電気接点及びその製造方法
【課題】 特に、ＮｉＸ層を有する電気接点において、膜厚方向に異なる膜特性を有する電気接点及びその製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】 電気接点１は、ＮｉＰ層２と、ＮｉＰ層２の表面に貴金属層３を備えて構成される。ＮｉＰ層２は、主層２ａと、その上面２ｃに形成された表面層２ｂとの積層メッキ構造である。前記主層２ａに含まれる元素Ｐの含有量は、前記表面層２ｂに含まれる元素Ｐの含有量に比べて多く、主層２ａはアモルファス層であり、表面層２ｂは結晶層である。これにより、耐摩耗性を良好にできるとともに、ＡｕやＡｇ等の貴金属層３をＮｉＰ層２に重ねてメッキするときの密着性を良好にできる。あるいは、図１に示すＮｉＰ層２を用いた電気接点であれば、結晶で形成された表面層２ｂの半田付け性を良好にできる。
【解決手段】 電気接点１は、ＮｉＰ層２と、ＮｉＰ層２の表面に貴金属層３を備えて構成される。ＮｉＰ層２は、主層２ａと、その上面２ｃに形成された表面層２ｂとの積層メッキ構造である。前記主層２ａに含まれる元素Ｐの含有量は、前記表面層２ｂに含まれる元素Ｐの含有量に比べて多く、主層２ａはアモルファス層であり、表面層２ｂは結晶層である。これにより、耐摩耗性を良好にできるとともに、ＡｕやＡｇ等の貴金属層３をＮｉＰ層２に重ねてメッキするときの密着性を良好にできる。あるいは、図１に示すＮｉＰ層２を用いた電気接点であれば、結晶で形成された表面層２ｂの半田付け性を良好にできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮｉＸ層を備える電気接点及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮｉＰは、接点材料として用いられる。また、元素Ｐの含有量を変えることで特性が変化し、電気接点として必要とされる特性（性能）を得るために元素Ｐの含有量が規制される。例えば下記の特許文献１ではＮｉＰを電気接点の弾性層として使用している。
【０００３】
ところで、従来では、元素Ｐの含有量を一定にしていた。特許文献２や特許文献３に記載されたメッキ装置は、電極の長手方向での電流密度のばらつきを抑え、メッキ付着量を均一とする発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０３２７０８号公報
【特許文献２】特開昭６２−１８８７９９号公報
【特許文献３】特開昭６３−２９３２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、電気接点に用いられるＮｉＰは元素Ｐの含有量が一定となるように制御されていたが、電気接点によっては元素Ｐの含有量を一定とすることで特性上問題が生じることがわかった。
【０００６】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、ＮｉＸ層を有する電気接点において、膜厚方向に異なる膜特性を有する電気接点及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、Ｎｉ−Ｘ（ただしＸは、Ｐ、Ｗ、Ｂのうちいずれか１種以上）でメッキ形成されたＮｉＸ層を有する電気接点であって、元素Ｘの含有量が前記ＮｉＸ層の厚さ方向に変化していることを特徴とするものである。これにより、本発明の電気接点によれば、膜厚方向に異なる膜特性を有するＮｉＸ層を備えることができる。
【０００８】
本発明では、前記元素Ｘの含有量が高い領域はアモルファス層で、前記元素Ｘの含有量が低い領域は結晶層で形成されている構成にできる。
【０００９】
例えば、前記ＮｉＸ層は、前記アモルファス層と、前記アモルファス層の上下面の少なくとも一方に前記結晶層とを備えて形成されている構成にできる。これにより、耐摩耗性に優れるとともに半田付け性やＡｕ，Ａｇ等の貴金属層との密着性を良好にできる。
【００１０】
あるいは、前記ＮｉＸ層は、下から、下層、中間層、及び上層の順で形成され、前記下層及び前記上層が、前記アモルファス層で形成され、前記中間層が前記結晶層で形成されている構成にできる。結晶層はアモルファス層より高速でメッキ形成できるので、結晶の中間層を設けることで、ＮｉＸ層を高速でメッキ形成できる。また、積層メッキ構造であるときＮｉＸ層と他層との間の元素拡散を適切に抑制できる。
【００１１】
また本発明では、前記電気接点は、弾性接点であり、前記ＮｉＸ層は、アモルファスで形成されており、弾性変形時に引張応力が作用する表層側は、それ以外の領域よりも元素Ｘの含有量が高くなっている構成にもできる。これにより、折り曲げ性を良好にでき弾性変形部の損傷を抑制でき電気接点の長寿命化を図ることができる。
【００１２】
また本発明では、前記ＸはＰであることが好ましい。
また本発明は、Ｎｉ−Ｘ（ただしＸは、Ｐ、Ｗ、Ｂのうちいずれか１種以上）でメッキ形成されるＮｉＸ層を有する電気接点の製造方法であって、
前記ＮｉＸ層を電解メッキ法にてメッキ形成するとき、電流密度を変化させて、元素Ｘの含有量を前記ＮｉＸ層の厚さ方向に変化させることを特徴とするものである。
【００１３】
これにより簡単且つ適切に、ＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を厚さ方向に変化させることができる。
【００１４】
本発明では、メッキ槽に設けられた陽極と、陰極である基板表面に設けられた前記電気接点の形成領域との間の距離を変えて、前記電流密度を変化させることが好ましい。
【００１５】
あるいは、本発明では、メッキ槽に設けられた陽極と、陰極である基板表面に設けられた前記電気接点の形成領域との間に開孔を有するマスク板を配置し、開孔径を変化させて、前記電流密度を変化させることが好ましい。
【００１６】
または、本発明では、メッキ槽に複数の陽極を配置し、各陽極に個別に電流密度を調整可能に整流器を接続し、陰極である基板表面に設けられた前記電気接点の形成領域に対向する前記陽極を変化させて、前記電流密度を変化させることが好ましい。
上記により簡単且つ適切に電流密度を変化させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＮｉＸ層を備える電気接点において、ＮｉＸ層の厚さ方向にＸ成分含有量を自由に制御することができ、膜厚方向に膜特性が異なるＮｉＸ層を有することができる。
【００１８】
また本発明の電気接点の製造方法によれば簡単且つ適切に電流密度を変化させることができ、簡単にＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を厚さ方向に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態の電気接点の断面図、
【図２】第２実施形態の電気接点の部分断面図、
【図３】第３実施形態の電気接点の断面図、
【図４】接続装置の部分断面図、
【図５】図４に示す接続装置の接触子付近を示す拡大断面図、
【図６】図５に示す接触子の平面図、
【図７】電気接点の形成領域を備える基板の部分平面図、
【図８】Ｎｉ−Ｐにおいて、電流密度とＰ含有量との関係を示すグラフ、
【図９】メッキ槽内の陽極の配置（第１の実施形態）を示す概略図、
【図１０】メッキ槽内の陽極の配置（第２の実施形態）を示す概略図、
【図１１】マスク板を配置したメッキ層内の配置（第３の実施形態）を示す概略図、
【図１２】図１１におけるマスク板の平面図、
【図１３】メッキ槽内の陽極電極の配置（第４の実施形態）を示す概略図、
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の第１実施形態における電気接点の断面図、図２は、本発明の第２実施形態における電気接点の部分断面図、図３は、本発明の第３実施形態における電気接点の断面図、である。
【００２１】
図１に示す電気接点１は、メッキされたＮｉＰ層２と、ＮｉＰ層２の表面にメッキされた貴金属層３を備えて構成される。
【００２２】
図１に示すように、ＮｉＰ層２は、主層２ａと、その上面２ｃに形成された表面層２ｂとの積層メッキ構造である。
【００２３】
主層２ａの膜厚は、０．０１〜６μｍ程度であり、表面層２ｂの膜厚は、０．０１〜３μｍ程度である。ただし、主層２ａは表面層２ｂに比べて十分に厚い膜厚で形成されることが好ましい。
【００２４】
図１に示す実施形態では、前記主層２ａに含まれる元素Ｐの含有量は、前記表面層２ｂに含まれる元素Ｐの含有量に比べて多い。したがって元素Ｐの含有量はＮｉＰ層２の厚さ方向に変化している。
【００２５】
図１に示す実施形態では、主層２ａの元素Ｐの含有量は８〜１２質量％程度であり、表面層２ｂの元素Ｐの含有量は１〜７質量％程度である。これにより、主層２ａはアモルファス層となり、表面層２ｂは結晶層となる。
【００２６】
Ｎｉ−Ｐにおけるアモルファスと結晶との違いは、特性として例えば次のような違いが生じる。
【００２７】
特性 結晶 ： アモルファス
硬度 高い ： 低い
ヤング率 低い ： 高い
引張強さ 低い ： 高い
熱膨張係数 高い ： 低い
耐摩耗性 低い ： 高い
磁気 磁性 ： 非磁性
比抵抗 低い ： 高い
抵抗温度係数 大 ： 小
耐酸性 劣 ： 良
耐アルカリ性 良 ： 普通
耐食性： 良 ： 優
半田付け性 良 ： 悪
【００２８】
図１に示す実施形態では、ＮｉＰ層２の主層２ａをアモルファス層とし、表面層２ｂを結晶層とした。これにより、耐摩耗性を良好にできるとともに、ＡｕやＡｇ等の貴金属層３をＮｉＰ層２に重ねてメッキするときの密着性を良好にできる。
【００２９】
また図１には図示しないが、貴金属層３をＮｉＰ層２の下面側に設けるときは、下から、貴金属層３、結晶層（表面層２ｂと同じ）、主層２ａの順に積層メッキすればよい。当然、前記貴金属層３をＮｉＰ層２の上下面の双方に形成する形態でもよい。
【００３０】
あるいは、図１に示すＮｉＰ層２を用いて形成された電気接点であれば、結晶で形成された表面層２ｂの半田付け性を良好にできる。
【００３１】
次に図２に示す実施形態の電気接点４は、下から下層５ａ、中間層５ｂ及び上層５ｃが積層メッキされたＮｉＰ層５を備える。下層５ａ及び上層５ｃに含まれる元素Ｐの含有量は、中間層５ｂに含まれる元素Ｐの含有量よりも多い。よって、元素Ｐの含有量はＮｉＰ層５の厚さ方向に変化している。前記下層５ａ及び上層５ｃは、元素Ｐの含有量が１０〜３０質量％程度であり、中間層５ｂの元素Ｐの含有量は、２〜５質量％程度である。これにより、下層５ａ及び上層５ｃはアモルファス層となり、中間層５ｂは結晶層となる。
【００３２】
後述の製造方法で説明するように、元素Ｐの含有量を少なくすると、高速でのメッキが可能になる。よって図２のように元素Ｐの含有量が低い中間層５ｂを設けることで、ＮｉＰ層５全体を元素Ｐの含有量が高いアモルファスで形成するよりも高速メッキが可能になる。なお中間層５ｂの膜厚は特に限定されるものでないが、下層５ａ及び上層５ｃより膜厚を厚く形成するとより効果的に高速メッキが可能になる。
【００３３】
また図２に示すように、ＮｉＰ層５の他層６との接する下層５ａがアモルファス層であることで、他層６との間で元素拡散が生じるのを効果的に抑制することが出来る。
【００３４】
次に図３に示す実施形態に示す電気接点７は弾性接点であり、ＮｉＰ層８を備えている。ＮｉＰ層８は弾性を発揮させるべく全体がアモルファス構造であると好適である。よってＮｉＰ層８の元素Ｐの含有量は比較的高くなっている。例えば図３でのＮｉＰ層８は第１層８ａと第２層８ｂとの積層メッキ構造であるが、第２層８ｂの元素Ｐの含有量は、第１層８ａの元素Ｐの含有量に比べて多くなっている。これにより第２層８ｂのヤング率及び引張強さが、第１層８ａよりも大きくなる。第２層８ｂは、弾性接点である電気接点７の弾性変形時に引張応力が作用する表面側であるので、電気接点７が弾性変形したときにクラックが生じにくくなる。よって図３の実施形態によれば、強靭なバネ性能を備えるとともに弾性変形時にクラック等の損傷を受けにくい電気接点７にできる。
【００３５】
図３において、ＮｉＰ層８が非変形時から上下方向に弾性変形可能とされ、前記ＮｉＰ層８の両側に弾性変形時における引張応力が作用するとき、ＮｉＰ層８を下から第２層８ｂ、第１層８ａ及び第２層８ｂの順に積層することが好適である。
【００３６】
また図３において、ＮｉＰ層８は２層より多くてもよいが、その場合でも、弾性変形時に引張応力が作用する表面側での元素Ｐの含有量がそれ以外の領域での元素Ｐの含有量より多くなっている。
【００３７】
また図３において、第１層８ａの下層側における元素Ｐの含有量を低くして結晶層としてもよい。例えば、ＮｉＰ層８の一方の面側から他方の面側に向けて、元素Ｐの含有量が１質量％程度から１３質量％程度にまで段階的あるいは連続的に変化するように調整することもできる。これによりＮｉＰ層８の一方の側は結晶層に他方の側はアモルファス層になるが、ＮｉＰ層８全体をアモルファス構造としたほうが、ＮｉＰ層８全体に効果的に弾性機能を持たせることができ好適である。
【００３８】
弾性接点としての一例を以下に示す。
図４に示す接続装置９は、基台１０を有している。基台１０の平面形状は例えば四角形状であり、基台１０の４辺のそれぞれにはほぼ垂直に立ち上がる側壁部１０ａが形成されている。４辺の側壁部１０ａで囲まれた領域は凹部であり、その底部１０ｂの上面が支持面１２である。支持面１２の上には、接続シート１５が設置されている。接続シート１５は、例えば、可撓性の基材シート１６の表面に複数の接触子２０が設けられた構成である。
【００３９】
図５に示すように、基材シート１６には、多数のスルーホール１６ａが形成され、それぞれのスルーホール１６ａの内周面には導電層１７がメッキなどの手段で形成されている。基材シート１６の表面には、導電層１７に導通する表側の接続ランド１７ａが形成され、基材シート１６の裏面には、導電層１７に導通する裏側の接続ランド１７ｂが形成されている。
【００４０】
接触子２０は、図３に示すＮｉＰ層８を有して形成される。それぞれの接触子２０は、基材シート１６に設置された後に、例えば、外力が与えられて立体形状に形成される。このとき、加熱処理で内部の残留応力が除去され、接触子２０は立体形状で弾性力を発揮できるようになる。
【００４１】
図５に示すように、基材シート１６の裏面側では、接続ランド１７ｂに個別に接続する導電性材料のバンプ電極１８が形成されている。図４に示すように、接続シート１５が基台１０の底部１０ｂの表面である支持面１２に設置されると、バンプ電極１８が、支持面１２に設けられた導電部に接続される。
【００４２】
支持面１２上での接触子２０の配列ピッチは、例えば２ｍｍ以下であり、あるいは１ｍｍ以下である。接触子２０の外形寸法の最大値も２ｍｍ以下であり、あるいは１ｍｍ以下である。
【００４３】
なお上記の接続シート１５の構成は一例である。例えば、図５では基材シート１６にスルーホール１６ａが設けられているが、スルーホール１６ａが形成されず、基材シート１６の表面に接触子２０と導通する配線パターンが形成された構成でもよい。
【００４４】
図５と図６に示すように、接触子２０は、支持部２１と弾性腕２２が一体に連続して形成されている。弾性腕２２は例えば螺旋形状に形成されており、弾性腕２２の巻き始端である基部２２ａが、支持部２１と一体化されている。弾性腕２２の巻き終端である先端部２２ｂは、螺旋のほぼ中心部に位置している。図５に示す形態では、接触子２０を構成している支持部２１が接続ランド１７ａに接続され、弾性腕２２は、先端部２２ｂが支持面１２から離れるように立体成形されている。
【００４５】
なお、接触子２０は立体成形されず平面形状であってもよい。また弾性腕２２は螺旋形状であることに限定されない。弾性腕２２は帯状（直線状）や湾曲形状等であってもよい。また弾性腕２２は片側だけが支持部２１に支持されているが両側が支持部に支持された構成であってもよい。
【００４６】
図４に示すように、接続装置９には、電子部品４０が設置される。電子部品４０は、ＩＣパッケージなどであり、ＩＣベアチップなどの各種電子素子が本体部４１内に密閉されている。本体部４１の底面４１ａには、複数の突出電極４２が設けられており、それぞれの突出電極４２が本体部４１内の回路に導通している。この実施の形態の電子部品４０は、突出電極４２が球形状である。また、突出電極４２は裁頭円錐形状などであってもよい。
【００４７】
接続装置９は、例えば、電子部品４０の検査用であり、図４に示すように、被検査物である電子部品４０が、基台１０の凹部内に装着される。このとき、電子部品４０は、本体部４１の底面４１ａに設けられた個々の突出電極４２が接触子２０の上に設置されるように位置決めされる。基台１０の上には図示しない押圧用の蓋体が設けられており、この蓋体を基台１０上に被せると、この蓋体により電子部品４０が矢印Ｆ方向へ押圧される。この押圧力により、それぞれの突出電極４２が弾性腕２２に押し付けられ、立体形状の弾性腕２２が押しつぶされて、突出電極４２と弾性腕２２とが個別に導通させられ、電子部品４０の本体部４１内の回路が断線しているか否か、本体部４１内の回路の動作試験が行われる。
【００４８】
前記接触子２０は全体が図３に示すＮｉＰ層８で形成されていてもよいし、他層（例えばＣｕやＣｕ合金）との積層メッキ構造であってもよい。本実施形態では、弾性変形時に引張応力が作用するＮｉＰ層８の表面側に元素Ｐの含有量が多い第２層８ｂを設けた接触子２０の構造としている。
【００４９】
なお本実施形態のＮｉＰ層を備える電気接点の構造は、図１ないし図３の形態に限定されるものでない。本実施形態では、電気接点の用途の違いによって求められる性能が異なるため、その求められる性能に合わせて、ＮｉＰ層の元素Ｐの含有量を厚さ方向に変化させることが出来る。
【００５０】
また本実施形態では、元素Ｐの含有量が段階的あるいは連続的に変化している。
また上記ではＮｉＰ層で説明したが、ＮｉＢやＮｉＷ、あるいはＰ、Ｂ、Ｗから２種以上選択したＮｉ合金層であっても上記と同様の効果を奏することが出来る。
【００５１】
本実施形態の電気接点の製造方法について説明する。
まず電気接点を電解メッキする形成面を有する基板３５を用意する。基板３５の表面にレジスト層３６を塗布し、前記レジスト層３６に各電気接点の形成領域３６ａに抜きパターンを形成する。図７に示す斜線部分が残されるレジスト層３６の領域である。図７では電気接点の形成領域３６ａを多数配置している。図７では形成領域３６ａを円形状としているが、製造する電気接点の形状にしたがって形成領域３６ａの形状を種々変更する。
【００５２】
本実施形態では、Ｎｉ−Ｘ（ただしＸは、Ｐ、Ｗ、Ｂのうちいずれか１種以上）合金を電解メッキ法にてメッキするときに電流密度を変化させて、ＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を厚さ方向に変化させる。
【００５３】
例えば、ＮｉＰ合金メッキにおいて、電流密度（Ａ／ｄｍ2）に対するＰ含有量（質量％）は図８に示す相関関係にあり、Ｐ含有量は電流密度が小さいほど大きくなる。
【００５４】
また、ＮｉＰ合金メッキの場合、メッキ浴の組成は以下のものとすることができる。
ＮｉＳＯ4・６Ｈ2Ｏ ２１０（ｇ／Ｌ）
ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ ５６（ｇ／Ｌ）
Ｎａ2ＨＰＯ3・５Ｈ2Ｏ ７０（ｇ／Ｌ）
【００５５】
この場合、メッキ浴は液温３０℃、ｐＨ２．３０±０．１、Ｎｉ2+（ニッケルイオン）濃度３０．０±１．０（ｇ／Ｌ）、ＨＰＯ32-（亜リン酸イオン）濃度３５±１．０（ｇ／Ｌ）の範囲となるように管理することが好ましい。
【００５６】
図９に示す実施形態では、前記基板３５をメッキ槽５１内に配置する。基板３５は図９の矢印方向に移動可能に支持されている。
【００５７】
図９に示すようにメッキ槽５１内に配置される陽極５３，５３は固定側であり、前記陽極５３，５３は前記基板３５の移動方向に対して傾斜して配置されている。
【００５８】
図９の実施形態では、メッキ槽５１の左側の入口からメッキ浴に入れられ、右側の出口から排出される。
【００５９】
陽極５３には整流器（図示せず）が接続されて電流が制御される。陽極５３としては、ニッケルを用いることが好ましい。また基板３５の移動速度は特に制限はないが、１〜１０（ｍ／秒）の範囲が好ましい。
【００６０】
図９に示すように、陽極５３を配置することにより、基板３５を矢印方向へ移動させると、基板３５に設けられた各形成領域３６ａと陽極５３との間の距離が徐々に大きくなり、各形成領域３６ａに作用する電流密度は、前記基板３５の移動に伴って略直線的に減少する。よって、基板３５の各電気接点の形成領域３６ａには、入口から出口にかけて図中の矢印の方向に移動する間に、積層方向にＸ含有量が変化した（増加した）ＮｉＸ層をメッキ形成できる。
【００６１】
図９では、基板３５の移動方向に対して、基板３５と陽極５３との間の距離が大きくなるように陽極を傾斜させているが、基板３５と陽極５３との間の距離が小さくなるように陽極５３を配置することもできる。あるいは、基板３５の移動方向に対して、基板３５と陽極５３との間の距離が途中まで大きくなり途中から小さくなる形態、基板３５と陽極５３との間の距離が途中まで小さくなり途中から大きくなる形態等、必要とするＮｉＸ層の形態に合わせて変更できる。
【００６２】
図９に示す形態では、陽極５３の傾斜角が基板３５の移動方向に対してほぼ一定になっているが、図１０のように、陽極５３の傾斜角度を途中から変えることもできる。
【００６３】
図１０では、基板３５の移動方向の途中から出口まで基板３５の移動方向に対する陽極５３の傾斜角度が急激に大きくなっている。
【００６４】
図１０では、各形成領域３６ａにおいてメッキ形成されるＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を下面側から途中までほぼ一定にでき（あるいは増加率が非常に小さく）、途中から上面まで急激に多くできる。なお傾斜角度が大きくなる部分は、陽極５３の基板移動方向における出口側に限らず、入口側、途中位置であってもよく、傾斜角度が複数回、異なるように設定することも可能である。
【００６５】
図９、図１０に示す実施形態では、陽極５３は、基板３５の移動方向に対して傾斜しているので、各形成領域３６ａにメッキ形成されるＮｉＸ層の元素Ｘの含有量は連続的に変化しやすい。一方、陽極５３を基板３５の移動方向に対して階段状に配置することで、前記ＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を段階的に変化させることが出来る。
【００６６】
なお、図９、図１０では、いずれも２つの陽極５３，５３を備え、前記陽極５３，５３の間に陰極である基板３５を介在させているが、これにより基板３５の両面にＮｉＸ層を備える電気接点をメッキ形成できる。当然、陽極５３を一つとし、基板３５の片面にのみ電気接点をメッキ形成することもできる。以下、図１１、図１３の実施形態においても同様である。
【００６７】
次に、図１１に示す実施形態では、陽極５３は基板３５に対して平行に配置されているが、陰極である基板３５と陽極５３との間に複数の開孔５５を有するマスク板５４を配置している。このマスク板５４は、例えば、図１２の平面図に示されるように、開孔径の異なる複数の開孔５５が基板３５の移動方向に沿って並んで設けられている。
【００６８】
例えば、図１２に示されるように、各開孔５５の開孔径が基板３５の移動方向における入口側から出口側に向かって順次小さくなるように形成されたマスク板５４を用い、前記基板３５を矢印方向に移動させると、基板３５表面に形成された電気接点の各形成領域３６ａに対する電流密度が前記基板３５の移動に伴って徐々に小さくなるので、各形成領域３６ａにメッキ形成されたＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を厚さ方向に変化させる（図１２の形態では増加させる）ことができる。
【００６９】
図１３に示す実施形態では、陽極５３は基板３５の移動方向に沿って複数に分割された分割陽極５３ａ〜５３ｆにされている。分割陽極５３ａ〜５３ｆは、それぞれ整流器５６ａ〜５６ｆに接続されて電流が制御され、各分割陽極５３ａ〜５３ｆにおいて、個別に電流密度を調整可能となっている。
【００７０】
図１３に示すように陰極側である基板３５を矢印方向に移動させると、各接点電極の形成領域３６ａに対向する分割陽極５３ａ〜５３ｆが次々と変わる。このため、基板３５の移動に伴って、各形成領域３６ａに作用する電流密度を変化させることができ、各形成領域３６ａにメッキ形成されるＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を厚さ方向に変化させることが出来る。
【００７１】
以上の製造方法は、図９ないし図１３に示されるように、ＮｉＸ層の連続メッキ製造法であるが、前記ＮｉＸ層をバッチ式メッキによっても製造することができる。例えば、陰極である基板をメッキ浴中に配置し、陽極に与える電流を経時的に増減して変化させることで元素Ｘの含有量が厚さ方向に変化したＮｉＸ層を製造できる。また、複数のメッキ槽を用意し、例えば、図９の形態を利用して各メッキ槽に配置される陽極を、陰極である基板と異なる距離になるように配置し、前記基板を順に各メッキ槽に浸すことで、元素Ｘの含有量が厚さ方向に変化したＮｉＸ層を製造できる。
【符号の説明】
【００７２】
１、４、７ 電気接点
２、５、８ ＮｉＸ層
３ 貴金属層
９ 接続装置
１０ 基台
１０ａ 基台の側壁部
１０ｂ 基台の底部
１２ 支持面
１５ 接続シート
１６ 基材シート
１６ａ スルーホール
１７ 導電層
１７ｂ 接続ランド
１８ バンプ電極
２０ 接触子
２１ 支持部
２２ 弾性腕
３５ 基板
３６ レジスト層
３６ａ 形成領域
４０ 電子部品
４１ 電子部品の本体部
４２ 突出電極
５１ メッキ槽
５３ 陽極
５３ａ〜５３ｆ 分割陽極
５４ マスク板
５５ 開孔
５６ａ〜５６ｆ 整流器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮｉＸ層を備える電気接点及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮｉＰは、接点材料として用いられる。また、元素Ｐの含有量を変えることで特性が変化し、電気接点として必要とされる特性（性能）を得るために元素Ｐの含有量が規制される。例えば下記の特許文献１ではＮｉＰを電気接点の弾性層として使用している。
【０００３】
ところで、従来では、元素Ｐの含有量を一定にしていた。特許文献２や特許文献３に記載されたメッキ装置は、電極の長手方向での電流密度のばらつきを抑え、メッキ付着量を均一とする発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０３２７０８号公報
【特許文献２】特開昭６２−１８８７９９号公報
【特許文献３】特開昭６３−２９３２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、電気接点に用いられるＮｉＰは元素Ｐの含有量が一定となるように制御されていたが、電気接点によっては元素Ｐの含有量を一定とすることで特性上問題が生じることがわかった。
【０００６】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、ＮｉＸ層を有する電気接点において、膜厚方向に異なる膜特性を有する電気接点及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、Ｎｉ−Ｘ（ただしＸは、Ｐ、Ｗ、Ｂのうちいずれか１種以上）でメッキ形成されたＮｉＸ層を有する電気接点であって、元素Ｘの含有量が前記ＮｉＸ層の厚さ方向に変化していることを特徴とするものである。これにより、本発明の電気接点によれば、膜厚方向に異なる膜特性を有するＮｉＸ層を備えることができる。
【０００８】
本発明では、前記元素Ｘの含有量が高い領域はアモルファス層で、前記元素Ｘの含有量が低い領域は結晶層で形成されている構成にできる。
【０００９】
例えば、前記ＮｉＸ層は、前記アモルファス層と、前記アモルファス層の上下面の少なくとも一方に前記結晶層とを備えて形成されている構成にできる。これにより、耐摩耗性に優れるとともに半田付け性やＡｕ，Ａｇ等の貴金属層との密着性を良好にできる。
【００１０】
あるいは、前記ＮｉＸ層は、下から、下層、中間層、及び上層の順で形成され、前記下層及び前記上層が、前記アモルファス層で形成され、前記中間層が前記結晶層で形成されている構成にできる。結晶層はアモルファス層より高速でメッキ形成できるので、結晶の中間層を設けることで、ＮｉＸ層を高速でメッキ形成できる。また、積層メッキ構造であるときＮｉＸ層と他層との間の元素拡散を適切に抑制できる。
【００１１】
また本発明では、前記電気接点は、弾性接点であり、前記ＮｉＸ層は、アモルファスで形成されており、弾性変形時に引張応力が作用する表層側は、それ以外の領域よりも元素Ｘの含有量が高くなっている構成にもできる。これにより、折り曲げ性を良好にでき弾性変形部の損傷を抑制でき電気接点の長寿命化を図ることができる。
【００１２】
また本発明では、前記ＸはＰであることが好ましい。
また本発明は、Ｎｉ−Ｘ（ただしＸは、Ｐ、Ｗ、Ｂのうちいずれか１種以上）でメッキ形成されるＮｉＸ層を有する電気接点の製造方法であって、
前記ＮｉＸ層を電解メッキ法にてメッキ形成するとき、電流密度を変化させて、元素Ｘの含有量を前記ＮｉＸ層の厚さ方向に変化させることを特徴とするものである。
【００１３】
これにより簡単且つ適切に、ＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を厚さ方向に変化させることができる。
【００１４】
本発明では、メッキ槽に設けられた陽極と、陰極である基板表面に設けられた前記電気接点の形成領域との間の距離を変えて、前記電流密度を変化させることが好ましい。
【００１５】
あるいは、本発明では、メッキ槽に設けられた陽極と、陰極である基板表面に設けられた前記電気接点の形成領域との間に開孔を有するマスク板を配置し、開孔径を変化させて、前記電流密度を変化させることが好ましい。
【００１６】
または、本発明では、メッキ槽に複数の陽極を配置し、各陽極に個別に電流密度を調整可能に整流器を接続し、陰極である基板表面に設けられた前記電気接点の形成領域に対向する前記陽極を変化させて、前記電流密度を変化させることが好ましい。
上記により簡単且つ適切に電流密度を変化させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＮｉＸ層を備える電気接点において、ＮｉＸ層の厚さ方向にＸ成分含有量を自由に制御することができ、膜厚方向に膜特性が異なるＮｉＸ層を有することができる。
【００１８】
また本発明の電気接点の製造方法によれば簡単且つ適切に電流密度を変化させることができ、簡単にＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を厚さ方向に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態の電気接点の断面図、
【図２】第２実施形態の電気接点の部分断面図、
【図３】第３実施形態の電気接点の断面図、
【図４】接続装置の部分断面図、
【図５】図４に示す接続装置の接触子付近を示す拡大断面図、
【図６】図５に示す接触子の平面図、
【図７】電気接点の形成領域を備える基板の部分平面図、
【図８】Ｎｉ−Ｐにおいて、電流密度とＰ含有量との関係を示すグラフ、
【図９】メッキ槽内の陽極の配置（第１の実施形態）を示す概略図、
【図１０】メッキ槽内の陽極の配置（第２の実施形態）を示す概略図、
【図１１】マスク板を配置したメッキ層内の配置（第３の実施形態）を示す概略図、
【図１２】図１１におけるマスク板の平面図、
【図１３】メッキ槽内の陽極電極の配置（第４の実施形態）を示す概略図、
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の第１実施形態における電気接点の断面図、図２は、本発明の第２実施形態における電気接点の部分断面図、図３は、本発明の第３実施形態における電気接点の断面図、である。
【００２１】
図１に示す電気接点１は、メッキされたＮｉＰ層２と、ＮｉＰ層２の表面にメッキされた貴金属層３を備えて構成される。
【００２２】
図１に示すように、ＮｉＰ層２は、主層２ａと、その上面２ｃに形成された表面層２ｂとの積層メッキ構造である。
【００２３】
主層２ａの膜厚は、０．０１〜６μｍ程度であり、表面層２ｂの膜厚は、０．０１〜３μｍ程度である。ただし、主層２ａは表面層２ｂに比べて十分に厚い膜厚で形成されることが好ましい。
【００２４】
図１に示す実施形態では、前記主層２ａに含まれる元素Ｐの含有量は、前記表面層２ｂに含まれる元素Ｐの含有量に比べて多い。したがって元素Ｐの含有量はＮｉＰ層２の厚さ方向に変化している。
【００２５】
図１に示す実施形態では、主層２ａの元素Ｐの含有量は８〜１２質量％程度であり、表面層２ｂの元素Ｐの含有量は１〜７質量％程度である。これにより、主層２ａはアモルファス層となり、表面層２ｂは結晶層となる。
【００２６】
Ｎｉ−Ｐにおけるアモルファスと結晶との違いは、特性として例えば次のような違いが生じる。
【００２７】
特性 結晶 ： アモルファス
硬度 高い ： 低い
ヤング率 低い ： 高い
引張強さ 低い ： 高い
熱膨張係数 高い ： 低い
耐摩耗性 低い ： 高い
磁気 磁性 ： 非磁性
比抵抗 低い ： 高い
抵抗温度係数 大 ： 小
耐酸性 劣 ： 良
耐アルカリ性 良 ： 普通
耐食性： 良 ： 優
半田付け性 良 ： 悪
【００２８】
図１に示す実施形態では、ＮｉＰ層２の主層２ａをアモルファス層とし、表面層２ｂを結晶層とした。これにより、耐摩耗性を良好にできるとともに、ＡｕやＡｇ等の貴金属層３をＮｉＰ層２に重ねてメッキするときの密着性を良好にできる。
【００２９】
また図１には図示しないが、貴金属層３をＮｉＰ層２の下面側に設けるときは、下から、貴金属層３、結晶層（表面層２ｂと同じ）、主層２ａの順に積層メッキすればよい。当然、前記貴金属層３をＮｉＰ層２の上下面の双方に形成する形態でもよい。
【００３０】
あるいは、図１に示すＮｉＰ層２を用いて形成された電気接点であれば、結晶で形成された表面層２ｂの半田付け性を良好にできる。
【００３１】
次に図２に示す実施形態の電気接点４は、下から下層５ａ、中間層５ｂ及び上層５ｃが積層メッキされたＮｉＰ層５を備える。下層５ａ及び上層５ｃに含まれる元素Ｐの含有量は、中間層５ｂに含まれる元素Ｐの含有量よりも多い。よって、元素Ｐの含有量はＮｉＰ層５の厚さ方向に変化している。前記下層５ａ及び上層５ｃは、元素Ｐの含有量が１０〜３０質量％程度であり、中間層５ｂの元素Ｐの含有量は、２〜５質量％程度である。これにより、下層５ａ及び上層５ｃはアモルファス層となり、中間層５ｂは結晶層となる。
【００３２】
後述の製造方法で説明するように、元素Ｐの含有量を少なくすると、高速でのメッキが可能になる。よって図２のように元素Ｐの含有量が低い中間層５ｂを設けることで、ＮｉＰ層５全体を元素Ｐの含有量が高いアモルファスで形成するよりも高速メッキが可能になる。なお中間層５ｂの膜厚は特に限定されるものでないが、下層５ａ及び上層５ｃより膜厚を厚く形成するとより効果的に高速メッキが可能になる。
【００３３】
また図２に示すように、ＮｉＰ層５の他層６との接する下層５ａがアモルファス層であることで、他層６との間で元素拡散が生じるのを効果的に抑制することが出来る。
【００３４】
次に図３に示す実施形態に示す電気接点７は弾性接点であり、ＮｉＰ層８を備えている。ＮｉＰ層８は弾性を発揮させるべく全体がアモルファス構造であると好適である。よってＮｉＰ層８の元素Ｐの含有量は比較的高くなっている。例えば図３でのＮｉＰ層８は第１層８ａと第２層８ｂとの積層メッキ構造であるが、第２層８ｂの元素Ｐの含有量は、第１層８ａの元素Ｐの含有量に比べて多くなっている。これにより第２層８ｂのヤング率及び引張強さが、第１層８ａよりも大きくなる。第２層８ｂは、弾性接点である電気接点７の弾性変形時に引張応力が作用する表面側であるので、電気接点７が弾性変形したときにクラックが生じにくくなる。よって図３の実施形態によれば、強靭なバネ性能を備えるとともに弾性変形時にクラック等の損傷を受けにくい電気接点７にできる。
【００３５】
図３において、ＮｉＰ層８が非変形時から上下方向に弾性変形可能とされ、前記ＮｉＰ層８の両側に弾性変形時における引張応力が作用するとき、ＮｉＰ層８を下から第２層８ｂ、第１層８ａ及び第２層８ｂの順に積層することが好適である。
【００３６】
また図３において、ＮｉＰ層８は２層より多くてもよいが、その場合でも、弾性変形時に引張応力が作用する表面側での元素Ｐの含有量がそれ以外の領域での元素Ｐの含有量より多くなっている。
【００３７】
また図３において、第１層８ａの下層側における元素Ｐの含有量を低くして結晶層としてもよい。例えば、ＮｉＰ層８の一方の面側から他方の面側に向けて、元素Ｐの含有量が１質量％程度から１３質量％程度にまで段階的あるいは連続的に変化するように調整することもできる。これによりＮｉＰ層８の一方の側は結晶層に他方の側はアモルファス層になるが、ＮｉＰ層８全体をアモルファス構造としたほうが、ＮｉＰ層８全体に効果的に弾性機能を持たせることができ好適である。
【００３８】
弾性接点としての一例を以下に示す。
図４に示す接続装置９は、基台１０を有している。基台１０の平面形状は例えば四角形状であり、基台１０の４辺のそれぞれにはほぼ垂直に立ち上がる側壁部１０ａが形成されている。４辺の側壁部１０ａで囲まれた領域は凹部であり、その底部１０ｂの上面が支持面１２である。支持面１２の上には、接続シート１５が設置されている。接続シート１５は、例えば、可撓性の基材シート１６の表面に複数の接触子２０が設けられた構成である。
【００３９】
図５に示すように、基材シート１６には、多数のスルーホール１６ａが形成され、それぞれのスルーホール１６ａの内周面には導電層１７がメッキなどの手段で形成されている。基材シート１６の表面には、導電層１７に導通する表側の接続ランド１７ａが形成され、基材シート１６の裏面には、導電層１７に導通する裏側の接続ランド１７ｂが形成されている。
【００４０】
接触子２０は、図３に示すＮｉＰ層８を有して形成される。それぞれの接触子２０は、基材シート１６に設置された後に、例えば、外力が与えられて立体形状に形成される。このとき、加熱処理で内部の残留応力が除去され、接触子２０は立体形状で弾性力を発揮できるようになる。
【００４１】
図５に示すように、基材シート１６の裏面側では、接続ランド１７ｂに個別に接続する導電性材料のバンプ電極１８が形成されている。図４に示すように、接続シート１５が基台１０の底部１０ｂの表面である支持面１２に設置されると、バンプ電極１８が、支持面１２に設けられた導電部に接続される。
【００４２】
支持面１２上での接触子２０の配列ピッチは、例えば２ｍｍ以下であり、あるいは１ｍｍ以下である。接触子２０の外形寸法の最大値も２ｍｍ以下であり、あるいは１ｍｍ以下である。
【００４３】
なお上記の接続シート１５の構成は一例である。例えば、図５では基材シート１６にスルーホール１６ａが設けられているが、スルーホール１６ａが形成されず、基材シート１６の表面に接触子２０と導通する配線パターンが形成された構成でもよい。
【００４４】
図５と図６に示すように、接触子２０は、支持部２１と弾性腕２２が一体に連続して形成されている。弾性腕２２は例えば螺旋形状に形成されており、弾性腕２２の巻き始端である基部２２ａが、支持部２１と一体化されている。弾性腕２２の巻き終端である先端部２２ｂは、螺旋のほぼ中心部に位置している。図５に示す形態では、接触子２０を構成している支持部２１が接続ランド１７ａに接続され、弾性腕２２は、先端部２２ｂが支持面１２から離れるように立体成形されている。
【００４５】
なお、接触子２０は立体成形されず平面形状であってもよい。また弾性腕２２は螺旋形状であることに限定されない。弾性腕２２は帯状（直線状）や湾曲形状等であってもよい。また弾性腕２２は片側だけが支持部２１に支持されているが両側が支持部に支持された構成であってもよい。
【００４６】
図４に示すように、接続装置９には、電子部品４０が設置される。電子部品４０は、ＩＣパッケージなどであり、ＩＣベアチップなどの各種電子素子が本体部４１内に密閉されている。本体部４１の底面４１ａには、複数の突出電極４２が設けられており、それぞれの突出電極４２が本体部４１内の回路に導通している。この実施の形態の電子部品４０は、突出電極４２が球形状である。また、突出電極４２は裁頭円錐形状などであってもよい。
【００４７】
接続装置９は、例えば、電子部品４０の検査用であり、図４に示すように、被検査物である電子部品４０が、基台１０の凹部内に装着される。このとき、電子部品４０は、本体部４１の底面４１ａに設けられた個々の突出電極４２が接触子２０の上に設置されるように位置決めされる。基台１０の上には図示しない押圧用の蓋体が設けられており、この蓋体を基台１０上に被せると、この蓋体により電子部品４０が矢印Ｆ方向へ押圧される。この押圧力により、それぞれの突出電極４２が弾性腕２２に押し付けられ、立体形状の弾性腕２２が押しつぶされて、突出電極４２と弾性腕２２とが個別に導通させられ、電子部品４０の本体部４１内の回路が断線しているか否か、本体部４１内の回路の動作試験が行われる。
【００４８】
前記接触子２０は全体が図３に示すＮｉＰ層８で形成されていてもよいし、他層（例えばＣｕやＣｕ合金）との積層メッキ構造であってもよい。本実施形態では、弾性変形時に引張応力が作用するＮｉＰ層８の表面側に元素Ｐの含有量が多い第２層８ｂを設けた接触子２０の構造としている。
【００４９】
なお本実施形態のＮｉＰ層を備える電気接点の構造は、図１ないし図３の形態に限定されるものでない。本実施形態では、電気接点の用途の違いによって求められる性能が異なるため、その求められる性能に合わせて、ＮｉＰ層の元素Ｐの含有量を厚さ方向に変化させることが出来る。
【００５０】
また本実施形態では、元素Ｐの含有量が段階的あるいは連続的に変化している。
また上記ではＮｉＰ層で説明したが、ＮｉＢやＮｉＷ、あるいはＰ、Ｂ、Ｗから２種以上選択したＮｉ合金層であっても上記と同様の効果を奏することが出来る。
【００５１】
本実施形態の電気接点の製造方法について説明する。
まず電気接点を電解メッキする形成面を有する基板３５を用意する。基板３５の表面にレジスト層３６を塗布し、前記レジスト層３６に各電気接点の形成領域３６ａに抜きパターンを形成する。図７に示す斜線部分が残されるレジスト層３６の領域である。図７では電気接点の形成領域３６ａを多数配置している。図７では形成領域３６ａを円形状としているが、製造する電気接点の形状にしたがって形成領域３６ａの形状を種々変更する。
【００５２】
本実施形態では、Ｎｉ−Ｘ（ただしＸは、Ｐ、Ｗ、Ｂのうちいずれか１種以上）合金を電解メッキ法にてメッキするときに電流密度を変化させて、ＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を厚さ方向に変化させる。
【００５３】
例えば、ＮｉＰ合金メッキにおいて、電流密度（Ａ／ｄｍ2）に対するＰ含有量（質量％）は図８に示す相関関係にあり、Ｐ含有量は電流密度が小さいほど大きくなる。
【００５４】
また、ＮｉＰ合金メッキの場合、メッキ浴の組成は以下のものとすることができる。
ＮｉＳＯ4・６Ｈ2Ｏ ２１０（ｇ／Ｌ）
ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ ５６（ｇ／Ｌ）
Ｎａ2ＨＰＯ3・５Ｈ2Ｏ ７０（ｇ／Ｌ）
【００５５】
この場合、メッキ浴は液温３０℃、ｐＨ２．３０±０．１、Ｎｉ2+（ニッケルイオン）濃度３０．０±１．０（ｇ／Ｌ）、ＨＰＯ32-（亜リン酸イオン）濃度３５±１．０（ｇ／Ｌ）の範囲となるように管理することが好ましい。
【００５６】
図９に示す実施形態では、前記基板３５をメッキ槽５１内に配置する。基板３５は図９の矢印方向に移動可能に支持されている。
【００５７】
図９に示すようにメッキ槽５１内に配置される陽極５３，５３は固定側であり、前記陽極５３，５３は前記基板３５の移動方向に対して傾斜して配置されている。
【００５８】
図９の実施形態では、メッキ槽５１の左側の入口からメッキ浴に入れられ、右側の出口から排出される。
【００５９】
陽極５３には整流器（図示せず）が接続されて電流が制御される。陽極５３としては、ニッケルを用いることが好ましい。また基板３５の移動速度は特に制限はないが、１〜１０（ｍ／秒）の範囲が好ましい。
【００６０】
図９に示すように、陽極５３を配置することにより、基板３５を矢印方向へ移動させると、基板３５に設けられた各形成領域３６ａと陽極５３との間の距離が徐々に大きくなり、各形成領域３６ａに作用する電流密度は、前記基板３５の移動に伴って略直線的に減少する。よって、基板３５の各電気接点の形成領域３６ａには、入口から出口にかけて図中の矢印の方向に移動する間に、積層方向にＸ含有量が変化した（増加した）ＮｉＸ層をメッキ形成できる。
【００６１】
図９では、基板３５の移動方向に対して、基板３５と陽極５３との間の距離が大きくなるように陽極を傾斜させているが、基板３５と陽極５３との間の距離が小さくなるように陽極５３を配置することもできる。あるいは、基板３５の移動方向に対して、基板３５と陽極５３との間の距離が途中まで大きくなり途中から小さくなる形態、基板３５と陽極５３との間の距離が途中まで小さくなり途中から大きくなる形態等、必要とするＮｉＸ層の形態に合わせて変更できる。
【００６２】
図９に示す形態では、陽極５３の傾斜角が基板３５の移動方向に対してほぼ一定になっているが、図１０のように、陽極５３の傾斜角度を途中から変えることもできる。
【００６３】
図１０では、基板３５の移動方向の途中から出口まで基板３５の移動方向に対する陽極５３の傾斜角度が急激に大きくなっている。
【００６４】
図１０では、各形成領域３６ａにおいてメッキ形成されるＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を下面側から途中までほぼ一定にでき（あるいは増加率が非常に小さく）、途中から上面まで急激に多くできる。なお傾斜角度が大きくなる部分は、陽極５３の基板移動方向における出口側に限らず、入口側、途中位置であってもよく、傾斜角度が複数回、異なるように設定することも可能である。
【００６５】
図９、図１０に示す実施形態では、陽極５３は、基板３５の移動方向に対して傾斜しているので、各形成領域３６ａにメッキ形成されるＮｉＸ層の元素Ｘの含有量は連続的に変化しやすい。一方、陽極５３を基板３５の移動方向に対して階段状に配置することで、前記ＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を段階的に変化させることが出来る。
【００６６】
なお、図９、図１０では、いずれも２つの陽極５３，５３を備え、前記陽極５３，５３の間に陰極である基板３５を介在させているが、これにより基板３５の両面にＮｉＸ層を備える電気接点をメッキ形成できる。当然、陽極５３を一つとし、基板３５の片面にのみ電気接点をメッキ形成することもできる。以下、図１１、図１３の実施形態においても同様である。
【００６７】
次に、図１１に示す実施形態では、陽極５３は基板３５に対して平行に配置されているが、陰極である基板３５と陽極５３との間に複数の開孔５５を有するマスク板５４を配置している。このマスク板５４は、例えば、図１２の平面図に示されるように、開孔径の異なる複数の開孔５５が基板３５の移動方向に沿って並んで設けられている。
【００６８】
例えば、図１２に示されるように、各開孔５５の開孔径が基板３５の移動方向における入口側から出口側に向かって順次小さくなるように形成されたマスク板５４を用い、前記基板３５を矢印方向に移動させると、基板３５表面に形成された電気接点の各形成領域３６ａに対する電流密度が前記基板３５の移動に伴って徐々に小さくなるので、各形成領域３６ａにメッキ形成されたＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を厚さ方向に変化させる（図１２の形態では増加させる）ことができる。
【００６９】
図１３に示す実施形態では、陽極５３は基板３５の移動方向に沿って複数に分割された分割陽極５３ａ〜５３ｆにされている。分割陽極５３ａ〜５３ｆは、それぞれ整流器５６ａ〜５６ｆに接続されて電流が制御され、各分割陽極５３ａ〜５３ｆにおいて、個別に電流密度を調整可能となっている。
【００７０】
図１３に示すように陰極側である基板３５を矢印方向に移動させると、各接点電極の形成領域３６ａに対向する分割陽極５３ａ〜５３ｆが次々と変わる。このため、基板３５の移動に伴って、各形成領域３６ａに作用する電流密度を変化させることができ、各形成領域３６ａにメッキ形成されるＮｉＸ層の元素Ｘの含有量を厚さ方向に変化させることが出来る。
【００７１】
以上の製造方法は、図９ないし図１３に示されるように、ＮｉＸ層の連続メッキ製造法であるが、前記ＮｉＸ層をバッチ式メッキによっても製造することができる。例えば、陰極である基板をメッキ浴中に配置し、陽極に与える電流を経時的に増減して変化させることで元素Ｘの含有量が厚さ方向に変化したＮｉＸ層を製造できる。また、複数のメッキ槽を用意し、例えば、図９の形態を利用して各メッキ槽に配置される陽極を、陰極である基板と異なる距離になるように配置し、前記基板を順に各メッキ槽に浸すことで、元素Ｘの含有量が厚さ方向に変化したＮｉＸ層を製造できる。
【符号の説明】
【００７２】
１、４、７ 電気接点
２、５、８ ＮｉＸ層
３ 貴金属層
９ 接続装置
１０ 基台
１０ａ 基台の側壁部
１０ｂ 基台の底部
１２ 支持面
１５ 接続シート
１６ 基材シート
１６ａ スルーホール
１７ 導電層
１７ｂ 接続ランド
１８ バンプ電極
２０ 接触子
２１ 支持部
２２ 弾性腕
３５ 基板
３６ レジスト層
３６ａ 形成領域
４０ 電子部品
４１ 電子部品の本体部
４２ 突出電極
５１ メッキ槽
５３ 陽極
５３ａ〜５３ｆ 分割陽極
５４ マスク板
５５ 開孔
５６ａ〜５６ｆ 整流器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎｉ−Ｘ（ただしＸは、Ｐ、Ｗ、Ｂのうちいずれか１種以上）でメッキ形成されたＮｉＸ層を有する電気接点であって、元素Ｘの含有量が前記ＮｉＸ層の厚さ方向に変化していることを特徴とする電気接点。
【請求項２】
前記元素Ｘの含有量が高い領域はアモルファス層で、前記元素Ｘの含有量が低い領域は結晶層で形成されている請求項１記載の電気接点。
【請求項３】
前記ＮｉＸ層は、前記アモルファス層と、前記アモルファス層の上下面の少なくとも一方に前記結晶層とを備えて形成されている請求項２記載の電気接点。
【請求項４】
前記結晶層の前記アモルファス層との反対側の面には最表層として貴金属層が形成されている請求項３記載の電気接点。
【請求項５】
前記ＮｉＸ層は、下から、下層、中間層、及び上層の順で形成され、前記下層及び前記上層が、前記アモルファス層で形成され、前記中間層が前記結晶層で形成されている請求項２記載の電気接点。
【請求項６】
前記電気接点は、弾性接点であり、前記ＮｉＸ層は、アモルファスで形成されており、弾性変形時に引張応力が作用する表層側は、それ以外の領域よりも元素Ｘの含有量が高くなっている請求項１記載の電気接点。
【請求項７】
前記ＸはＰである請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電気接点。
【請求項８】
Ｎｉ−Ｘ（ただしＸは、Ｐ、Ｗ、Ｂのうちいずれか１種以上）でメッキ形成されるＮｉＸ層を有する電気接点の製造方法であって、
前記ＮｉＸ層を電解メッキ法にてメッキ形成するとき、電流密度を変化させて、元素Ｘの含有量を前記ＮｉＸ層の厚さ方向に変化させることを特徴とする電気接点の製造方法。
【請求項９】
メッキ槽に設けられた陽極と、陰極である基板表面に設けられた前記電気接点の形成領域との間の距離を変えて、前記電流密度を変化させる請求項８記載の電気接点の製造方法。
【請求項１０】
メッキ槽に設けられた陽極と、陰極である基板表面に設けられた前記電気接点の形成領域との間に開孔を有するマスク板を配置し、開孔径を変化させて、前記電流密度を変化させる請求項８記載の電気接点の製造方法。
【請求項１１】
メッキ槽に複数の陽極を配置し、各陽極に個別に電流密度を調整可能に整流器を接続し、陰極である基板表面に設けられた前記電気接点の形成領域に対向する前記陽極を変化させて、前記電流密度を変化させる請求項８記載の電気接点の製造方法。
【請求項１】
Ｎｉ−Ｘ（ただしＸは、Ｐ、Ｗ、Ｂのうちいずれか１種以上）でメッキ形成されたＮｉＸ層を有する電気接点であって、元素Ｘの含有量が前記ＮｉＸ層の厚さ方向に変化していることを特徴とする電気接点。
【請求項２】
前記元素Ｘの含有量が高い領域はアモルファス層で、前記元素Ｘの含有量が低い領域は結晶層で形成されている請求項１記載の電気接点。
【請求項３】
前記ＮｉＸ層は、前記アモルファス層と、前記アモルファス層の上下面の少なくとも一方に前記結晶層とを備えて形成されている請求項２記載の電気接点。
【請求項４】
前記結晶層の前記アモルファス層との反対側の面には最表層として貴金属層が形成されている請求項３記載の電気接点。
【請求項５】
前記ＮｉＸ層は、下から、下層、中間層、及び上層の順で形成され、前記下層及び前記上層が、前記アモルファス層で形成され、前記中間層が前記結晶層で形成されている請求項２記載の電気接点。
【請求項６】
前記電気接点は、弾性接点であり、前記ＮｉＸ層は、アモルファスで形成されており、弾性変形時に引張応力が作用する表層側は、それ以外の領域よりも元素Ｘの含有量が高くなっている請求項１記載の電気接点。
【請求項７】
前記ＸはＰである請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電気接点。
【請求項８】
Ｎｉ−Ｘ（ただしＸは、Ｐ、Ｗ、Ｂのうちいずれか１種以上）でメッキ形成されるＮｉＸ層を有する電気接点の製造方法であって、
前記ＮｉＸ層を電解メッキ法にてメッキ形成するとき、電流密度を変化させて、元素Ｘの含有量を前記ＮｉＸ層の厚さ方向に変化させることを特徴とする電気接点の製造方法。
【請求項９】
メッキ槽に設けられた陽極と、陰極である基板表面に設けられた前記電気接点の形成領域との間の距離を変えて、前記電流密度を変化させる請求項８記載の電気接点の製造方法。
【請求項１０】
メッキ槽に設けられた陽極と、陰極である基板表面に設けられた前記電気接点の形成領域との間に開孔を有するマスク板を配置し、開孔径を変化させて、前記電流密度を変化させる請求項８記載の電気接点の製造方法。
【請求項１１】
メッキ槽に複数の陽極を配置し、各陽極に個別に電流密度を調整可能に整流器を接続し、陰極である基板表面に設けられた前記電気接点の形成領域に対向する前記陽極を変化させて、前記電流密度を変化させる請求項８記載の電気接点の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１７６８６３（Ｐ２０１０−１７６８６３Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５１１１（Ｐ２００９−１５１１１）
【出願日】平成２１年１月２７日（２００９．１．２７）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２７日（２００９．１．２７）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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