(57)【要約】【課題】応力腐食割れに対して高い耐性を有するＣｕ−Ｚｎ系合金を基材とするプレスフィット端子、およびそのようなプレスフィット端子を備えた基板用コネクタを提供する。【解決手段】端子圧入方向Ｄに沿って回路基板のスルーホールに圧入されるプレスフィット端子２において、プレスフィット端子２を構成する基材１は、Ｃｕ−Ｚｎ系合金よりなり、基材１の表面において、双晶粒界１１の長さが、隣接する結晶粒の方位差が１５°超である大傾角粒界１０の長さの３５％以上を占め、双晶粒界１１うち、長さの６０％以上が、端子圧入方向Ｄに対して７５°以上、１０５°以下の角度をなしている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子圧入方向に沿って回路基板のスルーホールに圧入されるプレスフィット端子において、
前記プレスフィット端子を構成する基材は、Ｃｕ−Ｚｎ系合金よりなり、
前記基材の表面において、双晶粒界の長さが、隣接する結晶粒の方位差が１５°超である大傾角粒界の長さの３５％以上を占め、前記双晶粒界のうち、長さの６０％以上が、前記端子圧入方向に対して７５°以上、１０５°以下の角度をなしていることを特徴とするプレスフィット端子。
【請求項２】
前記基材におけるＺｎの含有量が、１６質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載のプレスフィット端子。
【請求項３】
前記基材におけるＺｎの含有量が、１質量％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のプレスフィット端子。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のプレスフィット端子を備えることを特徴とする基板用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレスフィット端子および基板用コネクタに関し、さらに詳しくは、Ｃｕ−Ｚｎ系合金を基材としてなり、回路基板に設けられたスルーホールに圧入接続されるプレスフィット端子、およびそのようなプレスフィット端子を備えた基板用コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板に設けられたスルーホールに圧入接続される基板接続部を有するプレスフィット端子は、従来一般に、導電率の高さ等を理由として、ＣｕまたはＣｕ合金を基材として構成される。特に、プレスフィット端子に応力腐食割れに対する耐性が要求される場合には、基材を構成するＣｕ合金として、特許文献１に記載されるようなリン青銅（Ｃｕ−Ｓｎ系合金）、コルソン系合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金）等が用いられてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７４４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように応力腐食割れに対する耐性が要求される場合に、プレスフィット端子の基材としてしばしば用いられるリン青銅やコルソン系合金は、比較的高価な金属材料である。よって、それらを基材に用いてプレスフィット端子を構成する場合に、プレスフィット端子の製造に要する材料コストが大きくなる。
【０００５】
そこで、材料コストを低減する観点から、リン青銅やコルソン系合金よりも安価なＣｕ合金を基材として用いて、プレスフィット端子を構成することが考えられる。安価なＣｕ合金として、黄銅に代表されるＣｕ−Ｚｎ系合金を挙げることができる。しかし、Ｚｎを含有するというその成分組成に起因して、一般に汎用されているＣｕ−Ｚｎ系合金は、応力腐食割れに対する耐性が低い場合が多い。
【０００６】
本発明の課題は、応力腐食割れに対して高い耐性を有するＣｕ−Ｚｎ系合金を基材とするプレスフィット端子、およびそのようなプレスフィット端子を備えた基板用コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明にかかるプレスフィット端子は、端子圧入方向に沿って回路基板のスルーホールに圧入されるプレスフィット端子において、前記プレスフィット端子を構成する基材は、Ｃｕ−Ｚｎ系合金よりなり、前記基材の表面において、双晶粒界の長さが、隣接する結晶粒の方位差が１５°超である大傾角粒界の長さの３５％以上を占め、前記双晶粒界のうち、長さの６０％以上が、前記端子圧入方向に対して７５°以上、１０５°以下の角度をなしている、というものである。
【０００８】
ここで、前記基材におけるＺｎの含有量が、１６質量％以下であるとよい。また、前記基材におけるＺｎの含有量が、１質量％以上であるとよい。
【０００９】
本発明にかかる基板用コネクタは、上記のようなプレスフィット端子を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
上記発明にかかるプレスフィット端子においては、基材を構成するＣｕ−Ｚｎ系合金において、双晶粒界の長さが大傾角粒界の長さの３５％以上を占める。このように、双晶粒界が多く存在することで、プレスフィット端子が変形を受けた際にも、応力腐食割れの発生および進行につながりにくい。さらに、上記発明にかかるプレスフィット端子においては、それら双晶粒界のうち、長さの６０％以上が、端子圧入方向に対して、略垂直の角度をなしている。プレスフィット端子をスルーホールに圧入した状態において、プレスフィット端子は、スルーホールの内周面から端子圧入方向に垂直な荷重を受けるが、双晶粒界の多くの部分がその荷重の方向に近い角度を向いていることで、その荷重の印加によって発生、進行しうる応力腐食割れを、効果的に抑制することができる。このように、プレスフィット端子において、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の結晶粒界の分布を規定することで、応力腐食割れに対して高い耐性を得ることができる。
【００１１】
ここで、基材におけるＺｎの含有量が、１６質量％以下である場合には、応力腐食割れが結晶粒の内部で進展するのを抑えることができる。よって、双晶粒界の割合および方向を上記のように規定して結晶粒界での応力腐食割れを抑制することで、基材のＣｕ−Ｚｎ系合金の組織全体として、高い応力腐食割れ耐性を達成することができる。
【００１２】
また、前記基材におけるＺｎの含有量が、１質量％以上である場合には、プレスフィット端子の基材として十分な材料強度を確保しやすくなる。また、双晶粒界を形成しやすくなる。
【００１３】
上記発明にかかる基板用コネクタは、上記のようなプレスフィット端子を備えることにより、Ｃｕ−Ｚｎ系合金を基材としながらも、応力腐食割れに対して高い耐性を示すプレスフィット端子を有した基板用コネクタとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプレスフィット端子の全体構造を示す正面図である。
【図２】プレスフィット端子の基板接続部を回路基板のスルーホールに圧入する際の状態を示す断面図であり、（ａ）は圧入前、（ｂ）は圧入後の状態を示している。
【図３】本発明の一実施形態にかかる基板用コネクタを示す断面図である。
【図４】上記プレスフィット端子の基材における結晶粒界の分布を説明する図である。
【図５】ＥＢＳＤによって得られた結晶粒界の分布を示す像であり、（ａ）は双晶粒界を示し、（ｂ）は大傾角粒界と小傾角粒界の区別を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の一実施形態にかかるプレスフィット端子および基板用コネクタについて、詳細に説明する。
【００１６】
［プレスフィット端子および基板コネクタの概略］
まず、本発明の一実施形態にかかるプレスフィット端子および基板用コネクタの概略について説明する。
【００１７】
図１，２に、本発明の一実施形態にかかるプレスフィット端子２の構造を示す。プレスフィット端子２は、細長い形状を有する電気接続端子であり、一端に、回路基板３のスルーホール３０に圧入接続される基板接続部２０を有し、他端に、相手方接続端子と嵌合等によって接続される端子接続部２５を有している。図示した例では、端子接続部２５は、雄型の嵌合端子の形状を有している。
【００１８】
基板接続部２０は、回路基板３のスルーホール３０に圧入接続される部分に、１対の膨出片２１，２１を有している。膨出片２１，２１は、基板接続部２０をスルーホール３０に圧入する端子圧入方向Ｄに直交した方向に互いに離れるように、略円弧状に膨出した形状を有している。膨出片２１，２１の膨出方向の外側面において、最も外側に突出した頂部が、スルーホール３０の内周面に電気的に接触する接点部２１ａ，２１ａとなる。１対の膨出片２１，２１の径方向の最大長さ（１対の接点部２１ａ，２１ａの間の最大の距離）はスルーホール３０の内径よりも大きくなっている。
【００１９】
１対の膨出片２１，２１の間には空隙２３が形成されている。この空隙２３により、図２（ｂ）のように、端子圧入方向Ｄに沿って、基板接続部２０をスルーホール３０に圧入した状態において、１対の膨出片２１，２１が、相互に近接するように押し縮められ、弾性的に変形する。そして、弾性回復することで、スルーホール３０の内周面３１との電気的接触を保つ。
【００２０】
基板接続部２０の膨出片２１，２１よりも先端側には、先細り形状に加工された案内部２２が形成されており、基板接続部２０をスルーホール３０に案内する役割を果たす。また、膨出片２１，２１よりも基端側には、基板３との当接によって基板接続部２０のスルーホール３０への差し込み量を規定する当接部２４が形成されている。
【００２１】
このような形状を有するプレスフィット端子２は、以下で詳しく説明するように、Ｃｕ−Ｚｎ系合金を基材１として構成される。基材１の表面には、他種の金属よりなる被覆層が適宜設けられてもよい。
【００２２】
本発明の一実施形態にかかる基板用コネクタ（ＰＣＢコネクタ）４は、上記のようなプレスフィット端子２を備えるものである。図３に示すように、基板用コネクタ４においては、複数のプレスフィット端子２が並べて配置され、樹脂材料よりなるコネクタハウジング４０に固定されている。プレスフィット端子２は、基板接続部２０と端子接続部２５の間の部位で適宜曲げられてもよい。
【００２３】
［プレスフィット端子を構成する基材］
プレスフィット端子２を構成する基材１は、Ｃｕ−Ｚｎ系合金よりなっている。Ｃｕ−Ｚｎ系合金は、添加元素として、Ｚｎのみを含有するものであっても、Ｚｎ以外の元素をさらに含有するものであってもよい。好適な成分組成については後述する。基材１を構成するＣｕ−Ｚｎ系合金は、次に説明するような結晶粒界の分布を有している。
【００２４】
上記のように、基材１の表面には、適宜、基材１と異なる金属よりなる被覆層が設けられてもよい。この種の被覆層としては、プレスフィット端子２の最表面に露出され、基板接続部２０および端子接続部２５の電気接続にかかる特性を高める役割を果たす被覆層として、スズまたはスズ合金よりなる層を挙げることができる。また、プレスフィット端子２の耐食性を高める等の役割を果たす被覆層として、Ｃｕまたは基材１よりも耐食性の高いＣｕ合金よりなる層、あるいはニッケルまたはニッケル合金よりなる層を挙げることができる。各種被覆層は、複数を積層して用いてもよい。
【００２５】
（Ｃｕ−Ｚｎ系合金における結晶粒界の分布）
プレスフィット端子２の基材１を構成するＣｕ−Ｚｎ系合金においては、結晶粒界が所定の分布を有している。具体的には、双晶粒界が、以下に説明するような所定の割合と角度分布を有している。結晶粒界の分布は、例えば、電子線後方散乱回折（ＥＢＳＤ）によって得られる画像を解析することで、定量的に評価できる。ＥＢＳＤ測定は、例えば、平均結晶粒径の１０分の１の測定間隔で、平均結晶粒面積の１０００倍以上の面積を持つ領域に対して行えば、粒界の分布を高精度に評価することができる。
【００２６】
以下に説明する結晶粒界の分布状態は、膨出片２１，２１の端子板面２１ｂ、つまり膨出片２１，２１の膨出形状を有する外側面に交差した平面において、少なくとも満たされていればよい。ただし、通常は、プレスフィット端子２は、全体が連続した基材１より構成され、全体の端子板面において、結晶粒界は同様の分布状態を示す。また、通常のプレスフィット端子２は、平板状の基材１を打ち抜いて製造されるため、膨出片２１，２１において、端子板面２１ｂと連続した膨出形状を有する外側面も、端子板面２１ｂと同じ結晶粒界の分布を有する。
【００２７】
図４に、端子板面２１ｂにおける基材１の表面について、結晶粒界の分布を模式的に示す。また、図５（ａ）に、本実施形態にかかるプレスフィット端子２を構成する基材１の一例に対するＥＢＳＤの実測によって得られた、結晶粒界の分布を示す。基材１を構成するＣｕ−Ｚｎ系合金においては、図４中に細線で示すように、双晶粒界１１が分布している。図５（ａ）の像は、全結晶粒界を表示するものであるが、その中で、双晶粒界１１が、符号Ａで例示するように、濃いグレー（カラー写真では緑）で表示されている。Ｃｕのような立方晶系の金属においては、双晶粒界のΣ値は３となり、双晶粒界はΣ３対応粒界とも称される。
【００２８】
また、Ｃｕ−Ｚｎ系合金において、結晶粒界は、その結晶粒界を挟んで隣接する結晶粒の間の方位差が１５°超である大傾角粒界１０と、その方位差が１５°以下である小傾角粒界とに二分することができる。大傾角粒界１０には、双晶粒界１１も含まれる。図４においては、全大傾角粒界１０のうち、双晶粒界１１を除いた大傾角粒界１２を、太線にて表示している。また、図５（ａ）と同じ領域に対応する図５（ｂ）では、双晶粒界１１を含む大傾角粒界１０が、符号Ｂで例示するように、濃いグレー（カラー画像では青）で表示されている。一方、小傾角粒界が、符号Ｃで例示するように、薄いグレー（カラー画像では赤）で表示されている。
【００２９】
本実施形態にかかるプレスフィット端子２の基材１を構成するＣｕ−Ｚｎ系合金においては、表面における双晶粒界１１の長さが、大傾角粒界１０の全体の長さの３５％以上を占める。ここで、双晶粒界１１および大傾角粒界１０の長さは、ＥＢＳＤで観察した視野内に存在している双晶粒界１１および大傾角粒界１０の長さの総和としてそれぞれ定義できる。
【００３０】
応力腐食割れは、結晶粒界において発生しやすいため、Ｃｕ−Ｚｎ系合金における応力腐食割れの起こりやすさは、結晶粒界における転位の伝達性や粒界エネルギーと相関を有する。双晶粒界１１は、Σ値が大きい対応粒界やランダム粒界と比較して、結晶粒の界面における原子位置の整合性が高いため、粒界近傍における不均一変形が起こりにくく、転位の蓄積も起こりにくい。また、双晶粒界１１においては、粒界エネルギーが低く、粒界拡散係数も小さい。それらの結果、双晶粒界１１が存在することで、Ｃｕ−Ｚｎ系合金が変形を受けた際にも、応力が蓄積されにくくなり、また、拡散による粒界へのＺｎ原子の供給が抑制されることにより、応力腐食割れの発生や進行を抑制することができる。つまり、応力腐食割れに対する耐性を高めることができる（応力腐食割れ感受性を小さくすることができる）。
【００３１】
基材１のＣｕ−Ｚｎ系合金において、大傾角粒界１０に占める双晶粒界１１の長さの割合を３５％以上としておけば、プレスフィット端子２において、効果的に応力腐食割れに対する耐性を高めることができる。この場合に、リン青銅やコルソン系合金に近接した応力腐食割れ耐性を得ることができる。さらに、上記双晶粒界１１の割合を４０％以上とすれば、リン青銅やコルソン系合金と同程度あるいはそれ以上の応力腐食割れに対する耐性を得ることができる。なお、双晶粒界１１の割合には上限が設けられず、その割合が大きいほど応力腐食割れ耐性に優れたものとなるが、工業的には、その割合を１００％近くまで高め、ほぼ全ての大傾角粒界１０を双晶粒界１１とすることは困難である。現実的には、７０％程度が工業上の上限となりうる。
【００３２】
上記のように、プレスフィット端子２の基板接続部２０は、スルーホール３０に圧入された際に、１対の膨出片２１，２１が相互に近接するように押し縮められ、塑性域まで変形する。そして、その変形した状態のままで使用に供されるため、基材１に応力が印加された状態が維持され、膨出片２１，２１において応力腐食割れが発生、進行しやすい状態となる。しかし、基材１において、大傾角粒界１０に占める双晶粒界１１の割合を大きくしておくことで、応力腐食割れの発生および進行を効果的に抑制することができる。特に、プレスフィット端子２は自動車内の接続部品として用いられることも多いが、そのような使用環境では、プレスフィット端子２において応力腐食割れが特に深刻となりやすく、基材１の結晶粒界の分布を制御することによって応力腐食割れの発生を抑えることが重要となる。
【００３３】
さらに、本実施形態にかかるプレスフィット端子２の基材１を構成するＣｕ−Ｚｎ系合金の表面においては、上記のように、大傾角粒界１０に占める双晶粒界１１の割合が３５％以上に確保されているのに加え、それら双晶粒界１１がプレスフィット端子２の端子圧入方向Ｄに対して、所定の角度分布をとっている。つまり、双晶粒界１１のうち、長さの６０％以上が、プレスフィット端子２の端子圧入方向Ｄに対して、略垂直となっている。ここで、略垂直とは、図４中に結晶粒界１１ａについて例示するように、結晶粒界１１が圧入方向Ｄに対してなす角度αが、おおむね、７５°以上、１０５°以下である状態を指す。例えば双晶粒界１１ａは、端子圧入方向Ｄに対して略垂直となっている。これに対し、例えば双晶粒界１１ｂは、端子圧入方向Ｄに対して略垂直となっていない。双晶粒界１１ｂは、端子圧入方向Ｄに対して略平行となっている。双晶粒界１１ａのように端子圧入方向Ｄに対して垂直になった粒界の合計の長さが、全双晶粒界１１の合計の長さのうちで、６０％を占める。
【００３４】
図２に示すように、プレスフィット端子２の基板接続部２０が端子圧入方向Ｄに沿ってスルーホール３０に圧入されると、膨出片２１，２１が変形し、スルーホール３０の内周面から端子圧入方向Ｄに直交する方向に力を受けた状態で、保持される。このように、端子圧入方向Ｄに略平行に基材１に印加される荷重によって、基材１に対して端子圧入方向Ｄと略垂直な方向へと開口する引張応力が発生し、ここにアンモニア雰囲気などの腐食環境が加わると、応力腐食割れにつながりうる。しかし、この荷重の開口方向に近接した角度、つまり端子圧入方向Ｄに略垂直な角度で双晶粒界１１が存在していれば、スルーホール３０の内周面から荷重を印加されても、双晶粒界１１は応力の伝達性が良いため、効果的に応力の粒界への集中を回避することができる。端子圧入方向Ｄに垂直な双晶粒界１１の長さの割合が６０％以上であれば、応力腐食割れにおける亀裂の発生および進展を効果的に抑制し、応力腐食割れに対して高い耐性を得ることができる。この割合を、７０％以上とすれば、さらに好ましい。応力腐食割れ耐性の観点からは、上限は特に設けられるものではないが、生産性の観点から、実質的な上限は８０％程度となる。
【００３５】
後の実施例にも示すように、本実施形態にかかるプレスフィット端子２においては、双晶粒界１１の長さが大傾角粒界１０の長さの３５％以上を占めることと、双晶粒界１１のうち長さの６０％以上が端子圧入方向Ｄに対して略垂直を向いていることの、一方ではなく両方が満たされることで、応力腐食割れに対して十分な耐性を得ることができる。プレスフィット端子２において、基材１の応力腐食割れが起こると、材料としての機械的、電気的特性が変化してしまう。また、機械的特性の変化に伴って、スルーホール３０内でのプレスフィット端子２の保持力が小さくなり、プレスフィット端子２がスルーホール３０に圧入された状態が維持しにくくなる。
【００３６】
本実施形態にかかるプレスフィット端子２が有する応力腐食割れ耐性として、例えば、回路基板３のスルーホール３０に圧入した状態でアンモニア雰囲気（濃度１４％のアンモニア水を使用）に２時間曝露する腐食試験を行った際に、端子板面１１ｂの表面または端子板面１１ｂに平行な断面において観察される応力腐食割れの長さ（膨出片２１，２１の外側の端縁から亀裂の先端が到達した位置までの直線深さ）が、６０μｍ以下、さらには４０μｍ以下、２０μｍ以下であることが好ましい。また、そのような腐食試験を行った後の端子保持力（プレスフィット端子２をスルーホール３０から脱離させるのに必要な力）が、腐食試験前の８０％以上、さらには８５％以上、９５％以上であることが好ましい。
【００３７】
さらに、基材１のＣｕ−Ｚｎ系合金において、小傾角粒界の合計の長さが、大傾角粒界１０の合計の長さよりも長いことが好ましい。小傾角粒界は、双晶粒界ほどではないが、大傾角粒界１０を構成するランダム粒界よりも粒界エネルギーが小さく、粒界拡散係数も小さい傾向がある。そのため、小傾角粒界を大傾角粒界１０よりも多く存在させること、つまり小傾角粒界の合計の長さを大傾角粒界１０の合計の長さよりも長くすることにより、応力腐食割れに対する耐性を特に効果的に高めることができる。
【００３８】
また、基材１のＣｕ−Ｚｎ系合金において、結晶粒径は小さい方が好ましい。結晶粒径が小さい方が、応力腐食割れに対する耐性が高くなる傾向がある。例えば、結晶粒径が５μｍ以下であることが好ましい。なお、粒径を規定するに際し、小傾角粒界に隣接する結晶粒は考慮に入れないものとする。
【００３９】
基材１のＣｕ−Ｚｎ系合金における結晶粒界の分布は、基材１を製造する際に、焼鈍や圧延等の工程の条件を調整することで、制御することができる。また、端子圧入方向Ｄに対する双晶粒界１１の角度分布は、大面積の板材からプレスフィット端子２を構成する基材１を切り出す際に、その切り出しの方向の選択を併用することで、好適に制御することができる。
【００４０】
双晶粒界は積層欠陥エネルギーと逆相関があり、Ｚｎの添加量を多くすると合金の積層欠陥エネルギーが小さくなり、双晶粒界を多くすることができる。しかし、１６％以下のようなＺｎ添加量が少ない領域では、積層欠陥エネルギーが比較的高く、双晶粒界を多くすること難しいが、製造工程の調整により、双晶粒界を多くすることが可能である。例えば、最終焼鈍前の冷間圧延の圧下率と圧延速度を大きくし、５００℃以上の温度で焼鈍処理を施すことで双晶粒界を増やすことが可能である。焼鈍温度が高い程、再結晶が進展し、焼鈍し双晶が形成されやすくなる。特に８００〜９００℃といった比較的高温で焼鈍処理するとよい。ただし、結晶粒径も大きくなるため、添加元素量と焼鈍前の加工率によって、焼鈍温度を調整する必要がある。
【００４１】
（Ｃｕ−Ｚｎ系合金の成分組成）
上記のように、プレスフィット端子２の基材１を構成するＣｕ−Ｚｎ系合金において、結晶粒界の分布状態は、基材１の製造時の条件によって制御することができるが、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の成分組成にも依存する。また、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の成分組成を調整することで、応力腐食割れ耐性をさらに高めることや、応力腐食割れ耐性以外の特性を高めることもできる。Ｃｕ−Ｚｎ系合金は、添加元素としてＺｎのみを含有し、残部がＣｕと不可避的不純物よりなるものであっても、さらに以下に例示するようなＺｎ以外の添加元素をＺｎに加えて含有するものであってもよい。
【００４２】
以下、本実施形態にかかるプレスフィット端子２の基材１を構成するＣｕ−Ｚｎ系合金の好適な成分組成およびその効能について説明する。含有量の単位は、質量％である。
【００４３】
＜Ｚｎについて＞
Ｃｕ−Ｚｎ系合金におけるＺｎの含有量は、１％以上であることが好ましい。それにより、プレスフィット端子２の基材１として必要な強度を充足しやすくなる。また、積層欠陥エネルギーを小さく抑え、双晶粒界１１を形成しやすくなる。Ｚｎの含有量は、２％以上、さらには３％以上であれば、一層好ましい。
【００４４】
一方、Ｚｎの含有量は、１６％以下であることが好ましい。Ｃｕ−Ｚｎ系合金において、Ｚｎ含有量が小さいほど、成分組成自体として、腐食が起こりにくくなる。また、おおむねＺｎの含有量が１６％以下の領域では、応力腐食割れが結晶粒の内部で発生しにくい。よって、粒界での応力腐食割れの発生および進行を抑制することで、材料全体として応力腐食割れを十分に抑制できることになる。Ｚｎの含有量は、１５％以下、さらには１２％以下であれば、より好ましい。
【００４５】
＜Ｓｎについて＞
Ｓｎは、圧延の際の加工硬化を促進する作用を持ち、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の強度向上に寄与するため、Ｃｕ−Ｚｎ系合金に含有されるとよい。また、Ｓｎは、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の積層欠陥エネルギーを低下させ、双晶粒界１１を形成しやすくする作用も有する。それらの効果を十分に得る観点から、Ｓｎの含有量は０．１％以上、さらには０．２％以上とすることが好ましい。
【００４６】
一方で、Ｓｎの含有量を多くしすぎると、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の導電率が低くなるとともに、製造コストも大きくなってしまう。そこで、Ｓｎの含有量は、１．０％以下、さらには０．８％以下とすることが好ましい。
【００４７】
＜Ｎｉについて＞
Ｎｉは、Ｃｕ母相中で固溶強化を起こし、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の強度向上に寄与する。添加の効果を十分に得る観点から、Ｓｎの含有量は０．５％以上、さらには０．６％以上とすることが好ましい。
【００４８】
一方で、Ｎｉの含有量を多くしすぎると、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の導電率が低くなってしまう。そこで、Ｎｉの含有量は、１．０％以下、さらには０．８％以下とすることが好ましい。
【００４９】
＜Ｐ，Ｆｅ，Ｓｉについて＞
Ｃｕ−Ｚｎ系合金は、Ｐ，Ｆｅ，Ｓｉから選択される少なくとも１種を含有するとよい。ただし、Ｐは、Ｎｉとともに添加することが好ましく、Ｆｅは、ＰおよびＮｉのいずれか一方とともに添加することが好ましい。
【００５０】
Ｐは、Ｎｉとともに添加することで、Ｎｉとの金属間化合物の形成により、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の強度向上に寄与する。Ｆｅは、ＰおよびＮｉと金属間化合物を形成し、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の強度向上に寄与する。Ｓｉは、Ｚｎよりも優先的に結晶粒界に拡散し、結晶粒界における応力腐食割れの進行を抑制する効果を有する。
【００５１】
上記の各効果を十分に得る観点から、Ｃｕ―Ｚｎ系合金は、Ｐ，Ｆｅ，Ｓｉの少なくとも１種を、合計で０．０３％以上含有することが好ましい。一方、それらの元素を添加しすぎると、粗大な第二相粒子が形成されることで、強度向上に寄与しにくくなるうえ、焼鈍により双晶の形成を阻害するので、それらの元素の含有量の合計は、０．１０％以下であることが好ましい。
【実施例】
【００５２】
以下に本発明の実施例を示す。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【００５３】
［試験方法］
（１）試料の作製
表１に示したような成分組成を有する厚さ０．６ｍｍのＣｕ−Ｚｎ系合金を用いて、図１，２に示したような形状を有するプレスフィット端子を作製した。
【００５４】
（２）結晶粒界の分布の評価
各試料においては、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の焼鈍条件および圧延条件が異なることにより、結晶粒界の分布状態が異なっている。結晶粒界の分布状態を評価するため、各試料の表面に対して、ＥＢＳＤ測定を行った。実施例５の試料に対して得られた画像を図５に示すが、このような画像を解析することで、結晶粒界の分布を分析した。具体的には、大傾角粒界の長さに対する双晶粒界の長さの割合、端子圧入方向に略垂直な、つまり端子圧入方向に対して７５°〜１０５°の角度をなす双晶粒界の割合、そして大傾角粒界の長さに対する小傾角粒界の長さの割合（大傾角粒界の長さを１００％とした時の小傾角粒界の長さの割合）を分析した。ここで、ＥＢＳＤ測定は、倍率３０００倍で５０μｍ四方の視野に対して行った。また、１０視野の測定画像に対して解析を行い、その合計値に対して、上記各割合の値を算出した。
【００５５】
（３）応力腐食割れ長さの評価
作製した各プレスフィット端子を回路基板のスルーホールに圧入した。そして、その状態の試料を、濃度１４％のアンモニア水を入れたビーカーとともに、デシケータ内に密閉して、室温にて２時間放置する耐食試験を行った。その後、プレスフィット端子をスルーホールから抜き取り、端子板面に平行な断面を、光学顕微鏡および電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察し、応力腐食割れの長さを測定した。ここで、応力腐食割れの長さとは、端子の外側の端縁から亀裂の先端が到達した位置までの直線深さであり、各実施例、比較例について、１０個体の観察を行い、全個体の表面で観察された中で最も長い亀裂について、その長さを応力腐食割れ最大長さとして記録した。
【００５６】
（４）耐食試験後の保持力の評価
上記応力腐食割れ長さの評価試験において耐食試験を行った後の試料に対して、保持力を計測した。つまり、デシケータから取り出した試料について、プレスフィット端子をスルーホールから抜き取る際に、プレスフィット端子の脱離に必要な力の最大値を測定し、保持力とした。耐食試験を行う前の試料に対して同様に保持力を測定した結果と比較して、耐食試験後の保持力が９５％以上であった場合を、「Ａ」とした。８５％以上、９５％未満であった場合を、「Ｂ」とした。８０％以上、８５％未満であった場合を、「Ｃ」とした。８０％未満であった場合を、「Ｄ」とした。なお、各実施例、比較例について、１０個体に対して耐久試験前後の保持力を測定し、それらの平均値を用いて、評価を行った。
【００５７】
［結果］
表１に、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の成分組成および結晶粒の分布の解析結果とともに、応力腐食割れ長さおよび耐食試験後の保持力の評価結果を示す。表中、応力腐食割れ最大長さの欄において、「０」との記載は、応力腐食割れが発生していないことを示している。
【００５８】
【表１】
2018156804.tif 000003
【００５９】
表１の結果によると、いずれの実施例においても、大傾角粒界に占める双晶粒界の割合が、３５％以上となっており、かつ、端子圧入方向に略垂直な双晶粒界の割合が、６０％以上となっている。そして、応力腐食割れの最大長さが、５５μｍ以下と、小さくなっている。また、腐食試験後の保持力が、腐食試験前の８０％以上の水準を保っている。これらのことから、大傾角粒界において双晶粒界が占める割合の大きさと、さらにその双晶粒界が端子圧入方向に略垂直を向いている割合の大きさの効果として、応力腐食割れに対して、高い耐性が達成されていると解釈される。
【００６０】
さらに、各実施例において、応力腐食割れの最大長さと、耐食試験後の保持力との間に明確な相関が見られており、耐食試験によって起こる保持力の低下は、応力腐食割れによるものであることが分かる。そして、いずれの実施例においても、応力腐食割れに対して高い耐性が達成されていることの結果として、応力腐食割れによる保持力の低下も抑制することができていると言える。
【００６１】
一方、各比較例においては、大傾角粒界に占める双晶粒界の割合が３５％以上であることと、端子圧入方向に略垂直な双晶粒界の割合が６０％以上であることの、少なくとも一方が満たされていない。そのことに対応して、応力腐食割れの最大長さが１００μｍ以上と大きくなっているとともに、腐食試験後の保持力が、腐食試験前に対して８０％未満となっており、応力腐食割れに対して十分な耐性が得られていない。なかでも比較例１〜３に着目すると、比較例２では、双晶粒界の割合は３５％以上となっているが、端子圧入方向に略垂直な双晶粒界の割合が６０％未満となっている。一方で、比較例１，３では、端子圧入方向に略垂直な双晶粒界の割合は６０％以上となっているが、双晶粒界の割合が３５％未満となっている。いずれの場合にも、十分な応力腐食割れ耐性が得られていない。
【００６２】
以上のように、大傾角粒界に占める双晶粒界の割合の大きさと、その双晶粒界に占める端子圧入方向に略垂直を向いたものの割合の大きさが、Ｃｕ−Ｚｎ系合金の応力腐食割れに対する耐性を定める要因となっている。実施例３と比較例１，２では、合金の成分組成が同じであるが、比較例１，２ではそれらいずれかの割合が小さすぎるために、応力腐食割れの最大長さが大きく、また耐食試験後の保持力が小さくなっている。一方で、実施例３では、上記両方の割合が所定の下限値以上となっていることに対応し、応力腐食割れが発生しておらず、耐食試験を経ても保持力がほぼ変化しないという非常に高い応力腐食割れ耐性が実現されている。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１          基材
１０        大傾角粒界
１１        双晶粒界
１２        双晶粒界を除く大傾角粒界
２          プレスフィット端子
２０        基板接続部
２１        膨出片
２１ａ      接点部
２１ｂ      端子板面
２５        端子接続部
４          基板用コネクタ
Ｄ          端子圧入方向
【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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