(57)【要約】【課題】高電圧大電流を印加した場合であっても、十分な耐性レベルをもつ低い接触抵抗値を有するとともに、動摩擦係数も低く、さらに、銅合金基材上への各層の積層形成後に施される熱処理における加熱後の耐熱密着性にも優れた電気接点用材料、およびその製造方法、コネクタ端子、コネクタならびに電子部品を提供すること。【解決手段】本発明の電気接点用材料は、銅（Ｃｕ）を主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、銀（Ａｇ）および錫（Ｓｎ）を主成分として含有する母相に、Ｓｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物からなる析出物が多数存在する表層が形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅（Ｃｕ）を主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、銀（Ａｇ）および錫（Ｓｎ）を主成分として含有する母相に、Ｓｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物からなる析出物が多数存在する表層が形成されていることを特徴とする電気接点用材料。
【請求項２】
前記表層における前記金属間化合物の存在割合が５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の電気接点用材料。
【請求項３】
前記導電性基材と前記表層との間に、ニッケル（Ｎｉ）を主成分として含有する下地層が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気接点用材料。
【請求項４】
前記下地層と前記表層との間に、銅（Ｃｕ）を主成分として含有する中間層が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電気接点用材料。
【請求項５】
前記表層の厚さが０．１〜１０．０μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気接点用材料。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気接点用材料を用いたコネクタ端子。
【請求項７】
請求項６に記載のコネクタ端子を有するコネクタ。
【請求項８】
請求項７に記載のコネクタを有する電子部品。
【請求項９】
請求項１または２に記載の電気接点用材料を製造する方法であって、
Ｃｕを主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、Ａｇを主成分として含有する層およびＳｎを主成分として含有する層を順不同で積層形成し、次いで、４５０〜９００℃の加熱温度で加熱する第１熱処理を施した後、前記第１熱処理の加熱温度よりも低い温度でかつ表層が２３１℃以上となるように加熱する第２熱処理を施すことを特徴とする電気接点用材料の製造方法。
【請求項１０】
請求項３に記載の電気接点用材料を製造する方法であって、
Ｃｕを主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、Ｎｉを主成分として含有する下地層を積層形成し、その後、前記下地層上に、Ａｇを主成分として含有する層およびＳｎを主成分として含有する層を順不同で積層形成し、次いで、４５０〜９００℃の加熱温度で加熱する第１熱処理を施した後、前記第１熱処理の加熱温度よりも低い温度でかつ表層が２３１℃以上となるように加熱する第２熱処理を施すことを特徴とする電気接点用材料の製造方法。
【請求項１１】
請求項４に記載の電気接点用材料を製造する方法であって、
Ｃｕを主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、Ｎｉを主成分として含有する下地層およびＣｕを主成分として含有する中間層をこの順で積層形成し、その後、前記中間層上に、Ａｇを主成分として含有する層およびＳｎを主成分として含有する層を順不同で積層形成し、次いで、４５０〜９００℃の加熱温度で加熱する第１熱処理を施した後、前記第１熱処理の加熱温度よりも低い温度でかつ表層が２３１℃以上となるように加熱する第２熱処理を施すことを特徴とする電気接点用材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気接点用材料およびその製造方法、コネクタ端子、コネクタならびに電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
民生用および車載用の電子部品、例えばコネクタの電気接点部を構成するコネクタ端子には、黄銅やリン青銅、コルソン合金などの銅（Ｃｕ）を主成分として含有する導電性基材の表面に、ニッケル（Ｎｉ）やＣｕの下地めっきを施し、さらにその上に錫（Ｓｎ）やＳｎ合金のめっきを施した電気接点用材料が使用されている。
【０００３】
近年、省燃費化の達成のため車両駆動方式の電動化が進行し、例えば、電池−インバータ−モータ間の接続部品には高電圧大電流への耐性が求められるようになり、ＳｎやＳｎ合金のめっきに代わって、銀（Ａｇ）やＡｇ合金のめっきを使用する例が増えている。
【０００４】
一方で、このような用途では車両の組み立て性の向上を目的として、従来、ボルト締めであった接続部が、篏合方式のコネクタに代わりつつある。そのため、コネクタ、特にコネクタ端子の表面に形成されるめっきは、接触抵抗値が低く、かつコネクタを嵌合（接続）した際の挿入力が低いことが求められている。しかしながら、Ａｇめっきは、金属とのなじみがよく、凝集を起こしやすいため、動摩擦係数が高まり挿入力が増大する傾向がある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、銅合金基材上に、Ｎｉ層（下層）、Ａｇ層（中層）、ε−ＡｇＳｎ層（上層）およびＳｎ層（最表層）を形成し、低ウィスカ性、低凝着磨耗性および高耐久性を有する電子部品用金属材料が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２９００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の電子部品用金属材料は、最表層にＳｎ層を有し、接触抵抗値がＡｇ層に比べて高いことから、高電圧大電流への耐性を必要とするコネクタには適用できない。また、特許文献１に記載の電子部品用金属材料は、銅合金基材とＡｇ層（中層）との間に、バリア層（下層）としてのＮｉ層を形成し、銅合金基材の構成金属（Ｃｕ）が上層に拡散するのを防止する対策が講じられているが、Ｎｉ層の構成金属であるＮｉと、Ｎｉ層上に形成されたＡｇ層の構成金属であるＡｇとは、化合物を形成しないため、銅合金基材上への各層の積層形成後に施される熱処理における加熱後の密着強度が低いといった問題がある。
【０００８】
本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、導電性基材上に積層形成される各層の組成、および表層（特に表面）に存在する金属間化合物の適正化を図ることにより、高電圧大電流を印加した場合であっても、十分な耐性レベルをもつ低い接触抵抗値を有するとともに、動摩擦係数も低く、さらに、銅合金基材上への各層の積層形成後に施される熱処理における加熱後の耐熱密着性にも優れた電気接点用材料、およびその製造方法、コネクタ端子、コネクタならびに電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上述した目的を達成するため、鋭意検討を重ねた結果、銅（Ｃｕ）を主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、銀（Ａｇ）および錫（Ｓｎ）を主成分として含有する母相に、Ｓｎを含有する特定の金属間化合物からなる析出物が多数存在する表層を形成することによって、高電圧大電流を印加した場合であっても、十分な耐性レベルをもつ低い接触抵抗値を有するとともに、動摩擦係数も低く、さらに、銅合金基材上への各層の積層形成後に施される熱処理における加熱後の耐熱密着性にも優れた電気接点用材料を提供でき、そして、そのような電気接点材料は、例えば、Ｃｕを主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、Ａｇを主成分として含有する層およびＳｎを主成分として含有する層を順不同で積層形成し、次いで、４５０〜９００℃の加熱温度で加熱する第１熱処理を施した後、前記第１熱処理の加熱温度よりも低い温度でかつ表層が２３１℃以上となるように加熱する第２熱処理を施すことによって製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の要旨構成は以下のとおりである。
（１）銅（Ｃｕ）を主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、銀（Ａｇ）および錫（Ｓｎ）を主成分として含有する母相に、Ｓｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物からなる析出物が多数存在する表層が形成されていることを特徴とする電気接点用材料。
（２）前記表層における前記金属化合物の存在割合が５０％以上であることを特徴とする上記（１）に記載の電気接点用材料。
（３）前記基材と前記表層との間に、ニッケル（Ｎｉ）を主成分として含有する下地層が形成されていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の電気接点用材料。
（４）前記下地層と前記表層との間に、銅（Ｃｕ）を主成分として含有する中間層が形成されていることを特徴とする上記（３）に記載の電気接点用材料。
（５）前記表層の厚さが０．１〜１０．０μｍであることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の電気接点用材料。
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の電気接点用材料を用いたコネクタ端子。
（７）上記（６）に記載のコネクタ端子を有するコネクタ。
（８）上記（７）に記載のコネクタを有する電子部品。
（９）上記（１）または（２）に記載の電気接点用材料を製造する方法であって、Ｃｕを主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、Ａｇを主成分として含有する層およびＳｎを主成分として含有する層を順不同で積層形成し、次いで、４５０〜９００℃の加熱温度で加熱する第１熱処理を施した後、前記第１熱処理の加熱温度よりも低い温度でかつ表層が２３１℃以上となるように加熱する第２熱処理を施すことを特徴とする電気接点用材料の製造方法。
（１０）上記（３）に記載の電気接点用材料を製造する方法であって、Ｃｕを主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、Ｎｉを主成分として含有する下地層を積層形成し、その後、前記下地層上に、Ａｇを主成分として含有する層およびＳｎを主成分として含有する層を順不同で積層形成し、次いで、４５０〜９００℃の加熱温度で加熱する第１熱処理を施した後、前記第１熱処理の加熱温度よりも低い温度でかつ表層が２３１℃以上となるように加熱する第２熱処理を施すことを特徴とする電気接点用材料の製造方法。
（１１）上記（４）に記載の電気接点用材料を製造する方法であって、Ｃｕを主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、Ｎｉを主成分として含有する下地層およびＣｕを主成分として含有する中間層をこの順で積層形成し、その後、前記中間層上に、Ａｇを主成分として含有する層およびＳｎを主成分として含有する層を順不同で積層形成し、次いで、４５０〜９００℃の加熱温度で加熱する第１熱処理を施した後、前記第１熱処理の加熱温度よりも低い温度でかつ表層が２３１℃以上となるように加熱する第２熱処理を施すことを特徴とする電気接点用材料の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高電圧大電流を印加した場合であっても、十分な耐性レベルをもつ低い接触抵抗値を有するとともに、動摩擦係数も低く、さらに、銅合金基材上への各層の積層形成後に施される熱処理における加熱後の耐熱密着性にも優れた電気接点用材料およびその製造方法、コネクタ端子、コネクタならびに電子部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電気接点用材料の断面模式図である。
【図２】本発明の電気接点用材料の表層（の表面）のＳＥＭ写真の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００１４】
なお、本発明において「Ｍを主成分として含有する」（Ｍは一種類の金属元素の場合）とは、基材または各層に含まれる全金属元素に占める金属元素Ｍの含有量が５０ａｔ％以上であることをいう。
【００１５】
１．電気接点用材料
本発明の電気接点用材料は、銅（Ｃｕ）を主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、銀（Ａｇ）および錫（Ｓｎ）を主成分として含有する母相に、Ｓｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物からなる析出物が多数存在する表層が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
図１は、本発明に従う一の実施形態の電気接点用材料の断面を模式的に示したものである。図１に示す電気接点用材料１は、銅（Ｃｕ）を主成分として含有する導電性基材１１の片面に、ニッケル（Ｎｉ）を主成分として含有する下地層１２と、銅（Ｃｕ）を主成分として含有する中間層１３と、銀（Ａｇ）および錫（Ｓｎ）を主成分として含有する母相に、Ｓｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物からなる析出物が多数存在する表層１４とを順次積層形成したときの断面構造を有している。
【００１７】
以下、本発明の電気接点用材料の各部について詳細に説明する。
【００１８】
（導電性基材）
導電性基材１１は、銅を主成分として含有するものである。
【００１９】
具体的に、導電性基材１１は、（純）銅または銅合金の銅系材料で構成されている。銅合金としては、特に限定されないが、例えばＣｕ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｎｉ系、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｍｇ系、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系などが挙げられる。
【００２０】
導電性基材１１の形状としては、特に限定されず、用途に応じて適宜選択すればよいが、好ましくは条材もしくは板材であり、棒材や線材とすることもできる。
【００２１】
導電性基材１１の導電率としては、特に限定されないが、２０％ＩＡＣＳ以上であることが好ましく、４０％ＩＡＣＳ以上であることがより好ましい。これにより、導電材全体として優れた導電性を有することができる。ここで、導電率（ＩＡＣＳ；Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｎｎｅａｌｅｄ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）は、四端子法を用いて、２０℃（±１℃）に管理された恒温槽中で測定することにより求めることができる。
【００２２】
（下地層）
下地層１２は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分として含有するものであり、電気接点用材料１においては任意の構成要素である。この下地層は、導電性基材１１中のＣｕが、後述する中間層１３や表層１４に拡散することによって生じる電気接点用材料１の導電性の劣化を防止することができる。
【００２３】
具体的に、下地層１２は、金属ニッケルまたはニッケル合金のニッケル系材料で構成されている。ニッケル合金としては、特に限定されないが、例えばＮｉ−Ｐ系、Ｎｉ−Ｆｅ系などが挙げられる。
【００２４】
下地層１２の厚さとしては、特に限定されないが、例えば０．１〜３．０μｍであることが好ましく、０．３〜２．０μｍであることがより好ましい。なお、下地層の厚さの算出方法は後述する。
【００２５】
なお、下地層１２には、ニッケル系材料で構成されたＮｉ含有層の代わりに、コバルト（Ｃｏ）含有層または鉄（Ｆｅ）含有層を用いても、Ｎｉ含有層と同様の効果が得られる。
【００２６】
（中間層）
中間層１３は、Ｃｕを主成分として含有するものであり、電気接点用材料１においては任意の構成要素である。この中間層１３は、下地層１２と表層１４の間の密着性をより向上させるものである。
【００２７】
具体的に、中間層１３は、金属銅または銅合金の銅系材料で構成されている。銅合金としては、特に限定されないが、例えばＣｕ−Ｚｎ系などが挙げられる。
【００２８】
中間層１３の厚さとしては、特に限定されないが、例えば０．０１〜１．０μｍであることが好ましく、０．０３〜０．５μｍであることがより好ましい。なお、中間層１３の厚さの算出方法は後述する。
【００２９】
（表層）
表層１４は、銀（Ａｇ）および錫（Ｓｎ）を主成分として含有する母相に、Ｓｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物からなる析出物が多数存在するものである。なお、「銀（Ａｇ）および錫（Ｓｎ）を主成分として含有する」とは、表層１４に含まれる全金属元素に占める、銀の含有量が４０ａｔ％以上、かつ錫の含有量が１０ａｔ％以上であって、さらに銀および錫の各含有量が銀および錫の合計割合が５０ａｔ％以上であることをいう。なお、Ｘ線光電子分光により測定した金属元素の含有量は、Ｘ線光電子分光により検出された全元素に対する割合である。
【００３０】
また、「多数の析出物」は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したときに、例えば図２に示すような像が得られる。図２は、本発明の電気接点用材料を、表層（の表面）のＳＥＭ写真の一例を示したものである。
【００３１】
Ｓｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物は、Ａｇ４Ｓｎ（ζ−ＡｇＳｎ）を主成分とする相であることを意味する。ζ−ＡｇＳｎは、硬度が高いため、ζ−ＡｇＳｎを主成分とする金属間化合物からなる析出物が多数存在する表層（特に表面）を形成することにより、動摩擦係数を低下させることができる。また、ζ−ＡｇＳｎは、導電性に優れるため、接触抵抗を低くすることもできる。さらに、ζ−ＡｇＳｎは、加熱しても中間層１３や導電性基材１１に存在するＣｕがその内部に拡散しにくいため、Ｃｕが表層１４の表面まで拡散し、外気と接触して酸化することにより生じる導電性の低下を抑制することができる。
【００３２】
このような観点から、金属間化合物からなる析出物において、Ａｇの含有量は、特に限定されないが、７７．１５〜８８．２０ａｔ％であることが好ましい。
【００３３】
また、表層１４においては、上述したＳｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物の存在割合が５０％以上であることが好ましい。このような金属間化合物は、上述したとおり、動摩擦係数を低下させ、接触抵抗を低くし、加熱による導電性の低下を抑制するものであるから、この金属間化合物の存在割合が増加するにつれて、これらの性質もより増加する傾向がある。
【００３４】
表層１４は、表面に存在する析出物が粒状であることが好ましく、その平均粒径としては、０．０１〜１０μｍの範囲であることが好ましい。これにより、電気接点用材料１は、より動摩擦係数が低く、またより優れた曲げ加工性を示すものとなる。具体的に、矩形の視野範囲に、縦横一辺あたりにそれぞれ２０個以上（合計で４００個以上）の粒状析出物が入るように設定し、この状態で対角線を引き、引いた対角線が通過する粒状析出物の数を測定し、測定した粒状析出物の数で、対角線長さを割ることにより、粒状析出物の平均粒径を算出する。
【００３５】
表層１４の厚さとしては、特に限定されないが、例えば０．１〜１０．０μｍであることが好ましく、０．５〜７．０μｍであることがより好ましく、１．０〜５．０μｍであることがさらに好ましい。表層１４がこのような厚さを有することにより、より優れた導電性を有し、また、優れた曲げ加工性を示すものとなる。
【００３６】
以上のように構成した電気接点用材料１は、高電圧大電流を印加した場合であっても、十分な耐性レベルをもつ低い接触抵抗値を有するとともに、動摩擦係数も低い。そして、このような電気接点用材料は、コネクタ端子に用いることができる。このようなコネクタ端子は表面の動摩擦係数が低く、挿入力が低いものであるから、車両などの組み立て性を向上させるコネクタに用いることができる。さらにこのようなコネクタは、各種電子部品に用いることができる。なお、本発明では、導電性基材上に積層形成される各層の形成は、導電性基材の少なくとも片面に形成されていればよい。例えば、導電性基材上に積層形成される各層の形成は、コネクタの接続（嵌合）時に、相手側コネクタの端子に対して摺動接触して電気接続される電気接点部に設ければよく、導電性基材の片面または両面に形成することができる。
【００３７】
２．電気接点用材料の製造方法
本発明の電気接点用材料の製造方法は、上述した電気接点用材料を製造する方法であって、Ｃｕを主成分として含有する導電性基材の少なくとも片面側に、Ａｇを主成分として含有する層およびＳｎを主成分として含有する層を順不同で積層形成し、次いで、４５０〜９００℃の加熱温度で加熱する第１熱処理を施した後、前記第１熱処理の加熱温度よりも低い温度でかつ表層が２３１℃以上となるように加熱する第２熱処理を施すことを特徴とするものである。
【００３８】
導電性基材は、その少なくとも片面側に、Ｎｉを主成分として含有する下地層を積層形成したものを用いてもよく、Ｎｉを主成分として含有する下地層およびＣｕを主成分として含有する中間層をこの順で積層形成したものを用いてもよい。それぞれの場合において、下地層または中間層の上に、Ａｇを主成分として含有する層およびＳｎを主成分として含有する層を順不同で積層形成すればよい。
【００３９】
より具体的に電気接点用材料の製造方法について説明する。まず、導電性基材の少なくとも片面側に、任意で、めっきにより、Ｎｉを主成分として含有する下地層を積層形成するか、またはＮｉを主成分として含有する下地層およびＣｕを主成分として含有する中間層をこの順で積層形成する。その後、導電性基板上に直接、または、導電性基板上に形成した下地層または中間層を介して間接的に、めっきによりＡｇを主成分として含有する層およびＳｎを主成分として含有する層を順不同で積層形成する（すなわち、Ａｇを主成分として含有する層を形成した後、Ｓｎを主成分として含有する層を積層形成する場合と、Ｓｎを主成分として含有する層を形成した後、Ａｇを主成分として含有する層を積層形成する場合のいずれであってもよい）。次いで、４５０〜９００℃の加熱温度で加熱する第１熱処理を施した後、前記第１熱処理の加熱温度よりも低い温度でかつ表層が２３１℃（Ｓｎの融点）以上となるように加熱する第２熱処理を施す。その後、冷却して、電気接点用材料を得る。熱処理の際に、めっきにより形成されたＳｎを主成分として含有する層におけるＳｎおよびＡｇを主成分として含有する層におけるＡｇが、相互の層にそれぞれ拡散することで、銀（Ａｇ）および錫（Ｓｎ）を主成分として含有する母相に、Ｓｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物からなる析出物が多数存在する表層が得られる。
【００４０】
各層を形成するためのめっき法としては、特に限定されないが、例えば電解めっきや無電解めっきのような湿式めっき、蒸着やスパッタのような乾式めっき等を用いることができる。これらの中でも、湿式めっきを用いることが好ましく、電解めっきを用いることがより好ましい。この際、めっき条件としては、めっき方法や、めっき層の種類やその厚さ、その後の熱処理の温度や保持時間などに応じて適宜調整すればよい。
【００４１】
Ｓｎを主成分として含有する層の厚さに対する、Ａｇを主成分として含有する層の厚さの比（Ａｇ層／Ｓｎ層の厚さ比）としては、２．１〜７．０であることが好ましく、２．８〜５．０であることがより好ましい。このような比が２．１〜７．０であることにより、銀（Ａｇ）および錫（Ｓｎ）を主成分として含有する母相に、Ｓｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物からなる析出物が多数存在する表層が得られやすくなり、このような電気接点用材料は、接触抵抗および動摩擦係数が低く、優れたものとなる。
【００４２】
なお、Ａｇを主成分として含有する層およびＳｎを主成分として含有する層を順不同で別に積層形成するのではなく、ＡｇおよびＳｎを主成分として含有する層（例えば、Ａｇ−Ｓｎ共析層）を積層形成してもよいが、この場合、第１熱処理は必ずしも必須の構成要素ではなく、第２熱処理から開始してもよい。
【００４３】
第１熱処理は、加熱温度が、４５０〜９００℃であればよく、特に４７０〜７００℃であることが好ましい。このような温度で加熱して第１熱処理を施すことにより、Ｓｎを主成分として含有する層中のＳｎが溶融し、溶融したＳｎが、Ａｇを主成分として含有する層中を熱拡散してＡｇ−Ｓｎ合金が生成され、その結果、Ｓｎを主成分として含有する層と、Ａｇを主成分として含有する層から、Ａｇ−Ｓｎ合金層を形成することができる。
【００４４】
第１熱処理は、加熱時間が５秒以上３００秒以下であることが好ましく、特に５秒以上２００秒以下であることが好ましい。このように短時間で加熱することにより、ＳｎおよびＡｇ以外の金属が相互に拡散して導電性などを低下させる成分が生成することを防止することができる。
【００４５】
第１熱処理は、以上のように、高温、短時間で、上述のようにして得られた積層された基板全体に対して加熱を行うものである。このように高温、短時間で加熱を行う装置としては、誘導加熱装置などが挙げられる。
【００４６】
第１熱処理は、不活性ガス雰囲気下または還元ガス雰囲気下で行うことが好ましい。具体的に、不活性ガスとしては、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅなどを用いることができる。また、還元ガスとしては、Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４、Ｈ２＋ＣＯなどを用いることができる。不活性ガス雰囲気下または還元ガス雰囲気下で熱処理を施すことにより、各層の金属の酸化を防止することができる。
【００４７】
第２熱処理は、加熱温度が、上述した第１熱処理の加熱温度よりも低い温度であって、かつ２３１℃（錫の融点）以上であれば特に限定されないが、例えば２３１℃〜７００℃であることが好ましく、特に２５０℃〜４８０℃であることが好ましい。
【００４８】
第２熱処理は、加熱時間が５秒以上３００秒以下であることが好ましく、特に５秒以上２００秒以下であることが好ましい。
【００４９】
第２熱処理は、不活性ガス雰囲気下または還元ガス雰囲気下で行うことが好ましい。具体的に、不活性ガスとしては、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅなどを用いることができる。また、還元ガスとしては、Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４、Ｈ２＋ＣＯなどを用いることができる。不活性ガス雰囲気下または還元ガス雰囲気下で熱処理を施すことにより、各層の金属の酸化を防止することができる。
【００５０】
第２熱処理では、以上のように加熱を行うことにより、その表層に、Ｓｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物からなる析出物を析出させる。したがって、その第２熱処理による加熱は、少なくとも表層を加熱すればよく、例えばバーナーなどを用いて表層を加熱することができる。このように表層のみを加熱することにより、表層においてはＳｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物の析出を促進する一方、各層の金属が相互に拡散して、性能を低下させる成分が生成することをより防止することができる。
【００５１】
表層のみを加熱する場合、表面（表層の表面）の到達温度は、例えば２３１℃〜７００℃であることが好ましく、特に２５０℃〜４８０℃であることが好ましい。また、表層のみを加熱する場合、表面の到達温度と、裏面（導電性基材）の到達温度との差は、５０℃以上であることが好ましく、１００℃以上であることがより好ましい。
【実施例】
【００５２】
次に、本発明の効果をさらに明確にするために、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５３】
以下に示す製造方法Ａ〜Ｃのいずれかにより、実施例１〜２４の試料を作製した。また、以下に示す製造方法Ｄ〜Ｈのいずれかにより、比較例１〜６の試料を作製した。作製した試料について、その構造および特性について評価し、その製造条件とともに表１に示した。
【００５４】
（加熱前のＡｇ層、加熱前のＳｎ層、下地層および中間層の厚さの測定）
ＪＩＳ  Ｈ８５０１：１９９９の蛍光Ｘ線式試験方法にしたがい、作製した各試料の表面から蛍光Ｘ線分析を行い測定した。また、各層の厚さの確認のため、断面について画像解析法によっても厚さの測定を行った。画像解析法はＪＩＳ  Ｈ８５０１：１９９９の走査型電子顕微鏡試験方法にしたがい行った。
【００５５】
（Ｘ線光電子分光）
Ｘ線光電子分光分析は、アルバック・ファイ製ＸＰＳ測定装置５６００ＭＣを用い、以下の条件で行った。指定元素を銀、錫、銅、ニッケル、炭素、酸素とし、測定開始後５．２秒後（深さ０．２ｎｍ）における指定元素の合計を１００％として各元素の濃度を測定することで各元素の濃度分析を行った。また、表層におけるＳｎの含有量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である金属間化合物の存在割合は、１０ｍｍ×１０ｍｍの矩形内の任意の１９点を測定したとき、Ｓｎ量の平均値をＳｎ含有量とし、そのＳｎ量が１１．８０〜２２．８５ａｔ％である測定点の全測定点に対する割合を存在割合とした。
真空到達度１×１０−１０Ｔｏｒｒ（Ａｒガス導入時１×１０−８Ｔｏｒｒ）
Ｘ線：単色化Ａｌ−Ｋα
検出面積：５０μｍφ
出力：２００Ｗ
イオン線：イオン種Ａｒ＋加速電圧３ｋＶ
試料入射（試料と検出器とのなす角）：各４５°
スパッタリングレート：２．３ｎｍ／分（ＳｉＯ２換算）
【００５６】
（接触抵抗値の測定）
導電材（各試料）と、Ａｇ表面被覆張り出し加工材（表層に膜厚３μｍのＡｇ層を有する無酸素銅Ｃ１０２０、張り出し加工部の曲率半径が５ｍｍ）との間の接触抵抗を、四端子法により測定して求めた。ＤＣ電流源として株式会社ＴＦＦ  ケースレーインスツルメンツ社製  ６２２０型ＤＣ電流ソースを用い、電気抵抗の測定には電流測定器（同社製  ２１８２Ａ型ナノボルトメータ）を用いた。任意の５箇所における接触抵抗値を測定し、各々平均値（ｎ＝５）を算出し、以下の基準で評価した。
◎：１０ｍΩ未満
〇：１０ｍΩ以上２０ｍΩ未満
×：２０ｍΩ以上
【００５７】
（動摩擦係数の測定）
表面性測定機（新東科学株式会社製、ＴＹＰＥ：１４）を用い、各試料の表層を形成した表面を、Ａｇ表面被覆張り出し加工材（表層に膜厚３μｍのＡｇ層を有する無酸素銅Ｃ１０２０、張り出し加工部の曲率半径が５ｍｍ）に対し、移動速度１００ｍｍ／ｍｉｎ、摺動距離５ｍｍ、接触荷重を５Ｎで、導電材を１５回往復摺動させ、１５回目の摺動時の数値を動摩擦係数として測定し、以下の基準で評価した。
◎：０．５未満
〇：０．５以上０．８未満
×：０．８以上
【００５８】
（耐熱試験）
各試料を大気雰囲気下において１５０℃で１０００時間加熱した。加熱後、上記接触抵抗値の測定の方法にしたがい、加熱後の接触抵抗値を求めた。評価基準も同様とした。また、加熱後に測定した耐熱密着性は、ＪＩＳ  Ｈ  ８５０４：１９９９にしたがってテープ試験方法を行い、以下の基準で評価した。
◎：１５０℃で１０００時間加熱後の各試料についてテープ剥離試験を行い、表層等のめっきが剥がれなかった場合
×：１５０℃で１０００時間加熱後の各試料についてテープ剥離試験を行い、表層等のめっきが剥がれた場合
【００５９】
［実施例１〜８：製造方法Ａ］
無酸素銅Ｃ１０２０を電解脱脂、アルカリシアン銀浴にて銀めっき、硫酸錫浴にて錫めっきをこの順にそれぞれ所定の厚さとなるように施した。次いで、不活性ガスまたは還元ガス雰囲気下、設定温度４５０〜７００℃の熱処理炉中で、５〜１８０秒間第１熱処理を施した。その後、設定温度２５０〜４８０℃の熱処理炉中で５〜２００秒間熱処理して、第２熱処理を施して、前記銀めっきと前記錫めっきを合金化し、その後、冷却することで、表層としてのＡｇ−Ｓｎ合金層を形成した。
【００６０】
［実施例９〜１６：製造方法Ｂ］
無酸素銅Ｃ１０２０を電解脱脂、酸洗浄した後に、スルファミン酸浴によってニッケルめっき、硫酸錫浴にて錫めっき、アルカリシアン銀浴にて銀めっきをこの順にそれぞれ所定の厚さとなるように施した。次いで、不活性ガスまたは還元ガス雰囲気下、設定温度４５０〜７００℃の熱処理炉中で、５〜１８０秒間加熱した。その後、設定温度２５０〜４８０℃の熱処理炉中で５〜２００秒間熱処理して、第２熱処理を施して、前記銀めっきと前記錫めっきを合金化し、その後、冷却することで、表層としてのＡｇ−Ｓｎ合金層を形成した。
【００６１】
［実施例１７〜２４：製造方法Ｃ］
無酸素銅Ｃ１０２０を電解脱脂、酸洗浄した後に、スルファミン酸浴によってニッケルめっき、硫酸銅浴によって銅めっき、アルカリシアン銀浴にて銀めっき、硫酸錫浴にて錫めっきをこの順にそれぞれ所定の厚さとなるように施した。次いで、不活性ガスまたは還元ガス雰囲気下、設定温度３００〜７００℃の熱処理炉中で、５〜１８０秒間加熱した。その後、設定温度２５０〜４８０℃の熱処理炉中で５〜２００秒間熱処理して、第２熱処理を施して、前記銀めっきと前記錫めっきを合金化し、その後、冷却することで、表層としてのＡｇ−Ｓｎ合金層を形成した。
【００６２】
［比較例１：製造方法Ｄ］
無酸素銅Ｃ１０２０を電解脱脂、酸洗浄した後に、アルカリシアン銀浴にて銀めっき、硫酸錫浴にて錫めっきをこの順にそれぞれ所定の厚さとなるように施した。次いで、還元ガス雰囲気下、設定温度７００℃の熱処理炉中で、５秒間加熱した後、冷却した。第２熱処理を行っていない。
【００６３】
［比較例２：製造方法Ｅ］
無酸素銅Ｃ１０２０を電解脱脂、酸洗浄した後に、スルファミン酸浴によってニッケルめっき、アルカリシアン銀浴にて銀めっき、硫酸錫浴にて錫めっきをこの順にそれぞれ所定の厚さとなるように施した。次いで、還元ガス雰囲気下、設定温度６００℃の熱処理炉中で、２０秒間加熱した後、冷却した。第２熱処理を行っていない。
【００６４】
［比較例３：製造方法Ｆ］
無酸素銅Ｃ１０２０を電解脱脂、酸洗浄した後に、スルファミン酸浴によってニッケルめっき、硫酸錫浴にて錫めっきをこの順にそれぞれ所定の厚さとなるように施した後、還元ガス雰囲気下、設定温度５００℃の熱処理炉中で、１０秒間加熱した後、冷却したＡｇめっきは形成せず、また、第２熱処理を行っていない。
【００６５】
［比較例４：製造方法Ｇ］
無酸素銅Ｃ１０２０を電解脱脂、酸洗浄した後に、スルファミン酸浴によってニッケルめっき、硫酸銅浴によって銅めっき、アルカリシアン銀浴にて銀めっきをこの順にそれぞれ所定の厚さとなるように施した。Ｓｎめっきは形成せず、また、第１熱処理および第２熱処理も行っていない。
【００６６】
［比較例５〜６：製造方法Ｈ］
無酸素銅Ｃ１０２０を電解脱脂、酸洗浄した後に、スルファミン酸浴によってニッケルめっき、硫酸銅浴によって銅めっき、アルカリシアン銀浴にて銀めっき、硫酸錫浴にて錫めっきをこの順にそれぞれ所定の厚さとなるように施した後、不活性ガス雰囲気下、設定温度６００℃の低温にした熱処理炉中で、２０秒間または１００秒間加熱した後、冷却した。
【００６７】
【表１】
2020196910.tif 000003
【００６８】
上記表１から分かるように、実施例１〜２４の試料は、接触抵抗値および動摩擦係数が低く、しかも、熱処理における加熱後の耐熱密着性も優れていた。加えて、実施例１〜２４の試料は、加熱後の接触抵抗も、加熱前の接触抵抗と変わらず、低いままであった。
【００６９】
これに対し、その製造工程において第２熱処理を施さず、かつＸ線光電子分光により測定した、表層に存在する析出物のＳｎ含有量が適正範囲よりも多い比較例１および２の試料は、加熱後の接触抵抗が高く、耐熱密着性も劣っていた。
【００７０】
その製造工程において第２熱処理を施さず、かつＣｕ層（中間層）を備えず、錫（Ｓｎ）のみにより表層を形成した比較例３の試料は、加熱処理前後のいずれの接触抵抗も高く、耐熱密着性も劣っていた。
【００７１】
その製造工程において第１熱処理および第２熱処理を施さず、かつ銀（Ａｇ）のみにより表層を形成した比較例４の試料は、動摩擦係数が高く、耐熱密着性も劣っていた。
【００７２】
その製造工程において第２熱処理を施さず、かつＸ線光電子分光により測定した、表層に存在する析出物のＳｎ含有量が適正範囲よりも多い比較例５の試料は、加熱処理前後のいずれの接触抵抗も高く、耐熱密着性も劣っていた。
【００７３】
その製造工程において第２熱処理を施さず、かつＸ線光電子分光により測定した、表層に存在する析出物のＳｎ含有量が適正範囲よりも少ない比較例６の試料は、動摩擦係数が高く、耐熱密着性も劣っていた。
【符号の説明】
【００７４】
１  電気接点用材料
１１  導電性基材
１２  下地層
１３  中間層
１４  表層
【図１】
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【図２】
2020196910.tif 000005