WO2006135057A1

WO2006135057A1 - Ｎｉ電鋳製超微細管及びＮｉ電鋳製超微細リング並びにこれらの用途

Info

Publication number: WO2006135057A1
Application number: PCT/JP2006/312156
Authority: WO
Inventors: Kesao Kojima; Yutaka Ichikawa; Seiko Mitachi
Original assignee: Luzcom Inc.
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2006-12-21
Also published as: JPWO2006135057A1; TW200710277A

Abstract

【課題】微細な径を有する超微細管、超微細リングであって、非常に微細なものでありながら、弾性、硬度などの物性において、所定の条件の満たす電鋳製超微細管、電鋳製超微細リングと、これらの用途を提案する。【解決手段】外径が５μｍ乃至１ｍｍ、肉厚が１μｍ以上であって、粒径５ｎｍ乃至３００ｎｍの微結晶粒からなる多結晶体構造を有し、ヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性と、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を有するＮｉ電鋳製超微細管。外径が５μｍ乃至１ｍｍ、肉厚が１μｍ以上、高さが２０μｍ以上で、粒径５ｎｍ乃至３００ｎｍの微結晶粒からなる多結晶体構造を有し、ヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性と、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を有するＮｉ電鋳製超微細リング。

Description

明細書

Ni電铸製超微細管及び Ni電铸製超微細リング並びにこれらの用途技術分野

[0001] この発明は、電気铸造 (本明細書において「電铸」という）法により製造した Ni電铸製超微細管及び Ni電铸製超微細リング並びにこれらの用途に関する。

背景技術

[0002] 最近、産業界全体で「軽'小 '短'薄」のものが要求されている。例えば、半導体ゃバィォ、医療などの分野で、小型化、高密度，高実装，高機能化が要求されている。

[0003] この中で、微細な径を有する管体、リングに対する要求が登場して、る。

[0004] 例えば、従来力 LSI等の集積回路を製造する際には、半導体パターンが設計通りに出来上がり、電気的導通が良好であるかどうかの検査が行われている。この検査は、多数のコンタクトプローブを備えた装置（「プローブ装置」）を用い、コンタクトプローブのピンを、形成されてヽる各電極に接触させて行われる。

[0005] ここで、コンタクトプローブは、所定の長さを有する極細の管の内部にパネが配備され、このパネによって弹性的に支持されるピンが前記の極細の管内に進退可能に配置されて構成されている。

[0006] 近年、 LSI等の集積回路の集積度が高密度化するのに伴ない、前記のプローブ装置においても、単位面積あたりに配備されるコンタクトプローブの数を増やし、線径も細くし、コンタクトプローブ間の間隔もより狭くすることが求められている。

[0007] これに応じて、例えば、前記のように内部にパネ及びピンが配備される極細の管に使用可能な、微細な径を有する管体への要望が大きくなつている。

[0008] 更に、このように、微細な径を有する管体の必要性は、半導体産業以外でも、例えば、ノィォテクノロジーや医療の分野にぉヽても高まって、る。

[0009] そこで、本願の発明者は、国際公開 WO2003Z018879号 (特許文献 1)や、特開 2004— 115838号公報（特許文献 2)において、電铸法を用い、コンタクトプローブ用の極細管、光ファイバ一接続端子用フエルールに用いられる極細管に利用可能な微細管（内径 10 μ m〜85 μ m、肉厚 5 μ m〜50 μ m)とその製造方法を提案して！/ヽる。

特許文献 1：国際公開公報 WO2003Z018879号

特許文献 2 :特開 2004— 115838号

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] 前述した種々の産業分野で要求されるようになってきて!/、る微細径の超微細管、超微細リングについては、高密度化が進む半導体集積回路や、バイオテクノロジー、医療などの分野で要求されるその用途ゆえに、非常に微細なものでありながら、弾性、硬度などの種々の物性において、所定の条件の満たすものが必要とされている。

[0011] そこで、本発明は、微細な径を有する超微細管、超微細リングであって、非常に微細なものでありながら、弾性、硬度などの物性において、所定の条件の満たす電铸製超微細管、電铸製超微細リングと、これらの用途を提案することを目的にしている。課題を解決するための手段

[0012] 前記目的を達成するため、この発明が提案するものは、外径が 5 μ m乃至 lmm、肉厚が 1 m以上であって、粒径 5nm乃至 300nmの微結晶粒力なる多結晶体構造を有し、ヤング率 93GPa乃至 191GPaの弾性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有する Ni電铸製超微細管 (請求項 1)である。

[0013] また、外径が 5 μ m乃至 lmm、肉厚が 1 μ m以上で、高さが 20 μ m以上の Ni電铸製超微細リング (請求項 2)である。

[0014] この請求項 2記載の発明においても、 Ni電铸製超微細リングは、粒径 5nm乃至 30

Onmの微結晶粒からなる多結晶体構造を有し、ヤング率 93GPa乃至 191GPaの弹性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有するものとすることが望ましい（請求項 3)

[0015] また、前記目的を達成するため、この発明が提案する前記請求項 1記載の Ni電铸製極細管の用途は、コンタクトプローブ用の管 (請求項 4)、 Ni製多孔板 (請求項 5)、電铸製ノズル (請求項 6)、グラスファイバーのプロテクター及びガイド (請求項 6)である。発明の効果

[0016] この発明によれば、微細な径を有する超微細管、超微細リングであって、非常に微細なものでありながら、弾性、硬度などの種々の物性において、所定の条件の満たす Ni電铸製超微細管、 Ni電铸製超微細リングと、これらの用途を提供することができる

[0017] また、今日、電子デバイスのスプリング等で高、弾性を備えた微細部品が求められているが、本発明の電铸製超微細リングによれば、その要求を満たす部品を大量に生産することができる。

[0018] この発明が提案する Ni電铸製極細管、 Ni電铸製超微細リングは、半導体'液晶検查用のコンタクトプローブ分野をはじめ、燃料電池関連産業分野、バイオ'メディカル •工業用の精細ノズル分野、光産業分野などに広く用いられる。具体的には、コンタクトプローブ用の管、 Ni製多孔板、電铸製ノズル、グラスファイバーのプロテクター及びガイド、微細レンズの枠、電子デバイスのスプリング、電子デバイスの電気'高周波の接点、半導体製品のソケット、ノッケージ積層ボードの接点、その他の接点、スプリング、医療機器等に用いることができる。

[0019] 尚、本発明の Ni電铸製超微細管、 Ni電铸製超微細リングの内周側面及び Z又は外周側面に電導率の大きい金属によるメツキを形成することにより、通電性を高めた超弾性の Ni電铸製超微細管、 Ni電铸製超微細リングとすることができ、より高い通電性を要求される分野での使用に供することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0020] 本発明の Ni電铸製超微細管（請求項 1)は、外径が 5 μ m乃至 lmm、肉厚が 1 m 以上であって、粒径 5nm乃至 300nmの微結晶粒力もなる多結晶体構造を有し、ャング率 93GPa乃至 191GPaの弾性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有する。

[0021] このような本発明の Ni電铸製超微細管は、前記の国際公開 WO2003Z018879 号 (特許文献 1)や、特開 2004— 115838号公報 (特許文献 2)で提案して、るように、電解液がオーバーフローする部分を設けた電解槽のオーバーフロー部に、所望の均一な線径を持つ心材を保持し、電解液に触れぬように設置した電極に当該心材を接続し、電流密度を制御して、当該心材に、電铸法で所望の厚さまで均一に-ッケルを電着させ、その後、当該心材のみを引き抜ぐ等々の方法によって製造できる。

[0022] 線径が細ヽ心材を用いて電铸して高ヽ寸法精度を持つ電铸管を製造する場合、心材を保持する張力の微妙な調整や電流密度を制御することが求められる。電解液のオーバーフロー部分に心材を保持し、電解液に触れぬように設置した電極に当該心材を接続し、電解液 (電铸液)の濃度や、心材への電解液の影響を均一にし、微細な寸法精度の高ヽ電铸管を大量に供給できる。

[0023] すなわち、電解液の調製及び電铸中におけるその濃度の調整を適宜に行な!ヽっつ、電解液のオーバーフロー部分に心材を保持することによって心材への電解液の影響を均一にし、また、心材に与える張力を調整し、当該心材に対して電解液に触れぬように設置されてヽるカソード電極と、電解液内に配置されてヽるニッケルペレツトなど力なるアノード電極との間に所定の電圧を印加し、心材が配置されている領域における電流密度を制御することによって、微結晶粒力なる多結晶体構造を有し、所定の弾性と、所定の硬度を有する Ni電铸製超微細管を製造できる。

[0024] 本発明の Ni電铸製超微細管は、コンタクトプローブ用の管、 Ni製多孔板、電铸製ノズル、グラスファイバーのプロテクター及びガイドなどに用いられるものであるので、外径が 5 μ m乃至 lmm、肉厚が 1 μ m以上であって、ヤング率 93GPa乃至 191GPaの弾性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有することが望ま、。

[0025] 前記の電解液の調製及び電铸の間におけるその濃度の調整、心材に与える張力の調整、印加する電圧、心材が保持されている電解液のオーバーフロー部分における電流密度の制御は、前述した超微細管でありながら、前述した大きさの弾性と、硬度とを有する Ni電铸物を形成する観点から定められる。

[0026] そして、これによつて、前述したように、外径が 5 μ m乃至 lmm、肉厚が 1 μ m以上であって、粒径 5nm乃至 300nmの微結晶粒力もなる多結晶体構造を有し、ヤング率 93GPa乃至 191GPaの弾性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有する Ni電铸製超微細管を製造できる。

[0027] なお、心材の外周に形成する電着物の厚さを調整することにより、 Ni電铸製超微細管の外径は十数 μ mから数百 μ mにすることができる。

[0028] また、内周側面での通電性を高める場合は、 Niとは異なる金属であって、通電性にすぐれた金属を、均一な厚さ（例えば、 l .u m)にメツキした心材に、電铸法で均一に所望の厚さに電着させて Ni電着物を形成する。そして、当該 Ni電着物側に前記金属メツキを残して心材のみを引き抜くことによって、内周側に Niとは異なる金属であつて、通電性にすぐれた金属によるメツキが形成されてヽる Ni電铸製超微細管にすることができる。

[0029] 更に、外周側面での通電性を高める場合は、心材の外周側に Ni電着物を形成した後、この外周に、 Niとは異なる金属であって、通電性にすぐれた金属を、均一な厚さ（例えば、 1 m)にメツキする。こうして、外周側に Niとは異なる金属であって、通電性にすぐれた金属によるメツキが形成されている Ni電铸製超微細管とすることもできる。

[0030] 同様に、内周側面、外周側面のヽずれにぉ、ても通電性を高める場合は、 Niとは異なる金属であって、通電性にすぐれた金属によるメツキが、内周側、外周側の両面に形成されている Ni電铸製超微細管にすることができる。

[0031] 前述した本発明の、外径が 5 μ m乃至 lmm、肉厚が 1 μ m以上で、高さが 20 μ m 以上の Ni電铸製超微細リング (請求項 2)は、前述した本発明の Ni電铸製超微細管を 20 m以上の高さで、切断面にバリや形状の歪みがないように切断して形成することができる。

[0032] そこで、この本発明の Ni電铸製超微細リングも、粒径 5nm乃至 300nmの微結晶粒力もなる多結晶体構造を有し、ヤング率 93GPa乃至 191GPaの弾性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有する（請求項 3)。

[0033] 切断面にバリや形状の歪みがないように切断する方法としては、例えば、ワイヤー切断を用いることができる。

[0034] 本発明の Ni電铸製超微細リングによれば、弾性をもった寸法精度の高い微細な電铸管を用い、その微細な電铸管を切断面にバリの発生や形状に歪みがないように切断することで、産業界で求められる弾性を有した微細なリングを提供できる。

[0035] すなわち、切断面でのバリや形状に歪みがなぐ形状に歪みがなぐ肉厚が均一で、高い弾性があり、安価で大量生産できる Ni電铸製超微細リングを提供できる。

[0036] なお、外周に、電铸法で所望の厚さまで均一に金属を電着させて電着物が形成されているものを、酸又はアルカリ溶液に浸漬し、心材を溶解して、本発明の Ni電铸製超微細管を製造する場合、外周に電着物が形成されている状態で高さが 20 m以上に切断し、これを酸又はアルカリ溶液に浸漬し、心材を溶解して、本発明の Ni電铸製超微細リングを製造することもできる。

[0037] また、本発明の、外径が 5 μ m乃至 lmm、肉厚が 1 μ m以上で、高さが 20 μ m以上の Ni電铸製超微細リング (請求項 2)は、本発明の Ni電铸製超微細管を 20 m以上の幅で切断して形成できるので、 Ni電铸製超微細リングの外径は十数/ z mから数百/ z mにすることができる。

[0038] また、内周側面、外周側面のいずれか一方、又は双方に、 Niとは異なる金属であつて、通電性にすぐれた金属によるメツキを形成し、内周側面、外周側面のいずれか一方、又は双方における通電性が高められている Ni電铸製超微細リングを提供することちでさる。

[0039] 本発明の Ni電铸製超微細管、 Ni電铸製超微細リングは、粒径 5nm乃至 300nmの微結晶粒力なる多結晶体構造を有しており、通常のニッケルとは異なる結晶構造を持っている。

[0040] 本発明の Ni電铸製超微細管、 Ni電铸製超微細リングは、粒径 5nm乃至 300nmの微結晶粒力もなる多結晶体構造であるため、弾性限界が上昇し、ばね性が増大している。そこで、変形し易くなり、脆性破壊が生じにくいという特性を有する。

[0041] すなわち、本発明の Ni電铸製超微細管、 Ni電铸製超微細リングは、ヤング率 93G Pa乃至 191GPaの弾性を有する力これは、通常の Niのヤング率 199GPa (軟）乃至 219GPa (硬）よりも低い。

[0042] このように、粒径 5nm乃至 300nmの微結晶粒からなる多結晶体構造の本発明の N i電铸製超微細管、 Ni電铸製超微細リングは、結晶体の粒径が小さいがゆえに、カロェしゃすぐ切断加工した場合には切断面がきれいになるという特性を有する。

[0043] 一方、本発明の Ni電铸製超微細管、 Ni電铸製超微細リングは、ビッカス硬度 300 乃至 600の硬度を有し、通常の Niのビッカス硬度 140乃至 160よりも高い硬度を発揮する。

[0044] これらは、前述した電铸法によって製造された、粒径 5nm乃至 300nmの微結晶粒力もなる多結晶体構造の Ni電铸製超微細管、 Ni電铸製超微細リングであるが故に発揮される特性であると考えられる。

[0045] このように、本発明の Ni電铸製超微細管、 Ni電铸製超微細リングは、通常の NUりも弾性限界が延び、すなわち変形量が増大し、一方で、通常の NUりも高い硬度を有する。そこで、非常に微細なものでありながら、弾性、硬度などの物性において、これらのヤング率 93GPa乃至 191GPaの弾性、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を要求する超微細管、超微細リングに使用されることに適している。

[0046] 例えば、この発明が提案する前記請求項 1記載の Ni電铸製極細管、請求項 2、 3記載の Ni電铸製超微細リングは、コンタクトプローブ用の管（請求項 4)、 Ni製多孔板（請求項 5)、電铸製ノズル (請求項 6)、グラスファイバーのプロテクター及びガイド (請求項 6)、微細レンズの枠、電子デバイスのスプリング、電子デバイスの電気'高周波の接点、半導体製品のソケット、パッケージ積層ボードの接点、その他の接点、スプリング、医療機器等に用いることができる。

[0047] 尚、心材は断面円形の円柱状体にすることができる力種々の製品への応用を考えると、断面の形状が三角又は四角以上の多角形である多角柱状体にすることもできる。

実施例 1

[0048] (Ni電铸製超微細管の製造）

本発明の Ni電铸製超微細管は、以下に説明する電铸法によって製造できる。

[0049] 図 1は、本発明の Ni電铸製超微細管を製造する方法に使用できる電铸装置の一例を説明する断面図であり、図 2は、図 1図示の電铸装置の構成を説明する図である図 1、図 2に例示する電铸装置は、電铸槽 1と、当該電铸槽 1を内側に収容する外槽 2とを備えている。

電铸槽 1は、上部に開口部を有する槽であり、この電铸槽 1内には、電解液 (電铸液） 3が充填される。これにより、電铸槽 1からあふれ出した電解液 3は、外槽 2内に流入するようになっている。

[0050] 電解液 3としては、スルファミン酸ニッケル液に光沢剤やビット防止剤を加えたものを使用できる。

[0051] 電铸槽 1には、図 2図示のように、供給配管 4が接統される。この供給配管 4を通つて、管理槽 5の供給室 5A力もの電解液 3が、循環ポンプ 6により、電铸槽 1に供給きれる。一方、外槽 2には、排出配管 7が接続される。外槽 2内の電解液 3は、この排出配管 7を通って、管理槽 5の回収室 5Bに回収される。

[0052] 回収室 5Bに回収された不純物を含む電解液 3は、濾過器 9で濾過されたうえで、供給室 5Aに供給される。

[0053] 供給室 5A内の電解液 3は、液温、水素イオン濃度、添加剤、等が適切に調整される。

[0054] また、電解液 3における添加剤の組成'量を調整することも可能である。

[0055] 供給室 5Aからは、適切に調整された濾過済みの電解液 3が、電铸槽 1に、継続的に供給され続ける。この結果、電铸槽 1の上部開口部 1Aからは、常時、電解液 3があふれ出した状態となる。電铸槽 1の開口部 1A上方の電解液 3 (電铸槽 1からあふれ出していく電解液 3)は、オーバーフロー部 10を形成する。本電铸装置では、このォ一バーフロー部 10において電铸が行われ、これにより電解液の均一な条件下で電铸を行うことを容易にし、電铸管の精度を高めることができる。

[0056] 電铸に使用された不純物を含む電解液 3は、外槽 2内に流れ出し、管理槽 5の回収室 5Bに回収されて濾過される。

[0057] 電铸槽 1の下部には、水平アジヤスター装置 11が備えられる。この水平アジヤスタ一装置 11は、電铸槽 1を水平に維持し、これにより、電铸槽 1の上部全域に水平なォ一バーフロー部 10が形成され、オーバーフロー部 10内の各所に電解液が均一に分布するようになっている。

[0058] 電铸槽 1の上方には、治具搬送装置 20が備えられる。この治具搬送装置 20は、一対のローラ 21、 22と、これらのローラ 21、 22に掛け回されたベルト 23を備えている。ベルト 23は、電铸槽 1の長手方向（図 2の左右方向）に沿って循環する。

[0059] ベルト 23の外周には、複数の保持治具 30が固定されている。各保持治具 30には、母線 25 (図 1)が取り付けられる。母線 25は、電铸用の型部材となる、所望の均一な線径を持つ心材である。尚、図 2では、ベルト 23は反時計回りに循環しており、保持治具 30への母線 25の取り付けは、取り付け位置 Xにお、てなされる。

[0060] 図 1に示すように、保持治具 30は、電铸槽 1の長手方向と垂直な方向（図 1の左右方向）に延びる板状の基部 31と、この基部 31の両端付近に取り付けられた一対の側板 32A、 32Bとを備えている。側板 32A、 32Bは、保持治具 30が電铸槽 1の上方に配置されたときに、ちょうど電铸槽 1の左右両側に配置されるようになっている。

[0061] 側板 32A、 32Bには、それぞれ、母線保持軸 34A、 34B力軸回りで回転可能に支持されている。母線保持軸 34A、 34Bには、母線 25の両端部が保持される。これにより、母線 25は、電铸槽 1上方のオーバーフロー部 10に配置される。

[0062] 詳しく説明すると、母線保持軸 34Aの電铸槽 1側を向く端部には、電極 36が設けられている。この電極 36に、母線 25の一端が固定される。一方、母線保持軸 34Bの電铸槽 1側を向く端部には、テンション装置 37が設けられる。このテンション装置 37は、母線 25の端部が固定される電極 38と、パネ 39とを備えている。パネ 39は、電極 38と母線保持軸 34Bの先端部との間に介装され、電極 36と電極 38の間に保持された母線 25に所定のテンションを付与するようになって！/、る。

[0063] そのため、非常に細い線径の心材の微妙なテンション調整がしゃすぐ心材の両端に電極を容易に接続することが出来て、電流密度の制御が安定して行える。

[0064] 図 1及び図 2に示すように、側板 32A、 32Bには、回転軸 41が軸回りで回転自在に支持されている。回転軸 41は、駆動モータ 42により回転駆動される。この回転軸 41 の外周には、歯車 43A、 43Bが固定されている。

[0065] 歯車 43Aは、母線保持軸 34Aの外周に固定された歯車 35Aに、歯車 43Bは、母線保持軸 34Bの外周に固定された歯車 35Bに、それぞれ嚙合する。これにより、回転軸 41の回転は母線保持軸 34A、 34Bに伝達され、母線保持軸 34A、 34Bに保持された母線 25が、軸回りで回転できるようになってヽる。

[0066] 母線 25の回転は、電铸の間、例えば 15rpm以下の適切な値に制御される。この母線 25の回転により、母線 25周囲に付着する電着物の均一性を高めることができる。

[0067] 母線保持軸 34A、 34Bには、それぞれ導電性の電極ローラ 51 A、 51Bが固定されている。これらの電極ローラ 51A、 51Bは、保持治具 30が電铸槽 1の上方に配置されたときに、内槽 1の左右両側に張り渡された導電性の電極ワイヤ 52A、 52Bと接触する。電極ワイヤ 52A、 52Bは、いずれもプログラマブル電源 53のマイナス極に接続されているもので、これにより、電極ローラ 51 A、 5 IBはプログラマブル電源 53のマイナス極と電気的に接続される。

[0068] また、母線保持軸 34A、 34Bには、それぞれ、電極ローラ 51 Aを電極 36に電気的に接続する導電性部材 (例えば電線）、電極ローラ 51Bをパネ 39及び電極 38に電気的に接続する導電性部材 (例えば電線）が備えられてヽる（図示せず)。

[0069] さらに、母線保持軸 34A、 34Bの各導電性部材には、それぞれスィッチ手段（図示せず）が備えられ、導電性部材による電極ローラ 51 Aと電極 36の電気的接続、導電性部材による電極ローラ 51Bとパネ 39及び電極 38の電気的接続を、このスィッチ手段によって断続 (オン/オフ）できるようになって、る。

[0070] このような構成により、電極 36、 38は、プログラマブル電源 53のマイナス極と電気的に接続され、力ソード電極となる。また、この電気的接続は、スィッチ手段によって保持治具 30毎にオン Zオフされる。つまり、母線 25への電圧印加は、オーバーフロ一部 10内の一つ一つの母線 25毎にオン Zオフすることができ、この結果、各母線 2 5への電铸を個別に制御できるようになって、る。

[0071] 一方、図 1及び図 2に示すように、プログラマブル電源 53のプラス極に接続されたアノード電極 54は、電铸槽 1の底部に配設される。アノード電極 54は、例えばチタン鋼力もなるメッシュ状又は穴あきのケース内に、電铸用の金属ペレット（例えば、 -ッケルペレット）を収納して構成されて!、る。

[0072] プログラマブル電源 53は、オーバーフロー部 10に発生する電流密度が適切な値に保持されるように、アノード電極 54と力ソード電極 36、 38間に電圧を印加する。これにより、母線 25周囲に電着物が付着し、本発明の Ni電铸製超微細管が母線 25の周囲に形成される。

[0073] 以上のように、図 1、図 2に例示した電铸装置を用いた電铸方法により、オーバーフロー部 10において電铸が行われるので、母線 25の両端部に電極を設けることが安易となり、周囲での電流密度が安定し、精度の高い電铸体を得ることができる。

[0074] 図 1、図 2に例示した電铸装置を用い、次の条件で前述した電铸方法を行い、母線 25の周囲に、図 3に断面図を示す本発明の Ni電铸製超微細管 70 (外径が 140 m 、肉厚 20 /z m)を形成した。

[0075] 電解液 (電铸液） 3は、スルファミン酸ニッケル液に光沢剤、ビット防止剤を加えて調製し、電铸の間、液温、水素イオン濃度を供給室 5A内において、前述したようにして

、調製時の状態に維持した。

[0076] 母線 25としては直径 100 μ mの SUS線を用いた。

[0077] テンション装置 37により、電铸の間、電極 36と電極 38の間に保持された母線 25が、常に、水平状態を維持するように母線 25に与えるテンションを調整した。

[0078] プログラマブル電源 53により、アノード電極 54と力ソード電極 36、 38間に電圧を印加し、母線 25を電铸の間 15rpmで回転させつつ、電铸槽 1の長手方向（図 2の左右方向）に移動させた。

[0079] こうして Ni電铸製超微細管 70が母線 25の周囲に形成されたならば、引き続き、この母線 25を引き抜くことにより、図 3に断面図を示す、外径が 140 m、肉厚 20 /z m の本発明の Ni電铸製超微細管 70を製造した。

[0080] なお、この実施例では、図 1、図 2に概略構成を示した電铸装置によって本発明の Ni電铸製超微細管 70を製造しているが、本発明の Ni電铸製超微細管 70は、図 1、図 2に概略構成を示した電铸装置を用いなくても製造することが可能である。

[0081] すなわち、電解液 (電铸液)の調製及び電铸中におけるその濃度の調整を適宜に行ないつつ、心材への電解液の影響を均一にし、また、心材に与える張力を調整し、当該心材に対して電解液に触れぬように設置されている力ソード電極と、電解液内に配置されているニッケルペレットなど力もなるアノード電極との間に所定の電圧を印加し、心材が配置されている領域における電流密度を制御することによって本発明の Ni電铸製超微細管 70を心材の外周に形成することが可能である。そして、この状態から、心材を抜き取る、あるいは心材を溶解させることによって、本発明の Ni電铸製超微細管 70を製造することができる。

実施例 2

[0082] (本発明の Ni電铸製超微細管の構造'特性）

実施例 1の方法で製造した本発明の Ni電铸製超微細管についてその構造及び特 '性を以下のようにして確認した。 [0083] (X線回析）

電铸の出発材である球状のインゴットの Ni、この球状のインゴットを出発材とした本発明の Ni電铸製超微細管、心材に電铸法で Niを電着させ、その後、心材を引き抜 V、て本発明の Ni電铸製超微細管を製造することに替えて、銅板電極に電铸法で電着させた Ni厚膜にっ、て検討した。

[0084] Cu-K a 1を線源とする粉末法 X線回析 (MX-Labo)測定を行なった。その結果、

2 Θ / Θの 76度から 77度に存在する回析ピークの半値幅は、球状のインゴットの Ni では 0. 3588度であるのに対して、本発明の Ni電铸製超微細管を細力べカットして敷き詰めたサンプルでは、 1. 1902度であった。また、銅板電極に電铸法で電着させた Ni厚膜では 1. 3495度であった。このように、本発明の Ni電铸製超微細管は、回析ピークの半値幅力 S、球状のインゴットの Niと比較すると 3倍以上の幅であった。

[0085] 球状のインゴットの Ni、電铸法で銅板電極に電着させた Ni厚膜、本発明の Ni電铸製超微細管の回析ピークの半値幅を比較すると、電铸法によって微結晶状態の粒子の集まりになることが予想された。

[0086] (構造分析）

球状のインゴットの Niと、電铸法で電铸した Ni厚膜につ、て走査型電子顕微鏡 (S EM)により内部構造を観察した。

[0087] 球状のインゴットの Niでは、粒径約 800nm乃至 1200nmの大きな結晶粒による多結晶状態が観察された。

[0088] 電铸法で電铸した Ni厚膜は強磁性による影響で焦点がぼけた画像ながら数十 nm の結晶粒による多結晶状態であることが示唆された。

[0089] 本発明の Ni電铸製超微細管は管状のままでは SEM観察が難し力つた。そこで、 F IB法（Focused Ion Beam法）により、本発明の Ni電铸製超微細管から 3 μ mという極めて薄、厚さにした試料を準備し、その内部結晶粒を観察した。

[0090] 観察には、強磁性による影響を排除すベぐ透過型查型電子顕微鏡 (TEM)を用いた。

[0091] 図 5図示のように、本発明の Ni電铸製超微細管の表面側 (外周側）（図 5中、上側）から、内側（内周側）（（図 5中、下側)までを断面観察した。 [0092] 図 6に線が何本も並んだコントラストがいたるところに観察された力これは、像の奥行き方向に複数の結晶が重なっているときに観察されるモアレ縞である。これから、本発明の Ni電铸製超微細管は、アモルファスではなぐ超微結晶の粒子からなる多結晶体であることが確認できた。

[0093] 更に 45万倍の TEM画像で観察したところ、図 7図示のように、約 15ηπ！〜 55nmのナノサイズの微結晶粒力なる多結晶状態であることが観察された。

[0094] 実施例 1の方法で製造した外径 32. 9 μ mで肉厚 5.： L m、外径 606 μ mで肉厚 1 O /z m、等の外径 32. 9〜606 、肉厚 5. 1〜： LO /z mの範囲に入る複数本の本発明の Ni電铸製超微細管（いずれも長さは約 100mm)について、同様に TEM観察した。その結果、本発明の Ni電铸製超微細管は、粒径 5nm乃至 300nmの微結晶粒力なる多結晶体構造を有するものであることが確認できた。

[0095] (弾性率）

実施例 1の方法で製造した外径 32. 9 μ mで肉厚 5.： L m、外径 606 μ mで肉厚 1 O /z m、等の外径 32. 9〜606 、肉厚 5. 1〜： LO /z mの範囲に入る複数本の本発明の Ni電铸製超微細管（いずれも長さは約 lOOmm)について、以下のようにして抗折試験を行い、弾性率を求めた。

[0096] 図 8 (a)図示のように二点で支持した本発明の Ni電铸製超微細管 70に対して、支点間の中央で荷重を加えたときの、荷重とたわみを測定する抗折試験を行い、次式にしたがって、弾性率 (ヤング率)を求めた。

[数 1] 肉厚断面積あたりのヤング率（E [GPa〕）の算出

^E^ ^n^{[gWmm2 ]} (, = ^64( - ）から， E[GPa]に換算）

( :たわみ P :荷重 1 : 2次モーメント)

[0097] 図 8 (b)は、外径 403 μ mで肉厚 5 μ mの本発明の Ni電铸製超微細管（長さは 30 mm)の弾性率測定結果を示すもので、ヤング率 161GPaであった。 [0098] 実施例 1の方法で製造した外径 32. 9 μ mで肉厚 5.： L m、外径 606 μ mで肉厚 1 O /z m、等の外径 32. 9〜606 、肉厚 5. 1〜： LO /z mの範囲に入る複数本の本発明の Ni電铸製超微細管について、同様に抗折試験を行って弾性率を求めたところ、 93GPa乃至 191GPaの範囲に入り、平均は 167GPaであった。

[0099] 通常の Niのヤング率は 199GPa (軟）〜219GPa (硬）であり、本発明の Ni電铸製超微細管は弾性に富むものであることが確認できた。

[0100] これは、前述したように、本発明の Ni電铸製超微細管がナノサイズの微結晶粒からなる多結晶体であることから生じた特性であると考えられた。

[0101] (硬度）

実施例 1の方法で製造した外径 32. 9 μ mで肉厚 5.： L m、外径 606 μ mで肉厚 1 O /z m、等の外径 32. 9〜606 、肉厚 5. 1〜： LO /z mの範囲に入る複数本の本発明の Ni電铸製超微細管（いずれも長さは約 lOOmm)について、ビッカス硬度計を用いて、ビッカス硬度を測定した。

[0102] その結果、本発明の Ni電铸製超微細管は、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有し、前記のように、通常の NUり弾性に富んでいながら、通常の Niのビッカス硬度 14 0乃至 160よりも高い硬度を有するものであることが確認できた。

[0103] これも、前述したように、本発明の Ni電铸製超微細管がナノサイズの微結晶粒からなる多結晶体であることから生じた特性であると考えられた。

実施例 3

[0104] 実施例 1の方法で製造した図 3図示の外径が 140 μ m、肉厚 20 μ mの本発明の Ni 電铸製超微細管 70を、ワイヤー切断によって、切断面にバリがないように高さ（図 4 中、左右方向の長さ） 100 mに切断し、図 4図示の本発明の Ni電铸製超微細リング 71を製造した。

[0105] ワイヤー切断等によって、切断面にバリがないように数十/ z m力数百/ z mの高さ（図 4中、左右方向の長さ）に切断することで、肉厚が薄ぐ径が小さぐ高い弾性を備えた Ni電铸製超微細リングを安定的に、大量に、歪みなく製造できた。

[0106] この Ni電铸製超微細リング 71は、前記実施例 2で構造、特性を確認した本願発明の Ni電铸製超微細管 70を切断して製造したものであるので、高、弾性を備えて!/、る [0107] そこで、先端部に小さなレンズを取り付けるような微細リングであっても、歪みなく製造できる。

実施例 4

[0108] 図 9は、通電性をよくするために、内径 100 μ m、肉厚 20 μ m、幅 100 μ mの Ni電铸製超微細リング 71の外周側面に導電性の良い金属からなる金属メツキ 80 (厚さ： 0 . 75 /ζ πι)、内周側面に導電性の良い金属からなる金属メツキ 81 (厚さ： 0. 75 ^ m) が形成されてヽるものである。

[0109] 外径 100 mの SUS線を心材とし、この外周に金属メツキ 81 (例えば、金メッキ）を形成する。次いで、実施例 1で説明したように、この外周に、厚さ 20 /z mに Ni電铸物を形成する。その後、その外周に、金属メツキ 80 (例えば、金メッキ）を形成する。

[0110] こうして、内外周面に金属メツキ 80、 81が形成されている Ni電铸製超微細管を、ヮィヤー切断によって、切断面にバリがないように 100 μ mの高さ（図 9中、左右方向の長さ）に切断し、図 9図示の Ni電铸製超微細リング 71を製造することができる。

[0111] なお、この実施例の場合、金属メツキ 80、 81を金メッキとし、内外周面に金メッキが施されている Ni電铸製超微細管を、酸、アルカリ溶液に浸漬し、心材を溶解させた後、これを、ワイヤー切断によって、切断面にバリがないように 100 /z mの高さ（図 9中、左右方向の長さ）に切断し、図 9図示の Ni電铸製超微細リング 71を製造することもできる。

[0112] また、心材の外周面に金メッキが施され、その外周に Ni電铸物、更にその外周に金メッキが施されている状態で、これを、ワイヤー切断によって、切断面にノリがないように 100 /z mの高さ（図 9中、左右方向の長さ）に切断した後、これを酸、アルカリ溶液に浸漬し、心材を溶解させて、図 9図示の Ni電铸製超微細リング 71を製造することちでさる。

実施例 5

[0113] コンタクトプローブ用の管に用いられる本発明の Ni電铸製超微細管の用途について説明する。

[0114] 半導体製造装置などの分野では、半導体集積回路や液晶表示装置などの電気的特性の検査にコンタクトプローブが用いられる。このコンタクトプローブには、メモリディバイスの大容量ィ匕や、ノッケージの小型化などにより、半導体集積回路や液晶表示装置の表面に配備されている電極パッドの間隔が狭くなることに対応して微細化が要求されている。そして、このような微細化が要求されているコンタクトプローブ用の管についても、径の微細化が要求されている。

[0115] 優れた弾性特性と、所要の硬度とを有する本発明の Ni電铸製超微細管は、径の微細化が要求されているコンタクトプローブ用の管（バレル）として有利に用いることができる。

[0116] 実施例 1に説明した電铸法で製造した外径 10O m、肉厚 10 mの Ni電铸製超微細管を、ワイヤー切断によって、切断面にバリがないように 3mmの長さ（図 3中、左右方向の長さ）に切断し、図 10に符号 80で示すコンタクトプローブ用の管 (バレル）とした。

[0117] このコンタクトプローブ用のバレル 80の、例えば、先端側（図 10中、下側）を先細に形成する。そして、この中に、バレル 80内を摺動可能で、後端側部 84がバレル 80の先端側に係止されるリード部 83、スプリング 85、バレル 80内を摺動可能なプランジャ 86を順次装入する。その後、バレル 80の後端側（図 10中、上側）を先細に形成し、プランジャ 86の接点部 87が図中、上向きに突出するように形成し、コンタクトプロ一ブとして使用する。

[0118] 本発明の Ni電铸製超微細管は、外径が 5 m乃至 lmm、肉厚が 1 m以上と微細な径を有しながら、ヤング率 93GPa乃至 191GPaの弾性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有するので、径の微細化が要求され、同時に、優れた弾性特性と、所要の硬度とが要求されるコンタクトプローブ用の管 (バレル）として有用である。実施例 6

[0119] Ni製多孔板に用いられる本発明の Ni電铸製超微細管の用途について説明する。

[0120] 実施例 1に説明した電铸法で製造した図 3図示の Ni電铸製超微細管 (外径

、内径 20 /ζ πι、長さ 100mm)の外周面に無電解メツキを施す。

[0121] この複数本を束ねて電気炉内で溶着させる。

[0122] 溶着によって束ねられた外周面を研磨して外形を整えて、所望の厚さ（図 3中、左右方向の長さ）に切断し、 Ni製多孔板とする。

[0123] こうして内径 20 μ mの微細径の管が複数本束ねられることにより、内径 20 μ mの微細孔が多数集合して、る多孔板が形成される。

[0124] この Ni製多孔板は、例えば、ダイレクトメタノール (DM)型燃料電池に用いられる金属多孔板として使用することができる。

[0125] なお、前記において、必要に応じて、電铸管内面にプラチナメツキを施しておき、内周壁にプラチナメツキが形成されている内径 20 m程度の微細孔が集合している多孔板にすることもできる。

[0126] 本発明の Ni電铸製超微細管は、外径が 5 m乃至 lmm、肉厚が 1 m以上と微細な径を有しながら、ヤング率 93GPa乃至 191GPaの弾性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有するので、孔径の微細化が要求される金属多孔板として有用である。

実施例 7

[0127] 電铸製ノズルに用いられる本発明の Ni電铸製超微細管の用途について説明する

[0128] 実施例 1に説明した電铸法で製造した図 3図示の Ni電铸製超微細管 (外径 300 m、内径 100 μ m、長さ 18mm)と（外径 100 μ m、内径 20 μ m、長さ 5mm)の太さと肉厚の異なる 2種類を用いる。

[0129] 前記の太い電铸管の中空部に細い電铸管の一部を挿入して両者を接合し、一端側開口が大径（内径 100 μ m)で、他端側開口が小径（内径 20 μ m)で長さ 20mm のノズルを形成する。

[0130] 尚、太い電铸管の中空部に、細い電铸管を挿入するので、細い電铸管の外径が太

V、電铸管の内径よりも若干小さくなつて、ることが望ま、。

[0131] 接合方法としては、太い電铸管の接合部分の端面の近辺に接着剤を塗布する方法を用いることができる。また、無電解メツキ、電解メツキ、ハンダメツキ等を適宜用いることちでさる。

[0132] 必要ならば、電铸管内面にメツキを施しても良い。

[0133] 前記において、細い電铸管の先端部をテーパー加工しても良い。 [0134] 本発明の Ni電铸製超微細管は、外径が 5 m乃至 lmm、肉厚が 1 m以上と微細な径を有しながら、ヤング率 93GPa乃至 191GPaの弾性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有するので、一端側開口の径と他端側開口の径の大きさが異なる微細なノズルを加工性よく製造することができる。

実施例 8

[0135] 電铸製ノズルに用いられる本発明の Ni電铸製超微細管の用途について他の例を説明する。

[0136] 実施例 1に説明した電铸法で製造した図 3図示の Ni電铸製超微細管 (外径 300 m、内径 100 μ m、長さ 20mm)と（外径 100 μ m、内径 20 μ m、長さ 5mm)の太さと肉厚の異なる 2種類を用いる。細ヽ電铸管は芯線を抜き取らずに残しておく。

[0137] 太い電铸管の一方の先端部を 30度以下の角度を持つテーパー状に加工する。太 Vヽ電铸管のテーパー状側力太、電铸管の中空部に心材を残したままの細、電铸管を挿入して、全体を更に電铸する。電铸後に、細い電铸管を心材とともに抜き取る

[0138] これにより、一端側が外径 300 m、内径 100 m、他端側が外径 100 m、内径が 20 m、長さ 22 mの 30度以下の角度を持つテーパー状に加工されている電铸製ノズルを製造することができる。所望によって細径の先端部をテーパー加工しても良い。

[0139] 尚、太い電铸管の中空部に、細い電铸管を挿入するので、細い電铸管の外径が太 V、電铸管の内径よりも若干小さくなつて、ることが望ま、。

[0140] 本発明の Ni電铸製超微細管は、外径が 5 μ m乃至 lmm、肉厚が 1 μ m以上と微細な径を有しながら、ヤング率 93GPa乃至 191GPaの弾性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有するので加工性がよぐこのように、一端側が円柱状で、他端側が 30度以下の角度を持つテーパー状に加工されている電铸製ノズルを精度よぐ容易に製造することができる。

実施例 9

[0141] グラスファイバーのプロテクター及びガイドに用いられる本発明の Ni電铸製超微細管の用途について他の例を説明する。 [0142] 実施例 1に説明した電铸法で製造した図 3図示の Ni電铸製超微細管 (外径

、内径 60 μ m、長さ 500mm以下）にグラスファイバーを挿入したものを 100本〜 100 0本束ねて、太い管に挿入する。

[0143] 例えば、太い管に 50〜： LOOmm間隔で穴を開け、注射器状のシリンダーで接着剤を注入してグラスファイバー入りの Ni電铸製超微細管を固定する。束ねたグラスファィバーの先端部を研磨して、画像等を取り込むセンサーに取り付ける。

[0144] 本発明の Ni電铸製超微細管は、外径が 5 μ m乃至 lmm、肉厚が 1 μ m以上と微細な径を有しながら、ヤング率 93GPa乃至 191GPaの弾性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有するので、前記のようにそれぞれグラスファイバーを挿入したものを 100本〜 1000本束ねても、全体としての径の大きさを抑えることができ、また弾性に優れて、るので、グラスファイバーのプロテクター及びガイドとして有用である。図面の簡単な説明

[0145] [図 1]本発明の Ni電铸製超微細管を製造する方法に使用できる電铸装置の一例を説明する断面図。

[図 2]図 1図示の電铸装置の構成を説明する図

[図 3]本発明の Ni電铸製超微細管の断面を説明する図。

[図 4]本発明の Ni電铸製超微細リングの断面を説明する図。

[図 5]本発明の Ni電铸製超微細管の断面の TEM観察写真 (4.5万倍)。

[図 6]本発明の Ni電铸製超微細管の断面の TEM観察写真 (9.0万倍)。

[図 7]本発明の Ni電铸製超微細管の断面の TEM観察写真 (45万倍)。

[図 8] (a)本発明の Ni電铸製超微細管の弾性率を計測するために行なった抗折試験の概要を説明する図、（b)抗折試験の一例力も弾性率を求めたグラフ。

[図 9]本発明の他の Ni電铸製超微細リングの断面を説明する図。

[図 10]本発明の Ni電铸製超微細管がコンタクトプローブ用の管に用いられる場合の一例を説明する図。

符号の説明

[0146] 1 電铸槽

2 外槽電解液

供給配管

管理槽

循環ポンプ

排出配管

濾過器

オーバーフロー部母線

保持治具

母線保持軸電極

テンション装置電極

パネ

回転軸

駆動モータ電極ローラ電極ワイヤ

プログラマブル電極アノード電極

Ni電铸製超微細管 Ni電铸製超微細リング外径面の金属メツキ内径面の金属メツキ

Claims

請求の範囲

[1] 外径が 5 μ m乃至 lmm、肉厚が 1 μ m以上であって、粒径 5nm乃至 300nmの微結晶粒力もなる多結晶体構造を有し、ヤング率 93GPa乃至 191GPaの弾性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有する Ni電铸製超微細管。

[2] 外径が 5 μ m乃至 lmm、肉厚が 1 μ m以上で、高さが 20 μ m以上の Ni電铸製超微細リング。

[3] 粒径 5nm乃至 300nmの微結晶粒からなる多結晶体構造を有し、ヤング率 93GPa 乃至 191GPaの弾性と、ビッカス硬度 300乃至 600の硬度を有することを特徴とする請求項 2記載の Ni電铸製超微細リング。

[4] コンタクトプローブ用の管に用いられる請求項 1記載の Ni電铸製極細管の用途。

[5] Ni製多孔板に用いられる請求項 1記載の Ni電铸製極細管の用途。

[6] 電铸製ノズルに用いられる請求項 1記載の Ni電铸製極細管の用途。

[7] グラスファイバーのプロテクター及びガイドに用いられる請求項 1記載の Ni電铸製極細管の用途。