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25kB - 神戸製鋼所

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25kB - 神戸製鋼所
新 製 品・新 技 術
低摩擦抵抗・耐熱信頼性・はんだ濡れ性を備えた端子用錫めっき材
平 浩一*
*
アルミ・銅カンパニー 長府製造所 銅板工場
錫めっきは,電気接点の信頼性やはんだ濡れ性を確保
3)表面の錫層の厚さにムラがあるため,均一厚さの錫
するための表面処理技術として広く用いられており,銅
層で覆われている従来材と比較して,はんだ濡れ性
合金に錫めっきを施した素材は,自動車用端子及び民生
は低下する。しかし,特殊な表面処理を施すこと
電子機器用端子の用途に多く使用されている。
で,加熱後も従来材と同等のはんだ濡れ性を可能と
近年,自動車の軽量化・多機能化の流れから,電子・
した(表 1,図 3)。
電装部品の小型化・高度化が進み,上記端子用材料にも
多くの性能が要求されるようになってきた。そのなかで
も,錫めっきに対する要求特性として,①端子かん合時
の挿入力の低減,②エンジンルームへの設置を想定した
接触荷重,W
ロードセル
メス切片:半球状エンボス加工
(曲率半径,R=1.5mm)
しゅう動方向
高温環境下での接点信頼性の向上,③従来材と同等のは
オス切片:平板
んだ濡れ性の確保などがある。
本稿では,上記特性を具備した端子用錫めっき材を紹
介する。
図 1 端子のかん合を想定したしゅう動試験装置
特 長
従来の錫めっき材は柔らかい金属錫(HV30 程度)の層
100
それをせん断する力が抵抗となって,端子かん合時の挿
入力が大きくなる。
これに対して,本材は,
1)錫層の厚さにばらつきをもたせることによって,接
接触抵抗値 (mΩ)
で覆われているため,接点部で錫同士の凝着が起こる。
◆ 従来材
● 本 材
10
1
点部での凝着を少なくし,挿入力の低減を実現でき
る。端子のかん合を想定したしゅう動試験におい
て,従来材と比較して 40∼50%の低減効果を有する
0.1
100
高温放置時間 (h)
10
(表 1,図 1)
。
2)上記錫層と銅母材の中間にニッケル層を設けた三層
1,000
図 2 160℃加熱後の接触抵抗値
構成であるため,高温環境下における錫層への銅の
4
拡散および酸化を抑制し,接点の信頼性を向上させ
ることができる。160℃×1,000h 加熱後の接触抵抗
値は 1mΩ以下である(表 1,図 2)
。
3
表 1 本材と従来材の性能
接点の
はんだ濡れ性
電気的信頼性
特長
摩擦抵抗
低挿入力
接点信頼性
◎
0.25 ∼ 0.30
(従来比:
約 50% 低減)
◎
◎
低挿入力
本材
0.30 ∼ 0.35
接点信頼性
(特殊処理品)
(従来比:
はんだ付け性
約 40% 低減)
◎
○
○
○
本材
従来材
−
△
0.5 ∼ 0.6
△
濡れ時間 (s)
改善
2
1
0
本材
12
(特殊処理品)
(特殊処理品)
加熱条件
155℃x16h
本材
従来材
はんだ付け条件
フラックス/α100
はんだ /Sn-3Ag-0.5Cu
温度 /265℃ 浸漬速度/25mm/s
浸漬深さ /12mm 浸漬時間/5s
図 3 各めっき材のはんだ濡れ性
問合わせ先:アルミ・銅カンパニー 長府製造所 銅板工場銅板研究室 平 浩一 TEL:
(083)246−1220 FAX:(083)246−1219
神戸製鋼技報/Vol. 58 No. 3(Dec. 2008)
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