JP2015004114A - めっき材の製造方法及びめっき材 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた耐摩耗性、電導性、摺動性及び低摩擦性を有し、かつ、めっき層の脆化を抑制するのに好適なめっき材及びその製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも一部にリフロー錫めっき層を有する金属基材であって、リフロー錫めっき層と金属基材との界面に反応層を有する金属基材から、リフロー錫めっき層の少なくとも一部を剥離させる第一工程と、リフロー錫めっき層を剥離させた領域の少なくとも一部に銀ストライクめっき処理を施す第二工程と、銀ストライクめっき処理を施した領域の少なくとも一部に銀めっき処理を施す第三工程と、を含むこと、を特徴とするめっき材の製造方法。【選択図】図１

Description

本発明はめっき材の製造方法及びその製造方法により得られるめっき材に関し、より具体的には、優れた耐摩耗性、電導性、摺動性及び低摩擦性を有し、かつ、めっき層の脆化を抑制するのに好適なめっき材及びその製造方法に関する。

銀めっきは電導性、低接触抵抗性及び耐熱性等に優れた特性を有し、各種接点、端子、コネクタ、スイッチ等の電気・電子部品に広く利用されている（例えば、特許文献１（特開２００１−３１９４号公報）参照）。

近年、電気自動車やプラグインハイブリッド車等の普及が進んでおり、それに伴って家庭用充電装置及び急速充電装置等の充電装置の普及も進んでいる。自動車と充電装置とを連結する充電コネクタの端子は、高電圧及び高電流下での使用に加え、数万回にも及ぶ抜き差し動作に耐えなければならない。

ここで、上述の電気・電子部品の端子には、銅基板の上に錫めっきやリフロー錫めっきを施した材料が用いられることが多く、当該材料の表面に良好な銀めっきを施すことができれば、端子に優れた耐摩耗性と電導性を付与することができると思われる。

しかしながら、卑な金属である錫の上に貴な金属である銀をめっきすることは極めて困難であり、錫と銀との電位差により錫と銀との置換が発生し（互いに拡散し合い）、銀めっきの剥離等が生じてしまう。このような理由から、錫めっきの上に良好な銀めっきを積層させる技術は存在しないのが現状である。

この点、例えば特許文献２（特開平８−１７６８８３号公報）においては、銅または銅合金からなる母材表面の少なくとも一部にＳｎめっき層を設け、当該Ｓｎめっき層の上に、Ｃｕ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｂのうち、１種または２種以上を多層めっきする工程を含むめっき材の製造方法が開示されている。

しかしながら、上記特許文献２に記載の製造方法はＳｎ合金めっき材を製造することが目的であり、上述の工程で得られる多層めっきを非酸化性雰囲気中で加熱することにより、母材表面の少なくとも一部に、Ｓｎ８０〜９９％を含むＳｎ合金めっき層（但し、めっき層中のＣｕ、Ｚｎ、Ｓｂの合計量は１０％以下とする）を形成することを特徴とするものである。当該手法は加熱によって錫と銀とを合金化させるものであり、錫めっきと銀めっきとの乏しい密着性は深刻な問題とはならない（即ち、錫めっきの上に良好な銀めっきを積層させる技術ではない。）。

一方で、母材（金属基材）に直接銀めっきを施して、金属基材と銀めっき層とが直接接している場合、金属基材中の原子と銀との拡散及び反応に伴い、銀めっき層が脆化してしまう。

特開２００１−３１９４号公報 特開平８−１７６８８３号公報

以上のような従来技術における問題点に鑑み、本発明の目的は、優れた耐摩耗性、電導性、摺動性及び低摩擦性を有し、かつ、銀めっき層の脆化を抑制するのに好適なめっき材及びその製造方法を提供することにある。

本発明者は上記目的を達成すべく、めっき材の製造方法について鋭意研究を重ねた結果、優れた耐摩耗性、電導性、摺動性及び低摩擦性を有し、かつ、銀めっき層の脆化を抑制するのに好適なめっき材を得るためには、リフロー錫めっき層を剥離した領域に銀ストライクめっき処理及び銀めっき処理を施すことが極めて有効であることを見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明は、
少なくとも一部にリフロー錫めっき層を有する金属基材であって、前記リフロー錫めっき層と前記金属基材との界面に反応層を有する金属基材から、前記リフロー錫めっき層の少なくとも一部を剥離させる第一工程と、
前記リフロー錫めっき層を剥離させた領域の少なくとも一部に銀ストライクめっき処理を施す第二工程と、
前記銀ストライクめっき処理を施した領域の少なくとも一部に銀めっき処理を施す第三工程と、を含むこと、
を特徴とするめっき材の製造方法を提供する。

本発明のめっき材の製造方法においては、前記第一工程の前に、少なくとも一部に錫めっき層を含む金属基材のうちの前記錫めっき層にリフロー処理を施し、前記錫めっき層をリフロー錫めっき層に変換させるとともに前記リフロー錫めっき層と前記金属基材との界面に反応層を形成する前工程を含んでいてもよい。

ここで、リフロー処理とは、電着した錫めっき層を加熱して一旦溶融し、急冷する処理である。錫めっき層を溶融することによって、めっき時の応力（歪み）を除去し、金属基材と錫めっき層との界面に反応層を形成させることで、錫めっき層の経時的な変化を低減することができる。

また、リフロー処理によって、錫めっき層と金属基材との界面に反応層が形成される。金属基材と各めっき層との間における原子拡散及び／又は反応の抑制に効果がある限りにおいて反応層の組成及び形状は特に限定されないが、反応層がＣｕ_３Ｓｎを含むことが好ましい。

上記リフロー処理の条件は、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々のリフロー処理を用いることができる。リフロー処理においては、金属基材表面の一部又は全体に施された錫めっき層を錫の融点以上に加熱して溶融させればよい。錫めっき層の内部応力を緩和するために、好ましい処理温度は２５０〜６００℃であり、より好ましくは３００〜５００℃、更に好ましくは３５０〜４５０℃である。また、めっき外観をよくするために、好ましい処理時間は３〜４０秒間であり、より好ましくは５〜３０秒間、更に好ましくは５〜２０秒間である。その他、加熱処理は還元雰囲気または不活性雰囲気下で行うことが好ましい。

また、本発明のめっき材の製造方法においては、上記第一工程において金属基材からリフロー錫めっき層の少なくとも一部を剥離させる。リフロー錫めっき層を剥離させる方法は、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の剥離方法を用いることができるが、例えば、リフロー錫めっき層の剥離したい箇所を適当な剥離液によって浸漬剥離又は電解剥離等する方法を用いることができる。

第一工程で用いる剥離液には硫酸、硝酸、及び水酸化ナトリウムを水溶させたものに酸化剤を添加したものを例示することができるが、反応層Ｃｕ_３Ｓｎを残し、表面の錫のみを剥離するため、酸性系の剥離液を用いるのが好ましい。また、硫酸水溶液を用いた場合、剥離後に硫酸のＳ（硫黄）が残存し、銀めっきと反応することで変色や変質等を生じる可能性があることから、硝酸水溶液を用いることがより好ましい。なお、リフロー錫めっき層と金属基材との界面には反応層が形成されているため、リフロー錫めっき層を剥離した領域の金属基材最表面は、当該反応層となっている。

本発明のめっき材の製造方法においては、上記第二工程において上記第一工程で得られた剥離部の少なくとも一部に対して銀ストライクめっき処理を施す。ここで、第二工程の銀ストライクめっき処理によって形成される銀ストライクめっき層は、連続する膜形状であっても、本発明の効果を損なわない範囲で、粒状や島状の不連続な膜形状であってもよい。後者の場合、粒状及び島状部分が部分的に連続していてもよい。銀ストライクめっき層の厚さは０．０１〜０．５μｍであることが好ましい。なお、第三工程の銀めっき処理によって、銀ストライクめっき層の上に銀めっき層が形成され、概略的には単一の銀めっき層が得られる。

また、本発明のめっき材の製造方法においては、上記第三工程の銀めっき処理を経て得られる上記単一の銀めっき層の厚さが０．１μｍ〜５０μｍであること、が好ましい。なお、当該厚さは銀ストライクめっき層と銀めっき層とを合わせた値である。

第三工程の銀めっき処理を経て得られる上記単一の銀めっき層は基本的に一定の厚さを有するが、本発明の効果を損なわない範囲で、部分的に薄くなっていたり厚くなっていたりしてもよい。また、上記銀めっき層のビッカース硬度が１０ＨＶ〜２５０ＨＶであることが好ましい。

また、本発明は、上記のめっき材の製造方法により得られるめっき材も提供するものであり、当該めっき材は、
金属基材の表面に、リフロー錫めっき層が形成された領域と、銀めっき層が形成された領域と、をそれぞれ有するめっき材であって、
前記リフロー錫めっき層と前記銀めっき層とは、それぞれ反応層を介して前記金属基材の表面に形成され、
前記リフロー錫めっき層と前記銀めっき層とは、それぞれ前記反応層に対して冶金的に接合されていること、
を特徴とする。

冶金的な接合とは、リフロー錫めっき層と銀めっき層とがアンカー効果等の機械的接合や接着剤等の異種接合層を介して接合されているのではなく、お互いの金属同士が直接接合されていることを意味する。冶金的な接合とは結晶学的整合（エピタキシー）による接合を当然に含む概念であり、本発明において、リフロー錫めっき層と銀めっき層とは、互いに結晶学的整合（エピタキシー）による接合が達成されていることが好ましい。

本発明の上記めっき材においては、前記反応層がＣｕ_３Ｓｎを含むことが好ましい。当該反応層が存在することで、金属基材の原子（例えば、銅）と銀との拡散及び反応に伴う銀めっき層の脆化を抑制することができる。

また、本発明は上記本発明のめっき材を含む接続端子にも関し、当該接続端子は、雄端子及び／又は雌端子が上記の本発明のめっき材で構成されている。

上記の本発明の接続端子においては、耐摩耗性が要求される嵌合部の最表面を錫めっき層とし、電導性が要求される接点部の最表面を銀めっき層とすること、が好ましい。

本発明のめっき材の製造方法によれば、優れた耐摩耗性、電導性、摺動性及び低摩擦性を有し、かつ、めっき層の脆化を抑制するのに好適なめっき材及びその製造方法を提供することができる。また、本発明のめっき材は、優れた耐摩耗特性と電導性とを必要とする接続端子用の材料として好適に用いることができ、優れた耐摩耗性と電導性、及び嵌合性を兼ね備えた接続端子を提供することができる。

本発明のめっき材の製造方法の工程図である。 本発明のめっき材の一例を示す概略断面図である。 本発明の接続端子の一例を示す概略図である。

以下、図面を参照しながら本発明のめっき材の製造方法、めっき材、及び接続端子の代表的な実施形態について詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。また、図面は、本発明を概念的に説明するためのものであるから、表された各構成要素の寸法やそれらの比は実際のものとは異なる場合もある。

≪めっき材の製造方法≫
図１は、本発明のめっき材の製造方法の工程図である。本発明のめっき材の製造方法は、金属基材と、リフロー錫めっき層と、銀めっき層と、を有するめっき材の製造方法であって、金属基材からリフロー錫めっき層の少なくとも一部を剥離させる第一工程（Ｓ０１）と、リフロー錫めっき層を剥離させた領域の少なくとも一部に銀ストライクめっき処理を施す第二工程（Ｓ０２）と、銀ストライクめっき処理を施した領域の少なくとも一部に銀めっき処理を施す第三工程（Ｓ０３）と、を含んでいる。なお、錫めっき層にリフロー処理を施して、金属基材と錫めっき層との界面に反応層を形成させる前工程（Ｓ００）を含んでいてもよい。

金属基材に用いる金属は、電導性を有している限り特に限定されず、例えば、アルミニウム及びアルミニウム合金、鉄及び鉄合金、チタン及びチタン合金、ステンレス、銅及び銅合金等を挙げることができるが、なかでも、電導性・熱伝導性・展延性に優れているという理由から、銅及び銅合金を用いることが好ましい。

金属基材の表面に錫めっき層を有するめっき材に対して前工程（Ｓ００）でリフロー処理を施し、当該リフロー処理の後に洗浄処理を行い、第一工程（Ｓ０１）、第二工程（Ｓ０２）、及び第三工程（Ｓ０３）を経てめっき材を得ることができる。以下、各処理について詳細に説明する。

（１）錫めっき処理
金属基材に錫めっきを施した材料、及び錫めっき層を有する金属基材にリフロー処理を施した材料については、市販のものを使用することができる。また、錫めっきには、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の錫めっき手法を用いることができる。

錫めっき浴としては、酸性浴、中性浴、アルカリ性浴があり、いずれの浴も使用出来る。酸性浴としては硫酸浴や有機スルホン酸浴、中性浴はピロリン酸浴やグルコン酸浴、アルカリ性浴としてはスズ酸カリウム浴やスズ酸ナトリウム浴が一般的である。

（２）リフロー処理（前工程（Ｓ００））
一般的には、錫めっきへのリフローは時間の経過に伴うウィスカー（針状金属結晶）の成長を抑制するための処理であり、電着した錫めっき層を加熱して一旦溶融し、急冷する方法が用いられている。錫めっき層を溶融することによって、めっき時の応力（歪み）を除去し、金属基材との反応層を形成することで経時的な変化を低減することができる。なお、本発明のめっき材の製造方法においては、錫めっき層と金属基材との界面に反応層を形成させることがリフロー処理の主たる目的である。上記のウィスカーは、銅と錫めっきの拡散により、それらの界面に発生する結晶格子の大きいＣｕ_６Ｓｎ_５の生成が原因と言われているところ、リフロー処理はこのウィスカー生成抑制のために行われるものであり、緻密なＣｕ_３Ｓｎを形成してバリア層とすることにより、銅の拡散を抑え、ウィスカー発生を抑制している。

リフロー処理は、金属基材表面の一部又は全体に施された錫めっき層を錫の融点以上に加熱して溶融させればよい。錫めっき層の内部応力を緩和するために、好ましい処理温度は２５０〜６００℃であり、より好ましくは３００〜５００℃、更に好ましくは３５０〜４５０℃である。また、めっき外観をよくするために、好ましい処理時間は３〜４０秒間であり、より好ましくは５〜３０秒間、更に好ましくは５〜２０秒間である。その他、加熱処理は還元雰囲気または不活性雰囲気下で行うことが好ましい。なお、錫めっき層を有する金属基材にリフロー処理を施しためっき材を購入し、前工程（Ｓ００）を省略してもよい。

（３）洗浄処理
洗浄工程は、任意の工程であり、図１には示していないが、リフロー錫めっき層を有する金属基材のうちの少なくともリフロー錫めっき層の表面を洗浄する工程である。ここでは、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の洗浄処理液及び処理条件を用いることができる。

洗浄処理液には一般的な非鉄金属用の浸漬脱脂溶液や電解脱脂溶液を使用することができるが、両性金属である錫の腐食を防止するため、ｐＨが２超１１未満の洗浄処理溶液を使用することが好ましく、ｐＨが２以下の強酸浴やｐＨが１１以上の強アルカリ浴の使用は避けることが好ましい。

具体的には、第三リン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムまたはオルトケイ酸ナトリウム等１０〜５０ｇ／Ｌを水溶した弱アルカリ性の浴に界面活性剤０．１〜１０ｇ／Ｌを加えた浴で浴温２０〜７０℃、１０〜６０秒間浸漬する。または陽極にステンレス鋼、チタン白金板、及び酸化イリジウム等の不溶性陽極を用いて、陰極電流密度２〜５Ａ／ｄｍ^２で陰極電解脱脂を行ってもよい。

（４）剥離処理（第一工程（Ｓ０１））
剥離処理はめっき材の任意の領域からリフロー錫めっき層を剥離させ、めっき材の最表面を反応層とするための処理である。剥離処理が不要な領域については、テープ、スパージャーマスク、レジスト、及びインクジェット印刷方式等の従来公知の種々の方法でマスキングを施し、最終的に銀めっき層を形成させたい領域のみに剥離処理を施すことができる。

リフロー錫めっき層を剥離させる方法は、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の剥離方法を用いることができるが、例えば、リフロー錫めっき層の剥離したい箇所を適当な剥離液によって浸漬剥離又は電解剥離等する方法を用いることができる。

第一工程で用いる剥離液には硫酸、硝酸、及び水酸化ナトリウムを水溶させたものに酸化剤を添加したものを例示することができるが、上述の通り、反応層Ｃｕ_３Ｓｎを残し、表面の錫のみを剥離するため、酸性系の剥離液を用いるのが好ましい。また、硫酸水溶液を用いた場合、剥離後に硫酸のＳ（硫黄）が残存し、銀めっきと反応することで変色や変質等を生じる可能性があることから、硝酸水溶液を用いることがより好ましい。なお、リフロー錫めっき層と金属基材との界面には反応層が形成されているため、リフロー錫めっき層を剥離した領域の金属基材最表面は、当該反応層となっている。

（５）銀ストライクめっき処理（第二工程（Ｓ０２））
銀ストライクめっき処理は、上記反応層と銀めっき層との密着性を改善するために施される処理である。銀ストライクめっき浴としては、例えば、シアン化銀及びシアン化銀カリウム等の銀塩と、シアン化カリウム及び塩化カリウム等の電導塩と、を含むものを用いることができる。

銀ストライクめっき処理には、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の銀めっき手法を用いることができるが、通常の銀めっきと比較して、めっき浴中の銀塩の濃度を低く、電導塩の濃度を高くすることが好ましい。

銀ストライクめっき処理に好適に用いることができる銀ストライクめっき浴は、銀塩と、シアン化アルカリ塩と、電導塩と、により構成され、必要に応じて光沢剤が添加されていてもよい。各構成要素の好適な使用量は、銀塩：１〜１０ｇ／Ｌ、シアン化アルカリ塩：８０〜２００ｇ／Ｌ、電導塩：０〜１００ｇ／Ｌ、光沢剤：〜１０００ｐｐｍである。

銀塩としては、例えば、シアン化銀、ヨウ化銀、酸化銀、硫酸銀、硝酸銀、塩化銀等が挙げられ、電導塩としては、例えば、シアン化カリウム、シアン化ナトリウム、ピロリン酸カリウム、ヨウ化カリウム、チオ硫酸ナトリウム等が挙げられる。

光沢剤としては金属光沢剤及び／又は有機光沢剤を用いることができる。また、金属光沢剤としては、アンチモン（Ｓｂ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）等を例示でき、有機光沢剤としては、ベンゼンスルホン酸等の芳香族スルホン酸系化合物、メルカプタン類等を例示することができる。

銀ストライクめっき浴の浴温度、陽極材料、電流密度等の銀ストライクめっき条件は、用いるめっき浴及び必要とするめっき厚さ等に応じて適宜設定することができる。例えば、陽極材料には、可溶性陽極や、ステンレス鋼、チタン白金板、及び酸化イリジウム等の不溶性陽極を用いることが好ましい。また、好適なめっき条件としては、浴温：１５〜５０℃、電流密度：０．５〜５Ａ／ｄｍ^２、処理時間：５〜６０秒を例示することができる。

なお、銀ストライクめっきは金属基材の全面に施してもよく、第三工程（Ｓ０３）において銀めっきを形成させたい領域のみに施してもよい。

（６）銀めっき処理（第三工程（Ｓ０３））
銀めっき処理は第二工程（Ｓ０２）において銀ストライクめっきされた領域のうちの少なくとも一部に、概略的には単一のより厚い銀めっき層を形成させるための処理である。

銀めっき処理には、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の銀めっき手法を用いることができるが、通常の銀ストライクめっきと比較して、めっき浴中の銀塩の濃度を高く、電導塩の濃度を低くすることが好ましい。

銀めっき処理に好適に用いることができる銀めっき浴は、銀塩と、シアン化アルカリ塩と、電導塩と、により構成され、必要に応じて光沢剤が添加されていてもよい。各構成要素の好適な使用量は、銀塩：３０〜５０ｇ／Ｌ、シアン化アルカリ塩：１５〜１６０ｇ／Ｌ、電導塩：５０〜２００ｇ／Ｌ、光沢剤：〜１０００ｐｐｍである。

銀塩としては、例えば、シアン化銀、ヨウ化銀、酸化銀、硫酸銀、硝酸銀、塩化銀等が挙げられ、電導塩としては、例えば、シアン化カリウム、シアン化ナトリウム、ピロリン酸カリウム、ヨウ化カリウム、チオ硫酸ナトリウム等が挙げられる。

光沢剤としては金属光沢剤及び／又は有機光沢剤を用いることができる。また、金属光沢剤としては、アンチモン（Ｓｂ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）等を例示でき、有機光沢剤としては、ベンゼンスルホン酸等の芳香族スルホン酸系化合物、メルカプタン類等を例示することができる。

めっき浴の浴温度、陽極材料、電流密度等のめっき条件は、用いるめっき浴及び必要とするめっき厚さ等に応じて適宜設定することができる。例えば、陽極材料には、可溶性陽極や、ステンレス鋼、チタン白金板、及び酸化イリジウム等の不溶性陽極を用いることが好ましい。また、好適なめっき条件としては、浴温：２０〜６０℃、電流密度：０．５〜１５Ａ／ｄｍ^２、処理時間：０．５〜１００００秒を例示することができる。

なお、銀めっきは金属基材及び錫めっき層の全面に施してもよく、第二工程（Ｓ０２）において銀ストライクめっきを形成させた領域のみに施してもよい。

≪めっき材≫
図２は、本発明のめっき材の実施形態の一例における概略断面図である。めっき材１は、金属基材２の表面にリフロー錫めっき層４及び銀めっき層６が形成されている。また、リフロー錫めっき層４及び銀めっき層６と金属基材２との界面には反応層８が形成されている。

反応層８は錫めっき層にリフロー処理を施してリフロー錫めっき層４を形成させる工程において、金属基材２と錫めっき層との原子拡散及び反応によって形成されるものである。リフロー錫めっき層４と金属基材２との界面に存在する反応層８と、銀めっき層６と金属基材２との界面に存在する反応層８と、は基本的に同じ反応層であるが、銀めっき処理及び／又はその後の経時変化によって、若干異なった組成及び／又は構造となる場合がある。

金属基材２の金属は、電導性を有している限り特に限定されず、例えば、アルミニウム及びアルミニウム合金、鉄及び鉄合金、チタン及びチタン合金、ステンレス、銅及び銅合金等を挙げることができるが、なかでも、電導性・熱伝導性・展延性に優れているという理由から、銅及び銅合金を用いることが好ましい。

銀めっき層６と反応層８との間には銀ストライクめっき層１０が形成されているが、銀ストライクめっき層１０は連続する膜形状であっても、本発明の効果を損なわない範囲で、粒状や島状の不連続な膜形状であってもよい。後者の場合、粒状及び島状部分が部分的に連続していてもよい。なお、銀ストライクめっき条件によっては、銀ストライクめっき層１０の識別が困難な場合も存在する。銀ストライクめっき層１０の厚さは０．０１〜０．５μｍであることが好ましい。

銀ストライクめっき層１０の表面には、銀めっき層６が形成されている。銀めっき層６の厚さは０．１μｍ〜５０μｍであることが好ましく、ビッカース硬度は１０ＨＶ〜２５０ＨＶであることが好ましい。０．１μｍ未満では銀めっき層６の耐摩耗性を利用することができず、５０μｍより厚い場合は銀の使用量が増加するため経済的でない。

≪接続端子≫
本発明のめっき材は、各種接続端子に好適に用いることができる。具体的には、耐摩耗性が要求される嵌合部の最表面をリフロー錫めっき層４とし、電導性が要求される接点部の最表面を銀めっき層６とすることで、安価で高性能な接続端子を製造することができる。ここでいう嵌合部とは、屈曲やカシメ等により他の部材を挟む等して、他の部材と接続される部分のことである。

図３は、本発明の接続端子の一例を示す概略図である。図３に示されている接続端子１２は高圧端子であるが、接続端子１２において電導性が要求される接点部分１４の最表面は銀めっき層６となっており、耐摩耗性を要求されるハーネスとの接続部分１６は最表面がリフロー錫めっき層４となっている。

従来、接続端子には軸受性及び加工性に優れたリフロー錫めっきが多く用いられてきたが、耐摩耗性に乏しい、電気抵抗が高い、といった問題が存在した。これに対し、最表面を銀めっき層６とすることで、銀めっき層６が有する優れた耐摩耗性、低い電気抵抗、及び良好な耐熱性を利用することができる。

本発明のめっき材１では銀めっき層６と金属基材２との間に反応層８が存在するため、金属基材２（例えば銅又は銅合金）から銀めっき層６への金属基材２に起因する金属（例えば銅）の拡散（乃至は置換）が抑えられ、銀めっき層６の経時変化を抑制することができる。

更に、摺動摩耗が顕著な領域の最表面を銀めっき層６とすることで、摺動摩耗によって飛散したリフロー錫めっき層４の破片を原因とする、発火及び感電等の重大な事故を防止することができる。

以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、それら設計変更は全て本発明の技術的範囲に含まれる。

≪実施例１≫
市販のリフロー錫めっき材（厚さ０．６ｍｍの銅合金材へ錫めっきを施し、リフロー処理（第一工程）を施したもの）に以下の工程で０．１μｍの銀めっき層を形成させた。キザイ株式会社製のマックスクリーンＮＧ−３０を４０ｇ／Ｌ含有する５０℃の洗浄処理液に、上記錫めっき材を６０秒間浸漬させることで、錫めっき層の表面に洗浄処理を施した。

次に、株式会社ＪＣＵ社製のエバストリップＳＴ−４０Ａ及びＳＴ−４０１ＮＣをそれぞれ３００ｍｌ／Ｌ及び１００ｍｌ／Ｌ含有する２５℃の剥離液に、上記洗浄処理後の錫めっき材を６０秒間浸漬させて剥離処理（第一工程）を施した。なお、剥離が不要な領域についてはマスキングテープ（絶縁テープ）を貼り付けることによってマスキングを施している。

次に、３ｇ／Ｌのシアン化銀、１５０ｇ／Ｌのシアン化カリウム、及び１５ｇ／Ｌの炭酸カリウムを含む銀ストライクめっき浴を用い、陽極材料をチタン白金板、陰極材料を剥離処理後の錫めっき材として、浴温：室温、電流密度：２Ａ／ｄｍ^２の条件で１０秒間の銀ストライクめっき処理を施した（第二工程）。

次に、４０ｇ／Ｌのシアン化銀、３０ｇ／Ｌのシアン化カリウム、及び３０ｇ／Ｌの炭酸カリウムを含む銀めっき浴を用い、陽極材料をチタン白金板、陰極材料を銀ストライクめっき処理後の錫めっき材として、浴温：３０℃、電流密度：４Ａ／ｄｍ^２の条件で３秒間の処理を施し、０．１μｍの単一の銀めっき層を形成させた（第三工程）。

［評価］
（１）密着性評価
上記のようにして作製しためっき材について密着性の評価を行った。セロハンテープ（ニチバン株式会社製の＃４０５）を指圧にて銀めっき層に押し付け、当該セロハンテープを引き剥がした後に銀めっき層の剥がれや膨れが発生しなかった場合は○、発生した場合は×とし、得られた結果を表１に示した。

（２）金属間化合物（Ａｇ_３Ｓｎ）相の確認
上記のようにして作製しためっき材について金属間化合物（Ａｇ_３Ｓｎ）相が形成しているか否かを確認した。具体的には、室温で５０時間放置しためっき材に対するＸ線回折結果により、金属間化合物（Ａｇ_３Ｓｎ）相に由来する回折ピークの有無を確認した。用いた装置は株式会社リガク製のＵｌｔｉｍａＩＶ（検出器Ｄ／ｔｅＸ Ｕｌｔｒａ、ＣｕＫα線使用）であり、４０ｋＶ−４０ｍＡ、ステップ角０．１°、スキャン角度範囲２０°〜１００°の条件で測定した。金属間化合物（Ａｇ_３Ｓｎ）相に由来する回折ピークが確認された場合は×、確認されなかった場合は○とし、得られた結果を表１に示した。

≪実施例２≫
銀めっき処理の時間を２６秒間とし、厚さ１μｍの銀めっき層を形成させた以外は、実施例１と同様にしてめっき材を作製し、各種評価を行った。得られた結果を表１に示す。

≪実施例３≫
銀めっき処理の時間を１３０秒間とし、厚さ５μｍの銀めっき層を形成させた以外は、実施例１と同様にしてめっき材を作製し、各種評価を行った。得られた結果を表１に示す。

≪実施例４≫
銀めっき処理の時間を２６０秒間とし、厚さ１０μｍの銀めっき層を形成させた以外は、実施例１と同様にしてめっき材を作製し、各種評価を行った。得られた結果を表１に示す。

≪比較例１≫
銀ストライクめっき処理を施さない以外は、実施例２と同様にして厚さ１μｍの銀めっき層を有するめっき材を作製し、各種評価を行った。得られた結果を表１に示す。

≪比較例２≫
リフロー錫めっきの剥離処理を施さず、リフロー錫めっき層に対して銀ストライクめっき処理及び銀めっき処理を施した以外は、実施例２と同様にして厚さ１μｍの銀めっき層を有するめっき材を作製し、各種評価を行った。得られた結果を表１に示す。

表１に示す結果から、本発明の実施例に関しては、銀めっき層の厚さに係らず、銀めっき層と金属基材とが良好に接合されていることが分かる。これに対し、銀ストライクめっきを施さない場合は密着性評価によって銀めっき層が剥離しており、銀めっき層と金属基材とが良好に接合されていないことが確認される（比較例１）。

また、本発明の実施例に関しては、金属間化合物（Ａｇ_３Ｓｎ）相が形成されていない。これに対し、リフロー錫めっき層を剥離させない場合（比較例２）では、金属間化合物（Ａｇ_３Ｓｎ）相が形成されており、銀めっき層の脆化が進行している。

１・・・めっき材、
２・・・金属基材、
４・・・リフロー錫めっき層、
６・・・銀めっき層、
８・・・反応層、
１０・・・銀ストライクめっき層、
１２・・・接続端子、
１４・・・接点部分、
１６・・・接続部分。

Claims (8)

1. 少なくとも一部にリフロー錫めっき層を有する金属基材であって、前記リフロー錫めっき層と前記金属基材との界面に反応層を有する金属基材から、前記リフロー錫めっき層の少なくとも一部を剥離させる第一工程と、
   前記リフロー錫めっき層を剥離させた領域の少なくとも一部に銀ストライクめっき処理を施す第二工程と、
   前記銀ストライクめっき処理を施した領域の少なくとも一部に銀めっき処理を施す第三工程と、を含むこと、
   を特徴とするめっき材の製造方法。
2. 前記第一工程の前に、少なくとも一部に錫めっき層を含む金属基材のうちの前記錫めっき層にリフロー処理を施し、前記錫めっき層をリフロー錫めっき層に変換させるとともに前記リフロー錫めっき層と前記金属基材との界面に反応層を形成する前工程を含むこと、
   を特徴とする請求項１に記載のめっき材の製造方法。
3. 前記反応層がＣｕ_３Ｓｎを含むこと、
   を特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のめっき材の製造方法。
4. 前記銀めっき層の厚さが０．１μｍ〜５０μｍであり、
   前記銀めっき層のビッカース硬度が１０ＨＶ〜２５０ＨＶであること、
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のめっき材の製造方法。
5. 金属基材の表面に、リフロー錫めっき層が形成された領域と、銀めっき層が形成された領域と、をそれぞれ有するめっき材であって、
   前記リフロー錫めっき層と前記銀めっき層とは、それぞれ反応層を介して前記金属基材の表面に形成され、
   前記リフロー錫めっき層と前記銀めっき層とは、それぞれ前記反応層に対して冶金的に接合されていること、
   を特徴とするめっき材。
6. 前記反応層がＣｕ_３Ｓｎを含むこと、
   を特徴とする請求項５に記載のめっき材。
7. 請求項５又は６のいずれかに記載のめっき材を有すること、
   を特徴とする接続端子。
8. 耐摩耗性が要求される嵌合部の最表面をリフロー錫めっき層とし、
   電導性が要求される接点部の最表面を銀めっき層とすること、
   を特徴とする請求項７に記載の接続端子。

Images