带镀膜的端子材及端子材用铜板的制作方法
- 国知局
- 2024-07-27 11:10:02
本发明涉及一种镀膜的密接性优异的带镀膜的端子材及端子材用铜板。本申请基于2021年9月2日在日本申请的专利申请2021-142948号主张优先权,并将其内容援用于此。
背景技术:
1、在由铜或铜合金构成的板材上实施镀锡而获得的带镀膜的端子材可用作电连接用端子或连接器用触头的材料。
2、例如,在专利文献1中记载有一种镀sn铜合金材料,其以含有0.3%~15质量%的ni的铜合金为母材,在其表面具有基于回流焊或熔融镀sn的sn镀层,该sn镀层由距表层侧起厚度0.5μm以下的sn层和平均截面直径为0.05~1.0μm且平均纵横比为1以上的柱状晶体的cu-sn合金层构成,该sn镀层(sn层和cu-sn合金层)的厚度为0.2~2.0μm。
3、在专利文献2中记载有一种弯曲性和插拔性优异的连接器用镀敷材料,其由厚度0.3~1.0μm的镀合金的中间层和经回流焊处理的镀sn或sn合金表层构成,所述中间层相对于铜或铜合金的母材含有2~10质量百分比的磷且其余部分由镍及不可避免的杂质构成,该中间层通过在阴极电流密度2~20a/dm2的条件下进行镀敷而成。
4、在专利文献3中公开了一种铜合金板,其为了提高ni-p-sn系铜合金板的镀锡密接性,在完成热处理之后通过机械研磨使表面清洁化,并使表层的加工变质层的厚度为0.4μm以下。
5、专利文献1:日本特开2002-298963号公报
6、专利文献2:日本特开2001-181888号公报
7、专利文献3:日本特开2010-236038号公报
8、实施镀锡的这些镀敷材也用作汽车的连接器用触头,根据汽车的使用环境,剧烈的振动或热被施加到连接器,因此有时镀层的密接力不足会成为问题。
技术实现思路
1、本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于,提供一种带镀膜的端子材及端子材用铜板,其不仅提高制造初期的密接性,而且即使在使用时施加了热负载时也可防止镀膜的剥离而提高耐热性,并且也可抑制弯曲加工时的裂纹的产生。
2、本发明的带镀膜的端子材具有由铜或铜合金构成的基材和形成于该基材上的镀膜,
3、所述镀膜具有由锡或锡合金构成的锡层,
4、通过ebsd法对从所述基材与所述镀膜的界面起沿所述基材的厚度方向深度1μm的范围内的表面部的截面进行分析并测量的表面部kam值为0.15°以上且小于0.90°,所述基材的板厚中心部的中心部kam值为所述表面部kam值的0.1倍以上且0.6倍以下。
5、kam(kernel average misorientation:内核平均取向差)值为通过ebsd(electron back scattered diffraction:电子背散射衍射)法测量的相邻的测量点之间的取向差的平均值,并且表示晶体取向的局部变化,kam值越大,表示应变越大。
6、在该带镀膜的端子材中,表面部kam值设定得比中心部kam值大,因此该带镀膜的端子材处于在基材中的与镀膜的界面附近选择性地赋予应变的状态,该界面附近的强度得到提高,镀膜的密接力会增大。在表面部kam值小于0.15°时,应变较小且界面附近的强度差,因此无法期待密接力的提高。若为0.90°以上,则应变变得过大,由于该影响导致基材的铜与被膜中的锡的相互扩散速度变得过快而诱发柯肯达尔空洞(kirkendall void),从而密接性会降低。
7、并且,中心部kam值为基材原始的kam值,与表面部kam值相比相对较低,在不损害基材原始的物性的情况下仅对表面部选择性地赋予应变。在该中心部kam值小于表面部kam值的0.1倍时,对表面的应变的赋予相对于基材的内部变得过多,在施加弯曲加工时,应力集中在表面附近而镀敷容易剥离。若大于0.6倍,则应变的积蓄会波及到基材内部,因此在实施弯曲加工时,基材容易产生裂纹。
8、这些kam值即使在高温环境下变化也较小,不仅提高制造初期的密接性,而且即使在使用时施加了热负载时也可防止镀膜的剥离而提高耐热性,并且也可抑制弯曲加工时的裂纹的产生。
9、在该带镀膜的端子材中,所述表面部的平均晶体粒径可以为0.5μm以上且3.0μm以下。
10、若表面部的平均晶体粒径较大,则抑制镀膜中的锡向基材的铜的扩散,从而铜与锡的相互扩散均衡而能够抑制柯肯达尔空洞的产生,其结果有效防止镀膜的剥离。
11、若该平均晶体粒径微细到小于0.5μm,则缺乏抑制锡的扩散的效果,若大于3.0μm,则反而铜的扩散变多而有可能产生空洞。
12、并且,所述中心部的平均晶体粒径可以大于所述表面部的平均晶体粒径,并且为1.5μm以上且10μm以下。
13、在本发明的带镀膜的端子材中,所述基材可以为含有0.2质量%以上且2.0质量%以下的mg的含mg铜合金。
14、含mg铜合金通常由于强度高而适合于端子材,但是它们本身缺乏镀膜的密接性。通过采用本发明的端子材,能够提高镀膜的密接性。
15、本发明的端子材用铜板为由铜或铜合金构成的板材,通过ebsd法对从表面起沿板材的厚度方向深度1μm的范围内的表面部的截面进行分析并测量的表面部kam值为0.15°以上且小于0.90°,所述板材的板厚中心部的中心部kam值为所述表面部kam值的0.1倍以上且0.6倍以下。
16、若对该端子材用铜板实施镀敷,则与该镀膜的密接性良好,能够抑制剥离。
17、对于该端子材用铜板而言,可以为含有0.2质量%以上且2.0质量%以下的mg的含mg铜合金板。
18、含mg铜合金通常由于强度高而适合于端子材,但是它们本身缺乏镀膜的密接性。通过应用本发明,能够提高镀膜的密接性。
19、根据本发明,通过将表面部kam值及表面部与中心部的kam值的比率设在规定范围内,提高镀膜的密接性,不仅提高制造初期的密接性,而且即使在使用时施加了热负载时也可防止镀膜的剥离而提高耐热性。
技术特征:1.一种带镀膜的端子材,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的带镀膜的端子材,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的带镀膜的端子材,其特征在于,
4.根据权利要求1至3中任一项所述的带镀膜的端子材,其特征在于,
5.一种端子材用铜板,其特征在于,
6.根据权利要求5所述的端子材用铜板,其特征在于,
技术总结一种带镀膜的端子材,其可用作电连接用端子或连接器用触头,所述带镀膜的端子材具有由铜或铜合金构成的基材和形成于该基材上的镀膜,镀膜具有由锡或锡合金构成的锡层,通过EBSD法对从基材与镀膜的界面起沿基材的厚度方向深度1μm的范围内的表面部的截面进行分析并测量的表面部KAM值为0.15°以上且小于0.90°,基材的板厚中心部的中心部KAM值为表面部KAM值的0.1倍以上且0.6倍以下。技术研发人员:久保田贤治,荒井公,宫岛直辉,石川诚一受保护的技术使用者:三菱综合材料株式会社技术研发日:技术公布日:2024/4/29本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240726/117728.html
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