特許 5968668 電子部品用金属材料

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5968668

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月10日

(54)【発明の名称】電子部品用金属材料

(51)【国際特許分類】

   C23C 30/00 20060101AFI20160728BHJP

   C22C 13/02 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 13/00 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 28/00 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 5/02 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 5/06 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 5/04 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 5/00 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 19/03 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 27/06 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 22/00 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 38/00 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 19/07 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 9/04 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 9/06 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 9/05 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 9/00 20060101ALI20160728BHJP

   H01B 5/02 20060101ALI20160728BHJP

   H01B 1/02 20060101ALI20160728BHJP

   H01B 7/08 20060101ALI20160728BHJP

   H01B 7/00 20060101ALI20160728BHJP

   C22C 5/08 20060101ALI20160728BHJP

   H01R 13/03 20060101ALI20160728BHJP

   H05K 1/09 20060101ALI20160728BHJP

   C25D 5/10 20060101ALI20160728BHJP

   C25D 7/00 20060101ALN20160728BHJP

【ＦＩ】

   C23C30/00 A

   C22C13/02

   C22C13/00

   C22C28/00 B

   C22C5/02

   C22C5/06 C

   C22C5/04

   C22C5/00

   C22C19/03 M

   C22C27/06

   C22C22/00

   C22C38/00

   C22C19/07 M

   C22C9/04

   C22C9/06

   C22C9/05

   C22C9/00

   H01B5/02 A

   H01B1/02 C

   H01B7/08

   H01B7/00 306

   C22C5/08

   H01R13/03 A

   H01R13/03 D

   H05K1/09 C

   C25D5/10

   !C25D7/00 H

【請求項の数】22

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2012-92240(P2012-92240)

(22)【出願日】2012年4月13日

(65)【公開番号】特開2013-221166(P2013-221166A)

(43)【公開日】2013年10月28日

【審査請求日】2015年3月27日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】502362758

【氏名又は名称】ＪＸ金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】澁谷 義孝

(72)【発明者】

【氏名】深町 一彦

(72)【発明者】

【氏名】児玉 篤志

【審査官】 國方 康伸

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０７８２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８０９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２２２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６２８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３５０１８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ２８／０２

Ｃ２２Ｃ ５／０２

Ｃ２２Ｃ ５／０４

Ｃ２２Ｃ ５／０６

Ｃ２２Ｃ ５／０８

Ｃ２２Ｃ ５／１０

Ｃ２２Ｃ ９／００

Ｃ２２Ｃ ９／０４

Ｃ２２Ｃ ９／０５

Ｃ２２Ｃ ９／０６

Ｃ２２Ｃ１３／００

Ｃ２２Ｃ１３／０２

Ｃ２２Ｃ２２／００

Ｃ２２Ｃ２７／０６

Ｃ２２Ｃ２８／００

Ｃ２２Ｃ３８／００

Ｃ２３Ｃ１４／１４

Ｈ０１Ｂ １／０２

Ｈ０１Ｂ ５／０２

Ｈ０１Ｂ ７／００

Ｈ０１Ｒ１３／０３

Ｈ０５Ｋ １／０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材上にＳｎ，Ｉｎ，またはそれらの合金からなるＡ層が形成され、
前記基材と前記Ａ層との間にＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，またはそれら同士の合金からなるＢ層が形成され、
前記基材と前記Ｂ層との間に、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕからなる群から選択された１種、もしくは２種以上からなるＣ層が形成され、
前記Ａ層の厚みが０．０１〜０．３μｍであり、
前記Ｂ層の厚みが０．０５〜０．５μｍであり、
前記Ｃ層の厚みが０．０５μｍ以上であり、
前記Ａ層の厚み／前記Ｂ層の厚みの比が０．０２〜４．００である電子部品用金属材料。

【請求項2】

基材上にＳｎ，Ｉｎ，またはそれらの合金からなるＡ層が形成され、
前記基材と前記Ａ層との間にＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，またはそれら同士の合金からなるＢ層が形成され、
前記基材と前記Ｂ層との間に、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕからなる群から選択された１種、もしくは２種以上からなるＣ層が形成され、
前記Ａ層の付着量が７〜２３０μｇ／ｃｍ²であり、
前記Ｂ層の付着量が５０〜５５０μｇ／ｃｍ²であり、
前記Ｃ層の付着量が０．０３ｍｇ／ｃｍ²以上であり、
前記Ａ層の付着量／前記Ｂ層の付着量の比が０．１０〜３．００である電子部品用金属材料。

【請求項3】

ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でＤｅｐｔｈ分析を行ったとき、最表からＣ層の濃度が２０ａｔ％となる範囲で、
Ａ層の濃度（ａｔ％）＜Ｂ層の濃度（ａｔ％）＋３０
を満たす請求項１又は２に記載の電子部品用金属材料。

【請求項4】

前記Ａ層の合金組成がＳｎ，Ｉｎ，またはＳｎとＩｎとの合計で５０質量％以上であり、残合金成分がＡｓ，Ｂｉ，Ｃｄ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｗ，Ｚｎからなる群より選択される１種、もしくは２種以上の金属からなる請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品用金属材料。

【請求項5】

前記Ｂ層の合金組成がＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，またはＡｇとＡｕとＰｔとＰｄとＲｕとＲｈとＯｓとＩｒとの合計で５０質量％以上であり、残合金成分がＢｉ，Ｃｄ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｓｅ，Ｗ，Ｔｌ，Ｚｎからなる群より選択される１種、もしくは２種以上の金属からなる請求項１〜４のいずれかに記載の電子部品用金属材料。

【請求項6】

前記Ｃ層の合金組成がＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕの合計で５０質量％以上であり、さらにＢ，Ｐ，Ｚｎからなる群から選択された１種、もしくは２種以上の金属からなる請求項１〜５のいずれかに記載の電子部品用金属材料。

【請求項7】

表面のビッカース硬さがＨｖ１００以上である請求項１〜６のいずれかに記載の電子部品用金属材料。

【請求項8】

超微小硬さ試験により、表面に荷重０．１ｍＮで打根を打って測定したときの、表面の押し込み硬さが１０００ＭＰａ以上である請求項１〜７のいずれかに記載の電子部品用金属材料。

【請求項9】

表面のビッカース硬さがＨｖ１０００以下である請求項１〜８のいずれかに記載の電子部品用金属材料。

【請求項10】

超微小硬さ試験により、表面に荷重０．１ｍＮで打根を打って測定したときの、表面の押し込み硬さが１００００ＭＰａ以下である請求項１〜９のいずれかに記載の電子部品用金属材料。

【請求項11】

表面の算術平均高さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下である請求項１〜１０のいずれかに記載の電子部品用金属材料。

【請求項12】

表面の最大高さ（Ｒｚ）が１μｍ以下である請求項１〜１１のいずれかに記載の電子部品用金属材料。

【請求項13】

ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でＤｅｐｔｈ分析を行ったとき、前記Ａ層のＳｎまたはＩｎの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₁）、前記Ｂ層のＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＯｓまたはＩｒの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₂）、前記Ｃ層のＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，ＣｏまたはＣｕの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₃）が最表面からＤ₁、Ｄ₂、Ｄ₃の順で存在する請求項１〜１２のいずれかに記載の電子部品用金属材料。

【請求項14】

ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でＤｅｐｔｈ分析を行ったとき、前記Ａ層のＳｎまたはＩｎの原子濃度（ａｔ％）の最高値、及び、前記Ｂ層のＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＯｓまたはＩｒの原子濃度（ａｔ％）の最高値がそれぞれ１０ａｔ％以上であって、前記Ｃ層のＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，ＣｏまたはＣｕの原子濃度（ａｔ％）が２５ａｔ％以上である深さが５０ｎｍ以上である請求項１〜１３のいずれかに記載の電子部品用金属材料。

【請求項15】

請求項１〜１４のいずれかに記載の電子部品用金属材料を接点部分に用いたコネクタ端子。

【請求項16】

請求項１５に記載のコネクタ端子を用いたコネクタ。

【請求項17】

請求項１〜１４のいずれかに記載の電子部品用金属材料を接点部分に用いたＦＦＣ端子。

【請求項18】

請求項１〜１４のいずれかに記載の電子部品用金属材料を接点部分に用いたＦＰＣ端子。

【請求項19】

請求項１７に記載のＦＦＣ端子を用いたＦＦＣ。

【請求項20】

請求項１８に記載のＦＰＣ端子を用いたＦＰＣ。

【請求項21】

請求項１〜１４のいずれかに記載の電子部品用金属材料を外部接続用電極に用いた電子部品。

【請求項22】

請求項１〜１４のいずれかに記載の電子部品用金属材料を、ハウジングに取り付ける装着部の一方側にメス端子接続部が、他方側に基板接続部がそれぞれ設けられ、前記基板接続部を基板に形成されたスルーホールに圧入して前記基板に取り付ける圧入型端子に用いた電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

民生用及び車載用電子機器用接続部品であるコネクタには、黄銅やリン青銅の表面にＮｉやＣｕの下地めっきを施し、さらにその上にＳｎ又はＳｎ合金めっきを施した材料が使用されている。Ｓｎ又はＳｎ合金めっきは、一般的に低接触抵抗及び高はんだ濡れ性という特性が求められ、更に近年めっき材をプレス加工で成形したオス端子及びメス端子勘合時の挿入力の低減化も求められている。また、製造工程でめっき表面に、短絡等の問題を引き起こす針状結晶であるウィスカが発生することがあり、このウィスカの発生を抑制する必要もある。
またコネクタ（特に車載用電子機器用接続備品）によっては、振動などの影響を考慮した高耐微摺動磨耗性や高耐挿抜性（オス端子とメス端子を勘合及び脱着を繰り返しても接触抵抗が増加しない）等の特性も求められている。

【0002】

これに対し、特許文献１には、表面から厚さ０．０５μｍ以上の表層がＮｉ，Ｃｏ又はこれらの合金からなる基材上に、Ａｇ又はＡｇ合金を部分被覆し、露出する基材表面と部分被覆したＡｇ又はＡｇ合金層上に、Ｉｎ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｐｄ又はこれらの合金を０．０１〜１．０μｍの厚さに被覆した銀被覆電気材料が開示されている。そしてこれによれば、電気材料としての優れた半田付け性や機械的電気接続における接続性を長期にわたり維持することができると記載されている。

【0003】

また、特許文献２には、ＣｕまたはＣｕ合金基材表面にＮｉ、Ｃｏまたはこれらを含む合金の第１被覆層を設け、その表面にＡｇまたはＡｇ合金の第２被覆層を設け、さらにその表面にＳｎまたはＳｎ合金の被覆層を設けてなるＳｎまたはＳｎ合金被覆材料が開示されている。そしてこれによれば、高温における使用に拘わらず、表面の酸化変色がなく接触抵抗の増加が少なく、長期間にわたり、外観および接触特性が良好なＳｎまたはＳｎ合金被覆材料を提供することができると記載されている。

【0004】

また、特許文献３には、ＣｕまたはＣｕ合金基材表面にＮｉ，Ｃｏまたはこれらを含む合金の第１被覆層を設け、その表面にＡｇまたはＡｇ合金の第２被覆層を設け、さらにその表面にＳｎまたはＳｎ合金の溶融凝固被覆層を設けてなるＳｎまたはＳｎ合金被覆材料が開示されている。そしてこれによれば、高温における使用に拘わらず、表面の酸化変色がなく接触抵抗の増加が少なく、長期化にわたり、外観および接触特性が良好なＳｎまたはＳｎ合金被覆材料を提供することができると記載されている。

【0005】

また、特許文献４には、（ａ）銀、パラジウム、白金、ビスマス、インジウム、ニッケル、亜鉛、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、クロム、アンチモンよりなる群から選ばれた下地用の金属薄膜のいずれかを被メッキ物上に形成した後、（ｂ）上記下地用の金属薄膜上にスズ又はスズ合金のメッキ皮膜を形成することを特徴とする前処理によるスズホイスカーの防止方法が開示されている。そしてこれによれば、銅系素地を初めとする被メッキ物の表面上にハンダ付け性などを良好に確保するために形成するスズ系皮膜において、簡便な操作でスズホイスカーを有効に防止することができると記載されている。

【0006】

また、特許文献５には、メッキ用基体の表面に銀メッキ層を形成し、さらに該銀メッキ層の表面に厚さ０．００１〜０．１μｍの錫またはインジウムまたは亜鉛のメッキ層を形成してなる銀メッキ構造体を熱処理して得られるメッキ構造が開示されている。そしてこれによれば、耐熱性に優れ、かつ銀の硫化による反射率低下の少ない発光素子収納用支持体及び、硫化により変色しにくく、銀本来の光沢を有し、接触抵抗が小さい電気部品用被覆方法を提供することができると記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開昭６１−１２４５９７号公報

【特許文献2】特開平１−３０６５７４号公報

【特許文献3】特開平２−３０１５７３号公報

【特許文献4】特開２００３−１２９２７８号公報

【特許文献5】特開２０１１−１２２２３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１〜５に記載の技術では、耐微摺動磨耗性、耐挿抜性、低ウィスカ性及び低挿抜性等の特性について、十分に満足できるものではなかった。
このように、従来のＳｎ／Ａｇ／Ｎｉ下地めっき構造を有する電子部品用金属材料には、耐微摺動磨耗性、耐挿抜性、低ウィスカ性及び低挿抜性等について問題があり、これら全てを改善する方針が明らかになっていなかった。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、耐微摺動磨耗性、耐挿抜性、低ウィスカ性及び低挿抜性を有する電子部品用金属材料及びその製造方法を提供することを課題とする。
なお耐微摺動磨耗性とは、オス端子とメス端子を勘合させたコネクタにおいて、勘合部が微摺動（摺動距離１．０ｍｍ以下）しても接触抵抗が増加し難い性質をいう。
耐挿抜性とは、オス端子とメス端子を複数回の挿抜を繰り返してもコネクタの接触抵抗が増加し難い性質をいう。
低ウィスカ性とは、ウィスカが発生し難い性質をいう。
低挿抜性とは、低挿抜性とは、オス端子とメス端子を勘合させた時に生じる挿入力が低いことをいう。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは、鋭意検討の結果、基材上に所定の金属からなるＣ層、Ｂ層、Ａ層を順に設け、それぞれ所定の厚み又は付着量で形成し、且つ、Ａ層とＢ層との厚みの比又は付着量の比を所定範囲に制御することで、高耐微摺動磨耗性、高耐挿抜性、低ウィスカ性及び低挿抜性のいずれも備えた電子部品用金属材料を作製することができることを見出した。

【0010】

以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、基材上にＳｎ，Ｉｎ，またはそれらの合金からなるＡ層が形成され、前記基材と前記Ａ層との間にＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，またはそれらの合金からなるＢ層が形成され、前記基材と前記Ｂ層との間に、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕからなる群から選択された１種、もしくは２種以上からなるＣ層が形成され、前記Ａ層の厚みが０．０１〜０．３μｍであり、前記Ｂ層の厚みが０．０５〜０．５μｍであり、前記Ｃ層の厚みが０．０５μm以上であり、前記Ａ層の厚み／前記Ｂ層の厚みの比が０．０２〜４．００である電子部品用金属材料である。

【0011】

本発明は別の一側面において、基材上にＳｎ，Ｉｎ，またはそれらの合金からなるＡ層が形成され、前記基材と前記Ａ層との間にＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，またはそれらの合金からなるＢ層が形成され、前記基材と前記Ｂ層との間に、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕからなる群から選択された１種、もしくは２種以上からなるＣ層が形成され、前記Ａ層の付着量が７〜２３０μｇ／ｃｍ²であり、前記Ｂ層の付着量が５０〜５５０μｇ／ｃｍ²であり、前記Ｃ層の付着量が０．０３ｍｇ／ｃｍ²以上であり、前記Ａ層の付着量／前記Ｂ層の付着量の比が０．１０〜３．００である電子部品用金属材料である。

【0012】

本発明の電子部品用金属材料は一実施形態において、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でＤｅｐｔｈ分析を行ったとき、最表からＣ層の濃度が２０ａｔ％となる範囲で
Ａ層の濃度（ａｔ％）＜Ｂ層の濃度（ａｔ％）＋３０
を満たす。

【0013】

本発明の電子部品用金属材料は更に別の一実施形態において、前記Ａ層の合金組成がＳｎ，Ｉｎ，またはＳｎとＩｎとの合計で５０質量％以上であり、残合金成分がＡｓ，Ｂｉ，Ｃｄ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｗ，Ｚｎからなる群より選択される１種、もしくは２種以上の金属からなる。

【0014】

本発明の電子部品用金属材料は更に別の一実施形態において、前記Ｂ層の合金組成がＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，またはＡｇとＡｕとＰｔとＰｄとＲｕとＲｈとＯｓとＩｒとの合計で５０質量％以上であり、残合金成分がＢｉ，Ｃｄ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｓｅ，Ｗ，Ｔｌ，Ｚｎからなる群より選択される１種、もしくは２種以上の金属からなる。

【0015】

本発明の電子部品用金属材料は更に別の一実施形態において、前記Ｃ層の合金組成がＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕの合計で５０質量％以上であり、さらにＢ，Ｐ，Ｚｎからなる群から選択された１種、もしくは２種以上の金属からなる。

【0016】

本発明の電子部品用金属材料は更に別の一実施形態において、表面のビッカース硬さがＨｖ１００以上である。

【0017】

本発明の電子部品用金属材料は更に別の一実施形態において、超微小硬さ試験により、表面に荷重０．１ｍＮで打根を打って測定したときの、表面の押し込み硬さが１０００ＭＰａ以上である。

【0018】

本発明の電子部品用金属材料は更に別の一実施形態において、表面のビッカース硬さがＨｖ１０００以下である。

【0019】

本発明の電子部品用金属材料は更に別の一実施形態において、超微小硬さ試験により、表面に荷重０．１ｍＮで打根を打って測定したときの、表面の押し込み硬さが１００００ＭＰａ以下である。

【0020】

本発明の電子部品用金属材料は更に別の一実施形態において、表面の算術平均高さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下である。

【0021】

本発明の電子部品用金属材料は更に別の一実施形態において、表面の最大高さ（Ｒｚ）が１μｍ以下である。

【0022】

本発明の電子部品用金属材料は更に別の一実施形態において、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でＤｅｐｔｈ分析を行ったとき、前記Ａ層のＳｎまたはＩｎの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₁）、前記Ｂ層のＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＯｓまたはＩｒの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₂）、前記Ｃ層のＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，ＣｏまたはＣｕの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₃）が最表面からＤ₁、Ｄ₂、Ｄ₃の順で存在する。

【0023】

本発明の電子部品用金属材料は更に別の一実施形態において、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でＤｅｐｔｈ分析を行ったとき、前記Ａ層のＳｎまたはＩｎの原子濃度（ａｔ％）の最高値、及び、前記Ｂ層のＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＯｓまたはＩｒの原子濃度（ａｔ％）の最高値がそれぞれ１０ａｔ％以上であって、前記Ｃ層のＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，ＣｏまたはＣｕの原子濃度（ａｔ％）が２５ａｔ％以上である深さが５０ｎｍ以上である。

【0024】

本発明は更に別の一側面において、本発明の電子部品用金属材料を接点部分に用いたコネクタ端子である。

【0025】

本発明は更に別の一側面において、本発明のコネクタ端子を用いたコネクタである。

【0026】

本発明は更に別の一側面において、本発明の電子部品用金属材料を接点部分に用いたＦＦＣ端子である。

【0027】

本発明は更に別の一側面において、本発明の電子部品用金属材料を接点部分に用いたＦＰＣ端子である。

【0028】

本発明は更に別の一側面において、本発明のＦＦＣ端子を用いたＦＦＣである。

【0029】

本発明は更に別の一側面において、本発明のＦＰＣ端子を用いたＦＰＣである。

【0030】

本発明は更に別の一側面において、本発明の電子部品用金属材料を外部接続用電極に用いた電子部品である。

【0031】

本発明は更に別の一側面において、本発明の電子部品用金属材料を、ハウジングに取り付ける装着部の一方側にメス端子接続部が、他方側に基板接続部がそれぞれ設けられ、前記基板接続部を基板に形成されたスルーホールに圧入して前記基板に取り付ける圧入型端子に用いた電子部品である。

【発明の効果】

【0032】

本発明によれば、高耐微摺動磨耗性、高耐挿抜性、低ウィスカ性及び低挿入力性を有する電子部品用金属材料を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の実施形態に係る電子部品用金属材料の構成を示す模式図である。

【図2】実施例２に係るＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）のＤｅｐｔｈ測定結果である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、本発明の実施形態に係る電子部品用金属材料について説明する。図１に示すように、実施形態に係る電子部品用金属材料１０は、基材１１の表面にＣ層１２が形成され、Ｃ層１２の表面にＢ層１３が形成され、Ｂ層１３の表面にＡ層１４が形成されている。

【0035】

＜電子部品用金属材料の構成＞
（基材）
基材１１としては、特に限定されないが、例えば、銅及び銅合金、Ｆｅ系材、ステンレス、チタン及びチタン合金、アルミニウム及びアルミニウム合金などの金属基材を用いることができる。また、金属基材に樹脂層を複合させたものであっても良い。金属基材に樹脂層を複合させたものとは、例としてＦＰＣまたはＦＦＣ基材上の電極部分などがある。

【0036】

（Ａ層）
Ａ層１４は、Ｓｎ，Ｉｎ，またはそれらの合金である必要がある。Ｓｎ及びＩｎは、酸化性を有する金属ではあるが、金属の中では比較的柔らかいという特徴がある。よって、Ｓｎ及びＩｎ表面に酸化膜が形成されていても、例えば電子部品用金属材料を接点材料としてオス端子とメス端子を勘合する時に、容易に酸化膜が削られ、接点が金属同士となるため、低接触抵抗が得られる。
また、Ｓｎ及びＩｎは塩素ガス、亜硫酸ガス、硫化水素ガス等のガスに対する耐ガス腐食性に優れ、例えば、Ｂ層１３に耐ガス腐食性に劣るＡｇ、Ｃ層１２に耐ガス腐食性に劣るＮｉ、基材１１に耐ガス腐食性に劣る銅及び銅合金を用いた場合には、電子部品用金属材料の耐ガス腐食性を向上させる働きがある。なおＳｎ及びＩｎでは、厚生労働省の健康障害防止に関する技術指針に基づき、Ｉｎは規制が厳しいため、Ｓｎが好ましい。

【0037】

Ａ層１４の組成は、Ｓｎ，Ｉｎ，またはＳｎとＩｎとの合計で５０質量％以上であり、残合金成分がＡｓ，Ｂｉ，Ｃｄ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｗ，Ｚｎからなる群より選択される１種、もしくは２種以上の金属で構成されていても良い。Ａ層１４が、例えばＳｎ−Ａｇめっきで形成される等により、その組成が合金になることで、高耐微摺動磨耗性、高耐挿抜性、低ウィスカ性及び低挿抜性等を向上させる場合がある。

【0038】

Ａ層１４の厚みは０．０１〜０．３μｍである必要がある。Ａ層１４の厚みが０．０１μｍ未満であると、充分な耐ガス腐食性が得られず、電子部品用金属材料を塩素ガス、亜硫酸ガス、硫化水素ガス等のガス腐食試験を行うと腐食して、ガス腐食試験前と比較して大きく接触抵抗が増加する。また、充分な耐挿抜性が得られず、めっきの多くが削れてしまって接触抵抗が増加する。また、厚みが大きくなると、ＳｎやＩｎの凝着磨耗が大きくなり、耐微摺動磨耗性が悪く、挿抜力は大きく、ウィスカも発生しやすくなる。より充分な耐微摺動磨耗性、低挿抜性及び低ウィスカ性を得るためには、０．３μｍ以下とする。ウィスカはらせん転位が生じることによって発生するが、らせん転位が生じるためには数百ｎｍ以上の厚みのバルクが必要である。Ａ層１４の厚みが０．３μｍ以下では、らせん転位が生じる十分な厚みではなく、基本的にはウィスカが発生しない。またＡ層１４とＢ層１３は常温において短回路拡散が進みやすく、合金が形成しやすいためウィスカが発生しない。

【0039】

Ａ層１４のＳｎ，Ｉｎの付着量は、７〜２３０μｇ／ｃｍ²である必要がある。ここで、付着量で定義する理由を説明する。例えば、Ａ層１４の厚みを蛍光Ｘ線膜厚計で測定する場合、Ａ層とその下のＢ層との間に形成した合金層により、測定される厚みの値に誤差が生じる場合がある。一方、付着量で制御する場合、合金層の形成状況に左右されず、より正確な品質管理をすることができる。Ａ層１４のＳｎ，Ｉｎの付着量が７μｇ／ｃｍ²未満であると、充分な耐ガス腐食性が得られず、電子部品用金属材料を塩素ガス、亜硫酸ガス、硫化水素ガス等のガス腐食試験を行うと腐食して、ガス腐食試験前と比較して大きく接触抵抗が増加する。また、充分な耐挿抜性が得られず、めっきの多くが削れてしまって接触抵抗が増加する。また付着量が多くなると、ＳｎやＩｎの凝着磨耗が大きくなり、耐微摺動磨耗性が悪く、挿抜力は大きく、ウィスカも発生しやすくなる。より充分な耐微摺動磨耗性、低挿抜性及び低ウィスカ性を得るためには、２３０μｇ／ｃｍ²以下とする。ウィスカはらせん転位が生じることによって発生するが、らせん転位が生じるためには数百μｇ／ｃｍ²以上の付着量のバルクが必要である。Ａ層１４の付着量が２３０μｇ／ｃｍ²以下では、らせん転位が生じる十分な付着量ではなく、基本的にはウィスカが発生しない。またＡ層とＢ層は常温において短回路拡散が進みやすく、合金が形成しやすいためウィスカが発生しない。

【0040】

（Ｂ層）
Ｂ層１３は、Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，またはそれらの合金で形成されている必要がある。Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒは、金属の中では比較的耐熱性を有するという特徴がある。よって基材１１やＣ層１２の組成がＡ層１４側に拡散するのを抑制して耐熱性を向上させる。また、これら金属は、Ａ層１４のＳｎやＩｎと化合物を形成してＳｎやＩｎの酸化膜形成を抑制し、はんだ濡れ性を向上させる。なお、Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒの中では、導電率の観点でＡｇがより望ましい。Ａｇは導電率が高い。例えば高周波の信号用途にＡｇ用いた場合、表皮効果により、インピーダンス抵抗が低くなる。
Ｂ層１３の合金組成がＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，またはＡｇとＡｕとＰｔとＰｄとＲｕとＲｈとＯｓとＩｒとの合計で５０質量％以上であり、残合金成分がＢｉ，Ｃｄ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｉｎ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｓｅ，Ｓｎ，Ｗ，Ｔｌ，Ｚｎからなる群より選択される１種、もしくは２種以上の金属で構成されていても良い。Ｂ層１３が、例えばＳｎ−Ａｇめっきで形成される等により、その組成が合金になることで、高耐微摺動磨耗性及び高耐挿抜性などを向上させる場合がある。

【0041】

Ｂ層１３の厚みは０．０５〜０．５μｍである必要がある。厚みが０．０５μｍ未満であると、充分な高耐微摺動磨耗性や耐挿抜性が得られず、めっきの多くが削れてしまって接触抵抗が増加する。また、厚みが大きくなると、硬い基材１１またはＣ層による薄膜潤滑効果が低下して挿抜力が目標（比較例１よりも１５％以上減）よりも大きくなるため、より充分な低挿抜性を得るためには０．５μｍ以下である必要がある。

【0042】

Ｂ層１３のＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，またはそれら合金の付着量は５０〜５５０μｇ／ｃｍ²である必要がある。ここで、付着量で定義する理由を説明する。例えば、Ｂ層１３の厚みを蛍光Ｘ線膜厚計で測定する場合、Ａ層１４とその下のＢ層１３との間に形成した合金層により、測定される厚みの値に誤差が生じる場合がある。一方、付着量で制御する場合、合金層の形成状況に左右されず、より正確な品質管理をすることができる。より充分な高耐微摺動磨耗性や耐挿抜性を得るためには、５０μｇ／ｃｍ²以上の付着量が好ましい。また付着量が多いと、硬い基材１１またはＣ層による薄膜潤滑効果が低下して挿抜力が目標（比較例１よりも１５％以上減）よりも大きくなるため、より充分な低挿抜性を得るためには５５０μｇ／ｃｍ²以下である必要がある。

【0043】

（Ｃ層）
基材１１とＢ層１３との間には、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕからなる群から選択された１種、もしくは２種以上からなるＣ層１２を形成する必要がある。Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕからなる群から選択された１種、もしくは２種以上の金属を用いてＣ層１２を形成することで、硬いＣ層形成により薄膜潤滑効果が向上して低挿抜性が向上し、Ｃ層１２は基材１１の構成金属がＢ層に拡散するのを防止し、耐熱性試験や耐ガス腐食性試験後の接触抵抗増加及びはんだ濡れ性劣化を抑制するなど、耐久性が向上する。

【0044】

Ｃ層１２の合金組成が、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕの合計で５０質量％以上であり、さらにＢ，Ｐ，Ｓｎ，Ｚｎからなる群から選択された１種、もしくは２種以上を含んでも良い。Ｃ層１２の合金組成がこのような構成となることで、Ｃ層１２がより硬化することで更に薄膜潤滑効果が向上して低挿抜性が向上し、Ｃ層１２の合金化は基材１１の構成金属がＢ層に拡散するのを更に防止し、耐熱性試験や耐ガス腐食性試験後の接触抵抗増加及びはんだ濡れ性劣化を抑制するなど、耐久性が向上する。

【0045】

Ｃ層１２の厚みは０．０５μｍ以上である必要がある。Ｃ層１２の厚みが０．０５μｍ未満であると、硬いＣ層による薄膜潤滑効果が低下して低挿抜性が悪くなり、基材１１の構成金属はＢ層に拡散しやすくなり、耐熱性試験や耐ガス腐食性試験後の接触抵抗増加及びはんだ濡れ性劣化しやすいなど、耐久性が悪くなる。

【0046】

Ｃ層１２のＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕの付着量が、０．０３ｍｇ／ｃｍ²以上である必要がある。ここで、付着量で定義する理由を説明する。例えば、Ｃ層１２の厚みを蛍光Ｘ線膜厚計で測定する場合、Ａ層１４、Ｂ層１３、及び基材１１等と形成した合金層により、測定される厚みの値に誤差が生じる場合がある。一方、付着量で制御する場合、合金層の形成状況に左右されず、より正確な品質管理をすることができる。また付着量が０．０３ｍｇ／ｃｍ²未満であると、硬いＣ層による薄膜潤滑効果が低下して低挿抜性が悪くなり、基材１１の構成金属はＢ層に拡散しやすくなり、耐熱性試験や耐ガス腐食性試験後の接触抵抗増加及びはんだ濡れ性劣化しやすいなど、耐久性が悪くなる。

【0047】

（Ａ層とＢ層との関係）
Ａ層１４の厚み［μｍ］／Ｂ層１３の厚み［μｍ］の比が０．０２〜４．００である必要がある。Ａ層１４の厚み［μｍ］／Ｂ層１３の厚み［μｍ］の比が０．０２未満であると充分な耐ガス腐食性が得られず、電子部品用金属材料を塩素ガス、亜硫酸ガス、硫化水素ガス等のガス腐食試験を行うと腐食して、ガス腐食試験前と比較して大きく接触抵抗が増加する。また、Ａ層１４の厚み［μｍ］／Ｂ層１３の厚み［μｍ］の比４．００を越えると、表層にＡ層１４が多く存在し、耐微摺動磨耗性が悪くなる。
Ａ層１４の付着量［μｇ／ｃｍ²］／Ｂ層１３の付着量［μｇ／ｃｍ²］の比が０．１０〜３．００である必要がある。Ａ層１４の付着量［μｇ／ｃｍ²］／Ｂ層１３の付着量［μｇ／ｃｍ²］の比が０．１０未満であると充分な耐ガス腐食性が得られず、電子部品用金属材料を塩素ガス、亜硫酸ガス、硫化水素ガス等のガス腐食試験を行うと腐食して、ガス腐食試験前と比較して大きく接触抵抗が増加する。また層１４の付着量［μｇ／ｃｍ²］／Ｂ層１３の付着量［μｇ／ｃｍ²］の比が３．００を超えると、表層にＡ層１４が多く存在し、耐微摺動磨耗性が悪くなる。

【0048】

ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でＤｅｐｔｈ分析を行ったとき、最表からＣ層の濃度が２０ａｔ％となる範囲で、Ａ層の濃度（ａｔ％）＜〔Ｂ層の濃度（ａｔ％）＋３０〕であることが好ましい。Ａ層の濃度（ａｔ％）≧〔Ｂ層の濃度（ａｔ％）＋３０〕であると表層にＡ層１４が多く存在し、耐微摺動磨耗性が悪くなる場合がある。

【0049】

＜電子部品用金属材料の特性＞
Ａ層１４の表面（Ａ層の表面から測定した）のビッカース硬さはＨｖ１００以上であるのが好ましい。Ａ層１４の表面のビッカース硬さがＨｖ１００以上であると、硬いＡ層によって薄膜潤滑効果が向上し、低挿抜性が向上する。また一方で、Ａ層１４表面（Ａ層の表面から測定した）のビッカース硬さはＨｖ１０００以下あるのが好ましい。Ａ層１４の表面のビッカース硬さがＨｖ１０００以下であると、曲げ加工性が向上し、本発明の電子部品用金属材料をプレス成形した場合に、成形した部分にクラックが入り難くなり、耐ガス腐食性（耐久性）低下を抑制する。
Ａ層１４の表面（Ａ層の表面から測定した）の押し込み硬さは１０００ＭＰａ以上あるのが好ましい。Ａ層１４の表面の押し込み硬さが１０００ＭＰａ以上であると、硬いＡ層によって薄膜潤滑効果が向上し、低挿抜性が向上する。また一方でＡ層１４の表面（Ａ層の表面から測定した）の押し込み硬さは１００００ＭＰａ以下あるのが好ましい。Ａ層１４の表面の押し込み硬さが１００００ＭＰａ以下であると、曲げ加工性が向上し、本発明の電子部品用金属材料をプレス成形した場合に、成形した部分にクラックが入り難くなり、耐ガス腐食性（耐久性）低下を抑制する。

【0050】

Ａ層１４の表面の算術平均高さ（Ｒａ）は０．１μｍ以下であるのが好ましい。Ａ層１４の表面の算術平均高さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下であると比較的腐食しやすい凸部が少なくなり平滑となるため、耐ガス腐食性が向上する。
Ａ層１４の表面の最大高さ（Ｒｚ）は１μｍ以下であるのが好ましい。Ａ層１４の表面の最大高さ（Ｒｚ）が１μｍ以下であると比較的腐食しやすい凸部が少なくなり平滑となるため、耐ガス腐食性が向上する。

【0051】

ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でＤｅｐｔｈ分析を行ったとき、最表層（Ａ層）１４のＳｎまたはＩｎの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₁）、中層（Ｂ層）１３のＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＯｓまたはＩｒの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₂）、下層（Ｃ層）１２のＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，ＣｏまたはＣｕの原子濃度（ａｔ％）の最高値示す位置（Ｄ₃）が最表面からＤ₁、Ｄ₂、Ｄ₃の順で存在することが好ましい。最表面からＤ₁、Ｄ₂、Ｄ₃の順で存在しない場合、充分な耐ガス腐食性が得られず、電子部品用金属材料を塩素ガス、亜硫酸ガス、硫化水素ガス等のガス腐食試験を行うと腐食して、ガス腐食試験前と比較して大きく接触抵抗が増加するおそれがある。
ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でＤｅｐｔｈ分析を行ったとき、最表層（Ａ層）１４のＳｎまたはＩｎの原子濃度（ａｔ％）の最高値、及び、中層（Ｂ層）１３のＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＯｓまたはＩｒの原子濃度（ａｔ％）の最高値がそれぞれ１０ａｔ％以上であって、下層（Ｃ層）１２のＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，ＣｏまたはＣｕの原子濃度（ａｔ％）が２５ａｔ％以上である深さが５０ｎｍ以上であることが好ましい。最表層（Ａ層）１４のＳｎまたはＩｎの原子濃度（ａｔ％）の最高値、及び、中層（Ｂ層）１３のＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＯｓまたはＩｒの原子濃度（ａｔ％）の最高値がそれぞれ１０ａｔ％未満であって、下層（Ｃ層）１２のＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，ＣｏまたはＣｕの原子濃度（ａｔ％）が２５ａｔ％以上である深さが５０ｎｍ未満である場合、低挿抜性や耐久性（耐熱性、耐ガス腐食性、はんだ濡れ性等）は、基材成分が最表層（Ａ層）１４または中層（Ｂ層）１３に拡散して悪くなるおそれがある。

【0052】

＜電子部品用金属材料の用途＞
本発明の電子部品用金属材料の用途は特に限定しないが、例えば電子部品用金属材料を接点部分に用いたコネクタ端子、電子部品用金属材料を接点部分に用いたＦＦＣ端子またはＦＰＣ端子、電子部品用金属材料を外部接続用電極に用いた電子部品などが挙げられる。なお、端子については、圧着端子、はんだ付け端子、プレスフィット端子等、配線側との接合方法によらない。外部接続用電極には、タブに表面処理を施した接続部品や半導体のアンダーバンプメタル用に表面処理を施した材料などがある。
また、このように形成されたコネクタ端子を用いてコネクタを作製しても良く、ＦＦＣ端子またはＦＰＣ端子を用いてＦＦＣまたはＦＰＣを作製しても良い。
電子部品用金属材料を、ハウジングに取り付ける装着部の一方側にメス端子接続部が、他方側に基板接続部がそれぞれ設けられ、前記基板接続部を基板に形成されたスルーホールに圧入して前記基板に取り付ける圧入型端子も本発明の電子部品用金属材料である。
コネクタはオス端子とメス端子の両方が本発明の電子部品用金属材料であっても良いし、オス端子またはメス端子の片方だけであっても良い。なおオス端子とメス端子の両方を本発明の電子部品用金属材料にすることで、更に低挿抜性が向上する。

【0053】

＜電子部品用金属材料の製造方法＞
本発明の電子部品用金属材料の製造方法としては、湿式（電気、無電解）めっき、乾式（スパッタ、イオンプレーティング等）めっき等を用いることができる。具体的な方法としては、素材１１上にＣ層１２を成膜し、Ｃ層１２上にＢ層１３を成膜し、Ｂ層１３上にＡ層１４を成膜し、Ａ層１４とＢ層１３が拡散によって合金層が形成させる方法がある。この製造方法であると、Ｓｎの凝着力を一層小さくすることにより高耐微摺動磨耗性及び高耐挿抜性が得られ、低挿抜性や低ウィスカ等の特性を向上させる。

【0054】

（熱処理）
Ａ層１４を形成させた後に、高耐微摺動磨耗性、高耐挿抜性、低ウィスカ性及び低挿抜性を向上させる目的で熱処理を施しても良い。熱処理によってＡ層１４とＢ層１３とが合金層を形成しやすくなり、Ｓｎの凝着力を一層小さくすることにより高耐微摺動磨耗性及び高耐挿抜性が得られ、低挿抜性や低ウィスカ等の特性が向上する。なお、この熱処理については、処理条件（温度×時間）は適宜選択できる。また、特にこの熱処理はしなくてもよい。
熱処理は、温度５００℃以下、１２時間以内で行われることが好ましい。温度が５００℃を超えると、接触抵抗が高くなり、はんだ濡れ性が劣るなどの問題が発生する場合がある。熱処理時間が１２時間を超えると、接触抵抗が高くなり、はんだ濡れ性が劣るなどの問題が発生する場合がある。

【0055】

Ａ層１４上、またはＡ層１４上に熱処理を施した後に、高耐微摺動磨耗性、高耐挿抜性、低挿抜性及び高耐久性（耐熱性、耐ガス腐食性、はんだ濡れ性等）を向上させる目的で後処理を施しても良い。後処理によって潤滑性が向上し、更なる低挿抜性が得られ、またＡ層とＢ層の酸化が抑制されて、耐熱性、耐ガス腐食性及びはんだ濡れ性等の耐久性が向上する。具体的な後処理としてはインヒビターを用いた、リン酸塩処理、潤滑処理、シランカップリング処理等がある。なお、この熱処理については、処理条件（温度×時間）は適宜選択できる。また、特にこの熱処理はしなくてもよい。

【実施例】

【0056】

以下、本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらは本発明をより良く理解するために提供するものであり、本発明が限定されることを意図するものではない。

【0057】

実施例及び比較例として、基材、Ｃ層、Ｂ層、Ａ層をこの順に設けて熱処理を行うことで形成した試料を、以下の表１〜７に示す条件でそれぞれ作製した。
表１に基材の作製条件を、表２にＣ層の作製条件を、表３にＢ層の作製条件を、表４にＡ層の作製条件を、表５に熱処理条件をそれぞれ示す。また、表６（表６−１、表６−２、表６−３）に各実施例で使用した各層の作製条件及び熱処理の条件を、表７に各比較例で使用した各層の作製条件及び熱処理の条件それぞれ示す。

【0058】

【表1】

【0059】

【表2】

【0060】

【表3】

【0061】

【表4】

【0062】

【表5】

【0063】

【表6-1】

【0064】

【表6-2】

【0065】

【表6-3】

【0066】

【表7】

【0067】

（厚みの測定）
Ａ層、Ｂ層、Ｃ層の厚みは、Ａ層、Ｂ層、Ｃ層の元素を有していない基材にそれぞれ表面処理を施し、それぞれ蛍光Ｘ線膜厚計（Ｓｅｉｋｏ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製 ＳＦＴ９５００Ｘ、コリメータ０．１ｍｍΦ）で実際の厚みを測定した。例えば、Ｓｎめっきの場合には、基材がＣｕ−１０質量％Ｓｎ−０．１５質量％Ｐであると、基材にＳｎが有しており、正確なＳｎめっきの厚みがわからないため、Ｓｎが基材の組成を有していない、Ｃｕ−３０質量％Ｚｎで厚みを測定した。

【0068】

（付着量の測定）
各試料を硫酸や硝酸等で酸分解し、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分光分析により各金属の付着量を測定した。なお具体的に用いる酸は、それぞれのサンプルを有する組成によって異なる。

【0069】

（組成の決定）
測定した付着量に基づき、各金属の組成を算出した。

【0070】

（層構造の決定）
得られた試料の層構造は、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）分析による深さ（Ｄｅｐｔｈ）プロファイルで決定した。分析した元素は、Ａ層、Ｂ層、Ｃ層の組成と、Ｃ及びＯである。これら元素を指定元素とする。また、指定元素の合計を１００％として、各元素の濃度（ａｔ％）を分析した。ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）分析での厚みは、分析によるチャートの横軸の距離（ＳｉＯ₂換算での距離）に対応する。
また、得られた試料の表面は、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）分析によるＳｕｒｖｅｙ測定にて定性分析も行った。定性分析の濃度の分解能は０．１ａｔ％とした。
ＸＰＳ装置としては、アルバック・ファイ株式会社製５６００ＭＣを用い、到達真空度：５．７×１０⁻⁹Ｔｏｒｒ、励起源：単色化ＡｌＫα、出力：２１０Ｗ、検出面積：８００μｍΦ、入射角：４５度、取り出し角：４５度、中和銃なしとし、以下のスパッタ条件で測定した。
イオン種：Ａｒ^＋
加速電圧：３ｋＶ
掃引領域：３ｍｍ×３ｍｍ
レート：２．８ｎｍ／ｍｉｎ．（ＳｉＯ₂換算）

【0071】

（評価）
各試料について以下の評価を行った。

【0072】

Ａ．耐微摺動磨耗性
耐微摺動磨耗性は、山崎精機研究所製精密摺動試験装置ＣＲＳ−Ｇ２０５０型を使用し、摺動距離０．５ｍｍ、摺動速度１ｍｍ／ｓ、接触荷重１Ｎ、摺動回数５００往復条件で摺動回数と接触抵抗との関係を評価した。サンプル数は５個とし、各サンプルの最小値から最大値の範囲を採用した。目標とする特性は、摺動回数１００回時に接触抵抗が５０ｍΩ以下である。接触抵抗は、＜５０、５０〜２００ｍΩで区分した。

【0073】

Ｂ．耐挿抜性
下記の「Ｃ．挿抜力」に記載の方法で１０回挿抜試験を行い、挿抜試験後の接触抵抗で評価した。目標とする特性は、接触抵抗１０ｍΩ以下である。接触抵抗は、１〜５、２〜７、3〜９、１０＜ｍΩで区分した。

【0074】

Ｃ．挿抜力
挿抜力は，市販のＳｎリフローめっきメス端子（０９０型住友ＴＳ／矢崎０９０ＩＩシリーズメス端子非防水／Ｆ０９０−ＳＭＴＳ）を用いて、実施例及び比較例に係るめっきしたオス端子と挿抜試験することによって評価した。
試験に用いた測定装置は，アイコーエンジニアリング製１３１１ＮＲであり、オスピンの摺動距離５ｍｍで評価した。サンプル数は５個とし，挿抜力は、挿入力と抜去力が同等であるため、各サンプルの最大挿入力の値を平均した値を採用した。挿抜力のブランク材としては、比較例１のサンプルを採用した。
挿抜力の目標は、比較例１の最大挿抜力と比較して８５％未満である。これは、比較例４が比較例１の最大挿入力と比較して９０％であり、この比較例４よりも、より大きな挿抜力の減少を目標とした。

【0075】

Ｄ．ウィスカ
ウィスカは、ＪＥＩＴＡ ＲＣ−５２４１の荷重試験（球圧子法）にて評価した。すなわち、各サンプルに対して荷重試験を行い、荷重試験を終えたサンプルをＳＥＭ（ＪＥＯＬ社製、型式ＪＳＭ−５４１０）にて１００〜１００００倍の倍率で観察して、ウィスカの発生状況を観察した。荷重試験条件を以下に示す。
球圧子の直径：Φ１ｍｍ±０．１ｍｍ
試験荷重：２Ｎ±０．２Ｎ
試験時間：１２０時間
サンプル数：１０
目標とする特性は、長さ２０μｍ以上のウィスカが発生しないことであるが、最大の目標としては、ウィスカが１本も発生しないこととした。

【0076】

Ｅ．接触抵抗
接触抵抗は、山崎精機製接点シミュレーターＣＲＳ−１１３−Ａｕ型を使用し、接点荷重５０ｇの条件で４端子法にて測定した。サンプル数は５個とし、各サンプルの最小値から最大値の範囲を採用した。目標とする特性は、接触抵抗１０ｍΩ以下である。

【0077】

Ｆ．耐熱性
耐熱性は、大気加熱（１５５℃×５００ｈ）試験後のサンプルの接触抵抗を測定し、評価した。目標とする特性は、接触抵抗１０ｍΩ以下であるが、最大の目標としては、接触抵抗が、耐熱性試験前後で変化がない（同等である）こととした。耐熱性は、接触抵抗が１〜３、２〜４、３〜７、１０＜ｍΩで区分した。

【0078】

Ｇ．耐ガス腐食性
耐ガス腐食性は、下記の試験環境で評価した。耐ガス腐食性の評価は、環境試験を終えた試験後のサンプルの接触抵抗と外観である。目標とする特性は、接触抵抗１０ｍΩ以下で、外観は変色がないことである。しかし接触抵抗の最大の目標としては、耐ガス腐食性試験前後で変化がない（同等である）こととした。耐ガス腐食性は、接触抵抗が１〜３、２〜４、６〜９、１０＜ｍΩで区分した。
硫化水素ガス腐食試験
亜硫酸濃度：３ｐｐｍ
温度：４０℃
湿度：８０％ＲＨ
曝露時間：９６ｈ
サンプル数：５個

【0079】

Ｈ．はんだ濡れ性
はんだ濡れ性はめっき後のサンプルを評価した。ソルダーチェッカ（レスカ社製ＳＡＴ−５０００）を使用し、フラックスとして市販の２５％ロジンメタノールフラックスを用い、メニスコグラフ法にてはんだ濡れ時間を測定した。はんだはＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ（２５０℃）を用いた。サンプル数は５個とし、各サンプルの最小値から最大値の範囲を採用した。目標とする特性は、ゼロクロスタイム５秒（ｓ）以下である。ゼロクロスは、１〜３、５＜ｓで区分した。

【0080】

Ｉ．曲げ加工性
曲げ加工性は、Ｗ字型の金型を用いて試料の板厚と曲げ半径の比が１となる条件にて９０°曲げで評価した。評価は曲げ加工部表面を光学顕微鏡で観察し、クラックが観察されない場合の実用上問題ないと判断した場合には○とし、クラックが認められた場合を×とした。なお、サンプル数は３個とした。

【0081】

Ｊ．ビッカース硬さ
最表層（Ａ層）のビッカース硬さは、サンプル表面より荷重９８０．７ｍＮ（Ｈｖ０．１）、荷重保持時間１５秒で打根を打って測定した。

【0082】

Ｋ．押し込み硬さ
最表層（Ａ層）の押し込み硬さは、超微小硬さ試験（エリオニクス製ＥＮＴ−２１００）により、サンプル表面に荷重０．１ｍＮで打根を打って測定した。なお、１試料当たり５回測定した。

【0083】

Ｌ．表面粗さ
表面粗さ（算術平均高さ（Ｒａ）及び最大高さ（Ｒｚ））の測定は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１に準拠し、非接触式三次元測定装置（三鷹光器社製、形式ＮＨ−３）を用いて行った。カットオフは０．２５ｍｍ、測定長さは１．５０ｍｍで、１試料当たり５回測定した。
各条件及び評価結果を表８〜１６に示す。

【0084】

【表8】

【0085】

【表9】

【0086】

【表10】

【0087】

【表11】

【0088】

【表12】

【0089】

【表13】

【0090】

【表14】

【0091】

【表15】

【0092】

【表16】

【0093】

実施例１〜７６は、耐微摺動磨耗性、耐挿抜性のいずれも優れた電子部品金属材料であった。
比較例１はブランク材である。
比較例２は、比較例１のブランク材のＳｎめっきを薄くして作製したものであるが、はんだ濡れ性が悪かった。
比較例３は、比較例２と比較して熱処理を施さないで作製したものであるが、挿抜力が目標よりも高かった。
比較例４は、比較例２と比較して中層にＣｕめっきを施して作製したものであるが、挿抜力は比較例１と比較して９０％であった。
比較例５は、比較例４と比較してＳｎめっきを薄くして作製したものであるが、はんだ濡れ性が悪かった。
比較例６は、比較例５と比較して熱処理を施さないで作製したものであるが、挿抜力が目標よりも高かった。
比較例７は、比較例１のブランク材と比較して下層にＣｕめっきを施して作製したものであるが、比較例１と特性は変わらなかった。
比較例８は、比較例１のブランク材と比較して下層のＮｉめっきを厚く施して作製したものであるが、比較例１と特性は変わらなかった。
比較例９〜１３は、Ｂ層の厚みや付着量が目標よりも薄く，少なかったものであるが、
耐微摺動磨耗性が悪く、耐挿抜性も高かった。
比較例１４は、Ａ層の厚みや付着量が目標よりも薄く、少なかったものであるが、耐ガス腐食性が悪く、試験後の外観に変色が確認された。
比較例１５は、Ａ層の厚みや付着量が目標よりも厚く、多かったものであるが、A層とＢ層の関係においてA層の割合が多く、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でのＤｅｐｔｈ測定でA層が目標よりも高い濃度で存在したため、耐微摺動磨耗性が悪かった。
比較例１６は、Ａ層の厚みや付着量が目標よりも薄く、少なかったものであるが、耐ガス腐食性が悪く、試験後の外観に変色が確認された。
比較例１７は、Ａ層の厚みや付着量が目標よりも厚く、多かったものであるが、A層とＢ層の関係目標どおりであったもののやはりＡ層の厚みや付着量が目標よりも厚く、多いために耐微摺動磨耗性が悪かった。
比較例１８は、Ａ層の厚みや付着量が目標よりも薄く、少なかったものであるが、耐ガス腐食性が悪く、試験後の外観に変色が確認された。
比較例１９は、Ａ層の厚みや付着量が目標よりも厚く、多かったものであるが、A層とＢ層の関係目標どおりであったもののやはりＡ層の厚みや付着量が目標よりも厚く、多いために耐微摺動磨耗性が悪かった。また挿抜力も高かった。
比較例２０〜２２は、Ｂ層の厚みや付着量が目標よりも厚く、多かったものであるが、挿入力が高かった。
比較例２３は、Ｃ層の厚みや付着量が目標よりも薄く、少なかったものであるが、挿入力が高く、耐熱性及びはんだ濡れ性も悪かった。
比較例２４は、目標の熱処理よりも時間を長くしたものであるが、はんだが濡れなかった。
比較例２５は、目標の熱処理よりも温度を高くしたものであるが、はんだが濡れなかった。
比較例２６は、Ａ層の厚みや付着量が目標よりも薄く、少なかったものであるが、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でのＤｅｐｔｈ測定で、前記Ａ層のＳｎまたはＩｎの原子濃度（ａｔ％）の最高値が１０ａｔ％以下であり、耐ガス腐食性が悪く、硫化水素ガス腐食試験後の接触抵抗が目標を上回った。
比較例２７は、Ｂ層の厚みや付着量が目標よりも薄く，少なかったものである、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でのＤｅｐｔｈ測定で、前記Ｂ層の原子濃度（ａｔ％）の最高値が１０ａｔ％以下であり、耐熱性やはんだ濡れ性が悪かった。
比較例２８は、Ｃ層の厚みや付着量が目標よりも薄く、少なかったものであるが、挿入力が高く、耐熱性及びはんだ濡れ性も悪かった。
比較例２９は、実施例２と比較して、ＳｎとＡｇのめっき順序を逆にして作製したものであるが、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）でのＤｅｐｔｈ測定で前記最表層（Ａ層）のＳｎまたはＩｎの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₁）、前記中層（Ｂ層）のＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＯｓまたはＩｒの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₂）がＤ₂、Ｄ₁の順で存在するため、耐ガス腐食性が悪く、硫化水素ガス腐食試験後の接触抵抗が目標を上回った。

【0094】

また、図２に実施例２に係るＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）のＤｅｐｔｈ測定結果を示す。図２より、最表からＣ層が２０ａｔ％となる範囲においてＡ層の濃度（ａｔ％）＜〔Ｂ層の濃度（ａｔ％）＋３０〕を満たすことが分かる。
また、Ａ層のＳｎまたはＩｎの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₁）、Ｂ層のＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＯｓまたはＩｒの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₂）、Ｃ層のＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，ＣｏまたはＣｕの原子濃度（ａｔ％）の最高値を示す位置（Ｄ₃）が最表面からＤ₁、Ｄ₂、Ｄ₃の順で存在し、Ａ層のＳｎまたはＩｎの原子濃度（ａｔ％）の最高値、及び、Ｂ層のＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＯｓまたはＩｒの原子濃度（ａｔ％）の最高値がそれぞれ１０ａｔ％以上であって、前記Ｃ層のＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，ＣｏまたはＣｕの原子濃度（ａｔ％）が２５ａｔ％以上である深さが５０ｎｍ以上であることが分かる。

【符号の説明】

【0095】

１０ 電子部品用金属材料
１１ 基材
１２ Ｃ層
１３ Ｂ層
１４ Ａ層

【図1】

【図2】