(57)【要約】【課題】クラックや剥離の発生を抑制し、信頼性の高いはんだ接合を可能とする接触子部材、接触子および電気機器を提供すること目的とする。【解決手段】銅基合金で形成されたばね弾性を有する基板２０と、この基板２０の表面に形成された、Ｃｏおよび／またはＮｉを含有し、ＳｎまたはＰｂを含まないＳｎ基合金からなる金属皮膜２１とを具備する接触子部材３０を備え、信頼性の高いはんだ接合を可能とすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅基合金で形成されたばね弾性を有する基板と、
前記基板の表面に形成された、Ｃｏおよび／またはＮｉを含有し、ＳｎまたはＰｂを含まないＳｎ基合金からなる金属皮膜と
を具備することを特徴とする接触子部材。
【請求項２】
前記金属皮膜を構成するＳｎまたはＰｂを含まないＳｎ基合金が、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種を０．０５〜１．０重量％含有することを特徴とする請求項１記載の接触子部材。
【請求項３】
前記Ｓｎ基合金が、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｚｎのうち少なくとも１種を含有し、残部がＳｎおよび不可避不純物からなることを特徴とする請求項１または２記載の接触子部材。
【請求項４】
前記銅基合金が、りん青銅からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の接触子部材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の接触子部材を備えたことを特徴とする接触子。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の接触子部材を備えたことを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳｎまたはＳｎ基合金を主成分とする材料で表面処理された接触子に関し、特にその接触子にはんだ接合された際に、接触子とはんだ接合部との剥離の発生を抑制することができる接触子部材、接触子および電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
継電器などに用いられる接触子は、接点間の接触をスムーズに行うことが要求されるため、接触子の材料には、バネ特性の優れたりん青銅などが多用されている。この従来の接触子は、電気信号を伝えるための配線がはんだによって接合された接点を備えている。接合材料としてのはんだには、Ｓｎ（スズ）とＰｂ（鉛）を含んだ合金が使用されていたが、近年、環境的配慮からＰｂを含まないはんだが使用されるようになってきた。このような背景の下、Ｓｎを主成分とするＰｂを含まないはんだにおいて、ＳｎとＰｂを含んだ合金を用いた場合と同等の機械的性質や物理的性質が要求されている。 
【０００３】
例えば、Ｓｎ−Ｃｕ合金やＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金において、はんだ強度、熱疲労強度などの機械的性質を確保するために、共晶組成Ｓｎ−０．７ 重量％ＣｕなどのＣｕ（銅）の含有率が０．７重量％近傍の合金や、Ｓｎ−３．０重量％Ａｇ−０．５Ｃｕなどの合金が用いられている。このようなＳｎ合金では、Ｓｎ中のＣｕの固溶量が０．００６重量％程度のデンドライト（βＳｎ）の凝固前方にＣｕが濃縮し、βＳｎとη（Ｃｕ６Ｓｎ５：Ｓｎ４３．５〜４５．５原子％）の共晶組織、または、初晶η、βＳｎおよびηの共晶組織が形成される。さらに、接触子に含まれるＰ（リン）がこれらの金属間化合物に混入する（例えば、非特許文献１−２参照。）。そして、これらの金属間化合物においては、機械的強度が低く、経年的にクラックや剥離を生じることがあった。
【非特許文献１】北村  雅義、外１名、はんだ接合部のメカニズム、第９回ＲＥＡＪ信頼性シンポジウム予稿集、１９９６、ｐ７９−ｐ８２
【非特許文献２】燐の濃縮によるぜい化：錫と銅及び銅合金の固相反応について、古川電気工業（株）、ＨＧ−３１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した接触子の材料として用いられるりん青銅からなる材料にはんだ接合すると、りん青銅からなる材料とはんだとの界面部分に、ＳｎとＣｕの金属間化合物が生成し、さらにこの金属間化合物にＰが侵入し、接合部の機械的強度が低下するとともに、経年的にクラックや剥離が生じる場合があった。このクラックや剥離は、特に、高温で使用された場合に顕著となる。また、接続部は、導電機能も備えているので、剥離が生じ、接続部が電極間で脱落した場合には、短絡が発生するという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、クラックや剥離の発生を抑制し、信頼性の高いはんだ接合を可能とする接触子部材、接触子および電気機器を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の接触子部材は、銅基合金で形成されたばね弾性を有する基板と、前記基板の表面に形成された、Ｃｏおよび／またはＮｉを含有し、ＳｎまたはＰｂを含まないＳｎ基合金からなる金属皮膜とを具備することを特徴とする。
【０００７】
この接触子部材によれば、ＳｎまたはＰｂを含まないＳｎ基合金に、Ｃｏおよび／またはＮｉを含有した材料で金属皮膜を形成することで、被はんだ部材と、ＳｎまたはＳｎ基合金との反応を抑制し、接合界面における金属間化合物の形成および成長を抑制し、接合界面におけるクラックや剥離を抑制することができる。また、基板にＰ（リン）を含有する材料を用いた場合でも、接合界面における金属間化合物へのＰの侵入を抑制し、機械的強度の低下を抑制することができる。
【０００８】
本発明の接触子は、上記した接触子部材を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の電気機器は、上記した接触子部材を備えたことを特徴とする。
【００１０】
これらの接触子および電気機器によれば、ＳｎまたはＰｂを含まないＳｎ基合金に、Ｃｏおよび／またはＮｉを含有した材料で金属皮膜が形成された接触子部材を備えることで、被はんだ部材と、ＳｎまたはＳｎ基合金との反応を抑制し、接合界面における金属間化合物の形成および成長を抑制し、接合界面におけるクラックや剥離を抑制することができる。また、接触子部材の基板にＰ（リン）を含有する材料を用いた場合でも、接合界面における金属間化合物へのＰの侵入を抑制し、機械的強度の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の接触子部材によれば、クラックや剥離の発生を抑制し、信頼性の高いはんだ接合を行うことができるとともに、この接触子部材を備えた接触子や電気機器においては、はんだ接合において高い信頼性を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態の接触子１０について図を参照して説明する。
【００１３】
図１には、一実施の形態の接触子１０の断面図が示されている。
図１に示すように、接触子１０は、基板２０と、基板２０の表面に形成された金属皮膜２１と、接触子１０の金属皮膜２１上に平編み線などの接続線２３の一端を接合するはんだ２２と、接触子１０の一端側に、基板２０に開けられた貫通孔を介して、ヒラかしめなどによって固定された接点部材２４とから主に構成されている。ここで、基板２０および金属皮膜２１が、接触子部材３０として機能する。
【００１４】
この接触子１０の接点部材２４が所定の部位に接触することで、接続線２３と所定の部位間とを導通させることができる。例えば、導通する際、接触子部材３０が撓み、接点部材２４が所定の部位（例えば、図示しない他の接点部材）に接触し、導通を解除すると、接触子部材３０の復元力により戻り、元の位置に接点部材２４が位置するように構成されている。
【００１５】
上記したように接触子部材３０には、ばね弾性特性が要求されることもあり、接触子部材３０を構成する基板２０には、ばね弾性特性に優れた導電性の材料が用いられる。この基板２０には、例えば、ばね弾性を有する銅基合金などが用いられ、具体的には、りん青銅などが用いられる。ここで、基板２０に用いられる材料として、上記したりん青銅を用いることが好ましいが、例えば、ばね弾性特性に優れた、ばね用ベリリウム銅、洋白（ＣｕＮｉＳｎ合金）などを用いてもよい。なお、ここでのばね弾性特性は、例えば、上記したように、電気機器の接点間のような予め決められた撓み量に対して復元力により元の位置に戻ることができる程度の弾性特性を有すれば足りる。
【００１６】
基板２０の表面に形成された金属皮膜２１は、Ｃｏおよび／またはＮｉを含有し、ＳｎまたはＰｂを含まないＳｎ基合金で形成される。また、ＳｎまたはＰｂを含まないＳｎ基合金には、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種が０．０５〜１．０重量％含有されている。なお、ＳｎまたはＳｎ基合金に含有されるＣｏおよび／またはＮｉの含有率は、求められた機械的性質や融点等によって、０．０５〜１．０重量％の範囲で適宜に設定される。ここで、Ｃｏおよび／またはＮｉの含有率が、０．０５重量％よりも小さい場合には、金属皮膜２１とはんだ２２との界面における金属間化合物（Ｃｕ６Ｓｎ５）の成長や、基板２０にＰ（リン）を含有する材料を用いた場合における金属間化合物へのＰの侵入を抑制する効果が望めない。成長した金属間化合物に、Ｐが侵入すると、クラックや剥離の発生が助長されることがある。また、Ｃｏおよび／またはＮｉの含有率が、１．０ 重量％よりも大きい場合には、基板２０上に金属皮膜２１を形成する際の表面処理におけるぬれ性が悪くなり、金属皮膜２１の厚さの不均一や下地の露出などをもたらすことがある。
【００１７】
また、ＳｎまたはＳｎ基合金に含有されるＣｏおよび／またはＮｉの含有率のより好ましい範囲は、０．０ ５〜０．３重量％である。
【００１８】
上記したＳｎ基合金は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｓｂのうち少なくとも１種を含有し、残部がＳｎおよび不可避不純物からなり、融点が１３９〜２３５℃の範囲である低融点のＳｎ基合金で構成される。また、Ｓｎ基合金の電気抵抗率は、０．１〜３．０μΩ・ｍである。また、不可避不純物としては、例えば、Ｆｅ、Ｐ、Ｓｉなどが挙げられ、これらの不可避不純物は、上記した電気抵抗率などの特性を維持できる範囲で含有可能である。
【００１９】
例えば、Ｓｎ基合金として、Ｃｕ：０．５〜１．０重量％、残部：Ｓｎおよび不可避不純物からなるＳｎ基合金、Ａｇ：２．０〜４．０重量％、Ｃｕ：０．５〜１．０重量％、残部：Ｓｎおよび不可避不純物からなるＳｎ基合金、Ｚｎ：８．０〜９．０重量％、Ｉｎ：３．０〜８．０重量％、残部：Ｓｎおよび不可避不純物からなるＳｎ基合金、Ｃｕ：０．５〜１．０重量％、Ｓｂ：１．０〜８．５重量％、残部：Ｓｎおよび不可避不純物からなるＳｎ基合金などが挙げられるが、これらに限られるものではなく、上記したＳｎ基合金の条件を満すものならばよい。
【００２０】
ここで、基板２０上に金属皮膜２１を形成する際の表面処理方法として、例えば、溶融めっきや電気めっきなどが挙げられる。なお、表面処理方法は、これらの方法に限られるものではなく、適宜に用途に応じた方法で表面処理を行うことができる。
【００２１】
はんだ２２として、一般的に使用されている公知な、例えばＳｎ基合金からなるはんだなどを用いることができ、特に限定されるものではないが、Ｐｂを含有しないものが好ましい。
【００２２】
上記したように、金属皮膜２１を、Ｃｏおよび／またはＮｉを０．０５〜１ ．０重量％含有した、ＳｎまたはＰｂを含まないＳｎ基合金で形成した接触子部材３０を用いることで、接触子部材３０とはんだ２２との界面における金属間化合物（Ｃｕ６Ｓｎ５）の成長を抑制することができる。また、基板２０にＰ（リン）を含有する材料を用いた場合における金属間化合物へのＰの侵入を抑制することができる。この金属間化合物（Ｃｕ６Ｓｎ５）の成長や金属間化合物へのＰの侵入は、ＣｏとＳｎの金属間化合物、ＮｉとＳｎの金属間化合物、またはＣｏおよびＮｉとＳｎの金属間化合物によって抑制される。
【００２３】
これによって、接触子部材３０とはんだ２２との界面におけるクラックや剥離を抑制することができ、信頼性の高いはんだ接合を行うことができる接触子部材３０、接触子１０および電気機器を提供することができる。
【００２４】
なお、ここでは、金属皮膜２１を、Ｃｏおよび／またはＮｉを含有し、ＳｎまたはＰｂを含まないＳｎ基合金で形成する一例を示したが、Ｃｏおよび／またはＮｉの代わりにＰｄ（パラジウム）および／またはＭｎ（マンガン）を用いてもよい。さらに、Ｃｏおよび／またはＮｉとともに、Ｐｄおよび／またはＭｎを含有した、ＳｎまたはＰｂを含まないＳｎ基合金で金属皮膜２１を形成してもよい。これらの場合にも、上記したＣｏおよび／またはＮｉを含有した場合と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例】
【００２５】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００２６】
（元素分析試験）
ここでは、本発明の接触子部材において、接触子部材とはんだとの界面における金属間化合物（Ｃｕ６Ｓｎ５）の成長を抑制し、金属間化合物へのＰの侵入を抑制することができることを、元素分析試験結果に基づいて説明する。
【００２７】
図２には、元素分析試験に用いた、接続線６０がはんだ５０によって接合された接触子部材４０の断面図が示されている。
【００２８】
接触子部材４０は、基板４１と、この基板４１の表面に形成された金属皮膜４２とから構成されている。この基板４１は、厚さが１ｍｍ、幅が５ｍｍ、長さが５０ｍｍの板状を有し、りん青銅で形成されている。また、金属皮膜４２は、基板４１の表面をめっき処理することで形成され、金属皮膜４２の厚さは、０．０１ｍｍ程度に形成されている。
【００２９】
表１に、上記した金属皮膜４２の材料を示す。表１に示すように、金属皮膜４２の材料として、（材料１）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．０５重量％Ｃｏ、（材料２）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．１重量％Ｃｏ、（材料３）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−１．０重量％Ｃｏ、（材料４）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−１．５重量％Ｃｏ、（材料５）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．０５重量％Ｎｉ、（材料６）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−１．０重量％Ｎｉ、（材料７）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕの７種類の材料を準備し、それぞれの材料で形成された金属皮膜４２を有する接触子部材４０を形成した。ここで、（材料１）〜（材料３）、（材料５）および（材料６）は、本発明に係る金属皮膜を構成する材料の成分範囲にある材料であり、（材料４）および（材料７）は、本発明に係る金属皮膜を構成する材料の成分範囲にない材料である。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
接続線６０には、直径が０．０１ｍｍのＣｕ線を編んで形成された、厚さが１ｍｍ、幅２．０ｍｍ、長さが５０ｍｍの平編み線を用いた。
【００３２】
はんだ５０には、Ｓｎ−０．７ＣｕからなるＳｎ基合金を用いた。また、はんだ付けは、窒素ガス雰囲気中において、３００℃の温度で３分間加熱して行われた。なお、はんだ付け後のはんだの厚さは、０．１ｍｍ程度であった。
【００３３】
そして、接触子部材４０とはんだ５０における接合部の断面において、Ｘ線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ；Electron Probe Micro-Analysis）を用いて元素分析を行った。なお、元素分析は、図２のＡ−Ａ断面の、特に接触子部材４０とはんだ５０における接合部の界面について行った。
【００３４】
その元素分析を行った結果を図３および４に示す。ここで、元素分析の結果は、大きく２つの傾向を示し、それらの代表的な結果が図３および図４に示されている。
【００３５】
図３には、金属皮膜４２の材料として、（材料１）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．０５重量％Ｃｏを用いた場合の分析結果が示され、図４には、金属皮膜４２の材料として、（材料７）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕを用いた場合の分析結果が示されている。 
【００３６】
ここで、図３に示した分析結果と、ほぼ同様の結果が得られた材料は、（材料２）〜（材料６）であった。しかしながら、（材料４）は、ぬれ性が悪く、金属皮膜４２の材料として不適であった。
【００３７】
図３に示すように、金属皮膜４２の材料として、（材料１）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．０５重量％Ｃｏを用いた場合には、りん青銅からなる基板４１とはんだ５０との間に、第１接合層１０１および第２接合層１０２で構成される接合層１００が形成されていた。この接合層１００は、はんだ５０側に顕著な起伏を生じることなく、比較的平坦に接合部を形成していた。 
【００３８】
この断面における元素分析の結果から、第１接合層１０１は、主に、ＣｏとＳｎとＣｕとからなる金属間化合物（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５＋Ｃｏ）で形成されていた。なお、（材料５）および（材料６）のＮｉを含有する材料を用いた場合には、第１接合層１０１は、主にＮｉとＳｎとからなる金属間化合物で形成されていた。また、Ｐの元素分析を行うと、基板４１からはＰが検出されたが、接合層１００、特に基板４１に隣接する第１接合層１０１からほとんどＰが検出されなかった。また、第２接合層１０２は、主にＣｕ６Ｓｎ５の金属間化合物で形成されていた。
【００３９】
一方、図４に示すように、金属皮膜４２の材料として、（材料７）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕを用いた場合には、りん青銅からなる基板４１とはんだ５０との間に、第１接合層１１１および第２接合層１１２で構成される接合層１１０が形成されていた。この第２接合層１１２は、はんだ５０側に激しく起伏している。また、この起伏は、（材料１）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．０５重量％Ｃｏを用いた場合における接合層１００と比較して、明らかに激しく、接合層１１０の厚さも明らかに厚いことがわかる。
【００４０】
この断面における元素分析の結果から、第１接合層１１１および第２接合層１１２は、主にＣｕ６Ｓｎ５の金属間化合物で形成されていた。また、Ｐの元素分析から、特に、第１接合層１１１には、Ｐが濃縮して含有されていることがわかった。
【００４１】
上記した（材料１）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．０５重量％Ｃｏを金属皮膜４２の材料に用いた場合、および（材料７）Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕを金属皮膜４２の材料に用いた場合における元素分析の結果から、金属皮膜４２の材料に所定の範囲で、Ｃｏを含有することで、主にＣｏとＳｎとＣｕとからなる金属間化合物（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５＋Ｃｏ）が、接合層１００の基板４１側に形成され、接合層１００におけるＣｕ６Ｓｎ５からなる金属間化合物の生成および成長を抑制していることがわかった。さらに、主にＣｏとＳｎとＣｕとからなる金属間化合物は、基板４１側から、Ｃｕ６Ｓｎ５からなる金属間化合物側へのＰの侵入を著しく抑制することがわかった。
【００４２】
また、（材料５）および（材料６）のＮｉを含有する材料を用いた場合には、主にＮｉとＳｎとからなる金属間化合物が、接合層１００の基板４１側に形成され、接合層１００におけるＣｕ６Ｓｎ５からなる金属間化合物の生成および成長を抑制していることがわかった。さらに、主にＮｉとＳｎとからなる金属間化合物は、基板４１側から、Ｃｕ６Ｓｎ５からなる金属間化合物側へのＰの侵入を著しく抑制することがわかった。
【００４３】
（接合強度試験）
ここでは、本発明の接触子部材を備える接触子が優れた機械的強度を有すことを、接合強度試験結果に基づいて説明する。
【００４４】
図５には、接合強度試験に用いられた試験部材２００の斜視図が示されている。
この試験部材２００は、Ｌ字状に曲げて形成された２つの試験片２０１のＬ字状の短辺側における外面どうしを、はんだ２１０で接合して形成されている。
【００４５】
この試験片２０１を構成する板は、厚さが１ｍｍ、幅が１０ｍｍ、長さが１００ｍｍのりん青銅からなり、その表面は、めっき処理され、厚さが０．０１ｍｍの金属皮膜が形成されている。そして、試験片２０１は、このりん青銅からなる板を、Ｌ字状に長辺が８０ｍｍ、短辺が２０ｍｍとなるよう加工して形成される。
【００４６】
はんだ２１０には、Ｓｎ−０．７ＣｕからなるＳｕ基合金を用いた。また、はんだ付けは、窒素ガス雰囲気中において、３００℃の温度で３分間加熱して行われた。なお、はんだ付け後のはんだの厚さは、０．２ｍｍであった。
【００４７】
この接合強度試験は、図５に示す試験部材２００の一方の試験片２０１の長辺の端部側を固定し、他方の試験片２０１の長辺の端部側に引張り荷重をかけて、引張り荷重が最大となる荷重で評価した。
【００４８】
まず、試験片２０１の金属皮膜が、Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．０５重量％Ｃｏ、Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕで形成された２種類の試験部材２００を準備し、これらの試験部材２００を１４０℃に設定した恒温層内に所定期間放置した後、接合強度試験を実施した。ここで、所定期間として、０、１０日、２０日、３０日、４０日、５０日、６０日を設定した。図６に、この接合強度試験の結果を示す。
【００４９】
図６に示されるように、金属皮膜の材料にＳｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．０５重量％Ｃｏを用いた場合には、恒温層内に放置される期間が増加しても、接合強度は、約２５ｋｇｆ〜２４ｋｇｆの範囲にあり、ほとんど強度低下がなかった。一方、金属皮膜の材料にＳｎ−０．７重量％Ｃｕを用いた場合には、恒温層内に放置される期間の増加に伴って、接合強度は、約２５ｋｇｆから約８ｋｇｆまで低下した。
【００５０】
ここで、図６には示していないが、金属皮膜の材料にＳｎ−０ ．７重量％Ｃｕ−０．０５重量％Ｎｉを用いた場合も、Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．０５重量％Ｃｏを用いた場合とほぼ同様の結果が得られた。
【００５１】
この接合強度試験から、金属皮膜の材料に、所定量のＣｏ、Ｎｉを含有することで、１４０℃程度の温度に所定期間放置されても機械的強度の低下が生じないことが明らかになった。一方、Ｃｏ、Ｎｉを含有しない場合には、１４０℃程度の温度に所定期間放置されることで、放置期間に伴って著しく機械的強度が低下することが明らかになった。
【００５２】
次に、試験片２０１を構成する板の材料が青銅で構成され、試験片２０１の金属皮膜が、Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕで形成された試験部材２００を準備し、上記した接合強度試験と同様に、この試験部材２００を１４０℃に設定した恒温層内に所定期間放置した後、接合強度試験を実施した。ここで、所定期間として、０、１０日、２０日、３０日、４０日、５０日、６０日を設定した。図７に、この接合強度試験の結果を示す。
【００５３】
図７に示されるように、試験片２０１を構成する板の材料に青銅を用いた場合にも、恒温層内に放置される期間の増加に伴って、接合強度は低下するが、その低下の度合は、試験片２０１を構成する板の材料にりん青銅を用いた場合（図６のＳｎ−０．７重量％Ｃｕを用いた場合）よりも小さく、約２４ｋｇｆから約１６ｋｇｆまでの低下であった。
【００５４】
この接合強度試験から、基板がＰ（リン）を含有しない場合における強度は、基板がＰを含有する場合（例えば、基板がりん青銅）における強度よりも、恒温層内に放置される期間の増加に伴う低下が少ないことから、はんだ接合面における金属間化合物へのＰの浸入が機械的強度に影響を及ぼしていることがわかる。
【００５５】
なお、前述した元素分析試験から明らかにされた、基板側からＣｕ６Ｓｎ５からなる金属間化合物側へのＰの侵入を著しく抑制できる本発明の接触子部材では、Ｐを含有する基板を用いても、Ｐの浸入による機械的強度への影響はほとんどない。
【００５６】
次に、試験片２０１（板の材料；りん青銅）の金属皮膜を形成する材料におけるＣｏの含有率の機械的強度に及ぼす影響を調べた。
【００５７】
ここで、Ｃｏの含有率が異なる、Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ、Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．０５重量％Ｃｏ、Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．３重量％Ｃｏ、Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−０．５重量％Ｃｏ、Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−１．０重量％Ｃｏ、Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−１．５重量％Ｃｏ、Ｓｎ−０．７重量％Ｃｕ−２．０重量％Ｃｏからなる金属皮膜を有する７種類の試験部材２００を準備し、１４０℃に設定した恒温層内に６０日放置した後、接合強度試験を実施した。表２に、この接合強度試験の結果を示す。
【００５８】
表２に示すように、Ｃｏの含有率が、０．０５〜１．０重量％における接合強度は高く、特に、Ｃｏの含有率が、０．０５〜０．３重量％における接合強度が高かった。
【００５９】
この接合強度試験から、金属皮膜を形成するＳｎまたはＳｎ基合金におけるＣｏの含有率は、０．０５〜１．０重量％が好ましく、さらに好ましいＣｏの含有率が０．０５〜０．３重量％であることが明らかになった。
【００６０】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】一実施の形態の接触子の断面図。
【図２】元素分析試験に用いた接触子部材の断面図。
【図３】元素分析の結果を示す図。
【図４】元素分析の結果を示す図。
【図５】接合強度試験に用いられた試験部材の斜視図。
【図６】接合強度試験の結果を示す図。
【図７】接合強度試験の結果を示す図。
【符号の説明】
【００６２】
１０…接触子、２０…基板、２１…金属皮膜、２２…はんだ、２３…接続線、２４…接点部材、３０…接触子部材。
【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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