JPH02194182A - 高リン含有ニツケルメツキ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は高リン含有ニッケルメッキ法に関するもので、
摺動部を有する電気接点、プリント基板及び半田付部の
ある電気部品、配線部品に利用されるものである。

（従来の技術） 本発明に係る従来技術として特開昭６０−２４８８８２
号の公報がある。

このものはニッケル被膜中に原子比で２０〜２５％もの
高い比率でリンを含有させることが出来る無電解メツキ
浴で、この方法にて作成された無電解ニッケルメッキリ
ン被膜は、被膜中に２０〜２５％のリンを含有しており
、耐薬品性及び耐摩耗性に優れている。

然し前記高リン含有ニッケルメッキ法を電気部品に応用
した場合には半田濡れ性が悪いために、これの改良のた
めの関連技術として、高い比率でリンを含有した無電解
メツキ浴後、連続して同じメツキ浴に浸漬させて、リン
含有率の低い電気メツキの皮膜を重ね半田濡れ性を良好
にするメツキ方法がある。

（発明が解決しようとする課題） しかし前記高リン含有ニッケルメッキの表層に低リン含
有の電気メツキを行うことにより、耐薬品性と、耐摩耗
性に優れ更に半田濡れ性の良いメツキ被膜が得られるが
、無電解メツキの層と電気メツキの層は、リン含有率が
大幅に異なり、特性の異なる層で境界がはっきりと確認
でき、そのために電気メツキの層が１μｍ以上に厚くな
ると熱衝撃あるいは機械的な応力が加わった時に電気メ
ツキの層が剥離したり、半田付後に電気メツキの層もろ
とも剥れてしまうという問題点がある。

第４図にその状況を示し１１は電気メツキ層、１２は無
電解メツキ層、１３は母材で１４は境界面でありこの境
界面より剥離し易いものである。

本発明は前記電気メツキ層と無電解メツキ層の間に於い
て良好な密着性のあるメツキ方法を技術的課題とするも
のである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 前記技術的課題を解決するための手段は次のようである
。すなわち、 高リン含有の無電解ニッケルメッキ後連続して電気メツ
キの反応を進行させる場合に、電気メツキの電流密度を
Ｏから開始して１０Ａ／ｄｍ”以内の電流密度まで連続
的に又はＯから１０Ａ／ｄｍｚ以内の最終の電流密度ま
で連続的増加後、更に最終電流密度まで定電流電解を行
い、メツキ皮膜中のリン含有率を、無電解メツキのみで
析出した高リン含有の部分から電気メツキと無電解メツ
キが並行反応している低リン含有の部分まで連続的に変
化させて、リン含有率の不連続な境界が無いメツキ皮膜
を析出するメツキ方法である。

（作用） リン含有率の高い部分から、リン含有率の低い部分（皮
膜表層部）まで連続的にリン含有率を変え（Ｍ成に勾配
をもたせて）第５図に示す母材１３の表面に境界の無い
メツキ皮膜ｌＯを形成するもので、境界がないメツキ被
膜１０には応力が加わっても、応力が集中する境界が無
いので剥離しにくい、そのために熱衝撃、折曲げ等の機
械的な外力に強い構造が形成される。

前記メツキ方法に於いて電気メツキを行っている間にも
無電解メツキの応力は進行しているので電流密度の大小
によって被膜中のリン含有率が変化するものである。

（Ａ）無電解メツキ　Ｎｉ”−＊Ｎｉ’　−２ｅ３　Ｐ
Ｏ”−Ｐ’　＋　２　ＰＯ”−＋　２　ｅ−ＣＢ）電気
メツキ　　Ｎｉ”−ＮｉＯ−２ｅ−すなわち、電流密度
が大きい程（Ｂ）電気メツキ反応の割合が増大し、リン
の析出よりもニッケルの析出の方が相対的に増大するの
で、リン含有率としては減少し、メツキ析出速度は増大
する。

又電流密度を変化させて、好みのリン含有率に制御する
ことも可能であり、電流密度を１０Ａ／ｄｍ”以上にし
ないのはヤケ防止のためである。

（実施例） 以下実施例について説明する。

第１図に於いてＡは摺動部５を有する電気接点で、１は
ガラスエボキン基板、２は銅箔パターンで、３はメツキ
被膜、４はブラシである。

実施例１　（第３図Ａ） ガラスエポキン銅張り積層板１　　（ＯＥＭ−３１Ｐｌ
箔厚さ３５μｍ）に所定形状のパターン２がエツチング
法により形成された基板の銅箔部に（アモルファス）高
リン含有無電解ニッケルメッキ３を施す。メツキの目的
はブラシ４が摺動する摺動部５の耐薬品性向上、耐摩耗
性向上のためである。

メツキの前処理として（１）脱脂・・・ＯＰＣクリーン
９１　（奥野製薬）５０ｃｃ／Ｊ、３０℃２分浸漬。（
２）ソフトエツチング・・・過硫酸ナトリウム（Ｎａｇ
　Ｓｔ　Ｏｓ　）１００ｇ／１３０℃２分浸漬。（３）
酸洗・・・硫酸１００　ｇ／４１３０℃、１分浸漬の３
工程を処理した。すなわち脱脂→水洗→ソフトエツチグ
→水洗−酸洗→水洗と行うものである。

次に高リン含有ニッケルメッキについては特願昭６０−
２４８８８２号公報にて記載の如く、メツキ液は９０℃
に保持し、ＰＨは４．８に調整した後、前処理の終了し
た基板６を第２図に示すメツキ工程を行うもので、メツ
キ液７に浸漬し、１分間１■通電しメツキ開始する、（
イ）メツキスタート、（ロ）は無電解メツキのみ、（ハ
）は電気メツキで、８は陽極でニッケル板よりなり、９
は電流調整機である。上記条件では８０分で７μｍの無
電解メツキ析出速度である。

メツキ開始後８０分で基板を引上げることなく、メツキ
部６に再び電源を接続し、５分間にわたって電流密度が
ＯＡ／ｄｍ”から５Ａ／ｄｍ”まで徐々に上昇する様に
通電し、電気メツキを実施した。

この場合第３図のＡに示すように電流密度を変化させ、
メツキの完了した基板は水洗後、乾燥し使用する。

このように作製したメツキ被膜の半田濡れ性は、メツキ
終了時の電気メツキ処理をしないものに比較してはるか
に良好で、半田濡れ性の評価として以下のような比較試
験を行った。

ニッケルメッキしたテストピースをレジン系のフラック
スに浸漬し、乾燥させ２３０±３℃に温度調整された共
晶半田の槽へ５±０．５秒浸漬した、その結果を第１表
に示す。

第 ■ 表 ＊１　塩化第２鉄　３００ｇ／ｌ　　３０℃１分間浸漬 ＊２　基板もろとも折曲げて、メツキ皮膜のはがれの有
無を拡大鏡で観察する。

第１表より半田濡れ性は自動半田工程が可能なレベルに
まで向上し、他のメツキ皮膜物性（耐薬品性、密着性）
は損なわれていないことがわかった。

実施例２（第３図Ｂ） 実施例１に於いて電気メツキ工程の電流密度及びその増
加曲線を第３図のＢに示すように５分間にわたッテ、Ｏ
Ａ／ｄｍｚから２．５　Ａ／ｄｍ！マ”？？直線的に変
化させた。

実施例３（第３図Ｃ） 実施例１に於いて第３図のＣに示すように５分間にわた
ってＯＡ／ｄＩｌｌ”から１０Ａ／ｄｒｓｚまで電流を
直線的に増加させた。

実施例４（第３図Ｄ） 実施例１に於いて第３図りに示すように２．５分間、Ｏ
Ａ／ｄｍ”から５Ａ／ｄｍ”まで電流密度を直線的に増
加させ、その後、５Ａ／ｄｍ２のままで、更に２．５分
間定電流密度で電気メツキを行った。

以上の実施２〜４の比較を第２表に示す。

第　　　　２　　　　表 第２表より実施例２は半田濡れ性が電気メツキなしのサ
ンプルと比較すれば良いものの、実施例３及び４に比べ
て劣る。他のメツキ被膜物性は問題が無く、密着性も充
分であった。

次にサンプルの表面のリン含有率をＥＰＭＡで分析する
と第３表のようになる。

測定誤差、深さ方向の分布を考慮しても、電流密度が大
きい程、電気メツキの時間が長い程、ニッケルメッキ被
膜のリン含有率が小さいことがわかった。

〔発明の効果〕

本発明は次の効果を有する。すなわち、半田付をする際
に、半田と合金層を作るメツキ被膜表面の近くだけ、リ
ン含有率を小さくして、半田濡れ性を良くし、更に実使
用状態で想定される熱応力、機械的応力に対し強い密着
性をもつものである。

表面近くのリン含有率を制御できるので、メツキ被膜性
、例えば耐薬品性を変化でき、メツキ被膜の深さも制御
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は摺動部を有する電気接点で（イ）は平面図、（
ロ）は要部の断面図、第２図の（イ）〜（ハ）はメツキ
工程の説明図、第３図は各実施例の電流密度変化曲線図
、第４図は従来技術によるメツキ皮膜の断面図、第５図
の（イ）は本実施例の断面図、（ロ）はリン含有率変化
曲線図である。 Ａ・・・摺動部を有する電気接点部品。 １・・・基板。 ３・・・メツキ被膜。 ５・・・摺動部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被メツキ物を高リン含有の無電解ニツケルメツキ
   浴にてメツキ後、前記被メツキ物をメツキ浴から出すこ
   となく、連続的に前記メツキ浴中に浸漬して電気メツキ
   を行い、電気メツキの電流密度を０から１０Ａ／ｄｍ＾
   ２以内の電流密度まで連続的に増加させ、メツキ被膜を
   高リン含有部分から低リン含有部分まで連続的に変化さ
   せる高リン含有リンニツケルメツキ方法。
2. （２）請求項（１）の電流密度の変化に於いて、電流密
   度を０から１０Ａ／ｄｍ＾２以内の最終電流密度まで連
   続的に増加させ、更に最終電流密度で定電流電解メツキ
   を行う、高リン含有ニツケルメツキ方法。