Ｓｎめっき材およびその製造方法
【課題】摩擦係数が低く、耐食性、はんだ濡れ性および接触信頼性に優れたＳｎめっき材およびそのＳｎめっき材を低コストで製造する方法を提供する。
【解決手段】０．２ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含むＳｎめっき浴を使用して電気めっきにより、銅や銅合金などからなる素材上にＳｎめっき層を形成し、Ｓｎめっき層の表面を乾燥させた後、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することにより、Ｓｎめっき層から最表面の純Ｓｎ層とその下層の化合物層（素材が銅または銅合金からなる場合にはＣｕ−Ｓｎ化合物層）を形成するとともに、最表面に複数の微小凹部を形成し、次いで、Ｓｎめっき層の表面に潤滑油を塗布する。
【解決手段】０．２ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含むＳｎめっき浴を使用して電気めっきにより、銅や銅合金などからなる素材上にＳｎめっき層を形成し、Ｓｎめっき層の表面を乾燥させた後、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することにより、Ｓｎめっき層から最表面の純Ｓｎ層とその下層の化合物層（素材が銅または銅合金からなる場合にはＣｕ−Ｓｎ化合物層）を形成するとともに、最表面に複数の微小凹部を形成し、次いで、Ｓｎめっき層の表面に潤滑油を塗布する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｓｎめっき材およびその製造方法に関し、特に、挿抜可能な接続端子などの材料として使用されるＳｎめっき材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、挿抜可能な接続端子の材料として、銅や銅合金などの導体素材の最外層にＳｎめっきを施したＳｎめっき材が使用されている。特に、Ｓｎめっき材は、接触抵抗が小さく、接触信頼性、耐食性、はんだ付け性、経済性などの観点から、自動車、携帯電話、パソコンなどの情報通信機器、ロボットなどの産業機器の制御基板、コネクタ、リードフレーム、リレー、スイッチなどの端子やバスバーの材料として使用されている。
【０００３】
一般に、このようなＳｎめっきは、電気めっきによって行われており、Ｓｎめっき材の内部応力を除去してウイスカの発生を抑制するために、電気めっきの直後にリフロー処理（Ｓｎ溶融処理）が行われている。このようにＳｎめっき後にリフロー処理を行うと、Ｓｎの一部が素材や下地成分に拡散して化合物層を形成し、この化合物層の上に柔らかい溶融凝固組織になったＳｎ層（以下「純Ｓｎ層」という）が形成される。この純Ｓｎ層は、優れた接触信頼性、耐食性およびはんだ付け性を得るために極めて重要な役割を果たす。
【０００４】
しかし、純Ｓｎ層は軟質で変形し易いため、リフロー処理を施したＳｎめっき材を挿抜可能な接続端子などの材料として使用すると、接続端子の挿入時に表面が削れて摩擦係数が高くなって挿入力が高くなるという問題がある。また、自動車などの接続端子では、端子の多極化が進んでおり、端子の数に比例して組立て時の挿入力が上昇し、作業負荷が問題になっている。
【０００５】
このような問題を解消するため、リフロー処理を施したＳｎめっき材では、軟質層である純Ｓｎ層の膜厚を薄くして、リフロー処理により硬質なＣｕ−Ｓｎ化合物層などの化合物層を下地に形成することによって、摩擦係数の低減を図っている。しかし、純Ｓｎ層を薄くすると、素材や下地の成分が経時変化により最表面に速く拡散して耐熱性や接触信頼性が低下する。そのため、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の下層に拡散抑制層としてＮｉ層を挿入する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、素材の表面に算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上の凹凸を形成して、凸部においてＣｕ−Ｓｎ化合物層を露出させることによって、挿入力を低くする方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
また、Ｓｎを含む鋼合金の基材を加熱して酸化処理し、水素イオン濃度を所定の範囲に調整したフッ素化合物溶液に浸した後に、下地用金属をめっきすることにより直径１０〜１００μｍの基材の複数の凹部を形成し、接触用金属をめっきし、潤滑物質を塗布して、充分な耐摩耗性のコンタクトを得る方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
さらに、Ｓｎめっき上にシラン化合物の皮膜を形成することによって、挿入力を低減する方法も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１４７５７９号公報（段落番号０００７）
【特許文献２】特開２００６−１８３０６８号公報（段落番号００１２−００１３）
【特許文献３】特開２００６−２０２５６９号公報（段落番号００１２、００１８）
【特許文献４】特開２００３−３２８１５３号公報（段落番号０００５−０００６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１のように、Ｎｉ層を挿入する方法では、Ｎｉめっきの工程の分だけ工程数が多くなり、めっきラインの管理コストやイニシャルコストが増大する。また、純Ｓｎ層を０．２μｍ以下の薄い層にすると、挿入力を低くすることができるものの、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層が露出する部分が生じて、はんだ付け性や耐食性が劣化する。
【００１１】
また、特許文献２のように、素材の表面に算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上の凹凸を形成してＣｕ−Ｓｎ化合物層を露出させる方法では、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の露出により、特許文献１と同様にはんだ付け性や耐食性が劣化する。
【００１２】
また、特許文献３のように、Ｓｎを含む銅合金の基材の表面に凹凸を形成する方法では、基材の種類がＳｎを含む銅合金に限定され、また、素材の処理に多大なコストがかかり、素材の処理により生産性が低くなる。
【００１３】
さらに、特許文献４のように、プレス加工時に使用されないシラン化合物のような潤滑材を使用すると、プレス加工により連続的に成形するにつれて、プレス機の油として指定した油以外の物質が混入することになり、プレス成形品の形状や金型の管理面の負荷が増大してコストがかかる。
【００１４】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、摩擦係数が低く、耐食性、はんだ濡れ性および接触信頼性に優れたＳｎめっき材およびそのＳｎめっき材を低コストで製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、０．２ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含むＳｎめっき浴を使用して電気めっきにより素材上にＳｎめっき層を形成し、Ｓｎめっき層の表面を乾燥させた後、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することにより、摩擦係数が低く、耐食性、はんだ濡れ性および接触信頼性に優れたＳｎめっき材を低コストで製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１６】
すなわち、本発明によるＳｎめっき材の製造方法は、０．２ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含むＳｎめっき浴を使用して電気めっきにより素材上にＳｎめっき層を形成し、Ｓｎめっき層の表面を乾燥させた後、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することを特徴とする。
【００１７】
このＳｎめっき材の製造方法において、Ｓｎめっき浴が硫酸錫を含み、Ｓｎ酸化物がＳｎめっき浴を大気と接触させることによって生成されるのが好ましい。また、電気めっきにより形成されたＳｎめっき層の厚さが０．５μｍ以上であるのが好ましく、電気めっきにより形成されたＳｎめっき層の厚さに対する結晶粒度の比（結晶粒度／厚さ）が１．５以下であるのが好ましい。また、素材が銅または銅合金からなるのが好ましい。
【００１８】
また、上記のＳｎめっき材の製造方法において、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することにより、Ｓｎめっき層から最表面の純Ｓｎ層とその下層の化合物層を形成することができる。この場合、純Ｓｎ層の厚さが０．２μｍ以上であり、化合物層の厚さが０．４μｍ以上であるのが好ましい。また、素材が銅または銅合金からなり、化合物層がＣｕ−Ｓｎ化合物層であるのが好ましい。
【００１９】
さらに、上記のＳｎめっき材の製造方法において、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却したＳｎめっき材の表面の１５７５μｍ２の領域に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数が５０個以上であるのが好ましい。また、Ｓｎめっき層の表面の光学濃度が１．０以下であるのが好ましい。さらに、Ｓｎめっき層を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却した後に、Ｓｎめっき層の表面に潤滑油を塗布するのが好ましい。この場合、Ｓｎめっき層の表面に塗布された潤滑油の量がＳｎめっき層の表面の面積（表面の粗さを考慮せずに平面としたときの面積）に対して２０ｍｇ／ｄｍ２以上であるのが好ましい。
【００２０】
また、本発明によるＳｎめっき材は、素材上に形成されたＳｎめっき層の表面の１５７５μｍ２の領域に面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部が５０個以上形成されていることを特徴とする。
【００２１】
このＳｎめっき材において、素材が銅または銅合金からなるのが好ましい。また、Ｓｎめっき層が、最表面側の純Ｓｎ層と、この純Ｓｎ層と素材との間に形成された化合物層とからなるのが好ましい。この場合、純Ｓｎ層の厚さが０．２μｍ以上であり、化合物層の厚さが０．４μｍ以上であるのが好ましい。また、素材が銅または銅合金からなり、化合物層がＣｕ−Ｓｎ化合物層であるのが好ましい。また、Ｓｎめっき材の光学濃度が１．０以下であるのが好ましい。
【００２２】
また、上記のＳｎめっき材において、微小凹部が形成されたＳｎめっき層の表面に潤滑油が塗布されているのが好ましい。この場合、Ｓｎめっき材の摩擦係数が０．２５以下であるのが好ましい。Ｓｎめっき層の表面に塗布された潤滑油の量がＳｎめっき層の表面の面積（表面を平面としたときの面積）に対して２０ｍｇ／ｄｍ２以上であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、摩擦係数が低く、耐食性、はんだ濡れ性および接触信頼性に優れたＳｎめっき材を低コストで製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明によるＳｎめっき材の製造方法の実施の形態では、０．２ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含むＳｎめっき浴を使用して電気めっきにより銅や銅合金などからなる素材上にＳｎめっき層を形成し、Ｓｎめっき層の表面を乾燥させた後、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却する。
【００２５】
このＳｎめっき材の製造方法において、電気めっきにより素材上にＳｎめっき層を形成した後に、Ｓｎめっき層の表面を乾燥させるのは、表面が濡れたままでは、表面が酸化し難く、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させる際にＳｎめっき層が均一に溶けて広がり易くなって、Ｓｎめっき層の表面に微小凹部を形成し難くなるからである。
【００２６】
また、Ｓｎめっき浴は、０．２ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含み、１ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含むのが好ましい。Ｓｎめっき浴がＳｎ酸化物を含むと、電気めっきの際にＳｎ酸化物がＳｎ結晶の内部、表面および粒界に巻き込まれて、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させる際にＳｎめっき層が均一に溶けて広がるのを抑制すると考えられ、また、Ｓｎめっき浴中のＳｎ酸化物の量が０．２ｇ／Ｌより少ないと、Ｓｎを溶融させる際にＳｎめっき層が均一に溶けて広がり易くなってＳｎめっき層の表面に微小凹部を形成し難くなるからである。また、Ｓｎめっき浴が硫酸錫を含み、Ｓｎめっき浴に空気を吹き込んだり、Ｓｎめっき浴を攪拌または循環させて大気と接触させることによって、Ｓｎ酸化物がＳｎめっき浴中に生成されるのが好ましい。
【００２７】
また、電気めっきの際の電流密度を３〜１２Ａ／ｄｍ２にするのが好ましく、電気めっきにより形成されるＳｎめっき層の厚さが０．５μｍ以上であるのが好ましく、０．８μｍ以上であるのがさらに好ましい。また、電気めっきにより形成されるＳｎめっき層の結晶粒度が１．７μｍ以下であるのが好ましく、１．５μｍ以下であるのがさらに好ましい。さらに、Ｓｎめっき層の厚さに対する結晶粒度の比（結晶粒度／厚さ）が１．５以下であるのが好ましく、１．１以下であるのがさらに好ましい。結晶粒度／厚さが１．５より大きいと、粒界が減少してＳｎめっき層の表面に微小凹部を形成し難くなるからである。
【００２８】
また、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することにより、Ｓｎめっき層から最表面の純Ｓｎ層とその下層の化合物層（素材が銅または銅合金の場合にはＣｕ−Ｓｎ化合物層）を形成することができる。この場合、純Ｓｎ層の厚さが０．２〜１．５μｍであるのが好ましく、０．４〜１．５μｍであるのがさらに好ましい。純Ｓｎ層の厚さが０．２μｍより薄いとＳｎめっきとしての特性を発揮できず、１．５μｍより厚いとコストが高くなるからである。また、化合物層の厚さが０．４〜１．５μｍであるのが好ましく、０．６〜１．５μｍであるのがさらに好ましい。化合物層の厚さが０．４μｍより薄いと純Ｓｎ層の下に硬質の化合物層を形成して挿入力を低下させる効果を十分に得ることができず、１．５μｍより厚いと曲げ加工時にＳｎめっき材が割れ易くなるからである。
【００２９】
また、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却したＳｎめっき材の表面の１５７５μｍ２の領域に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数が５０個以上であるのが好ましい。深さが０．１μｍより浅い微小凹部や、微小凹部の数が５０個未満では、Ｓｎめっき層の表面に潤滑油を十分に保持することができないからである。
【００３０】
また、Ｓｎめっき層の表面の光学濃度が１．０以下であるのが好ましい。光学濃度が１．０より高いと、Ｓｎめっき層の表面に潤滑油を十分に保持して摩擦係数を低下させる効果を発揮することができないからである。
【００３１】
また、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却した後に、Ｓｎめっき層の表面に潤滑油を塗布するのが好ましい。このように微小凹部が形成されたＳｎめっき層の表面に潤滑油を塗布すると、微小凹部によって潤滑油が保持されて、Ｓｎめっき材の摩擦係数を大幅に低くすることができ、Ｓｎめっき材を挿抜可能な接続端子の材料として使用した場合に挿入力を飛躍的に低減することができるからである。この場合、Ｓｎめっき層の表面に塗布された潤滑油の量がＳｎめっき層の表面の面積に対して２０ｍｇ／ｄｍ２以上であるのが好ましい。潤滑油の量が２０ｍｇ／ｄｍ２未満であると、潤滑油が不足して摩擦係数を低下させる効果を発揮することができないからである。
【００３２】
また、本発明によるＳｎめっき材は、銅や銅合金などからなる素材上に形成されたＳｎめっき層の表面の１５７５μｍ２の領域に面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部が５０個以上形成されている。
【００３３】
このＳｎめっき材において、Ｓｎめっき層が、最表面側の純Ｓｎ層と、この純Ｓｎ層と素材との間に形成された化合物層（素材が銅または銅合金の場合にはＣｕ−Ｓｎ化合物層）とからなるのが好ましい。この場合、純Ｓｎ層の厚さが０．２μｍ以上であり、化合物層の厚さが０．４μｍ以上であるのが好ましい。
【００３４】
また、上記のＳｎめっき材において、Ｓｎめっき材の光学濃度が１．０以下であるのが好ましい。また、微小凹部が形成されたＳｎめっき層の表面に潤滑油が塗布されているのが好ましい。この場合、Ｓｎめっき材の摩擦係数が０．２５以下であるのが好ましい。また、Ｓｎめっき層の表面に塗布された潤滑油の量がＳｎめっき層の表面の面積に対して２０ｍｇ／ｄｍ２以上であるのが好ましい。
【００３５】
なお、潤滑油として、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、合成油などの基油に各種の添加物が添加された潤滑油を使用することができるが、端子やバスバーをプレス成形する際に使用するプレス油を使用するのが管理面から好ましい。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明によるＳｎめっき材およびその製造方法の実施例について詳細に説明する。
【００３７】
［実施例１］
まず、素材（被めっき材）として、（ミツトヨ株式会社製のビッカース硬度計により荷重０．５ｋｇｆで測定した）ビッカース硬さが１０５で長さ１００ｍｍ×幅６０ｍｍ×厚さ０．４ｍｍの純銅板（無酸素銅Ｃ１０２０）を用意し、前処理として、電解脱脂を行った後に水洗し、その後、酸洗した後に水洗した。
【００３８】
また、硫酸Ｓｎ（ＳｎＳＯ４）６０ｇ／Ｌと硫酸（Ｈ２ＳＯ４）７５ｇ／Ｌとクレゾールスルホン酸３０ｇ／Ｌとβナフトール１ｇ／Ｌを含有する１Ｌの水溶液に空気を１Ｌ／分の流量で１５０分間吹き込んで酸化Ｓｎ１ｇ／Ｌを生成させてめっき浴を作製した。なお、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）によって、生成した物質がＳｎと酸素（Ｏ）で構成される物質であることを確認した。また、めっき浴中の酸化Ｓｎの生成量は、空気の吹き込み量（Ｌ／分）と吹き込み時間（分）を調整して酸化Ｓｎを生成させた後に、ろ紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製のＧＡ−１００（保留粒子径１．０ｍｍ））によりろ過して液中の固体分を採取し、扇風機で２４時間乾燥させて重量を測定することによって定量した。
【００３９】
次に、前処理済の素材とＳｎ板を４０ｍｍ離間させて１Ｌビーカーに配置し、作製しためっき浴１Ｌをビーカーに入れ、ビーカー中のスターラーを３００ｒｐｍで回転させてめっき浴を攪拌し、液温２０℃に制御し、素材およびＳｎ板をそれぞれ陰極および陽極として、電流密度７Ａ／ｄｍ２で４３秒間通電して、素材の両面のそれぞれ長さ５０ｍｍ×幅６０ｍｍの領域にＳｎめっき層を形成した。
【００４０】
このように素材上にＳｎめっき層を形成したＳｎめっき材を水洗し、Ｓｎめっき材の表面をドライヤーで５０℃に加熱して１分間乾燥させた後、１分以内にＳｎめっき材のリフロー処理を行った。このリフロー処理（Ｓｎ溶融処理）は、近赤外線ヒーター（ハイベック社製）によって大気雰囲気においてＳｎめっき材を加熱して、Ｓｎめっき層の表面が溶融した後、１０秒以内に温度２０℃の水槽内に浸漬して冷却した。
【００４１】
このようにリフロー処理を行ったＳｎめっき材の表面に、プレスや切断加工などの塑性加工に使用する潤滑油（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製のユニプレスＰＡ５）５０ｍｇ／ｄｍ２を塗布した。なお、潤滑油の塗布量は、電子天秤を用いて測定した。
【００４２】
このようにリフロー処理を行った後に潤滑油を塗布したＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
リフロー処理前のＳｎめっき材について、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。
【００４５】
Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）は、蛍光Ｘ線膜厚計（セイコーインスツル株式会社製）を用いて測定し、電析Ｓｎの結晶粒度は、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）により得られる二次電子像（ＳＥＩ）を用いてＳｎめっき層の表面を倍率５０００倍に拡大して切断法（ＪＩＳ Ｈ０５０１）によって求めた。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．９μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．９であった。これらの結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】
【００４７】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。
【００４８】
微小凹部の面積については、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）により得られる二次電子像（ＳＥＩ）を用いて表面を倍率３０００倍に拡大して、表面に形成された凹部の面積が１０μｍ２以下であるか否かを判定した。また、微小凹部の深さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（日本電子株式会社製のＪＳＰＭ５４００）を用いて計測し、微小凹部の数は、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）により得られる二次電子像（ＳＥＩ）を用いて表面を倍率３０００倍に拡大して３５μｍ×４５μｍ（＝１５７５μｍ２）の領域で計測した。その結果、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数は２００個であった。
【００４９】
表面の光学濃度は、反射濃度計（マクベス社製のＲＤ９１８）を用いて測定した。この光学濃度の数値が低い程、表面の光沢度が低いことを意味している。その結果、表面の光学濃度は０．５であった。
【００５０】
純Ｓｎ層の厚さは、電解式膜厚計（中央製作所製のＴＨ１１）を用いて測定した。また、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは、純Ｓｎ層と同様に電解式膜厚計を用いて測定し、純Ｓｎ層の厚さの測定後に再測定を行って計測表示される値をＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さとした。その結果、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。なお、集束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いてめっき断面を露出させ、走査イオン顕微鏡（ＳＩＭ）で断面観察を行ったところ、純Ｓｎ層およびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さはいずれも電解式膜厚計で測定した厚さと同じであった。
【００５１】
これらの結果を表３に示す。なお、表３において、リフロー処理後のＳｎめっき材の表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数が０〜９個の場合を×、１０〜４９個の場合を△、５０〜９９個の場合を○、１００個以上の場合を◎で示している。
【００５２】
【表３】
【００５３】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。
【００５４】
雄端子と雌端子の嵌合時の挿入力は、端子接圧が一定の場合に表面の摩擦係数と相関があることから、摩擦係数を測定して挿入力を評価した。摩擦係数（μ）は、リフロー処理後のＳｎめっき材から切り出した平板状の試験片に潤滑油を塗布して雄端子とし、Ｃｕ−１．０質量％Ｎｉ−０．９質量％Ｓｎ−０．０５質量％Ｐのからなるビッカース硬さ１８０の銅合金板に厚さ１．０μｍのＳｎめっき層を形成た後にリフロー処理して厚さ０．６μｍの純Ｓｎ層の下層に厚さ０．８μｍのＣｕ−Ｓｎ層が形成されたリフローＳｎめっき材（微小凹部数０個）を卓上プレス機によりインデント加工（Ｒ=１．５ｍｍ）して（潤滑油を塗布しない）雌端子とし、電気接点シミュレータとステージコントローラとロードセルとロードセルアンプを組み合わせた装置（株式会社山崎精機研究所製）を使用して、ステージに固定した平板状の雄端子にインデント加工した雌端子を負荷荷重３００ｇｆ、摺動速度６０ｍｍ／分で７ｍｍ滑らせ、摺動距離１ｍｍから５ｍｍまでの４ｍｍの区間でロードセルアンプによって検出された摺動時の力の平均値（Ｆ）を負荷荷重（Ｎ）で除して、μ＝Ｆ／Ｎから算出した。その結果、摩擦係数は０．１５であった。
【００５５】
はんだ濡れ性の評価は、潤滑油塗布後のＳｎめっき材から幅１０ｍｍ、長さ６０ｍｍの試験片をプレスで打ち抜いて、ソルダーチェッカ（株式会社レスカ製のＳＡＴ−５２００）を用いて、８５℃で相対湿度８５％の環境下に２４時間放置した後に、非活性フラックスを塗布し、２６０℃に保持したＰｂフリーはんだ（Ｓｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕ）槽に浸漬速度４ｍｍ／ｓで長さ４ｍｍの部分を１０秒間浸漬して、めっき面を外観観察することにより、試験片のはんだに浸漬した表面積に対するはんだで濡れた部分の面積（はんだ濡れ率）を求めることによって行った。その結果、はんだ濡れ率は９５％であり、はんだ濡れ性は良好であった。
【００５６】
接触信頼性の評価は、潤滑油塗布後のＳｎめっき材から切り出した試験片を大気雰囲気下において１２０℃の恒温槽内に１２０時間保持した後に恒温槽から取り出し、２０℃の測定室において試験片の表面の接触抵抗値を（高温放置後の接触抵抗値）測定することによって行った。接触抵抗値の測定は、マイクロオームメータ（株式会社山崎精機研究所製）を使用して、開放電圧２０ｍＶ、電流１０ｍＡ、直径０．５ｍｍのＵ型金線プローブ、最大荷重１００ｇｆ、摺動有り（１ｍｍ／１００ｇｆ）の条件で５回測定して、（最大荷重１００ｇｆが加えられたときの）平均値を求めた。その結果、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。
【００５７】
これらの結果を表４に示す。なお、表４において、はんだ濡れ率が９０％以上ではんだ濡れ性が良好な場合を○、はんだ濡れ率が９０％未満ではんだ濡れ性が良好でない場合を×で示し、高温放置後の接触抵抗値が２ｍΩ以下で接触信頼性が良好な場合を○、高温放置後の接触抵抗値が２ｍΩより高く接触信頼性が良好でない場合を×で示している。
【００５８】
【表４】
【００５９】
［実施例２］
Ｓｎめっき層を形成する際の通電時間を３４秒間としてＳｎめっき層を薄くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００６０】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは０．８μｍ、電析結晶粒度は０．８μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．０であった。これらの結果を表２に示す。
【００６１】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は２２０個、表面の光学濃度は０．５、純Ｓｎ層の厚さは０．４μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．６μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００６２】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．１４、はんだ濡れ率は９０％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．２ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００６３】
［実施例３］
Ｓｎめっき層を形成する際の通電時間を６４秒間としてＳｎめっき層を厚くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００６４】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．５μｍ、電析結晶粒度は１．５μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．０であった。これらの結果を表２に示す。
【００６５】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は１２０個、表面の光学濃度は０．７、純Ｓｎ層の厚さは１．０μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは１．０μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００６６】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．１９、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は０．９ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００６７】
［実施例４］
潤滑油の塗布量を２０ｍｇ／ｄｍ２と少なくした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００６８】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．９μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．９であった。これらの結果を表２に示す。
【００６９】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は２００個、表面の光学濃度は０．５、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００７０】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．１９、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００７１】
［実施例５］
潤滑油の塗布量を３００ｍｇ／ｄｍ２と多くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００７２】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．９μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．９であった。これらの結果を表２に示す。
【００７３】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は２００個、表面の光学濃度は０．５、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００７４】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．１４、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００７５】
［実施例６］
空気の吹き込み時間を３０分間としてめっき浴中の酸化Ｓｎの生成量を０．２ｇ／Ｌと少なくした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００７６】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は１．１μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．１であった。これらの結果を表２に示す。
【００７７】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は８０個、表面の光学濃度は０．８、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００７８】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．２４、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００７９】
［実施例７］
空気の吹き込み時間を６００分間としてめっき浴中の酸化Ｓｎの生成量を４ｇ／Ｌと多くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００８０】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．９μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．９であった。これらの結果を表２に示す。
【００８１】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は２４０個、表面の光学濃度は０．４、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００８２】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．１５、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００８３】
［実施例８］
Ｓｎめっき層を形成する際の電流密度を３Ａ／ｄｍ２と低くし且つ通電時間を１００秒間と長くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００８４】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は１．３μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．３であった。これらの結果を表２に示す。
【００８５】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は６０個、表面の光学濃度は０．８、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００８６】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．２４、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００８７】
［実施例９］
Ｓｎめっき層を形成する際の電流密度を１２Ａ／ｄｍ２と高くし且つ通電時間を２５秒間と短くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００８８】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．８μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．８であった。これらの結果を表２に示す。
【００８９】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は２６０個、表面の光学濃度は０．４、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００９０】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．１４、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００９１】
［比較例１］
めっき浴中に酸化Ｓｎを生成させず、Ｓｎめっき層を形成する際の電流密度を２Ａ／ｄｍ２と低くし且つ通電時間を１５０秒間と長くし、リフロー処理前にＳｎめっき材の表面を乾燥しないで表面が濡れたまま１分以内にリフロー処理を行い、潤滑油を塗布しなかった以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００９２】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は１．８μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．８であった。これらの結果を表２に示す。
【００９３】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は０個、表面の光学濃度は１．４、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００９４】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．３６、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００９５】
［比較例２］
めっき浴中に酸化Ｓｎを生成させず、Ｓｎめっき層を形成する際の電流密度を２Ａ／ｄｍ２と低くし且つ通電時間を１５０秒間と長くし、リフロー処理前にＳｎめっき材の表面を乾燥しないで表面が濡れたまま１分以内にリフロー処理を行った以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００９６】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は１．８μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．８であった。これらの結果を表２に示す。
【００９７】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は０個、表面の光学濃度は１．４、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００９８】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．２８、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００９９】
［比較例３］
潤滑油を塗布しなかった以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【０１００】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．９μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．９であった。これらの結果を表２に示す。
【０１０１】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は２００個、表面の光学濃度は０．５、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【０１０２】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．３６、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【０１０３】
［比較例４］
Ｓｎめっき層を形成する際の通電時間を１７秒間としてＳｎめっき層を非常に薄くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【０１０４】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは０．４μｍ、電析結晶粒度は０．４μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．０であった。これらの結果を表２に示す。
【０１０５】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は０個、表面の光学濃度は１．２、純Ｓｎ層の厚さは０．１μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．５μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【０１０６】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．２２、はんだ濡れ率は７０％ではんだ濡れ性が悪く、高温放置後の接触抵抗値は５．５ｍΩで接触信頼性が良好でなかった。これらの結果を表４に示す。
【０１０７】
［比較例５］
リフロー処理前にＳｎめっき材の表面を乾燥しないで表面が濡れたまま１分以内にリフロー処理を行った以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【０１０８】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．９μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．９であった。これらの結果を表２に示す。
【０１０９】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は１０個、表面の光学濃度は１．２、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【０１１０】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．２７、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【０１１１】
［比較例６］
空気を吹き込まないでめっき浴中に酸化Ｓｎを生成させなかった以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【０１１２】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は１．４μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．４であった。これらの結果を表２に示す。
【０１１３】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は３０個、表面の光学濃度は１．１、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【０１１４】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．２７、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｓｎめっき材およびその製造方法に関し、特に、挿抜可能な接続端子などの材料として使用されるＳｎめっき材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、挿抜可能な接続端子の材料として、銅や銅合金などの導体素材の最外層にＳｎめっきを施したＳｎめっき材が使用されている。特に、Ｓｎめっき材は、接触抵抗が小さく、接触信頼性、耐食性、はんだ付け性、経済性などの観点から、自動車、携帯電話、パソコンなどの情報通信機器、ロボットなどの産業機器の制御基板、コネクタ、リードフレーム、リレー、スイッチなどの端子やバスバーの材料として使用されている。
【０００３】
一般に、このようなＳｎめっきは、電気めっきによって行われており、Ｓｎめっき材の内部応力を除去してウイスカの発生を抑制するために、電気めっきの直後にリフロー処理（Ｓｎ溶融処理）が行われている。このようにＳｎめっき後にリフロー処理を行うと、Ｓｎの一部が素材や下地成分に拡散して化合物層を形成し、この化合物層の上に柔らかい溶融凝固組織になったＳｎ層（以下「純Ｓｎ層」という）が形成される。この純Ｓｎ層は、優れた接触信頼性、耐食性およびはんだ付け性を得るために極めて重要な役割を果たす。
【０００４】
しかし、純Ｓｎ層は軟質で変形し易いため、リフロー処理を施したＳｎめっき材を挿抜可能な接続端子などの材料として使用すると、接続端子の挿入時に表面が削れて摩擦係数が高くなって挿入力が高くなるという問題がある。また、自動車などの接続端子では、端子の多極化が進んでおり、端子の数に比例して組立て時の挿入力が上昇し、作業負荷が問題になっている。
【０００５】
このような問題を解消するため、リフロー処理を施したＳｎめっき材では、軟質層である純Ｓｎ層の膜厚を薄くして、リフロー処理により硬質なＣｕ−Ｓｎ化合物層などの化合物層を下地に形成することによって、摩擦係数の低減を図っている。しかし、純Ｓｎ層を薄くすると、素材や下地の成分が経時変化により最表面に速く拡散して耐熱性や接触信頼性が低下する。そのため、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の下層に拡散抑制層としてＮｉ層を挿入する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、素材の表面に算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上の凹凸を形成して、凸部においてＣｕ−Ｓｎ化合物層を露出させることによって、挿入力を低くする方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
また、Ｓｎを含む鋼合金の基材を加熱して酸化処理し、水素イオン濃度を所定の範囲に調整したフッ素化合物溶液に浸した後に、下地用金属をめっきすることにより直径１０〜１００μｍの基材の複数の凹部を形成し、接触用金属をめっきし、潤滑物質を塗布して、充分な耐摩耗性のコンタクトを得る方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
さらに、Ｓｎめっき上にシラン化合物の皮膜を形成することによって、挿入力を低減する方法も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１４７５７９号公報（段落番号０００７）
【特許文献２】特開２００６−１８３０６８号公報（段落番号００１２−００１３）
【特許文献３】特開２００６−２０２５６９号公報（段落番号００１２、００１８）
【特許文献４】特開２００３−３２８１５３号公報（段落番号０００５−０００６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１のように、Ｎｉ層を挿入する方法では、Ｎｉめっきの工程の分だけ工程数が多くなり、めっきラインの管理コストやイニシャルコストが増大する。また、純Ｓｎ層を０．２μｍ以下の薄い層にすると、挿入力を低くすることができるものの、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層が露出する部分が生じて、はんだ付け性や耐食性が劣化する。
【００１１】
また、特許文献２のように、素材の表面に算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以上の凹凸を形成してＣｕ−Ｓｎ化合物層を露出させる方法では、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の露出により、特許文献１と同様にはんだ付け性や耐食性が劣化する。
【００１２】
また、特許文献３のように、Ｓｎを含む銅合金の基材の表面に凹凸を形成する方法では、基材の種類がＳｎを含む銅合金に限定され、また、素材の処理に多大なコストがかかり、素材の処理により生産性が低くなる。
【００１３】
さらに、特許文献４のように、プレス加工時に使用されないシラン化合物のような潤滑材を使用すると、プレス加工により連続的に成形するにつれて、プレス機の油として指定した油以外の物質が混入することになり、プレス成形品の形状や金型の管理面の負荷が増大してコストがかかる。
【００１４】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、摩擦係数が低く、耐食性、はんだ濡れ性および接触信頼性に優れたＳｎめっき材およびそのＳｎめっき材を低コストで製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、０．２ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含むＳｎめっき浴を使用して電気めっきにより素材上にＳｎめっき層を形成し、Ｓｎめっき層の表面を乾燥させた後、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することにより、摩擦係数が低く、耐食性、はんだ濡れ性および接触信頼性に優れたＳｎめっき材を低コストで製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１６】
すなわち、本発明によるＳｎめっき材の製造方法は、０．２ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含むＳｎめっき浴を使用して電気めっきにより素材上にＳｎめっき層を形成し、Ｓｎめっき層の表面を乾燥させた後、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することを特徴とする。
【００１７】
このＳｎめっき材の製造方法において、Ｓｎめっき浴が硫酸錫を含み、Ｓｎ酸化物がＳｎめっき浴を大気と接触させることによって生成されるのが好ましい。また、電気めっきにより形成されたＳｎめっき層の厚さが０．５μｍ以上であるのが好ましく、電気めっきにより形成されたＳｎめっき層の厚さに対する結晶粒度の比（結晶粒度／厚さ）が１．５以下であるのが好ましい。また、素材が銅または銅合金からなるのが好ましい。
【００１８】
また、上記のＳｎめっき材の製造方法において、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することにより、Ｓｎめっき層から最表面の純Ｓｎ層とその下層の化合物層を形成することができる。この場合、純Ｓｎ層の厚さが０．２μｍ以上であり、化合物層の厚さが０．４μｍ以上であるのが好ましい。また、素材が銅または銅合金からなり、化合物層がＣｕ−Ｓｎ化合物層であるのが好ましい。
【００１９】
さらに、上記のＳｎめっき材の製造方法において、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却したＳｎめっき材の表面の１５７５μｍ２の領域に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数が５０個以上であるのが好ましい。また、Ｓｎめっき層の表面の光学濃度が１．０以下であるのが好ましい。さらに、Ｓｎめっき層を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却した後に、Ｓｎめっき層の表面に潤滑油を塗布するのが好ましい。この場合、Ｓｎめっき層の表面に塗布された潤滑油の量がＳｎめっき層の表面の面積（表面の粗さを考慮せずに平面としたときの面積）に対して２０ｍｇ／ｄｍ２以上であるのが好ましい。
【００２０】
また、本発明によるＳｎめっき材は、素材上に形成されたＳｎめっき層の表面の１５７５μｍ２の領域に面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部が５０個以上形成されていることを特徴とする。
【００２１】
このＳｎめっき材において、素材が銅または銅合金からなるのが好ましい。また、Ｓｎめっき層が、最表面側の純Ｓｎ層と、この純Ｓｎ層と素材との間に形成された化合物層とからなるのが好ましい。この場合、純Ｓｎ層の厚さが０．２μｍ以上であり、化合物層の厚さが０．４μｍ以上であるのが好ましい。また、素材が銅または銅合金からなり、化合物層がＣｕ−Ｓｎ化合物層であるのが好ましい。また、Ｓｎめっき材の光学濃度が１．０以下であるのが好ましい。
【００２２】
また、上記のＳｎめっき材において、微小凹部が形成されたＳｎめっき層の表面に潤滑油が塗布されているのが好ましい。この場合、Ｓｎめっき材の摩擦係数が０．２５以下であるのが好ましい。Ｓｎめっき層の表面に塗布された潤滑油の量がＳｎめっき層の表面の面積（表面を平面としたときの面積）に対して２０ｍｇ／ｄｍ２以上であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、摩擦係数が低く、耐食性、はんだ濡れ性および接触信頼性に優れたＳｎめっき材を低コストで製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明によるＳｎめっき材の製造方法の実施の形態では、０．２ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含むＳｎめっき浴を使用して電気めっきにより銅や銅合金などからなる素材上にＳｎめっき層を形成し、Ｓｎめっき層の表面を乾燥させた後、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却する。
【００２５】
このＳｎめっき材の製造方法において、電気めっきにより素材上にＳｎめっき層を形成した後に、Ｓｎめっき層の表面を乾燥させるのは、表面が濡れたままでは、表面が酸化し難く、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させる際にＳｎめっき層が均一に溶けて広がり易くなって、Ｓｎめっき層の表面に微小凹部を形成し難くなるからである。
【００２６】
また、Ｓｎめっき浴は、０．２ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含み、１ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含むのが好ましい。Ｓｎめっき浴がＳｎ酸化物を含むと、電気めっきの際にＳｎ酸化物がＳｎ結晶の内部、表面および粒界に巻き込まれて、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させる際にＳｎめっき層が均一に溶けて広がるのを抑制すると考えられ、また、Ｓｎめっき浴中のＳｎ酸化物の量が０．２ｇ／Ｌより少ないと、Ｓｎを溶融させる際にＳｎめっき層が均一に溶けて広がり易くなってＳｎめっき層の表面に微小凹部を形成し難くなるからである。また、Ｓｎめっき浴が硫酸錫を含み、Ｓｎめっき浴に空気を吹き込んだり、Ｓｎめっき浴を攪拌または循環させて大気と接触させることによって、Ｓｎ酸化物がＳｎめっき浴中に生成されるのが好ましい。
【００２７】
また、電気めっきの際の電流密度を３〜１２Ａ／ｄｍ２にするのが好ましく、電気めっきにより形成されるＳｎめっき層の厚さが０．５μｍ以上であるのが好ましく、０．８μｍ以上であるのがさらに好ましい。また、電気めっきにより形成されるＳｎめっき層の結晶粒度が１．７μｍ以下であるのが好ましく、１．５μｍ以下であるのがさらに好ましい。さらに、Ｓｎめっき層の厚さに対する結晶粒度の比（結晶粒度／厚さ）が１．５以下であるのが好ましく、１．１以下であるのがさらに好ましい。結晶粒度／厚さが１．５より大きいと、粒界が減少してＳｎめっき層の表面に微小凹部を形成し難くなるからである。
【００２８】
また、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することにより、Ｓｎめっき層から最表面の純Ｓｎ層とその下層の化合物層（素材が銅または銅合金の場合にはＣｕ−Ｓｎ化合物層）を形成することができる。この場合、純Ｓｎ層の厚さが０．２〜１．５μｍであるのが好ましく、０．４〜１．５μｍであるのがさらに好ましい。純Ｓｎ層の厚さが０．２μｍより薄いとＳｎめっきとしての特性を発揮できず、１．５μｍより厚いとコストが高くなるからである。また、化合物層の厚さが０．４〜１．５μｍであるのが好ましく、０．６〜１．５μｍであるのがさらに好ましい。化合物層の厚さが０．４μｍより薄いと純Ｓｎ層の下に硬質の化合物層を形成して挿入力を低下させる効果を十分に得ることができず、１．５μｍより厚いと曲げ加工時にＳｎめっき材が割れ易くなるからである。
【００２９】
また、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却したＳｎめっき材の表面の１５７５μｍ２の領域に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数が５０個以上であるのが好ましい。深さが０．１μｍより浅い微小凹部や、微小凹部の数が５０個未満では、Ｓｎめっき層の表面に潤滑油を十分に保持することができないからである。
【００３０】
また、Ｓｎめっき層の表面の光学濃度が１．０以下であるのが好ましい。光学濃度が１．０より高いと、Ｓｎめっき層の表面に潤滑油を十分に保持して摩擦係数を低下させる効果を発揮することができないからである。
【００３１】
また、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却した後に、Ｓｎめっき層の表面に潤滑油を塗布するのが好ましい。このように微小凹部が形成されたＳｎめっき層の表面に潤滑油を塗布すると、微小凹部によって潤滑油が保持されて、Ｓｎめっき材の摩擦係数を大幅に低くすることができ、Ｓｎめっき材を挿抜可能な接続端子の材料として使用した場合に挿入力を飛躍的に低減することができるからである。この場合、Ｓｎめっき層の表面に塗布された潤滑油の量がＳｎめっき層の表面の面積に対して２０ｍｇ／ｄｍ２以上であるのが好ましい。潤滑油の量が２０ｍｇ／ｄｍ２未満であると、潤滑油が不足して摩擦係数を低下させる効果を発揮することができないからである。
【００３２】
また、本発明によるＳｎめっき材は、銅や銅合金などからなる素材上に形成されたＳｎめっき層の表面の１５７５μｍ２の領域に面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部が５０個以上形成されている。
【００３３】
このＳｎめっき材において、Ｓｎめっき層が、最表面側の純Ｓｎ層と、この純Ｓｎ層と素材との間に形成された化合物層（素材が銅または銅合金の場合にはＣｕ−Ｓｎ化合物層）とからなるのが好ましい。この場合、純Ｓｎ層の厚さが０．２μｍ以上であり、化合物層の厚さが０．４μｍ以上であるのが好ましい。
【００３４】
また、上記のＳｎめっき材において、Ｓｎめっき材の光学濃度が１．０以下であるのが好ましい。また、微小凹部が形成されたＳｎめっき層の表面に潤滑油が塗布されているのが好ましい。この場合、Ｓｎめっき材の摩擦係数が０．２５以下であるのが好ましい。また、Ｓｎめっき層の表面に塗布された潤滑油の量がＳｎめっき層の表面の面積に対して２０ｍｇ／ｄｍ２以上であるのが好ましい。
【００３５】
なお、潤滑油として、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、合成油などの基油に各種の添加物が添加された潤滑油を使用することができるが、端子やバスバーをプレス成形する際に使用するプレス油を使用するのが管理面から好ましい。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明によるＳｎめっき材およびその製造方法の実施例について詳細に説明する。
【００３７】
［実施例１］
まず、素材（被めっき材）として、（ミツトヨ株式会社製のビッカース硬度計により荷重０．５ｋｇｆで測定した）ビッカース硬さが１０５で長さ１００ｍｍ×幅６０ｍｍ×厚さ０．４ｍｍの純銅板（無酸素銅Ｃ１０２０）を用意し、前処理として、電解脱脂を行った後に水洗し、その後、酸洗した後に水洗した。
【００３８】
また、硫酸Ｓｎ（ＳｎＳＯ４）６０ｇ／Ｌと硫酸（Ｈ２ＳＯ４）７５ｇ／Ｌとクレゾールスルホン酸３０ｇ／Ｌとβナフトール１ｇ／Ｌを含有する１Ｌの水溶液に空気を１Ｌ／分の流量で１５０分間吹き込んで酸化Ｓｎ１ｇ／Ｌを生成させてめっき浴を作製した。なお、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）によって、生成した物質がＳｎと酸素（Ｏ）で構成される物質であることを確認した。また、めっき浴中の酸化Ｓｎの生成量は、空気の吹き込み量（Ｌ／分）と吹き込み時間（分）を調整して酸化Ｓｎを生成させた後に、ろ紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製のＧＡ−１００（保留粒子径１．０ｍｍ））によりろ過して液中の固体分を採取し、扇風機で２４時間乾燥させて重量を測定することによって定量した。
【００３９】
次に、前処理済の素材とＳｎ板を４０ｍｍ離間させて１Ｌビーカーに配置し、作製しためっき浴１Ｌをビーカーに入れ、ビーカー中のスターラーを３００ｒｐｍで回転させてめっき浴を攪拌し、液温２０℃に制御し、素材およびＳｎ板をそれぞれ陰極および陽極として、電流密度７Ａ／ｄｍ２で４３秒間通電して、素材の両面のそれぞれ長さ５０ｍｍ×幅６０ｍｍの領域にＳｎめっき層を形成した。
【００４０】
このように素材上にＳｎめっき層を形成したＳｎめっき材を水洗し、Ｓｎめっき材の表面をドライヤーで５０℃に加熱して１分間乾燥させた後、１分以内にＳｎめっき材のリフロー処理を行った。このリフロー処理（Ｓｎ溶融処理）は、近赤外線ヒーター（ハイベック社製）によって大気雰囲気においてＳｎめっき材を加熱して、Ｓｎめっき層の表面が溶融した後、１０秒以内に温度２０℃の水槽内に浸漬して冷却した。
【００４１】
このようにリフロー処理を行ったＳｎめっき材の表面に、プレスや切断加工などの塑性加工に使用する潤滑油（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製のユニプレスＰＡ５）５０ｍｇ／ｄｍ２を塗布した。なお、潤滑油の塗布量は、電子天秤を用いて測定した。
【００４２】
このようにリフロー処理を行った後に潤滑油を塗布したＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
リフロー処理前のＳｎめっき材について、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。
【００４５】
Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）は、蛍光Ｘ線膜厚計（セイコーインスツル株式会社製）を用いて測定し、電析Ｓｎの結晶粒度は、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）により得られる二次電子像（ＳＥＩ）を用いてＳｎめっき層の表面を倍率５０００倍に拡大して切断法（ＪＩＳ Ｈ０５０１）によって求めた。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．９μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．９であった。これらの結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】
【００４７】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。
【００４８】
微小凹部の面積については、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）により得られる二次電子像（ＳＥＩ）を用いて表面を倍率３０００倍に拡大して、表面に形成された凹部の面積が１０μｍ２以下であるか否かを判定した。また、微小凹部の深さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（日本電子株式会社製のＪＳＰＭ５４００）を用いて計測し、微小凹部の数は、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）により得られる二次電子像（ＳＥＩ）を用いて表面を倍率３０００倍に拡大して３５μｍ×４５μｍ（＝１５７５μｍ２）の領域で計測した。その結果、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数は２００個であった。
【００４９】
表面の光学濃度は、反射濃度計（マクベス社製のＲＤ９１８）を用いて測定した。この光学濃度の数値が低い程、表面の光沢度が低いことを意味している。その結果、表面の光学濃度は０．５であった。
【００５０】
純Ｓｎ層の厚さは、電解式膜厚計（中央製作所製のＴＨ１１）を用いて測定した。また、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは、純Ｓｎ層と同様に電解式膜厚計を用いて測定し、純Ｓｎ層の厚さの測定後に再測定を行って計測表示される値をＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さとした。その結果、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。なお、集束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いてめっき断面を露出させ、走査イオン顕微鏡（ＳＩＭ）で断面観察を行ったところ、純Ｓｎ層およびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さはいずれも電解式膜厚計で測定した厚さと同じであった。
【００５１】
これらの結果を表３に示す。なお、表３において、リフロー処理後のＳｎめっき材の表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数が０〜９個の場合を×、１０〜４９個の場合を△、５０〜９９個の場合を○、１００個以上の場合を◎で示している。
【００５２】
【表３】
【００５３】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。
【００５４】
雄端子と雌端子の嵌合時の挿入力は、端子接圧が一定の場合に表面の摩擦係数と相関があることから、摩擦係数を測定して挿入力を評価した。摩擦係数（μ）は、リフロー処理後のＳｎめっき材から切り出した平板状の試験片に潤滑油を塗布して雄端子とし、Ｃｕ−１．０質量％Ｎｉ−０．９質量％Ｓｎ−０．０５質量％Ｐのからなるビッカース硬さ１８０の銅合金板に厚さ１．０μｍのＳｎめっき層を形成た後にリフロー処理して厚さ０．６μｍの純Ｓｎ層の下層に厚さ０．８μｍのＣｕ−Ｓｎ層が形成されたリフローＳｎめっき材（微小凹部数０個）を卓上プレス機によりインデント加工（Ｒ=１．５ｍｍ）して（潤滑油を塗布しない）雌端子とし、電気接点シミュレータとステージコントローラとロードセルとロードセルアンプを組み合わせた装置（株式会社山崎精機研究所製）を使用して、ステージに固定した平板状の雄端子にインデント加工した雌端子を負荷荷重３００ｇｆ、摺動速度６０ｍｍ／分で７ｍｍ滑らせ、摺動距離１ｍｍから５ｍｍまでの４ｍｍの区間でロードセルアンプによって検出された摺動時の力の平均値（Ｆ）を負荷荷重（Ｎ）で除して、μ＝Ｆ／Ｎから算出した。その結果、摩擦係数は０．１５であった。
【００５５】
はんだ濡れ性の評価は、潤滑油塗布後のＳｎめっき材から幅１０ｍｍ、長さ６０ｍｍの試験片をプレスで打ち抜いて、ソルダーチェッカ（株式会社レスカ製のＳＡＴ−５２００）を用いて、８５℃で相対湿度８５％の環境下に２４時間放置した後に、非活性フラックスを塗布し、２６０℃に保持したＰｂフリーはんだ（Ｓｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕ）槽に浸漬速度４ｍｍ／ｓで長さ４ｍｍの部分を１０秒間浸漬して、めっき面を外観観察することにより、試験片のはんだに浸漬した表面積に対するはんだで濡れた部分の面積（はんだ濡れ率）を求めることによって行った。その結果、はんだ濡れ率は９５％であり、はんだ濡れ性は良好であった。
【００５６】
接触信頼性の評価は、潤滑油塗布後のＳｎめっき材から切り出した試験片を大気雰囲気下において１２０℃の恒温槽内に１２０時間保持した後に恒温槽から取り出し、２０℃の測定室において試験片の表面の接触抵抗値を（高温放置後の接触抵抗値）測定することによって行った。接触抵抗値の測定は、マイクロオームメータ（株式会社山崎精機研究所製）を使用して、開放電圧２０ｍＶ、電流１０ｍＡ、直径０．５ｍｍのＵ型金線プローブ、最大荷重１００ｇｆ、摺動有り（１ｍｍ／１００ｇｆ）の条件で５回測定して、（最大荷重１００ｇｆが加えられたときの）平均値を求めた。その結果、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。
【００５７】
これらの結果を表４に示す。なお、表４において、はんだ濡れ率が９０％以上ではんだ濡れ性が良好な場合を○、はんだ濡れ率が９０％未満ではんだ濡れ性が良好でない場合を×で示し、高温放置後の接触抵抗値が２ｍΩ以下で接触信頼性が良好な場合を○、高温放置後の接触抵抗値が２ｍΩより高く接触信頼性が良好でない場合を×で示している。
【００５８】
【表４】
【００５９】
［実施例２］
Ｓｎめっき層を形成する際の通電時間を３４秒間としてＳｎめっき層を薄くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００６０】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは０．８μｍ、電析結晶粒度は０．８μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．０であった。これらの結果を表２に示す。
【００６１】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は２２０個、表面の光学濃度は０．５、純Ｓｎ層の厚さは０．４μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．６μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００６２】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．１４、はんだ濡れ率は９０％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．２ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００６３】
［実施例３］
Ｓｎめっき層を形成する際の通電時間を６４秒間としてＳｎめっき層を厚くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００６４】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．５μｍ、電析結晶粒度は１．５μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．０であった。これらの結果を表２に示す。
【００６５】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は１２０個、表面の光学濃度は０．７、純Ｓｎ層の厚さは１．０μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは１．０μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００６６】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．１９、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は０．９ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００６７】
［実施例４］
潤滑油の塗布量を２０ｍｇ／ｄｍ２と少なくした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００６８】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．９μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．９であった。これらの結果を表２に示す。
【００６９】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は２００個、表面の光学濃度は０．５、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００７０】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．１９、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００７１】
［実施例５］
潤滑油の塗布量を３００ｍｇ／ｄｍ２と多くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００７２】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．９μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．９であった。これらの結果を表２に示す。
【００７３】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は２００個、表面の光学濃度は０．５、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００７４】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．１４、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００７５】
［実施例６］
空気の吹き込み時間を３０分間としてめっき浴中の酸化Ｓｎの生成量を０．２ｇ／Ｌと少なくした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００７６】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は１．１μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．１であった。これらの結果を表２に示す。
【００７７】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は８０個、表面の光学濃度は０．８、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００７８】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．２４、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００７９】
［実施例７］
空気の吹き込み時間を６００分間としてめっき浴中の酸化Ｓｎの生成量を４ｇ／Ｌと多くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００８０】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．９μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．９であった。これらの結果を表２に示す。
【００８１】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は２４０個、表面の光学濃度は０．４、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００８２】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．１５、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００８３】
［実施例８］
Ｓｎめっき層を形成する際の電流密度を３Ａ／ｄｍ２と低くし且つ通電時間を１００秒間と長くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００８４】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は１．３μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．３であった。これらの結果を表２に示す。
【００８５】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は６０個、表面の光学濃度は０．８、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００８６】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．２４、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００８７】
［実施例９］
Ｓｎめっき層を形成する際の電流密度を１２Ａ／ｄｍ２と高くし且つ通電時間を２５秒間と短くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００８８】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．８μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．８であった。これらの結果を表２に示す。
【００８９】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は２６０個、表面の光学濃度は０．４、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００９０】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．１４、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００９１】
［比較例１］
めっき浴中に酸化Ｓｎを生成させず、Ｓｎめっき層を形成する際の電流密度を２Ａ／ｄｍ２と低くし且つ通電時間を１５０秒間と長くし、リフロー処理前にＳｎめっき材の表面を乾燥しないで表面が濡れたまま１分以内にリフロー処理を行い、潤滑油を塗布しなかった以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００９２】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は１．８μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．８であった。これらの結果を表２に示す。
【００９３】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は０個、表面の光学濃度は１．４、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００９４】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．３６、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００９５】
［比較例２］
めっき浴中に酸化Ｓｎを生成させず、Ｓｎめっき層を形成する際の電流密度を２Ａ／ｄｍ２と低くし且つ通電時間を１５０秒間と長くし、リフロー処理前にＳｎめっき材の表面を乾燥しないで表面が濡れたまま１分以内にリフロー処理を行った以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【００９６】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は１．８μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．８であった。これらの結果を表２に示す。
【００９７】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は０個、表面の光学濃度は１．４、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【００９８】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．２８、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【００９９】
［比較例３］
潤滑油を塗布しなかった以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【０１００】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．９μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．９であった。これらの結果を表２に示す。
【０１０１】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は２００個、表面の光学濃度は０．５、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【０１０２】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．３６、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【０１０３】
［比較例４］
Ｓｎめっき層を形成する際の通電時間を１７秒間としてＳｎめっき層を非常に薄くした以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【０１０４】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは０．４μｍ、電析結晶粒度は０．４μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．０であった。これらの結果を表２に示す。
【０１０５】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は０個、表面の光学濃度は１．２、純Ｓｎ層の厚さは０．１μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．５μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【０１０６】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．２２、はんだ濡れ率は７０％ではんだ濡れ性が悪く、高温放置後の接触抵抗値は５．５ｍΩで接触信頼性が良好でなかった。これらの結果を表４に示す。
【０１０７】
［比較例５］
リフロー処理前にＳｎめっき材の表面を乾燥しないで表面が濡れたまま１分以内にリフロー処理を行った以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【０１０８】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は０．９μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは０．９であった。これらの結果を表２に示す。
【０１０９】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は１０個、表面の光学濃度は１．２、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【０１１０】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．２７、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【０１１１】
［比較例６］
空気を吹き込まないでめっき浴中に酸化Ｓｎを生成させなかった以外は、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき材を作製した。このＳｎめっき材の製造条件を表１に示す。
【０１１２】
また、リフロー処理前のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、Ｓｎめっき層の厚さ（電析厚さ）を測定し、電析Ｓｎの結晶粒度を求め、電析結晶粒度／電析厚さを算出した。その結果、電析厚さは１．０μｍ、電析結晶粒度は１．４μｍであり、電析結晶粒度／電析厚さは１．４であった。これらの結果を表２に示す。
【０１１３】
また、リフロー処理後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数を計測し、光学濃度を測定し、純Ｓｎ層の厚さおよびＣｕ−Ｓｎ化合物層の厚さを測定した。その結果、微小凹部の数は３０個、表面の光学濃度は１．１、純Ｓｎ層の厚さは０．６μｍ、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層の厚さは０．８μｍであった。これらの結果を表３に示す。
【０１１４】
また、潤滑油塗布後のＳｎめっき材について、実施例１と同様の方法により、表面の摩擦係数を算出し、はんだ濡れ性を評価し、接触信頼性を評価した。その結果、摩擦係数は０．２７、はんだ濡れ率は９５％ではんだ濡れ性が良好であり、高温放置後の接触抵抗値は１．０ｍΩで接触信頼性が良好であった。これらの結果を表４に示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．２ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含むＳｎめっき浴を使用して電気めっきにより素材上にＳｎめっき層を形成し、Ｓｎめっき層の表面を乾燥させた後、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することを特徴とする、Ｓｎめっき材の製造方法。
【請求項２】
前記Ｓｎめっき浴が硫酸錫を含み、前記Ｓｎ酸化物がＳｎめっき浴を大気と接触させることによって生成されることを特徴とする、請求項１に記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項３】
前記電気めっきにより形成されたＳｎめっき層の厚さが０．５μｍ以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項４】
前記電気めっきにより形成されたＳｎめっき層の厚さに対する結晶粒度の比（結晶粒度／厚さ）が１．５以下であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項５】
前記Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することにより、前記Ｓｎめっき層から最表面の純Ｓｎ層とその下層の化合物層を形成することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項６】
前記純Ｓｎ層の厚さが０．２μｍ以上であり、前記化合物層の厚さが０．４μｍ以上であることを特徴とする、請求項５に記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項７】
前記素材が銅または銅合金からなり、前記化合物層がＣｕ−Ｓｎ化合物層であることを特徴とする、請求項５または６に記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項８】
前記素材が銅または銅合金からなることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項９】
前記Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却したＳｎめっき材の表面の１５７５μｍ２の領域に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数が５０個以上であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項１０】
前記Ｓｎめっき層の表面の光学濃度が１．０以下であることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項１１】
前記Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却した後に、前記Ｓｎめっき層の表面に潤滑油を塗布することを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項１２】
前記Ｓｎめっき層の表面に塗布された潤滑油の量が前記Ｓｎめっき層の表面の面積に対して２０ｍｇ／ｄｍ２以上であることを特徴とする、請求項１１に記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項１３】
素材上に形成されたＳｎめっき層の表面の１５７５μｍ２の領域に面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部が５０個以上形成されていることを特徴とする、Ｓｎめっき材。
【請求項１４】
前記Ｓｎめっき層が、最表面側の純Ｓｎ層と、この純Ｓｎ層と素材との間に形成された化合物層とからなることを特徴とする、請求項１３に記載のＳｎめっき材。
【請求項１５】
前記純Ｓｎ層の厚さが０．２μｍ以上であり、前記化合物層の厚さが０．４μｍ以上であることを特徴とする、請求項１３または１４に記載のＳｎめっき材。
【請求項１６】
前記素材が銅または銅合金からなり、前記化合物層がＣｕ−Ｓｎ化合物層であることを特徴とする、請求項１４または１５に記載のＳｎめっき材。
【請求項１７】
前記素材が銅または銅合金からなることを特徴とする、請求項１３乃至１５のいずれかに記載のＳｎめっき材。
【請求項１８】
前記Ｓｎめっき材の光学濃度が１．０以下であることを特徴とする、請求項１３乃至１７のいずれかに記載のＳｎめっき材。
【請求項１９】
前記微小凹部が形成されたＳｎめっき層の表面に潤滑油が塗布されていることを特徴とする、請求項１３乃至１８のいずれかに記載のＳｎめっき材。
【請求項２０】
前記Ｓｎめっき材の摩擦係数が０．２５以下であることを特徴とする、請求項１９に記載のＳｎめっき材。
【請求項２１】
前記Ｓｎめっき層の表面に塗布された潤滑油の量が前記Ｓｎめっき層の表面の面積に対して２０ｍｇ／ｄｍ２以上であることを特徴とする、請求項１９または２０に記載のＳｎめっき材。
【請求項１】
０．２ｇ／Ｌ以上のＳｎ酸化物を含むＳｎめっき浴を使用して電気めっきにより素材上にＳｎめっき層を形成し、Ｓｎめっき層の表面を乾燥させた後、Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することを特徴とする、Ｓｎめっき材の製造方法。
【請求項２】
前記Ｓｎめっき浴が硫酸錫を含み、前記Ｓｎ酸化物がＳｎめっき浴を大気と接触させることによって生成されることを特徴とする、請求項１に記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項３】
前記電気めっきにより形成されたＳｎめっき層の厚さが０．５μｍ以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項４】
前記電気めっきにより形成されたＳｎめっき層の厚さに対する結晶粒度の比（結晶粒度／厚さ）が１．５以下であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項５】
前記Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却することにより、前記Ｓｎめっき層から最表面の純Ｓｎ層とその下層の化合物層を形成することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項６】
前記純Ｓｎ層の厚さが０．２μｍ以上であり、前記化合物層の厚さが０．４μｍ以上であることを特徴とする、請求項５に記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項７】
前記素材が銅または銅合金からなり、前記化合物層がＣｕ−Ｓｎ化合物層であることを特徴とする、請求項５または６に記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項８】
前記素材が銅または銅合金からなることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項９】
前記Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却したＳｎめっき材の表面の１５７５μｍ２の領域に形成された面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部の数が５０個以上であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項１０】
前記Ｓｎめっき層の表面の光学濃度が１．０以下であることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項１１】
前記Ｓｎめっき層の表面を加熱してＳｎを溶融させた後に冷却した後に、前記Ｓｎめっき層の表面に潤滑油を塗布することを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項１２】
前記Ｓｎめっき層の表面に塗布された潤滑油の量が前記Ｓｎめっき層の表面の面積に対して２０ｍｇ／ｄｍ２以上であることを特徴とする、請求項１１に記載のＳｎめっき材の製造方法。
【請求項１３】
素材上に形成されたＳｎめっき層の表面の１５７５μｍ２の領域に面積１０μｍ２以下で深さ０．１μｍ以上の微小凹部が５０個以上形成されていることを特徴とする、Ｓｎめっき材。
【請求項１４】
前記Ｓｎめっき層が、最表面側の純Ｓｎ層と、この純Ｓｎ層と素材との間に形成された化合物層とからなることを特徴とする、請求項１３に記載のＳｎめっき材。
【請求項１５】
前記純Ｓｎ層の厚さが０．２μｍ以上であり、前記化合物層の厚さが０．４μｍ以上であることを特徴とする、請求項１３または１４に記載のＳｎめっき材。
【請求項１６】
前記素材が銅または銅合金からなり、前記化合物層がＣｕ−Ｓｎ化合物層であることを特徴とする、請求項１４または１５に記載のＳｎめっき材。
【請求項１７】
前記素材が銅または銅合金からなることを特徴とする、請求項１３乃至１５のいずれかに記載のＳｎめっき材。
【請求項１８】
前記Ｓｎめっき材の光学濃度が１．０以下であることを特徴とする、請求項１３乃至１７のいずれかに記載のＳｎめっき材。
【請求項１９】
前記微小凹部が形成されたＳｎめっき層の表面に潤滑油が塗布されていることを特徴とする、請求項１３乃至１８のいずれかに記載のＳｎめっき材。
【請求項２０】
前記Ｓｎめっき材の摩擦係数が０．２５以下であることを特徴とする、請求項１９に記載のＳｎめっき材。
【請求項２１】
前記Ｓｎめっき層の表面に塗布された潤滑油の量が前記Ｓｎめっき層の表面の面積に対して２０ｍｇ／ｄｍ２以上であることを特徴とする、請求項１９または２０に記載のＳｎめっき材。
【公開番号】特開２０１２−２０１９３２（Ｐ２０１２−２０１９３２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６８１７７（Ｐ２０１１−６８１７７）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（５０６３６５１３１）ＤＯＷＡメタルテック株式会社 (109)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（５０６３６５１３１）ＤＯＷＡメタルテック株式会社 (109)
【Ｆターム（参考）】
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