JP2008270193A - 可動接点部品用銀被覆材およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鉄または鉄合金からなる導電性基材1上に厚さ0.005〜0.5μmのニッケルまたはニッケル合金からなる下地層2が被覆され、該下地層2上にパラジウム、パラジウム合金、または銀スズ合金からなる厚さ0.01〜0.5μmの中間層3が被覆され、該中間層3上に銀または銀合金からなる最表層4が形成された可動接点部品用銀被覆材。
【選択図】図1
Description
従来は、導電性基材上にニッケル下地層を形成した後、直接銀表層めっきを形成した材料を用いていた。一方、携帯電話のeメールの普及により繰り返しのスイッチング動作が多くなっている。短期間でスイッチングを繰り返すことでスイッチング部が発熱し、銀めっきを透過した酸素がニッケルを酸化せしめて銀を剥離しやすくすることが知られていた。
(1)鉄または鉄合金からなる導電性基材上に厚さ0.005〜0.5μmのニッケルまたはニッケル合金からなる下地層が被覆され、該下地層上に厚さ0.01〜0.5μmのパラジウム、パラジウム合金、または銀スズ合金からなる中間層が被覆され、該中間層上に銀または銀合金からなる最表層が形成されたことを特徴とする可動接点部品用銀被覆材、
(2)前記中間層のパラジウム合金が、金パラジウム、銀パラジウム、スズパラジウム、ニッケルパラジウム、またはインジウムパラジウムであることを特徴とする(1)項に記載の可動接点部品用銀被覆材、
(3)鉄または鉄合金からなる導電性基材上に厚さ0.01〜0.5μmのパラジウム、パラジウム合金、または銀スズ合金からなる中間層を被覆し、該中間層上に銀または銀合金からなる最表層が形成されたことを特徴とする可動接点部品用銀被覆材、
(4)(1)または(2)項に記載の可動接点部品用銀被覆材を製造する方法であって、導電性基材にニッケルまたはニッケル合金を被覆して活性化処理を行った後、中間層を被覆し、銀または銀合金を被覆することを特徴とする可動接点部品用銀被覆材の製造方法、
(5)(3)項に記載の可動接点部品用銀被覆材を製造する方法であって、導電性基材を活性化処理した後、中間層を被覆し、銀または銀合金被覆を行うことを特徴とする可動接点部品用銀被覆材の製造方法、
を提供するものである。
基材1として好ましく用いられる鉄合金としては、ステンレス鋼(SUS)、42アロイなどが挙げられる。
基材1の厚さは、0.03〜0.3μmが好ましく、0.05〜0.1μmであることがさらに好ましい。
下地層2に用いられるNi合金としては、Ni−P系、Ni−Sn系、Ni−Co系、Ni−Co−P系、Ni−Cu系、Ni−Cr系、Ni−Zn系、Ni−Fe系などの合金が好適に用いられる。NiおよびNi合金は、めっき処理性が良好で、価格的にも問題がなく、また融点が高いためバリア機能が高温環境下にあっても衰えが少ない。
パラジウム、パラジウム合金、および銀スズ合金はいずれも銅より酸化されにくい金属または合金である。したがって、銅中間層を施したものと比較して、中間層3の表面の酸化による最表層4の銀または銀合金層との密着性の低下、および中間層3の成分が最表層4に表れて酸化することによる導電性(接触抵抗)の低下が起こりにくい。
また、パラジウム(Pd)を合金化することでより拡散しにくくなるため、銀または銀合金層との密着性が低下しにくくなり、さらに中間層3の成分が最表層4に表れて酸化することによる導電性(接触抵抗)の低下が起こりにくくなる。
また、銀スズ合金層を中間層3に用いることで、パラジウム同様に拡散しにくく、銀または銀合金層との密着性が低下しにくくなり、さらに中間層3の成分が最表層4に表れて酸化することによる導電性(接触抵抗)の低下が起こりにくくなる。
また、最表層4として好ましく用いることができる銀合金としては、銀スズ合金、銀ニッケル合金、銀銅合金、銀パラジウム合金などの2成分系、それらを組み合わせた多成分系の合金を挙げることができる。
導電性基材11、中間層13、最表層14の厚さおよび好ましい態様は、それぞれ上記の導電性基材1、中間層3、最表層4と同様である。
厚さ0.06mmのSUS301、SUS304、SUS403、またはSUS430(いずれもJIS規格ステンレス鋼)からなる条に以下の処理を行い、表1に示す層構成の銀被覆材を得た。後、実施例1〜8における(2)〜(7)の処理を施し、表1に示す層構成の銀被覆材を得た。ただし、中間層めっきは(4)〜(7)を含めた中から、表1の中間層の種類に示す種類に対応するめっきが施された。また、最表層は表1の最表層の種類に示す種類に対応する(7)あるいは(8)、(9)のめっきが行われた。
(1)前処理:オルソケイ酸ソーダ100g/lの水溶液を用いて陰極電解して電解脱脂した。
(2)ニッケル下地めっき:塩化ニッケル5g/lと30%遊離塩酸のめっき液を用いて陰極電流密度2A/dm2の条件で施し、下地層を形成した。
(3)活性化処理:ニッケル下地めっき後のCu−Be条を40〜90℃の温水〜熱水に3秒以上保持して施した。電解脱脂から活性化処理までの間のBe−Cu条の温度は、Be−Cu条を冷却器により温度調整した水洗槽内に浸漬して制御した。
(4)中間層(Pd)めっき:硫酸パラジウム100g/lと遊離塩酸20g/lを含むめっき液を用い、陰極電流密度5A/dm2の条件で施し、中間層を形成した。
(5)中間層(Pd−Au、Pd−Ag)めっき:硫酸パラジウム100g/lと金または銀の金属塩30g/lと遊離塩酸20g/lを含むめっき液を用い、陰極電流密度5A/dm2の条件で施した。
(6)中間層(Pd−Sn、Pd−Ni、Pd−In)めっき:硫酸パラジウム100g/lとスズ、ニッケル、またはインジウムの各金属塩30g/lと遊離塩酸20g/lを含むめっき液を用い、陰極電流密度5A/dm2の条件で施した。
(7)中間層または最表層(Ag−Sn):シアン化銀50g/l、シアン化カリウム50g/l、炭酸カリウム30g/lとSnの金属塩30g/lを含むめっき液を用いて、陰極電流密度5A/dm2の条件で施した。
(8)最表層(銀ストライクめっき):シアン化銀5g/lとシアン化カリウム50g/lを含むめっき液を用い、陰極電流密度2A/dm2の条件で施した。
(9)最表層(銀めっき):シアン化銀50g/l、シアン化カリウム50g/l、炭酸カリウム30g/lを含むめっき液を用いて、陰極電流密度5A/dm2の条件で施した。
中間層めっきとして、硫酸銅150g/lと遊離硫酸100g/lを含むめっき液を用い、陰極電流密度5A/dm2の条件でCuめっきを施した以外は、実施例9〜22と同様にして、表1に示す層構成の銀被覆材を得た。ただし、比較例3では中間層めっきを施さず、また、比較例4ではニッケル下地めっきおよび中間層めっきを施さなかった。
得られた実施例および比較例の各々の銀被覆材を温度400℃の大気中で5〜15分間加熱後の剥離試験を行い、めっきの密着性を調べた。剥離試験は、JIS K 5600−5−6(クロスカット法)に基づき試験した。結果を表1に示す。
これに対し、実施例1〜30はいずれも15分経過後にも剥離は発生せず、すぐれた最表層の耐剥離性を示した。
このように、本発明の可動接点部品用銀被覆材は、(1)中間層の酸化による銀層と密着性の低下が抑制され、(2)中間層の成分またはその酸化物等が銀層に拡散することによる導電性の低下(接触抵抗の上昇)や中間層と最表層との密着性の低下が抑制され、(3)中間層の製造条件が緩和されるため、製造上の歩留まりが向上したものであることがわかる。
2 NiまたはNi合金からなる下地層
3 PdまたはPd合金またはAgSn合金からなる中間層
4 銀または銀合金からなる最表層
11 鉄または鉄合金からなる導電性基材
13 PdまたはPd合金またはAgSn合金からなる中間層
14 銀または銀合金からなる最表層
Claims (5)
- 鉄または鉄合金からなる導電性基材上に厚さ0.005〜0.5μmのニッケルまたはニッケル合金からなる下地層が被覆され、該下地層上に厚さ0.01〜0.5μmのパラジウム、パラジウム合金、または銀スズ合金からなる中間層が被覆され、該中間層上に銀または銀合金からなる最表層が形成されたことを特徴とする可動接点部品用銀被覆材。
- 前記中間層のパラジウム合金が、金パラジウム、銀パラジウム、スズパラジウム、ニッケルパラジウム、またはインジウムパラジウムであることを特徴とする請求項1に記載の可動接点部品用銀被覆材。
- 鉄または鉄合金からなる導電性基材上に厚さ0.01〜0.5μmのパラジウム、パラジウム合金、または銀スズ合金からなる中間層が被覆され、該中間層上に銀または銀合金からなる最表層が形成されたことを特徴とする可動接点部品用銀被覆材。
- 請求項1または2に記載の可動接点部品用銀被覆材を製造する方法であって、導電性基材にニッケルまたはニッケル合金を被覆して、活性化処理を行った後、中間層を被覆し、銀または銀合金を被覆することを特徴とする可動接点部品用銀被覆材の製造方法。
- 請求項3に記載の可動接点部品用銀被覆材を製造する方法であって、導電性基材を活性化処理した後、中間層を被覆し、銀または銀合金を被覆することを特徴とする可動接点部品用銀被覆材の製造方法。
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