎ合金層の厚みが厚くなったためと考えられる。
Ｓｎめっき時（リフロー前）のＳｎめっき層の厚みが０．７μｍ未満である比較例５３の場合、接触抵抗が０．９５ｍΩを超えるとともに、はんだ濡れ性が劣った。これは、Ｓｎめっき層の厚みが薄いため、リフローによるＣｕの拡散やＳｎ層酸化により、表面に残存する金属Ｓｎ量が減少したためと考えられる。
Ｓｎめっき時（リフロー前）のＳｎめっき層の厚みが２．０μｍを超えた比較例５４の場合、リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０未満となり、動摩擦係数が０．５を超えた。これは、Ｓｎめっき層の厚みが厚いため、柔らかいＳｎによって表面の摩擦が大きくなったためと考えられる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕ又はＣｕ基合金からなる基材の表面にリフローＳｎ層が形成され、該リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０以上５．０以下であるリフローＳｎめっき部材。
【請求項２】
前記リフローＳｎ層は、前記基材の表面にＣｕめっき層を形成し、該Ｃｕめっき層の表面に形成されたＳｎめっき層をリフローして形成されたものである請求項１に記載のリフローＳｎめっき部材。
【請求項３】
前記リフローＳｎ層と前記基材との間にＮｉ層が形成されている請求項１又は２に記載のリフローＳｎめっき部材。
【請求項１】
Ｃｕ又はＣｕ基合金からなる基材の表面にリフローＳｎ層が形成され、該リフローＳｎ層の表面の（１０１）面の配向指数が２．０以上５．０以下であるリフローＳｎめっき部材。
【請求項２】
前記リフローＳｎ層は、前記基材の表面にＣｕめっき層を形成し、該Ｃｕめっき層の表面に形成されたＳｎめっき層をリフローして形成されたものである請求項１に記載のリフローＳｎめっき部材。
【請求項３】
前記リフローＳｎ層と前記基材との間にＮｉ層が形成されている請求項１又は２に記載のリフローＳｎめっき部材。
【公開番号】特開２０１１−１１１６６３（Ｐ２０１１−１１１６６３Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７１４７２（Ｐ２００９−２７１４７２）
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（５０２３６２７５８）ＪＸ日鉱日石金属株式会社 (482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（５０２３６２７５８）ＪＸ日鉱日石金属株式会社 (482)
【Ｆターム（参考）】
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