特許ウォッチ

公開番号2024031059
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022134358
出願日2022-08-25
発明の名称導電材料およびその製造方法
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人個人,個人
主分類C25D 7/00 20060101AFI20240229BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】十分に低い動摩擦係数および十分な耐熱性を有しつつ、低接触圧下(<2N)での接触抵抗を十分に低くできる導電材料を提供する。
【解決手段】銅又は銅合金からなる母材と、Ni、CoおよびFeからなる群から選択されるいずれか1種以上から構成される1層以上である下地層と、Cu-Sn合金層と、Sn層と、をこの順に有する導電材料であって、
前記導電材料のSn層側表面において、前記Cu-Sn合金層の一部が露出しており、
前記導電材料の前記Sn層側表面のうち、前記Sn層を50面積%以上含む250μm角の領域において、カットオフ値を25μmとして評価した算術平均高さが0.03μm以上である、導電材料。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
銅又は銅合金からなる母材と、Ｎｉ、ＣｏおよびＦｅからなる群から選択されるいずれか１種以上から構成される１層以上である下地層と、Ｃｕ－Ｓｎ合金層と、Ｓｎ層と、をこの順に有する導電材料であって、
前記導電材料のＳｎ層側表面において、前記Ｃｕ－Ｓｎ合金層の一部が露出しており、
前記導電材料の前記Ｓｎ層側表面のうち、前記Ｓｎ層を５０面積％以上含む２５０μｍ角の領域において、カットオフ値を２５μｍとして評価した算術平均高さが０．０３μｍ以上である、導電材料。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記算術平均高さが０．０５μｍ以上である請求項１に記載の導電材料。
【請求項３】
前記母材の下地層側表面において、少なくとも一方向の算術平均粗さが０．１５μｍ以上であり、かつ全方向の算術平均粗さが３．０μｍ以下である、請求項１または２に記載の導電材料。
【請求項４】
銅又は銅合金からなる母材上に、Ｎｉ、ＣｏおよびＦｅからなる群から選択されるいずれか１種以上から構成される１層以上である下地層を形成することと、
前記下地層上にＣｕ層およびＳｎ層をこの順で形成した後、リフロー処理を行い、Ｃｕ－Ｓｎ合金層を得ることと、
前記リフロー処理後、めっき厚さが０．０２５～０．２５μｍである無光沢Ｓｎめっき層を形成することと、
前記無光沢Ｓｎめっき層表面において、前記Ｃｕ－Ｓｎ合金層の一部を露出させることと、を含む導電材料の製造方法。
【請求項５】
前記無光沢Ｓｎめっき層のめっき厚さが０．０５～０．２０μｍである、請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記下地層を形成することは、少なくとも一方向の算術平均粗さが０．１５μｍ以上であり、かつ全方向の算術平均粗さが３．０μｍ以下となるように粗面化された前記母材の表面上に前記下地層を形成することにより行う、請求項４または５に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は導電材料およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車における電子制御の多用化および高度化により、車載用端子の極数が増加し、それに伴い、端子の挿入力が大きくなっている。このため、自動車の組立工程における作業者の負荷の軽減及び嵌合ミス防止の観点から、端子に用いられる導電材料は、動摩擦係数を低くする必要がある。また、車載用端子は高温で長時間使用され得ることから、端子に用いられる導電材料は、十分な耐熱性を有する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、動摩擦係数が低い導電材料として、例えばカットオフ値を０．８ｍｍとしたときの材料表面の算術平均粗さを所定の範囲にするとともに、材料表面がＣｕ－Ｓｎ合金層が露出した領域と露出していない領域との面積比率を所定範囲にした材料が開示されている。また、特許文献１には、当該材料の高温長時間使用後において接触抵抗の上昇が抑制されることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１１５２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の自動車の自動運転化および電装化に伴い、車載用端子の更なる小型化が進んでいる。端子の小型化により、ばね構造が小さくなるため、端子の接触圧が低下する。そのため、低接触圧でも高い導電性（すなわち低接触抵抗）を示す導電材料が求められている。しかしながら、特許文献１に記載のような従来技術では、低接触圧下（＜２Ｎ）での接触抵抗の検討がなされておらず、更なる改善の余地があることが分かった。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、十分に低い動摩擦係数および十分な耐熱性を有しつつ、低接触圧下（＜２Ｎ）での接触抵抗を十分に低くできる導電材料およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様１は、
銅又は銅合金からなる母材と、Ｎｉ、ＣｏおよびＦｅからなる群から選択されるいずれか１種以上から構成される１層以上である下地層と、Ｃｕ－Ｓｎ合金層と、Ｓｎ層と、をこの順に有する導電材料であって、
前記導電材料のＳｎ層側表面において、前記Ｃｕ－Ｓｎ合金層の一部が露出しており、
前記導電材料の前記Ｓｎ層側表面のうち、前記Ｓｎ層を５０面積％以上含む２５０μｍ角の領域において、カットオフ値を２５μｍとして評価した算術平均高さが０．０３μｍ以上である、導電材料である。
【０００８】
本発明の態様２は、
前記算術平均高さが０．０５μｍ以上である態様１に記載の導電材料である。
【０００９】
本発明の態様３は、
前記母材の下地層側表面において、少なくとも一方向の算術平均粗さが０．１５μｍ以上であり、かつ全方向の算術平均粗さが３．０μｍ以下である、態様１または２に記載の導電材料である。
【００１０】
本発明の態様４は、
銅又は銅合金からなる母材上に、Ｎｉ、ＣｏおよびＦｅからなる群から選択されるいずれか１種以上から構成される１層以上である下地層を形成することと、
前記下地層上にＣｕ層およびＳｎ層をこの順で形成した後、リフロー処理を行い、Ｃｕ－Ｓｎ合金層を得ることと、
前記リフロー処理後、めっき厚さが０．０２５～０．２５μｍである無光沢Ｓｎめっき層を形成することと、
前記無光沢Ｓｎめっき層表面において、前記Ｃｕ－Ｓｎ合金層の一部を露出させることと、を含む導電材料の製造方法である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許