嵌合型コネクタ用端子及びその製造方法
【課題】端子嵌合部５とはんだ付け部６を有する嵌合型コネクタ用端子において、端子嵌合部５において低摩擦係数を実現し、はんだ付け部６のはんだ付け性を改善する。
【解決手段】表面粗さの大きい銅合金板条に打抜き加工を施して端子素材を形成した後、銅合金板条全体に後めっきとしてＮｉめっき、Ｃｕめっき及びＳｎめっきを行う。Ｓｎめっき層ははんだ付け部６で厚く、端子嵌合部５で薄く形成する。続いてリフロー処理して、Ｃｕめっき層とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層１２を形成し、かつ平滑化したＳｎ層１３を得る。これにより端子嵌合部５では硬いＣｕ−Ｓｎ合金層１２が一部露出して摩擦係数が低下する。はんだ付け部ではＣｕ−Ｓｎ合金層１２が露出することなく、Ｓｎ層１３が全面を被覆してはんだ付け性が改善される。
【解決手段】表面粗さの大きい銅合金板条に打抜き加工を施して端子素材を形成した後、銅合金板条全体に後めっきとしてＮｉめっき、Ｃｕめっき及びＳｎめっきを行う。Ｓｎめっき層ははんだ付け部６で厚く、端子嵌合部５で薄く形成する。続いてリフロー処理して、Ｃｕめっき層とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層１２を形成し、かつ平滑化したＳｎ層１３を得る。これにより端子嵌合部５では硬いＣｕ−Ｓｎ合金層１２が一部露出して摩擦係数が低下する。はんだ付け部ではＣｕ−Ｓｎ合金層１２が露出することなく、Ｓｎ層１３が全面を被覆してはんだ付け性が改善される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子嵌合部とはんだ付け部を有する嵌合型コネクタ用端子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電気的信頼性が高く（低接触抵抗）、摩擦係数が低く、嵌合型コネクタ用端子として好適な接続部品用導電材料が記載されている。特許文献１の発明では、通常の銅合金板条より表面粗さを大きくした銅合金板条を母材として用い、母材表面にＮｉめっき層、Ｃｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に、又はＣｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に、あるいはＳｎめっき層のみを形成し、Ｓｎめっき層をリフロー処理して、Ｃｕめっき層とＳｎめっき層から、あるいは銅合金母材とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成するとともに、リフロー処理により平滑化したＳｎめっき層の間からＣｕ−Ｓｎ合金層の一部を表面に露出させる（母材表面に形成された凹凸の凸の部分でＣｕ−Ｓｎ合金層の一部が露出する）。
【０００３】
特許文献１においてリフロー処理後に形成された接続部品用導電材料は、表面被覆層として、Ｃｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層、又はＮｉ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層をこの順に有し、場合によっては母材表面とＣｕ−Ｓｎ合金層の間、又はＮｉ層とＣｕ−Ｓｎ合金層の間にＣｕ層が残留している。特許文献１では、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面露出面積率が３〜７５％、平均の厚さが０．１〜３．０μｍ、Ｃｕ含有量が２０〜７０ａｔ％、Ｓｎ層の平均の厚さが０．２〜５．０μｍと規定され、母材表面について少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下が望ましく、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面露出間隔について少なくとも一方向において０．０１〜０．５ｍｍが望ましいことが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、特許文献１の下位概念に相当する接続部品用導電材料及びその製造方法が記載されている。そのめっき層構成及びリフロー処理後の被覆層構成自体は、特許文献１のものと同じである。
特許文献２においてリフロー処理後に形成された接続部品用導電材料は、表面被覆層のうちＣｕ−Ｓｎ合金層の表面露出面積率が３〜７５％、平均の厚さが０．２〜３．０μｍ、Ｃｕ含有量が２０〜７０ａｔ％、Ｓｎ層の平均厚さが０．２〜５．０μｍ、材料表面の少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが３．０μｍ以下と規定され、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面露出間隔について少なくとも一方向において０．０１〜０．５ｍｍが望ましく、母材表面について少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下が望ましいことが記載されている。
【０００５】
さらに、本出願人は、基本的に特許文献１，２の技術思想を継承しながら、同時にはんだ付け性を改善した接続部品用導電材料に関する発明を特許出願した（特願２００７−２２２０６号）。この出願において、めっき層構成及びリフロー処理後の被覆層構成自体は、特許文献１，２のものと基本的に同じであるが、この出願は特許文献１，２と異なり、Ｃｕ−Ｓｎ合金層が露出していない場合を含み得る。
この出願においてリフロー処理後に形成された接続部品用導電材料は、表面被覆層のうちＮｉ層の平均の厚さが３．０μｍ以下、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さが０．２〜３．０μｍ、材料の垂直断面におけるＳｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］が０．２μｍ以下、最大内接円の直径［Ｄ２］が１．２〜２０μｍ、材料の最表点とＣｕ−Ｓｎ合金層の最表点との高度差［Ｙ］が０．２μｍ以下と規定され、さらに［Ｄ１］が０μｍのとき（Ｃｕ−Ｓｎ合金層が一部露出しているとき）、材料表面におけるＣｕ−Ｓｎ合金層の最大内接円の直径［Ｄ３］が１５０μｍ以下又は／及び材料表面におけるＳｎ層の最大内接円直径［Ｄ４］が３００μｍ以下が望ましいことが記載されている。
【０００６】
一方、特許文献３〜５には、銅合金板条に打抜き加工を施した後、全体にＳｎめっきを施す、いわゆる後めっきを施すことにより、打抜き端面にもＳｎめっき層を形成し、打抜き加工の前に銅合金板条にＳｎめっきを施す（先めっき）場合に比べて、端子等のはんだ付け性を向上させることが記載されている。
さらに、特許文献６には、銅合金からなる母材表面にＮｉ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層を有する接続部品用導電材料において、Ｓｎ層が比較的薄い場合（≦０．５μｍ）に摩擦係数が小さく嵌合型端子用として優れ、Ｓｎ層が比較的厚い場合（＞０．５μｍ）にはんだ付け性が優れることが記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−７７３０７号公報
【特許文献２】特開２００６−１８３０６８号公報
【特許文献３】特開２００４−３００５２４号公報
【特許文献４】特開２００５−１０５３０７号公報
【特許文献５】特開２００５−１８３２９８号公報
【特許文献６】特開２００４−６８０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１，２に記載された接続部品用導電材料は、最表層にＳｎ層があり、かつ母材表面の表面粗さが大きくされていることに基づき、硬度の高いＣｕ−Ｓｎ合金層が材料表面に一部露出している（特に特許文献２ではＣｕ−Ｓｎ合金層が突出している）ため、電気的信頼性が高いと同時に摩擦係数が小さく、嵌合型コネクタ用端子として好適である。しかし、Ｃｕ−Ｓｎ合金層が材料表面に一部露出しているため、全面がＳｎめっき層に被覆された材料に比べてはんだ付け性が劣る。
特願２００７−２２２０６号に記載された接続部品用導電材料は、母材表面の凹凸の凹の部分においてＳｎ層が比較的厚く形成されているため、特許文献１，２に比べてはんだ付け性が改善されている。しかし、特許文献１，２と同じく母材表面の表面粗さが大きくされていることに基づき、母材表面の凹凸の凸の部分においてＣｕ−Ｓｎ合金層が一部露出し、あるいはＳｎ層が極めて薄く、全面が略均等厚さのＳｎめっき層に被覆された材料に比べてはんだ付け性がやや劣る。
【０００９】
一方、例えばプリント配線基板に用いるピン端子のようにはんだ付け部を有する嵌合型端子では、端子嵌合部において端子の嵌合が低挿入力でできるように低摩擦係数であることが要求され、同時に、はんだ付け部において優れたはんだ付け性が要求される。
端子嵌合部において低摩擦係数を実現するには、特許文献１，２及び特願２００７−２２２０６号に記載された材料を用いることが望ましい。しかし、これらの材料は前記のとおりはんだ付け性にやや問題がある。特許文献３〜５に記載されているように、後めっきを施すことによりはんだ付け性は改善されるが、それだけでは本質的な改善にならないことはいうまでもない。また、はんだ付け性を改善するため、特許文献６に記載されているように、後めっきとしてＳｎの厚めっきを行うと、摩擦係数が高くなり嵌合型端子として不適切となる。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、端子嵌合部とはんだ付け部を有する嵌合型コネクタ用端子において、特許文献１，２及び特願２００７−２２２０６号に記載された発明の技術思想（母材表面の表面粗さを大きくする点）に基づいて端子嵌合部において低摩擦係数を実現し、同時にはんだ付け部のはんだ付け性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る嵌合型コネクタ用端子は、打抜き加工した銅合金板条（板又は条）に後めっき及びリフロー処理して製造された嵌合型コネクタ用端子であり、端子嵌合部とはんだ付け部を有し、母材板面の表面粗さが、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下であり、表面被覆層としてＣｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層がこの順に形成され、前記Ｓｎ層がリフロー処理により平滑化し、かつＣｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さがはんだ付け部において前記端子嵌合部より厚く形成されていることを特徴とする。この端子では、後めっきを行うから、めっき層は母材板面だけでなく打抜き端面にも同様に形成される。
なお、通常の銅合金板条（母材）の表面粗さは、一般に全ての方向の算術平均粗さが０．１５μｍ未満であり、本発明ではこの表面粗さを意図的に上記の範囲に大きく形成している。めっき層は通常母材の表面形態（表面粗さ）を反映し板面の凹凸に沿って形成されるが、リフロー処理によりＳｎめっき層は溶融流動して、始めの凹凸に沿った状態から平滑化される。
【００１２】
本発明に係る嵌合型コネクタ用端子は後めっきを行ったものであるから、銅合金板条（母材）の板面だけでなく、打抜き端面にも被覆層（Ｃｕ−Ｓｎ合金層とＳｎ層）が形成されている。
本発明に係る嵌合型コネクタ用端子は、さらに表面被覆層としてＮｉ層が形成されていてもよい。この場合、母材表面にＮｉ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層がこの順に形成されていることになる。Ｎｉ層が形成される場合、Ｎｉ層の下地としてＣｕ下地層が形成されてもよい。
Ｎｉ層がない場合、母材表面とＣｕ−Ｓｎ合金層の間にＣｕ層を有していてもよく、Ｎｉ層がある場合、Ｎｉ層とＣｕ−Ｓｎ合金層の間にＣｕ層を有していてもよい。リフロー処理後のＮｉ層及びＣｕ層の平均の厚さは、Ｃｕ−Ｓｎ合金層と同様に端子嵌合部及びはんだ付け部においてほぼ均一である。
【００１３】
本発明に係る嵌合型コネクタ用端子は、端子嵌合部板面においてＣｕ−Ｓｎ合金層の一部が露出している場合を含む。Ｓｎめっき層の存在下でのＣｕ−Ｓｎ合金層の露出は、特許文献１，２に記載されているように、母材板面の表面粗さが大きく、Ｓｎめっき層がリフロー処理により流動して平滑化されることにより生じる。端子嵌合部板面においてＣｕ−Ｓｎ合金層が露出した場合でも、前記はんだ付け部においてＣｕ−Ｓｎ合金層は露出しないことが望ましい。ただし、仮にはんだ付け部板面においてＣｕ−Ｓｎ合金層が一部露出している場合でも、端子嵌合部よりＳｎ層の平均の厚さが厚いから、端子嵌合部に比べてＣｕ−Ｓｎ合金層の露出は少なく、はんだ付け性は相対的に優れる。リフロー処理後に端子嵌合部板面においてＣｕ−Ｓｎ合金層の一部が露出している場合、その上にさらにＳｎめっき層を形成することもできる。
【００１４】
本発明に係る嵌合型コネクタ用端子の製造方法は、銅合金板条に打抜き加工を施し端子素材が帯状の連結部を介して長さ方向に連鎖状に連なった銅合金板条を形成し、この銅合金板条に後めっきしてＣｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に形成し、その際に前記Ｃｕめっき層は平均の厚さが端子嵌合部とはんだ付け部で均一に形成し、前記Ｓｎめっき層は平均の厚さが前記はんだ付け部において端子嵌合部より厚くなるように形成し、続いて前記Ｓｎめっき層をリフロー処理して前記Ｃｕめっき層とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成するとともに、Ｓｎめっき層を平滑化することを特徴とする。銅合金板条の表面粗さは、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下の範囲内とされる。後めっきを行うから、めっき層は銅合金板条（母材）の板面だけでなく打抜き端面にも同様に形成される。
【００１５】
必要に応じてＣｕめっき層の下にＮｉめっき層を形成することができる。Ｎｉめっき層はＣｕめっき層と同様に平均の厚さが銅合金板条全体（端子嵌合部とはんだ付け部の両方を含む）でほぼ均一になるように形成する。Ｎｉめっき層を形成する場合、Ｎｉめっき層の下にそれ自体周知のＣｕ下地めっき層を形成してもよい。Ｎｉめっき層を形成する場合もしない場合も、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の形成のため消費されなかったＣｕめっき層は、前記Ｃｕ層として残留する。
銅合金板条にＳｎめっき層のみを形成してリフロー処理し、銅合金母材とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成することもできる。
【００１６】
上記製造方法は、リフロー処理により端子嵌合部板面においてＣｕ−Ｓｎ合金層の一部を露出させる場合を含む。ただし、その場合も前記はんだ付け部においてＣｕ−Ｓｎ合金層は露出させずＳｎ層に全面を被覆させることが望ましい。銅合金板条の表面粗さが大きくてもＳｎめっき層を厚く形成することにより全面被覆は可能である。端子嵌合部板面においてＣｕ−Ｓｎ合金層の一部を露出させた場合、リフロー処理後さらにＳｎめっきを行ってもよい。
なお、前記銅合金板条として、粗面化したワークロールを用いて意図的に表面仕上げの粗い（表面粗さの大きい）圧延加工を行った板条、又は通常の圧延加工後の板条（一般に全ての方向の算術平均粗さが０．１５μｍ未満）にプレス加工等を行うことにより表面粗さを大きくした板条を用いることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る嵌合型コネクタ用端子は、表面被覆層として最表層にＳｎ層があり、その下に硬度の高いＣｕ−Ｓｎ合金層が形成されている。そして、はんだ付け部のＳｎ層の平均厚さが端子嵌合部より厚く形成されていることに基づき、はんだ付け部のはんだ付け性が相対的に改善され、一方、端子嵌合部ではＳｎ層が薄いことにより摩擦係数が相対的に改善される。特に銅合金板条（母材）の表面粗さが通常より大きくされ（少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下）、端子嵌合部において母材板面の凹凸の凸の部分でＣｕ−Ｓｎ合金層が一部露出し、あるいは同部分においてＳｎ層が薄く、端子嵌合部において低い摩擦係数が実現される。一方、はんだ付け部ではＳｎ層の平均の厚さが端子嵌合部より厚く、優れたはんだ付け性が得られる。はんだ付け部の表面全体がＳｎ層に被覆されている場合は特にそうである。
このように、本発明によれば、端子嵌合部とはんだ付け部を有する嵌合型コネクタ用端子において、端子嵌合部において低摩擦係数を実現し、同時にはんだ付け部のはんだ付け性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１〜３の模式図を参照して、本発明に係る嵌合型コネクタ用端子及びその製造方法を説明する。
この嵌合型コネクタ用端子（ここではプリント配線基板に用いるピン端子を想定）は、例えば次の工程で製造される。
（１）図１（ａ）に示すように、均一厚さの銅合金条１に順送り工程で打抜き加工を施す。これにより、銅合金条１は端子素材２が帯状の連結部３を介して長さ方向に連鎖状に連なったものとなる。銅合金条１の板面の表面粗さは、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下の範囲内とされている。４は打ち抜かれた穴を示す。なお、図１（ａ）は下記後めっき後の状態を示している。
【００１９】
（２）この銅合金条１の表面全体に後めっきを施す。この例ではＮｉめっき、Ｃｕめっき及びＳｎめっきが行われる。Ｎｉめっき及びＣｕめっきは銅合金条１全体（端子嵌合部５とはんだ付け部６の両方を含む）に対して行われ、各めっき層の平均の厚さは端子嵌合部５側とはんだ付け部６側において基本的に同一である。一方、Ｓｎめっきは平均厚さが銅合金条１の端子嵌合部５側で薄く、はんだ付け部６側で厚くなるように行われる。めっき後の銅合金条１の断面模式図を図１（ｂ）に示す。
（３）続いてリフロー処理する。リフロー処理後のＮｉ層、Ｃｕ層（残留している場合）及びＣｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さは銅合金条１の全体（端子嵌合部５とはんだ付け部６の両方を含む）において基本的に同一である。一方、Ｓｎ層は元のＳｎめっき層厚さを反映し、平均厚さが銅合金条１の端子嵌合部５側で薄く、はんだ付け部６側で厚くなっている。
（４）必要に応じて端子素材２に成形加工を加えた後、連結部３から切り離す。
【００２０】
図２に、Ｎｉめっき、Ｃｕめっき及びＳｎめっきを行い、続いてリフロー処理した場合に得られる端子素材２の断面図（（ａ）が端子嵌合部、（ｂ）がはんだ付け部）を模式的に示す。この例では、表面粗さが通常より大きくなるように圧延された銅合金条が用いられ、リフロー処理によりＣｕめっき層とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層が形成され、Ｃｕめっき層は消滅している。なお、Ｃｕめっき層と溶融したＳｎめっき層の間に形成されるＣｕ−Ｓｎ合金層は、通常、銅合金条（母材）の表面形態を反映して成長する。
端子嵌合部５をみると、母材７の板面８は表面粗さが大きく凹凸が形成され、表面被覆層としてＮｉ層１１、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１２及びＳｎ層１３が形成されている。Ｎｉ層１１及びＣｕ−Ｓｎ合金層１２は母材板面８の凹凸に沿って形成され、Ｓｎ層１３はリフロー処理により溶融流動して平滑化され、母材表面８に形成された凹凸の凸部においてＣｕ−Ｓｎ合金層１２が露出している。後めっきであるから、母材７の打抜き端面９にもＮｉ層１１、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１２及びＳｎ層１３が形成されている。
【００２１】
一方、はんだ付け部６をみると、端子嵌合部５と同じく、母材７の板面８は表面粗さが大きく凹凸が形成され、表面被覆層としてＮｉ層１１、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１２及びＳｎ層１３が形成されているが、Ｓｎ層１３が厚く形成されているため、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１２は表面に露出せず、Ｓｎ層１３が全面を被覆している。同じく打抜き端面９にＮｉ層１１、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１２、及びＳｎ層１３が形成されている。Ｎｉ層１１及びＣｕ−Ｓｎ合金層１２の各平均厚さは、端子嵌合部５とほぼ同一である。
この端子素材２から得られた嵌合型コネクタ用端子は、端子嵌合部５の板面において最表層にＳｎ層１３があり、かつ硬度の高いＣｕ−Ｓｎ合金層１２が材料表面に一部露出しているため、電気的信頼性が高いと同時に摩擦係数が小さく、また、はんだ付け部６の板面及び打抜き端面においてその全体を平均の厚さの比較的厚いＳｎ層１３が被覆しているため、はんだ付け性に優れる。
【００２２】
図３にＮｉめっき、Ｃｕめっき及びＳｎめっきを行い、続いてリフロー処理した場合に得られる別の端子素材の断面図（（ａ）が端子嵌合部、（ｂ）がはんだ付け部）を模式的に示す。この例でも、表面粗さが通常より大きくなるように圧延された銅合金条が用いられ、リフロー処理によりＣｕめっき層とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層が形成され、Ｃｕめっき層は消滅している。なお、図２に示す断面図と実質的に同じ箇所には同じ番号を付与している。
【００２３】
図３に示す例は、端子嵌合部５の板面８においてＣｕ−Ｓｎ合金層１２がＳｎ層１３の間から露出していない点でのみ、図２に示す断面図と異なる。ただし、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１２は母材板面８の凹凸に沿った凹凸を有し、その凸部ではＳｎ層１３の厚みが平均の厚さよりかなり薄くなっている。
一方、はんだ付け部７は、図２に示す断面図と同じで、Ｓｎ層１３が母材板面８の凹凸に沿った凹凸を有するＣｕ−Ｓｎ合金層１２の全面を被覆し、その凹凸の凸部においてもＳｎ層１３が比較的厚く形成されている。なお、Ｎｉ層１１及びＣｕ−Ｓｎ合金層１２の各平均厚さは、端子嵌合部５とほぼ同一である。
この端子素材２から得られた嵌合型コネクタ用端子は、端子嵌合部５の板面において最表層にＳｎ層１３があり、かつＣｕ−Ｓｎ合金層が母材板面８の凹凸に沿った凹凸を有し、その凸部ではＳｎ層１３の厚みが薄く、硬度の高いＣｕ−Ｓｎ合金層１２が材料表面近傍に存在するため、電気的信頼性が高いと同時に摩擦係数が小さく、また、はんだ付け部６の板面及び打抜き端面においてその全体をＳｎ層１３が端子嵌合部５より厚く被覆しているため、はんだ付け性に優れる。
【００２４】
なお、図２，３に示す端子嵌合部５及びはんだ付け部６において、リフロー処理後にＣｕめっき層が残留している場合は、Ｎｉ層１１とＣｕ−Ｓｎ合金層１２の間にＣｕ層が存在する。Ｎｉめっきの下地Ｃｕめっきを行う場合は、Ｎｉ層１２の下に下地Ｃｕ層が存在する。Ｎｉめっきを行わない場合は、表面被覆層はＣｕ−Ｓｎ合金層９及びＳｎ層１１となり、さらにリフロー処理後にＣｕめっき層が残留している場合は、母材７とＣｕ−Ｓｎ合金層９の間にＣｕ層が存在する。
また、図２，３の例では、銅合金板条の両面の表面粗さを大きくしていたが、片面のみが表面粗さが大きく、他の片面は通常の粗さ（一般に全ての方向の算術平均粗さが０．１５μｍ以下）を有する銅合金板条を用いることができる。
【００２５】
図２（ａ）に示す端子嵌合部５において、母材７の板面８の表面粗さ及び表面被覆層の具体的構成は、特許文献１，２及び特願２００７−２２２０６号に記載された接続部品用導電材料と同様にすることが望ましく、またその表面被覆層の具体的構成はこれらの文献に記載された製造方法を用いて得ることができる。一方、図２（ｂ）に示すはんだ付け部６では、母材７自体は当然端子嵌合部５と同じであるが、Ｓｎめっき層がより厚く形成され、リフロー処理後のＳｎ層１３も厚く残留させる。望ましくは図２（ｂ）に示すとおり表面全体がＳｎ層１３により被覆されるようにする。なお、はんだ付け部６のＳｎ層１３の平均の厚さは、特許文献６にも記載されているように、０．５μｍを越える厚さとすることが望ましい。
【００２６】
図３（ａ）に示す端子嵌合部５において、母材７の板面の表面粗さ及び表面被覆層の具体的構成は、特願２００７−２２２０６号に記載された接続部品用導電材料と同様にすることが望ましく、またその表面被覆層の具体的構成は特願２００７−２２２０６号に記載された製造方法を用いて得ることができる。一方、図３（ｂ）に示すはんだ付け部６は、母材７自体は当然端子嵌合部６と同じであるが、図２（ｂ）に示すはんだ付け部６と同様に、Ｓｎめっき層がより厚く形成され、リフロー処理後のＳｎ層１３も厚く残留させる。望ましくは図２（ｂ）に示すとおり表面全体がＳｎ層により被覆されるようにする。なお、はんだ付け部６のＳｎ層１３の平均厚さは、特許文献６にも記載されているように、０．５μｍを越える厚さとすることが望ましい。
【００２７】
特許文献１，２に記載された製造方法は、通常の銅合金板条より表面粗さを大きくした銅合金板条を母材として用い、母材表面にＮｉめっき層、Ｃｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に、又はＣｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に、あるいはＳｎめっき層のみを形成し、Ｓｎめっき層をリフロー処理して、Ｃｕめっき層（Ｎｉめっきが行われない場合、さらに銅合金母材からＣｕが供給されることもある）とＳｎめっき層から、あるいは銅合金母材とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成するとともに、平滑化したＳｎめっき層の間からＣｕ−Ｓｎ合金層の一部を表面に露出させる（母材表面に形成された凹凸の凸の部分でＣｕ−Ｓｎ合金層の一部が露出する）、というものである。
【００２８】
製造方法についてより具体的な形態を示すと、特許文献１に記載された方法では、母材の表面粗さは少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下とされる。また、各めっき層の平均の厚さは、Ｎｉめっき層が３．０μｍ以下、Ｃｕめっき層が１．５μｍ以下（Ｎｉめっきを行う場合は０．１〜１．５μｍ）、Ｓｎめっき層が０．３〜８．０μｍが望ましく、さらに前記一方向において算出された凹凸の平均間隔Ｓｍが０．０１〜０．５ｍｍであることが望ましいとされている。なお、Ｎｉめっきの下地Ｃｕめっきを行ってもよく、その場合、下地Ｃｕめっき層の平均の厚さは０．０１〜１μｍが望ましい。
リフロー処理後の表面被覆層は、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面露出面積率が３〜７５％、平均の厚さが０．１〜３．０μｍ、Ｃｕ含有量が２０〜７０ａｔ％、Ｓｎ層の平均の厚さが０．２〜５．０μｍである。そして、母材表面について少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下が望ましく、さらにＣｕ−Ｓｎ合金層の材料表面露出間隔について少なくとも一方向において０．０１〜０．５ｍｍが望ましく、Ｎｉ層の平均の厚さは３μｍ以下、Ｃｕ層の平均の厚さは３．０μｍ以下が望ましいとされている。なお、Ｃｕ層の平均の厚さは１．０μｍ以下が望ましい。さらに、前記下地Ｃｕめっきを行った場合、Ｎｉ層の下に平均の厚さ０．０１〜１μｍのＣｕ層が存在する。
【００２９】
一方、製造方法について特許文献２に記載された具体的形態を示すと、母材の表面粗さは少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下とされる。また、前記一方向において算出された凹凸の平均間隔Ｓｍが０．０１〜０．５ｍｍであることが望ましく、さらに各めっき層の平均の厚さについて、Ｎｉめっき層が３．０μｍ以下、Ｃｕめっき層が１．５μｍ以下（Ｎｉめっきを行う場合は０．１〜１．５μｍ）、Ｓｎめっき層が０．４〜８．０μｍが望ましいとされている。なお、Ｎｉめっきの下地めっきを行ってもよく、その場合、下地Ｃｕめっき層の平均の厚さは０．０１〜１μｍが望ましい。
リフロー処理後の表面被覆層は、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面露出面積率が３〜７５％、平均の厚さが０．２〜３．０μｍ、Ｃｕ含有量が２０〜７０ａｔ％、Ｓｎ層の平均厚さが０．２〜５．０μｍ、材料表面の少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが３．０μｍ以下である。そして、母材表面について少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下が望ましく、さらにＣｕ−Ｓｎ合金層の表面露出間隔について少なくとも一方向において０．０１〜０．５ｍｍが望ましく、Ｎｉ層の厚さは３．０μｍ以下、Ｃｕ層の厚さは３．０μｍ以下が望ましいとされている。なお、Ｃｕ層の平均の厚さは１．０μｍ以下が望ましい。さらに、前記下地Ｃｕめっきを行った場合、Ｎｉ層の下に平均の厚さ０．０１〜１μｍのＣｕ層が存在する。
【００３０】
前記表面粗さの測定は、特許文献１，２に記載されているとおり、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に基づいて行われている。この点は下記特願２００７−２２２０６号においても同じである。各めっき層の厚さ、リフロー処理後の表面被覆層を構成する各層の厚さについても、測定方法は特許文献１，２に記載されている。
【００３１】
特願２００７−２２２０６号に記載された製造方法は、技術思想的には特許文献１，２と共通するが、Ｃｕ−Ｓｎ合金層を露出させる場合とさせない場合の両方を含む。
特願２００７−２２２０６号に記載された製造方法の具体的形態を示すと、母材の表面粗さは少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下が望ましく、さらに望ましくは前記一方向において算出された凹凸の平均間隔Ｓｍが０．０１〜０．５ｍｍであり、さらにさらに望ましくは前記一方向における最大高さＲｙが２．０〜２０μｍであり、各めっき層の平均の厚さについては、Ｎｉめっき層が３．０μｍ以下、Ｃｕめっき層が０．１〜１．５μｍ、Ｓｎめっき層が０．４〜８．０μｍが望ましいとされている。必要に応じてリフロー処理後にさらにＳｎめっき層を形成することができる。
【００３２】
これにより得られた表面被覆層は、Ｎｉ層の平均の厚さが３．０μｍ以下、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さが０．２〜３．０μｍ、材料の垂直断面におけるＳｎ層（リフロー処理後にＳｎめっきを行う場合、そのＳｎめっき層を含む）の最小内接円の直径［Ｄ１］が０．２μｍ以下、最大内接円の直径［Ｄ２］が１．２〜２０μｍ、材料の最表点とＣｕ−Ｓｎ合金層の最表点との高度差［Ｙ］が０．２μｍ以下と規定されている。さらに［Ｄ１］が０μｍのとき（すなわちＣｕ−Ｓｎ合金層が露出しているとき）、材料表面におけるＣｕ−Ｓｎ合金層の最大内接円の直径［Ｄ３］が１５０μｍ以下又は／及び材料表面におけるＳｎ層の最大内接円直径［Ｄ４］が３００μｍ以下が望ましく、Ｃｕ層の平均の厚さが１．０μｍ以下が望ましいとされている。
【００３３】
図４は上記［Ｄ１］、［Ｄ２］及び［Ｙ］を説明する図であり、図４（ａ）は、図４（ｂ）に示す材料２１の断面２１ａ（材料表面２１ｂに対する垂直断面、材料表面２１ｂが粗いときは母材の中立面２２（板厚の中心を通る面）に対する垂直断面）の表面近傍を拡大して模式的に示す。この例では、母材２３の表面にＮｉ層２４、Ｃｕ層２５、Ｃｕ−Ｓｎ合金層２６及びＳｎ層２７が形成されている。
［Ｄ１］は、図４（ａ）において材料２１の表面とＣｕ−Ｓｎ合金層２６の間に描ける最小の内接円の直径であり、［Ｄ２］は最大の内接円の直径であり、［ｙ］は、材料２１の表面の中立面２２から最も離れた箇所（材料２１の最表点）２１Ａの高さ（中立面２２からの高さ）と、Ｃｕ−Ｓｎ合金層２６の表面の中立面２２から最も離れた箇所（Ｃｕ−Ｓｎ合金層２６の最表点）２６Ａの高さ（中立面２２からの高さ）の差である。
また、図５は上記［Ｄ３］、［Ｄ４］を説明する図であり、材料２１の表面を模式的に示す。該表面はＣｕ−Ｓｎ合金層２６とＳｎ層２７により構成され、［Ｄ３］はＳｎ層２７に囲まれた最大の内接円の直径であり、［Ｄ４］はＣｕ−Ｓｎ合金層２６に囲まれた最大の内接円の直径である。
【００３４】
なお、特願２００７−２２２０６号によれば、上記の各パラメータの限定理由は次のとおりである。
（１）Ｎｉ層は、母材構成元素の材料表面への拡散を抑制し、さらにＣｕ−Ｓｎ合金層の成長を抑制してＳｎ層の消耗を防止するため、高温長時間使用後も、また亜硫酸ガス腐食雰囲気下においても接触抵抗の上昇を抑制するとともに、良好なはんだ濡れ性を得るのに役立つ。しかし、Ｎｉ層の平均の厚さが０．１μｍ未満の場合には、Ｎｉ層中のピット欠陥が増加することなどにより、上記効果を充分に発揮できなくなる。ただし、特に上記効果を必要としない場合は、Ｎｉ層の平均の厚さは０．１μｍ未満でもよく、なくてもよい。一方、Ｎｉ層はある程度まで厚くなると上記効果が飽和し、厚くし過ぎると生産性や経済性が悪くなる。従ってＮｉ層の平均の厚さは、３．０μｍ以下（０μｍを含む）、望ましくは０．１〜３．０μｍとする。より望ましくは０．２〜２．０μｍである。
なお、Ｎｉ層を形成する場合、母材とＮｉ層の間に下地Ｃｕ層（Ｃｕ下地めっき層）を形成してもよい。Ｃｕ下地めっきは母材表面の欠陥（ピット等）や析出物等を覆ってＮｉめっきの付きを改善しＮｉめっきの信頼性を高めるためのものであり、このＣｕ下地めっき自体、従来から行われている。下地Ｃｕ層の厚さは０．０１〜１μｍが望ましい。
【００３５】
（２）Ｃｕ層はなくてもよいが、Ｎｉ層を形成した場合、Ｎｉ層中のＮｉの材料表面への拡散及びＣｕ−Ｓｎ合金層への過度の拡散を効果的に抑制するのに役立つ。特に本発明（特願２００７−２２２０６号）のようにＳｎ層が部分的に薄い又は無い場合においては、高温長時間使用後も電気抵抗が非常に高いＮｉ酸化物の材料表面への堆積を抑制するため、接触抵抗の上昇を長期間抑制するのに効果的であり、亜硫酸ガス耐食性の向上効果もある。しかし、Ｃｕ層は厚くなりすぎるとＣｕ−Ｓｎ合金層の成長を抑制することが困難となり、Ｓｎ層の消耗を防止する効果が減少する。また、Ｃｕ層は厚くなりすぎるとＣｕ層とＣｕ−Ｓｎ合金層の間に、熱拡散や経時などによりボイドが生成し耐熱剥離性が低下するほか、生産性や経済性も悪くなる。従って、Ｃｕ層の平均の厚さは１．０μｍ以下に規定する。より望ましくは０．５μｍ以下である。
【００３６】
（３）Ｃｕ−Ｓｎ合金層はＳｎ層を形成するＳｎ又はＳｎ合金に比べて非常に硬い。従って、本発明（特願２００７−２２２０６号）のように、［Ｄ１］が０．２μｍ以下、かつ［ｙ］が０．２μｍ以下である場合には、端子挿抜の際にＳｎ層の掘り起こしによる変形抵抗や凝着をせん断するせん断抵抗を抑制でき、摩擦係数を非常に低くすることができる。また、端子挿抜や振動環境下などにおける電気接点部の摺動・微摺動の際に、接圧力を硬いＣｕ−Ｓｎ合金層で受けてＳｎ層同士の接触面積を低減できるため、微摺動によるＳｎ層の摩耗や酸化も減少する。さらに、Ｎｉ層を形成した場合、Ｃｕ−Ｓｎ合金層はＮｉ層中のＮｉの材料表面への拡散を抑制するのに役立つ。しかし、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さが０．２μｍ未満では、特に本発明（特願２００７−２２２０６号）のようにＳｎ層が部分的に薄い又は無い場合においては、高温酸化などの熱拡散による材料表面のＮｉ酸化物量などが多くなり、接触抵抗を増加させ易く、また耐食性も劣化することから、電気的接続の信頼性を維持することが困難となる。一方、３．０μｍを超える場合には、生産性や経済性が悪くなる。従って、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さを０．２〜３．０μｍに規定する。より望ましくは０．３〜２．０μｍである。
【００３７】
（４）Ｓｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］が０．２μｍを超える場合、端子挿抜の際にＳｎ層の掘り起こしによる変形抵抗や凝着をせん断するせん断抵抗が増加して摩擦係数を低くすることが困難となり、また微摺動によるＳｎ層の摩耗や酸化も増加して接触抵抗増大を抑制することが困難となる。従って、［Ｄ１］を０．２μｍ以下と規定する。より望ましくは０．１５μｍ以下である。
（５）Ｓｎ層の最大内接円の直径［Ｄ２］（図１参照）が１．２μｍ未満の場合、熱拡散や経時などによるＳｎ層の消耗で、より早期にＳｎ層が消滅するため、耐熱性や耐食性の向上効果が低くなり、同時にＳｎ層の量が多くないため、はんだ濡れ性を確保することが困難となる。一方、［Ｄ２］が２０μｍを超える場合には、機械的性質に悪影響を及ぼす場合が生じ、生産性や経済性も悪くなる。従って、［Ｄ２］を１．２〜２０μｍと規定する。より望ましくは１．５〜１０μｍである。
【００３８】
（６）材料の最表点とＣｕ−Ｓｎ合金層の最表点との高度差［ｙ］が０．２μｍを超える場合、端子挿抜の際にＳｎ層の掘り起こしによる変形抵抗や凝着をせん断するせん断抵抗が増加して摩擦係数を低くすることが困難となり、また微摺動によるＳｎ層の摩耗や酸化も増加して、接触抵抗増大を抑制することが困難となる。従って、［ｙ］を０．２μｍ以下と規定する。より望ましくは、０．１５μｍ以下である。
（７）Ｓｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］が０μｍ（材料の表面にＣｕ−Ｓｎ合金層が一部露出）のとき、材料の表面においてＣｕ−Ｓｎ合金層の最大内接円の直径［Ｄ３］（図２参照）が１５０μｍ以下であることが望ましい。［Ｄ３］が１５０μｍを超える場合、特に小型の嵌合型端子の電気接点部などにおいてはＣｕ−Ｓｎ合金層の接触のみとなる場合があるため、耐熱性や耐食性の劣化を抑制する効果が低くなり、はんだ濡れ性を確保することが困難となる場合が生じてくる。より望ましくは、１００μｍ以下である。
（８）Ｓｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］が０μｍであるとき、Ｓｎ層の最大内接円直径［Ｄ４］が３００μｍ以下であることが望ましい。［Ｄ４］が３００μｍを超える場合、Ｓｎ層同士の接触面積が増加し、Ｓｎ層の掘り起こしによる変形抵抗や凝着をせん断するせん断抵抗が増加して摩擦係数を低減する効果が低くなる場合がある。また微摺動によるＳｎ層の摩耗や酸化も増加して、接触抵抗が増加する場合が生じてくる。より望ましくは、２００μｍ以下である。
【００３９】
（９）母材の表面粗さは、少なくとも一方向において算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上で、かつ全ての方向において算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下の表面粗さとすることが望ましい。どの方向でもＲａが０．４μｍ未満の場合、めっき厚やリフロー条件を調整しても、本願（特願２００７−２２２０６号）の規定（特に［Ｄ２］）を満たすことが困難であり、Ｒａが４．０μｍを越えるとＳｎの溶融流動性を悪化させる。
望ましくは、前記一方向における凹凸の平均間隔Ｓｍが０．０１〜０．５ｍｍであることであり、０．０１ｍｍ未満では本願（特願２００７−２２２０６号）の規定（特に［Ｄ２］）を満たすことが困難な場合があり、０．５ｍｍを越えると［Ｄ３］、［Ｄ４］が規定範囲外になる可能性が高まる。さらに望ましくは、前記一方向における最大高さＲｙが２．０〜２０μｍである。この範囲外では、本願（特願２００７−２２２０６号）の規定（特に［Ｄ２］）を満たすことが困難な場合がある。
【００４０】
なお、前期特許文献１，２及び特願２００７−２２２０６号に記載されているとおり、Ｓｎ層、Ｃｕ層及びＮｉ層は、それぞれＳｎ、Ｃｕ、Ｎｉ金属のほか、Ｓｎ合金、Ｃｕ合金及びＮｉ合金を含む。
Ｓｎ層がＳｎ合金からなる場合、Ｓｎ合金のＳｎ以外の構成成分としては、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｃｕなどが挙げられる。Ｐｂについては５０質量％未満、他の元素については１０質量％未満が望ましい。
Ｃｕ層には、母材に含まれる成分元素等が少量混入していてもよい。また、Ｃｕ層がＣｕ合金からなる場合、Ｃｎ合金のＣｎ以外の構成成分としてはＳｎ、Ｚｎ等が挙げられる。Ｓｎの場合は５０質量％未満、他の元素については５質量％未満が望ましい。
Ｎｉ層には、母材に含まれる成分元素等が少量混入していてもよい。また、Ｎｉ層がＮｉ合金からなる場合、Ｎｉ合金のＮｉ以外の構成成分としては、Ｃｕ、Ｐ、Ｃｏなどが挙げられる。Ｃｕについては４０質量％以下、Ｐ、Ｃｏについては１０質量％以下が望ましい。
同じくＣｕめっき層、Ｓｎめっき層及びＮｉめっき層についても、それぞれＣｕ、Ｓｎ、Ｎｉ金属のほか、Ｃｕ合金、Ｓｎ合金及びＮｉ合金を含む。Ｎｉめっき層、Ｃｕめっき層及びＳｎめっき層が、それぞれＮｉ合金、Ｃｕ合金及びＳｎ合金からなる場合、上記Ｎｉ層、Ｃｕ層及びＳｎ層に関して説明した各合金を用いることができる。
【００４１】
（参考例）
ここでは、特願２００７−２２２０６号（現時点で未公開）に記載された接続部品用導電材料及びその製造方法がこれまで述べた作用効果（主として低摩擦係数及び電気的信頼性）を奏することを、特願２００７−２２２０６号に記載された実施例により説明する。なお、特許文献１，２に記載された接続部品用導電材料及びその製造方法がこれまで述べた作用効果を奏することは同文献により公知となっているから、ここでは説明を省略する。
【００４２】
［試験材の作製］
作製した試験材Ｎｏ．１〜３１の製造工程概要を、表１及び表２に示す。
母材には、Ｃｕ中に１．８質量％のＮｉ、０．４０質量％のＳｉ、０．１０質量％のＳｎ、１．１質量％のＺｎを含有するＣｕ合金板を用い、圧延の際にショットブラストなどにより粗面化したワークロールを使用して表面粗化処理を行い（あるいは行わずに）、ビッカース硬さ２００、厚さ０．２５ｍｍで、各々の表面粗さを有する母材に仕上げた。なお、母材の表面粗さは、実施例の試験材Ｎｏ．１〜１８及び比較例の試験材Ｎｏ．１９〜２２，２４，２５は、Ｒａ、Ｓｍ及びＲｙが前述の望ましい範囲内であり、比較例の試験材Ｎｏ．２３は、Ｒａ及びＳｍが望ましい範囲内であるが、Ｒｙが下限値未満であり、従来例の試験材Ｎｏ．２６〜３１は、Ｒａ及びＲｙが望ましい範囲の下限値未満である。
続いて、母材の表面に、Ｎｉめっきを施し（あるいは施さず）、Ｃｕめっきを施し（あるいは施さず）、次いでＳｎめっきを施し、リフロー処理を行った後、フッ化水素アンモニウム水溶液浸漬処理を行い（あるいは行わずに）、Ｓｎめっきを再度施した（あるいは施さなかった）。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
作製した試験材のＮｉ層、Ｃｕ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さ、材料の垂直断面における被覆層形態（［Ｄ１］、［Ｄ２］、［ｙ］）、及び材料表面における被覆層形態（［Ｄ３］、［Ｄ４］）を、下記要領で測定した。その結果を、表３及び表４に示す。
【００４６】
［Ｎｉ層、Ｃｕ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さ測定方法］
ミクロトーム法にて加工した試験材の断面に、必要に応じてアルゴンイオンエッチングを行い、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光分析器）を搭載したＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、得られた組成像の濃淡（汚れや傷等のコントラストは除く）から画像解析処理により、Ｎｉ層、Ｃｕ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さを各々算出した。なお、測定断面は、表面粗化処理の際に行った圧延方向に直角な方向の垂直断面とした。
【００４７】
［材料の表面に対する垂直断面の形態測定方法］
ミクロトーム法にて加工した試験材の断面に、必要に応じてアルゴンイオンエッチングを行い、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光分析器）を搭載したＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、得られた組成像の濃淡（汚れや傷等のコントラストは除く）から画像解析処理により、［Ｄ１］、［Ｄ２］及び［ｙ］を各々算出した。なお、測定断面は、表面粗化処理の際に行った圧延方向に直角な方向の垂直断面である。
［材料の表面の形態測定方法］
試験材の表面を、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光分析器）を搭載したＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、得られた組成像の濃淡（汚れや傷等のコントラストは除く）から画像解析処理により、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の最大内接円の直径［Ｄ３］及びＳｎ層の最大内接円直径［Ｄ４］を各々算出した。
【００４８】
【表３】
【００４９】
【表４】
【００５０】
また、得られた試験材について、摩擦係数評価試験、微摺動摩耗試験時の接触抵抗評価試験、高温放置試験後の接触抵抗評価試験、耐熱剥離試験、亜硫酸ガス腐食試験後の接触抵抗評価試験及び鉛フリーはんだ濡れ試験及び鉛フリーはんだ濡れ試験を、下記の要領で行った。その結果を、表５及び表６に示す。
【００５１】
［摩擦係数評価試験］
嵌合型接続部品における電気接点のインデント部の形状を模擬し、図６に示すような装置を用いて評価した。まず、各々の試験材Ｎｏ．１〜３１から切り出した板材のオス試験片３１を水平な台３２に固定し、その上に試験材Ｎｏ．３１から切り出した半球加工材（内径をφ１．５ｍｍとした）のメス試験片３３をおいて被覆層同士を接触させた。続いて、メス試験片３３に３．０Ｎの荷重（錘３４）をかけてオス試験片３１を押さえ、横型荷重測定器（アイコーエンジニアリング株式会社；Ｍｏｄｅｌ−２１５２）を用いて、オス試験片３１を水平方向に引っ張り（摺動速度を８０ｍｍ／ｍｉｎとした）、摺動距離５ｍｍまでの最大摩擦力Ｆ（単位：Ｎ）を測定した。摩擦係数を下記式（１）により求めた。なお、３５はロードセル、矢印は摺動方向である。
摩擦係数＝Ｆ／３．０ …（１）
【００５２】
［微摺動摩耗試験時の接触抵抗評価試験］
嵌合型接続部品における電気接点のインデント部の形状を模擬し、図７に示すような摺動試験機（株式会社山崎精機研究所；ＣＲＳ−Ｂ１０５０ＣＨＯ）を用いて評価した。まず、試験材Ｎｏ．３１から切り出した板材のオス試験片３６を水平な台３７に固定し、その上に各々の試験材Ｎｏ．１〜３１から切り出した半球加工材（内径をφ１．５ｍｍとした）のメス試験片３８をおいて被覆層同士を接触させた。続いて、メス試験片３８に２．０Ｎの荷重（錘３９）をかけてオス試験片３６を押さえ、オス試験片３６とメス試験片３８の間に定電流を印加し、ステッピングモータ４０を用いてオス試験片３６を水平方向に摺動させ（摺動距離を５０μｍ、摺動周波数を１．０Ｈｚとした）、摺動回数１０００回までの最大接触抵抗を四端子法により、開放電圧２０ｍＶ、電流１０ｍＡの条件にて測定した。なお、矢印は摺動方向である。
【００５３】
［高温放置試験後の接触抵抗評価試験］
各々の試験材Ｎｏ．１〜３１から切り出した板材の試験片に対して、大気中にて１７５℃×１０００ｈｒの熱処理を行った後、接触抵抗を四端子法により測定した（Ａｕプローブを水平方向に摺動させ、荷重を３．０Ｎ、摺動距離を０．３０ｍｍ、摺動速度を１．０ｍｍ／ｍｉｎ、開放電圧２０ｍＶ、電流１０ｍＡの条件にて測定した）。
［耐熱剥離試験］
各々の試験材Ｎｏ．１〜３１から切り出した板材の試験片に対して、９０°曲げ（曲げ半径を０．７ｍｍとした）を行い、大気中にて１７５℃×１０００ｈｒの熱処理を行った後、曲げ戻しを行い、被覆層の剥離の有無を外観評価した。
【００５４】
［亜硫酸ガス腐食試験後の接触抵抗評価試験］
まず、各々の試験材Ｎｏ．１〜３１から切り出した板材の試験片に対して、亜硫酸ガス濃度２５ｐｐｍ、温度３５℃、湿度７５％ＲＨ、時間９６ｈｒの亜硫酸ガス腐食試験を行った後、接触抵抗を四端子法により測定した（Ａｕプローブを水平方向に摺動させ、荷重を３．０Ｎ、摺動距離を０．３０ｍｍ、摺動速度を１．０ｍｍ／ｍｉｎ、開放電圧２０ｍＶ、電流１０ｍＡの条件にて測定した）。
【００５５】
［鉛フリーはんだ濡れ試験］
各々の試験材Ｎｏ．１〜３１から切り出した板材の試験片に対して、非活性フラックスを１秒間浸漬塗布した後、メニスコグラフ法にてゼロクロスタイムと最大濡れ応力を測定した（２５５℃のＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだに浸漬させ、浸漬速度を２５ｍｍ／ｓｅｃ、浸漬深さを１２ｍｍ、浸漬時間を５．０ｓｅｃの条件にて測定した）。また、上記はんだ浸漬後の試験片について、はんだ濡れ不良の有無を外観評価した。
【００５６】
【表５】
【００５７】
【表６】
【００５８】
表３及び表５に示すように、試験材Ｎｏ．１〜１４は、被覆層構成（各被覆層厚さと［Ｄ１］、［Ｄ２］，［ｙ］）に関して特願２００７−２２２０６号の規定を満たし、摩擦係数が低く、微摺動摩耗試験時の接触抵抗、高温放置試験後の接触抵抗、耐熱剥離試験後の外観、亜硫酸ガス腐食試験後の接触抵抗、鉛フリーはんだ濡れ性のいずれについても、優れた特性を示した。ただし、［Ｄ１］＝０において［Ｄ３］又は／及び［Ｄ４］が特願２００７−２２２０６号の規定を越えるＮｏ．１２〜１４は、それぞれ１又は複数の特性のレベルが他の試験材に比べ相対的に低い。
試験材Ｎｏ．１５〜１８は、Ｎｉ層の平均厚さが０．１μｍ未満の例であり、被覆層構成（各被覆層厚さと［Ｄ１］、［Ｄ２］，［ｙ］）に関して特願２００７−２２２０６号の規定を満たし、いずれも摩擦係数が低く、微摺動摩耗試験時の接触抵抗が比較的低い。
【００５９】
試験材Ｎｏ．１９〜２５は、Ｃｕ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層のいずれかの平均の厚さが特願２００７−２２２０６号の規定を満たさず、又はＮｉ層の平均の厚さが望ましい範囲外であり、又は「Ｄ１」、［Ｄ２］及び［ｙ］のいずれかが特願２００７−２２２０６号の規定を満たさず、それに応じていずれか１つ又は複数の特性が劣る。
なお、試験材Ｎｏ．２１は、Ｎｉめっき後Ｃｕめっきを施さずに作製した試験材であり、Ｃｕ−Ｓｎ合金層でなくＮｉ−Ｓｎ合金層が形成されたため、高温放置試験後の接触抵抗、亜硫酸ガス腐食試験後の接触抵抗が高い。
【００６０】
試験材Ｎｏ．２６〜３１は、母材の表面粗化処理を行わずに作製した試験材であり、特願２００７−２２２０６号の規定のいずれか１又は２以上を満たさず、そのため、いずれか１又は２以上の特性が劣る。
なお、試験材Ｎｏ．２６はＮｉめっきが施されず、長時間のリフロー処理でＳｎ被覆層が全て消滅した試験材であり、試験材Ｎｏ．２７は長時間のリフロー処理でＳｎ被覆層の大部分が消滅した試験材であり、試験材Ｎｏ．２８はＮｉめっき及びＣｕめっきが施されず、試験材Ｎｏ．３１はＮｉめっきが施されていない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る嵌合型コネクタ用端子の製造方法を説明する図である。
【図２】本発明に係る嵌合型コネクタ用端子の端子嵌合部（ａ）とはんだ付け部（ｂ）の模式的断面図である。
【図３】本発明に係る嵌合型コネクタ用端子の端子嵌合部（ａ）とはんだ付け部（ｂ）の模式的断面図である。
【図４】特願２００７−２２２０６号の製造方法により製造された材料の表面に対する垂直断面に表れる被覆層構造を模式的に示す図である。
【図５】特願２００７−２２２０６号の製造方法により製造された材料の表面に表れる被覆層構造を模式的に示す図である。
【図６】特願２００７−２２２０６号の実施例で用いられた摩擦係数測定治具の概念図である。
【図７】特願２００７−２２２０６号の実施例で用いられた微摺動摩耗測定治具の概念図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 銅合金条
２ 端子素材
５ 端子嵌合部
６ はんだ付け部
７ 母材
８ 母材の板面
９ 母材の打抜き端面
１１ Ｎｉ層
１２ Ｃｕ−Ｓｎ合金層
１３ Ｓｎ層
１４ Ｓｎめっき層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子嵌合部とはんだ付け部を有する嵌合型コネクタ用端子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電気的信頼性が高く（低接触抵抗）、摩擦係数が低く、嵌合型コネクタ用端子として好適な接続部品用導電材料が記載されている。特許文献１の発明では、通常の銅合金板条より表面粗さを大きくした銅合金板条を母材として用い、母材表面にＮｉめっき層、Ｃｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に、又はＣｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に、あるいはＳｎめっき層のみを形成し、Ｓｎめっき層をリフロー処理して、Ｃｕめっき層とＳｎめっき層から、あるいは銅合金母材とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成するとともに、リフロー処理により平滑化したＳｎめっき層の間からＣｕ−Ｓｎ合金層の一部を表面に露出させる（母材表面に形成された凹凸の凸の部分でＣｕ−Ｓｎ合金層の一部が露出する）。
【０００３】
特許文献１においてリフロー処理後に形成された接続部品用導電材料は、表面被覆層として、Ｃｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層、又はＮｉ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層をこの順に有し、場合によっては母材表面とＣｕ−Ｓｎ合金層の間、又はＮｉ層とＣｕ−Ｓｎ合金層の間にＣｕ層が残留している。特許文献１では、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面露出面積率が３〜７５％、平均の厚さが０．１〜３．０μｍ、Ｃｕ含有量が２０〜７０ａｔ％、Ｓｎ層の平均の厚さが０．２〜５．０μｍと規定され、母材表面について少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下が望ましく、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面露出間隔について少なくとも一方向において０．０１〜０．５ｍｍが望ましいことが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、特許文献１の下位概念に相当する接続部品用導電材料及びその製造方法が記載されている。そのめっき層構成及びリフロー処理後の被覆層構成自体は、特許文献１のものと同じである。
特許文献２においてリフロー処理後に形成された接続部品用導電材料は、表面被覆層のうちＣｕ−Ｓｎ合金層の表面露出面積率が３〜７５％、平均の厚さが０．２〜３．０μｍ、Ｃｕ含有量が２０〜７０ａｔ％、Ｓｎ層の平均厚さが０．２〜５．０μｍ、材料表面の少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが３．０μｍ以下と規定され、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面露出間隔について少なくとも一方向において０．０１〜０．５ｍｍが望ましく、母材表面について少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下が望ましいことが記載されている。
【０００５】
さらに、本出願人は、基本的に特許文献１，２の技術思想を継承しながら、同時にはんだ付け性を改善した接続部品用導電材料に関する発明を特許出願した（特願２００７−２２２０６号）。この出願において、めっき層構成及びリフロー処理後の被覆層構成自体は、特許文献１，２のものと基本的に同じであるが、この出願は特許文献１，２と異なり、Ｃｕ−Ｓｎ合金層が露出していない場合を含み得る。
この出願においてリフロー処理後に形成された接続部品用導電材料は、表面被覆層のうちＮｉ層の平均の厚さが３．０μｍ以下、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さが０．２〜３．０μｍ、材料の垂直断面におけるＳｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］が０．２μｍ以下、最大内接円の直径［Ｄ２］が１．２〜２０μｍ、材料の最表点とＣｕ−Ｓｎ合金層の最表点との高度差［Ｙ］が０．２μｍ以下と規定され、さらに［Ｄ１］が０μｍのとき（Ｃｕ−Ｓｎ合金層が一部露出しているとき）、材料表面におけるＣｕ−Ｓｎ合金層の最大内接円の直径［Ｄ３］が１５０μｍ以下又は／及び材料表面におけるＳｎ層の最大内接円直径［Ｄ４］が３００μｍ以下が望ましいことが記載されている。
【０００６】
一方、特許文献３〜５には、銅合金板条に打抜き加工を施した後、全体にＳｎめっきを施す、いわゆる後めっきを施すことにより、打抜き端面にもＳｎめっき層を形成し、打抜き加工の前に銅合金板条にＳｎめっきを施す（先めっき）場合に比べて、端子等のはんだ付け性を向上させることが記載されている。
さらに、特許文献６には、銅合金からなる母材表面にＮｉ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層を有する接続部品用導電材料において、Ｓｎ層が比較的薄い場合（≦０．５μｍ）に摩擦係数が小さく嵌合型端子用として優れ、Ｓｎ層が比較的厚い場合（＞０．５μｍ）にはんだ付け性が優れることが記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−７７３０７号公報
【特許文献２】特開２００６−１８３０６８号公報
【特許文献３】特開２００４−３００５２４号公報
【特許文献４】特開２００５−１０５３０７号公報
【特許文献５】特開２００５−１８３２９８号公報
【特許文献６】特開２００４−６８０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１，２に記載された接続部品用導電材料は、最表層にＳｎ層があり、かつ母材表面の表面粗さが大きくされていることに基づき、硬度の高いＣｕ−Ｓｎ合金層が材料表面に一部露出している（特に特許文献２ではＣｕ−Ｓｎ合金層が突出している）ため、電気的信頼性が高いと同時に摩擦係数が小さく、嵌合型コネクタ用端子として好適である。しかし、Ｃｕ−Ｓｎ合金層が材料表面に一部露出しているため、全面がＳｎめっき層に被覆された材料に比べてはんだ付け性が劣る。
特願２００７−２２２０６号に記載された接続部品用導電材料は、母材表面の凹凸の凹の部分においてＳｎ層が比較的厚く形成されているため、特許文献１，２に比べてはんだ付け性が改善されている。しかし、特許文献１，２と同じく母材表面の表面粗さが大きくされていることに基づき、母材表面の凹凸の凸の部分においてＣｕ−Ｓｎ合金層が一部露出し、あるいはＳｎ層が極めて薄く、全面が略均等厚さのＳｎめっき層に被覆された材料に比べてはんだ付け性がやや劣る。
【０００９】
一方、例えばプリント配線基板に用いるピン端子のようにはんだ付け部を有する嵌合型端子では、端子嵌合部において端子の嵌合が低挿入力でできるように低摩擦係数であることが要求され、同時に、はんだ付け部において優れたはんだ付け性が要求される。
端子嵌合部において低摩擦係数を実現するには、特許文献１，２及び特願２００７−２２２０６号に記載された材料を用いることが望ましい。しかし、これらの材料は前記のとおりはんだ付け性にやや問題がある。特許文献３〜５に記載されているように、後めっきを施すことによりはんだ付け性は改善されるが、それだけでは本質的な改善にならないことはいうまでもない。また、はんだ付け性を改善するため、特許文献６に記載されているように、後めっきとしてＳｎの厚めっきを行うと、摩擦係数が高くなり嵌合型端子として不適切となる。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、端子嵌合部とはんだ付け部を有する嵌合型コネクタ用端子において、特許文献１，２及び特願２００７−２２２０６号に記載された発明の技術思想（母材表面の表面粗さを大きくする点）に基づいて端子嵌合部において低摩擦係数を実現し、同時にはんだ付け部のはんだ付け性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る嵌合型コネクタ用端子は、打抜き加工した銅合金板条（板又は条）に後めっき及びリフロー処理して製造された嵌合型コネクタ用端子であり、端子嵌合部とはんだ付け部を有し、母材板面の表面粗さが、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下であり、表面被覆層としてＣｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層がこの順に形成され、前記Ｓｎ層がリフロー処理により平滑化し、かつＣｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さがはんだ付け部において前記端子嵌合部より厚く形成されていることを特徴とする。この端子では、後めっきを行うから、めっき層は母材板面だけでなく打抜き端面にも同様に形成される。
なお、通常の銅合金板条（母材）の表面粗さは、一般に全ての方向の算術平均粗さが０．１５μｍ未満であり、本発明ではこの表面粗さを意図的に上記の範囲に大きく形成している。めっき層は通常母材の表面形態（表面粗さ）を反映し板面の凹凸に沿って形成されるが、リフロー処理によりＳｎめっき層は溶融流動して、始めの凹凸に沿った状態から平滑化される。
【００１２】
本発明に係る嵌合型コネクタ用端子は後めっきを行ったものであるから、銅合金板条（母材）の板面だけでなく、打抜き端面にも被覆層（Ｃｕ−Ｓｎ合金層とＳｎ層）が形成されている。
本発明に係る嵌合型コネクタ用端子は、さらに表面被覆層としてＮｉ層が形成されていてもよい。この場合、母材表面にＮｉ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層がこの順に形成されていることになる。Ｎｉ層が形成される場合、Ｎｉ層の下地としてＣｕ下地層が形成されてもよい。
Ｎｉ層がない場合、母材表面とＣｕ−Ｓｎ合金層の間にＣｕ層を有していてもよく、Ｎｉ層がある場合、Ｎｉ層とＣｕ−Ｓｎ合金層の間にＣｕ層を有していてもよい。リフロー処理後のＮｉ層及びＣｕ層の平均の厚さは、Ｃｕ−Ｓｎ合金層と同様に端子嵌合部及びはんだ付け部においてほぼ均一である。
【００１３】
本発明に係る嵌合型コネクタ用端子は、端子嵌合部板面においてＣｕ−Ｓｎ合金層の一部が露出している場合を含む。Ｓｎめっき層の存在下でのＣｕ−Ｓｎ合金層の露出は、特許文献１，２に記載されているように、母材板面の表面粗さが大きく、Ｓｎめっき層がリフロー処理により流動して平滑化されることにより生じる。端子嵌合部板面においてＣｕ−Ｓｎ合金層が露出した場合でも、前記はんだ付け部においてＣｕ−Ｓｎ合金層は露出しないことが望ましい。ただし、仮にはんだ付け部板面においてＣｕ−Ｓｎ合金層が一部露出している場合でも、端子嵌合部よりＳｎ層の平均の厚さが厚いから、端子嵌合部に比べてＣｕ−Ｓｎ合金層の露出は少なく、はんだ付け性は相対的に優れる。リフロー処理後に端子嵌合部板面においてＣｕ−Ｓｎ合金層の一部が露出している場合、その上にさらにＳｎめっき層を形成することもできる。
【００１４】
本発明に係る嵌合型コネクタ用端子の製造方法は、銅合金板条に打抜き加工を施し端子素材が帯状の連結部を介して長さ方向に連鎖状に連なった銅合金板条を形成し、この銅合金板条に後めっきしてＣｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に形成し、その際に前記Ｃｕめっき層は平均の厚さが端子嵌合部とはんだ付け部で均一に形成し、前記Ｓｎめっき層は平均の厚さが前記はんだ付け部において端子嵌合部より厚くなるように形成し、続いて前記Ｓｎめっき層をリフロー処理して前記Ｃｕめっき層とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成するとともに、Ｓｎめっき層を平滑化することを特徴とする。銅合金板条の表面粗さは、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下の範囲内とされる。後めっきを行うから、めっき層は銅合金板条（母材）の板面だけでなく打抜き端面にも同様に形成される。
【００１５】
必要に応じてＣｕめっき層の下にＮｉめっき層を形成することができる。Ｎｉめっき層はＣｕめっき層と同様に平均の厚さが銅合金板条全体（端子嵌合部とはんだ付け部の両方を含む）でほぼ均一になるように形成する。Ｎｉめっき層を形成する場合、Ｎｉめっき層の下にそれ自体周知のＣｕ下地めっき層を形成してもよい。Ｎｉめっき層を形成する場合もしない場合も、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の形成のため消費されなかったＣｕめっき層は、前記Ｃｕ層として残留する。
銅合金板条にＳｎめっき層のみを形成してリフロー処理し、銅合金母材とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成することもできる。
【００１６】
上記製造方法は、リフロー処理により端子嵌合部板面においてＣｕ−Ｓｎ合金層の一部を露出させる場合を含む。ただし、その場合も前記はんだ付け部においてＣｕ−Ｓｎ合金層は露出させずＳｎ層に全面を被覆させることが望ましい。銅合金板条の表面粗さが大きくてもＳｎめっき層を厚く形成することにより全面被覆は可能である。端子嵌合部板面においてＣｕ−Ｓｎ合金層の一部を露出させた場合、リフロー処理後さらにＳｎめっきを行ってもよい。
なお、前記銅合金板条として、粗面化したワークロールを用いて意図的に表面仕上げの粗い（表面粗さの大きい）圧延加工を行った板条、又は通常の圧延加工後の板条（一般に全ての方向の算術平均粗さが０．１５μｍ未満）にプレス加工等を行うことにより表面粗さを大きくした板条を用いることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る嵌合型コネクタ用端子は、表面被覆層として最表層にＳｎ層があり、その下に硬度の高いＣｕ−Ｓｎ合金層が形成されている。そして、はんだ付け部のＳｎ層の平均厚さが端子嵌合部より厚く形成されていることに基づき、はんだ付け部のはんだ付け性が相対的に改善され、一方、端子嵌合部ではＳｎ層が薄いことにより摩擦係数が相対的に改善される。特に銅合金板条（母材）の表面粗さが通常より大きくされ（少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下）、端子嵌合部において母材板面の凹凸の凸の部分でＣｕ−Ｓｎ合金層が一部露出し、あるいは同部分においてＳｎ層が薄く、端子嵌合部において低い摩擦係数が実現される。一方、はんだ付け部ではＳｎ層の平均の厚さが端子嵌合部より厚く、優れたはんだ付け性が得られる。はんだ付け部の表面全体がＳｎ層に被覆されている場合は特にそうである。
このように、本発明によれば、端子嵌合部とはんだ付け部を有する嵌合型コネクタ用端子において、端子嵌合部において低摩擦係数を実現し、同時にはんだ付け部のはんだ付け性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１〜３の模式図を参照して、本発明に係る嵌合型コネクタ用端子及びその製造方法を説明する。
この嵌合型コネクタ用端子（ここではプリント配線基板に用いるピン端子を想定）は、例えば次の工程で製造される。
（１）図１（ａ）に示すように、均一厚さの銅合金条１に順送り工程で打抜き加工を施す。これにより、銅合金条１は端子素材２が帯状の連結部３を介して長さ方向に連鎖状に連なったものとなる。銅合金条１の板面の表面粗さは、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下の範囲内とされている。４は打ち抜かれた穴を示す。なお、図１（ａ）は下記後めっき後の状態を示している。
【００１９】
（２）この銅合金条１の表面全体に後めっきを施す。この例ではＮｉめっき、Ｃｕめっき及びＳｎめっきが行われる。Ｎｉめっき及びＣｕめっきは銅合金条１全体（端子嵌合部５とはんだ付け部６の両方を含む）に対して行われ、各めっき層の平均の厚さは端子嵌合部５側とはんだ付け部６側において基本的に同一である。一方、Ｓｎめっきは平均厚さが銅合金条１の端子嵌合部５側で薄く、はんだ付け部６側で厚くなるように行われる。めっき後の銅合金条１の断面模式図を図１（ｂ）に示す。
（３）続いてリフロー処理する。リフロー処理後のＮｉ層、Ｃｕ層（残留している場合）及びＣｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さは銅合金条１の全体（端子嵌合部５とはんだ付け部６の両方を含む）において基本的に同一である。一方、Ｓｎ層は元のＳｎめっき層厚さを反映し、平均厚さが銅合金条１の端子嵌合部５側で薄く、はんだ付け部６側で厚くなっている。
（４）必要に応じて端子素材２に成形加工を加えた後、連結部３から切り離す。
【００２０】
図２に、Ｎｉめっき、Ｃｕめっき及びＳｎめっきを行い、続いてリフロー処理した場合に得られる端子素材２の断面図（（ａ）が端子嵌合部、（ｂ）がはんだ付け部）を模式的に示す。この例では、表面粗さが通常より大きくなるように圧延された銅合金条が用いられ、リフロー処理によりＣｕめっき層とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層が形成され、Ｃｕめっき層は消滅している。なお、Ｃｕめっき層と溶融したＳｎめっき層の間に形成されるＣｕ−Ｓｎ合金層は、通常、銅合金条（母材）の表面形態を反映して成長する。
端子嵌合部５をみると、母材７の板面８は表面粗さが大きく凹凸が形成され、表面被覆層としてＮｉ層１１、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１２及びＳｎ層１３が形成されている。Ｎｉ層１１及びＣｕ−Ｓｎ合金層１２は母材板面８の凹凸に沿って形成され、Ｓｎ層１３はリフロー処理により溶融流動して平滑化され、母材表面８に形成された凹凸の凸部においてＣｕ−Ｓｎ合金層１２が露出している。後めっきであるから、母材７の打抜き端面９にもＮｉ層１１、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１２及びＳｎ層１３が形成されている。
【００２１】
一方、はんだ付け部６をみると、端子嵌合部５と同じく、母材７の板面８は表面粗さが大きく凹凸が形成され、表面被覆層としてＮｉ層１１、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１２及びＳｎ層１３が形成されているが、Ｓｎ層１３が厚く形成されているため、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１２は表面に露出せず、Ｓｎ層１３が全面を被覆している。同じく打抜き端面９にＮｉ層１１、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１２、及びＳｎ層１３が形成されている。Ｎｉ層１１及びＣｕ−Ｓｎ合金層１２の各平均厚さは、端子嵌合部５とほぼ同一である。
この端子素材２から得られた嵌合型コネクタ用端子は、端子嵌合部５の板面において最表層にＳｎ層１３があり、かつ硬度の高いＣｕ−Ｓｎ合金層１２が材料表面に一部露出しているため、電気的信頼性が高いと同時に摩擦係数が小さく、また、はんだ付け部６の板面及び打抜き端面においてその全体を平均の厚さの比較的厚いＳｎ層１３が被覆しているため、はんだ付け性に優れる。
【００２２】
図３にＮｉめっき、Ｃｕめっき及びＳｎめっきを行い、続いてリフロー処理した場合に得られる別の端子素材の断面図（（ａ）が端子嵌合部、（ｂ）がはんだ付け部）を模式的に示す。この例でも、表面粗さが通常より大きくなるように圧延された銅合金条が用いられ、リフロー処理によりＣｕめっき層とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層が形成され、Ｃｕめっき層は消滅している。なお、図２に示す断面図と実質的に同じ箇所には同じ番号を付与している。
【００２３】
図３に示す例は、端子嵌合部５の板面８においてＣｕ−Ｓｎ合金層１２がＳｎ層１３の間から露出していない点でのみ、図２に示す断面図と異なる。ただし、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１２は母材板面８の凹凸に沿った凹凸を有し、その凸部ではＳｎ層１３の厚みが平均の厚さよりかなり薄くなっている。
一方、はんだ付け部７は、図２に示す断面図と同じで、Ｓｎ層１３が母材板面８の凹凸に沿った凹凸を有するＣｕ−Ｓｎ合金層１２の全面を被覆し、その凹凸の凸部においてもＳｎ層１３が比較的厚く形成されている。なお、Ｎｉ層１１及びＣｕ−Ｓｎ合金層１２の各平均厚さは、端子嵌合部５とほぼ同一である。
この端子素材２から得られた嵌合型コネクタ用端子は、端子嵌合部５の板面において最表層にＳｎ層１３があり、かつＣｕ−Ｓｎ合金層が母材板面８の凹凸に沿った凹凸を有し、その凸部ではＳｎ層１３の厚みが薄く、硬度の高いＣｕ−Ｓｎ合金層１２が材料表面近傍に存在するため、電気的信頼性が高いと同時に摩擦係数が小さく、また、はんだ付け部６の板面及び打抜き端面においてその全体をＳｎ層１３が端子嵌合部５より厚く被覆しているため、はんだ付け性に優れる。
【００２４】
なお、図２，３に示す端子嵌合部５及びはんだ付け部６において、リフロー処理後にＣｕめっき層が残留している場合は、Ｎｉ層１１とＣｕ−Ｓｎ合金層１２の間にＣｕ層が存在する。Ｎｉめっきの下地Ｃｕめっきを行う場合は、Ｎｉ層１２の下に下地Ｃｕ層が存在する。Ｎｉめっきを行わない場合は、表面被覆層はＣｕ−Ｓｎ合金層９及びＳｎ層１１となり、さらにリフロー処理後にＣｕめっき層が残留している場合は、母材７とＣｕ−Ｓｎ合金層９の間にＣｕ層が存在する。
また、図２，３の例では、銅合金板条の両面の表面粗さを大きくしていたが、片面のみが表面粗さが大きく、他の片面は通常の粗さ（一般に全ての方向の算術平均粗さが０．１５μｍ以下）を有する銅合金板条を用いることができる。
【００２５】
図２（ａ）に示す端子嵌合部５において、母材７の板面８の表面粗さ及び表面被覆層の具体的構成は、特許文献１，２及び特願２００７−２２２０６号に記載された接続部品用導電材料と同様にすることが望ましく、またその表面被覆層の具体的構成はこれらの文献に記載された製造方法を用いて得ることができる。一方、図２（ｂ）に示すはんだ付け部６では、母材７自体は当然端子嵌合部５と同じであるが、Ｓｎめっき層がより厚く形成され、リフロー処理後のＳｎ層１３も厚く残留させる。望ましくは図２（ｂ）に示すとおり表面全体がＳｎ層１３により被覆されるようにする。なお、はんだ付け部６のＳｎ層１３の平均の厚さは、特許文献６にも記載されているように、０．５μｍを越える厚さとすることが望ましい。
【００２６】
図３（ａ）に示す端子嵌合部５において、母材７の板面の表面粗さ及び表面被覆層の具体的構成は、特願２００７−２２２０６号に記載された接続部品用導電材料と同様にすることが望ましく、またその表面被覆層の具体的構成は特願２００７−２２２０６号に記載された製造方法を用いて得ることができる。一方、図３（ｂ）に示すはんだ付け部６は、母材７自体は当然端子嵌合部６と同じであるが、図２（ｂ）に示すはんだ付け部６と同様に、Ｓｎめっき層がより厚く形成され、リフロー処理後のＳｎ層１３も厚く残留させる。望ましくは図２（ｂ）に示すとおり表面全体がＳｎ層により被覆されるようにする。なお、はんだ付け部６のＳｎ層１３の平均厚さは、特許文献６にも記載されているように、０．５μｍを越える厚さとすることが望ましい。
【００２７】
特許文献１，２に記載された製造方法は、通常の銅合金板条より表面粗さを大きくした銅合金板条を母材として用い、母材表面にＮｉめっき層、Ｃｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に、又はＣｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に、あるいはＳｎめっき層のみを形成し、Ｓｎめっき層をリフロー処理して、Ｃｕめっき層（Ｎｉめっきが行われない場合、さらに銅合金母材からＣｕが供給されることもある）とＳｎめっき層から、あるいは銅合金母材とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成するとともに、平滑化したＳｎめっき層の間からＣｕ−Ｓｎ合金層の一部を表面に露出させる（母材表面に形成された凹凸の凸の部分でＣｕ−Ｓｎ合金層の一部が露出する）、というものである。
【００２８】
製造方法についてより具体的な形態を示すと、特許文献１に記載された方法では、母材の表面粗さは少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下とされる。また、各めっき層の平均の厚さは、Ｎｉめっき層が３．０μｍ以下、Ｃｕめっき層が１．５μｍ以下（Ｎｉめっきを行う場合は０．１〜１．５μｍ）、Ｓｎめっき層が０．３〜８．０μｍが望ましく、さらに前記一方向において算出された凹凸の平均間隔Ｓｍが０．０１〜０．５ｍｍであることが望ましいとされている。なお、Ｎｉめっきの下地Ｃｕめっきを行ってもよく、その場合、下地Ｃｕめっき層の平均の厚さは０．０１〜１μｍが望ましい。
リフロー処理後の表面被覆層は、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面露出面積率が３〜７５％、平均の厚さが０．１〜３．０μｍ、Ｃｕ含有量が２０〜７０ａｔ％、Ｓｎ層の平均の厚さが０．２〜５．０μｍである。そして、母材表面について少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下が望ましく、さらにＣｕ−Ｓｎ合金層の材料表面露出間隔について少なくとも一方向において０．０１〜０．５ｍｍが望ましく、Ｎｉ層の平均の厚さは３μｍ以下、Ｃｕ層の平均の厚さは３．０μｍ以下が望ましいとされている。なお、Ｃｕ層の平均の厚さは１．０μｍ以下が望ましい。さらに、前記下地Ｃｕめっきを行った場合、Ｎｉ層の下に平均の厚さ０．０１〜１μｍのＣｕ層が存在する。
【００２９】
一方、製造方法について特許文献２に記載された具体的形態を示すと、母材の表面粗さは少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下とされる。また、前記一方向において算出された凹凸の平均間隔Ｓｍが０．０１〜０．５ｍｍであることが望ましく、さらに各めっき層の平均の厚さについて、Ｎｉめっき層が３．０μｍ以下、Ｃｕめっき層が１．５μｍ以下（Ｎｉめっきを行う場合は０．１〜１．５μｍ）、Ｓｎめっき層が０．４〜８．０μｍが望ましいとされている。なお、Ｎｉめっきの下地めっきを行ってもよく、その場合、下地Ｃｕめっき層の平均の厚さは０．０１〜１μｍが望ましい。
リフロー処理後の表面被覆層は、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の表面露出面積率が３〜７５％、平均の厚さが０．２〜３．０μｍ、Ｃｕ含有量が２０〜７０ａｔ％、Ｓｎ層の平均厚さが０．２〜５．０μｍ、材料表面の少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが３．０μｍ以下である。そして、母材表面について少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下が望ましく、さらにＣｕ−Ｓｎ合金層の表面露出間隔について少なくとも一方向において０．０１〜０．５ｍｍが望ましく、Ｎｉ層の厚さは３．０μｍ以下、Ｃｕ層の厚さは３．０μｍ以下が望ましいとされている。なお、Ｃｕ層の平均の厚さは１．０μｍ以下が望ましい。さらに、前記下地Ｃｕめっきを行った場合、Ｎｉ層の下に平均の厚さ０．０１〜１μｍのＣｕ層が存在する。
【００３０】
前記表面粗さの測定は、特許文献１，２に記載されているとおり、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に基づいて行われている。この点は下記特願２００７−２２２０６号においても同じである。各めっき層の厚さ、リフロー処理後の表面被覆層を構成する各層の厚さについても、測定方法は特許文献１，２に記載されている。
【００３１】
特願２００７−２２２０６号に記載された製造方法は、技術思想的には特許文献１，２と共通するが、Ｃｕ−Ｓｎ合金層を露出させる場合とさせない場合の両方を含む。
特願２００７−２２２０６号に記載された製造方法の具体的形態を示すと、母材の表面粗さは少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下が望ましく、さらに望ましくは前記一方向において算出された凹凸の平均間隔Ｓｍが０．０１〜０．５ｍｍであり、さらにさらに望ましくは前記一方向における最大高さＲｙが２．０〜２０μｍであり、各めっき層の平均の厚さについては、Ｎｉめっき層が３．０μｍ以下、Ｃｕめっき層が０．１〜１．５μｍ、Ｓｎめっき層が０．４〜８．０μｍが望ましいとされている。必要に応じてリフロー処理後にさらにＳｎめっき層を形成することができる。
【００３２】
これにより得られた表面被覆層は、Ｎｉ層の平均の厚さが３．０μｍ以下、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さが０．２〜３．０μｍ、材料の垂直断面におけるＳｎ層（リフロー処理後にＳｎめっきを行う場合、そのＳｎめっき層を含む）の最小内接円の直径［Ｄ１］が０．２μｍ以下、最大内接円の直径［Ｄ２］が１．２〜２０μｍ、材料の最表点とＣｕ−Ｓｎ合金層の最表点との高度差［Ｙ］が０．２μｍ以下と規定されている。さらに［Ｄ１］が０μｍのとき（すなわちＣｕ−Ｓｎ合金層が露出しているとき）、材料表面におけるＣｕ−Ｓｎ合金層の最大内接円の直径［Ｄ３］が１５０μｍ以下又は／及び材料表面におけるＳｎ層の最大内接円直径［Ｄ４］が３００μｍ以下が望ましく、Ｃｕ層の平均の厚さが１．０μｍ以下が望ましいとされている。
【００３３】
図４は上記［Ｄ１］、［Ｄ２］及び［Ｙ］を説明する図であり、図４（ａ）は、図４（ｂ）に示す材料２１の断面２１ａ（材料表面２１ｂに対する垂直断面、材料表面２１ｂが粗いときは母材の中立面２２（板厚の中心を通る面）に対する垂直断面）の表面近傍を拡大して模式的に示す。この例では、母材２３の表面にＮｉ層２４、Ｃｕ層２５、Ｃｕ−Ｓｎ合金層２６及びＳｎ層２７が形成されている。
［Ｄ１］は、図４（ａ）において材料２１の表面とＣｕ−Ｓｎ合金層２６の間に描ける最小の内接円の直径であり、［Ｄ２］は最大の内接円の直径であり、［ｙ］は、材料２１の表面の中立面２２から最も離れた箇所（材料２１の最表点）２１Ａの高さ（中立面２２からの高さ）と、Ｃｕ−Ｓｎ合金層２６の表面の中立面２２から最も離れた箇所（Ｃｕ−Ｓｎ合金層２６の最表点）２６Ａの高さ（中立面２２からの高さ）の差である。
また、図５は上記［Ｄ３］、［Ｄ４］を説明する図であり、材料２１の表面を模式的に示す。該表面はＣｕ−Ｓｎ合金層２６とＳｎ層２７により構成され、［Ｄ３］はＳｎ層２７に囲まれた最大の内接円の直径であり、［Ｄ４］はＣｕ−Ｓｎ合金層２６に囲まれた最大の内接円の直径である。
【００３４】
なお、特願２００７−２２２０６号によれば、上記の各パラメータの限定理由は次のとおりである。
（１）Ｎｉ層は、母材構成元素の材料表面への拡散を抑制し、さらにＣｕ−Ｓｎ合金層の成長を抑制してＳｎ層の消耗を防止するため、高温長時間使用後も、また亜硫酸ガス腐食雰囲気下においても接触抵抗の上昇を抑制するとともに、良好なはんだ濡れ性を得るのに役立つ。しかし、Ｎｉ層の平均の厚さが０．１μｍ未満の場合には、Ｎｉ層中のピット欠陥が増加することなどにより、上記効果を充分に発揮できなくなる。ただし、特に上記効果を必要としない場合は、Ｎｉ層の平均の厚さは０．１μｍ未満でもよく、なくてもよい。一方、Ｎｉ層はある程度まで厚くなると上記効果が飽和し、厚くし過ぎると生産性や経済性が悪くなる。従ってＮｉ層の平均の厚さは、３．０μｍ以下（０μｍを含む）、望ましくは０．１〜３．０μｍとする。より望ましくは０．２〜２．０μｍである。
なお、Ｎｉ層を形成する場合、母材とＮｉ層の間に下地Ｃｕ層（Ｃｕ下地めっき層）を形成してもよい。Ｃｕ下地めっきは母材表面の欠陥（ピット等）や析出物等を覆ってＮｉめっきの付きを改善しＮｉめっきの信頼性を高めるためのものであり、このＣｕ下地めっき自体、従来から行われている。下地Ｃｕ層の厚さは０．０１〜１μｍが望ましい。
【００３５】
（２）Ｃｕ層はなくてもよいが、Ｎｉ層を形成した場合、Ｎｉ層中のＮｉの材料表面への拡散及びＣｕ−Ｓｎ合金層への過度の拡散を効果的に抑制するのに役立つ。特に本発明（特願２００７−２２２０６号）のようにＳｎ層が部分的に薄い又は無い場合においては、高温長時間使用後も電気抵抗が非常に高いＮｉ酸化物の材料表面への堆積を抑制するため、接触抵抗の上昇を長期間抑制するのに効果的であり、亜硫酸ガス耐食性の向上効果もある。しかし、Ｃｕ層は厚くなりすぎるとＣｕ−Ｓｎ合金層の成長を抑制することが困難となり、Ｓｎ層の消耗を防止する効果が減少する。また、Ｃｕ層は厚くなりすぎるとＣｕ層とＣｕ−Ｓｎ合金層の間に、熱拡散や経時などによりボイドが生成し耐熱剥離性が低下するほか、生産性や経済性も悪くなる。従って、Ｃｕ層の平均の厚さは１．０μｍ以下に規定する。より望ましくは０．５μｍ以下である。
【００３６】
（３）Ｃｕ−Ｓｎ合金層はＳｎ層を形成するＳｎ又はＳｎ合金に比べて非常に硬い。従って、本発明（特願２００７−２２２０６号）のように、［Ｄ１］が０．２μｍ以下、かつ［ｙ］が０．２μｍ以下である場合には、端子挿抜の際にＳｎ層の掘り起こしによる変形抵抗や凝着をせん断するせん断抵抗を抑制でき、摩擦係数を非常に低くすることができる。また、端子挿抜や振動環境下などにおける電気接点部の摺動・微摺動の際に、接圧力を硬いＣｕ−Ｓｎ合金層で受けてＳｎ層同士の接触面積を低減できるため、微摺動によるＳｎ層の摩耗や酸化も減少する。さらに、Ｎｉ層を形成した場合、Ｃｕ−Ｓｎ合金層はＮｉ層中のＮｉの材料表面への拡散を抑制するのに役立つ。しかし、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さが０．２μｍ未満では、特に本発明（特願２００７−２２２０６号）のようにＳｎ層が部分的に薄い又は無い場合においては、高温酸化などの熱拡散による材料表面のＮｉ酸化物量などが多くなり、接触抵抗を増加させ易く、また耐食性も劣化することから、電気的接続の信頼性を維持することが困難となる。一方、３．０μｍを超える場合には、生産性や経済性が悪くなる。従って、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さを０．２〜３．０μｍに規定する。より望ましくは０．３〜２．０μｍである。
【００３７】
（４）Ｓｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］が０．２μｍを超える場合、端子挿抜の際にＳｎ層の掘り起こしによる変形抵抗や凝着をせん断するせん断抵抗が増加して摩擦係数を低くすることが困難となり、また微摺動によるＳｎ層の摩耗や酸化も増加して接触抵抗増大を抑制することが困難となる。従って、［Ｄ１］を０．２μｍ以下と規定する。より望ましくは０．１５μｍ以下である。
（５）Ｓｎ層の最大内接円の直径［Ｄ２］（図１参照）が１．２μｍ未満の場合、熱拡散や経時などによるＳｎ層の消耗で、より早期にＳｎ層が消滅するため、耐熱性や耐食性の向上効果が低くなり、同時にＳｎ層の量が多くないため、はんだ濡れ性を確保することが困難となる。一方、［Ｄ２］が２０μｍを超える場合には、機械的性質に悪影響を及ぼす場合が生じ、生産性や経済性も悪くなる。従って、［Ｄ２］を１．２〜２０μｍと規定する。より望ましくは１．５〜１０μｍである。
【００３８】
（６）材料の最表点とＣｕ−Ｓｎ合金層の最表点との高度差［ｙ］が０．２μｍを超える場合、端子挿抜の際にＳｎ層の掘り起こしによる変形抵抗や凝着をせん断するせん断抵抗が増加して摩擦係数を低くすることが困難となり、また微摺動によるＳｎ層の摩耗や酸化も増加して、接触抵抗増大を抑制することが困難となる。従って、［ｙ］を０．２μｍ以下と規定する。より望ましくは、０．１５μｍ以下である。
（７）Ｓｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］が０μｍ（材料の表面にＣｕ−Ｓｎ合金層が一部露出）のとき、材料の表面においてＣｕ−Ｓｎ合金層の最大内接円の直径［Ｄ３］（図２参照）が１５０μｍ以下であることが望ましい。［Ｄ３］が１５０μｍを超える場合、特に小型の嵌合型端子の電気接点部などにおいてはＣｕ−Ｓｎ合金層の接触のみとなる場合があるため、耐熱性や耐食性の劣化を抑制する効果が低くなり、はんだ濡れ性を確保することが困難となる場合が生じてくる。より望ましくは、１００μｍ以下である。
（８）Ｓｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］が０μｍであるとき、Ｓｎ層の最大内接円直径［Ｄ４］が３００μｍ以下であることが望ましい。［Ｄ４］が３００μｍを超える場合、Ｓｎ層同士の接触面積が増加し、Ｓｎ層の掘り起こしによる変形抵抗や凝着をせん断するせん断抵抗が増加して摩擦係数を低減する効果が低くなる場合がある。また微摺動によるＳｎ層の摩耗や酸化も増加して、接触抵抗が増加する場合が生じてくる。より望ましくは、２００μｍ以下である。
【００３９】
（９）母材の表面粗さは、少なくとも一方向において算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上で、かつ全ての方向において算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下の表面粗さとすることが望ましい。どの方向でもＲａが０．４μｍ未満の場合、めっき厚やリフロー条件を調整しても、本願（特願２００７−２２２０６号）の規定（特に［Ｄ２］）を満たすことが困難であり、Ｒａが４．０μｍを越えるとＳｎの溶融流動性を悪化させる。
望ましくは、前記一方向における凹凸の平均間隔Ｓｍが０．０１〜０．５ｍｍであることであり、０．０１ｍｍ未満では本願（特願２００７−２２２０６号）の規定（特に［Ｄ２］）を満たすことが困難な場合があり、０．５ｍｍを越えると［Ｄ３］、［Ｄ４］が規定範囲外になる可能性が高まる。さらに望ましくは、前記一方向における最大高さＲｙが２．０〜２０μｍである。この範囲外では、本願（特願２００７−２２２０６号）の規定（特に［Ｄ２］）を満たすことが困難な場合がある。
【００４０】
なお、前期特許文献１，２及び特願２００７−２２２０６号に記載されているとおり、Ｓｎ層、Ｃｕ層及びＮｉ層は、それぞれＳｎ、Ｃｕ、Ｎｉ金属のほか、Ｓｎ合金、Ｃｕ合金及びＮｉ合金を含む。
Ｓｎ層がＳｎ合金からなる場合、Ｓｎ合金のＳｎ以外の構成成分としては、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｃｕなどが挙げられる。Ｐｂについては５０質量％未満、他の元素については１０質量％未満が望ましい。
Ｃｕ層には、母材に含まれる成分元素等が少量混入していてもよい。また、Ｃｕ層がＣｕ合金からなる場合、Ｃｎ合金のＣｎ以外の構成成分としてはＳｎ、Ｚｎ等が挙げられる。Ｓｎの場合は５０質量％未満、他の元素については５質量％未満が望ましい。
Ｎｉ層には、母材に含まれる成分元素等が少量混入していてもよい。また、Ｎｉ層がＮｉ合金からなる場合、Ｎｉ合金のＮｉ以外の構成成分としては、Ｃｕ、Ｐ、Ｃｏなどが挙げられる。Ｃｕについては４０質量％以下、Ｐ、Ｃｏについては１０質量％以下が望ましい。
同じくＣｕめっき層、Ｓｎめっき層及びＮｉめっき層についても、それぞれＣｕ、Ｓｎ、Ｎｉ金属のほか、Ｃｕ合金、Ｓｎ合金及びＮｉ合金を含む。Ｎｉめっき層、Ｃｕめっき層及びＳｎめっき層が、それぞれＮｉ合金、Ｃｕ合金及びＳｎ合金からなる場合、上記Ｎｉ層、Ｃｕ層及びＳｎ層に関して説明した各合金を用いることができる。
【００４１】
（参考例）
ここでは、特願２００７−２２２０６号（現時点で未公開）に記載された接続部品用導電材料及びその製造方法がこれまで述べた作用効果（主として低摩擦係数及び電気的信頼性）を奏することを、特願２００７−２２２０６号に記載された実施例により説明する。なお、特許文献１，２に記載された接続部品用導電材料及びその製造方法がこれまで述べた作用効果を奏することは同文献により公知となっているから、ここでは説明を省略する。
【００４２】
［試験材の作製］
作製した試験材Ｎｏ．１〜３１の製造工程概要を、表１及び表２に示す。
母材には、Ｃｕ中に１．８質量％のＮｉ、０．４０質量％のＳｉ、０．１０質量％のＳｎ、１．１質量％のＺｎを含有するＣｕ合金板を用い、圧延の際にショットブラストなどにより粗面化したワークロールを使用して表面粗化処理を行い（あるいは行わずに）、ビッカース硬さ２００、厚さ０．２５ｍｍで、各々の表面粗さを有する母材に仕上げた。なお、母材の表面粗さは、実施例の試験材Ｎｏ．１〜１８及び比較例の試験材Ｎｏ．１９〜２２，２４，２５は、Ｒａ、Ｓｍ及びＲｙが前述の望ましい範囲内であり、比較例の試験材Ｎｏ．２３は、Ｒａ及びＳｍが望ましい範囲内であるが、Ｒｙが下限値未満であり、従来例の試験材Ｎｏ．２６〜３１は、Ｒａ及びＲｙが望ましい範囲の下限値未満である。
続いて、母材の表面に、Ｎｉめっきを施し（あるいは施さず）、Ｃｕめっきを施し（あるいは施さず）、次いでＳｎめっきを施し、リフロー処理を行った後、フッ化水素アンモニウム水溶液浸漬処理を行い（あるいは行わずに）、Ｓｎめっきを再度施した（あるいは施さなかった）。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
作製した試験材のＮｉ層、Ｃｕ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さ、材料の垂直断面における被覆層形態（［Ｄ１］、［Ｄ２］、［ｙ］）、及び材料表面における被覆層形態（［Ｄ３］、［Ｄ４］）を、下記要領で測定した。その結果を、表３及び表４に示す。
【００４６】
［Ｎｉ層、Ｃｕ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さ測定方法］
ミクロトーム法にて加工した試験材の断面に、必要に応じてアルゴンイオンエッチングを行い、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光分析器）を搭載したＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、得られた組成像の濃淡（汚れや傷等のコントラストは除く）から画像解析処理により、Ｎｉ層、Ｃｕ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さを各々算出した。なお、測定断面は、表面粗化処理の際に行った圧延方向に直角な方向の垂直断面とした。
【００４７】
［材料の表面に対する垂直断面の形態測定方法］
ミクロトーム法にて加工した試験材の断面に、必要に応じてアルゴンイオンエッチングを行い、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光分析器）を搭載したＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、得られた組成像の濃淡（汚れや傷等のコントラストは除く）から画像解析処理により、［Ｄ１］、［Ｄ２］及び［ｙ］を各々算出した。なお、測定断面は、表面粗化処理の際に行った圧延方向に直角な方向の垂直断面である。
［材料の表面の形態測定方法］
試験材の表面を、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光分析器）を搭載したＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、得られた組成像の濃淡（汚れや傷等のコントラストは除く）から画像解析処理により、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の最大内接円の直径［Ｄ３］及びＳｎ層の最大内接円直径［Ｄ４］を各々算出した。
【００４８】
【表３】
【００４９】
【表４】
【００５０】
また、得られた試験材について、摩擦係数評価試験、微摺動摩耗試験時の接触抵抗評価試験、高温放置試験後の接触抵抗評価試験、耐熱剥離試験、亜硫酸ガス腐食試験後の接触抵抗評価試験及び鉛フリーはんだ濡れ試験及び鉛フリーはんだ濡れ試験を、下記の要領で行った。その結果を、表５及び表６に示す。
【００５１】
［摩擦係数評価試験］
嵌合型接続部品における電気接点のインデント部の形状を模擬し、図６に示すような装置を用いて評価した。まず、各々の試験材Ｎｏ．１〜３１から切り出した板材のオス試験片３１を水平な台３２に固定し、その上に試験材Ｎｏ．３１から切り出した半球加工材（内径をφ１．５ｍｍとした）のメス試験片３３をおいて被覆層同士を接触させた。続いて、メス試験片３３に３．０Ｎの荷重（錘３４）をかけてオス試験片３１を押さえ、横型荷重測定器（アイコーエンジニアリング株式会社；Ｍｏｄｅｌ−２１５２）を用いて、オス試験片３１を水平方向に引っ張り（摺動速度を８０ｍｍ／ｍｉｎとした）、摺動距離５ｍｍまでの最大摩擦力Ｆ（単位：Ｎ）を測定した。摩擦係数を下記式（１）により求めた。なお、３５はロードセル、矢印は摺動方向である。
摩擦係数＝Ｆ／３．０ …（１）
【００５２】
［微摺動摩耗試験時の接触抵抗評価試験］
嵌合型接続部品における電気接点のインデント部の形状を模擬し、図７に示すような摺動試験機（株式会社山崎精機研究所；ＣＲＳ−Ｂ１０５０ＣＨＯ）を用いて評価した。まず、試験材Ｎｏ．３１から切り出した板材のオス試験片３６を水平な台３７に固定し、その上に各々の試験材Ｎｏ．１〜３１から切り出した半球加工材（内径をφ１．５ｍｍとした）のメス試験片３８をおいて被覆層同士を接触させた。続いて、メス試験片３８に２．０Ｎの荷重（錘３９）をかけてオス試験片３６を押さえ、オス試験片３６とメス試験片３８の間に定電流を印加し、ステッピングモータ４０を用いてオス試験片３６を水平方向に摺動させ（摺動距離を５０μｍ、摺動周波数を１．０Ｈｚとした）、摺動回数１０００回までの最大接触抵抗を四端子法により、開放電圧２０ｍＶ、電流１０ｍＡの条件にて測定した。なお、矢印は摺動方向である。
【００５３】
［高温放置試験後の接触抵抗評価試験］
各々の試験材Ｎｏ．１〜３１から切り出した板材の試験片に対して、大気中にて１７５℃×１０００ｈｒの熱処理を行った後、接触抵抗を四端子法により測定した（Ａｕプローブを水平方向に摺動させ、荷重を３．０Ｎ、摺動距離を０．３０ｍｍ、摺動速度を１．０ｍｍ／ｍｉｎ、開放電圧２０ｍＶ、電流１０ｍＡの条件にて測定した）。
［耐熱剥離試験］
各々の試験材Ｎｏ．１〜３１から切り出した板材の試験片に対して、９０°曲げ（曲げ半径を０．７ｍｍとした）を行い、大気中にて１７５℃×１０００ｈｒの熱処理を行った後、曲げ戻しを行い、被覆層の剥離の有無を外観評価した。
【００５４】
［亜硫酸ガス腐食試験後の接触抵抗評価試験］
まず、各々の試験材Ｎｏ．１〜３１から切り出した板材の試験片に対して、亜硫酸ガス濃度２５ｐｐｍ、温度３５℃、湿度７５％ＲＨ、時間９６ｈｒの亜硫酸ガス腐食試験を行った後、接触抵抗を四端子法により測定した（Ａｕプローブを水平方向に摺動させ、荷重を３．０Ｎ、摺動距離を０．３０ｍｍ、摺動速度を１．０ｍｍ／ｍｉｎ、開放電圧２０ｍＶ、電流１０ｍＡの条件にて測定した）。
【００５５】
［鉛フリーはんだ濡れ試験］
各々の試験材Ｎｏ．１〜３１から切り出した板材の試験片に対して、非活性フラックスを１秒間浸漬塗布した後、メニスコグラフ法にてゼロクロスタイムと最大濡れ応力を測定した（２５５℃のＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだに浸漬させ、浸漬速度を２５ｍｍ／ｓｅｃ、浸漬深さを１２ｍｍ、浸漬時間を５．０ｓｅｃの条件にて測定した）。また、上記はんだ浸漬後の試験片について、はんだ濡れ不良の有無を外観評価した。
【００５６】
【表５】
【００５７】
【表６】
【００５８】
表３及び表５に示すように、試験材Ｎｏ．１〜１４は、被覆層構成（各被覆層厚さと［Ｄ１］、［Ｄ２］，［ｙ］）に関して特願２００７−２２２０６号の規定を満たし、摩擦係数が低く、微摺動摩耗試験時の接触抵抗、高温放置試験後の接触抵抗、耐熱剥離試験後の外観、亜硫酸ガス腐食試験後の接触抵抗、鉛フリーはんだ濡れ性のいずれについても、優れた特性を示した。ただし、［Ｄ１］＝０において［Ｄ３］又は／及び［Ｄ４］が特願２００７−２２２０６号の規定を越えるＮｏ．１２〜１４は、それぞれ１又は複数の特性のレベルが他の試験材に比べ相対的に低い。
試験材Ｎｏ．１５〜１８は、Ｎｉ層の平均厚さが０．１μｍ未満の例であり、被覆層構成（各被覆層厚さと［Ｄ１］、［Ｄ２］，［ｙ］）に関して特願２００７−２２２０６号の規定を満たし、いずれも摩擦係数が低く、微摺動摩耗試験時の接触抵抗が比較的低い。
【００５９】
試験材Ｎｏ．１９〜２５は、Ｃｕ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層のいずれかの平均の厚さが特願２００７−２２２０６号の規定を満たさず、又はＮｉ層の平均の厚さが望ましい範囲外であり、又は「Ｄ１」、［Ｄ２］及び［ｙ］のいずれかが特願２００７−２２２０６号の規定を満たさず、それに応じていずれか１つ又は複数の特性が劣る。
なお、試験材Ｎｏ．２１は、Ｎｉめっき後Ｃｕめっきを施さずに作製した試験材であり、Ｃｕ−Ｓｎ合金層でなくＮｉ−Ｓｎ合金層が形成されたため、高温放置試験後の接触抵抗、亜硫酸ガス腐食試験後の接触抵抗が高い。
【００６０】
試験材Ｎｏ．２６〜３１は、母材の表面粗化処理を行わずに作製した試験材であり、特願２００７−２２２０６号の規定のいずれか１又は２以上を満たさず、そのため、いずれか１又は２以上の特性が劣る。
なお、試験材Ｎｏ．２６はＮｉめっきが施されず、長時間のリフロー処理でＳｎ被覆層が全て消滅した試験材であり、試験材Ｎｏ．２７は長時間のリフロー処理でＳｎ被覆層の大部分が消滅した試験材であり、試験材Ｎｏ．２８はＮｉめっき及びＣｕめっきが施されず、試験材Ｎｏ．３１はＮｉめっきが施されていない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る嵌合型コネクタ用端子の製造方法を説明する図である。
【図２】本発明に係る嵌合型コネクタ用端子の端子嵌合部（ａ）とはんだ付け部（ｂ）の模式的断面図である。
【図３】本発明に係る嵌合型コネクタ用端子の端子嵌合部（ａ）とはんだ付け部（ｂ）の模式的断面図である。
【図４】特願２００７−２２２０６号の製造方法により製造された材料の表面に対する垂直断面に表れる被覆層構造を模式的に示す図である。
【図５】特願２００７−２２２０６号の製造方法により製造された材料の表面に表れる被覆層構造を模式的に示す図である。
【図６】特願２００７−２２２０６号の実施例で用いられた摩擦係数測定治具の概念図である。
【図７】特願２００７−２２２０６号の実施例で用いられた微摺動摩耗測定治具の概念図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 銅合金条
２ 端子素材
５ 端子嵌合部
６ はんだ付け部
７ 母材
８ 母材の板面
９ 母材の打抜き端面
１１ Ｎｉ層
１２ Ｃｕ−Ｓｎ合金層
１３ Ｓｎ層
１４ Ｓｎめっき層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打抜き加工した銅合金板条に後めっき及びリフロー処理して製造された嵌合型コネクタ用端子であり、端子嵌合部とはんだ付け部を有し、母材板面の表面粗さが、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下であり、表面被覆層としてＣｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層がこの順に形成され、前記Ｓｎ層がリフロー処理により平滑化し、かつ前記Ｓｎ層の平均の厚さが前記はんだ付け部において前記端子嵌合部より厚く形成されていることを特徴とする嵌合型コネクタ用端子。
【請求項２】
表面被覆層として前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の下にＣｕ層を有することを特徴とする請求項１に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項３】
打抜き加工した銅合金板条に後めっき及びリフロー処理して製造された嵌合型コネクタ用端子であり、端子嵌合部とはんだ付け部を有し、母材板面の表面粗さが、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下であり、表面被覆層としてＮｉ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層がこの順に形成され、前記Ｓｎ層がリフロー処理により平滑化し、かつ前記Ｓｎ層の平均の厚さがはんだ付け部において端子嵌合部より厚く形成されていることを特徴とする嵌合型コネクタ用端子。
【請求項４】
表面被覆層として前記Ｎｉ層とＣｕ−Ｓｎ合金層の間にＣｕ層を有することを特徴とする請求項３に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項５】
前記端子嵌合部板面において前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の一部が材料表面に露出し、前記はんだ付け部において前記Ｓｎ層が全面を被覆していることを特徴とする請求項５に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項６】
前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層は平均の厚さが０．１〜３．０μｍ、かつＣｕ含有量が２０〜７０ａｔ％であり、前記端子嵌合部板面において前記Ｓｎ層の平均の厚さが０．２〜５．０μｍ、かつ前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の一部が材料表面に露出しその露出面積率が３〜７５％であり、前記はんだ付け部において前記Ｓｎ層が全面を被覆してい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嵌合型コネクタ用端子。
【請求項７】
前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層は平均の厚さが０．２〜３．０μｍ、かつＣｕ含有量が２０〜７０ａｔ％であり、前記端子嵌合部板面において前記Ｓｎ層の平均の厚さが０．２〜５．０μｍ、かつ前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の一部が材料表面に露出しその露出面積率が３〜７５％であり、端子嵌合部板面の表面粗さが、少なくとも一方向における算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向における算術平均粗さＲａが３．０μｍ以下であり、前記はんだ付け部において前記Ｓｎ層が全面を被覆してい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嵌合型コネクタ用端子。
【請求項８】
母材板面の表面粗さが、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項９】
前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さが０．２〜３．０μｍであり、前記端子嵌合部板面の材料表面に対する垂直断面において、前記Ｓｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］が０．２μｍ以下、前記Ｓｎ層の最大内接円の直径［Ｄ２］が１．２〜２０μｍ、材料の最表点と前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の最表点との高度差［ｙ］が０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項１０】
前記Ｎｉ層の平均の厚さが３．０μｍ以下、前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さが０．２〜３．０μｍであり、前記端子嵌合部板面の材料表面に対する垂直断面において、前記Ｓｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］が０．２μｍ以下、前記Ｓｎ層の最大内接円の直径［Ｄ２］が１．２〜２０μｍ、材料の最表点と前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の最表点との高度差［ｙ］が０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項３又は４に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項１１】
母材板面の表面粗さが少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下であることを特徴とする請求項９又は１０に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項１２】
端子嵌合部とはんだ付け部を有する嵌合型コネクタ用端子の製造方法であり、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下の表面粗さを有する銅合金板条に打抜き加工を施し、端子素材が帯状の連結部を介して長さ方向に連鎖状に連なった銅合金板条を形成し、この銅合金板条に後めっきしてＣｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に形成し、その際に前記Ｃｕめっき層は前記端子嵌合部とはんだ付け部で均一に形成し、前記Ｓｎめっき層は平均の厚さが前記はんだ付け部において端子嵌合部より厚くなるように形成し、続いて前記Ｓｎめっき層をリフロー処理して前記Ｃｕめっき層とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成するとともにＳｎめっき層を平滑化することを特徴とする嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１３】
端子嵌合部とはんだ付け部を有する嵌合型コネクタ用端子の製造方法であり、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下の表面粗さを有する銅合金板条に打抜き加工を施し、端子素材が帯状の連結部を介して長さ方向に連鎖状に連なった銅合金板条を形成し、この銅合金板条に後めっきしてＮｉめっき層、Ｃｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に形成し、その際に前記Ｎｉめっき層及びＣｕめっき層は前記端子嵌合部とはんだ付け部で均一に形成し、前記Ｓｎめっき層は平均の厚さがはんだ付け部が端子嵌合部より厚くなるように形成し、続いて前記Ｓｎめっき層をリフロー処理して前記Ｃｕめっき層とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成するとともにＳｎめっき層を平滑化することを特徴とする嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１４】
端子嵌合部とはんだ付け部を有する嵌合型コネクタ用端子の製造方法であり、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下の表面粗さを有する銅合金板条に打抜き加工を施し、端子素材が帯状の連結部を介して長さ方向に連鎖状に連なった銅合金板条を形成し、この銅合金板条に後めっきしてＳｎめっき層を形成し、その際に前記Ｓｎめっき層の平均の厚さがはんだ付け部が端子嵌合部より厚くなるように形成し、続いて前記Ｓｎめっき層をリフロー処理して銅合金母材と前記Ｓｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成するとともにＳｎめっき層を平滑化することを特徴とする嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１５】
前記リフロー処理により前記端子嵌合部板面において前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の一部を最表面に露出させてその露出面積率を３〜７５％とし、前記はんだ付け部においてＣｕ−Ｓｎ層を露出させないことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載された嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１６】
銅合金板条の表面粗さを、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下とし、前記リフロー処理により前記端子嵌合部板面において前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の一部を最表面に露出させてその露出面積率を３〜７５％とし、前記はんだ付け部においてＣｕ−Ｓｎ層を露出させないことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載された嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１７】
銅合金板条の表面粗さを、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下とし、前記端子嵌合部板面の材料表面に対する垂直断面において、前記リフロー処理後のＳｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］を０．２μｍ以下、Ｓｎ層の最大内接円の直径［Ｄ２］を１．２〜２０μｍ、材料の最表点とＣｕ−Ｓｎ合金層の最表点との高度差［ｙ］を０．２μｍ以下とすることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載された嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１８】
前記打抜き加工と同時にあるいは打抜き加工の前又は後に、銅合金板条に圧延加工又はプレス加工を施して板面の表面粗さを増大させた後、この銅合金板条に後めっきすることを特徴とする請求項１２〜１７のいずれかに記載された嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１】
打抜き加工した銅合金板条に後めっき及びリフロー処理して製造された嵌合型コネクタ用端子であり、端子嵌合部とはんだ付け部を有し、母材板面の表面粗さが、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下であり、表面被覆層としてＣｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層がこの順に形成され、前記Ｓｎ層がリフロー処理により平滑化し、かつ前記Ｓｎ層の平均の厚さが前記はんだ付け部において前記端子嵌合部より厚く形成されていることを特徴とする嵌合型コネクタ用端子。
【請求項２】
表面被覆層として前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の下にＣｕ層を有することを特徴とする請求項１に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項３】
打抜き加工した銅合金板条に後めっき及びリフロー処理して製造された嵌合型コネクタ用端子であり、端子嵌合部とはんだ付け部を有し、母材板面の表面粗さが、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下であり、表面被覆層としてＮｉ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層及びＳｎ層がこの順に形成され、前記Ｓｎ層がリフロー処理により平滑化し、かつ前記Ｓｎ層の平均の厚さがはんだ付け部において端子嵌合部より厚く形成されていることを特徴とする嵌合型コネクタ用端子。
【請求項４】
表面被覆層として前記Ｎｉ層とＣｕ−Ｓｎ合金層の間にＣｕ層を有することを特徴とする請求項３に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項５】
前記端子嵌合部板面において前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の一部が材料表面に露出し、前記はんだ付け部において前記Ｓｎ層が全面を被覆していることを特徴とする請求項５に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項６】
前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層は平均の厚さが０．１〜３．０μｍ、かつＣｕ含有量が２０〜７０ａｔ％であり、前記端子嵌合部板面において前記Ｓｎ層の平均の厚さが０．２〜５．０μｍ、かつ前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の一部が材料表面に露出しその露出面積率が３〜７５％であり、前記はんだ付け部において前記Ｓｎ層が全面を被覆してい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嵌合型コネクタ用端子。
【請求項７】
前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層は平均の厚さが０．２〜３．０μｍ、かつＣｕ含有量が２０〜７０ａｔ％であり、前記端子嵌合部板面において前記Ｓｎ層の平均の厚さが０．２〜５．０μｍ、かつ前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の一部が材料表面に露出しその露出面積率が３〜７５％であり、端子嵌合部板面の表面粗さが、少なくとも一方向における算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向における算術平均粗さＲａが３．０μｍ以下であり、前記はんだ付け部において前記Ｓｎ層が全面を被覆してい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嵌合型コネクタ用端子。
【請求項８】
母材板面の表面粗さが、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項９】
前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さが０．２〜３．０μｍであり、前記端子嵌合部板面の材料表面に対する垂直断面において、前記Ｓｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］が０．２μｍ以下、前記Ｓｎ層の最大内接円の直径［Ｄ２］が１．２〜２０μｍ、材料の最表点と前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の最表点との高度差［ｙ］が０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項１０】
前記Ｎｉ層の平均の厚さが３．０μｍ以下、前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の平均の厚さが０．２〜３．０μｍであり、前記端子嵌合部板面の材料表面に対する垂直断面において、前記Ｓｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］が０．２μｍ以下、前記Ｓｎ層の最大内接円の直径［Ｄ２］が１．２〜２０μｍ、材料の最表点と前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の最表点との高度差［ｙ］が０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項３又は４に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項１１】
母材板面の表面粗さが少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下であることを特徴とする請求項９又は１０に記載された嵌合型コネクタ用端子。
【請求項１２】
端子嵌合部とはんだ付け部を有する嵌合型コネクタ用端子の製造方法であり、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下の表面粗さを有する銅合金板条に打抜き加工を施し、端子素材が帯状の連結部を介して長さ方向に連鎖状に連なった銅合金板条を形成し、この銅合金板条に後めっきしてＣｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に形成し、その際に前記Ｃｕめっき層は前記端子嵌合部とはんだ付け部で均一に形成し、前記Ｓｎめっき層は平均の厚さが前記はんだ付け部において端子嵌合部より厚くなるように形成し、続いて前記Ｓｎめっき層をリフロー処理して前記Ｃｕめっき層とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成するとともにＳｎめっき層を平滑化することを特徴とする嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１３】
端子嵌合部とはんだ付け部を有する嵌合型コネクタ用端子の製造方法であり、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下の表面粗さを有する銅合金板条に打抜き加工を施し、端子素材が帯状の連結部を介して長さ方向に連鎖状に連なった銅合金板条を形成し、この銅合金板条に後めっきしてＮｉめっき層、Ｃｕめっき層及びＳｎめっき層をこの順に形成し、その際に前記Ｎｉめっき層及びＣｕめっき層は前記端子嵌合部とはんだ付け部で均一に形成し、前記Ｓｎめっき層は平均の厚さがはんだ付け部が端子嵌合部より厚くなるように形成し、続いて前記Ｓｎめっき層をリフロー処理して前記Ｃｕめっき層とＳｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成するとともにＳｎめっき層を平滑化することを特徴とする嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１４】
端子嵌合部とはんだ付け部を有する嵌合型コネクタ用端子の製造方法であり、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下の表面粗さを有する銅合金板条に打抜き加工を施し、端子素材が帯状の連結部を介して長さ方向に連鎖状に連なった銅合金板条を形成し、この銅合金板条に後めっきしてＳｎめっき層を形成し、その際に前記Ｓｎめっき層の平均の厚さがはんだ付け部が端子嵌合部より厚くなるように形成し、続いて前記Ｓｎめっき層をリフロー処理して銅合金母材と前記Ｓｎめっき層からＣｕ−Ｓｎ合金層を形成するとともにＳｎめっき層を平滑化することを特徴とする嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１５】
前記リフロー処理により前記端子嵌合部板面において前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の一部を最表面に露出させてその露出面積率を３〜７５％とし、前記はんだ付け部においてＣｕ−Ｓｎ層を露出させないことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載された嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１６】
銅合金板条の表面粗さを、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下とし、前記リフロー処理により前記端子嵌合部板面において前記Ｃｕ−Ｓｎ合金層の一部を最表面に露出させてその露出面積率を３〜７５％とし、前記はんだ付け部においてＣｕ−Ｓｎ層を露出させないことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載された嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１７】
銅合金板条の表面粗さを、少なくとも一方向の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上で、全ての方向の算術平均粗さＲａが４．０μｍ以下とし、前記端子嵌合部板面の材料表面に対する垂直断面において、前記リフロー処理後のＳｎ層の最小内接円の直径［Ｄ１］を０．２μｍ以下、Ｓｎ層の最大内接円の直径［Ｄ２］を１．２〜２０μｍ、材料の最表点とＣｕ−Ｓｎ合金層の最表点との高度差［ｙ］を０．２μｍ以下とすることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載された嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【請求項１８】
前記打抜き加工と同時にあるいは打抜き加工の前又は後に、銅合金板条に圧延加工又はプレス加工を施して板面の表面粗さを増大させた後、この銅合金板条に後めっきすることを特徴とする請求項１２〜１７のいずれかに記載された嵌合型コネクタ用端子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２７４３６４（Ｐ２００８−２７４３６４Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２０６４４（Ｐ２００７−１２０６４４）
【出願日】平成１９年５月１日（２００７．５．１）
【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２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１日（２００７．５．１）
【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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