高耐食性、高生産性の金めっき部材
【課題】ニッケル−金めっきであって、金めっき層のピンホールに起因する孔食を防止して耐久性を高め、生産性の高い高耐食ニッケル−金めっきの提供である。
【解決手段】本発明の高耐食性、高生産性の金めっき部材は、下地金属上に被覆されたニッケルめっき層と，前記ニッケルめっき層上に被覆された金めっき層とを有するニッケル−金めっきであって、前記ニッケルめっき層表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、0.05以下であることを特徴とするニッケル−金めっきである。
【解決手段】本発明の高耐食性、高生産性の金めっき部材は、下地金属上に被覆されたニッケルめっき層と，前記ニッケルめっき層上に被覆された金めっき層とを有するニッケル−金めっきであって、前記ニッケルめっき層表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、0.05以下であることを特徴とするニッケル−金めっきである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，耐食性が求められるニッケル−金めっきに関する。さらに詳細には，金めっき層のピンホールに起因する孔食を防止して耐久性を高めた高耐食ニッケル−金めっきに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品等は、機器側からのアクセスための端子を有している。この端子の表面は耐久使用のために高い耐食性および硬度が要求されるので，銅の下地にニッケルおよび金の２層めっきを施したものが一般的に用いられている。
【０００３】
しかしながら，一般的なニッケル−金めっきでは，耐食性がなおも不十分であった。具体的には，金めっき層に存在するピンホールに起因してニッケルめっき層に孔食が生じやすいという問題があった。
【０００４】
このため、高耐食性、高生産性の金めっき部材を提供する工夫がなされてきた。一般的には、ニッケルめっき層や金めっき層を厚くすることで、ピンホールを減少させ、耐食性を向上させてきた。しかし、この対策は、コストや生産性の問題もあり、また本質的な解決とはいえなかった。
下記特許文献1には、下地金属上にニッケルめっき層を有しさらにその上に金めっき層を有する層構造において，ニッケルめっき層を上下２層とし，下層の第１ニッケルめっき層が上層の第２ニッケルめっき層よりも貴な腐食電位を持つようにした発明が記載されている。上記発明では，腐食環境下において第２ニッケルめっき層の犠牲防食作用により第１ニッケルめっき層が保護される。したがって，孔食による第１ニッケルめっき層の腐食速度が遅く，各めっき層の厚さをさほど厚くすることなく、耐久性を向上させている。
しかし、この対策では、ニッケルめっき層を腐食電位の異なる２層としなければならず、プロセスが複雑で、製造コストと生産性の犠牲が大きい。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２３４３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高耐食ニッケル−金めっきに関し、金めっき層のピンホールに起因する孔食を防止して耐久性を高めた高耐食ニッケル−金めっき部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。即ち、Ａｕめっきの下地のＮｉめっきを平滑にすることにより、Ｎｉめっき、Ａｕめっきの膜厚が薄くても耐食性が良く、下地のＮｉめっきの算術平均粗さ（Ｒａ）を０．０５以下にすると、耐食性が顕著に向上するという知見である。
【０００８】
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 下地金属上に被覆されたニッケルめっき層と，前記ニッケルめっき層上に被覆された金めっき層とを有するニッケル−金めっきにおいて、前記ニッケルめっき層表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．０５以下であることを特徴とするニッケル−金めっきである。
＜２＞ ニッケルめっき層厚が０．１μｍ〜３．０μｍで、金めっき層厚が０．０１μｍ〜０．５０μｍである前記＜１＞に記載のニッケル−金めっきである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高耐食ニッケル−金めっきに関し、金めっき層のピンホールに起因する孔食を防止して耐久性を高めた高耐食ニッケル−金めっき部材を提供するができる。
製造コストが安価で、生産性の優れた高耐食ニッケル−金めっきを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（高耐食ニッケル−金めっきの製造方法）
本発明による高耐食ニッケル−金めっきの製造方法は、一般的な製造方法による。即ち、黄銅その他の銅系金属板の表面を電解脱脂、水洗、酸洗及び水洗後に，Ｎｉめっきする。そのときの、Ｎｉめっきの表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．０５以下になるようにして、その上に金メッキを施すことで高耐食ニッケル−金めっき得ることができる。
【００１１】
Ｎｉめっきの表面を平滑化する手段としては、一般的に、素材やめっき表面を化学薬品中に浸漬し化学反応により研磨面を平滑化する化学研磨、金属工作物を＋極、電極工具を−極として共に電解液中に浸漬し電圧を印加して工作物表面を電解溶出させる電解研磨、ラビング・ポリシングその他の研磨剤による機械的な研磨方法等がある。又、めっき工程で、レベリング剤を使用すること、電流密度を小さくすること等で、Ｎｉめっきの表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を下げることもできる。
【００１２】
Ｎｉめっきは、一般的な方法である硫酸Ｎｉを主とするワット浴、スルファミン酸Ｎｉを主とするスルファミン浴その他の方法でＮｉめっきすることができる。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。
【００１４】
（実施例１）
＜素材である黄銅金属の表面の電解脱脂と酸洗＞
アルカリ脱脂液中で、サンプルである黄銅金属をマイナス極、ＳＵＳ板をプラス極とし、電圧５Ｖで１分間の電解脱脂を行った。電解脱脂後、水洗し、その後５％硫酸液中で、３０秒間の酸洗を行った。
＜Ｎｉめっき＞
スルファミン酸Ｎｉ（３５０ｇ／Ｌ），塩化Ｎｉ（１５ｇ／Ｌ），ホウ酸（３５ｇ／Ｌ）及びレベリング剤を含有するめっき液中で、サンプルをマイナス極、Ｎｉ電極板をプラス極とし、電流密度５Ａ/ｄｍ２，スターラによる撹拌４００ｒｐｍで、Ｎｉ膜厚が０．５μｍになるまで、めっきした。
レベリング剤としては、第一光沢剤として株式会社ムラタ製のＳＮ−１０００を１０ｍＬ／Ｌ、第二光沢剤として株式会社ムラタ製のＳＮ−２０００を３ｍＬ／Ｌをめっき液中に含有させた。
＜Ａｕめっき＞
Ｎｉめっきしたサンプルを水洗後、Ａｕめっきした。シアン化金カリウム（１５ｇ／Ｌ）のＣｏを主成分とする添加剤を含有するめっき液中で、サンプルをマイナス極、チタンに白金コーティングした電極板をプラス極とし、電流密度２Ａ/ｄｍ２，スターラによる撹拌４００ｒｐｍで、Ａｕ膜厚が０．０５μｍになるまで、めっきした。
（実施例２）
ＮｉめっきでのＮｉ膜厚を１．０μｍとしたこと以外は、実施例１と同じ条件で、Ｎｉめっき及びＡｕめっきを行った。
（実施例３）
ＮｉめっきでのＮｉ膜厚を３．０μｍとしたこと以外は、実施例１と同じ条件で、Ｎｉめっき及びＡｕめっきをおこなった。
（比較例１）
ＮｉめっきでのＮｉ膜厚を１．０μｍとし、めっき液がレベリング剤を含有していないこと以外は、実施例１と同じ条件で、Ｎｉめっき及びＡｕめっきをおこなった。
（比較例２）
ＮｉめっきでのＮｉ膜厚を３．０μｍとし、めっき液がレベリング剤を含有していないこと以外は、実施例１と同じ条件で、Ｎｉめっき及びＡｕめっきをおこなった。
（比較例３）
素材をエメリー紙で削って素材の表面を粗くした後、実施例１と同じ条件で、Ｎｉめっき及びＡｕめっきをおこなった。
（比較例４）
素材をエメリー紙で削って素材の表面を粗くした後、実施例２と同じ条件で、Ｎｉめっき及びＡｕめっきをおこなった。
【００１５】
（表面粗さの測定方法）
Ｎｉめっきしたサンプルを、ＫＥＹＥＮＣＥ超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８５００により、線粗さＲａを長さ５０μｍにわたり測定した。めっき時に圧延痕が残っているものは圧延痕に水平に測定し、圧延痕が残っていないものはランダムに測定を行った。Ｒａの計算は、算術平均粗さであり、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４による。
実施例及び比較例のＮｉめっきの表面粗さの測定結果を表１に示す。
【００１６】
（耐食試験）
Ｎｉめっき及びＡｕめっきをおこなったサンプルを２５℃濃硝酸雰囲気下で１２０ｍｉｎ保持した後、Ａｕめっきのピンホール密度を光学顕微鏡で、１０ｍｍ×２ｍｍの範囲で、目視により測定した。ピンホールは、長径５０μｍ以上のものをカウントした。測定結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
（評価結果）
線粗さ（Ｒａ）と耐食試験での腐食ピットの関係を図１に示す。線粗さ（Ｒａ）を、０．０５以下にすることで、腐食ピットの数が急激に減少することがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は，ニッケル−金めっきであって、金めっき層のピンホールに起因する孔食を防止して耐久性を高め、生産性の高い高耐食ニッケル−金めっきを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、Ｎｉ表面のＲａとＡｕのピンホール個数の関係を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は，耐食性が求められるニッケル−金めっきに関する。さらに詳細には，金めっき層のピンホールに起因する孔食を防止して耐久性を高めた高耐食ニッケル−金めっきに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品等は、機器側からのアクセスための端子を有している。この端子の表面は耐久使用のために高い耐食性および硬度が要求されるので，銅の下地にニッケルおよび金の２層めっきを施したものが一般的に用いられている。
【０００３】
しかしながら，一般的なニッケル−金めっきでは，耐食性がなおも不十分であった。具体的には，金めっき層に存在するピンホールに起因してニッケルめっき層に孔食が生じやすいという問題があった。
【０００４】
このため、高耐食性、高生産性の金めっき部材を提供する工夫がなされてきた。一般的には、ニッケルめっき層や金めっき層を厚くすることで、ピンホールを減少させ、耐食性を向上させてきた。しかし、この対策は、コストや生産性の問題もあり、また本質的な解決とはいえなかった。
下記特許文献1には、下地金属上にニッケルめっき層を有しさらにその上に金めっき層を有する層構造において，ニッケルめっき層を上下２層とし，下層の第１ニッケルめっき層が上層の第２ニッケルめっき層よりも貴な腐食電位を持つようにした発明が記載されている。上記発明では，腐食環境下において第２ニッケルめっき層の犠牲防食作用により第１ニッケルめっき層が保護される。したがって，孔食による第１ニッケルめっき層の腐食速度が遅く，各めっき層の厚さをさほど厚くすることなく、耐久性を向上させている。
しかし、この対策では、ニッケルめっき層を腐食電位の異なる２層としなければならず、プロセスが複雑で、製造コストと生産性の犠牲が大きい。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２３４３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高耐食ニッケル−金めっきに関し、金めっき層のピンホールに起因する孔食を防止して耐久性を高めた高耐食ニッケル−金めっき部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。即ち、Ａｕめっきの下地のＮｉめっきを平滑にすることにより、Ｎｉめっき、Ａｕめっきの膜厚が薄くても耐食性が良く、下地のＮｉめっきの算術平均粗さ（Ｒａ）を０．０５以下にすると、耐食性が顕著に向上するという知見である。
【０００８】
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 下地金属上に被覆されたニッケルめっき層と，前記ニッケルめっき層上に被覆された金めっき層とを有するニッケル−金めっきにおいて、前記ニッケルめっき層表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．０５以下であることを特徴とするニッケル−金めっきである。
＜２＞ ニッケルめっき層厚が０．１μｍ〜３．０μｍで、金めっき層厚が０．０１μｍ〜０．５０μｍである前記＜１＞に記載のニッケル−金めっきである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高耐食ニッケル−金めっきに関し、金めっき層のピンホールに起因する孔食を防止して耐久性を高めた高耐食ニッケル−金めっき部材を提供するができる。
製造コストが安価で、生産性の優れた高耐食ニッケル−金めっきを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（高耐食ニッケル−金めっきの製造方法）
本発明による高耐食ニッケル−金めっきの製造方法は、一般的な製造方法による。即ち、黄銅その他の銅系金属板の表面を電解脱脂、水洗、酸洗及び水洗後に，Ｎｉめっきする。そのときの、Ｎｉめっきの表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．０５以下になるようにして、その上に金メッキを施すことで高耐食ニッケル−金めっき得ることができる。
【００１１】
Ｎｉめっきの表面を平滑化する手段としては、一般的に、素材やめっき表面を化学薬品中に浸漬し化学反応により研磨面を平滑化する化学研磨、金属工作物を＋極、電極工具を−極として共に電解液中に浸漬し電圧を印加して工作物表面を電解溶出させる電解研磨、ラビング・ポリシングその他の研磨剤による機械的な研磨方法等がある。又、めっき工程で、レベリング剤を使用すること、電流密度を小さくすること等で、Ｎｉめっきの表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を下げることもできる。
【００１２】
Ｎｉめっきは、一般的な方法である硫酸Ｎｉを主とするワット浴、スルファミン酸Ｎｉを主とするスルファミン浴その他の方法でＮｉめっきすることができる。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。
【００１４】
（実施例１）
＜素材である黄銅金属の表面の電解脱脂と酸洗＞
アルカリ脱脂液中で、サンプルである黄銅金属をマイナス極、ＳＵＳ板をプラス極とし、電圧５Ｖで１分間の電解脱脂を行った。電解脱脂後、水洗し、その後５％硫酸液中で、３０秒間の酸洗を行った。
＜Ｎｉめっき＞
スルファミン酸Ｎｉ（３５０ｇ／Ｌ），塩化Ｎｉ（１５ｇ／Ｌ），ホウ酸（３５ｇ／Ｌ）及びレベリング剤を含有するめっき液中で、サンプルをマイナス極、Ｎｉ電極板をプラス極とし、電流密度５Ａ/ｄｍ２，スターラによる撹拌４００ｒｐｍで、Ｎｉ膜厚が０．５μｍになるまで、めっきした。
レベリング剤としては、第一光沢剤として株式会社ムラタ製のＳＮ−１０００を１０ｍＬ／Ｌ、第二光沢剤として株式会社ムラタ製のＳＮ−２０００を３ｍＬ／Ｌをめっき液中に含有させた。
＜Ａｕめっき＞
Ｎｉめっきしたサンプルを水洗後、Ａｕめっきした。シアン化金カリウム（１５ｇ／Ｌ）のＣｏを主成分とする添加剤を含有するめっき液中で、サンプルをマイナス極、チタンに白金コーティングした電極板をプラス極とし、電流密度２Ａ/ｄｍ２，スターラによる撹拌４００ｒｐｍで、Ａｕ膜厚が０．０５μｍになるまで、めっきした。
（実施例２）
ＮｉめっきでのＮｉ膜厚を１．０μｍとしたこと以外は、実施例１と同じ条件で、Ｎｉめっき及びＡｕめっきを行った。
（実施例３）
ＮｉめっきでのＮｉ膜厚を３．０μｍとしたこと以外は、実施例１と同じ条件で、Ｎｉめっき及びＡｕめっきをおこなった。
（比較例１）
ＮｉめっきでのＮｉ膜厚を１．０μｍとし、めっき液がレベリング剤を含有していないこと以外は、実施例１と同じ条件で、Ｎｉめっき及びＡｕめっきをおこなった。
（比較例２）
ＮｉめっきでのＮｉ膜厚を３．０μｍとし、めっき液がレベリング剤を含有していないこと以外は、実施例１と同じ条件で、Ｎｉめっき及びＡｕめっきをおこなった。
（比較例３）
素材をエメリー紙で削って素材の表面を粗くした後、実施例１と同じ条件で、Ｎｉめっき及びＡｕめっきをおこなった。
（比較例４）
素材をエメリー紙で削って素材の表面を粗くした後、実施例２と同じ条件で、Ｎｉめっき及びＡｕめっきをおこなった。
【００１５】
（表面粗さの測定方法）
Ｎｉめっきしたサンプルを、ＫＥＹＥＮＣＥ超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８５００により、線粗さＲａを長さ５０μｍにわたり測定した。めっき時に圧延痕が残っているものは圧延痕に水平に測定し、圧延痕が残っていないものはランダムに測定を行った。Ｒａの計算は、算術平均粗さであり、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４による。
実施例及び比較例のＮｉめっきの表面粗さの測定結果を表１に示す。
【００１６】
（耐食試験）
Ｎｉめっき及びＡｕめっきをおこなったサンプルを２５℃濃硝酸雰囲気下で１２０ｍｉｎ保持した後、Ａｕめっきのピンホール密度を光学顕微鏡で、１０ｍｍ×２ｍｍの範囲で、目視により測定した。ピンホールは、長径５０μｍ以上のものをカウントした。測定結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
（評価結果）
線粗さ（Ｒａ）と耐食試験での腐食ピットの関係を図１に示す。線粗さ（Ｒａ）を、０．０５以下にすることで、腐食ピットの数が急激に減少することがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は，ニッケル−金めっきであって、金めっき層のピンホールに起因する孔食を防止して耐久性を高め、生産性の高い高耐食ニッケル−金めっきを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、Ｎｉ表面のＲａとＡｕのピンホール個数の関係を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地金属上に被覆されたニッケルめっき層と，前記ニッケルめっき層上に被覆された金めっき層とを有するニッケル−金めっきにおいて、前記ニッケルめっき層表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．０５以下であることを特徴とするニッケル−金めっき。
【請求項２】
ニッケルめっき層厚が０．１μｍ〜３．０μｍで、金めっき層厚が０．０１μｍ〜０．５０μｍである請求項１に記載のニッケル−金めっき。
【請求項１】
下地金属上に被覆されたニッケルめっき層と，前記ニッケルめっき層上に被覆された金めっき層とを有するニッケル−金めっきにおいて、前記ニッケルめっき層表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．０５以下であることを特徴とするニッケル−金めっき。
【請求項２】
ニッケルめっき層厚が０．１μｍ〜３．０μｍで、金めっき層厚が０．０１μｍ〜０．５０μｍである請求項１に記載のニッケル−金めっき。
【図１】
【公開番号】特開２００８−２４８３７１（Ｐ２００８−２４８３７１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９４９７１（Ｐ２００７−９４９７１）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（５０６３６５１３１）ＤＯＷＡメタルテック株式会社 (109)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（５０６３６５１３１）ＤＯＷＡメタルテック株式会社 (109)
【Ｆターム（参考）】
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