JPH0578889A

JPH0578889A - 端子用アルミニウム合金板

Info

Publication number: JPH0578889A
Application number: JP27483891A
Authority: JP
Inventors: Kozo Hoshino; 晃三星野
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1993-03-30

Abstract

(57)【要約】【目的】端子として必要な強度、曲げ加工性及び導電
率を有していると共に、接触抵抗が低く、発熱しにくい
端子用アルミニウム合金板を提供することを目的とす
る。【構成】Ｍｇ；０．６〜１．４重量％、Ｓｉ；０．４
〜１．２重量％、Ｆｅ；０．６重量％以下、Ｃｕ；０．
４重量％以下、残部がＡｌ及び各０．１重量％以下の不
可避的不純物からなり、板厚が１．０ｍｍ以下であるア
ルミニウム合金素板と、この素板の上に形成された０．
５〜２μｍの厚さのＮｉメッキ下地膜と、この下地膜の
上に形成された厚さが１〜５μｍの半田めっき層とを有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気部品である端子用ア
ルミニウム合金板に関し、更に、詳述すると、強度、加
工性、導電率及び接触抵抗が優れた端子用アルミニウム
合金板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、端子用材料及び導電体材料として
は、Ｃｕ又はその合金が多用されている。これらの部品
用材料としては、Ｃｕ系の材料の特性が優れているた
め、他の材料を適用する試みは殆どなされていない。僅
かに、アルミニウムワイヤー等に使用される部品を、ア
ルミニウム又はアルミニウム合金（以下、総称してアル
ミニウム材という）で製造する検討が開始された段階で
ある。例えば、特開平２−２００７５０では、管路気中
の送電線に対するアルミニウム合金材料の適用が提案さ
れ、また特開平２−１３３５５４にはアルミニウム材の
リードフレームへの適用の提案等がある。

【０００３】しかしながら、近年、自動車の軽量化の要
求から、自動車用のパネル材は一部アルミニウム合金の
採用が開始されている。この動きに伴い、自動車用の電
気部品も軽量化が望まれており、特に端子材においてそ
の要求が高い。これらの部品用の材料として、アルミニ
ウム材を使用する場合は、端子としての構造体の強度機能を満足するために、
素材強度が高いこと、折り曲げ加工等の加工が必須であり、ある程度の加
工性を有すること、電気部品であるため、導電率ができる限り高いこ
と、が必要条件である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アルミニウム合金板は、上述の条件をほぼ満たすことは
できても、アルミニウム合金板自体は接触抵抗が高く、
そのままでは発熱現象のため、端子として使用すること
が困難である。なお、端子材料としては、曲げ加工を受
け易いため、前述の特性の中でも特に曲げ加工に対する
耐性が優れていることが要求される。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、上述の要求特性を全て満足すると共に、接
触抵抗が低く、発熱にも強く、曲げ加工に対する耐性も
優れた端子用アルミニウム合金板を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る端子用アル
ミニウム合金板は、Ｍｇ；０．６〜１．４重量％及びＳ
ｉ；０．４〜１．２重量％を含有し、不純物としてのＦ
ｅを０．６重量％以下、Ｃｕを０．４重量％以下に規制
し、残部がＡｌ及び各０．１重量％以下の不可避的不純
物からなり、板厚が１．０ｍｍ以下であるアルミニウム
合金素板と、この素板上に０．５〜２μｍの厚さで形成
されたＮｉめっき膜からなる下地膜と、この下地膜上に
形成され厚さが１〜５μｍの半田めっき層とを有するこ
とを特徴とする。

【０００７】

【作用】以下、本発明について詳細に説明する。

【０００８】先ず、素材となるアルミニウム合金素板と
しては、端子板として良好な加工性と十分な強度を得る
ために、加工時には比較的低い強度であり、加工後の処
理により強度を向上できる熱処理型合金を使用すること
が望ましい。また、自動車に搭載するためにはある程度
の耐食性が必要である。このため、素板としてＪＩＳ６
０００系のアルミニウム合金を選定した。

【０００９】Ｍｇ及びＳｉＭｇ及びＳｉは６０００系熱処理型合金として強度を得
るために必須の成分であり、このため、Ｍｇ；０．６〜
１．４重量％及びＳｉ；０．４〜１．２重量％の添加が
必要である。Ｍｇが０．６重量％Ｍｇ未満である場合、
又はＳｉが０．４重量％未満の場合は、十分な強度が得
られない。また、Ｍｇが１．４重量％を超える場合、又
はＳｉが１．２重量％を超える場合は、Ｍｇ₂Ｓｉの晶
出物が粗大化し、これによる伸びの低下等によって加工
性が低下する。このため、Ｍｇ及びＳｉを上記範囲とす
る。

【００１０】ＣｕＣｕは不純物であるが、ＣｕはＭｇ及びＡｌと結合し、
時効析出物を形成して強度を向上させる効果がある。こ
のため、Ｃｕが素板に含有されていても良いが、Ｃｕの
過剰の含有は素板の導電性を低下させてしまうため、Ｃ
ｕ含有量は０．４重量％以下に規制する。

【００１１】ＦｅＦｅは不純物であるが、Ｆｅは再結晶粒の粒径を微細化
する効果もある。このため、素板にＦｅが含有されてい
ても良いが、Ｆｅが多量に含有されると、晶出物が粗大
化し、加工性を低下させるため、Ｆｅ含有量は０，６重
量％以下に規制する。

【００１２】不可避的不純物その他、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｎ等の不可避的不純物は夫々
０．１重量％以下であれば添加されていても実質上問題
はない。

【００１３】また、鋳塊組織微細化剤であるＴｉ又はＴ
ｉ−Ｂ等も、Ｔｉ量に換算して０．１重量％以下であれ
ば、実質上問題はない。

【００１４】上述の組成を有するアルミニウム合金素板
は、以下のようにして製造することができる。先ず、こ
れらの組成の鋳塊を望ましくは４８０℃以上５６０℃以
下の温度で２時間以上２４時間以下の均質化焼鈍を行
い、その後熱間圧延及び冷間圧延により１ｍｍ以下の所
定板厚の素板に仕上げる。次いで、この圧延板を望まし
くは１００℃／分以上の昇温速度で４８０℃以上５６０
℃以下の温度に加熱し、この温度に３０秒以下保持し、
３００℃／分以上の冷却速度にて冷却する。昇温速度が
１００℃／分未満、また、降温速度が３００℃／分未
満、熱処理保持温度が４８０℃未満の場合は、端子とし
ての使用時に十分な強度が得られなく、熱処理保持温度
が５６０℃を超えると、バーニングが発生し易い。

【００１５】この焼鈍板を所定寸法に切断した後、表面
にめっきを施す。このめっきは接触抵抗の低下のために
必須である。なお、このめっきはコイル形状及びシート
形状等のいずれの形状において処理してもよい。

【００１６】めっき下地膜としてＮｉのめっき層を０．
５〜２μｍの厚さで形成する。これは電気めっき等によ
り形成できる。下地膜はＡｌとの電位差が小さい金属
で、処理条件によってはめっき後の折り曲げ加工に耐え
られるものであることが必要である。このため、めっき
下地膜として、Ｎｉめっきを選定する。このＮｉめっき
下地膜の厚さが０．５μｍ未満では、膜の均一性に欠
け、２μｍを超えると、加工性が低下する。このため、
下地膜の厚さは０．５〜２μｍとする。

【００１７】半田めっき層は端子としての接触抵抗の低
下のために行うもので、半田付けの可能な端子として必
要なものである。半田めっき層は１μｍ以上の厚さが必
要であり、５μｍを超える場合は、経済的に無駄であ
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１９】下記表１に示す組成のアルミニウム合金
を、５１０℃にて４時間均質化焼鈍した後に、熱間圧延
して厚さを３．５ｍｍとし、次に冷間圧延により厚さを
０．８ｍｍとした。そして、１５０℃／分の昇温速度で
加熱した後５１０℃に１０秒間保持することにより溶体
化焼鈍を行い、その後、４００℃／分の冷却速度にて冷
却した。この圧延板を切断した後に、１７０℃に２０時
間加熱する焼鈍を実施し、その後、機械的性質、加工性
及び導電率を評価した。これらの結果を下記表２に示
す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】この表２から明らかなように、溶体化処理
のままの場合には、本実施例の端子材が強度及び加工性
の点で優れていることが明らかである。比較例１の端子
材でも加工後に焼鈍すれば、端子材として使用可能であ
るが、２００℃程度の高温での使用（大電流の通過時）
等に起因する強度低下（過時効現象）により構造体とし
て信頼性が低下する虞れがあり、好ましくない。比較例
２は強度が高いが、加工性が悪い。

【００２３】次に、表１の実施例欄記載の合金につき、
下記表３に示す２層メッキを行い、その耐食性、加工性
及びウィスカの有無を評価した。

【００２４】

【表３】

【００２５】なお、耐食性は５重量％食塩水を３５℃の
温度で５時間噴霧し、腐食の進行程度を評価し、基板の
アルミニウム合金とメッキ膜が同程度に腐食溶解する場
合を○、基板の腐食の進行の方が早い場合を×とした。

【００２６】また、加工性は０．５ｍｍの肩Ｒで直角曲
げをして剥離しない場合を○、一部でも剥離する場合を
×とした。

【００２７】更に、ウィスカはめっき表面より成長する
ヒゲ状の結晶をいい、このウィスカが有る場合を×、な
い場合を○とした。ウィスカが存在すると、ショート等
のトラブルが発生し易い。

【００２８】メッキ工程は以下のとおりである。なお、
各処理時間には、水洗時間も含む。アルカリ洗浄剤ＵＡ
−６８（上村工業製商品名、以下同じ）の５０ｇ／リッ
トルを、５０℃に加熱したものに、アルミニウム合金素
板を５分間浸漬してクリーニングを施した。次いで、こ
の素板を、エッチング剤ＡＺ−１０２（商品名）の５０
ｇ／リットルを、６０℃に加熱したものに１分間浸漬し
てエッチングした。その後、１００ｇ／リットルのジス
マッターＡＺ−２０１（商品名）と８００ｍリットル／
リットルのＨＮＯ₃との混合液（２０℃）中に４５秒間
浸漬して酸洗（ジスマット）し、更にＡＺ−４０１の原
液（２５℃）に３０秒間浸漬して亜鉛置換した後、メッ
キした。その後、６０ｇ／リットルの第３リン酸ソーダ
液を６０℃に加熱したものに３０秒間浸漬した。

【００２９】比較例３でのＣｕめっきは、カリ浴（金属
銅；３５、Ｆ・ＫＣＮ；１０、ＫＯＨ；４０、Ｋ₂Ｃ
Ｏ₃；１５。いずれも単位はｇ／リットル）により４０
℃の温度で１Ａ／ｄｍ²の条件で形成した。スズメッキ
は硫酸浴（硫酸第１スズ６０ｇ／リットル、硫酸１００
ｇ／リットル、アサヒスタナーＳＢ−Ｒ（商品名）３０
ｍリットル／リットル｝により、２５℃にて２Ａ／ｄｍ
²の条件で形成した。両メッキ間は５重量％硫酸にて処
理した。本実施例でのＮｉめっきはスルニックＣＬ−Ｍ
浴（商品名；Ｎｉ濃度ｇ／リットル）にて、５５℃、１
Ａ／ｄｍ²の条件で形成し、半田めっきは半田浴｛リー
ドＳコンク（すず塩）、リードＰコンク（鉛塩）、リー
ドアシッド（有機酸）等により建浴、これらはいずれも
商品名｝にて、２５℃、２．５Ａ／ｄｍ²の条件で形成
した。

【００３０】比較例２でのＮｉめっきはワット浴にて５
５℃、２Ａ／ｄｍ²にて形成し、半田めっきは上記と同
様とした。

【００３１】その結果、表３から明らかなように、本実
施例は、耐食性及び加工性が優れており、ウィスカが存
在しないものであった。これに対し、比較例３は耐食性
が悪く、ウィスカも存在した。また、比較例４は加工性
が悪いものであった。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、強度及び曲げ加工性が
優れていると共に、導電率も端子として十分に高く、更
に接触抵抗が低くて発熱に対する耐性も優れたアルミニ
ウム合金端子を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｍｇ；０．６〜１．４重量％及びＳｉ；
０．４〜１．２重量％を含有し、不純物としてのＦｅを
０．６重量％以下、Ｃｕを０．４重量％以下に規制し、
残部がＡｌ及び各０．１重量％以下の不可避的不純物か
らなり、板厚が１．０ｍｍ以下であるアルミニウム合金
素板と、この素板上に０．５〜２μｍの厚さで形成され
たＮｉめっき膜からなる下地膜と、この下地膜上に形成
され厚さが１〜５μｍの半田めっき層とを有することを
特徴とする端子用アルミニウム合金板。