JP2010146926A - 可動接点部品用銀被覆材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチングが繰り返されるような環境下で使用されても、表面の銀層が剥離することなく、かつ汗や塩分などの影響のある環境下でも耐食性が良好である、可動接点部品用銀被覆材とその製造方法を提供する。
【解決手段】銅または銅合金、もしくは鉄または鉄合金で形成された金属基体上に、ニッケルまたはニッケル合金、もしくはコバルトまたはコバルト合金のうちいずれかからなる下地層が被覆され、該下地層上に銅または銅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ている、少なくとも部分的に凸形状となる加工を前提とした可動接点部品用銀被覆材であって、前記金属基体の算術平均粗さＲａが０．００１〜０．２μｍであって、かつその上層に形成された中間層被覆後の段階での算術平均粗さＲａが０．００１〜０．１μｍである。
【選択図】図１

Description

本発明は、可動接点部品用銀被覆材とその製造方法に関し、詳しくはコネクタ、スイッチ、端子および電子接点部品の皿バネ材などとして好適な可動接点部品用銀被覆材とその製造方法に関する。

従来、携帯電話機や携帯端末機器、さらにはリモコンスイッチや複合プリンタ等に用いられているプッシュスイッチや多方向スイッチには、リン青銅やベリリウム銅、近年はコルソン系銅合金などの銅合金や、ステンレスなどの鉄系合金等、ばね性に優れた金属基体に銀めっきを施した材料が使用されてきている。これは、金属基体上にニッケル下地層を形成した後、銀表層めっきを形成した材料を用いるというものである。
一方、近年では携帯電話のeメール機能の普及により、繰り返しのスイッチング動作が多くなっており、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、銀めっきを大気中の酸素が透過して下地のニッケルを酸化せしめ、銀が剥離しやすくなることがわかってきた。

この現象を防止するために、銀層とニッケル層の中間に銅中間層を設けた、例えば銀／銅／ニッケル／ステンレス材を用いることが提案されている（特許文献１〜４参照）。この銅中間層は、銀めっきを透過した酸素を捕捉し、下地層のニッケルの酸化を防止する効果があるとされている。
特許文献１には、基体上にＮｉめっきし、その上に０．１〜０．５μｍの銅めっきし、その上に銀めっきすることが開示されている。
特許文献２には、ステンレス基体上に０．２〜０．４μｍのＮｉ下地層を設け、その上層に０．２〜０．６μｍの銅めっき中間層、最表層に銀からなる層を設けることが開示されている。また、銀めっき厚は０．５〜１．０μｍがよいとされている。
特許文献３には、中間層の銅めっき厚を０．０５〜２．０μｍとすることが開示されている。
特許文献４には、被覆層（下地層、中間層、最表層）に含まれる銅の総量を制限することが開示されている。
また、特許文献５のように、基体と最表層との間に、銅の中間層に代わり、銅を含有する２種類の合金層を形成することが開示されている。

特許３８８９７１８号公報 特許３７７２２４０号公報 特開２００５−１３３１６９号公報 特開２００７−２９１５０９号公報 特開２００７−２９１５１０号公報

しかし、上記特許文献１〜３に記載された電気接点材料において検討を行ったところ、中間層を形成する銅が銀または銀合金中を拡散して最表層に現れ、これが酸化して接触抵抗を高くしてしまうことがあることが明らかとなった。この原因は、中間層が透過してくる酸素を十分トラップすることができず、最表層に酸化膜を形成してしまうことが原因と考えられる。

一方、近年の問題として、塩水耐食性の問題がある。これは、プッシュスイッチとして携帯電話に組み込まれるときは、タクトシート呼ばれる密閉された状態になって外気からの耐食性は比較的保たれるが、コイル状の材料をプレスし、シートに組み込む際の耐食性が問題視されてきている。とりわけ銀においては硫化による変色問題が取りざたされがちであるが、人の汗やプレスオイルに含有される塩分による耐食性も重要視されつつあり、従来品では耐硫化の問題のみに対処していたため、塩水耐食性に関しては見落とされがちであり、実際に特許文献１〜５記載の手法にて形成された接点材料では、耐食性が不十分であることがわかってきた。また、タクトシート状に加工された携帯電話においても、樹脂の磨耗劣化によって汗がシート内に染み込み、腐食を発生させて導通不良が起こるという問題が発生している。

さらに、プレス時において金型部に銀の堆積物が付着して金型を汚染し、作業性に問題点が見られている。これは、比較的柔らかい金属である銀が最表層に形成されているため、プレス時に金型と凝着磨耗や摺動磨耗を起こし、金型に堆積してしまうものである。このため、数万ショットごとに金型のメンテナンスを行う必要があり、接点部材作製時の大きなタイムロスとなっているのが現状である。近年、携帯電話の小型化が急速に進みつつあり、それに伴ってプレスピッチや曲げ加工半径等が年々小さくなってきており、これらの工程においてめっきの割れなどが発生している。この割れを起点とし、塩水や雰囲気中の汚染物質によって接点部にまで腐食が進行し、接点障害を起こす等の問題点が見受けられてきており、これらの改善も急務となっているが、特許文献１〜５に記載された技術のみでは、この課題を解決することは困難である。

そこで、本発明者らは、スイッチングが繰り返されるような環境下で使用されても、表面の銀層が剥離することなく、かつ汗や塩分などの影響のある環境下でも耐食性が良好である、可動接点部品用銀被覆材とその製造方法を提供することを目的として誠意検討を行った。また、プレス時の銀堆積物低減や、接点部材のプレス性および曲げ加工性についての改善も検討を行ったところ、金属基体表面の算術平均粗さＲａおよび中間層表面の算術平均粗さＲａを適切に制御し、かつ各層の被覆厚さを適切な範囲とすることが大変重要であることを突き止め、発明に至ったものである。

そこで、本発明は、以下の解決手段を提供する。
（１）銅または銅合金、もしくは鉄または鉄合金で形成された金属基体上に、ニッケルまたはニッケル合金、もしくはコバルトまたはコバルト合金のうちいずれかからなる下地層が被覆され、該下地層上に銅または銅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ている、少なくとも部分的に凸形状となる加工を前提とした可動接点部品用銀被覆材であって、前記金属基体の算術平均粗さＲａが０．００１〜０．２μｍであって、かつその上層に形成された中間層被覆後の段階での算術平均粗さＲａが０．００１〜０．１μｍであることを特徴とする、可動接点部品用銀被覆材。
（２）前記下地層の厚さが、０．００５〜０．１μｍであることを特徴とする、前記（１）記載の可動接点部品用銀被覆材。
（３）前記中間層の厚さが、０．０１〜０．２μｍであることを特徴とする、前記（１）または前記（２）記載の可動接点部品用銀被覆材。
（４）前記中間層の銅または銅合金は、銅、銅−金合金、銅−銀合金、銅−スズ合金、銅−ニッケル合金、および銅−インジウム合金の群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の可動接点部品用銀被覆材。
（５）前記最表層の銀または銀合金が、０．２〜１．５μｍの厚さで形成されることを特徴とする、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の可動接点部品用銀被覆材。
（６）前記最表層の銀または銀合金が、銀、銀−スズ合金、銀−銅合金、銀−アンチモン合金、銀−セレン合金、銀−パラジウム合金、および銀−インジウム合金の群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の可動接点部品用銀被覆材。
（７）前記（１）〜（６）のいずれかに記載の、少なくとも部分的に凸形状となる加工を前提とした可動接点部品用銀被覆材を製造する方法であって、算術平均粗さＲａが０．００１〜０．２μｍの金属基体上に、ニッケルまたはニッケル合金、あるいはコバルトまたはコバルト合金のうちいずれかからなる下地層を被覆した後、銅または銅合金からなる中間層を被覆して該中間層の算術平均粗さＲａを０．００１〜０．１μｍとした後、銀または銀合金からなる最表層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。
（８）前記下地層、前記中間層、前記最表層のうち１層以上がめっき法で形成されることを特徴とする、前記（７）記載の可動接点部品用銀被覆材の製造方法。
（９）前記中間層を被覆する際のめっき浴成分が、硫酸銅を主成分とすることを特徴とする、前記（８）記載の可動接点部品用銀被覆材の製造方法。

本発明においては、金属基体の算術平均粗さＲａを０．００１〜０．２μｍとし、かつ中間層の算術平均粗さＲａを０．００１〜０．１μｍとすることで、中間層が銀層と接触する表面積を極力低減し、中間層が銀層の最表層に拡散する経路を少なくすることで、接触抵抗の上昇を防ぐ効果があると同時に、酸素捕捉のための適度な拡散を促進する効果がある。このため、凸形状に加工された部分を押すようなプッシュスイッチ等の繰り返しスイッチング時の発熱によって拡散してくる酸素も十分捕捉することができ、なおかつ接触抵抗も低く安定した接点材が得られる。
また、中間層表面の凹凸の山と谷との高低差を小さくすることにより、中間層の上に形成される最表層が結果的に薄くなる凹凸の斜面部分箇所を小さくすることで、特に塩分などの影響のある環境下における耐食性が向上する。この結果、スイッチングが繰り返されるような環境下で使用されても、表面の銀層が剥離することなく、かつ汗や塩分などの影響のある環境下でも耐食性が良好である、可動接点部品用銀被覆材を提供できるものである。同時に、最表層表面の凹凸が小さくなることで、その凹凸間での曲げ割れ性が改善され、プレスや曲げ時の亀裂進展が低減し、耐食性が向上する効果をももたらす。
また、中間層表面の凹凸を低減することにより最表層の銀層の厚さを従来品ほど厚く設ける必要がなくなるため、従来品よりも最表層の銀を薄くすることができる。このため、最表層の厚さの下限を０．２μｍとしても品質の劣化はほとんどなく、製品コストの抑制が可能である。さらに、金属基体表面および中間層表面の凹凸の低減によって、プレス時のフィード工程やプレス工程でのプレス機との接触で係る応力が低くなり、磨耗が大幅に低下し、プレス時に発生する銀の堆積物の絶対量が低減されるので、金型磨耗やメンテナンス頻度が大幅に減るため、プレス時の問題点も改善することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２は本発明の可動接点部品用銀被覆材の実施態様を示す断面図である。具体的には、図１は模式図であり、図２は各層の表面粗さの説明図である。図１および図２において、１は金属基体、２は下地層、３は中間層、４は最表層である。なお、図２において、最表層４の表面側の境界は省略している。

金属基体１は、可動接点部品用として用いるに足る導電性、バネ特性、耐久性等を有する材料であり、本発明においては銅または銅合金、鉄または鉄合金からなる。
基体１として好ましく用いられる銅合金としては、青銅、リン青銅、黄銅、チタン銅、銅ニッケルシリコン（コルソン系）合金、ベリリウム銅等が挙げられる。また、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。基体１の厚さは、少なくとも部分的に凸形状となる加工を前提とした場合、０．０３〜０．５ｍｍが好ましく、０．０５〜０．２ｍｍであることがさらに好ましい。

金属基体１の表面の算術平均粗さＲａは、０．００１〜０．２μｍ、さらに好ましくは０．００１〜０．１μｍであることがさらに好ましい。金属基体表面のＲａ下限値は、材料の圧延ロールの粗度に影響を受け、現実的に０．００１μｍ以上となるため設定されている。また、Ｒａ上限値においては、後述のように、その上層に被覆される下地層および中間層がそれぞれ０．００５〜０．１μｍ、０．０１〜０．２μｍの厚さに制御されることが望まれるため、各層の厚さが上記の範囲であっても、中間層表面の凹凸を平滑化できる限界の値を設定している。この上限値より大きいＲａを持った基体にめっきを施した場合、基体表面の凹凸による高低差が下地層および中間層形成時にさらに拡大し、中間層表面を十分平滑化することができず、塩水耐食性の悪化や接触抵抗値の上昇を招きやすくなる。このため、本発明で適応される金属基体は、圧延ロールの転写によってＲａが決定されることを考慮すると、圧延ロールの算術平均粗さＲａを上記範囲内に調整する必要がある。

基体１の面上には厚さ０．００５〜０．１μｍ、好ましくは０．０１〜０．０６μｍ、さらに好ましくは０．０１〜０．０４μｍのニッケル（Ｎｉ）またはＮｉ合金、もしくはコバルト（Ｃｏ）またはＣｏ合金からなる下地層２が被覆されている。下地層２の厚さの下限は、基体１と中間層３との密着性の観点から決定され、下地層２の厚さの上限は、被覆材から電気接点材料をプレス加工等により形成する際に加工性が低下し、下地層２などに割れが発生するおそれを防ぐ観点から決定される。

下地層２に用いられるＮｉ合金、Ｃｏ合金としては、Ｎｉ−Ｐ（リン）系、Ｎｉ−Ｓｎ（スズ）系、Ｎｉ−Ｃｏ系、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ系、Ｎｉ−Ｃｕ系、Ｎｉ−Ｃｒ（クロム）系、Ｎｉ−Ｚｎ（亜鉛）系、Ｎｉ−Ｆｅ（鉄）系、Ｃｏ−Ｐ系、Ｃｏ−Ｓｎ系、Ｃｏ−Ｃｕ系、Ｃｏ−Ｃｒ系、Ｃｏ−Ｚｎ系、Ｃｏ−Ｆｅ系などの合金が好適に用いられる。Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｃｏ、Ｃｏ合金は、めっき処理性が良好で、価格的にも比較的安価であり、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ために好適に用いられる。

下地層２上には、銅（Ｃｕ）またはＣｕ合金からなる厚さ０．０１〜０．２μｍ、好ましくは０．０５〜０．１５μｍの中間層３が被覆される。中間層３の厚さの下限は、下地層２の成分の酸化を防ぐ観点から決定され、０．０１μｍ未満の場合はその効果が不十分である。また、中間層３の厚さの上限は、被覆材から電気接点材料をプレス加工等により形成する際に加工性が低下し、中間層３および下地層２などに割れが発生しないこと、また中間層３が最表層に拡散して接触抵抗を上昇せしめるおそれを防ぐ観点から決定され、０．２μｍを超える場合、繰り返しスイッチング動作によって最表層にＣｕが到達して酸化し、接触抵抗を上昇せしめることになる。

中間層３に用いられる銅（Ｃｕ）またはＣｕ合金としては、Ｃｕ、Ｃｕ−Ａｕ（金）系、Ｃｕ−Ａｇ（銀）系、Ｃｕ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ｎｉ系、またはＣｕ−Ｉｎ（インジウム）系であることが好ましい。特にＣｕ合金系では、合金化することで拡散しにくくなるため、銀または銀合金層の最表層４に現れて酸化することによる接触抵抗の上昇が起こりにくくなる。

この中間層３表面の算術平均粗さＲａは、０．００１〜０．１μｍ、さらに好ましくは０．００１〜０．０７μｍに制御するのが好ましい。中間層３表面のＲａ下限値は、被覆の形成方法がめっき法であることを想定すると、現実的に０．００１μｍ以上となるため設定されている。また、中間層３表面のＲａ上限値は、中間層３と最表層４との密着性を低下させずかつ中間層３の上に被覆される最表層４の銀または銀合金層との接触面積を極力低減できるようにする目的で設定している。中間層３の上限値より大きいＲａを持った中間層３に最表層４の銀めっきを施した場合、中間層３表面の凹凸による高低差によって中間層３と最表層４の接触面積、つまり拡散の進行度合いに影響を与える面積が増加してしまうため、繰り返しスイッチング動作などによって最表層４に中間層３の成分が拡散しやすくなり、結果として塩水耐食性の悪化や接触抵抗値の上昇を招きやすくなる。また、中間層３表面のＲａが上限値より大きい場合、プレス時や曲げ加工時に凹部に加工応力が集中し、下地層２に亀裂が進展しやすくなって割れが発生し、耐食性の低下を招く恐れがある。

中間層３における算術平均粗さＲａの制御方法としては、中間層３の被膜を形成する際のめっき電流密度やめっき液中に含有する添加剤の種類を適切に選択することによって調整可能である。例えば銅めっきの場合、硫酸銅めっき浴では１〜１０Ａ／ｄｍ^２の条件で施すことによって、中間層３表面の算術平均粗さを０．００１〜０．１μｍの範囲内に制御することができる。中間層３を形成するための他のめっき液においても、同様な手法で制御することができる。

中間層３上には、銀（Ａｇ）または銀合金からなる最表層４が形成される。銀（Ａｇ）または銀合金からなる最表層４は接点部材としての導電性を向上させるために設ける層である。その厚さに関しては、本実施形態の場合、従来品よりもＡｇ厚さを薄くすることができる。これは、従来では最表層４が厚くないと接触抵抗の増大や耐食性が要求特性を満足できなかったためであるが、本発明では中間層の拡散による接触抵抗上昇や耐食性低下が大幅に抑制されるため、好ましくは０．２〜１．５μｍ、さらに好ましくは０．５〜１．０μｍで十分な接点特性としての効果が見込まれる。

また、最表層４として好ましく用いることができるＡｇまたはＡｇ合金としては、Ａｇ、Ａｇ−Ｓｎ合金、Ａｇ−Ｃｕ合金、Ａｇ−Ｓｂ合金、Ａｇ−Ｓｅ合金、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｉｎ合金が接点特性として良好であり、好適に用いられる。
最表層４を形成する際には、密着性向上のために係る中間層３の上層にストライク層を設けた後に厚付け層を形成する手法も可能である。この場合、最表層４の厚さはストライク層と厚付け層の合計厚さが前記範囲内であることとする。

図１に示す態様の可動接点部品用銀被覆材は、例えば、金属基体１を電解脱脂および酸洗などの前処理を行い、ニッケルまたはニッケル合金、あるいはコバルトまたはコバルト合金のうちいずれかからなる下地層２を被覆した後、銅または銅合金からなる中間層３を被覆し、銀または銀合金からなる最表層４を被覆することにより、好適に形成することができる。

また、上記可動接点部品用銀被覆材の下地層２、中間層３、および最表層４は、めっき法やＰＶＤ法などによって被覆し形成できるが、いずれか１層以上が湿式めっき法により被覆形成することが簡便かつ低コストで望ましい。

前記中間層３を形成する方法に湿式めっき法を用いた場合、その銅または銅合金を形成するためのめっき浴として、主成分に硫酸銅を使用したものが好適である。これは、硫酸銅めっきで形成された中間層３は、従来のストライクめっきや下地めっき浴として知られるシアン化銅浴やピロリン酸銅浴から形成された中間層３よりも、最表層４に拡散する速度が抑制できるためである。この結果、耐食性や接触抵抗上昇がより一層抑えられ、特性の優れた接点材料とすることができる。

本発明の可動接点部品用銀被覆材は、例えばコネクタ、スイッチ、端子および電子接点材料の皿バネ材として好適に用いることができる。特に携帯電話に使用されるタクトスイッチに好適であり、数十万回〜数百万回もの打鍵試験にも十分特性を満足できる接点材を提供することができるものである。

次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。

＜実施例１＞
厚さ０．１ｍｍ、幅１８０ｍｍのＪＩＳ規格Ｃ５２１０（リン青銅）の条に前処理を脱脂・酸洗の順に実施後、以下の組成からなるめっき浴において下地層、中間層、最表層を形成し、表１に示す層構成の発明例および比較例に示す銀被覆材を得た。

（前処理条件）
［電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ ６０ｇ／リットル
脱脂条件：電流密度 ２．５Ａ／ｄｍ^２、温度６０℃、脱脂時間６０秒
［酸洗］
酸洗液：Ｈ_２ＳＯ_４ １０質量％溶液
酸洗条件：室温浸漬、浸漬時間３０秒

（下地層めっき条件）
［Ｎｉめっき］
めっき液：ＨＣｌ １２０ｇ／リットル、ＮｉＣｌ_２ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １．５Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃
［Ｃｏめっき］
めっき液：ＨＣｌ １２０ｇ／リットル、ＣｏＣｌ_２ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １．５Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃

（中間層めっき条件）
［Ｃｕめっき］
めっき液：ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２Ｏ ２５０ｇ／リットル、Ｈ_２ＳＯ_４ ５０ｇ／リットル、ＮａＣｌ ０．１ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １〜１０Ａ／ｄｍ^２、温度 ４０℃
［Ｃｕ−Ｓｎめっき］
めっき液：Ｎａ_２ＳｎＯ_３・３Ｈ_２Ｏ １００ｇ／リットル、ＣｕＣＮ_２ １２ｇ／リットル、ＮａＣＮ ３０ｇ／リットル、ＮａＯＨ １０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ３Ａ／ｄｍ^２、温度 ６５℃
［Ｃｕ−Ａｇめっき］
めっき液：ＡｇＣＮ ２ｇ／リットル、Ｃｕ金属塩 ９０ｇ／リットル、ＫＣＮ ２ｇ／リットル、ＫＣＯ_３ １８ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ０．５Ａ／ｄｍ^２、温度 ５０℃

（最表層めっき条件）
［Ａｇストライクめっき］
めっき液：ＡｇＣＮ ５ｇ／リットル、ＫＣＮ ６０ｇ／リットル、Ｋ_２ＣＯ_３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃
［Ａｇめっき］
めっき液：ＡｇＣＮ ５０ｇ／リットル、ＫＣＮ １００ｇ／リットル、Ｋ_２ＣＯ_３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ３Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃
［Ａｇ−Ｓｎめっき］
めっき液：ＡｇＣＮ ５ｇ／リットル、ＮａＣＮ ５０ｇ／リットル、ＮａＯＨ ５０ｇ／リットル、Ｋ_２ＳｎＯ_３・３Ｈ_２Ｏ ８０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃
［Ａｇ−Ｓｅめっき］
めっき液：ＡｇＣＮ ５０ｇ／リットル、ＫＣＮ １００ｇ／リットル、Ｋ_２ＣＯ_３ ３０ｇ／リットル、Ｋ_２ＳｅＯ_３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃
［光沢Ａｇめっき］
めっき液：ＡｇＣＮ ５ｇ／リットル、ＫＣＮ １００ｇ／リットル、Ｋ_２ＣＯ_３ ３０ｇ／リットル、ＮａＳ_２Ｏ_３ ３ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃

次に、表１に示された実施例および比較例の各々の銀被覆材を、以下の評価項目について評価した。その結果を表２に示す。

（剥離試験）
各々の銀被覆材を５０ｍｍ×１００ｍｍに切断後、４００℃で５〜１５分間加熱後の剥離試験を行い、接触抵抗測定およびめっきの密着性を調べた。剥離試験は、ＪＩＳ Ｈ ８５０４に規定されるテープ試験方法に基づき試験した。
（接触抵抗測定）
各々の銀被覆材を５０ｍｍ×５０ｍｍに切断後、４端子法を用いて、初期および大気加熱後の接触抵抗測定を行った。
測定条件：ＡｇプローブＲ＝２ｍｍ、荷重０．１Ｎの条件下で１０ｍＡ通電時の抵抗値を１０回測定して平均値を算出した。
（密着性評価）
４００℃１５分加熱後の試験片を１０ｍｍ×３０ｍｍに切断後、カッターで２ｍｍ四方のクロスカットを実施、その後寺岡製作所製＃６３１Ｓテープ使用して引き剥がし試験を実施した。
（耐食性試験）
塩水噴霧試験２４時間後の外観を目視観察し、ＪＩＳ Ｈ ８５０２に規定される耐食性評価方法により、レイティングナンバ（ＲＮ）の標準図表にて評価を行った。レイティングナンバは、０〜１０段階の評価であり、数字が大きいものほど耐食性が良好であることを示唆している。
塩水噴霧試験条件：ＮａＣｌを５±１質量％含有し、温度３５±５℃、ｐＨ＝６．５〜７．２の条件で２４時間噴霧した。
（プレス性代替試験）
さらに、プレス性代替評価のため、Ｗ曲げ試験後の頂上部について観察を行い、マイクロスコープ（キーエンス製）割れの有無について確認した。試験片を１０ｍｍ×３０ｍｍに切断後、荷重５００ｋｇ、曲げ半径Ｒ＝０．１ｍｍでプレスして評価を実施した。

表２より、本発明品では耐熱性、密着性、塩水耐食性、プレス性すべての項目において、大変良好であることがわかる。一方の比較例においては、金属基体および中間層形成後のＲａが大きいと耐食性や接触抵抗値が増加し、さらにプレス性が低下することが分かる。また、各被覆厚限界を超えると、耐食性やプレス性が低下したり、密着性が低下したりするなどの問題が生じることが分かる。

＜実施例２＞
厚さ０．０５ｍｍ、幅２００ｍｍのＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４０３、またはＳＵＳ４３０（いずれもＪＩＳ規格ステンレス鋼）からなる条において、前処理として電解脱脂を実施後、下地層めっき、中間層めっき、最表層めっきの順に処理を行い、表３に示す層構成の銀被覆材を得た。なお、最表層めっきはＡｇストライクめっきを０．１μｍ施した後、所定の厚さにまで最表層Ａｇめっきを実施した。

（前処理条件）
［電解脱脂］
脱脂液：ＮａＯＨ ６０ｇ／リットル
脱脂条件：２．５ Ａ／ｄｍ^２、温度６０℃、脱脂時間６０秒

（下地層めっき条件）
［Ｎｉめっき］
めっき液：ＨＣｌ １２０ｇ／リットル、ＮｉＣｌ_２ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １．５Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃

（中間層めっき条件）
［Ｃｕめっき(1)］
めっき液：ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２Ｏ ２５０ｇ／リットル、Ｈ_２ＳＯ_４ ５０ｇ／リットル、ＮａＣｌ ０．１ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １〜１０Ａ／ｄｍ^２、温度 ４０℃
［Ｃｕめっき(2)］
めっき液：Ｃｕ_２Ｐ_２Ｏ_７・3Ｈ_２Ｏ ６０ｇ／リットル、Ｋ_４Ｐ_２Ｏ_７ １００ｇ／リットル、ＫＮＯ_３ ２ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 １．０Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃
［Ｃｕめっき(3)］
めっき液：Ｃｕ（ＣＮ）_２ ７５ｇ／リットル、ＮａＣＮ １００ｇ／リットル、ＮａＣＯ_３ １５ｇ／リットル、ＮａＯＨ １５ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ５Ａ／ｄｍ^２、温度 ６０℃

（最表層めっき条件）
［Ａｇストライクめっき］
めっき液：ＡｇＣＮ ５ｇ／リットル、ＫＣＮ ６０ｇ／リットル、Ｋ_２ＣＯ_３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ２Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃
［Ａｇめっき］
めっき液：ＡｇＣＮ ５０ｇ／リットル、ＫＣＮ １００ｇ／リットル、Ｋ_２ＣＯ_３ ３０ｇ／リットル
めっき条件：電流密度 ３Ａ／ｄｍ^２、温度 ３０℃

次に、表３に示された実施例および比較例の各々の銀被覆材を、５０ｍｍ×１００ｍｍに切断後、４００℃で５〜１５分間加熱後の接触抵抗測定を行った。接触抵抗測定の条件は、実施例１と同様とした。評価結果を表４に示す。

表４に示されるように、比較例９〜１２では、いずれも大気加熱後に接触抵抗が増大し、接点材料として特性が不十分であることが分かる。これに対し、実施例３１〜３４はいずれも１５分経過後にも接触抵抗は安定して初期の数値とほぼ変化はなく、すぐれた耐熱性を示した。

このように、本発明の可動接点部品用銀被覆材は、（１）温度４００℃で１５分間の大気加熱という過酷な条件下においても耐熱密着性や接触抵抗特性が極めて安定であり、（２）塩水耐食性が良好であり、（３）最表層への拡散が抑制される中間層めっきを形成することで、耐食性や接触抵抗特性を安定化させることができ、長寿命接点材として利用できるということがわかる。

本発明の実施態様を示す縦断面の模式図である。 本発明の実施態様を示す縦断面の一例を示す説明図である。

符号の説明

１ 金属基体
２ 下地層
３ 中間層
４ 最表層

Claims (9)

1. 銅または銅合金、もしくは鉄または鉄合金で形成された金属基体上に、ニッケルまたはニッケル合金、もしくはコバルトまたはコバルト合金のうちいずれかからなる下地層が被覆され、該下地層上に銅または銅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ている、少なくとも部分的に凸形状となる加工を前提とした可動接点部品用銀被覆材であって、
   前記金属基体の算術平均粗さＲａが０．００１〜０．２μｍであって、かつその上層に形成された中間層被覆後の段階での算術平均粗さＲａが０．００１〜０．１μｍであることを特徴とする、可動接点部品用銀被覆材。
2. 前記下地層の厚さが、０．００５〜０．１μｍであることを特徴とする、請求項１記載の可動接点部品用銀被覆材。
3. 前記中間層の厚さが、０．０１〜０．２μｍであることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の可動接点部品用銀被覆材。
4. 前記中間層の銅または銅合金は、銅、銅−金合金、銅−銀合金、銅−スズ合金、銅−ニッケル合金、および銅−インジウム合金の群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の可動接点部品用銀被覆材。
5. 前記最表層の銀または銀合金が、０．２〜１．５μｍの厚さで形成されることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の可動接点部品用銀被覆材。
6. 前記最表層の銀または銀合金が、銀、銀−スズ合金、銀−銅合金、銀−アンチモン合金、銀−セレン合金、銀−パラジウム合金、および銀−インジウム合金の群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の可動接点部品用銀被覆材。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の、少なくとも部分的に凸形状となる加工を前提とした可動接点部品用銀被覆材を製造する方法であって、算術平均粗さＲａが０．００１〜０．２μｍの金属基体上に、ニッケルまたはニッケル合金、あるいはコバルトまたはコバルト合金のうちいずれかからなる下地層を被覆した後、銅または銅合金からなる中間層を被覆して該中間層の算術平均粗さＲａを０．００１〜０．１μｍとした後、銀または銀合金からなる最表層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。
8. 前記下地層、前記中間層、前記最表層のうち１層以上がめっき法で形成されることを特徴とする、請求項７記載の可動接点部品用銀被覆材の製造方法。
9. 前記中間層を被覆する際のめっき浴成分が、硫酸銅を主成分とすることを特徴とする、請求項８記載の可動接点部品用銀被覆材の製造方法。

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