(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅又は銅合金からなる基材と、前記基材上の一部または全部に設けられた白色系金属層と、前記白色系金属層上に設けられた油膜を有する金属部材であって、
前記白色系金属層の厚さは０．０１〜０．８０μｍであり、
前記白色系金属層の表面の算術平均粗さは０．６〜１．２μｍであり、
前記油膜の電気二重層容量が１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２であることを特徴とする金属部材。
【請求項２】
前記白色系金属層が、Ｓｎ層、Ｓｎ合金層、Ｎｉ層及びＮｉ合金層からなる群から選ばれる少なくとも１つの層である、請求項１に記載の金属部材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の金属部材から形成される端子であって、
他の端子と嵌合するコネクタ部と、電線と圧着接合する管状圧着部と、前記コネクタ部と前記管状圧着部とをつなぐトランジション部とを有し、
前記管状圧着部は一端が閉塞した閉塞管体に形成されていることを特徴とする端子。
【請求項４】
請求項３に記載の端子と、被覆電線とを圧着接合して形成した電線接続構造体。
【請求項５】
前記被覆電線の導体部がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる、請求項４に記載の電線接続構造体。
【請求項６】
銅又は銅合金からなる基材と、前記基材上の少なくとも溶接が施される部分に設けられた白色系金属層と、前記白色系金属層上に設けられた油膜を有する金属部材であって、前記白色系金属層の厚さは０．０１〜０．８０μｍであり、前記白色系金属層の表面の算術平均粗さは０．６〜１．２μｍであり、前記油膜の電気二重層容量が１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２である金属部材の板材を打ち抜く工程と、
プレス加工を行い、管状体を有する端子を形成する工程と、
前記管状体の突き合わせ部を溶接する工程と、
前記管状体の挿入口部と反対の端部の重ね合わせ部を溶接し、閉塞管状体の管状圧着部を形成する工程とをこの順で有することを特徴とする端子の製造方法。
【請求項７】
銅又は銅合金からなる基材と、前記基材上の少なくとも溶接が施される部分に設けられた白色系金属層を有する金属部材であって、前記白色系金属層の厚さは０．０１〜０．８０μｍであり、前記白色系金属層の表面の算術平均粗さは０．６〜１．２μｍである金属部材の板材を打ち抜く工程と、
プレス加工を行い、管状体を有する端子を形成する工程と、
溶接が施される部分に設けられた前記白色系金属層上に、電気二重層容量が１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２である油膜を設ける工程と、
前記管状体の突き合わせ部を溶接する工程と、
前記管状体の挿入口部と反対の端部の重ね合わせ部を溶接し、閉塞管状体の管状圧着部を形成する工程とをこの順で有することを特徴とする端子の製造方法。
【請求項８】
銅又は銅合金からなる基材と、前記基材上の少なくとも溶接が施される部分に設けられた白色系金属層を有する金属部材であって、前記白色系金属層の厚さは０．０１〜０．８０μｍであり、前記白色系金属層の表面の算術平均粗さは０．６〜１．２μｍである金属部材の板材を打ち抜く工程と、
プレス加工を行い、管状体を有する端子を形成しつつ、溶接が施される部分に設けられた前記白色系金属層上に、電気二重層容量が１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２である油膜を設ける工程と、
前記管状体の突き合わせ部を溶接する工程と、
前記管状体の挿入口部と反対の端部の重ね合わせ部を溶接し、閉塞管状体の管状圧着部を形成する工程とをこの順で有することを特徴とする端子の製造方法。
【請求項９】
前記白色系金属層が、Ｓｎ層、Ｓｎ合金層、Ｎｉ層及びＮｉ合金層からなる群から選ばれる少なくとも１つの層である、請求項６乃至８のいずれか１項に記載の端子の製造方法。
【請求項１０】
前記溶接がファイバレーザによる溶接である、請求項６乃至９のいずれか１項に記載の端子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅及び銅合金のレーザ溶接性を向上させた金属部材、それを用いてなる端子及び電線接続構造体、並びに端子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両分野において、燃費向上の観点から、自動車を構成する各種部品の軽量化が求められている。特に、自動車にて使用されるワイヤーハーネス（組電線）は、自動車内でエンジンに次ぐ重量を有する部品とされることから、軽量化を図るべく、当該ワイヤーハーネスに用いられる電線の導体（芯線）材料を、銅からアルミニウム、あるいはアルミニウム合金に変更することが進められている。アルミニウムまたはアルミニウム合金電線の先端部に接続される端子としては、通常、銅あるいは銅合金製の基材が使用される。よって、上記材料で形成される導体と端子の接続部分では、露出したアルミニウムが異種金属腐食を起こし、導体が欠損してしまう恐れがあるため、アルミニウム導体を外界から遮断するといった対策を講じる必要がある。【０００３】
そこで、圧着部全体を閉塞した管状体にし、この管状体で電線導体を覆う方法が検討されている。しかし、平面板材から閉塞した管状体を形成するのは容易ではない。平面板材をＣ字状に加工し、開放された端面同士を溶接して管状体とすることが考えられるが、端子の基材となる銅及び銅合金は、レーザ光波長域における光の吸収率が１０％未満である。すなわち、銅及び銅合金は、レーザ溶接性が悪いため、溶接によって閉塞した管状体を形成するのが容易ではなかった。レーザ光の出力を高くすればレーザ溶接することも可能ではあるが、ブローホールなどの溶接欠陥が発生しやすい。加えて、銅及び銅合金はそれ自体の導電率が高いため、レーザ溶接によって熱影響部（ＨＡＺ、Ｈｅａｔ−Ａｆｆｅｃｔｅｄ  Ｚｏｎｅ）が大きくなってしまい、溶接できたとしても、応力集中などによる加工割れが発生しやすい。【０００４】
特許文献１では、レーザ照射面（表面）に凹型の集光壁を作成することによって、レーザ光吸収率を高める方法が提案されている。また、特許文献２では、板材上へのＳｎめっきなどの処理によって銅製材のレーザ光吸収率を高める方法が提案されている。これは、バスバーを構成するそれぞれ銅合金製のパターン部に別体のタブ端子部を当てがい、予めタブ端子部の基材上へスズめっきなどの処理を施しておくことによって銅合金のレーザ光吸収率を高める方法である。しかし、これらの特許文献１と２には、レーザ光波長域における吸収率を改善するとともに、ＨＡＺを小さくすることは検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１４４７７４号公報
【特許文献２】特開平１０−３３４９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らの検討によって、特許文献１と２に記載された方法では、単純にレーザ溶接性を向上させることは可能であるが、熱の伝わりが良くなるために、同時にＨＡＺの領域は大きくなる問題があることがわかった。ＨＡＺの領域が大きいと応力集中などによる加工割れが発生しやすいため、特許文献１と２に記載された方法でレーザ溶接した場合には、材料特性が低いものであると言える。【０００７】
そこで、本発明は、銅及び銅合金のレーザ溶接性が向上され、かつ、ＨＡＺの領域が小さい金属部材、それを用いてなる端子、電線接続構造体、並びに端子の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上記課題に鑑み誠意検討を進めた結果、銅及び銅合金において、白色系金属めっきなどの処理を施し、その結果得られる白色系金属層の厚さと白色系金属層の表面の算術平均粗さＲａを適正に制御し、更に白色系金属層の表面に油膜を形成することによって、レーザ光波長域における吸収率を向上させ、かつ、ＨＡＺを小さくすることが可能となることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。【０００９】
すなわち、上記課題は以下の手段により解決される。
（１）銅又は銅合金からなる基材と、前記基材上の一部または全部に設けられた白色系金属層と、前記白色系金属層上に設けられた油膜を有する金属部材であって、前記白色系金属層の厚さは０．０１〜０．８０μｍであり、前記白色系金属層の表面の算術平均粗さは０．６〜１．２μｍであり、前記油膜の電気二重層容量が１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２であることを特徴とする金属部材。
（２）前記白色系金属層が、Ｓｎ層、Ｓｎ合金層、Ｎｉ層及びＮｉ合金層からなる群から選ばれる少なくとも１つの層である、（１）に記載の金属部材。
（３）（１）または（２）に記載の金属部材から形成される端子であって、他の端子と嵌合するコネクタ部と、電線と圧着接合する管状圧着部と、前記コネクタ部と前記管状圧着部とをつなぐトランジション部とを有し、前記管状圧着部は一端が閉塞した閉塞管体に形成されていることを特徴とする端子。
（４）（３）に記載の端子と、被覆電線とを圧着接合して形成した電線接続構造体。
（５）前記被覆電線の導体部がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる、（４）に記載の電線接続構造体。
（６）銅又は銅合金からなる基材と、前記基材上の少なくとも溶接が施される部分に設けられた白色系金属層と、前記白色系金属層上に設けられた油膜を有する金属部材であって、前記白色系金属層の厚さは０．０１〜０．８０μｍであり、前記白色系金属層の表面の算術平均粗さは０．６〜１．２μｍであり、前記油膜の電気二重層容量が１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２である金属部材の板材を打ち抜く工程と、プレス加工を行い、管状体を有する端子を形成する工程と、前記管状体の突き合わせ部を溶接する工程と、前記管状体の挿入口部と反対の端部の重ね合わせ部を溶接し、閉塞管状体の管状圧着部を形成する工程とをこの順で有することを特徴とする端子の製造方法。
（７）銅又は銅合金からなる基材と、前記基材上の少なくとも溶接が施される部分に設けられた白色系金属層を有する金属部材であって、前記白色系金属層の厚さは０．０１〜０．８０μｍであり、前記白色系金属層の表面の算術平均粗さは０．６〜１．２μｍである金属部材の板材を打ち抜く工程と、プレス加工を行い、管状体を有する端子を形成する工程と、溶接が施される部分に設けられた前記白色系金属層上に、電気二重層容量が１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２である油膜を設ける工程と、前記管状体の突き合わせ部を溶接する工程と、前記管状体の挿入口部と反対の端部の重ね合わせ部を溶接し、閉塞管状体の管状圧着部を形成する工程とをこの順で有することを特徴とする端子の製造方法。
（８）銅又は銅合金からなる基材と、前記基材上の少なくとも溶接が施される部分に設けられた白色系金属層を有する金属部材であって、前記白色系金属層の厚さは０．０１〜０．８０μｍであり、前記白色系金属層の表面の算術平均粗さは０．６〜１．２μｍである金属部材の板材を打ち抜く工程と、プレス加工を行い、管状体を有する端子を形成しつつ、溶接が施される部分に設けられた前記白色系金属層上に、電気二重層容量が１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２である油膜を設ける工程と、前記管状体の突き合わせ部を溶接する工程と、前記管状体の挿入口部と反対の端部の重ね合わせ部を溶接し、閉塞管状体の管状圧着部を形成する工程とをこの順で有することを特徴とする端子の製造方法。
（９）前記白色系金属層が、Ｓｎ層、Ｓｎ合金層、Ｎｉ層及びＮｉ合金層からなる群から選ばれる少なくとも１つの層である、（６）乃至（８）のいずれかに記載の端子の製造方法。
（１０）前記溶接がファイバレーザによる溶接である、（６）乃至（９）のいずれかに記載の端子の製造方法。【００１０】
ここで、算術平均粗さＲａとは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１で規定される粗さの１種である。これは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１が１９９４年に改訂される以前は、同様の規定内容で中心線平均粗さＲａと呼ばれていたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の金属部材は、銅または銅合金からなる基材上に、所定の厚さで、かつ、所定の粗さの白色系金属層を有し、さらにその表面に所定の電気二重層容量の油膜を有するため、この金属部材を用いて効率よくレーザ溶接を行うことができ、かつ、レーザ溶接後のＨＡＺを小さくすることができる。従って、レーザ溶接性に優れた金属部材を提供することができる。この金属部材は、特に端子に好適であり、延いてはこの端子からなる電線接続構造体に好適である。さらに、本発明の端子の製造方法は、レーザ溶接性に優れた金属部材を用いており、前記端子を得る方法として好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の金属部材の構成を概略的に示した断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）本発明の金属部材の他の構成を示した断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の金属部材同士を溶接する前を示した断面図であり、（ｂ）は本発明の金属部材同士を溶接した後を示した断面図である。
【図４】本発明の端子の一例を示した斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、図４の端子の製造方法を説明する平面図である。
【図６】図５（ｄ）におけるレーザ溶接工程を説明する斜視図である。
【図７】本発明の電線接続構造体の一例を示した斜視図である。
【図８】本発明の端子の変形例を示した斜視図である。
【図９】本発明の端子の他の変形例を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の金属部材１は、例えば図１に示す通り、銅又は銅合金からなる基材２と、この基材２上の一部または全部に設けられた白色系金属層３と、この白色系金属層上に設けられた油膜４とを有する。本発明の金属部材１は、この白色系金属層の厚さは０．０１〜０．８０μｍであり、白色系金属層の表面の算術平均粗さＲａは０．６〜１．２μｍであり、さらに、この油膜の電気二重層容量は１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２である。
【００１４】
（基材）
基材２は、銅（タフピッチ銅や無酸素銅など）または銅合金であり、好ましくは銅合金である。端子に用いられる銅合金の例としては、例えば、黄銅（例えば、ＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）のＣ２６００、Ｃ２６８０）、りん青銅（例えば、ＣＤＡのＣ５２１０）、コルソン系銅合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ−（Ｓｎ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃｒ）系銅合金）等が挙げられる。この内、強度と導電率、コストなどの総合的な観点からコルソン系銅合金が好ましい。コルソン系銅合金の例としては、これらに限定されるものではないが、例えば、古河電気工業株式会社製の銅合金ＦＡＳ−６８０やＦＡＳ−８２０（いずれも商品名）、三菱伸銅製の銅合金ＭＡＸ−３７５、ＭＡＸ２５１（いずれも商品名）などを用いることができる。また、ＣＤＡのＣ７０２５等を用いることもできる。
【００１５】
また、他の銅合金組成の例としては、例えば、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｃｒ系銅合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｒ系銅合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ系銅合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ−Ｎｉ系銅合金、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｓｎ−Ｐ系銅合金、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｐ系銅合金、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ系銅合金などを挙げることができる。ここで、以上に記載した必須元素以外に不可避不純物を含んでいても良いことは当然である。
【００１６】
基材２は、打ち抜きやプレス加工されるために、その厚さは、０．０８〜０．６４ｍｍが好ましい。
【００１７】
（白色系金属層）
白色系金属層３は、その色が白色もしくは白色に近い灰色（鈍色）からなり、若干の青色、赤色、銀色、またはその他の色等の色味を有していてもよい金属又はその合金からなる層をいう。白色系金属としては、スズ（Ｓｎ）、Ｓｎ合金、ニッケル（Ｎｉ）及びＮｉ合金からなる群から選ばれる少なくとも１つの金属又は合金が好ましい。この白色系金属層３は、銅又は銅合金からなる基材２上の一部または全部に、少なくとも１層設けられていればよい。２層以上の複数の層が設けられていてもよい。例えば、銅又は銅合金からなる基材２の上に、Ｓｎ層又はＮｉ層が１層のみ単一層として設けられていてもよい。あるいは、銅又は銅合金からなる基材２の上に、中間層として例えばＮｉ層又はＮｉ合金層が設けられ、その中間層上にＳｎ層が１層設けられていてもよい。なお、本発明において、中間層は、前記白色系金属以外の金属又は合金から形成されていてもよく、白色系金属から形成されていてもよい。もしこの中間層が、前記白色系金属から形成される場合には、本発明の白色系金属層として規定する表面の算術平均粗さＲａを必ずしも満たさなくてもよい。つまり、最も外側に位置する白色系金属層の表面の算術平均粗さＲａが重要である。中間層の厚さと表面の算術平均粗さには特に制限はなく、金属部材のレーザ溶接性を阻害しない範囲内で適宜設定することができる。
【００１８】
白色系金属層３の厚さは０．０１〜１．００μｍであり、０．１０〜０．８０μｍであることが好ましく、０．１０〜０．４０μｍであることがさらに好ましい。白色系金属層３の厚さは蛍光Ｘ線膜厚計によって測定される。この白色系金属層３表面の算術平均粗さＲａは０．５μｍ以上が好ましく、０．６〜１．２μｍであることがより好ましい。白色系金属層３の厚さと表面の算術平均粗さＲａとを前記所定の範囲内とすることによって、レーザ溶接時にレーザ光の吸収性が優れる。これにより、基材２に適切な入熱をすることができ、良好な溶接を行いやすくなる。結果、溶接後にブローホールの発生を抑制しかつＨＡＺの幅を小さくすることができる。
【００１９】
以下、本書において、このような「その厚さが０．０１〜１．００μｍであり、かつ、その表面の算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上である少なくとも１層の白色系金属層」を、単に「白色系金属層」ともいう。
【００２０】
この白色系金属層３の形成方法としては、特に制限はなく、例えば、スズやニッケルの電気めっき処理の他、無電解めっき法、溶融めっき法、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、化学的気相成長法、等の種々の皮膜形成技術を用いることができる。この内、操作性やコストなどの観点から、めっき処理を施して白色系金属層３を設けることが好ましい。以下、白色系金属層３について、代表として、スズめっき層、スズ合金めっき層、ニッケルめっき層、ニッケル合金めっき層を例に説明する。
【００２１】
本発明では、少なくともレーザ照射する側の銅もしくは銅合金の表面のレーザ照射がなされる領域に、近赤外線波長領域において銅や銅合金よりも光を吸収しやすい白色系金属層３を配設する。そして、この白色系金属層３は、その形成を後述の所定の条件下で行うことによって、表面をレーザ光吸収性が高い所定の粗い状態に制御した白色系金属層とすることができる。スズ合金の例としては、スズ−コバルト、スズ−パラジウム、スズ−銅、スズ−ビスマス、スズ−銀等が挙げられる。ニッケル合金の例としては、ニッケル−亜鉛、ニッケル−スズ、ニッケル−リン等が挙げられる。
【００２２】
ここで、基材２に白色系金属層３を設けると、スズやニッケルなどの白色系金属はレーザ光の波長領域に対するレーザ光吸収率が銅または銅合金に比べて高い（レーザ光反射率が低い）ため、溶接性が向上する。その作用としては、次のように考えられる。まず白色系金属層を構成する金属、例えばスズやニッケルがレーザ光のエネルギーによって溶融する。ついで、溶融したスズやニッケルから熱エネルギーが伝播してその直下の基材２を構成する銅または銅合金が溶融する。レーザ光照射後には前記溶融した金属銅が金属スズや金属ニッケルとともに凝固し、接合が完了する。白色系金属層を構成する金属や合金は、レーザ照射によるレーザ溶接後には溶融され、溶接部（後述の図４などの符号５０）において基材２を構成する銅または銅合金の中に取り込まれている。これは、溶接前にスズ層またはニッケル層などとして存在していたスズ又はニッケルが、溶接により、凝固組織内に取り込まれ、基材２の銅母相内に固溶した状態であるか、および／または、Ｃｕ−Ｓｎ金属間化合物やＣｕ−Ｎｉ金属間化合物として銅母相内／外に晶出した状態である。なお、溶接部の外側までスズやニッケルが付着していても良く、この場合は、スズやニッケルの一部は基材２中に取り込まれずに溶接後にも基材２の表面に残留する。
【００２３】
以下、この白色系金属層３の電気めっきによる層形成について説明する。表面に白色系金属層３を形成するためには、表面を粗化させるために、めっき条件の設定において、電流密度をやけめっきにならない範囲で高電流密度にすることが好ましい。電流密度は、めっき浴条件などにもよるが、例えば、本実施例記載のＳｎめっき浴の場合、５〜１０Ａ／ｄｍ２であり、Ｎｉめっき浴の場合２０〜３０Ａ／ｄｍ２である。また、活量を上げることでさらに高電流密度にできる。例としては、めっき浴の攪拌速度を上げる方法などが挙げられる。実験室での実験においては、手段の関係上、電流密度と攪拌条件を同時に調整することが好適である。
【００２４】
（油膜）
油膜４は、白色系金属層３上に設けられる。白色系金属層３上に油が存在していることで、レーザ溶接時にレーザ光の吸収がさらに高くなる。よって、効率的にレーザ溶接を行うことができる。なお、この油膜４の電気二重層容量は、１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２とすると、効率的なレーザ溶接に寄与する。この範囲よりも電気二重層容量が小さいと、基材２や白色系金属層３の溶接性向上に寄与しづらく、ＨＡＺ幅が大きくなって好ましくない。この範囲よりも電気二重層容量が大きいと、溶接の熱によって燃焼する油膜の量が多くなり、溶接欠陥を引き起こしたり、スス等の外観不良の原因となりやすい。油膜４の電気二重層容量は、より好ましくは、２．０〜６．０μＦ／ｃｍ２である。
【００２５】
電気二重層容量は、電気二重層容量測定によって測定する。金属部材１を電解質水溶液中に浸漬させると、金属部分（基材２及び白色系金属層３）と水溶液の間の油膜４を誘電体とみなしたコンデンサー構造となる。よって、通電させて電位を測ることで、電気二重層容量を測定することができる。
【００２６】
油膜４の電気二重層容量は、油膜を構成する有機化合物の種類や、その他の成分との混合状態によるものである。しかし、電気二重層容量の調整は、油膜の厚さによっても調整することができる。一般的に、電気二重層容量Ｃと油膜厚さｄには、１／Ｃ＝Ａ×ｄ＋Ｂ（ＡとＢは定数）の関係がある。従って、油膜厚さｄを調整すれば電気二重層容量を調整することができる。なお、油膜４の油の種類や、基材２および白色系金属層３の条件（それぞれの厚さや表面状態）によって、上記の式の定数ＡとＢは変化するものである。
【００２７】
油膜４を形成する油の例としては、例えば金属加工油（プレス油、圧延油、切削油）、特に、不水溶性金属塑性加工用潤滑剤（例えば日本工作油株式会社製Ｇ−６３１６Ｆなど）が望ましい。油膜４は、白色系金属層３上に油を引くことで設けても良いし、端子等の形状に打ち抜く際のプレス加工時のプレス油を、プレス加工後に除去せずに残すことで設けても良い。通常、圧延加工やプレス加工後には、該加工で得られた製品の表面を脱脂処理してこれらの油を除去している。本発明では、この油の除去処理をせずに、そのまま残しておくことで、レーザ溶接性の向上に利用することもできる。当然、プレス加工後に洗浄し、再度必要な油膜を設けてもよい。また、複数種の油を混ぜたものを用いても良い。
【００２８】
本発明で油膜４が設けられている表面は、白色系金属層３に限られなくてもよい。白色系金属層３は基材２の一部に設けられたものであっても良いので、この場合は、少なくとも白色系金属層３上に油膜４が設けられていればよい。逆に言えば、基材２上に油膜４が設けられても良い。この様子を図２（ａ）及び（ｂ）に示す。図２（ａ）の金属部材１は、銅又は銅合金からなる基材２と、この基材２上の一部に設けられた白色系金属層３と、この白色系金属層３上に設けられた油膜４とからなる。また、図２（ｂ）の金属部材１は、銅又は銅合金からなる基材２と、この基材２上の一部に設けられた２箇所の白色系金属層３と、基材２及び白色系金属層３上に設けられた油膜４とからなる。これらの場合、白色系金属層３上の油膜４の電気二重層容量が、１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２となれば良い。このような態様であっても、本発明の所定の白色系金属層３と油膜４を有する部分は、溶接性が良好となる。
【００２９】
なお、油膜４は、金属部材の溶接後には、除去されても良い。すなわち、本発明の金属部材１としては油膜４は必須であるが、この金属部材１を溶接し、加工形成した後の最終的な製品状態（電気電子部品など）においては、必ずしも白色系金属層３上に油膜４が残存している必要はない。最終的な製品状態においては、油膜４が所定の電気二重層容量を有していなくてもよい。
【００３０】
（金属部材の溶接）
図３（ａ）は、金属部材１同士の溶接前の様子を示した断面図である。この溶接では、溶接される２つの金属部材１同士を所定間隔Ｄ１だけ開けて設置し、間隔Ｄ１の略中心位置に溶接レーザＬを照射することで溶接を行う。このような溶接を突合せ溶接という。間隔Ｄ１は、溶接方法によって変わるが、溶接後の体積減少を避けるために狭い方が好ましい。通常１．０ｍｍ以下に設定される。図中のＦＬは、レーザ溶接器具の例としてファイバレーザ装置を示している。このファイバレーザ装置ＦＬからレーザ光Ｌが照射され、金属部材１同士が溶接される。金属部材１の溶接される部分、すなわちレーザ光が照射される部分の近傍には、少なくとも本発明の所定の白色系金属層３と油膜４が形成されている。これら所定の白色系金属層３と油膜４によって、従来は困難であった銅または銅合金からなる基材２を良好に溶接することができる。
【００３１】
図３（ｂ）は、図３（ａ）で示した金属部材１同士を溶接した後の断面図を示している。金属部材１同士を溶接すると、レーザ光が照射された部分の近傍に溶接部５が形成される。溶接部５は、主に基材２と白色系金属層３の金属成分が溶けて混合した合金となっている。溶接部５は、急冷による凝固組織であり、内部に油膜４由来の有機物、酸化物等が含まれる場合もある。溶接部５の幅Ｄ２は、間隔Ｄ１よりも通常大きくなる。また、溶接では、間隔Ｄ１の空間部分を補うように基材２と白色系金属層３の金属が使われるため、溶接後は、レーザ溶接光が当てられた位置を中心に金属部材の厚さが減少することが多い。ただし、金属部材を突き合わせて溶接する際に、突き合わせする方向に荷重をかけて溶接をすると、金属部材の厚さが保たれることもある。図３（ｂ）は、金属部材の厚さが減少する場合の概略図である。
【００３２】
また、溶接部５と隣接する基材２の一部に、熱影響部（ＨＡＺ）６が形成される。熱影響部は、溶接時に溶解はしなかったものの、熱を受けることで通常の基材２の金属組織とは異なる組織となっている部分をいう。より具体的には、本願においては、通常の基材２の硬さに対して８０％以下となっている部分を指す。すなわち、基材２の硬さを測定しておき、この硬さの値の８０％以下となる部分を熱影響部（ＨＡＺ）６として定義する。なお、基材２の硬さの値の８０％を超える部分については、熱の影響を受けているものの、基材２とほぼ同等の組織として熱影響部（ＨＡＺ）には含めない。また、本願でＨＡＺの幅と言う場合は、特定の断面において、基材２の厚さに対して垂直な方向の長さを測定したものとする。ＨＡＺの幅は、レーザ光を中心にした広がりの程度を表すものである。よって、ＨＡＺの幅とは、図３（ｂ）において溶接部５の片側の熱影響部（ＨＡＺ）６の幅であるＤ３ともう一方の熱影響部（ＨＡＺ）６の幅Ｄ４の平均値で評価する。通常、Ｄ３とＤ４の値に大きな差は生じない。基材の硬さや熱影響部（ＨＡＺ）の硬さは、公知の手段で測定することができる。ただし基材２の断面は測定領域が狭いので、ナノインデンターを用いるのが良い。
【００３３】
なお、金属部材同士の溶接は、近赤外線レーザ光を用いている。近赤外線レーザ光は、発振波長が０．７〜２．５μｍであり、好ましくは１．０〜２．０μｍの発振波長のレーザ光を用いる。このようなレーザ光としては、イットリビウム（Ｙｔ）ドープガラスファイバレーザ光（発振波長１０８４ｎｍ）、エルビウム（Ｅｒ）ドープガラスファイバレーザ光（発振波長１５５０ｎｍ）等がある。
【００３４】
溶接には、近赤外レーザ光を連続発振するファイバレーザ装置を用いるが、これとは異なるレーザ装置を用いても良い。例えば、連続発振するＹＡＧレーザ光発振装置、ガラスレーザ光発振装置等やパルス発振するレーザ光発振装置等が挙げられる。この内、拡がり角の狭さ、レーザ光のビーム径の細さ、レーザ連続発振の安定性等から、ファイバレーザ発振器を用いることが好ましい。
【００３５】
以上述べたように、本発明の金属部材１は、銅または銅合金からなる基材２の上に形成された所定の厚さで、かつ、所定の粗さの白色系金属層３と、この白色系金属層３上に形成された所定の電気二重層容量の油膜４を有するため、レーザ溶接性に優れる。従来困難とされていた銅のレーザ溶接性を向上させることができるため、銅や銅合金からなる基材に溶接を交えることで、従来よりも複雑な形状の製品を製造することができるようになる。また、本発明の金属部材１では、レーザ溶接後のＨＡＺを小さくすることができる。そのため、応力集中などによる加工割れを防止することができる。
【００３６】
（管状圧着部を有する端子）
本発明の金属部材を用いた端子の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に示す実施形態は一例であり、本発明の技術範囲に属するものであれば、種々の実施形態をとり得る。
【００３７】
図４は本発明の金属部材からなる端子１０を示している。この端子１０は、雌型端子のコネクタ部２０と、電線が挿入された後、圧着によって電線と端子１０とを接続する管状圧着部３０を有し、これらのコネクタ部２０と管状圧着部３０とを連結するトランジション部４０を有する。さらに、端子１０は管状圧着部３０に溶接部５０（図中、破線で示した領域）を有する。この端子１０は、本発明の金属部材の平面板材から作製されている。
【００３８】
コネクタ部２０は、例えば雄型端子等の挿入タブの挿入を許容するボックス部である。本発明において、このコネクタ部２０の細部の形状は特に限定されない。すなわち、本発明の端子の他の実施形態ではボックス部でなくてもよく、例えば、前記ボックス部に替えて雄型端子の挿入タブであっても良い。また他の形態に係る端子の端部であっても良い。本明細書では、本発明の端子を説明するために便宜的に雌型端子の例を示している。どのような接続端部を有する端子であっても、トランジション部４０を介し管状圧着部３０を有していれば良い。
【００３９】
管状圧着部３０は、端子１０と電線（図示せず）とを圧着接合する部位である。管状圧着部３０の一端は、電線を挿入することができる挿入口部３１であり、他端はトランジション部４０に接続されている。管状圧着部３０は、トランジション部４０側が封止部３６によって封止されていることで、閉塞管状体となっている。つまり、管状圧着部３０は、挿入口部３１以外が閉塞された管状体となっている。この封止部３６によって、トランジション部４０側から水分等が浸入するのを防止する。管状圧着部３０の管の内径は、挿入口部３１から封止部３６に向けて、連続状あるいは階段状に縮径している。管状圧着部３０は管状体であればよいので、必ずしも長手方向に垂直な断面が円形である必要はなく、場合によっては楕円形や矩形、その他の形状であっても良い。
【００４０】
管状圧着部３０では、管状圧着部を構成する金属部材と電線とが電気的・機械的に圧着接合される。特に、電気的な接合は、金属部材および電線導体部が強加工される（かしめられる）ことで接合が行われる。また、管状圧着部３０は、電線の絶縁被覆部の一部も同時にかしめられることで、電線の絶縁被覆部とも密着する。特に挿入口部３１において、管状圧着部３０の金属部材と電線被覆部との間から水分等が浸入しないように、隙間なく密着するのが好ましい。
【００４１】
管状圧着部３０の管の内側には、電線係止溝（図示せず）を有していても良い。電線の導体にアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いる場合、その表面は酸化被膜に覆われている。そこで、このような溝を設けることで、溝の山によって接圧を大きくすることができ、機械的・電気的接続の信頼性が向上する。
【００４２】
管状圧着部３０は、本発明の金属部材の平面板材を加工することで形成される。より具体的には、本発明の金属部材の板材を端子の展開図状に打ち抜き、立体的にプレス加工することで、断面が略Ｃ字型となる管状体が形成される。そして、この管状体の開放部分（突き合わせ部）が溶接される。溶接は管状体の長手方向（図４のＹ方向）に行われるので、その長手方向と略同一の方向に溶接部５０が形成されながら管状圧着部が形成される。また、管状圧着部を形成する溶接の後、トランジション部側の管状圧着部の端部も幅方向（図４のＸ方向）に溶接を行い、溶接部５０’の形成によって封止部３６を設ける。なお、この封止部３６は、管状圧着部３０の対向する２つの管壁（通常は上下の管壁）を潰して重ね合わせた上で、重ね合わせた上から溶接をすることで封止するものである。
【００４３】
ここで、溶接部５０は、本発明の金属部材の白色系金属層及び油膜が形成された部分を溶接することで形成されている。溶接後は、溶接レーザ光が照射されて溶解した領域に存在していた白色系金属層や油膜は表面から消失している。一方で、レーザ光が照射されて溶解していない領域に存在していた白色系金属層は残留する。レーザ光が照射されて溶解していない領域にあった油膜は、溶接の熱によって全体にわたり消失することもあるし、一部分で残留することもある。消失した白色系金属層を構成していた例えばスズやニッケル等は溶接部５０に溶融されて取り込まれ、また熱影響部に取り込まれるか分散していることもある。スズやニッケルの分散状態は、レーザ溶接の条件等によって一概に言えないが、例えば、凝固組織内に取り込まれて銅の母相内に固溶した状態及び／又は銅とスズの金属間化合物や銅とニッケルの金属間化合物として晶出した状態などが考えられる。
【００４４】
なお、トランジション部４０は、コネクタ部１０と管状圧着部３０の橋渡しとなる部分である。立体的に形成されていても、平面的に形成されていても良い。端子長方向の折り曲げに対する械的強度の観点からは、長手方向の断面２次モーメントが大きくなるように設計すると良い。
【００４５】
（端子の製造方法）
図５（ａ）〜（ｄ）は、図４の端子の製造方法の一例を説明する平面図である。なお、図５は金属部材１の板材７０から端子が製造される様子を板材７０のＺ方向（板面に対して垂直な方向）から見た図である。
【００４６】
先ず、銅合金からなる基材を有する金属部材１の板材７０を用意する。例えば板厚０．２５ｍｍのコルソン系銅合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金）を基材として、この基材上の全面に所定の白色系金属層としてスズ層をめっきで設ける。さらに、この白色系金属層上の全面に所定の油膜を設けて金属部材の板材７０とする。
【００４７】
この板材７０を、プレス加工（１次プレス）にて、複数の端子が平面展開した状態となるように、繰り返し形状で打ち抜く。本プレス加工では、各被処理体を片端で支持するいわゆる片持ち型の被処理体が作製され、送り穴７１ｂが等間隔で形成されたキャリア部７１ａに、コネクタ部用板状体７２と、トランジション部用板状体７３と、管状圧着部用板状体７４が一体で形成されている（図５（ｂ））。このとき、それぞれの端子の原板は、Ｘ方向に関して所定ピッチで配列されており、後に形成される管状圧着部の長手方向がＹ方向となるように打ち抜かれる。
【００４８】
次に、それぞれの端子の原板に曲げ加工を施して（２次プレス）、コネクタ部７５と、トランジション部７６と、管状圧着部とするための圧着部用管状体７７とを形成する。このとき、圧着部用管状体７７の長手方向に垂直な断面は、隙間がごく微小な略Ｃ字型となっている。この隙間を介した金属部材の端面同士を突き合わせ部７８と呼ぶ（図５（ｃ））。この突き合わせ部７８は、Ｙ方向に伸びている。また、圧着部用管状体７７のトランジション部側の端部は、管状体の内壁がＺ方向で接するようにして、重ね合わせ部（図示せず）を設ける。
【００４９】
その後、圧着部用管状体７７の上方から例えばレーザ光を照射して、突き合わせ部７８に沿って図中の矢印Ａ方向に掃引することで、当該部分にレーザ溶接を施す（図５（ｄ））。これにより突き合わせ部７８が溶接される。さらに、重ね合わせ部を図中の矢印Ｂ方向に掃引することで、圧着部用管状体７７のトランジション部７６側の端部を溶接して封止する。これらの溶接により、電線の挿入口以外が閉塞した閉塞管状体の管状圧着部７９が形成される。なお、いずれの溶接でも溶接痕として溶接部（帯状の溶接部であり、溶接ビードともいう）が形成される。図中の一点鎖線は、突き合わせ部７８を溶接した溶接部であり、破線は、重ね合わせ部を溶接した溶接部である。溶接は、後述するようにファイバレーザを用いて実行されるのが好ましい。レーザ溶接機は、溶接中の焦点位置を立体的に調整可能なものを用いることで、管状体の縮径部などを立体的に溶接することができる。
【００５０】
図６は、図５（ｄ）におけるレーザ溶接工程を説明する斜視図である。図６に示すように、例えば赤外線の波長１０８４ｎｍ±５ｎｍのレーザ光を発振するファイバレーザ溶接装置ＦＬが使用され、レーザ出力１００〜５００Ｗ、掃引速度９０〜１８０ｍｍ／ｓｅｃ、スポット径約２０μｍにて、圧着部用管状体７７の突き合わせ部７８が溶接される。レーザＬが突き合わせ部７８に沿って照射されることで、突き合わせ部７８と略同一位置に溶接部５１が形成される。より具体的には、ファイバレーザ溶接装置ＦＬから発せられたレーザ光Ｌが照射され、レーザ光のエネルギーが熱に変換されることによって、まず突き合わせ部７８上の油膜の一部が燃焼しながら熱を伝え白色系金属層が溶融し、次いで、溶融熱エネルギーを伝播して突き合わせ部７８を構成している基材自体を溶融する。その後、急速に冷却することで、溶接部５１が設けられる。ただし、突き合わせ部７８の端面同士の隙間の間隔と、溶接部５１の幅は必ずしも一致するものではない。
【００５１】
通常、銅合金は発振波長が近赤外線領域のレーザ光の吸収効率が悪いため、溶接幅を細くできなかったり、熱影響部（ＨＡＺ）の幅を狭くできなかったりする場合がある。また、銅合金はレーザ溶接により溶接部とその近傍の機械特性が低下することがある。そこで、基材の溶接する部分上に対して所定の白色系金属層および油膜を形成すること、及びファイバレーザ光のようなエネルギー密度が高いレーザ光を用いることで、上記課題が克服される。
【００５２】
白色系金属層の表面（白色系金属層を構成する、例えば、Ｓｎ層又はＮｉ層の表面）は、近赤外線レーザ光の反射が銅合金表面よりも少ないため、近赤外線レーザ光の吸収性が良い。分光光度測定法による近赤外光の反射率測定では、例えば、所定の粗い算術平均粗さを有するＳｎ層表面は反射率が６０〜８０％程度であり、反射率が９０％以上である銅合金表面よりも低くなっている。このように近赤外レーザ光の吸収性が高い白色系金属層を形成した領域に近赤外レーザ光が照射されると、融点の低い例えばＳｎ層などの白色系金属層が速やかに溶融して溶融池を形成し、これによりレーザ光の吸収がさらに高まる。この溶融池領域がレーザ光を吸収して突き合わせ部７８を溶融していくことで当該突き合わせ部の溶接が進行する。
【００５３】
なお、ファイバレーザ光Ｌのエネルギーがあまりに高いと、又はエネルギー密度が低いと、熱影響部（ＨＡＺ）が必要以上に広範囲で形成されてしまい、極端な場合には管状圧着部３０の基材全体が軟化してしまう。したがって、ファイバレーザ光Ｌは１００〜５００Ｗの出力で溶接するのが好ましい。また、掃引速度を調整することによって、溶接部５０を適切な範囲に設ける。
【００５４】
また、管状圧着部を形成した溶接の後、管状圧着部のトランジション部７６側の端部（挿入口部と反対側の端部）の重ね合わせ部を溶接によって封止する。この封止は端子長手方向に対して垂直な方向に行われる。この溶接は、金属部材が折り重なった部分を、折り重なった部分の上から溶接するものである。この封止によって、管状圧着部のトランジション部側の端部は閉塞される。
【００５５】
以上のように、本発明の端子の製造方法は、金属部材の板材を端子の展開図形状に打ち抜く工程と、プレス加工を行い管状体を有する端子を形成する工程と、管状体の突き合わせ部を溶接する工程と、管状体の挿入口部と反対の端部の重ね合わせ部を溶接して閉塞管状体の管状圧着部を形成する工程とを有する。ただし、これ以外にも以下に記す方法等によって端子を製造してもよい。
【００５６】
例えば、基材と白色系金属層のみからなる金属部材の板材を金属部材の板材を端子の展開図形状に打ち抜く工程と、プレス加工を行い管状体を有する端子を形成する工程と、溶接が施される部分に設けられた白色系金属層上に油膜を設ける工程と、管状体の突き合わせ部を溶接する工程と、管状圧着部の挿入口部と反対の端部の重ね合わせ部を溶接し、閉塞管状体の管状圧着部を形成する工程とをこの順で有する製造方法であってもよい。
【００５７】
この製造方法では、金属部材の溶接の直前に、少なくともレーザ光が照射される部位に所定の油膜を設ける。このように製造を行うことで、油膜を必要最低限の箇所に設けるようにしてもよい。
【００５８】
また、他の例では、基材と白色系金属層のみからなる金属部材の板材を金属部材の板材を端子の展開図形状に打ち抜く工程と、プレス加工を行い管状体を有する端子を形成しながら、溶接が施される部分に設けられた白色系金属層上に油膜を設ける工程と、管状体の突き合わせ部を溶接する工程と、管状圧着部の挿入口部と反対の端部の重ね合わせ部を溶接し、閉塞管状体の管状圧着部を形成する工程とをこの順で有する製造方法であってもよい。
【００５９】
この製造方法では、基材と白色系金属層のみからなる金属部材のプレス加工をしながら、少なくともレーザ光が照射される部位に所定の油膜を設ける。このように製造を行うことで、工程を簡略化し、油膜を必要最低限の箇所に設けるようにしてもよい。
【００６０】
（電線接続構造体）
図７に本発明の電線接続構造体１００を示す。電線接続構造体１００は、本発明の端子１０と、電線６０とが圧着接合された構造を有している。電線接続構造体１００は、管状圧着部３０内に電線６０（電線導体部の一部および絶縁被覆部の一部）を挿入し、管状圧着部３０をかしめることで、電線６０が管状圧着部３０内に圧着接続されている。なお、電線６０は、絶縁被覆部６１と図示しない導体部とからなる。導体部は、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金などからなっている。近年は、軽量化の観点からアルミニウム合金からなる導体部が用いられつつあるのは、既に述べたとおりである。絶縁被覆部は、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィンを主成分としたものや、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を主成分としたもの等を用いることができる。
【００６１】
管状圧着部３０では、導体が露出した電線端部を挿入口部３１に挿入した状態で管状圧着部３０を加締めることで、被覆圧着部３２、縮径部３３および導体圧着部３４が塑性変形して電線６０の絶縁被覆部の一部および導体部の一部と圧着され、これにより、管状圧着部３０と電線６０の導体部とが電気的に接続される。導体圧着部３４の一部には、強加工によって、凹部３５が形成されてもよい。このように一部が大変形するような強加工によって、電線６０の導体部はもとの素線の形状を保っていなくても良い。
【００６２】
このような電線接続構造体１００を一本または複数本用意し、電線接続構造体１００のコネクタ部をハウジングケース内に並べて設置することでワイヤハーネス（組電線）とすることができる。
【００６３】
例えば、図７では端子１０が電線６０と圧着された状態を示しているが、図８に示すように、電線と圧着される前の状態で、端子８０が管状圧着部に段差形状を有していてもよい。具体的には、管状圧着部８１は、トランジション部４０側が閉塞された管状部材であって、不図示の電線の絶縁被覆と圧着される被覆圧着部８３と、挿入口部８２側からトランジション部２０側に向かって縮径する縮径部８４と、電線３の導体と圧着される導体圧着部８５と、挿入口部８２側からトランジション部４０側に向かって更に縮径し、その端部が溶接により閉塞される縮径部８６とを有していてもよい。
【００６４】
このように管状圧着部８１が段差形状を有することで、電線端部の被覆を除去して当該端部を管状圧着部８１に挿入したとき、電線の絶縁被覆が縮径部８４で係止され、これにより被覆圧着部８３の直下に絶縁被覆が位置し、導体圧着部８５の直下に電線が位置する。したがって、電線端部の位置決めを容易に行うことができ、被覆圧着部８３と絶縁被覆との圧着、および導体圧着部８５と導体の圧着を確実に行うことが可能となり、良好な止水性および電気的接続を両立して、優れた密着性を実現することができる。
【００６５】
また、図４の端子では、コネクタ部２０がボックス型の雌型端子であるが、これに限らず、コネクタ部が雄型端子であってもよい。具体的には、図９で示すような端子９０であって、不図示の電線と圧着される管状圧着部９１と、該管状圧着部とトランジション部９２を介して一体的に設けられ、不図示の外部端子と電気的に接続されるコネクタ部９３とを備えていてもよい。このコネクタ部９３は、長尺状の接続部９３ａを有しており、当該接続部が外部端子である不図示の雌型端子に長手方向に沿って挿入されることで、雌型端子と電気的に接続される。
【実施例】
【００６６】
以下に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。【００６７】
（実施例１）
端子の基材として、古河電気工業株式会社製の銅合金ＦＡＳ−６８０（商品名）（条、厚さ０．２５ｍｍ、Ｈ材）を用いた。ＦＡＳ−６８０は、コルソン系（Ｎｉ−Ｓｉ系）の銅合金である。【００６８】
この基材に、市販のＳｎめっき浴、Ｎｉめっき浴を用いて、所定の高電流密度（Ｓｎめっき：５〜１０Ａ／ｄｍ２、Ｎｉめっき：２０〜３０Ａ／ｄｍ２）で、撹拌条件が５００ｒｐｍとなるようにして、スズめっき処理又はニッケルめっき処理を施した。このめっき処理によって、レーザ溶接を行う部分、つまり管展開部となる領域の表面に、白色系金属層としてスズめっき層又はニッケルめっき層（以下、「めっき層」と示す）を、表１に記載のとおりＳｎめっき層及びＮｉめっき層からなる白色系金属層の厚さ（以下、「めっき厚さ」と示す）と表面の算術平均粗さＲａを変えて設けた。白色系金属層の厚さと表面の算術平均粗さＲａとは、電流密度や撹拌条件などを変えることで変化させた。その後、表１に示す電気二重層容量を有した油膜（日本工作油株式会社製Ｇ−６３１６Ｆ）を全面に設けて、金属部材の板材とした。この金属部材の板材を、プレス加工によって打ち抜いて、端子の展開図形状が並んだ状態にした。【００６９】
その後、２次プレスによってコネクタ部、トランジション部、圧着部用管状体を有する端子の形状へと立体成形した。このとき、圧着部用管状体には、端面同士が突き合わされた突き合わせ部を設けた。続いて、その突き合わせ部に沿ってその両側に近赤外線レーザ光を照射するレーザ溶接で１０ｍｍの長さを貫通溶接することで接合し、管状圧着部を作製した。【００７０】
（比較例）
比較例の試料Ｎｏ．１〜３は、油膜を設けず、Ｓｎめっき層の厚さを０．００５μｍに変えた以外は実施例１の試料Ｎｏ．１〜３と同様にして管状圧着部を形成した。比較例の試料Ｎｏ．４〜５は、油膜を設けず、Ｓｎめっき層表面の算術平均粗さＲａを表１に記載の通りに変えた以外は実施例１の試料Ｎｏ．１３〜１８と同様にして管状圧着部を形成した。比較例の試料Ｎｏ．６〜８は、油膜を設けず、Ｓｎめっき層の厚さを２μｍに変えた以外は実施例１の試料Ｎｏ．１〜３と同様にして管状圧着部を形成した。比較例の試料Ｎｏ．９〜１１は、Ｓｎめっき層の厚さを０．００５μｍに変え、油膜の電気二重層容量を表１に記載の通りに変えた以外は実施例１の試料Ｎｏ．１〜３と同様にして管状圧着部を形成した。比較例の試料Ｎｏ．１２〜１３は、Ｓｎめっき層表面の算術平均粗さＲａを表１に記載の通りに変え、油膜の電気二重層容量を表１に記載の通りに変えた以外は実施例１の試料Ｎｏ．１３〜１８と同様にして管状圧着部を形成した。比較例の試料Ｎｏ．１４〜１６は、Ｓｎめっき層の厚さを２μｍに変え、油膜の電気二重層容量を表１に記載の通りに変えた以外は実施例１の試料Ｎｏ．１〜３と同様にして管状圧着部を形成した。比較例の試料Ｎｏ．１７〜１８は、油膜の電気二重層容量を表１に記載の通りに変えた以外は実施例１の試料Ｎｏ．１４と同様にして管状圧着部を形成した。【００７１】
実験条件は下記の通りである。
［Ｓｎめっき条件］
めっき液：ＳｎＳＯ４  ８０ｇ／ｌ、Ｈ２ＳＯ４  ８０ｇ／ｌ
めっき条件：電流密度  ５〜１０Ａ／ｄｍ２、温度  ３０℃
処理時間：電流密度を設定した後、望みのＳｎめっき層の厚さになるように調整した。【００７２】
［Ｎｉめっき条件］
めっき液：Ｎｉ（ＳＯ３ＮＨ２）２・４Ｈ２Ｏ  ５００ｇ／ｌ、ＮｉＣｌ２  ３０ｇ／ｌ、Ｈ３ＢＯ３  ３０ｇ／ｌ
めっき条件：電流密度  ２０〜３０Ａ／ｄｍ２、温度  ５０℃
処理時間：電流密度を設定した後、望みのＮｉめっき層の厚さになるように調整した。【００７３】
以上の条件の範囲内で、めっき層の表面の算術平均粗さＲａが変化するように電流密度を設定した後、処理時間を変化させて、所望の厚さ±１０％以内になっているサンプルを各厚さ水準で１０個ずつ作成した。なお、めっき層の厚さは、蛍光Ｘ線膜厚計によって、端部上の当該層の平均の厚さを測定した。【００７４】
レーザ溶接条件は下記の通りである。
（１）レーザ溶接装置：古河電気工業株式会社製シングルモードファイバレーザ  ＡＳＦ１Ｊ２２１（商品名）（５００Ｗ、ＣＷファイバレーザ）
レーザ光の光源：Ｙｂドープガラスファイバレーザ発振器
レーザ光発振波長：１０８４±５ｎｍ
レーザ光最大出力：５００Ｗ【００７５】
（２）レーザ光照射条件
レーザ光出力：４００Ｗ（連続発振）
レーザ光掃引速度：１３５ｍｍ／ｓｅｃ
レーザ光掃引距離：１０ｍｍ
全条件ジャストフォーカスでレーザ光照射（スポット径サイズ：２０μｍ）【００７６】
表１に記載の通り各種条件を変化させることで、各試料を得た。得られた試料について、レーザ溶接性を以下のように試験、評価した。レーザ溶接性をブローホール数とＨＡＺの幅で評価した。溶接欠陥の指標としてブローホール数を用いる。溶接後に生じたブローホール数が少なければ少ないほど溶接性に優れる。また、ＨＡＺの幅が狭いほど材料強度が低下している領域が狭くなることを意味するため、応力集中とその結果としての割れなどを起こしにくくなる。【００７７】
ブローホール数は、レーザ溶接後、レーザ溶接部の透過Ｘ線写真を撮影してその数を数えた。同条件で試作された１０サンプルのブローホール数を測定してその平均値を取り、一の位を有効数字として小数点以下を四捨五入した値を採用した。ブローホール数が１０個を超えると、溶接部表面の荒れの増加、溶接内部欠陥などが多くなるため、それを閾値として、生じたブローホールが、０〜１０個未満の場合を「◎（優）」、１０個以上２０個未満の場合を「○（良）」、２０個以上３０個未満の場合を「△（可）」、それ以上の場合を「×（劣）」と評価した。【００７８】
ＨＡＺの幅は、レーザ溶接後、長手方向に垂直な断面で溶接部の断面出しを行い、実測した。熱影響部（ＨＡＺ）は、基材の硬さの８０％以下である部分を指すので、予め基材の硬さの値を測定する。基材の硬さは１０点測定後の平均値とした。ＨＡＺの幅を測定するためには、まず、エッチングすることで溶接部と熱影響部（ＨＡＺ）の境界を明確にする。次に、基材の厚さを二等分する線を引き、溶接部と熱影響部（ＨＡＺ）の境界との交点をスタート地点として５μｍおきにナノインデンターを用いて硬さを測定していく。そして、先に測定してあった基材の硬さの値の８０％を超える値になる点まで測定を行う。スタート地点からその点までの距離を片側のＨＡＺの幅とした。このような測定を溶接部の両側の熱影響部（ＨＡＺ）で行い、平均値を取ることで本発明のＨＡＺの幅とした。このＨＡＺの幅が１００μｍを超えると、加工時に割れなどが生じやすくなるため、それを閾値として、生じたＨＡＺの幅が、８０μｍ以下の場合を「◎（優）」、８０μｍより大きく１００μｍ以下の場合を「○（良）」、１００μｍより大きい場合を「×（劣）」として評価した。【００７９】
結果を表１に示す。【００８０】
【表１】
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【００８１】
表１の結果から明らかなように、実施例の各試料では、いずれもレーザ溶接性が良好であった。特に、めっき厚さつまり白色系金属層の厚さが薄い方がＨＡＺの幅を小さくする効果に優れた結果となった。一方、比較例の試料Ｎｏ．１〜３およびＮｏ．９〜１１では、Ｓｎめっき層の厚さが０．００５μｍであり、ブローホールの個数が多いという結果となった。また、比較例の試料Ｎｏ．４およびＮｏ．１２では、Ｓｎめっき層表面の算術平均粗さＲａが０．２μｍであり、レーザ溶接性に劣る結果となった。また、比較例の試料Ｎｏ．５およびＮｏ．１３では、Ｓｎめっき層表面の算術平均粗さＲａが１．６μｍであり、ＨＡＺの幅が広いという結果となった。また、比較例の試料Ｎｏ．６〜８およびＮｏ．１４〜１６では、Ｓｎめっき層の厚さが２μｍであり、ＨＡＺの幅が広いという結果となった。特に、比較例の試料Ｎｏ．１〜８では、油膜を形成していないため、レーザ溶接性に劣ることが分かった。また、比較例のＮｏ．１７では、油膜の電気二重層容量が１０．０μＦ／ｃｍ２であり、ブローホールの個数が多いという結果となった。また、比較例のＮｏ．１８では、油膜の電気二重層容量が１．４μＦ／ｃｍ２であり、ＨＡＺの幅が広いという結果となった。以上より、白色系金属層の厚さが０．０１〜０．８０μｍ、白色系金属層の表面の算術平均粗さが０．６〜１．２μｍ、油膜の電気二重層容量が１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２であることにより、本発明の金属部材はレーザ溶接性に優れる。【００８２】
また、銅合金（ＦＡＳ−６８０）の代わりに古河電気工業株式会社製の銅合金ＦＡＳ−８２０（商品名）、三菱伸銅製の銅合金ＭＡＸ２５１及びＭＡＸ−３７５（いずれも商品名）を用いても、実施例と同様の結果が得られる。
【符号の説明】
【００８３】
１  金属部材
２  基材
３  白色系金属層
４  油膜
５  溶接部
６  熱影響部（ＨＡＺ）
１０、８０、９０  端子
２０  ボックス部
３０、７９、８１、９１  管状圧着部
３１、８２  挿入口部
３２、８３  被覆圧着部
３３、８４、８６  縮径部
３４、８５  導体圧着部
３５  凹部
３６  封止部
４０、９２  トランジション部
５０、５０’、５１  溶接部
６０  電線
６１  絶縁被覆部
７０  板材
７１ａ  キャリア部
７１ｂ  送り穴
７２  コネクタ部用板状体
７３  トランジション部用板状体
７４  管状圧着部用板状体
７５、９３  コネクタ部
７６  トランジション部
７７  圧着部用管状体
７８  突き合わせ部
９３ａ  接続部
１００  電線接続構造体
ＦＬ  ファイバレーザ溶接装置
Ｌ  ファイバレーザ光
【要約】
銅及び銅合金のレーザ溶接性が向上され、かつ、ＨＡＺの領域が小さい、金属部材、それを用いてなる端子及び電線接続構造体、並びに端子の製造方法を提供する。
本発明の金属部材１は、例えば図１に示す通り、銅又は銅合金からなる基材２と、この基材２上の一部または全部に設けられた白色系金属層３と、この白色系金属層上に設けられた油膜４とを有する。本発明の金属部材１は、この白色系金属層の厚さは０．０１〜０．８０μｍであり、白色系金属層の表面の算術平均粗さＲａは０．６〜１．２μｍであり、さらに、この油膜の電気二重層容量は１．５〜７．０μＦ／ｃｍ２である。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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