(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅合金板上にニッケルめっきの部分を有し、ニッケルめっき厚さが下記式を満たす厚さであることを特徴とする曲げ加工性に優れた電気配線用材料。
【数１】
0003686988.tif 000011
ただし、
Ｒ＝電気配線の曲げ加工部の曲げ半径（ｍｍ）
ｔ＝電気配線用材料の板厚（ｍｍ）
Ｈｋ＝ニッケルめっきのヌープ硬度
【請求項２】
ニッケルめっきのＳ含有量が５００ｐｐｍ以下、Ｃ含有量が３００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載された電気配線用材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は曲げ加工性に優れた電気配線用材料に関し、特に自動車用ＡＢＳ（Antilock-Brake-System）のＥＣＵ（Electronic-Control-Unit）に組み込まれた電気配線（ブスバー）用として適した電気配線用材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の運転者や同乗者の安全性を確保するため、自動車にはＡＢＳやエアバックなどの安全装置が搭載されるようになった。
雨で濡れた路面や凍結した路面で急制動をかけると、タイヤがロックし、制動力が低下するだけでなく、ステアリング操作も不可能になる。ＡＢＳは制動時のタイヤのロックを防止する装置である。ＡＢＳは、ＥＣＵ、車輪速度センサー、アクチュエータから構成され、運転者がブレーキをかけると、ＥＣＵは車輪速度センサーより車輪速度を検出し、車輪がロックしないようにアクチュエータによりブレーキ油圧を制御する。
【０００３】
最近、ＡＢＳ装置のコストダウンを図るため、ＡＢＳ制御のＥＣＵを車内からエンジンルームに移し、アクチュエータと一体化することで、これまで必要であったＥＣＵとアクチュエータを接続するケーブルを省略するようになってきた。このため、ＥＣＵに対する外的環境は厳しくなってきている。特にエンジンルームは高温になりやすく、耐熱性に関する要求は増している。
アクチュエータと一体型のＥＣＵは、制御回路とアクチュエータに信号を送るための電気配線（ブスバー）から成り、制御回路とブスバーはアルミ線で接続されている。さらに、これらの電子部品は樹脂で覆われ保護されている。
【０００４】
このようなブスバーにはニッケルめっきを施した銅合金材が用いられ、現在は、銅合金板条をプレス装置やエッチング装置により短冊状のブスバー材に加工（抜き加工及び曲げ加工）した後、これにニッケルメッキを施して製造している。このため、短冊状のブスバー材をラック（めっきするための治具）に一つ一つ吊り下げ、めっき処理を施さなければならない。この方法では、作業性が悪く、人の手作業によるところが大きいため、製造コストが高くなる。つまり、ケーブルを省略したことによるコストダウンメリットが少ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ブスバー材の製造工程を、銅板条にニッケルめっきした後、所定の形状に加工するようにすれば、フープ状の銅板条にニッケルめっきを施すことになり、ニッケルめっきは自動の連続処理ラインで施すことができ、大幅なコストダウンが可能となる。
しかし、これまでのニッケルめっきはめっき後の加工を考慮していなかったため、硬いめっき皮膜を必要以上に厚く施していた。このため加工性が悪く、ニッケルめっき後に加工すると、曲げ加工部にクラックが発生したり、極端な場合はクラックが銅合金基材にまで達し、銅合金基材の曲げ加工部の強度の低下を招くという問題があった。従って、コストアップを招いてでも、ニッケルめっきは加工後に施されなければならなかった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、ニッケルめっきの加工性を改善することにより、ニッケルめっき後に曲げ加工をすることが可能であり、同時に耐熱性にも優れた電気配線用材料を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気配線用材料は、銅合金板上にニッケルめっきの部分を有し、ニッケルめっき厚さが下記式を満たす厚さであることを特徴とし、ニッケルめっき後に曲げ加工を行うことができ、また耐熱性にも優れている。
【数２】
0003686988.tif 000002
ただし、
Ｒ＝電気配線の曲げ加工部の曲げ半径（ｍｍ）
ｔ＝電気配線用材料の板厚（ｍｍ）
Ｈｋ＝ニッケルめっきのヌープ硬度
【０００８】
【発明の実施の形態】
銅合金板上にニッケルめっきを有する電気配線用材料において、ニッケルめっき厚さを上記式を満たす厚さとすることにより、優れた曲げ加工性と耐熱性を得ることができる。
すなわち、ニッケルめっきを有する電気配線用材料の曲げ加工性は、曲げ加工部の曲げ半径（Ｒ）、板厚（ｔ）及びニッケルめっきのヌープ硬度（Ｈｋ）に支配され、ニッケルめっき厚さを下記式の範囲内とすることにより、ニッケルめっき後曲げ半径Ｒで曲げ加工しても、ニッケルめっきにクラック等が生じず、優れた曲げ加工性を得ることができる。
【数３】
0003686988.tif 000003
なお、実用性を考えると、経済性（生産性）の観点からめっき厚さは２０μｍ以下が好ましい。
【０００９】
一方、ニッケルめっきの厚さが０．１μｍを越えると、耐熱性が向上する。つまり、ニッケルめっきした電気配線用材料にアルミ線を接続（圧着）する場合、１００℃以上の高温雰囲気に長時間保持していると、基材のＣｕとＡｌが相互拡散しアルミ線との界面に硬くて脆い合金層が形成され、この合金層が振動等により破壊され、アルミ線が剥離するという問題があるが、ニッケルめっき厚さを０．１μｍより厚くすることによりＡｌとＣｕの相互拡散を抑制し、熱経時によるアルミ線の剥離を防止できる。従って、例えば自動車のエンジンルーム内（雰囲気温度は１００℃前後まで上昇する）での高温経時下でも、長期に渡ってアルミ線の接合性の信頼を確保することができる。
【００１０】
なお、ニッケルめっき皮膜には不純物としてＳ、Ｃが含まれる。これは、理論的には、めっき材表面ではＮｉイオンの還元反応、すなわち、Ｎｉ2+＋ｅ-→Ｎｉの反応のみが起こるのであるが、実際には、めっき液中には有機物である光沢剤や硫酸根が存在し、これらがＮｉの電析時に表面に吸着しニッケルめっき皮膜中に取り込まれるためである。
ニッケルめっき皮膜のＳ、Ｃ含有量がそれぞれ５００ｐｐｍ、３００ｐｐｍを越えると、ニッケルめっき皮膜の伸びが低下し、曲げ加工部のめっき皮膜にクラックが発生する。従って、曲げ加工性に対して信頼性の高い電気配線用ニッケルめっき付き材料を得るにはニッケルめっき皮膜に含まれるＳ、Ｃ量を上記範囲内に制御する必要がある。これは、ニッケルめっきの液組成やめっき条件をコントロールすることで可能である。
【００１１】
本発明に係る電気配線用材料は、銅合金板条に全面のニッケルめっきを施したもののほかに、部分的にニッケルめっきを行ったものを含み、さらに、ニッケルめっき以外の部分にすずめっきなどの別のめっきを施したものも含む。また、本発明に係る電気配線用材料は、自動車用のＥＣＵや駆動系の電気配線材のほかに、産業用機械の電気配線材など幅広い用途で応用が可能である。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例に関して説明する。
（実施例１）
表１に示すニッケルめっき条件でめっき厚みと皮膜硬度が異なる試験材を作製した。ニッケルめっき皮膜の硬度はめっき液中の光沢剤の量を制御することで変えた。ニッケルめっきを施す銅合金材にはＣ２６００を用い、板厚は０．４、０．６、０．８ｍｍの３種類を用いた。なお、試験材のニッケルめっき中のＳ量は２００〜５００ｐｐｍ、Ｃ量は５０〜３００ｐｐｍであった。
【００１３】
【表１】
0003686988.tif 000004
【００１４】
この試験材に対し曲げＲを変えて９０°曲げ加工を行い、曲げ加工部のニッケルめっき皮膜のクラック発生状況を実体顕微鏡で観察した。曲げ加工性の評価は、ニッケルめっきにクラックが発生していない正常材を「○」とし、ニッケルめっきにクラックが発生し、素材が露出している不良材を「×」とした。試験材の板厚、ニッケルめっきの厚さと硬度（Ｈｋ）、曲げＲ、（Ｒ／ｔ）／Ｈｋ、及び曲げ加工性の評価を表２〜表４に示す。
なお、ニッケルめっき厚さ及びヌープ硬度の測定は次のように行った。
ニッケルめっき厚さ・・・・ＪＩＳＨ８５０１の蛍光Ｘ線式試験方法に準じて測定した。
ヌープ硬度・・・・ＪＩＳＺ２２５１の微少硬さ試験方法（荷重２５ｇｆ）に準じて測定した。
【００１５】
【表２】
0003686988.tif 000005
【００１６】
【表３】
0003686988.tif 000006
【００１７】
【表４】
0003686988.tif 000007
【００１８】
表２〜表４の結果をまとめたものを図１に示す。図１のラインは曲げ加工性の良否を分けるラインであり、下記式に対応する。めっき厚さが下記式より小さい範囲内（ラインより下方の範囲）ではニッケルめっき皮膜にクラックが発生せず、曲げ加工性が良好であった。
【数３】
【００１９】
（実施例２）
銅合金材として板厚０．６ｍｍのＣ２６００を用い、表１に示すニッケルめっき条件でめっき厚みが異なる試験材を作製し、表５に示す条件でアルミ線をワイヤーボンディングした。この段階でアルミ線の接続強度（プル強度）を測定し、さらに１００℃×１０００ｈの高温に保持した後、同様に測定した。その結果を表６に示す。
【００２０】
【表５】
0003686988.tif 000008
【００２１】
【表６】
0003686988.tif 000009
【００２２】
表５に示すように、ニッケルめっきの厚さが０．１μｍ未満では高温保持後にアルミ線の接続強度が低下した。これは、アルミ線と試験材の界面に脆いＡｌとＣｕの合金層が形成されたためと考える。これに対して、ニッケルめっきが０．１μｍ以上の試験材は高温保持後もアルミ線の接続強度の低下はなかった。
【００２３】
（実施例３）
表１に示すニッケルめっき条件でニッケルめっき皮膜中のＳ及びＣ含有量が異なる試験材を作製した。ニッケルめっき皮膜のＳ及びＣ含有量は、めっき液中の光沢剤の量と電解条件を制御することで変えた。ニッケルめっきを施す銅合金材には板厚０．６ｍｍのＣ２６００を用い、ニッケルめっきの厚さは３μｍとした。なお、試験材のヌープ硬度（Ｈｋ）は３００〜５５０であった。
この試験材に対し、曲げＲが０．５ｍｍの９０°曲げ加工を行い、曲げ加工部のニッケルめっき皮膜のクラック発生状況を実体顕微鏡で観察した。曲げ加工部の評価は、ニッケルめっきにクラックが発生していない正常材を「○」とし、ニッケルめっきにクラックが発生し、素材が露出している不良材を「×」とした。
試験材のＳ、Ｃ含有量及び曲げ加工試験の結果を表７に示す。
【００２４】
【表７】
0003686988.tif 000010
【００２５】
表７に示すように、ニッケルめっきのＳ及びＣ含有量がそれぞれ５００ｐｐｍ以下、３００ｐｐｍ以下の試験材は、ニッケルめっき皮膜にクラックが発生せず、曲げ加工性が良好であった。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る電気配線用材料は曲げ加工性と耐熱性に優れ、コストの高い加工後のニッケルめっきを行わずにすむという利点がある。従って、例えば自動車用のＡＢＳ制御のＥＣＵなどの電気配線材を安価に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  曲げ加工試験の結果を示す図である。
【図１】
0003686988.tif 000012