JP4598238B2

JP4598238B2 - Contact member and manufacturing method thereof

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Publication number: JP4598238B2
Application number: JP2000164695A
Authority: JP
Inventors: 平八小林; 雅人竹下
Original assignee: 常木鍍金工業株式会社
Priority date: 2000-06-01
Filing date: 2000-06-01
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: JP2001342593A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器、通信機器、音響機器、光学機器等における接点部材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器、通信機器、音響機器、光学機器等においては、それらを構成する機械部品、電子部品の小型、軽量化に伴って、大幅に小型、軽量化され、携帯可能な機器も多数製造、販売されるようになった。
携帯可能な電子機器、通信機器、音響機器、光学機器等、例えば、携帯型コンピュータ、携帯電話、携帯型ＣＤプレーヤー、デジタルカメラ等にあっては、内蔵した充電池に予め十分に充電しておき、携帯時にはその充電池から電圧を供給する。
【０００３】
しかし、充電池によって電圧を供給できるのは、通常、数時間〜数１０時間程度であるから、日常的に使用する場合に、携帯可能な電子機器等に装備されている充電用端子部にコネクタを接続して頻繁に充電する必要がある。
そのため、充電用端子部に配設された接点部材には、電気伝導性、耐腐食性、半田付け性等に優れるだけではなく、硬度が高く、耐摩耗性にも優れることが要求される。
尚、充電用端子部以外の接点部材についても、略同様の特性が要求される。
【０００４】
上記種々特性を満足する接点部材１１として、従来は、図３に示すように、電気伝導性を有する基材１２上に拡散防止メッキ層１３を形成し、この拡散防止メッキ層１３上に貴金属代替メッキ層１４を形成し、さらに、この貴金属代替メッキ層１４上に貴金属メッキ層１５を形成した接点部材が使用されている。
ここで、基材１２としては、電気伝導性を有する金属、例えば、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）又はその合金が使用される。
【０００５】
拡散防止メッキ層１３は、貴金属代替メッキ層１４及び貴金属メッキ層１５に基材１２を構成する材料が拡散するのを防止するとともに、耐腐食性を向上させるために形成されるものであり、一般に、電気メッキ法によりニッケル（Ｎｉ）メッキ、又は、無電解（化学）メッキ法によりニッケル−燐（Ｎｉ−Ｐ）メッキが施される。そして、ニッケル（Ｎｉ）メッキ又はニッケル−燐（Ｎｉ−Ｐ）メッキは、通常、１〜５μｍの厚さに形成される。
【０００６】
貴金属代替メッキ層１４は、高価である貴金属メッキ層１５を薄膜化するために、貴金属と略同様な電気伝導性を保有させるとともに、耐摩耗性をも向上させるために形成されるものであり、一般に、電気メッキ法によりニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）メッキが施される。そして、ニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）メッキは、通常、ニッケル（Ｎｉ）：パラジウム（Ｐｄ）を１０〜３０質量％：９０〜７０質量％の組成とされ、１〜５μｍの厚さに形成される。
【０００７】
貴金属メッキ層１５は、電気伝導性、耐腐食性、半田付け性を十分に確保するために形成されるものであり、一般に、電気メッキ法又は無電解（化学）メッキ法により金（Ａｕ）メッキが施される。そして、金（Ａｕ）メッキは、通常、０．１〜０．３μｍの厚さに形成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記貴金属代替メッキ層１４を構成するニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）メッキにおいて必要となるパラジウム（Ｐｄ）は、世界の総生産量の約７０％をロシア連邦が生産するが、政治及び経済情勢が極めて不安定なために、ロシア連邦における生産、輸出量も大きく変動し、日本への供給は極めて不安定な状態にある。
又、日本における自動車の排気ガス規制は年月を経て段階的に強化されてきているが、特に、パラジウム（Ｐｄ）は炭化水素（ＨＣ）を除去する特有の性質を有するために、自動車用触媒としてのパラジウム（Ｐｄ）の消費量は大幅に増大している。
【０００９】
このような事情から、パラジウム（Ｐｄ）の取引価格は高騰の一途を辿り、貴金属代替メッキ層１４としてニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）メッキを形成するのでは、接点部材１１を安価に製造できない事態となってきた。そのため、貴金属代替メッキ層１４として、ニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）メッキに代わるメッキを施すことが望まれていた。
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、貴金属代替メッキ層としてニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）メッキ層を形成せず、これに代わるメッキ層を形成することによって、従来同様又はそれ以上に、電気伝導性、耐腐食性、半田付け性等に優れ、硬度が高く、耐摩耗性にも優れた接点部材を、そして、その製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の接点部材は、電気伝導性を有する基材上に、ニッケル（Ｎｉ）又はニッケル−燐（Ｎｉ−Ｐ）からなる拡散防止メッキ層を形成し、この拡散防止メッキ層上に、硼素（Ｂ）を０．１〜５．０質量％含有するニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）からなる貴金属代替メッキ層を０．５〜１０μｍの厚さに形成し、さらに、この貴金属代替メッキ層上に、貴金属メッキ層を形成したことを特徴とする。
【００１２】
前記ニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）からなる貴金属代替メッキ層は、特には、硼素（Ｂ）を０．２〜２．０質量％含有するのが好ましい。
【００１３】
又、前記ニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）からなる貴金属代替メッキ層は、特には、１〜５μｍの厚さに形成するのが好ましい。
【００１４】
本発明の接点部材の製造方法は、上記接点部材を好適に製造できるものであって、電気伝導性を有する基材上に、電気メッキ法によりニッケル（Ｎｉ）メッキ又は無電解メッキ法によりニッケル−燐（Ｎｉ−Ｐ）メッキを施して拡散防止メッキ層を形成し、次に、拡散防止メッキ層上に、無電解メッキ法により硼素（Ｂ）を０．１〜５．０質量％含有するニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）メッキを施して、貴金属代替メッキ層を０．５〜１０μｍの厚さに形成し、次に、貴金属代替メッキ層上に、電気メッキ法又は無電解メッキ法により貴金属メッキ層を形成し、接点部材を製造することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の接点部材及びその製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本発明の接点部材１は、図１に示すように、電気伝導性を有する基材２上に拡散防止メッキ層３を形成し、この拡散防止メッキ層３上に貴金属代替メッキ層４を形成し、さらに、この貴金属代替メッキ層４上に貴金属メッキ層５を形成したものである。
【００１７】
基材２としては、用途が接点部材であるために、電気伝導性を有する金属、例えば、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）又はその合金が使用されるが、これに限定されるものではない。
【００１８】
拡散防止メッキ層３は、貴金属代替メッキ層４及び貴金属メッキ層５に基材２を構成する材料が拡散するのを防止するとともに、耐腐食性を向上させるために形成するものである。
電気メッキ法によりニッケル（Ｎｉ）メッキ、又は、無電解（化学）メッキ法によりニッケル−燐（Ｎｉ−Ｐ）メッキを施し、０．５〜１０μｍ、好ましくは、１〜５μｍの厚さに形成する。
【００１９】
貴金属代替メッキ層４は、高価である貴金属メッキ層５を薄膜化するために、貴金属と略同様な電気伝導性を保有させるとともに、耐摩耗性をも向上させるために形成するものである。
無電解（化学）メッキ法によりニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）メッキを施し、ニッケル（Ｎｉ）：硼素（Ｂ）を９９．９〜９５．０質量％：０．１〜５．０質量％、好ましくは、９９．８〜９８．０質量％：０．２〜２．０質量％の組成とし、０．５〜１０μｍ、好ましくは、１〜５μｍの厚さに形成する。
【００２０】
貴金属メッキ層５は、接点部材の表面皮膜として、電気伝導性、耐腐食性、半田付け性を十分に確保するために形成されるものである。
電気メッキ法又は無電解（化学）メッキ法により、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の白金族金属、ニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）等の白金族合金のメッキを施し、０．０５〜２．０μｍ、好ましくは、０．１〜０．５μｍの厚さに形成する。
【００２１】
金（Ａｕ）メッキ、ニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）メッキ、ニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）メッキについて、硬度、比抵抗、融点及び半田付け性等の特性を比較した結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】

【００２３】
又、ニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）からなる貴金属代替メッキ層を２．０μｍの厚さに形成し、金（Ａｕ）メッキからなる貴金属メッキ層を０．２μｍの厚さに形成した接点部材と、貴金属代替メッキ層を形成せず、金（Ａｕ）メッキからなる貴金属メッキ層を１．０μｍの厚さに形成した接点部材の接触抵抗値を測定した結果を図２に示す。
接触抵抗値は、直径０．５ｍｍのＡｕワイヤープローブを接点部材に接触させ、１０〜５０ｇｆの荷重で押圧した時の抵抗値（ｍΩ）を、接触抵抗測定器（山崎精機研究所製ＣＲＳ−１１３−Ａｕ型）を使用して測定したものである。
【００２４】
ニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）メッキは、ニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）メッキと同様に、融点が高いのでスパークが発生し難く、半田付け性にも優れている。
又、ニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）メッキと比較して、硬度が高く、摺動耐久性、耐腐食性に優れ、接触抵抗値が小さいので電気伝導性に優れ、経時的変化が小さいので電気伝導性が安定している。
【００２５】
貴金属代替メッキ層は、０．１〜０．５μｍというように極めて薄肉に形成される金（Ａｕ）メッキ等の貴金属メッキ層の特性を代替するので、ニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）メッキを施す本発明によれば、上記のような特性を確保することができる。
又、ニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）メッキ上にさらに金（Ａｕ）メッキ等の貴金属メッキを施すことによって、電気伝導性がさらに向上し、半田付け性もさらに向上する。
【００２６】
次に、本発明の接点部材の製造方法について、前処理工程を含めた各表面処理工程を順次追って説明する。
【００２７】
メッキを施すための前処理として、有機溶剤、アルカリ系脱脂剤等により基材２表面を洗浄、脱脂し、基材２表面から油分、汚れ等を除去する。又、塩酸、硫酸等の還元性液に基材２表面を浸漬し、基材２表面から酸化皮膜（錆等）を除去する。
尚、基材２が鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）又はその合金等の腐食し易い材料である場合には、腐食防止のために、電気メッキ法によって銅（Ｃｕ）メッキを施すのが好ましいが、必ずしも必須ではない。
【００２８】
以上のように前処理を施した基材２に対して、先ず、電気メッキ法によりニッケル（Ｎｉ）メッキ、又は無電解メッキ法によりニッケル−燐（Ｎｉ−Ｐ）メッキを施し、拡散防止メッキ層３を形成する。
拡散防止メッキ層３は、０．５〜１０μｍ、好ましくは、１〜５μｍの厚さに形成する。
【００２９】
次に、拡散防止メッキ層３を形成した基材２に対して、無電解メッキ法によりニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）メッキを施し、貴金属代替メッキ層４を形成する。
基材２を硼素系化合物を還元剤として添加したメッキ液中に浸漬し、ニッケル（Ｎｉ）：硼素（Ｂ）を９９．９〜９５．０質量％：０．１〜５．０質量％、好ましくは、９９．９〜９８．０質量％：０．１〜２．０質量％の組成となるように析出させる。
貴金属代替メッキ層４は、０．５〜１０μｍ、好ましくは、１〜５μｍの厚さに形成する。
【００３０】
次に、貴金属代替メッキ層４を形成した基材２に対して、電気メッキ法又は無電解メッキ法により、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の白金族金属、ニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）等の白金族合金のメッキを施し、貴金属メッキ層５を形成する。
貴金属メッキ層５は、０．０５〜２．０μｍ、好ましくは、０．１〜０．５μｍの厚さに形成する。
【００３１】
上記製造方法によって本発明の接点部材を製造した。以下、本発明の接点部材について従来の接点部材との比較において説明する。
【００３２】
（実施例１）
上記の如き前処理を施した銅（Ｃｕ）製の基材を、燐（Ｐ）を３〜１４質量％含有したニッケル−燐（Ｎｉ−Ｐ）メッキ液に浸漬させ、基材上にニッケル−燐（Ｎｉ−Ｐ）メッキからなる拡散防止メッキ層を２μｍの厚さに形成した。
次に、拡散防止メッキ層を形成した基材を、硼素（Ｂ）を０．３〜１．０質量％含有したニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）メッキ液に浸漬させ、拡散防止メッキ層上にニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）メッキからなる貴金属代替メッキ層を２μｍの厚さに形成した。
さらに、貴金属代替メッキ層を形成した基材を、金（Ａｕ）濃度を３ｇ／ｌとした金（Ａｕ）メッキ液に浸漬させ、金属代替メッキ層上に金（Ａｕ）メッキからなる貴金属メッキ層を０．２μｍ形成して、貴金属代替メッキ層としてニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）メッキ層を形成した接点部材を製造した。
【００３３】
（比較例１）
上記の如き前処理を施した銅（Ｃｕ）製の基材を、燐（Ｐ）を３〜１４質量％含有したニッケル−燐（Ｎｉ−Ｐ）メッキ液に浸漬させ、基材上にニッケル−燐（Ｎｉ−Ｐ）メッキからなる拡散防止メッキ層を２μｍの厚さに形成した。
次に、拡散防止メッキ層を形成した基材を、パラジウム（Ｐｄ）を７５〜８５質量％含有したニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）メッキ液に浸漬させ、拡散防止メッキ層上にニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）メッキからなる貴金属代替メッキ層を２μｍの厚さに形成した。
さらに、貴金属代替メッキ層を形成した基材を、金（Ａｕ）濃度を３ｇ／ｌとした金（Ａｕ）メッキ液に浸漬させ、金属代替メッキ層上に金（Ａｕ）メッキからなる貴金属メッキ層を０．２μｍ形成して、貴金属代替メッキ層としてニッケル−パラジウム（Ｎｉ−Ｐｄ）メッキ層を形成した接点部材を製造した。
【００３４】
実施例１の接点部材は、ニッケル−硼素（Ｎｉ−Ｂ）からなる貴金属代替メッキ層を形成したことにより、比較例１の接点部材と同様、スパークが発生し難く、半田付け性にも優れ、又、比較例１の接点部材以上に、摺動耐久性、耐腐食性、電気伝導性に優れ、安定していた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接点部材の表面構造を示す断面図である。
【図２】各接点部材の接触抵抗値の測定結果を示す図である。
【図３】従来の接点部材の表面構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１接点部材
２基材
３拡散防止メッキ層
４貴金属代替メッキ層
５貴金属メッキ層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a contact member in an electronic device, a communication device, an acoustic device, an optical device, and the like and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in electronic equipment, communication equipment, acoustic equipment, optical equipment, etc., many small-sized and light-weight and portable equipments have been manufactured along with the downsizing and lightening of the mechanical parts and electronic parts that compose them. And began to be sold.
For portable electronic devices, communication devices, acoustic devices, optical devices, such as portable computers, mobile phones, portable CD players, digital cameras, etc., charge the built-in rechargeable battery in advance. When carrying, voltage is supplied from the rechargeable battery.
[0003]
However, since it is usually several hours to several tens of hours that the rechargeable battery can supply the voltage, the connector is connected to the charging terminal provided in the portable electronic device or the like for daily use. Need to be connected and charged frequently.
For this reason, the contact member disposed in the charging terminal portion is required not only to have excellent electrical conductivity, corrosion resistance, and solderability, but also to have high hardness and excellent wear resistance.
Note that substantially the same characteristics are required for contact members other than the charging terminal portion.
[0004]
Conventionally, as the contact member 11 satisfying the above various characteristics, as shown in FIG. 3, a diffusion prevention plating layer 13 is formed on a base material 12 having electrical conductivity, and noble metal is replaced on the diffusion prevention plating layer 13. A contact member is used in which a plated layer 14 is formed and a noble metal plated layer 15 is further formed on the noble metal substitute plated layer 14.
Here, as the substrate 12, a metal having electrical conductivity, for example, iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), or an alloy thereof is used.
[0005]
The diffusion prevention plating layer 13 is formed to prevent the material constituting the base material 12 from diffusing into the noble metal substitute plating layer 14 and the noble metal plating layer 15 and to improve the corrosion resistance. Nickel (Ni) plating by electroplating or nickel-phosphorus (Ni-P) plating by electroless (chemical) plating. And nickel (Ni) plating or nickel-phosphorus (Ni-P) plating is normally formed in thickness of 1-5 micrometers.
[0006]
The noble metal substitute plating layer 14 is formed in order to make the noble metal plating layer 15 that is expensive to be thin, to have substantially the same electrical conductivity as the noble metal and to improve wear resistance. Generally, nickel-palladium (Ni-Pd) plating is performed by an electroplating method. The nickel-palladium (Ni-Pd) plating is usually formed of nickel (Ni): palladium (Pd) in a composition of 10 to 30% by mass: 90 to 70% by mass and having a thickness of 1 to 5 μm. The
[0007]
The noble metal plating layer 15 is formed in order to ensure sufficient electrical conductivity, corrosion resistance, and solderability, and is generally gold (Au) plated by an electroplating method or an electroless (chemical) plating method. Is given. The gold (Au) plating is usually formed to a thickness of 0.1 to 0.3 μm.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The Russian Federation produces about 70% of the world's total production of palladium (Pd), which is necessary for the nickel-palladium (Ni-Pd) plating that constitutes the precious metal substitute plating layer 14, but the political and economic situation Due to the extreme instability, production and export volume in the Russian Federation fluctuates greatly, and the supply to Japan is extremely unstable.
In Japan, exhaust gas regulations for automobiles have been gradually strengthened over the years. In particular, since palladium (Pd) has a unique property of removing hydrocarbons (HC), it is a catalyst for automobiles. As a result, the consumption of palladium (Pd) has increased significantly.
[0009]
Under such circumstances, the transaction price of palladium (Pd) is steadily rising, and if the nickel-palladium (Ni-Pd) plating is formed as the noble metal alternative plating layer 14, the contact member 11 cannot be manufactured at a low cost. It has become. Therefore, it has been desired to perform plating in place of nickel-palladium (Ni-Pd) plating as the noble metal substitute plating layer 14.
[0010]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and the object of the present invention is not to form a nickel-palladium (Ni-Pd) plating layer as a precious metal substitute plating layer, but to replace the plating. By forming a layer, a contact member having excellent electrical conductivity, corrosion resistance, solderability, etc., high hardness, and excellent wear resistance, as well as conventional ones, and its manufacturing method It is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the contact member of the present invention forms a diffusion prevention plating layer made of nickel (Ni) or nickel-phosphorus (Ni-P) on a base material having electrical conductivity, and prevents this diffusion. On the plating layer, a noble metal substitute plating layer made of nickel-boron (Ni-B) containing 0.1 to 5.0% by mass of boron (B) is formed to a thickness of 0.5 to 10 μm , and A noble metal plating layer is formed on the noble metal substitute plating layer.
[0012]
The noble metal substitute plating layer made of nickel-boron (Ni-B) preferably contains 0.2 to 2.0% by mass of boron (B).
[0013]
The noble metal substitute plating layer made of nickel-boron (Ni-B) is particularly preferably formed to a thickness of 1 to 5 μm .
[0014]
The method for producing a contact member according to the present invention is capable of suitably producing the above contact member. On a base material having electrical conductivity, nickel (Ni) plating by electroplating or nickel- by electroless plating. phosphorus (Ni-P) plated to form a diffusion-inhibiting plating layer, then the diffusion-inhibiting plating layer, a nickel containing 0.1 to 5.0 wt% of boron (B) by an electroless plating method -Boron (Ni-B) plating is performed to form a noble metal substitute plating layer with a thickness of 0.5 to 10 μm , and then noble metal plating is performed on the noble metal substitute plating layer by electroplating or electroless plating. A layer is formed and a contact member is manufactured.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the contact member and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
As shown in FIG. 1, the contact member 1 of the present invention has a diffusion preventing plating layer 3 formed on a substrate 2 having electrical conductivity, and a noble metal alternative plating layer 4 is formed on the diffusion preventing plating layer 3. Further, the noble metal plating layer 5 is formed on the noble metal substitute plating layer 4.
[0017]
As the base material 2, since the application is a contact member, a metal having electrical conductivity, for example, iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn) or an alloy thereof is used, but is not limited thereto. Is not to be done.
[0018]
The diffusion prevention plating layer 3 is formed to prevent the material constituting the base material 2 from diffusing into the noble metal substitute plating layer 4 and the noble metal plating layer 5 and to improve the corrosion resistance.
Nickel (Ni) plating by electroplating or nickel-phosphorus (Ni-P) plating by electroless (chemical) plating is performed to form a thickness of 0.5 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm. .
[0019]
The noble metal substitute plating layer 4 is formed in order to reduce the thickness of the expensive noble metal plating layer 5 and to maintain electric conductivity substantially the same as that of the noble metal and to improve wear resistance.
Nickel-boron (Ni-B) plating is performed by an electroless (chemical) plating method, and nickel (Ni): boron (B) is 99.9 to 95.0 mass%: 0.1 to 5.0 mass%, Preferably, the composition is 99.8 to 98.0% by mass: 0.2 to 2.0% by mass, and is formed to a thickness of 0.5 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm.
[0020]
The noble metal plating layer 5 is formed as a surface film of the contact member in order to sufficiently ensure electric conductivity, corrosion resistance, and solderability.
Platinum group metals such as gold (Au), silver (Ag), palladium (Pd), rhodium (Rh), and platinum groups such as nickel-palladium (Ni-Pd) by electroplating or electroless (chemical) plating The alloy is plated to form a thickness of 0.05 to 2.0 μm, preferably 0.1 to 0.5 μm.
[0021]
Table 1 shows the results of comparison of characteristics such as hardness, specific resistance, melting point, and solderability for gold (Au) plating, nickel-palladium (Ni-Pd) plating, and nickel-boron (Ni-B) plating.
[0022]
[Table 1]

[0023]
A contact member in which a noble metal substitute plating layer made of nickel-boron (Ni-B) is formed to a thickness of 2.0 μm, and a noble metal plating layer made of gold (Au) plating is formed to a thickness of 0.2 μm; FIG. 2 shows the result of measuring the contact resistance value of a contact member in which a noble metal substitute plating layer is not formed and a noble metal plating layer made of gold (Au) plating is formed to a thickness of 1.0 μm.
For the contact resistance value, a resistance value (mΩ) when an Au wire probe having a diameter of 0.5 mm is brought into contact with the contact member and pressed with a load of 10 to 50 gf is used as a contact resistance measuring instrument (CRS-113 manufactured by Yamazaki Seiki Laboratories). -Au type).
[0024]
Nickel-boron (Ni-B) plating, like nickel-palladium (Ni-Pd) plating, has a high melting point so that it is difficult to generate sparks and is excellent in solderability.
Compared with nickel-palladium (Ni-Pd) plating, it has higher hardness, excellent sliding durability and corrosion resistance, and has a small contact resistance value, so it has excellent electrical conductivity and little change over time. Conductivity is stable.
[0025]
The noble metal substitute plating layer substitutes the characteristics of the noble metal plating layer such as gold (Au) plating formed to be extremely thin such as 0.1 to 0.5 μm, and therefore, nickel-boron (Ni-B) plating is applied. According to the present invention, the above characteristics can be ensured.
Further, by applying a noble metal plating such as gold (Au) plating on the nickel-boron (Ni-B) plating, the electrical conductivity is further improved and the solderability is further improved.
[0026]
Next, the manufacturing method of the contact member of the present invention will be described in the order of each surface treatment process including the pretreatment process.
[0027]
As a pretreatment for plating, the surface of the substrate 2 is washed and degreased with an organic solvent, an alkaline degreasing agent, etc., and oil, dirt, etc. are removed from the surface of the substrate 2. Further, the surface of the base material 2 is immersed in a reducing liquid such as hydrochloric acid or sulfuric acid to remove an oxide film (rust or the like) from the surface of the base material 2.
In addition, when the base material 2 is an easily corroded material such as iron (Fe), zinc (Zn) or an alloy thereof, it is preferable to perform copper (Cu) plating by electroplating to prevent corrosion. However, it is not always necessary.
[0028]
The base material 2 that has been pretreated as described above is first subjected to nickel (Ni) plating by electroplating or nickel-phosphorus (Ni-P) plating by electroless plating, and a diffusion prevention plating layer 3 is formed.
The diffusion prevention plating layer 3 is formed to a thickness of 0.5 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm.
[0029]
Next, the base material 2 on which the diffusion preventing plating layer 3 is formed is subjected to nickel-boron (Ni-B) plating by an electroless plating method to form a noble metal substitute plating layer 4.
The substrate 2 is immersed in a plating solution to which a boron-based compound is added as a reducing agent, and nickel (Ni): boron (B) is 99.9 to 95.0 mass%: 0.1 to 5.0 mass%, Preferably, it precipitates so that it may become a composition of 99.9-98.0 mass%: 0.1-2.0 mass%.
The noble metal substitute plating layer 4 is formed to a thickness of 0.5 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm.
[0030]
Next, platinum such as gold (Au), silver (Ag), palladium (Pd), rhodium (Rh) is applied to the base material 2 on which the noble metal alternative plating layer 4 is formed by electroplating or electroless plating. A noble metal plating layer 5 is formed by plating a platinum group alloy such as a group metal or nickel-palladium (Ni-Pd).
The noble metal plating layer 5 is formed to a thickness of 0.05 to 2.0 μm, preferably 0.1 to 0.5 μm.
[0031]
The contact member of this invention was manufactured with the said manufacturing method. Hereinafter, the contact member of the present invention will be described in comparison with a conventional contact member.
[0032]
Example 1
The base material made of copper (Cu) subjected to the pretreatment as described above is immersed in a nickel-phosphorus (Ni-P) plating solution containing 3 to 14% by mass of phosphorus (P), and the nickel- An anti-diffusion plating layer made of phosphorus (Ni—P) plating was formed to a thickness of 2 μm.
Next, the base material on which the diffusion prevention plating layer is formed is immersed in a nickel-boron (Ni-B) plating solution containing 0.3 to 1.0% by mass of boron (B), and the diffusion prevention plating layer is formed on the diffusion prevention plating layer. A noble metal substitute plating layer made of nickel-boron (Ni-B) plating was formed to a thickness of 2 μm.
Furthermore, the base material on which the noble metal substitute plating layer is formed is immersed in a gold (Au) plating solution having a gold (Au) concentration of 3 g / l, and the noble metal plating layer made of gold (Au) plating on the metal substitute plating layer. A contact member was produced in which a nickel-boron (Ni-B) plating layer was formed as a noble metal substitute plating layer.
[0033]
(Comparative Example 1)
The base material made of copper (Cu) subjected to the pretreatment as described above is immersed in a nickel-phosphorus (Ni-P) plating solution containing 3 to 14% by mass of phosphorus (P), and the nickel- An anti-diffusion plating layer made of phosphorus (Ni—P) plating was formed to a thickness of 2 μm.
Next, the base material on which the diffusion preventing plating layer is formed is immersed in a nickel-palladium (Ni-Pd) plating solution containing 75 to 85% by mass of palladium (Pd), and nickel-palladium ( A noble metal alternative plating layer made of Ni—Pd) plating was formed to a thickness of 2 μm.
Further, the base material on which the noble metal substitute plating layer is formed is immersed in a gold (Au) plating solution having a gold (Au) concentration of 3 g / l, and the noble metal plating layer made of gold (Au) plating on the metal substitute plating layer. Was formed into a contact member in which a nickel-palladium (Ni-Pd) plating layer was formed as a precious metal substitute plating layer.
[0034]
Since the contact member of Example 1 is formed of a noble metal substitute plating layer made of nickel-boron (Ni-B), like the contact member of Comparative Example 1, it is difficult to generate sparks, and is excellent in solderability. Moreover, it was excellent in sliding durability, corrosion resistance, and electrical conductivity and stable compared with the contact member of Comparative Example 1.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a surface structure of a contact member of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a measurement result of a contact resistance value of each contact member.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a surface structure of a conventional contact member.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Contact member 2 Base material 3 Diffusion prevention plating layer 4 Noble metal alternative plating layer 5 Noble metal plating layer

Claims

A diffusion prevention plating layer made of nickel (Ni) or nickel-phosphorus (Ni-P) is formed on a substrate having electrical conductivity, and boron (B) is added on the diffusion prevention plating layer by 0.1 to A noble metal alternative plating layer made of nickel-boron (Ni-B) containing 5.0% by mass was formed to a thickness of 0.5 to 10 μm , and a noble metal plating layer was formed on the noble metal alternative plating layer. The contact member characterized by the above-mentioned.

The contact member according to claim 1, wherein the noble metal substitute plating layer made of nickel-boron (Ni-B) contains 0.2 to 2.0 mass% of boron (B).

3. The contact member according to claim 1, wherein the noble metal substitute plating layer made of nickel-boron (Ni-B) is formed to a thickness of 1 to 5 [mu] m .

On the base material having electrical conductivity, nickel (Ni) plating by electroplating or nickel-phosphorus (Ni-P) plating by electroless plating is performed to form a diffusion prevention plating layer, and then diffusion prevention On the plating layer, nickel-boron (Ni-B) plating containing 0.1 to 5.0% by mass of boron (B) is applied by an electroless plating method, and a noble metal substitute plating layer is formed to a thickness of 0.5 to 10 μm. is formed with a thickness, then on a noble metal alternative plating layer, a noble metal plating layer is formed by electroplating or electroless plating method, a manufacturing method of the contact member, characterized in that to produce the contact member.