JP7117784B2

JP7117784B2 - Ｐｃｂ端子

Info

Publication number: JP7117784B2
Application number: JP2019522031A
Authority: JP
Inventors: 宏▲禎▼ 高橋
Original assignee: ORIENTAL ELECTRO PLATING CORPORATION
Current assignee: ORIENTAL ELECTRO PLATING CORPORATION
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2018-04-25
Publication date: 2022-08-15
Anticipated expiration: 2038-04-25
Also published as: WO2018221087A1; JPWO2018221087A1

Description

本発明はＰＣＢ端子に関し、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、耐久性に優れたＰＣＢ端子に関する。

ＰＣＢ端子は車載用及び民生用等の各種コネクタに使用されており、プリント回路基板の実装のために不可欠なものである。一般的には、平らなシート状の金属基板を打ち抜くことにより、複数の端子が櫛歯状に並んだ形状を有している。

また、良好な電気接点を実現するために、ＰＣＢ端子には優れた電気伝導性及び耐摩耗特性等が要求され、雌端子と嵌合する雄端子先端部には表面処理が施されることが多い。例えば、特許文献１（特開２００８－２８７９４２号公報）では、最表面にＳｎめっきが施されたＰＣＢコネクタ用端子が提案されている。

前記特許文献１に記載のＰＣＢコネクタ用端子においては、嵌合部の摩擦係数を０．２６以下、半田付け部のエージング後のゼロクロスタイムを５秒以下とすることができることから、コネクタへの挿入に際しての挿入力の低減と、基板側への半田付け部の半田濡れ性の向上に優れたＰＣＢ端子及びその製造方法を提供することができる、としている。

また、特許文献２（特開平１０－４１０２７号公報）では、構成が簡単で、安価に製造できる表面実装接触ピンを提供するという課題に対して、過度の半田がパッドもしくはランドから半田受け／収容手段中へと除去される、プリント回路基板のための表面実装コネクタピンが提案されており、当該表面実装コネクタピンの一態様として、表面に金めっきが施される場合が示されている。

特開２００８－２８７９４２号公報特開平１０－４１０２７号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載のＰＣＢ用端子は摺動特性及び半田濡れ性が改善されているものの、最表面が錫めっき層であり、金めっき層と比較すると電気伝導性や耐久性等に関して十分ではない。

また、前記特許文献２に記載の表面実装コネクタピンにおいては、ＰＣＢ端子に関して好適な金めっき層の特性等については全く検討されていない。加えて、ＰＣＢ端子を繰り返し使用した場合の耐久性についても考慮されていない。

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、優れた耐摩耗特性、電導性、摺動性及び低摩擦性を有し、かつ、十分な耐久性を有するＰＣＢ端子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、ＰＣＢ端子の表面に形成させる金めっき層について鋭意研究を重ねた結果、基材との密着性を担保しつつ、動摩擦係数等を制御すること等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、
略四角柱形状の雄端子を複数有する櫛歯状のＰＣＢ端子であって、
前記雄端子の全面にニッケルめっき層を有し、
前記ニッケルめっき層の表面に、厚さが０．２μｍ～１．０μｍの金めっき層を有し、
高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）に対する前記金めっき層の動摩擦係数が０．２未満であること、
を特徴とするＰＣＢ端子を提供する。

本発明のＰＣＢ端子においては、雌端子と嵌合させた場合に通電に寄与する雄端子の最表面を金めっき層としていることから、十分な電気伝導性を担保することができる。また、金めっき層の厚さを０．２μｍ以上とすることで、金の電気的特性や耐久性を十分に活用することができ、１．０μｍ以下とすることで、金の使用量を抑制できることに加え、生産性の悪化を抑制することができる。なお、金めっき層の厚さは０．４μｍ～０．８μｍとすることがより好ましく、０．５μｍ～０．７μｍとすることが最も好ましい。

また、雄端子の金属基材と金めっき層の間にはニッケルめっき層が形成されており、当該ニッケルめっき層によって、金属基材に含まれる元素と金との拡散及び反応に伴う金属間化合物の形成による金めっき層の脆化を抑制することができる。

ニッケルめっき層の厚さは０．３μｍ～４．０μｍとすること、が好ましい。ニッケルめっき層の厚さを０．３μｍ以上とすることで、金属基材に含まれる元素と金との拡散及び反応に伴う金属間化合物の形成による金めっき層の脆化を確実に抑制することができ、４．０μｍ以下とすることで、ニッケルめっき層が存在することによる導電性及び機械的特性等の低下を抑制することができる。なお、ニッケルめっき層の厚さは、０．４μｍ～２．０μｍとすることがより好ましく、０．５μｍ～１．５μｍとすることが最も好ましい。

また、本発明のＰＣＢ端子においては、最表面に形成される金めっき層に関し、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）に対する当該金めっき層の動摩擦係数が０．２未満となっている。金めっき層の動摩擦係数が０．２未満となっていることで、雄端子を抜差しする際の抵抗が適度に低減されることに加え、摩耗による雄端子及び雌端子の損傷を抑制することができる。なお、動摩擦係数の測定は特に限定されず、従来公知の種々の測定方法を用いることができる。

また、本発明のＰＣＢ端子においては、前記金めっき層のビッカース硬度が１５０ＨＶ～２５０ＨＶであること、が好ましい。ビッカース硬度を１５０ＨＶ以上とすることでＰＣＢ端子の耐久性を向上させることができ、２５０ＨＶ以下とすることで、雄端子と雌端子の摺動による雌端子の損傷を抑制することができる。

また、本発明のＰＣＢ端子においては、前記金めっき層のコバルト濃度が０．１質量％～１質量％であること、が好ましい。コバルト濃度を０．１質量％～１質量％とすることで、ビッカース硬度及び動摩擦係数を上記の数値範囲とすることができる。

また、本発明のＰＣＢ端子においては、厚さが０超０．１μｍ以下の金フラッシュめっき層を介して、前記金めっき層が前記ニッケルめっき層の表面に形成されていること、が好ましい。金めっき層が金フラッシュめっき層を介してニッケルめっき層に形成されることで、金めっき層とニッケルめっき層の密着性を十分に担保することができる。その結果、金めっき層が極めて薄い場合でなくても、金めっき層がニッケルめっき層から剥離等することを抑制することができる。

また、本発明のＰＣＢ端子においては、前記ニッケルめっき層が下地ストライクめっき層を介して前記雄端子の表面に形成されており、前記下地ストライクめっき層として、銅ストライクめっき層又はニッケルストライクめっき層のうちの少なくとも一つが形成されていること、が好ましい。ニッケルめっき層が下地ストライクめっき層を介して金属基材に形成されていることで、ニッケルめっき層と金属基材の密着性を十分に担保することができる。

更に、本発明のＰＣＢ端子においては、前記金めっき層が、前記雄端子の表面側及び裏面側にのみ形成されていること、が好ましい。嵌合時に主として雌端子に接触する雄端子の表面及び裏面に金めっき層が形成されていることから、十分な通電特性を担保することができる。一方で、通電特性に殆ど寄与しない雄端子の両側面には金めっき層が形成されておらず、金の使用量が最小限に留められている。

本発明のＰＣＢ端子によれば、優れた耐摩耗特性、電導性、摺動性及び低摩擦性を有し、かつ、十分な耐久性を有するＰＣＢ端子を提供することにある。

本発明のＰＣＢ端子の一例を示す概略斜視図である。雄端子４のＡ－Ａ’断面図である。本発明のＰＣＢ端子の製造方法の工程図である。

以下、図面を参照しながら本発明のＰＣＢ端子の代表的な実施形態及び当該ＰＣＢ端子の製造方法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。

≪ＰＣＢ端子≫
図１は、本発明のＰＣＢ端子の一例を示す概略斜視図である。ＰＣＢ端子１は金属基材２の端部に複数の略四角柱状の雄端子４が並列した櫛歯状となっている。なお、ＰＣＢ端子１は本発明のＰＣＢ端子の製造方法を用いることで、効率的に製造することができる。

基本的に金属基材２と雄端子４は同一の材質であり、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（例えば、鉄－ニッケル合金）、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、銅又は真鍮を用いることが好ましい。

雄端子４のＡ－Ａ’断面図を図２に示す。雄端子４においては、金属基材２の表面にニッケルめっき層１２が形成されており、ニッケルめっき層１２の表面に金フラッシュめっき層（図示せず）を介して金めっき層１４が形成されている。金フラッシュめっき層を形成させることで、ニッケルめっき層１２と金めっき層１４との密着性を十分に担保することができる。その結果、金めっき層１４が極めて薄い場合でなくても、金めっき層１４がニッケルめっき層１２から剥離等することを抑制することができる。

金めっき層１４は雄端子４の全面に形成させてもよいが、雌端子と当接する雄端子４の表面及び裏面のみに形成させることが好ましい。なお、金フラッシュめっき層はニッケルめっき層１２の全面に形成していてもよく、金めっき層１４を形成させる雄端子４の表面及び裏面のみに形成させてもよい。

金めっき層１４の厚さは０．２μｍ～１．０μｍとなっている。金めっき層１４の厚さを０．２μｍ以上とすることで、金の電気的特性や耐久性を十分に活用することができ、１．０μｍ以下とすることで、金の使用量を抑制できることに加え、生産性の悪化を抑制することができる。なお、金めっき層１４の厚さは０．４μｍ～０．８μｍとすることがより好ましく、０．５μｍ～０．７μｍとすることが最も好ましい。

また、金フラッシュめっき層の厚さは０超０．１μｍ以下であることが好ましい。なお、金フラッシュめっき層の厚さは０．０８μｍ以下とすることがより好ましく、０．０６μｍ以下とすることが最も好ましい。金フラッシュめっき層の厚さを０．１μｍ以下とすることで、金の使用量増加及び生産性の悪化を抑制することができる。

ＰＣＢ端子１では、嵌合時に雌端子と当接する雄端子４の表面に金めっき層１４が形成していることから、金めっき層１４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、ＰＣＢ端子として要求される導電性及び耐久性等を十分に確保することができる。更に、雄端子４の両側面には金めっき層１４を形成させず、表面及び裏面のみに金めっき層１４を形成させることで、金の使用量を必要最小限に抑えることができる。

また、金めっき層１４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）に対する動摩擦係数が０．２未満となっている。当該動摩擦係数が０．２未満となっていることで、雄端子４を抜差しする際の抵抗が適度に低減されることに加え、摩耗による雄端子４及び雌端子の損傷を抑制することができる。なお、動摩擦係数の測定は特に限定されず、従来公知の種々の測定方法を用いることができ、例えば、新東科学株式会社製のＨＥＩＤＯＮ－１４を用いて測定することができる。

また、金めっき層１４のビッカース硬度は１５０ＨＶ～２５０ＨＶであること、が好ましい。ビッカース硬度を１５０ＨＶ以上とすることでＰＣＢ端子１の耐久性を向上させることができ、２５０ＨＶ以下とすることで、雄端子４と雌端子の摺動による雌端子の損傷を抑制することができる。

また、金めっき層１４のコバルト濃度は０．１質量％～１質量％であること、が好ましい。コバルト濃度を０．１質量％～１質量％とすることで、ビッカース硬度及び動摩擦係数を上記の数値範囲とすることができる。

また、ＰＣＢ端子１においては、ニッケルめっき層１２が下地ストライクめっき層を介して雄端子４の表面に形成されており、前記下地ストライクめっき層として、銅ストライクめっき層及びニッケルストライクめっき層のうちの少なくとも一つが形成されていること、が好ましい。ニッケルめっき層１２が下地ストライクめっき層を介して金属基材２に形成されていることで、ニッケルめっき層１２と金属基材２の密着性を十分に担保することができる。

また、ＰＣＢ端子１では金属基材２と金めっき層１４との間にニッケルめっき層１２が存在するため、ニッケルめっき層１２が金属基材２に含まれる元素と金との拡散及び反応を防止するバリア層として機能する。つまり、金属基材２と金めっき層１４との間にニッケルめっき層１２が存在することで、金属基材２に含まれる元素と金との拡散及び反応に伴う金属間化合物の形成による、金めっき層１４の脆化を抑制することができる。

ニッケルめっき層１２は、連続する膜形状であることが好ましく、ニッケルめっき層１２の厚さは０．３μｍ～４．０μｍであることが好ましい。０．３μｍ未満であるとバリア効果に乏しく、４μｍ超であると曲げ加工時にクラックが発生しやすくなる。ニッケルめっき層１２の厚さは、０．４μｍ～２．０μｍとすることがより好ましく、０．５μｍ～１．５μｍとすることが最も好ましい。なお、ニッケルめっき層１２は、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く、その場合、粒状及び島状部分が部分的に連続していてもよい。

更に、摺動摩耗が顕著な雄端子４の表面及び裏面の最表面を金めっき層１４とすることで、摺動摩耗によって飛散した金属片を原因とする、発火及び感電等の重大な事故を防止することができる。

≪ＰＣＢ端子の製造方法≫
図３は、本発明のＰＣＢ端子の製造方法の工程図である。ＰＣＢ端子１は雄端子４の最表面に金めっき層１４が形成されたものであるが、ここでは使用時に雌端子と当接する雄端子４の表面及び裏面のみに金めっき層１４を形成させたＰＣＢ端子１の製造方法について詳述する。当該製造方法は、ＰＣＢ端子１の形状とした金属基材２にニッケルめっきを施し、雄端子４の全面にニッケルめっき層１２を形成させる第一工程（Ｓ０１）と、雄端子４の表面及び裏面にマスキング層を形成させる第二工程（Ｓ０２）と、雄端子４の両側面にレジスト層を形成させる第三工程（Ｓ０３）と、雄端子４の表面及び裏面に金めっき層１４を形成させる第四工程（Ｓ０４）と、を含むことを特徴としている。以下、各工程について詳細に説明する。

（１）予備処理
金属基材２はＰＣＢ端子１の形状に加工されており、略四角柱形状の雄端子４を複数有する櫛歯状となっている。ここで、端子の形状、大きさ及び本数等は特に限定されず、ＰＣＢ端子１としての要求に応じて決定すればよい。

金属基材２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（例えば、鉄－ニッケル合金）、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、銅又は真鍮を用いることが好ましい。

また、各種めっき処理の予備処理として、金属基材２の洗浄を施すことが好ましい。金属基材２の洗浄方法は本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されず、従来公知の種々の洗浄方法を用いることができる。洗浄処理液としては、例えば、一般的な浸漬脱脂液や電解脱脂液を使用することができる。

（２）下地ストライクめっき処理
下地ストライクめっき処理は、第一工程（Ｓ０１）の予備処理であり、金属基材２とニッケルめっき層１２との密着性を改善する必要がある場合は施すことが好ましい。下地ストライクめっき処理としては、例えば、銅ストライクめっき処理、ニッケルストライクめっき処理等を用いることができる。

（Ａ）銅ストライクめっき
銅ストライクめっき浴としては、例えば、銅塩・電導塩を含むものを用いることができる。また、光沢剤が添加されていてもよい。

銅ストライクめっき処理に好適に用いることができる銅ストライクめっき浴は例えば、シアン化銅浴を用いることができる。シアン化銅浴は、銅塩、シアン化アルカリ塩及び電導塩により構成され、添加剤や光沢剤が添加されてもよい。

銅塩としては、例えば、シアン化銅を用いることが出来る。シアン化アルカリ塩には、例えば、シアン化カリウム及びシアン化ナトリウム等を用いることができる。電導塩には、例えば、炭酸カリウム及び炭酸ナトリウム等を用いることができる。添加剤には、例えば、ロッシェル塩、亜セレン酸カリウム、亜セレン酸ナトリウム、チオシアン酸カリウム、酢酸鉛、酒石酸鉛等を用いることができる。

銅ストライクめっき浴の浴温度、陽極材料、電流密度等の銅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、電解銅等の可溶性陽極、及び／又は、ステンレス鋼、チタン白金板、酸化イリジウム等の不溶性陽極等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：２５～７０℃、電流密度：０．１～６．０Ａ／ｄｍ^２、処理時間：５～６０秒を例示することができる。

（Ｂ）ニッケルストライクめっき
ニッケルストライクめっき浴としては、例えば、ニッケル塩、陽極溶解促進剤及びｐＨ緩衝剤を含むものを用いることができる。また、ニッケルストライクめっき浴には添加剤が添加されていてもよい。

ニッケル塩には、例えば、硫酸ニッケル、スルファミン酸ニッケル及び塩化ニッケル等を用いることができる。陽極溶解促進剤には、例えば、塩化ニッケル及び塩酸等を用いることができる。ｐＨ緩衝剤には、例えば、ホウ酸、酢酸ニッケル及びクエン酸等を用いることができる。添加剤には、例えば、１次光沢剤（サッカリン、ベンゼン、ナフタレン（ジ、トリ）、スルホン酸ナトリウム、スルホンアミド、スルフィン酸等）、２次光沢剤（有機化合物：ブチンジオール、クマリン、アリルアルデヒドスルホン酸等、金属塩：コバルト、鉛、亜鉛等）及びピット防止剤（ラウリル硫酸ナトリウム等）等を用いることができる。

ニッケルストライクめっき処理に好適に用いることができるニッケルストライクめっき浴の各構成要素の好適な使用量は、ニッケル塩：１００～３００ｇ／Ｌ、陽極溶解促進剤：０～３００ｇ／Ｌ、ｐＨ緩衝剤：０～５０ｇ／Ｌ、添加剤：０～２０ｇ／Ｌである。

ニッケルストライクめっき浴の浴温度、陽極材料、電流密度等のニッケル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、電解ニッケル、カーボナイズドニッケル、デポライズドニッケル、サルファニッケル等の可溶性陽極等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：２０～３０℃、電流密度：１．０～５．０Ａ／ｄｍ^２、処理時間：１～３０秒、ｐＨ：０．５～４．５を例示することができる。

（３）ニッケルめっき処理（第一工程（Ｓ０１））
ニッケルめっき処理は、金属基材２と金めっき層１４との間において、金属基材２に含まれる元素と金との拡散及び反応を防止するバリア層として機能するニッケルめっき層１２を形成させるために施される処理である。金属基材２と金めっき層１４との間にニッケルめっき層１２が存在することで、金属基材２に含まれる元素と金との拡散及び反応に伴う金属間化合物の形成による金めっき層１４の脆化を抑制することができる。

ニッケルめっき浴としては、例えば、ワット浴やスルファミン酸浴を用いることができるが、電着応力の低いスルファミン酸浴を用いることが好ましい。なお、強酸性のウッドストライク浴は避ける方が好ましい。ニッケルめっき処理には、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々のニッケルめっき手法を用いることができる。例えば、ニッケルめっき浴は硫酸ニッケル・スルファミン酸ニッケル・塩化ニッケル等のニッケル塩と、塩化ニッケル等の陽極溶解剤と、ホウ酸・酢酸・クエン酸等のｐＨ緩衝剤とで構成された液に、添加剤として少量の光沢剤やレベリング剤、ピット防止剤等を添加したものを用いることができる。各構成要素の好適な使用量は、ニッケル塩：１００～６００ｇ／Ｌ、陽極溶解剤：０～５０ｇ／Ｌ、ｐＨ緩衝剤：２０～５０ｇ／Ｌ、添加剤：～５０００ｐｐｍである。

ニッケルめっき浴の浴温度、陽極材料、電流密度等のニッケルめっき条件は、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、ニッケル板等の可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：４０～６０℃、電流密度：０．１～５０Ａ／ｄｍ^２、ｐＨ：３．０～５．０を例示することができる。

なお、第一工程のニッケルめっき処理によって形成されるニッケルめっき層１２は、連続する膜形状であることが好ましく、ニッケルめっき層１２の厚さは０．３μｍ～４．０μｍであることが好ましい。０．３μｍ未満であるとバリア効果に乏しく、４μｍ超であると曲げ加工時にクラックが発生しやすくなる。ニッケルめっき層１２の厚さは、０．４μｍ～２．０μｍとすることがより好ましく、０．５μｍ～１．５μｍとすることが最も好ましい。なお、ニッケルめっき層１２は、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く、その場合、粒状及び島状部分が部分的に連続していてもよい。

（４）金めっきフラッシュ処理
金めっきフラッシュ処理は、第一工程（Ｓ０１）で形成させたニッケルめっき層１２に対する処理であり、主として、嵌合部ではない部分（金めっき層１４を厚くする必要がない部分）に耐食性をもたせる為に行う処理である。金めっき処理後に金めっきフラッシュ処理を行うという工程順でも問題ないが、密着性の観点から、ニッケルめっき後に施すことが好ましい。ニッケルめっき層１２の表面に薄い金めっき層を形成させることで、第四工程（Ｓ０４）において形成させる金めっき層１４とニッケルめっき層１２との密着性を十分に担保することができる。

金めっきフラッシュ浴としては、例えば、金塩、電導塩、キレート剤及び結晶成長剤を含むものを用いることができる。また、金めっきフラッシュ浴には光沢剤が添加されていてもよい。

金塩には、例えば、シアン化金、シアン化第一金カリウム、シアン化第二金カリウム、亜硫酸金ナトリウム及びチオ硫酸金ナトリウム等を用いることができる。電導塩には、例えば、クエン酸カリウム、リン酸カリウム、ピロリン酸カリウム及びチオ硫酸カリウム等を用いることができる。キレート剤には、例えば、エチレンジアミン四酢酸及びメチレンホスホン酸等を用いることができる。結晶成長剤には、例えば、コバルト、ニッケル、タリウム、銀、パラジウム、錫、亜鉛、銅、ビスマス、インジウム、ヒ素及びカドミウム等を用いることができる。なお、ｐＨ調整剤として、例えば、ポリリン酸、クエン酸、酒石酸、水酸化カリウム及び塩酸等を添加してもよい。

金めっきフラッシュ処理に好適に用いることができる金めっきフラッシュ浴の各構成要素の好適な使用量は、金塩：１～１０ｇ／Ｌ、電導塩：０～２００ｇ／Ｌ、キレート剤：０～３０ｇ／Ｌ、結晶成長剤：０～３０ｇ／Ｌである。

金めっきフラッシュ浴の浴温度、陽極材料、電流密度等の金めっきフラッシュ条件は、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、チタン白金板及び酸化イリジウム等の不溶性陽極等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：２０～４０℃、電流密度：０．１～５．０Ａ／ｄｍ^２、処理時間：１～６０秒、ｐＨ：０．５～７．０を例示することができる。

（５）マスキング処理（第二工程（Ｓ０２））
マスキング処理は、第三工程（Ｓ０３）におけるレジスト層の形成を防止するマスキング層を形成するための処理である。なお、マスキング処理の前には、各種めっき処理を施した金属基材２を乾燥機等にて乾燥させておくことが好ましい。ここで、第三工程（Ｓ０３）で雄端子４の表面及び裏面にレジスト層が形成することを防止するため、雄端子４の表面及び裏面にマスキング処理を行う必要がある。

本発明の効果を損なわない限りにおいてマスキングの方法は特に限定されず、従来公知の種々のマスキング方法を用いることができる。マスキング方法としては、例えば、テープ、スパージャーマスク、ドラムマスク、レジスト、ドライフィルムレジスト、インクジェット方式を挙げることができ、これらのうちの１種類又は２種類以上を組み合わせてマスキングを行うことが好ましい。

特に、基材の側面のみにレジスト層を形成したい場合、１段階目にテープ状もしくはドラムマスク等で表面をマスキングし、２段階目に液状のレジストを用いて側面のみレジスト層を形成することが好ましい。

（６）レジスト層の形成（第三工程（Ｓ０３））
第三工程（Ｓ０３）では、レジストを塗布した後に第二工程で形成させたマスキングを剥離させ、第四工程（Ｓ０４）で金めっき層１４を形成させたくない領域（雄端子４の両側面）にレジストを形成させるための工程である。

マスキングを剥離した後、ＵＶライト（水銀ランプ，メタルハライドランプ，ＬＥＤ等）にて露光することで、レジストを硬化させることができる。

なお、レジストにはネガ型、ポジ型、電着レジスト、液レジスト、ドライフィルムレジスト等が存在するが、めっき槽に暗室が不要であるネガ型を使用することが好ましい。

（７）金めっき（第四工程（Ｓ０４））
第四工程（Ｓ０４）は、雄端子４の表面及び裏面のみに金めっき層１４を形成させるための工程である。第三工程（Ｓ０３）までを経ることにより、雄端子４の両側面にレジスト層が形成され、雄端子４の表面及び裏面はニッケルめっき層１２又は金めっきフラッシュ処理によって形成された薄い金めっき層となっていることから、第四工程（Ｓ０４）で金めっき処理を施すことにより、雄端子４の表面及び裏面のみに金めっき層１４を形成させることができる。

金めっき層１４の厚さは、０．２μｍ～１．０μｍとすること、が好ましい。金めっき層１４の厚さを０．２μｍ以上とすることで、金の電気的特性や耐久性を十分に活用することができ、１．０μｍ以下とすることで、金の使用量を抑制できることに加え、生産性の悪化を抑制することができる。なお、金めっき層１４の厚さは０．４μｍ～０．８μｍとすることがより好ましく、０．５μｍ～０．７μｍとすることが最も好ましい。

金めっき処理には、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の金めっき手法を用いることができるが、通常の金フラッシュめっきと比較して、めっき浴中の金塩の濃度を高く、電導塩の濃度を低くすることが好ましい。

金めっき処理に好適に用いることができる金めっき浴は、例えば、金塩、電導塩、キレート剤及び結晶成長剤を含むものを用いることができる。また、金めっき浴には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、金塩：１～１００ｇ／Ｌ、電導塩：１０～３００ｇ／Ｌ、キレート剤：～３０ｇ／Ｌ、結晶成長材：～３０ｇ／Ｌ、光沢剤：５０～５００ｐｐｍである。

金塩としては、例えば、シアン化金、シアン化第一金カリウム、シアン化第二金カリウム、亜硫酸金ナトリウム及びチオ硫酸金ナトリウム等が挙げられ、電導塩としては、例えば、クエン酸カリウム、リン酸カリウム、ピロリン酸カリウム及びチオ硫酸カリウム等が挙げられる。

キレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸及びメチレンホスホン酸等を用いることができる。結晶成長剤には、例えば、コバルト、ニッケル、タリウム、銀、パラジウム、錫、亜鉛、銅、ビスマス、インジウム、ヒ素及びカドミウム等を用いることができる。なお、ｐＨ調整剤として、例えば、ポリリン酸、クエン酸、酒石酸、水酸化カリウム及び塩酸等を添加してもよい。

金めっき浴の浴温度、陽極材料、電流密度等の金めっき条件は、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、ステンレス、チタン白金板及び酸化イリジウム等の不溶性陽極等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：２０～５０℃、電流密度：０．１～５．０Ａ／ｄｍ^２、処理時間：１～１４４０秒、ｐＨ：３．０～７．０を例示することができる。

ここで、金めっき層１４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）に対する動摩擦係数が０．２未満となっている。また、金めっき層１４のビッカース硬度は１５０ＨＶ～２５０ＨＶであること、が好ましい。これに対し、例えば、金めっき層１４のコバルト濃度を０．１質量％～１質量％とすることで、ビッカース硬度及び動摩擦係数を当該数値範囲とすることができる。

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≫
略四角柱形状の雄端子を複数有する櫛歯状のＰＣＢ端子の形状とした銅製の金属基材を前処理として、被めっき材とＳＵＳ板をアルカリ脱脂液に入れ、被めっき材を陰極とし、ＳＵＳ板を陽極として、電圧３Ｖで３０秒間電解脱脂を行い、洗浄した後、３０ｇ／Ｌの青化第一銅、２０ｇ／Ｌの遊離青化カリ、１５ｇ／Ｌの苛性カリを含む銅ストライクめっき浴を用い、陽極材料を電気銅板、陰極材料を洗浄処理後の金属基板として、浴温：３５℃、電流密度：１Ａ／ｄｍ^２の条件で１０秒間、銅ストライクめっき処理（下地ストライクめっき処理）を施した。

その後、３００ｇ／Ｌのスルファミン酸ニッケル、５ｇ／Ｌの塩化ニッケル・６水和物、１０ｇ／Ｌのホウ酸、及び０．２ｇ／Ｌのラウリル硫酸ナトリウムを含むニッケルめっき浴を用い、陽極材料をサルファニッケル板、陰極材料を銅ストライクめっき後の金属基板として、浴温：５０℃、電流密度：２Ａ／ｄｍ^２の条件で２００秒間、ニッケルめっき処理を施し、端子の全面に厚さ約１μｍのニッケルめっき層を形成させた（第一工程）。

その後、１０／Ｌのシアン化金カリウム、５０ｇ／Ｌのクエン酸カリウム、１０ｇ／Ｌの水酸化カリウム、２ｇ／Ｌの硫酸コバルトを含む金めっき浴を用い、陽極材料をチタン白金板、陰極材料をニッケルめっき後の金属基板として、浴温：４０℃、電流密度：０．５Ａ／ｄｍ^２の条件で２秒間、金めっきフラッシュ処理を施し、ニッケルめっき層の全面に厚さ０．１μｍの金めっきフラッシュ層を形成させた。次に、乾燥機を用いて被めっき金属基材を乾燥させた後、雄端子の表面及び裏面にマスキングテープを用いてマスキングを行った（第二工程）。

次に、ネガ型電着レジスを使用して、浴温３５℃、定電圧３０Ｖにて、３０秒間レジストを塗布した。その後、マスキングテープを剥離し、ＵＶライト（水銀ランプ）にて１００秒間露光してレジストを硬化させた（第三工程）。なお、レジスト露光時の発熱は風冷にて速やかに抜熱した。

その後、レジストの剥離を防止するため、電解処理ではなく浸漬処理を用いて洗浄処理を施した。当該洗浄処理の後、３ｇ／Ｌのシアン化金カリウム、１２０ｇ／Ｌのクエン酸カリウム、５０ｇ／Ｌの水酸化カリウム、１００ｐｐｍの硫酸コバルトを含む金めっき浴を用い、陽極材料をチタン白金板、陰極材料をレジスト処理後の被めっき材として、浴温：４０℃、電流密度：１Ａ／ｄｍ^２の条件で３０秒間の条件で金めっき処理を施し、剥離液を用いてレジストを剥離することで端子の表面及び裏面のみに厚さ０．５μｍの金めっき層を形成させ（第四工程）、本発明の実施例であるＰＣＢ端子を得た。

［評価］
（１）密着性評価
上記のようにして作製しためっき積層体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）を指圧にて金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金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）クロスカット密着性評価
１ｍｍのカット間隔で碁盤目状にカットを行った後（クロスカット試験）、セロハンテープ（ニチバン株式会社製の＃４０５）を指圧にて金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金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。

（３）金めっき層の硬度測定
上記のようにして作製しためっき材について、マイクロビッカース硬度計を用いて最表面の金めっき層の硬度を測定した。得られた結果を表１に示した。

（４）金めっき層の動摩擦係数測定
上記のようにして作成しためっき材について、新東科学株式会社製のＨＥＩＤＯＮ－１４を用いて動摩擦係数を測定した。測定条件は、垂直荷重：１００ｇｆ，移動距離：５ｍｍ，移動速度：６０ｍｍ／分，サンプリング周波数：５００Ｈｚ，相手材（鋼球）：３／８インチＳＵＪ２とした。得られた結果を表２に示した。

（５）摩耗深さ及び摩耗幅の測定
（４）における測定後のサンプルに関し、鋼球の摺動によって基材（めっき材）側に形成された摩耗傷の深さ及び幅を測定した。なお、当該測定にはレーザー顕微鏡を使用した。得られた結果を表２に示した。

（６）金めっき層のコバルト濃度測定
上記のようにして作製しためっき積層体について、金めっき層のコバルト濃度（共析率）を測定した。なお、測定にはセイコーインスツル株式会社製の高周波プラズマ発光分析装置（ＳＰＳ５０００）を用いた。得られた結果を表２に示した。

≪実施例２≫
第四工程における金めっき処理の電流密度を３Ａ／ｄｍ^２としたこと以外は、実施例１と同様にしてＰＣＢ端子を作製し、各種評価を行った。得られた結果を表１及び表２に示した。

≪実施例３≫
第四工程における金めっき処理に用いるシアン化金カリウムを６ｇ／Ｌとしたこと以外は、実施例１と同様にしてＰＣＢ端子を作製し、各種評価を行った。得られた結果を表１及び表２に示した。

≪実施例４≫
第四工程における金めっき処理に１５０ｐｐｍの硫酸コバルトを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてＰＣＢ端子を作製し、各種評価を行った。得られた結果を表１及び表２に示した。

≪比較例１≫
第四工程における金めっき処理のコバルト濃度を０ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様にしてＰＣＢ端子を作製し、各種評価を行った。得られた結果を表１及び表２に示した。

表１に示す結果から、実施例１～実施例４で得られた全てのＰＣＢ端子に関し、金めっき層は優れた密着性を有していることが分かる。また、金めっき層のビッカース硬度は１５０ＨＶ～２５０ＨＶの範囲となっており、適当な硬度を有している。これに対し、比較例１で得られたＰＣＢ端子は、金めっき処理以外は実施例と同じ製造条件を用いているため、金めっき層の密着性に関しては問題ないが、ビッカース硬度が１０６．７ＨＶと低い値となっている。ここで、表２に示す結果から、実施例の金めっき層のコバルト濃度は０．１質量％～１質量％の範囲に入っていることが分かる。

また、表２に示す結果から、実施例１～実施例４で得られた全てのＰＣＢ端子に関し、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）に対する金めっき層の動摩擦係数が０．２未満となっている。これに対し、比較例１で得られたＰＣＢ端子の動摩擦係数は１．３７であり、実施例で得られたＰＣＢ端子と比較して約１０倍高い値となっている。

加えて、金めっき層の硬度及び動摩擦係数の差異により、実施例で得られたＰＣＢ端子と比較例で得られたＰＣＢ端子とでは摩耗深さ及び摩耗幅が大きく異なっている。具体的には、表２に示されているとおり、実施例で得られたＰＣＢ端子の摩耗傷は極めて浅く、幅も小さくなっている。これらの結果より、実施例では優れた耐摩耗特性、摺動性及び低摩擦性を有し、かつ、十分な耐久性を有するＰＣＢ端子が得られていることが確認できる。

１・・・ＰＣＢ端子、
２・・・金属基材、
４・・・雄端子、
１２・・・ニッケルめっき層、
１４・・・金めっき層。

Claims

銅又は銅合金で構成された略四角柱形状の雄端子を複数有する櫛歯状のＰＣＢ端子であって、
前記雄端子の全面にニッケルめっき層を有し、
前記ニッケルめっき層の表面に、厚さが０．２μｍ～１．０μｍの金めっき層を有し、
前記金めっき層のコバルト濃度が０．１質量％～１質量％であり、
高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）に対する前記金めっき層の動摩擦係数が０．２未満であり、
前記金めっき層のビッカース硬度が１５０ＨＶ～２５０ＨＶであること、
を特徴とするＰＣＢ端子。
厚さが０超０．１μｍ以下の金フラッシュめっき層を介して、前記金めっき層が前記ニッケルめっき層の表面に形成されていること、
を特徴とする請求項１に記載のＰＣＢ端子。
前記ニッケルめっき層の厚さが０．３μｍ～４．０μｍであること、
を特徴とする請求項１又は２に記載のＰＣＢ端子。
前記ニッケルめっき層が下地ストライクめっき層を介して前記雄端子の表面に形成されており、
前記下地ストライクめっき層として、銅ストライクめっき層又はニッケルストライクめっき層のうちの少なくとも一つが形成されていること、
を特徴とする請求項１～３のうちのいずれかに記載のＰＣＢ端子。
前記金めっき層が、前記雄端子の表面側及び裏面側にのみ形成されていること、
を特徴とする請求項１～４のうちのいずれかに記載のＰＣＢ端子。