JP3388410B2 - すず−ニッケル合金膜の製造方法 - Google Patents
すず−ニッケル合金膜の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、すず−ニッケル合
金膜の製造方法に関し、詳しくは装飾用として好適に用
いることのできるすず−ニッケル合金膜の製造方法に関
する。
金膜の製造方法に関し、詳しくは装飾用として好適に用
いることのできるすず−ニッケル合金膜の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】すず−ニッケル合金膜は，装飾用クロム
めっき膜の代替としてここ数年注目されてきた。クロム
めっき膜自体は耐摩耗性、耐食性を初めとするいくつか
の優れた性質を持っているが、環境に有害な元素とし
て、その使用については、現在も規制が比較的厳しく、
今後においてもその規制が強化される方向にある。この
意味から、代替めっき膜としてのすず−ニッケル合金膜
の重要性は今後ますます増すと考えられる。
めっき膜の代替としてここ数年注目されてきた。クロム
めっき膜自体は耐摩耗性、耐食性を初めとするいくつか
の優れた性質を持っているが、環境に有害な元素とし
て、その使用については、現在も規制が比較的厳しく、
今後においてもその規制が強化される方向にある。この
意味から、代替めっき膜としてのすず−ニッケル合金膜
の重要性は今後ますます増すと考えられる。
【０００３】従来の技術は、このすず−ニッケル膜を水
溶液からの合金電析を用いて製造する。そのため、二つ
の異なる金属の電析を、同一の電位で可能ならしめねば
ならず、様々な工夫が要求されていた。また、使用され
る化学種も限定され、さらには、環境性に反するような
添加剤なども必要とされていた。
溶液からの合金電析を用いて製造する。そのため、二つ
の異なる金属の電析を、同一の電位で可能ならしめねば
ならず、様々な工夫が要求されていた。また、使用され
る化学種も限定され、さらには、環境性に反するような
添加剤なども必要とされていた。
【０００４】さらに、水溶液中からの電析によって得た
合金膜は、常に平衡状態図には認められない非平衡なＮ
ｉＳｎ相から構成されていた。したがって、前記合金膜
を使用する際の摩耗や加熱などによって前記ＮｉＳｎ相
が他の安定相へ移行する場合が生じ、使用中において前
記合金膜の特性が変化してしまう場合が生じていた。こ
のため、前記合金膜に対して所定の目的で付与していた
機能が使用中において変化してしまい、目的とする機能
性を十分に得ることができないという問題もあった。
合金膜は、常に平衡状態図には認められない非平衡なＮ
ｉＳｎ相から構成されていた。したがって、前記合金膜
を使用する際の摩耗や加熱などによって前記ＮｉＳｎ相
が他の安定相へ移行する場合が生じ、使用中において前
記合金膜の特性が変化してしまう場合が生じていた。こ
のため、前記合金膜に対して所定の目的で付与していた
機能が使用中において変化してしまい、目的とする機能
性を十分に得ることができないという問題もあった。
【０００５】前記非平衡なＮｉＳｎ相の生成を防止すべ
く、電析条件、添加剤などを工夫することについても種
々試みられたが、前記ＮｉＳｎ相以外の安定な相を生成
することはできなかった。
く、電析条件、添加剤などを工夫することについても種
々試みられたが、前記ＮｉＳｎ相以外の安定な相を生成
することはできなかった。
【０００６】本発明は、上記非平衡ＮｉＳｎ相を含まな
い安定なすず−ニッケル合金膜を製造する方法を提供す
ることを目的とする。
い安定なすず−ニッケル合金膜を製造する方法を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、所定の基板上に、ニッケル層を厚さ１０μｍ
〜５０μｍに析出させるとともに、すず層を厚さ１０μ
ｍ〜５０μｍに析出させて、前記ニッケル層と前記すず
層とがこの順に積層されてなる多層膜を形成した後、こ
の多層膜にレーザ光を照射することにより、すずの融点
以上の温度に加熱して前記すず層を溶解させ、すずの液
相拡散を利用して、すず−ニッケル合金膜を製造するこ
とを特徴とする、すず−ニッケル合金膜の製造方法に関
する。
本発明は、所定の基板上に、ニッケル層を厚さ１０μｍ
〜５０μｍに析出させるとともに、すず層を厚さ１０μ
ｍ〜５０μｍに析出させて、前記ニッケル層と前記すず
層とがこの順に積層されてなる多層膜を形成した後、こ
の多層膜にレーザ光を照射することにより、すずの融点
以上の温度に加熱して前記すず層を溶解させ、すずの液
相拡散を利用して、すず−ニッケル合金膜を製造するこ
とを特徴とする、すず−ニッケル合金膜の製造方法に関
する。
【０００８】本発明者らは、ＮｉＳｎ相を含まない安定
なすず−ニッケル合金膜を得るべく鋭意検討を実施し
た。その結果、前記合金膜を所定の基板上に直接的に電
析させる代わりに、前記合金膜を構成すべき元素である
ニッケル及びすずからなる各層を、それぞれ所定の膜厚
に順次積層させて多層膜を形成した後、この多層膜にレ
ーザ光を照射することによって前記多層膜をすずの融点
以上に加熱して、前記すず層を溶解させ、すずの液相拡
散を利用することによって目的とするすず−ニッケル合
金膜が得られることを見出したものである。
なすず−ニッケル合金膜を得るべく鋭意検討を実施し
た。その結果、前記合金膜を所定の基板上に直接的に電
析させる代わりに、前記合金膜を構成すべき元素である
ニッケル及びすずからなる各層を、それぞれ所定の膜厚
に順次積層させて多層膜を形成した後、この多層膜にレ
ーザ光を照射することによって前記多層膜をすずの融点
以上に加熱して、前記すず層を溶解させ、すずの液相拡
散を利用することによって目的とするすず−ニッケル合
金膜が得られることを見出したものである。
【０００９】本発明の方法によれば、レーザ照射による
すず元素及びニッケル元素の短時間での拡散を通じて前
記合金膜を製造するため、非平衡なＮｉＳｎの生成を回
避して、極めて短時間にすず−ニッケル合金膜を作製す
ることができる。したがって、前記合金膜に当初付与し
た機能を長時間に亘って維持することができるととも
に、製造時間短縮によってランニングコストを低減する
ことができる。
すず元素及びニッケル元素の短時間での拡散を通じて前
記合金膜を製造するため、非平衡なＮｉＳｎの生成を回
避して、極めて短時間にすず−ニッケル合金膜を作製す
ることができる。したがって、前記合金膜に当初付与し
た機能を長時間に亘って維持することができるととも
に、製造時間短縮によってランニングコストを低減する
ことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。本発明においては、ニッケ
ル層とすず層とをこの順に析出及び積層させて、前記ニ
ッケル層と前記すず層とがこの順に積層されてなる多層
膜を形成することが必要である。
に基づいて詳細に説明する。本発明においては、ニッケ
ル層とすず層とをこの順に析出及び積層させて、前記ニ
ッケル層と前記すず層とがこの順に積層されてなる多層
膜を形成することが必要である。
【００１１】前記多層膜がすず層上にニッケル層が積層
された構成を有するとすると、最初に所定の基板上にす
ず層を例えば電析によって形成した後、前記すず層上に
例えばワット浴のような強酸性浴を用いてニッケル層を
形成する。したがって、このニッケル層を形成する間
に、前記すず層は前記強酸性浴に長時間浸漬されること
になり、その結果、すず層が溶解してその厚さを大きく
減じてしまう。
された構成を有するとすると、最初に所定の基板上にす
ず層を例えば電析によって形成した後、前記すず層上に
例えばワット浴のような強酸性浴を用いてニッケル層を
形成する。したがって、このニッケル層を形成する間
に、前記すず層は前記強酸性浴に長時間浸漬されること
になり、その結果、すず層が溶解してその厚さを大きく
減じてしまう。
【００１２】このため、このような多層膜を用いてすず
−ニッケル合金膜を形成すると、合金膜中に占めるすず
の量が減少し、得られる安定相の種類も限定されてしま
う。したがって、所望のすず含有量を得たい場合には、
減じられる厚さを考慮してその分の厚さを補い、比較的
厚いすず層を形成する必要がある。
−ニッケル合金膜を形成すると、合金膜中に占めるすず
の量が減少し、得られる安定相の種類も限定されてしま
う。したがって、所望のすず含有量を得たい場合には、
減じられる厚さを考慮してその分の厚さを補い、比較的
厚いすず層を形成する必要がある。
【００１３】一方、上記のような好ましい態様にしたが
って、前記多層膜をニッケル層及びすず層をこの順に積
層して形成する場合においては、上述のようにすず層が
強酸性浴によってその厚さを減じられることがないた
め、すず層の形成をより簡易に行うことができる。
って、前記多層膜をニッケル層及びすず層をこの順に積
層して形成する場合においては、上述のようにすず層が
強酸性浴によってその厚さを減じられることがないた
め、すず層の形成をより簡易に行うことができる。
【００１４】また、前記多層膜を構成するすず層の厚さ
は、１０〜５０μｍに設定し、同じくニッケル層の厚さ
は、１０〜５０μｍに設定する。これによって、後のレ
ーザ光照射によって各種の安定な相からなるすず−ニッ
ケル合金膜を得ることができる。また、上記のような厚
さのすず層及びニッケル層は、例えば、電析によって上
記各層を形成する場合の、形成条件の変動幅をある程度
許容することができる。すなわち、すず層及びニッケル
層を形成する際の電析条件が、前記各層の形成中に若干
変動したとしても、上記厚さの範囲内にほぼ収めること
ができる。
は、１０〜５０μｍに設定し、同じくニッケル層の厚さ
は、１０〜５０μｍに設定する。これによって、後のレ
ーザ光照射によって各種の安定な相からなるすず−ニッ
ケル合金膜を得ることができる。また、上記のような厚
さのすず層及びニッケル層は、例えば、電析によって上
記各層を形成する場合の、形成条件の変動幅をある程度
許容することができる。すなわち、すず層及びニッケル
層を形成する際の電析条件が、前記各層の形成中に若干
変動したとしても、上記厚さの範囲内にほぼ収めること
ができる。
【００１５】上記すず層及びニッケル層は、所定の基板
上に析出させることによって形成するが、その形成手段
は特には限定されない。しかしながら、操作性が簡易で
あること、及び厚い層を比較的短時間で形成することが
できることから、電界メッキ法を用いた電析によって形
成することが好ましい。
上に析出させることによって形成するが、その形成手段
は特には限定されない。しかしながら、操作性が簡易で
あること、及び厚い層を比較的短時間で形成することが
できることから、電界メッキ法を用いた電析によって形
成することが好ましい。
【００１６】すず層を電界メッキ法によって形成する場
合、硫酸酸性浴、メタノスルホン酸浴、テトラフルオロ
ホウ酸浴などの酸性浴やアルカリ浴などの電気メッキ浴
を好ましくは用いることができる。一方、ニッケル層を
電界メッキ法によって形成する場合、電気メッキ用ワッ
ト浴などを用いることができる。
合、硫酸酸性浴、メタノスルホン酸浴、テトラフルオロ
ホウ酸浴などの酸性浴やアルカリ浴などの電気メッキ浴
を好ましくは用いることができる。一方、ニッケル層を
電界メッキ法によって形成する場合、電気メッキ用ワッ
ト浴などを用いることができる。
【００１７】本発明においては、すず層とニッケル層と
からなる多層膜を形成した後、この多層膜にレーザ光を
照射することが必要である。レーザ光の強度は、１５０
Ｗ／ｃｍ２〜５００Ｗ／ｃｍ２であることが好ましく、
さらには２００Ｗ／ｃｍ２〜３００Ｗ／ｃｍ２であるこ
とが好ましい。これによって、すず層を構成するすず元
素とニッケル層を構成するニッケル元素との拡散を、良
好な制御性の下に、より効果的に行うことができる。
からなる多層膜を形成した後、この多層膜にレーザ光を
照射することが必要である。レーザ光の強度は、１５０
Ｗ／ｃｍ２〜５００Ｗ／ｃｍ２であることが好ましく、
さらには２００Ｗ／ｃｍ２〜３００Ｗ／ｃｍ２であるこ
とが好ましい。これによって、すず層を構成するすず元
素とニッケル層を構成するニッケル元素との拡散を、良
好な制御性の下に、より効果的に行うことができる。
【００１８】レーザ光強度が上記範囲を超えると、すず
元素が蒸発したり、すず元素とニッケル元素との拡散が
瞬時に行われたりすることによって、すず元素とニッケ
ル元素との拡散を良好な制御性の下に実施できず、目的
とするすず−ニッケル合金を得ることができない場合が
ある。また、レーザ光強度が上記範囲未満の場合におい
ては、すず元素とニッケル元素との拡散に長時間を要
し、本発明の効果を十分に発揮できない場合がある。
元素が蒸発したり、すず元素とニッケル元素との拡散が
瞬時に行われたりすることによって、すず元素とニッケ
ル元素との拡散を良好な制御性の下に実施できず、目的
とするすず−ニッケル合金を得ることができない場合が
ある。また、レーザ光強度が上記範囲未満の場合におい
ては、すず元素とニッケル元素との拡散に長時間を要
し、本発明の効果を十分に発揮できない場合がある。
【００１９】また、レーザ光の照射時間は、レーザ光強
度、すず層及びニッケル層の厚さ、並びに目的とする合
金化の度合いなどに応じて、任意に設定することができ
る。しかしながら、レーザ光の照射時間は、５〜６０秒
であることが好ましく、さらには２０〜６０秒であるこ
とが好ましい。
度、すず層及びニッケル層の厚さ、並びに目的とする合
金化の度合いなどに応じて、任意に設定することができ
る。しかしながら、レーザ光の照射時間は、５〜６０秒
であることが好ましく、さらには２０〜６０秒であるこ
とが好ましい。
【００２０】これによって、上記レーザ光強度やすず層
及びニッケル層の厚さなどに大きく依存することなく、
前記すず層を構成するすず元素と前記ニッケル層を構成
するニッケル元素との拡散を良好な制御性の下に実施す
ることができ、目的とするすず−ニッケル合金膜を効率
よく得ることができる。また、上記照射時間は、極めて
短く、目的とするすず−ニッケル合金膜を極めて短時間
で作製できることが分かる。
及びニッケル層の厚さなどに大きく依存することなく、
前記すず層を構成するすず元素と前記ニッケル層を構成
するニッケル元素との拡散を良好な制御性の下に実施す
ることができ、目的とするすず−ニッケル合金膜を効率
よく得ることができる。また、上記照射時間は、極めて
短く、目的とするすず−ニッケル合金膜を極めて短時間
で作製できることが分かる。
【００２１】特に、上記のような強度範囲にあるレーザ
光を、上記照射時間の範囲内で、すず層とニッケル層と
からなる多層膜に照射すると、この多層膜はすずの融点
である２３２℃以上、沸点である２６２３℃未満の温度
に容易に加熱される。これによって、すず層が溶解して
液相となり、この液相が前記ニッケル層を構成するニッ
ケル粒子の間隙などに速やかに拡散する。したがって、
合金度合いの高いすず−ニッケル合金膜を比較的短時間
で簡易に形成することができる。
光を、上記照射時間の範囲内で、すず層とニッケル層と
からなる多層膜に照射すると、この多層膜はすずの融点
である２３２℃以上、沸点である２６２３℃未満の温度
に容易に加熱される。これによって、すず層が溶解して
液相となり、この液相が前記ニッケル層を構成するニッ
ケル粒子の間隙などに速やかに拡散する。したがって、
合金度合いの高いすず−ニッケル合金膜を比較的短時間
で簡易に形成することができる。
【００２２】上記のようなレーザ光を出力するレーザ光
源としては、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、ＣＯ２レーザ及びエキ
シマレーザなどの気体レーザや、Ｎｄ：ＹＡＧレーザな
どの固体レーザなどを用いることができる。
源としては、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、ＣＯ２レーザ及びエキ
シマレーザなどの気体レーザや、Ｎｄ：ＹＡＧレーザな
どの固体レーザなどを用いることができる。
【００２３】以上のような工程を経ることによって、非
平衡ＮｉＳｎ相を含まない安定なすず−ニッケル合金膜
を形成することができる。そして、特には、前記合金膜
が安定相として、Ｎｉ３Ｓｎ相、Ｎｉ３Ｓｎ２相、及び
Ｎｉ３Ｓｎ４相の少なくとも一つを含んでいることが好
ましい。これによって、合金膜の特性、その結果として
合金膜に付与される機能性を長時間保持することができ
る。
平衡ＮｉＳｎ相を含まない安定なすず−ニッケル合金膜
を形成することができる。そして、特には、前記合金膜
が安定相として、Ｎｉ３Ｓｎ相、Ｎｉ３Ｓｎ２相、及び
Ｎｉ３Ｓｎ４相の少なくとも一つを含んでいることが好
ましい。これによって、合金膜の特性、その結果として
合金膜に付与される機能性を長時間保持することができ
る。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を実施例において具体的に示
す。 （実施例１）基板として板厚２ｍｍの純鉄を用い、これ
を塩化ニッケル六水和物１５ｇ、硫酸ニッケル９０ｇ、
ホウ酸１２ｇを含む総量３００ｍｌのワット浴中に浸漬
し、５Ａ／ｄｍ２の電流密度で５分間電析し、ニッケル
層を厚さ３０μｍに電析させた。
す。 （実施例１）基板として板厚２ｍｍの純鉄を用い、これ
を塩化ニッケル六水和物１５ｇ、硫酸ニッケル９０ｇ、
ホウ酸１２ｇを含む総量３００ｍｌのワット浴中に浸漬
し、５Ａ／ｄｍ２の電流密度で５分間電析し、ニッケル
層を厚さ３０μｍに電析させた。
【００２５】次いで、表面に前記ニッケル層を有する前
記純鉄を、４２％ホウフッ化水素酸１８ｍｌ、４４．６
％ホウフッ化すず２ｍｌ、ポリエチレングリコール（分
子量２０００）１５ｍｇを含む総量３００ｍｌのフルオ
ロホウ酸浴中に浸漬し、１Ａ／ｄｍ２の電流密度で５分
間定電流電解することによって、前記純鉄上の前記ニッ
ケル層上にすず層を厚さ３０μｍに電析させ、前記ニッ
ケル層と前記すず層とからなる多層膜を形成した。
記純鉄を、４２％ホウフッ化水素酸１８ｍｌ、４４．６
％ホウフッ化すず２ｍｌ、ポリエチレングリコール（分
子量２０００）１５ｍｇを含む総量３００ｍｌのフルオ
ロホウ酸浴中に浸漬し、１Ａ／ｄｍ２の電流密度で５分
間定電流電解することによって、前記純鉄上の前記ニッ
ケル層上にすず層を厚さ３０μｍに電析させ、前記ニッ
ケル層と前記すず層とからなる多層膜を形成した。
【００２６】次いで、ＣＯ２レーザ源よりレーザ光を出
力させるとともに、カライドスコープにより前記レーザ
光を均一にし、前記多層膜の表面に前記レーザ光を３０
０Ｗ／ｃｍ２の強度で２０秒間照射して、すず−ニッケ
ル合金膜を作製した。
力させるとともに、カライドスコープにより前記レーザ
光を均一にし、前記多層膜の表面に前記レーザ光を３０
０Ｗ／ｃｍ２の強度で２０秒間照射して、すず−ニッケ
ル合金膜を作製した。
【００２７】図１は、このようにして作製したすず−ニ
ッケル合金膜のＸ線回折パターンを示す図である。図１
から明らかなように、すず−ニッケル合金膜中には、安
定相であるＮｉ３Ｓｎ相及びＮｉ３Ｓｎ４相からのピー
クが観察され、非安定相であるＮｉＳｎからのピークは
ごく微量しか観察されないことが分かる。したがって、
本実施例によって、非平衡なＮｉＳｎの生成がほとんど
回避された、長期信頼性に富むすず−ニッケル合金膜を
極めて短時間で作製できることが分かる。なお、同様の
結果は、走査型電子顕微鏡に組み込まれた電子線マイク
ロアナライザによっても観察された。
ッケル合金膜のＸ線回折パターンを示す図である。図１
から明らかなように、すず−ニッケル合金膜中には、安
定相であるＮｉ３Ｓｎ相及びＮｉ３Ｓｎ４相からのピー
クが観察され、非安定相であるＮｉＳｎからのピークは
ごく微量しか観察されないことが分かる。したがって、
本実施例によって、非平衡なＮｉＳｎの生成がほとんど
回避された、長期信頼性に富むすず−ニッケル合金膜を
極めて短時間で作製できることが分かる。なお、同様の
結果は、走査型電子顕微鏡に組み込まれた電子線マイク
ロアナライザによっても観察された。
【００２８】（実施例２）実施例１と同様にしてニッケ
ル層とすず層とがこの順に形成されてなる多層膜を作製
した後、この多層膜に対し、実施例１と同様にして、前
記ＣＯ２レーザ源より強度２００Ｗ／ｃｍ２のレーザ光
を６０秒間照射し、すず−ニッケル合金膜を作製した。
ル層とすず層とがこの順に形成されてなる多層膜を作製
した後、この多層膜に対し、実施例１と同様にして、前
記ＣＯ２レーザ源より強度２００Ｗ／ｃｍ２のレーザ光
を６０秒間照射し、すず−ニッケル合金膜を作製した。
【００２９】図２は、このようにして作製したすず−ニ
ッケル合金膜のＸ線回折パターンを示す図である。図２
から明らかなように、すず−ニッケル合金膜中には、安
定相であるＮｉ３Ｓｎ相及びＮｉ３Ｓｎ４相からのピー
クが観察され、非安定相であるＮｉＳｎからのピークは
ごく微量しか観察されないことが分かる。したがって、
本実施例によって、非平衡なＮｉＳｎの生成がほとんど
回避された、長期信頼性に富むすず−ニッケル合金膜を
極めて短時間で作製できることが分かる。なお、同様の
結果は、走査型電子顕微鏡に組み込まれた電子線マイク
ロアナライザによっても観察された。
ッケル合金膜のＸ線回折パターンを示す図である。図２
から明らかなように、すず−ニッケル合金膜中には、安
定相であるＮｉ３Ｓｎ相及びＮｉ３Ｓｎ４相からのピー
クが観察され、非安定相であるＮｉＳｎからのピークは
ごく微量しか観察されないことが分かる。したがって、
本実施例によって、非平衡なＮｉＳｎの生成がほとんど
回避された、長期信頼性に富むすず−ニッケル合金膜を
極めて短時間で作製できることが分かる。なお、同様の
結果は、走査型電子顕微鏡に組み込まれた電子線マイク
ロアナライザによっても観察された。
【００３０】（比較例１）塩化ニッケル六水和物８０
ｇ、塩化すず二水和物１７ｇ、重フッ化アンモニウム１
１ｇ、及びフッ化ナトリウム２８ｇを含む総量３００ｍ
ｌの浴を用い、浴温７０℃、カソード電流密度４Ａ／ｄ
ｍ２にて５分間電析させることによって、すず−ニッケ
ル合金膜を厚さ１５μｍに形成した。得られた合金膜を
Ｘ線回折によって調べたところ、前記合金膜は非平衡相
であるＮｉＳｎ相から構成されていることが判明した。
ｇ、塩化すず二水和物１７ｇ、重フッ化アンモニウム１
１ｇ、及びフッ化ナトリウム２８ｇを含む総量３００ｍ
ｌの浴を用い、浴温７０℃、カソード電流密度４Ａ／ｄ
ｍ２にて５分間電析させることによって、すず−ニッケ
ル合金膜を厚さ１５μｍに形成した。得られた合金膜を
Ｘ線回折によって調べたところ、前記合金膜は非平衡相
であるＮｉＳｎ相から構成されていることが判明した。
【００３１】（比較例２）実施例１及び２と同様にし
て、厚さ３０μｍのニッケル層と厚さ３０μｍのすず層
とがこの順に積層してなる多層膜を作製した後、この多
層膜を電気炉中に設置し２００℃に加熱した。その結
果、１０日間以上という極めて長い時間の加熱処理の
後、Ｎｉ３Ｓｎ相などの平衡相を有する、長期安定性に
足るすず−ニッケル合金膜が得られることが分かった。
て、厚さ３０μｍのニッケル層と厚さ３０μｍのすず層
とがこの順に積層してなる多層膜を作製した後、この多
層膜を電気炉中に設置し２００℃に加熱した。その結
果、１０日間以上という極めて長い時間の加熱処理の
後、Ｎｉ３Ｓｎ相などの平衡相を有する、長期安定性に
足るすず−ニッケル合金膜が得られることが分かった。
【００３２】以上、具体例を挙げながら発明の実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能であ
る。
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能であ
る。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非平衡ＮｉＳｎ相を含まない安定なすず−ニッケル合金
膜を極めて短時間で得ることができる。したがって、こ
の合金膜を使用する際の摩耗や加熱などによる前記合金
膜の特性変化を抑制することができる。このため、前記
合金膜に付与した機能性を長時間に亘って維持すること
ができる。
非平衡ＮｉＳｎ相を含まない安定なすず−ニッケル合金
膜を極めて短時間で得ることができる。したがって、こ
の合金膜を使用する際の摩耗や加熱などによる前記合金
膜の特性変化を抑制することができる。このため、前記
合金膜に付与した機能性を長時間に亘って維持すること
ができる。
【図１】 本発明の製造方法によって得たすず−ニッケ
ル合金膜のＸ線回折プロファイルの一例である。
ル合金膜のＸ線回折プロファイルの一例である。
【図２】 本発明の製造方法によって得たすず−ニッケ
ル合金膜のＸ線回折プロファイルの他の例である。
ル合金膜のＸ線回折プロファイルの他の例である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開2002−129375（ＪＰ，Ａ)
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＡＴＥＲＩ
ＡＬＳ ＳＣＩＥＮＣＥ，ＶＯＬ．19,
ＮＯ．12（1984），Ｐ．3815−3825
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C25D 5/50
Claims (5)
- 【請求項１】 所定の基板上に、ニッケル層を厚さ１０
μｍ〜５０μｍに析出させるとともに、すず層を厚さ１
０μｍ〜５０μｍに析出させて、前記ニッケル層と前記
すず層とがこの順に積層されてなる多層膜を形成した
後、この多層膜にレーザ光を照射することにより、すず
の融点以上の温度に加熱して前記すず層を溶解させ、す
ずの液相拡散を利用して、すず−ニッケル合金膜を製造
することを特徴とする、すず−ニッケル合金膜の製造方
法。 - 【請求項２】 前記レーザ光を、１５０Ｗ／ｃｍ２〜５
００Ｗ／ｃｍ２の強度で前記多層膜に照射することを特
徴とする、請求項１に記載のすず−ニッケル合金膜の製
造方法。 - 【請求項３】 前記レーザ光の照射時間が、５〜６０秒
であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のすず
−ニッケル合金膜の製造方法。 - 【請求項４】 前記すず層及び前記ニッケル層は、電気
メッキ法により析出させることを特徴とする、請求項１
〜３のいずれか一に記載のすず−ニッケル合金膜の製造
方法。 - 【請求項５】 前記すず−ニッケル合金膜は、Ｎｉ３Ｓ
ｎ相、Ｎｉ３Ｓｎ２相及びＮｉ３Ｓｎ４相の少なくとも
一つを有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれ
か一に記載のすず−ニッケル合金膜の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000377157A JP3388410B2 (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | すず−ニッケル合金膜の製造方法 |
| US09/862,459 US6527881B2 (en) | 2000-12-12 | 2001-05-23 | Method for producing a tin-nickel alloy film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000377157A JP3388410B2 (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | すず−ニッケル合金膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002180283A JP2002180283A (ja) | 2002-06-26 |
| JP3388410B2 true JP3388410B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=18845923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000377157A Expired - Lifetime JP3388410B2 (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | すず−ニッケル合金膜の製造方法 |
Country Status (2)
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|---|---|
| US (1) | US6527881B2 (ja) |
| JP (1) | JP3388410B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP3388408B2 (ja) * | 2000-10-24 | 2003-03-24 | 鈴鹿工業高等専門学校長 | すずーニッケル合金膜の製造方法 |
| JP2007297668A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Om Sangyo Kk | メッキ製品の製造方法 |
| US7910945B2 (en) * | 2006-06-30 | 2011-03-22 | Cree, Inc. | Nickel tin bonding system with barrier layer for semiconductor wafers and devices |
| US8643195B2 (en) | 2006-06-30 | 2014-02-04 | Cree, Inc. | Nickel tin bonding system for semiconductor wafers and devices |
| US7855459B2 (en) * | 2006-09-22 | 2010-12-21 | Cree, Inc. | Modified gold-tin system with increased melting temperature for wafer bonding |
| KR101258505B1 (ko) * | 2011-03-21 | 2013-04-26 | 한국과학기술원 | 전자빔을 이용한 니켈기 초합금（Ｎｉ―ｂａｓｅ ｓｕｐｅｒａｌｌｏｙ） 표면의 미세 합금화를 통한 표면개질 방법 |
| US10862016B2 (en) * | 2012-10-23 | 2020-12-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Strong, heat stable junction |
| US10026708B2 (en) * | 2012-10-23 | 2018-07-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Strong, heat stable junction |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
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- 2000-12-12 JP JP2000377157A patent/JP3388410B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-05-23 US US09/862,459 patent/US6527881B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＳＣＩＥＮＣＥ，ＶＯＬ．１９，ＮＯ．１２（１９８４），Ｐ．３８１５−３８２５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6527881B2 (en) | 2003-03-04 |
| US20020069943A1 (en) | 2002-06-13 |
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