[发明专利]Sn镀层的耐热剥离性优异的Cu-Zn类合金条及其镀Sn条

说明书

技术领域

本发明涉及适合作为连接器、端子、继电器、开关等的导电性材料的、Sn镀层的耐热剥离性优异的Cu-Zn类合金条及其镀Sn条。

背景技术

与磷青铜、铍铜、科森合金等比较，Cu-Zn类合金的弹性差，但是价格低，因此广泛用作连接器、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，C2600、C2680等合金由JIS H3100规定。将Cu-Zn类合金用于电接点材料时，为了稳定地获得低接触电阻，大多实施镀Sn。Cu-Zn类合金的镀Sn条可以发挥Sn的优异的焊接湿润性、耐腐蚀性、电连接性，在汽车电气束线的端子、印刷电路基板(PCB)的端子、日常用的连接器接点等电气/电子部件中大量应用。

通常，在高温下将铜合金的重熔镀Sn条长时间保持，则发生镀层与母材剥离的现象(以下称为热剥离)。向铜合金中添加Zn，则热剥离特性提高。因此，Cu-Zn类合金的耐热剥离性较好。

上述Cu-Zn类合金的镀Sn条如下制备：在脱脂和酸洗后，通过电镀法形成底镀层，再通过电镀法形成Sn镀层，最后实施重熔处理，使Sn镀层熔融。

Cu-Zn类合金的镀Sn条的底镀通常是底镀Cu，对于要求耐热性的用途，也有实施底镀Cu/Ni两层的。这里，底镀Cu/Ni两层是按照底镀Ni、底镀Cu、镀Sn的顺序进行电镀，然后实施重熔处理的电镀，重熔后镀膜层的构成由表面起依次为Sn相、Cu-Sn相、Ni相、母材。该技术的详细内容公开在专利文献1-3等中。

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，近年来对于耐热剥离性，要求在更高温下具有长时间的可靠性，对于以往的具有较好的耐热剥离性的Cu-Zn类合金，也要求更为良好的耐热剥离性。

本发明的目的在于提供锡镀层的耐热剥离性得到改善的Cu-Zn类合金镀锡条，特别是提供Cu底镀层或Cu/Ni两层底镀层具有改善的耐热剥离性的Cu-Zn类合金锡镀条。

本发明人深入研究了改善Cu-Zn类合金的重熔镀Sn条的耐热剥离性的方法。结果发现，通过限制S、O、P、As、Sb、Bi、Ca和Mg的浓度，可以大幅改善耐热剥离性。

本发明基于该发现而完成，其内容如下。

(1)Sn镀层的耐热剥离性优异的Cu-Zn类合金条，其特征在于：该合金条含有15-40质量％Zn，其余部分由Cu和不可避免的杂质组成，不可避免的杂质中，P、As、Sb和Bi的总浓度为100质量ppm以下，Ca和Mg的总浓度为100质量ppm以下，O浓度为30质量ppm以下，S浓度为30质量ppm以下。

(2)(1)的Cu-Zn类合金条，其特征在于：以0.01-5.0质量％的范围含有Sn、Ni、Si、Fe、Mn、Co、Ti、Cr、Zr、Al和Ag中的一种以上。

(3)耐热剥离性优异的Cu-Zn类合金的镀Sn条，其特征在于：该合金条以(1)或(2)的Cu-Zn类合金条为母材，由表面至母材由Sn相、Sn-Cu合金相、Cu相的各层构成镀膜，Sn相的厚度为0.1-1.5μm，Sn-Cu合金相的厚度为0.1-1.5μm，Cu相的厚度为0-0.8μm。

(4)耐热剥离性优异的Cu-Zn类合金的镀Sn条，其特征在于：该合金条以(1)或(2)的Cu-Zn类合金条为母材，由表面至母材由Sn相、Sn-Cu合金相、Ni相的各层构成镀膜，Sn相的厚度为0.1-1.5μm，Sn-Cu合金相的厚度为0.1-1.5μm，Ni相的厚度为0.1-0.8μm。

Cu-Zn类合金的镀Sn可以在部件的冲压加工之前进行(前镀)和冲压加工之后进行(后镀)，两种情况均可得到本发明的效果。

附图简述

图1是发明例23(表2，底镀Cu)的试样的铜浓度在深度方向上的分布图。

实施发明的最佳方式

(1)母材的成分

(a)合金元素

本发明以含有15-40质量％Zn的铜合金作为对象，对于Zn在该范围以外的铜合金，本发明并不表现作用效果。

含有15-40质量％Zn的铜合金有黄铜。JIS-H3100规定了C2600、C2680、C2720等的黄铜。Zn超过40质量％，则制造性差，导电率的降低也较大。Zn不足15质量％，则强度不足。优选27-38质量％。