[发明专利]晶须得到抑制的Cu-Zn合金耐热镀Sn条

说明书

技术领域

本发明涉及晶须的产生得到抑制的Cu-Zn合金耐热镀Sn条。

背景技术

Cu-Zn类合金由于与磷青铜、铍铜、科森合金等相比，虽然弹性差但是廉价，被广泛用作连接器、端子、继电器、开关等的电接点材料。代表性的Cu-Zn类合金是黄铜，JIS H3100中规定了C2600、C2680等合金。将Cu-Zn类合金用于电接点材料时，为了稳定得到低接触电阻，多实施镀Sn。Cu-Zn类合金的镀Sn条利用Sn的优异的焊料润湿性、耐腐蚀性、电连接性，大量用于车辆电装用配线的端子、印刷电路基板(PCB)的端子、民生用连接器接点等电气、电子元件中。

上述Cu-Zn类合金的镀Sn条通过下述步骤制造：在脱脂和酸洗后，通过电镀法形成底镀层，接着通过电镀法形成镀Sn层，最后实施软熔处理(リフロ一処理)使镀Sn层熔融。

Cu-Zn类合金的镀Sn中，通常在镀Sn之前镀底镀层。这是由于在不镀底镀层的情况下，进行软熔处理时，母材中的Zn在Sn镀层表面上形成Zn浓化层，焊料润湿性降低。即，镀底镀层是为了得到抑制母材的Zn向Sn镀层表面扩散的底层而进行的。

要求镀Sn的耐热性时，作为Cu-Zn类合金的底镀层，实施Cu/Ni两层底镀层。上述Cu/Ni两层底镀层指的是以Ni底镀层、Cu底镀层、Sn镀层的顺序进行电镀后实施软熔处理得到的镀层，软熔后的镀膜层的结构从表面开始为Sn相、Cu-Sn相、Ni相、母材。该技术的具体说明在专利文献1～3等中有公开。

已知若将镀Sn材放置于常温下，则Sn的单晶从Sn镀层表面生长。该Sn的单晶被称为晶须，有可能引起电子元件的短路。晶须由于电沉积时产生的镀Sn膜的内部应力而产生。因此，在软熔处理中使Sn熔融，除去涂膜的内部应力作为抑制晶须的产生的方法是有效的。Cu-Zn合金的Cu/Ni两层底镀层耐热镀Sn由于在其制造步骤中进行软熔，耐晶须性优异。

[专利文献1]日本特开平6-196349号公报

[专利文献2]日本特开2003-293187号公报

[专利文献3]日本特开2004-68026号公报

发明内容

但是，在端子等电接点部中，由于局部施加极大的内部应力，即使是被认为耐晶须性优异的软熔镀Sn条，也有可能产生微小的晶须。近年，由于连接器的多极化等，端子间的间隔变窄，即使是以往不成为问题的微小晶须也产生引起电路短路的可能性。结果即使对于被认为耐晶须性优异的Cu-Zn合金的Cu/Ni两层底镀层耐热镀Sn也要求进一步改善耐晶须性。

本发明的目的在于，提供晶须产生得到抑制的Cu-Zn合金的Cu/Ni两层底镀层软熔镀Sn条。

本发明人深入研究了抑制Cu-Zn合金的Cu/Ni两层底镀层软熔镀Sn条产生晶须的方案，发现若使Zn在Sn镀层表面浓化则晶须得到抑制。但是，如上所述，若Zn在Sn镀层表面浓化则焊料润湿性降低。因此，本发明人研究了兼具抑制晶须和优异的焊料润湿性的Zn浓化状态，并成功发现了该Zn浓化状态。同时，作为用于得到该适当的Zn浓化状态的制造条件，明确了母材表面的性状、Cu底镀层厚度、Ni底镀层厚度、Sn镀层厚度、软熔处理中的加热条件。

本发明是基于该发现提出的，如下所述。

(1)晶须产生得到抑制的Cu-Zn合金镀Sn条，其特征在于，以含有平均浓度为15～40质量％的Zn的铜合金作为母材，从表面到母材由Sn相、Sn-Cu合金相、Ni相的各层构成镀膜，该Sn相表面的Zn浓度为0.1～5.0质量％。

(2)(1)的Cu-Zn合金镀Sn条，其特征在于，以含有15～40质量％的Zn、其余部分由Cu和不可避免的杂质构成的铜基合金作为母材。

(3)(2)的Cu-Zn合金镀Sn条，其特征在于，母材进一步含有选自Sn、Ag、Pb、Fe、Ni、Mn、Si、Al和Ti中的至少一种元素总计0.005～10质量％。

(4)(1)的Cu-Zn合金镀Sn条，其特征在于，以含有15～40质量％的Zn、8～20质量％的Ni、0～0.5质量％的Mn、其余部分由Cu和不可避免的杂质构成的铜基合金作为母材。

(5)(4)的Cu-Zn合金镀Sn条，其特征在于，母材进一步含有选自Sn、Ag、Pb、Fe、Si、Al和Ti中的至少一种元素总计0.005～10质量％。

(6)晶须产生得到抑制的镀Sn条的制造方法，其特征在于，对于含有平均浓度为15～40质量％的Zn的铜合金依次进行以下的步骤：