(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅又は銅合金よりなる母材の表面に接触させてニッケル下地めっき層を形成し、最下層および最表層を銀めっき層としてスズめっき層と銀めっき層とを交互に積層した積層構造を前記ニッケル下地めっき層に接触させて形成した後に、加熱を行い、前記母材の表面を被覆する銀−スズ合金層と、前記銀−スズ合金層を被覆し、最表面に露出する銀被覆層とを形成することを特徴とするめっき部材の製造方法。
【請求項２】
前記積層構造は、最下層の銀めっき層と、中間層のスズめっき層と、最表層の銀めっき層の３層よりなることを特徴とする請求項１に記載のめっき部材の製造方法。
【請求項３】
前記最表層の銀めっき層は、前記最下層の銀めっき層よりも厚いことを特徴とする請求項２に記載のめっき部材の製造方法。
【請求項４】
前記最表層の銀めっき層は、前記中間層のスズめっき層よりも厚いことを特徴とする請求項２また３に記載のめっき部材の製造方法。
【請求項５】
前記最下層の銀めっき層の厚さは０．５〜１５μｍの範囲内にあり、前記中間層のスズめっき層の厚さは０．５〜１５μｍの範囲内にあり、前記最表層の銀めっき層の厚さは１〜３０μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のめっき部材の製造方法。
【請求項６】
前記スズめっき層と前記銀めっき層よりなる積層構造の加熱を、１８０℃以上かつスズの融点以下の温度で行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のめっき部材の製造方法。
【請求項７】
銅又は銅合金よりなる母材の表面に接触させてニッケル下地めっき層を形成し、最下層および最表層を銀めっき層としてスズめっき層と銀めっき層とを交互に積層した積層構造を前記ニッケル下地めっき層に接触させて形成した後に、加熱を行い、前記母材の表面を被覆する銀−スズ合金層と、前記銀−スズ合金層を被覆し、最表面に露出する銀被覆層とを形成することを特徴とするコネクタ用めっき端子の製造方法。
【請求項８】
前記スズめっき層と前記銀めっき層よりなる積層構造の加熱を、１８０℃以上かつスズの融点以下の温度で行うことを特徴とする請求項７に記載のコネクタ用めっき端子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき部材の製造方法及びコネクタ用めっき端子の製造方法に関し、さらに詳しくは銀とスズをめっき層に含むめっき部材及びコネクタ用めっき端子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッドカーや、電気自動車等で高出力モータが使用されるようになっている。通電電流が大きい高出力モータ用の端子等では、コネクタ端子に大電流が流れるので、端子部での発熱量が大きくなる。また、電流容量に合わせて端子も大きくなるため、挿入力が大きくなり、挿入時の端子表面へのダメージも大きくなる。メンテナンスによる端子の挿抜回数も多く、この種の大電流用コネクタ端子においては、耐熱性と耐摩耗性が求められる。
【０００３】
従来、自動車の電気部品等を接続するコネクタ端子としては、一般に、銅又は銅合金などの母材の表面にスズめっきなどのめっきが施されたものが用いられていた。しかし、従来のスズめっき端子は、このような大電流で使用される場合には、耐熱性が不十分である。そこで、大電流が使用されるコネクタ端子として、スズめっき端子の代わりに銀めっき端子が用いられる。銀は電気抵抗値が低く、通電時の温度上昇が低く抑えられるとともに、高い融点を有し、高い耐熱性が得られる。また、銀めっきは、耐腐食性も非常に高い。
【０００４】
しかし、銀めっき層の中を銅粒子が拡散しやすいため、銅又は銅合金よりなる端子母材表面に銀めっきが施された場合には、銅成分が銀めっき表面に達し、酸化された銅成分が抵抗の増大を引き起こすという問題がある。また、銀は再結晶によって結晶粒が粗大化しやすい性質があり、銀めっきを施した端子を高温環境下で使用すると、結晶粒の成長による硬度の低下が起こる。これにより、端子の挿入力の増大、摩擦係数の上昇という問題が発生する。
【０００５】
そこで、特許文献１では、硬度と耐熱性の両立を目的として、銅又は銅合金部材の表面にニッケル下地めっきが施され、その上にアンチモン濃度が制限された軟質銀層又は銀合金層が形成され、さらにその上に最表層としてアンチモンを含む硬質銀合金層が形成された銅又は銅合金部材が開示される。
【０００６】
一方、銀とスズの合金を形成し、耐熱性の向上及び摩擦係数の低減に寄与させる試みも報告されている。特許文献２においては、銅系基板の上にＮｉ系下地層を形成し、Ｓｎ−Ａｇ被覆層を形成した上にＣｕ−Ｓｎ金属間化合物層を形成した導電部材が開示される。
【０００７】
また、目的は端子の耐熱性の向上や摩擦係数の低減とは異なるものの、銀−スズ合金層を含んだめっき構造及びその製造方法としては複数のものが公知である。たとえば、特許文献３には、Ｃｕ又はＣｕ合金からなる基材の表面に、電気めっき法によってＳｎ層を形成した後に、このＳｎ層上に、Ａｇのナノ粒子コート層を湿式製膜法によって形成し、加熱することで、Ａｇ３Ｓｎ合金層を形成することが示される。また、特許文献４には、Ｓｎ薄膜の上にＡｇ薄膜を形成し、Ａｇ−Ｓｎ金属間化合物を形成することが記載されている。ここで、最表面は、Ａｇ−Ｓｎ金属間化合物となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−７９２５０号公報
【特許文献２】特許第４３７２８３５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３８４５２号公報
【特許文献４】特開２００８−５０６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記各特許文献に示されためっき層構造では、摩擦係数の低減による耐摩耗性と、高温放置時の抵抗上昇の抑制による耐熱性とが、大電流用端子として十分に高い水準においては両立されない。
【００１０】
特許文献１においては、主なめっき層が軟質銀層であり、上に硬質銀層が形成されたとしても、十分な耐摩耗性が得られない。特許文献２〜４の構造についても、最表層にＡｇ−Ｓｎ合金が形成されている状態であり、この合金の耐摩耗性はそれほど高くない。
【００１１】
また、特許文献１のめっき層においては、長時間加熱環境下にさらされることによって、銀めっき層の中を銅原子が拡散し、それがめっき層の最表面で酸化されることで、表面抵抗値が上昇する。Ｎｉ下地めっきが形成されていても、母材からの銅原子の拡散を阻止するのには不十分である。さらに、硬質銀層に含まれるアンチモン原子も最表面に拡散し、酸化して表面抵抗値を上昇させる。一方、特許文献２〜４においては、最表面にＡｇ−Ｓｎ合金が形成されることにより、加熱環境下に晒されると、不可避的に最表面にスズ酸化物が生成し、これが高抵抗の原因となる。このように、いずれの場合にも、十分な耐熱性つまり、高温放置による抵抗上昇の抑制が達成されない。
【００１２】
さらに、引用文献１の構成においては、加熱環境での放置によって硬質銀めっきが軟化するので、高温放置による軟化の防止という意味での耐熱性も得られない。
【００１３】
加えて、引用文献１〜４の方法のいずれにおいても、特殊な製膜法を含んでめっき層が製造されるため、製造コストが高くなってしまう。
【００１４】
本発明が解決しようとする課題は、大電流を印加することができ、低い摩擦係数と、高い耐熱性とが両立されためっき部材及びコネクタ用めっき端子を低コストで製造できる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明にかかるめっき部材の製造方法は、銅又は銅合金よりなる母材の表面に接触させてニッケル下地めっき層を形成し、最下層および最表層を銀めっき層としてスズめっき層と銀めっき層とを交互に積層した積層構造を前記ニッケル下地めっき層に接触させて形成した後に、加熱を行い、前記母材の表面を被覆する銀−スズ合金層と、前記銀−スズ合金層を被覆し、最表面に露出する銀被覆層とを形成することを要旨とする。
【００１６】
ここで、前記積層構造は、最下層の銀めっき層と、中間層のスズめっき層と、最表層の銀めっき層の３層よりなるものであると良い。
【００１７】
この場合、前記最表層の銀めっき層は、前記最下層の銀めっき層よりも厚いものであるとさらに良い。
【００１８】
また、前記最表層の銀めっき層は、前記中間層のスズめっき層よりも厚いものであると良い。
【００１９】
さらに、前記最下層の銀めっき層の厚さは０．５〜１５μｍの範囲内にあり、前記中間層のスズめっき層の厚さは０．５〜１５μｍの範囲内にあり、前記最表層の銀めっき層の厚さは１〜３０μｍの範囲内にあると好適である。
【００２０】
そして、前記スズめっき層と前記銀めっき層よりなる積層構造の加熱を、１８０℃以上かつスズの融点以下の温度で行うものであると良い。
【００２１】
本発明にかかるコネクタ用めっき端子の製造方法は、銅又は銅合金よりなる母材の表面に接触させてニッケル下地めっき層を形成し、最下層および最表層を銀めっき層としてスズめっき層と銀めっき層とを交互に積層した積層構造を前記ニッケル下地めっき層に接触させて形成した後に、加熱を行い、前記母材の表面を被覆する銀−スズ合金層と、前記銀−スズ合金層を被覆し、最表面に露出する銀被覆層とを形成することを要旨とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかるめっき部材の製造方法によると、銀めっき層とスズめっき層を交互に積層し、加熱するという簡便な工程のみで、銀−スズ合金層と、最表面の銀被覆層とを同時に形成することができる。この工程は、合金めっきやナノ粒子層の形成のような特殊な工程を必要とせず、汎用的な銀めっき形成法及びスズめっき形成法をそのまま組み合わせて適用することが可能であるうえ、連続めっきラインを使用して実行することが可能であるので、めっき部材の製造コストが低減される。製造されためっき部材においては、硬い銀−スズ合金層の上に軟らかい銀被覆層が形成されるので、めっき層全体が銀よりなる場合及び最表面に銀−スズ合金が露出している場合よりも、めっき表面での摩擦係数が低く抑えられる。また、加熱環境下に晒された場合にも、表面に銀−スズ合金層が露出されていないために、最表面にスズ酸化物が形成されない。さらに、銀−スズ合金層が母材の銅原子の最表面への拡散を抑制するので、表面に銅酸化物が形成されることも抑制される。加熱環境下でもこれらの酸化物がめっき最表面に形成されないことにより、接触抵抗値の上昇が抑制される。また、銀−スズ合金層が硬いので、初期の状態で硬いめっき材が得られるうえ、加熱環境下での放置を経ても、軟化が起こりにくい。このように、本発明の製造方法によって製造されるめっき部材は、低い摩擦係数と、接触抵抗値の上昇の抑制と軟化の抑制の両方の意味における耐熱性とを同時に備える。
【００２３】
また、母材に接触させてニッケル下地めっき層を形成し、スズめっき層と銀めっき層よりなる積層構造のうちの最下層を銀めっき層としてニッケル下地めっき層に接触させて形成することにより、ニッケル下地層と銀−スズ合金層との間に高い密着性が得られる。
【００２４】
さらに、スズめっき層と銀めっき層よりなる積層構造が、最下層の銀めっき層と、中間層のスズめっき層と、最表層の銀めっき層の３層よりなるものであると、層数が最低限に抑制されているので、めっき部材の製造コストが一層低減される。
【００２５】
この場合、最表層の銀めっき層が、最下層の銀めっき層よりも厚いものであると、加熱後に、スズと合金化されない銀被覆層が最表面に高い確度で形成される。
【００２６】
また、最表層の銀めっき層が、中間層のスズめっき層よりも厚いものであると、最表層の銀めっき層の全体が加熱時にスズとの合金化に費やされず、最表層に銀被覆層が確実に形成される。
【００２７】
さらに、最下層の銀めっき層の厚さが０．５〜１５μｍの範囲内にあり、中間層のスズめっき層の厚さが０．５〜１５μｍの範囲内にあり、最表層の銀めっき層の厚さが１〜３０μｍの範囲内にあると、加熱時に銀−スズ合金層の形成が効果的に進行し、未反応のスズが残存しにくい。同時に、表面に未反応の銀被覆層が残され易い。
【００２８】
そして、スズめっき層と銀めっき層よりなる積層構造の加熱を、１８０℃以上かつスズの融点以下の温度で行う場合には、銀−スズ合金層の形成がゆっくりと進行するので、面内で高い均一性を有する銀−スズ合金層及び銀被覆層を形成することができ、さらに、これらの層界面及び銀被覆層の表面を平坦に形成することができる。これにより、摩擦係数や硬度、接触抵抗、耐熱性に関して、単一のめっき部材の中での空間分布や、独立に形成された複数のめっき部材の間でのばらつきが小さい、良質な被覆層を有するめっき部材を形成することができる。
【００２９】
本発明にかかるコネクタ用めっき端子の製造方法によると、簡便かつ低コストの工程のみで、銀−スズ合金層と、最表面の銀被覆層とを同時に形成するができる。製造されたコネクタ用めっき端子は、摩擦係数の低減と耐熱性の向上が両立されためっき部材よりなるので、挿抜性及び耐摩耗性に優れるとともに、大電流印加時のような加熱環境で使用された場合にも、低い表面抵抗と高い硬度が維持される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】銀−スズ合金層と銀被覆層を有するめっき部材の製造方法を示す模式図であり、（ａ）及び（ｃ）は製造工程で加熱を行う前の状態を示し、（ｂ）及び（ｄ）はそれぞれ（ａ）及び（ｃ）の加熱後に得られためっき部材を示している。
【図２】上記めっき部材の製造方法において、銀めっき層とスズめっき層の膜厚を決定する方法を示す模式図である。
【図３】実施例１にかかるめっき部材の断面の集束イオンビーム−走査イオン顕微鏡（ＦＩＢ−ＳＩＭ）像であり、（ａ）は加熱を行う前の状態、（ｂ）及び（ｃ）は加熱後の状態である。（ｂ）は低倍率像であり、（ｃ）は高倍率像である。
【図４】（ａ）実施例２及び（ｂ）実施例３にかかるめっき部材の断面のＦＩＢ−ＳＩＭ像である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３２】
（めっき部材およびコネクタ用めっき端子）
まず、本発明にかかる製造方法によって製造されるめっき部材およびコネクタ用めっき端子について説明する。本発明にかかるめっき部材の製造方法によって製造されるめっき部材は、図１の（ｂ）及び（ｄ）に示すように、銅又は銅合金からなる母材１の表面が、銀−スズ合金層４により被覆され、さらにその表面が銀被覆層５により被覆されたものである。
【００３３】
コネクタ用めっき端子は、上記めっき部材を使用して形成され、少なくとも電気的接触が形成される箇所に上記めっき部材を有する。端子の形状としては、種々の公知の端子形状を適用することができる。上記めっき部材が、高い耐熱性、挿抜性を有することから、コネクタ用めっき端子は、大電流用端子として形成される場合が好適である。
【００３４】
めっき部材を構成する母材１は、めっき部材の基板となるものであり、銅又は銅合金から形成されている。さらに、母材表面には、ニッケル又はニッケル合金よりなる下地めっきが形成されているとよい。ニッケル又はニッケル合金よりなる下地めっきの存在により、母材からめっき層への銅原子の拡散が、強固に防止されるからである。ニッケル下地めっきの厚さは、必要十分な銅原子拡散防止能力を付与するという意味で、０．５〜１μｍの範囲にあることが望ましい。又は、特に母材１が銅合金よりなる場合に、母材１の表面に銅よりなる下地めっきが形成されていると、母材１とめっき層との密着性が増す。
【００３５】
母材の上には、銀−スズ合金層４が形成されている。後述するように、この銀−スズ合金層４は、銀めっき層とスズめっき層の積層構造の加熱による合金化反応で形成しうる。銀−スズ合金層は、Ａｇ４Ｓｎの組成を有する相を主相としている。
【００３６】
銀−スズ合金層４の表面には、銀被覆層５が形成され、銀被覆層５はめっき部材の最表面に露出している。銀被覆層５は、銀を主成分とする層であり、軟質銀としての性質を有する。一般に、ビッカース硬さが１００あるいは１５０未満の銀めっき層が軟質銀めっき層と称される。なお、本明細書中においては、上記のような完成品のめっき部材において、銀−スズ合金層の表面を被覆している銀を主成分とする層を、「銀被覆層」と称し、加熱を経てそのようなめっき部材を形成する銀／スズの積層構造に含まれる、銀よりなる層を「銀めっき層」と称して区別するものとする。
【００３７】
このように、母材表面に銀−スズ合金層４が形成され、その表面が、軟質銀よりなる銀被覆層５によって被覆されることで、めっき層が軟質銀のみよりなる場合や、軟質銀めっきの上に硬質銀めっきが形成される場合よりも、表面の摩擦係数が低減される。一般に、硬いめっき層の上に軟らかいめっき層が形成される場合に、摩擦係数が低減されることが知られており、硬い銀−スズ合金層４の上に軟質銀層５が形成されることにより、低い摩擦係数が得られるものと考えられる。
【００３８】
また、銀−スズ合金層４が非常に硬い性質を有するため、めっき部材全体としても、高い硬度が得られる。
【００３９】
さらに、上記のような、銀−スズ合金層４が銀被覆層５によって被覆されためっき層を有するめっき部材においては、めっき層全体が銀めっきのみによって形成される場合や、銀−スズめっきのみによって形成される場合と比べて、加熱環境下で放置した場合の接触抵抗値の上昇が低く抑えられる。これは、一つには、銀−スズ合金層４の存在によって母材１からの銅原子の拡散とそれに伴うめっき部材表面での銅酸化物の形成が抑制されることによると考えられる。加えて、銀−スズ合金層４が最表面に露出しないことによってめっき部材表面にスズ酸化物が形成されないという要因も、接触抵抗値の上昇の抑制に寄与していると考えられる。また、めっき層が硬い銀−スズ合金層４を有していることにより、銀被覆層５が加熱によって軟化したとしても、めっき層全体としては加熱による軟化が起こらない。このように、本めっき部材は、高い耐熱性を有する。
【００４０】
ここで、銀被覆層５は、銀−スズ合金層４よりも薄く形成されていることが望ましい。銀被覆層５が銀−スズ合金層４よりも厚いと、上記のように硬い銀−スズ合金層の上に軟らかい銀被覆層５が形成されていることによる摩擦係数の低減の効果、及び銀−スズ合金層４の存在による高温放置後における軟化防止の効果が十分に発揮されないからである。
【００４１】
さらに、銀−スズ合金層４の厚さが１〜４５μｍの範囲内にあり、銀被覆層５の厚さが０．５〜１５μｍの範囲内にある場合が好適である。より好ましくは、銀−スズ合金層４の厚さが１〜９μｍの範囲内にあり、銀被覆層５の厚さが０．５〜３μｍの範囲内にあればよい。摩擦係数の低減の効果は、銀−スズ合金層４と銀被覆層５の厚さのバランスによって実現されるものであり、いずれかが極端に厚すぎたりあるいは薄すぎたりする場合には、摩擦係数が十分に低減されない。
【００４２】
それに加えて、銀−スズ合金層４が薄すぎると、初期の高硬度、高温放置後の軟化防止、及び抵抗上昇の抑制の効果がいずれも十分に発揮されない。一方で銀−スズ合金層４が厚すぎると、均一な組成の銀−スズ合金層を形成することが困難になる。
【００４３】
また、銀被覆層５が薄すぎると、スズ酸化物をめっき層表面に形成させないことによる高温放置後における表面抵抗値上昇の抑制の効果も小さくなる。一方で、銀被覆層５が厚すぎると、高温放置によってめっき層全体としての軟化が発生する。
【００４４】
銀−スズ合金層４と銀被覆層５の合計の厚さは、０．４〜６０μｍの範囲にあることが望ましい。さらに、大電流用端子としてめっき部材を用いる場合には、５〜３０μｍ程度の範囲にあることが望ましい。
【００４５】
大電流用端子に使用されるめっき部材としては、初期（高温放置前）の摩擦係数が０．５以下であることが望ましく、上記構成を有するめっき部材によれば、０．５以下の摩擦係数が達成される。また、初期のめっき部材の硬さとしては、１０００ｍＮの荷重で測定したビッカース硬さが１５０以上であることが望ましい。
【００４６】
さらに、大電流用端子に使用されるめっき部材としては、１５０℃で１２０時間放置した場合（以下、この条件を「高温放置」と称することがある）の、１０Ｎの負荷において計測した接触抵抗上昇値が、１ｍΩ以下であることが求められる。
【００４７】
（めっき部材の製造方法及びコネクタ用めっき端子の製造方法）
次に、本発明の実施形態にかかるめっき部材の製造方法及びコネクタ用めっき端子の製造方法について説明する。上記のような、銀−スズ合金層と銀被覆層を有するめっき部材の製造方法においては、まず銅、銅合金又はそれらにニッケル下地めっきを施した母材の表面に、銀めっき層とスズめっき層が交互に積層された、複数のめっき層よりなる積層構造を作成する。次に、それを加熱することで、銀−スズ合金層と、銀−スズ合金層を被覆して最表面に露出する銀被覆層とを同時に形成する。上記積層構造においては、最表層がスズめっき層ではなく、銀めっき層とされる。
【００４８】
図１（ａ）及び（ｃ）に、加熱を行う前の積層構造を示し、（ｂ）及び（ｄ）にそれらを加熱することによって得られるめっき部材の構造をそれぞれ示す。（ａ）においては積層構造が３層よりなり、（ｃ）においては積層構造が４層よりなる。
【００４９】
スズと銀は容易に安定な銀−スズ合金層を形成する。積層構造の加熱によって、スズめっき層は、その下層及び／又は上層の銀めっき層と合金化反応を起こし、Ａｇ４Ｓｎ合金を形成する。
【００５０】
最表層の銀めっき層のうち、すぐ下層のスズめっき層と合金化した以外の余剰の銀は、未反応のまま最表層に残り、銀−スズ合金層を被覆する銀被覆層となる。積層構造において、最表層を銀めっき層としなければならないのは、加熱後の最表層に銀被覆層を形成する必要があるからである。
【００５１】
銀めっき層は、軟質銀よりなることが望ましい。上記のように、本製造方法によって製造されるめっき部材においては、摩擦係数の低減を達成するために、最表層に形成される銀被覆層は、軟質銀としての性質を有する場合が好適である。このため、加熱前の積層構造を形成する銀めっき層も、軟質銀よりなることが望ましい。
【００５２】
電気めっきの電流密度等の製膜条件を制御することによって、硬質銀ではなく、軟質銀よりなる銀めっき層を選択的に形成することができる。また、アンチモン、セレン等の元素がめっき液に含まれると、銀めっき層を形成する結晶粒径が小さくなってしまい、銀めっき層の硬度が上昇してしまうので、これらの含有量はできるだけ少ない方がよい。製造されためっき部材において、これらの元素が銀−スズ合金層中や銀被覆層中に含まれると、高温放置によってそれらが最表面に拡散し、酸化物を形成して接触抵抗値を上昇させてしまうという意味においても、積層構造がアンチモン等の元素が含まれない軟質銀めっき層で形成されることが望ましい。
【００５３】
最表層が銀めっき層になっていさえすれば、積層構造を形成する銀めっき層及びスズめっき層の合計の層数は、図１に示した３層及び４層に限定されず、何層でもよい。しかし、層数が多いほど、めっき部材及びめっき端子の製造コストが上昇するので好ましくない。また、めっき層がある所定の厚さを有するめっき部材を製造するのに、スズめっき層及び銀めっき層の層数を多くすると、積層構造を形成する各めっき層の膜厚は小さくなり、それらの膜厚の制御が困難になる。
【００５４】
積層構造のうち、最下層つまり母材と接する層は、銀めっき層であっても、スズめっき層であっても、母材の上に銀−スズ合金層を形成することが可能である。最下層が銀めっき層である場合が図１（ａ）に対応し、最下層がスズめっき層である場合が図１（ｃ）に対応する。
【００５５】
しかし、母材がニッケル下地めっき層を有している場合には、積層構造の最下層をスズめっき層とすると、ニッケル下地めっき層と加熱後に形成された銀−スズ合金層の間に剥離が生じやすい。一方、積層構造の最下層を銀めっき層とすると、ニッケル下地めっき層と加熱後に形成された銀−スズ合金層の間に強固な密着性が得られる。この点において、積層構造の最下層は銀めっき層とする構成が好適である。この観点から、本発明の実施形態にかかるめっき部材の製造方法においては、ニッケル下地めっき層を母材の表面に形成し、積層構造の最下層を銀めっき層としている。
【００５６】
積層構造の層数をなるべく少なくすること、及び最下層を銀めっき層とすることを考えると、母材にニッケル下地めっきが施されている場合の積層構造としては、スズめっき層と銀めっき層の合計の層数が３層であり、最下層が銀めっき層２１、中間層がスズめっき層３１、最表層が銀めっき層２２とされた図１（ａ）のような積層構造が最も適している。
【００５７】
積層構造の最表層の銀めっき層以外の銀めっき層は、加熱時にスズめっき層と完全に反応させて合金化させる必要がある。一方、最表層の銀めっき層は、一部を合金化させずに保ち、銀被覆層を形成させる必要がある。よって、最表層の銀めっき層は、それ以外の銀めっき層（上記３層構造の場合は最下層の銀めっき層２１）よりも厚いものであれば良い。
【００５８】
また、最表層の銀めっき層は、加熱後に銀被覆層を形成する必要があるので、すぐ下のスズめっき層（上記３層構造の場合は中間層のスズめっき層３１）との合金化に全てが費やされてはならない。よって、最表層の銀めっき層は、すぐ下のスズめっき層よりも厚いものであることが好適である。
【００５９】
さらに、積層構造が、上記のように最下層の銀めっき層２１、中間層のスズめっき層３１、最表層の銀めっき層２２から構成される場合には、中間層のスズめっき層３１が、最下層の銀めっき層２１と最表層の銀めっき層２２の両方と合金化反応を起こす。この場合に、加熱後に確実に最表層の銀めっき層２２の一部を未反応の銀被覆層５として残すためには、最表層の銀めっき層２２と最下層の銀めっき層２１の厚さの和が、中間層のスズめっき層３１の厚さの２倍よりも大きいものとすると、さらに好適である。
【００６０】
積層構造を形成するスズめっき層と銀めっき層の厚さが、上記のような関係性を満たしていたとしても、各銀めっき層及びスズめっき層が厚すぎると、各めっき層内部で加熱時に合金化が十分に進行しない可能性がある。また、それらが薄すぎると、膜厚の制御が困難になる。これらの点において、最表層の銀めっき層の厚さは１〜３０μｍ、最表層を除く銀めっき層の厚さは０．５〜１５μｍ、スズめっき層の厚さは０．５〜１５μｍの範囲にあることが好ましい。最表層の銀めっき層の厚さが１〜４μｍ、最表層を除く銀めっき層の厚さが０．５〜３μｍ、スズめっき層の厚さが０．５〜３μｍの範囲にあれば、さらに好ましい。
【００６１】
ここで、積層構造の加熱時に、銀−スズ合金の形成を確実に進行させるために、スズめっき層と銀めっき層の厚さの関係を、さらに詳細に規定する。スズめっき層の厚さを１としたとき、厚さ１．９の銀めっき層が過不足なく反応することを利用する。
【００６２】
図２（ａ）に、３層よりなる積層構造を形成する場合についての膜厚の規定法を例示する。中間層のスズめっき層３１の厚さをａ、積層構造の加熱後に最表層に形成される銀被覆層５の所望される厚さをｂとする。厚さａのスズめっき層３１と過不足なく反応する銀めっき層の厚さは、最表層２２由来の銀と最下層２１由来の銀の合計で１．９ａである。最表層２２と最下層２１の銀が等量ずつ反応すると考えると、最下層の銀めっき層２１の膜厚は、１．９ａ／２＝０．９５ａである。一方、最表層の銀めっき層２２の厚さは、これに所望される銀被覆層５の厚さを加えて、０．９５ａ＋ｂとなる。積層構造全体としての厚さは、０．９５ａ＋ａ＋（０．９５ａ＋ｂ）＝２．９ａ＋ｂとなる。
【００６３】
例えば、積層構造のスズめっき層３１の厚さａ＝２．０μｍ、所望される銀被覆層５の厚さｂ＝２．０μｍとすると、３層構造の積層構造における各層の厚さは、最下層の銀めっき層２１が１．９μｍ、中間層のスズめっき層３１が２．０μｍ、最表層の銀めっき層２２が３．９μｍとなる。これを加熱すると、厚さ５．５μｍの銀−スズ合金層４の上に厚さ２μｍの銀被覆層５が形成された状態となる。
【００６４】
スズめっき層の厚さａとしては、０．１〜２０μｍの範囲にあることが好ましい。銀被覆層の厚さｂとしては０．１〜５μｍの範囲にあることが好ましい。さらに、大電流用端子に用いるめっき部材としては、ａが５〜３０μｍの範囲にあり、ｂが０．５〜１μｍの範囲にあることが好ましい。
【００６５】
なお、記載は省略するが、積層構造が４層以上よりなる場合にも、同様の考え方を適用して、各銀めっき層およびスズめっき層の厚さを規定することができる。
【００６６】
積層構造は、連続めっきラインを使用して連続的に形成すれば、簡便かつ安価に作成することができる。これを加熱するだけで、銀−スズ合金層と銀被覆層が形成されるので、製造プロセス全体として、非常に簡便に上記のような銀−スズ合金層と銀被覆層を有するめっき部材を形成することができる。
【００６７】
スズめっき層と銀めっき層よりなる積層構造を加熱して銀−スズ合金層と銀被覆層を形成する際の加熱温度は１８０℃から３００℃程度とすることが好ましい。そして、選択した加熱温度において合金化反応が十分に進行するように、加熱時間を適宜設定すればよい。
【００６８】
加熱温度は、特に１８０℃以上かつスズの融点（２３２℃）以下とすることが好ましい。スズの融点より低い温度では、合金化反応がスズめっき層と銀めっき層が接する界面からゆっくりと進行するため、めっき層面内で場所によって合金化の速度の差が生じにくく、組成及び厚さに関して面内の均一性が高い銀−スズ合金層が形成されるからである。また、銀−スズ合金層とスズ被覆層の界面も平滑に形成される。さらに、これらの結果として、銀被覆層も均一な厚さを有して形成され、最表面の平滑性も高くなる。
【００６９】
合金化がゆっくりと進行しすぎると、スズ層全体を合金化させるのに長い時間がかかってしまい、生産性に優れない。よって、より好ましい加熱温度は、２００℃以上かつスズの融点以下である。２００℃で加熱を行う場合の加熱時間としては、３０分〜１時間を例示することができる。
【００７０】
スズの融点以上の温度で加熱を行う場合には、スズが銀めっき層中に高速で拡散し、合金を形成するため、めっき層の面内で、局所的に早く加熱され、スズが溶融する箇所が存在すると、その箇所で急速に合金化反応が進行することになり、銀−スズ合金が均一な組成と厚さを有して形成され難くなる。すると、めっき部材の面内で、銀−スズ合金が厚く形成された場所や薄くしか形成されていない場所、合金化しない純スズが残った場所、銀被覆層が厚い箇所や薄い箇所など、組成と構造に不均一性が生じやすい。その結果、摩擦係数や硬度、接触抵抗、耐熱性等の物性に、めっき部材面内で空間的な分布が生じてしまう。複数のめっき部材を形成する場合には、めっき部材ごとのこれらの物性のばらつきも大きくなってしまう。さらには、溶融したスズは容易に最表面にも拡散するので、最表面に銀−スズ合金及び／又はスズが露出してしまうことにもなり、表面の接触抵抗の上昇にもつながる。よって、スズの融点以上の温度で加熱を行う場合に、これらの事態を回避し、良質な銀−スズ合金層と銀被覆層の積層構造を形成するためには、加熱方法や加熱時間など、加熱の際のパラメータを精度よく、そして高い再現性をもって制御することが必要となる。以上の理由から、合金形成のための加熱はスズの融点以下で行うことが好ましい。
【００７１】
ただし、加熱方法や加熱時間を制御することで、上記のような事態が発生するのを回避すれば、スズの融点以上で合金形成を行ってめっき部材を形成することも可能である。例えば、２９０℃で１分間という加熱条件を示すことができる。
【００７２】
本発明にかかるコネクタ用めっき端子の製造方法としては、上記方法で製造しためっき部材を加工して端子形状を形成することも、端子形状に加工した母材を先に作成し、そこに上記方法によって端子表面の少なくとも一部にめっき層を形成することも可能である。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００７４】
［実施例１］
清浄な銅基板の表面に、厚さ０．５μｍのニッケル下地めっきを形成した。この表面に、目標値で厚さ１μｍの軟質銀めっき層を形成した。その上に、目標値で厚さ１μｍのスズめっき層を形成し、さらにその上に厚さ２μｍの軟質銀めっき層を形成した。この材料を大気中において２００℃で６０分間加熱した。これを実施例１にかかるめっき部材とした。軟質銀めっき層及びスズめっき層の具体的な形成条件は以下のとおりであった。
【００７５】
＜銀めっき層＞
・Ａｇ濃度４５ｇ/Ｌのめっき浴を使用
・操作温度：３０℃
・電流密度：５ＡＳＤ（２．５μｍ/分）
・めっき時間： ２０〜３０秒（めっき層の厚さ：１μｍ）、４０〜６０秒（めっき層の厚さ：２μｍ）
【００７６】
＜スズめっき層＞
・Ｓｎ濃度６０ｇ/Ｌのめっき浴を使用
・添加剤：４０ｍＬ/Ｌ
・操作温度：４０℃
・電流密度：５ＡＳＤ（２．５μｍ/分）
・めっき時間：２０〜３０秒（めっき層の厚さ：１μｍ）
【００７７】
［実施例２］
実施例１と同様に、ニッケルめっきを施した銅基板の表面に目標値で厚さ１μｍの軟質銀めっき層、厚さ１μｍのスズめっき層、厚さ２μｍの軟質銀めっき層をこの順に積層しためっき部材を、２９０℃で１分間加熱した。
［実施例３］
ニッケルめっきを施した銅基板の表面に厚さ１．５μｍの軟質銀めっき層、厚さ１．０μｍのスズめっき層、厚さ２．５μｍの軟質銀めっき層をこの順に積層しためっき部材を、２９０℃で１分間加熱した。
【００７８】
［比較例１］
実施例１と同様のニッケル下地めっきを形成した銅基板に、厚さ８μｍの軟質銀めっき層を形成し、比較例１にかかるめっき部材とした。
【００７９】
［比較例２］
実施例１と同様のニッケル下地めっきを形成した銅基板に、厚さ８μｍの銀−スズ合金層を形成し、比較例２にかかるめっき部材とした。銀−スズ合金層は、銀−スズ合金めっき液（大和化成社製、商品名「ダイシンスター」）を使用して形成した。Ａｇ濃度は３５ｇ／Ｌとし、温度２５℃、電流密度１〜２ＡＳＤ（０．３μｍ／分）の条件で、３０分程度めっきを行った。
［比較例３］
実施例１と同様のニッケル下地めっきを形成した銅基板に、厚さ８μｍの硬質銀めっき層を作成し、比較例１にかかるめっき部材とした。
【００８０】
［試験方法］
（層構造の評価）
実施例１〜３のめっき部材において、加熱前及び加熱後の層構造を評価するため、集束イオンビーム−走査イオン顕微鏡（ＦＩＢ−ＳＩＭ）を用いて、加熱前及び加熱後の実施例にかかるめっき部材の断面の観察を行った。
【００８１】
（加熱後のめっき部材の化学組成）
実施例１〜３にかかるめっき部材の加熱後における構成層の化学組成を調べるため、微小領域に対するオージェ電子分光（ＡＥＳ）測定を行い、めっき層中における元素の存在量比を見積もった。
【００８２】
（銀被覆層における微結晶の粒径の評価）
実施例１及び比較例１にかかるめっき部材の銀めっき層について、硬さの指標として、銀微結晶の平均粒径を見積もった。見積もりは、得られたＦＩＢ−ＳＩＭ像を解析することによって行った。
【００８３】
（摩擦係数の評価）
実施例１及び各比較例のめっき部材について、動摩擦係数を評価した。つまり、平板型のめっき部材と半径３ｍｍのエンボス形のめっき部材を鉛直方向に接触させて保持し、ピエゾアクチュエータを用いて鉛直方向に５Ｎの荷重を印加しながら、１０ｍｍ／ｍｉｎ．の速度でエンボス型のメッキ部材を水平方向に引張り、ロードセルを使用して接点部に働く摩擦力を測定した。摩擦力を荷重で割った値を摩擦係数とした。
【００８４】
（荷重−抵抗特性の評価）
加熱環境下での端子の使用に伴う接触抵抗の上昇の程度を見積もるため、荷重−抵抗特性の評価を行った。実施例１及び各比較例にかかるめっき部材について、接触抵抗を四端子法によって測定した。この際、開放電圧を２０ｍＶ、通電電流を１０ｍＡ、荷重印加速度を０．１ｍｍ／ｍｉｎ．とし、０〜４０Ｎの荷重を往復で印加した。また、電極として、板状のめっき部材と半径３ｍｍのエンボス形のめっき部材を使用した。この荷重−抵抗特性の評価を、作成直後のめっき部材に対して行った。次いで、めっき部材を大気中１５０℃で１２０時間放置し（以下、この条件を「高温放置」と称する場合がある）、放置後のめっき部材に対しても室温に放冷後、同様に荷重−抵抗特性の評価を行った。さらに、荷重１０Ｎにおける接触抵抗値について、初期（高温放置前）から高温放置後に上昇した値を、抵抗上昇値とした。比較例１〜３のめっき部材についても、同様の測定を行った。ここで、１０Ｎという荷重は、一般的な大電流用端子において接点部に及ぼされる荷重を近似した値である。
【００８５】
（高温放置前後の硬さの評価）
本発明にかかる製造方法で製造しためっき部材の硬さが、初期値としてどの程度であり、高温放置によってどのように変化するのかを調べるための測定を行った。実施例１にかかるめっき部材について、大気中１５０℃で１２０時間放置する前と後の硬さを、ビッカース硬さ計を用いて測定した。比較例１〜３のめっき部材についても、同様の測定を行った。
【００８６】
［試験結果及び考察］
（加熱前のめっき部材の層構造の評価）
図３（ａ）に、実施例１にかかるめっき部材の加熱前の断面のＦＩＢ−ＳＩＭ像を示す。めっき層が、下から１．９μｍ、１．９μｍ、２．９μｍの厚さを有する３層よりなっている。それぞれ、銀めっき層、スズめっき層、銀めっき層に対応するものであり、加熱前においては、合金化等が進行せず、作成した積層構造が維持されている。これらの層の厚さは、上記で過不足なく合金化反応が進行するスズめっき層と銀めっき層の厚さの比に基づいて導出した理想的な各層の厚さの関係にほぼ合致するものである。
【００８７】
実施例２のめっき部材についても、加熱前のめっき部材を実施例１と同様に形成しており、同様の積層構造が観察された。また、実施例３のめっき部材については下から厚さ１．５μｍの銀めっき層、厚さ１．０μｍのスズめっき層、厚さ２．５μｍの銀めっき層が合金化せずに積層されているのが確認された。これは、過不足なく合金化反応が進行するスズめっき層と銀めっき層の厚さの比に比べて、スズめっき層が薄い状態に当たる。
【００８８】
（加熱後のめっき部材の層構造の評価及び化学組成）
加熱した後の実施例１にかかるめっき部材について、断面のＦＩＢ−ＳＩＭ像を図３（ｂ）に示す。断面の層構造の構成は、加熱前と比べて大きく変化している。下から、厚さ１．１μｍ、３．４μｍ、１．９μｍの層が形成されている。後に示す化学組成の分析結果と合わせて、中層に位置して最も大きな割合を占める厚さ３．４μｍの層は、銀−スズ合金層である。最表面の厚さ１．９μｍの層は、銀よりなる銀被覆層である。銀−スズ合金層と銀被覆層の間には、明確な界面が形成されている。また、最下層の１．１μｍの層は、化学組成分析の結果によると、ニッケル−スズ合金よりなる。ニッケル−スズ合金層と、銀−スズ合金層の間にも、明確な界面が形成されている。界面においてニッケル−スズ合金層と銀−スズ合金層は強固に密着している。
【００８９】
図３（ｂ）において銀−スズ合金層であると考える箇所について、ＡＥＳ測定を行ったところ、少量の不純物由来のピークを除いては、Ａｇのピークと、Ｓｎのピークのみが観測された。銀とスズのピーク強度をオージェ電子放出断面積で規格化することによって、全存在元素中に占めるこれらの元素の存在量を算出したところ、銀が７９．７％、スズが２０．３％となった。つまり、Ａｇ：Ｓｎ＝４：１となった。これより、銀−スズ合金層が、Ａｇ４Ｓｎの組成を有する銀−スズ合金よりなることが明らかになった。
【００９０】
銀−スズ合金として一般に知られている組成は、Ａｇ３Ｓｎであるが、実施例１のめっき部材について観測されたＡｇ４Ｓｎの組成を有する合金も、Ｘ線回折データベースには報告されており、銀めっき層とスズめっき層の積層構造の加熱により、安定な銀−スズ合金層が形成されていると考えられる。
【００９１】
一方、最上層についても、ＡＥＳ測定を行ったところ、Ａｇのピークのみが観測され、最上層が銀よりなる被覆層であることが分かった。さらに、最下層についても、ＡＥＳ測定を行ったところ、この層において銀−ニッケル層が形成されていることが明らかになった。
【００９２】
次に、加熱した後の実施例２及び実施例３にかかるめっき部材の断面のＦＩＢ−ＳＩＭ像を図４（ａ）及び（ｂ）に示す。実施例２のめっき部材については、実施例１のめっき部材と異なり、平坦な層界面を有する積層構造が形成されていない。組成分析の結果と併せて、各層の構成を示すと、ニッケル下地層の上に厚さ１．１μｍのニッケル−スズ合金（Ｎｉ３Ｓｎ２）層が形成され、その上に、約２μｍの厚さを有するスズ層が形成されている。このスズ層の中に、別の物質よりなる粒径０．５〜２μｍ程度の粒状のドメインが見られるが、これは、銀−スズ合金よりなるものである。このスズと銀−スズ合金が混在する層の上には、平均の厚さが１．９μｍである銀被覆層が形成されている。
【００９３】
図４（ｂ）の実施例３のめっき部材については、ニッケル下地層の上に、厚さ１．５μｍの銀層、厚さ２．７μｍの銀−スズ合金（Ａｇ４Ｓｎ）層、厚さ２．４μｍの銀層が順に形成されている。各層の界面は、比較的平坦であり、各層の厚みの均一性も高い。
【００９４】
実施例１と実施例２とでは、加熱前のスズめっき層と銀めっき層の積層構造の構成は同じであり、加熱時間と加熱温度において異なる。実施例１においては、スズの融点以下の温度でゆっくりと合金化反応を進めたため、面内で均一な構成を有し、また層界面が平滑に形成されている。一方、実施例２においては、スズの融点以上の温度で合金化反応を急激に進めたため、均一な銀−スズ合金が形成されておらず、スズよりなる部分と銀−スズ合金よりなる部分が混在した状態になっている。加えて、銀被覆層の厚みも均一でなく、各層の界面及び銀被覆層の最表面も平滑でない。
【００９５】
このように、実施例２においては、合金化しないスズよりなる部分が形成されたが、このような状態を回避するため、実施例２に比べて加熱前のスズめっき層に対する銀めっき層の割合を大きくし、実施例２と同じ加熱温度、加熱時間を適用したものが実施例３である。すると、銀の割合が大きいことで、厚さの均一な銀−スズ合金層が形成されるようになってはいるものの、余剰の銀がニッケル下地層と銀−スズ合金層の界面に残っている。
【００９６】
以上の実施例１〜３の相互の比較より、空間的に均一で、銀被覆層との間に平滑な界面を有する銀−スズ合金層を形成し、かつ過不足なく合金化を進めるためには、銀めっき層とスズめっき層の積層構造をスズの融点以下の温度で長時間かけて加熱する方が好ましいことが分かった。
【００９７】
（銀被覆層における微結晶の粒径の評価）
図３（ｃ）は、実施例１のめっき部材について、加熱後に得られた銀被覆層の中の箇所を拡大観察したＦＩＢ−ＳＩＭ像である。これを見ると、銀被覆層が、粗大な結晶粒の集合体よりなっていることが分かる。
【００９８】
さらに、図５（ｂ）像をもとに、微結晶の粒径を定量的に評価した。つまり、画像中に引いたある長さの直線が横切る微結晶を計数し、直線の長さを微結晶の数で割ることで微結晶の平均粒径を算出した。その結果、銀微結晶の平均粒径は、１．６７μｍとなった。
【００９９】
銀微結晶の粒径と硬さの間には強い相関がある。めっき層を構成する銀微結晶の粒径が大きくなるほど、そのめっき層は軟らかくなる。そこで、上記の実施例１にかかるめっき部材における結晶粒径と比較するため、比較例１にかかる軟質銀めっき層の断面についても、同様にして銀微粒子の平均粒径を見積もると、銀微結晶の平均粒径は、０．８９μｍとなった。実施例１における１．６７μｍという銀微結晶の粒径は、この軟質銀めっき層の銀微結晶の粒径よりも大きいものであるので、実施例１のめっき部材において、銀被覆層は、軟質銀よりなると結論される。
【０１００】
（摩擦係数の評価）
表１に、実施例１及び各比較例のめっき部材について、摩擦係数の測定結果を示す。
【０１０１】
【表１】
0005464297.tif 000002
【０１０２】
実施例１のめっき部材については、約０．５の摩擦係数が観測された。一方、比較例１の軟質銀よりなるめっき部材については、０．９もの摩擦係数が観測されている。つまり、ニッケル下地めっきの上に軟質銀めっき層のみが形成された場合よりも、銀−スズ合金層が形成された上に軟質銀めっき層が形成されためっき部材において、摩擦係数が小さくなっている。
【０１０３】
比較例２にかかる銀−スズ合金が最表面に形成されためっき材部材及び比較例３にかかる硬質銀めっき層のみが形成されためっき部材についても、同様に摩擦係数測定を行った。銀−スズ合金が最表面に形成されためっき材部材の摩擦係数は０．３、硬質銀めっき層のみが形成されためっき部材の摩擦係数も０．３となった。実施例１にかかるめっき部材の摩擦係数は、これらよりは大きくなっているが、大電流用端子を構成するめっき部材に求められる０．５以下という摩擦係数の基準は満たしている。
【０１０４】
（荷重−抵抗特性の評価）
表２に、実施例１及び最表面に銀−スズ合金が露出した比較例２にかかるめっき部材の高温放置前後の荷重１０Ｎで測定した接触抵抗値と、その上昇値を示す。
【０１０５】
【表２】
0005464297.tif 000003
【０１０６】
高温放置前後を通じて、実施例１のめっき部材の接触抵抗値は、比較例２のめっき部材の接触抵抗値よりも小さくなっている。特に、高温放置後においては、比較例２において測定限界を超えて接触抵抗値が大きくなっているのに対し、実施例１では、小さな値に留まっている。
【０１０７】
高温放置後の抵抗上昇値は、実施例１の場合で０．５ｍΩ以下であるのに対し、比較例２の場合で、８ｍΩ以上となっている。つまり、銀−スズ合金めっき層が銀被覆層に覆われていることで、高温放置による接触抵抗の上昇が１０分の１以下にまで抑制されている。これは、銀−スズ合金層を構成するスズが最表面において酸化され、抵抗値を上昇させることが、銀被覆層の存在によって防止されているためであると解される。
【０１０８】
比較例１にかかる軟質銀めっき層のみが形成されためっき部材、比較例３にかかる硬質銀めっき層のみが形成されためっき部材についても、同様に高温放置による接触抵抗の上昇値を評価した。その結果、１０Ｎの負荷で計測した抵抗上昇値は、軟質銀めっき層のみが形成されためっき部材については０ｍΩ（検出限界以下）、硬質銀めっき層のみが形成されためっき部材については１０ｍΩ以上となった。硬質銀めっき層においては、アンチモンが添加されており、母材の銅やアンチモンが高温放置時に最表面に拡散し、酸化されることで抵抗上昇が大きくなると考えられる。軟質銀めっき層においては、本発明の実施例の場合と同様に、そのような酸化物の形成は起こらない。
【０１０９】
（高温放置前後の硬さの評価）
高温放置の前後で測定した実施例１のめっき部材についてのビッカース硬さを測定した。１０００ｍＮの試験荷重において、初期（高温放置前）のめっき部材では、ビッカース硬さが１５５Ｈｖであった。
【０１１０】
一方、高温放置後のビッカース硬さは、１９０Ｈｖであった。つまり、高温放置によって初期と比べて、ビッカース硬度が上昇している。この結果より、本発明にかかる製造方法によって製造されためっき部材は、高温放置によって軟化を起こさないことが明らかになった。むしろ硬化しているのは、一部未反応のまま残ったスズと銀の合金化が高温放置によって進行するためであると考えられる。
【０１１１】
（まとめ）
銀めっき層とスズめっき層を最表層を銀めっき層として交互に積層し、加熱することで、銀−スズ合金層と銀被覆層を有するめっき部材が形成されることが明らかになった。
【０１１２】
上記の試験により得られた、実施例１及び比較例１〜３のめっき部材について得られた高温放置による接触抵抗上昇値、ビッカース硬さ及び高温放置前後の摩擦係数、高温放置後の硬度の挙動を、大電流用端子を構成するめっき部材として望ましい値とともに、表３にまとめる。
【０１１３】
【表３】
0005464297.tif 000004
【０１１４】
本発明にかかる実施例１においては、最表面が純度の高い軟質銀で被覆されているため、比較例１の軟質銀めっきのみが形成されている場合と同様に、高温放置による抵抗値の上昇が低く抑えられている。比較例２や比較例３の場合に、最表面にスズ酸化物やアンチモン酸化物、銅酸化物が高温放置時に形成されて、表面抵抗を上昇させるのとは異なる。本発明の製造方法によって製造されためっき部材は、このように低い抵抗上昇値を有することにより、高い耐熱性を獲得している。
【０１１５】
ビッカース硬さについては、実施例１のめっき部材においては、非常に柔らかい軟質銀よりなる銀被覆層を構造中に含んでいるにもかかわらず、それよりも厚い非常に硬い銀−スズ合金層を有することで、高いビッカース硬さが得られている。さらに、実施例１のめっき部材は、高温放置後にも硬度が低下せず、硬さの維持という点においても高い耐熱性を有している。
【０１１６】
また、本発明の製造方法によって製造されためっき部材においては、単体では高い摩擦係数を示す軟質銀が最表面を構成しているにもかかわらず、硬い銀−スズ合金層がその下に形成されているため、低い摩擦係数が達成されている。
【０１１７】
大電流用端子を構成するめっき部材に要求される抵抗上昇値、ビッカース硬さ、摩擦係数、高温放置後の硬度の挙動を全てを満たすのは、４つのめっき材のうち、実施例１にかかるめっき部材のみである。つまり、本発明の製造方法によって製造されためっき部材は、大電流用端子の材料として優れている。
【符号の説明】
【０１１８】
１          母材
２１、２２  銀めっき層
３１、３２  スズめっき層
４          銀−スズ合金層
５          銀被覆層
【図１】
0005464297.tif 000005
【図２】
0005464297.tif 000006
【図３】
0005464297.tif 000007
【図４】
0005464297.tif 000008