(57)【要約】【課題】  断面ＳＥＭ写真を用いた断面観察によるめっき皮膜状態の評価方法から、化学反応を利用した全く新しいめっき皮膜状態の評価方法に変更することによって、導電性粒子の全数検査を正確、簡便かつ短時間で行なうことが可能となるめっき皮膜評価方法を提供すること。【解決手段】  ｐＨ７．０の超純水に、粒径０．１〜１０μｍのニッケル粒子を分散させた導電性粒子水溶液のｐＨがｐＨ９．７となることを利用する。すなわち、ｐＨ７．０の超純水に耐食性の良いＡｕ等の貴金属をめっきした導電性粒子を分散（第１工程ｓ１）させ、その後に前記導電性粒子が分散した超純水のｐＨ値を測定（第４工程ｓ４）し、当該ｐＨ値から化学的判断（第５工程ｓ５）を行なうことによって、導電性粒子のめっき皮膜状態の是非を評価する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子表面がニッケルである粒径０．１〜１０μｍの粒子に、金やパラジウム等の耐食性の良い貴金属がめっきされた導電性粒子のめっき皮膜状態の是非を評価するめっき皮膜評価方法であって、水素イオン濃度が中性である超純水に、前記導電性粒子を８０〜１２０ｇ／ｌの割合で分散させて導電性粒子水溶液を作製し、前記導電性粒子水溶液の水素イオン濃度を測定して得られる数値から、前記導電性粒子のめっき皮膜状態を評価することを特徴とするめっき皮膜評価方法。
【請求項２】
前記導電性粒子水溶液の水素イオン濃度が７．０〜８．０を示す場合は、前記貴金属によるめっき皮膜が前記導電性粒子に対して一様に形成されていると評価し、前記導電性粒子水溶液の水素イオン濃度が８．０を超える場合は、前記貴金属によるめっき皮膜が前記導電性粒子に対して未だ一様に形成されていないと評価することを特徴とする請求項１に記載のめっき皮膜評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき皮膜評価方法に係り、特に、ニッケル粒子に耐食性の良い貴金属をめっきした導電性粒子のめっき皮膜に対する評価を正確かつ瞬時に行なうことが可能なめっき皮膜評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電性粒子は、電子工業分野において電極の接点材料等に広く利用されている。当該導電性粒子としては様々なものが用いられているが、耐食性、耐マイグレーション性、製造コスト等の観点から、特に、ニッケル（Ｎｉ）粒子に金（Ａｕ）がめっきされたＡｕめっきＮｉ導電性粒子が用いられることが多い。
【０００３】
通常、ＡｕめっきＮｉ導電性粒子は無電解Ａｕめっき法によってめっき皮膜が析出形成されている。前記無電解Ａｕめっき法は、化学的な還元によって下地となるＮｉ粒子にＡｕを析出させる析出システムである。そのため、下地となるＮｉ粒子が微細で複雑な形状であっても、均一にＡｕめっきすることが可能であるという利点を有する。その反面、下地であるＮｉ粒子がＡｕで被覆された時点でＡｕの析出反応が停止してしまい、当該膜厚が最大で０．２μｍ程度となるため、析出膜厚を厚くすることが困難であるという欠点も有する（非特許文献１を参照）。当該Ａｕめっき皮膜の皮膜状態によって導電性粒子における電気伝導度や耐食性等が変化することから、導電性粒子のめっき条件を選定するためには、Ａｕめっき皮膜の皮膜状態を正確に評価する必要がある。
【０００４】
従来、ＡｕめっきＮｉ粒子等の導電性粒子のめっき皮膜状態を評価する場合、導電性粒子を埋め込んだ樹脂を切断（もしくは研磨）して得た導電性粒子の切断面から、めっき皮膜の膜厚を観察（断面観察）し、前記断面観察によって得た膜厚の厚さから前記めっき皮膜の皮膜状態を評価していた。
【０００５】
【非特許文献１】加藤  勝、”下地触媒型無電解金めっき”、［online］、２００３年７月発行、THE CHEMICAL TIMES、2003 No. 3（通巻１８９号）、１０頁、３０行（2.2 無電解金めっき）、［平成１６年１０月1日検索］、<URL：http://www.kanto. co.jp/times/t_pdf/CT_189_4.pdf>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、断面観察からめっき皮膜状態を評価する場合、前記したように、導電性粒子を樹脂に埋め込んで機械的に切断する必要があるが、当該機械的切断によって導電性粒子のめっき皮膜が破壊されてしまうことがあるため、断面観察時に前記めっき皮膜を正確に評価することができないという問題が生じた。
【０００７】
また、導電性粒子の寸法は０．１〜５０μｍ程度のものが多いことから、前記膜厚の観察には走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等の電子顕微鏡を用いる必要があり、当該観察に長時間を要するという問題も生じた。
【０００８】
さらに、断面観察によるめっき皮膜状態の評価方法は、無数にある導電性粒子のすべてを検査（全数検査）することが不可能であることから、めっき皮膜状態を正確に評価するためには、全個数の導電性粒子から抜粋した個数の導電性粒子の断面観察（抜取検査による断面観察）を何度も行なわなければならないという問題も生じた。その結果、めっき条件の選定に長い時間を要するという問題も生じた。
【０００９】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来方法である断面ＳＥＭ写真等を用いた断面観察によるめっき皮膜状態の評価方法から、化学反応を利用しためっき皮膜状態の評価方法に変更することによって、導電性粒子の総体としての検査を正確、簡便かつ短時間で行なうことが可能となるめっき皮膜評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の発明者は、前述した目的を達成するために鋭意研究し、水素イオン濃度（ｐＨ）の値が７．０程度の超純水に、粒径０．１〜１０μｍのニッケル粒子（純度：９９．９％）を、８０ｇ／ｌの割合で分散させたその水溶液のｐＨ値が９．７となることを見出し、めっき皮膜が完全に形成されていればｐＨの値が７．０（中性）になることを明らかにしたことから、本発明である以下のようなめっき皮膜評価方法を発明した。
【００１１】
すなわち、前述した目的を達成するため、本発明に係るめっき皮膜評価方法は、粒子表面がニッケルである粒径０．１〜１０μｍの粒子に、金やパラジウム等の耐食性の良い貴金属がめっきされた導電性粒子のめっき皮膜状態の是非を評価するめっき皮膜評価方法であって、水素イオン濃度が７．０付近である超純水に、前記導電性粒子を８０〜１２０ｇ／ｌの割合で分散させて導電性粒子水溶液を作製し、前記導電性粒子水溶液の水素イオン濃度を測定して得られる数値から、前記導電性粒子のめっき皮膜状態を評価することをとする。
【００１２】
また、本発明は、前記導電性粒子水溶液の水素イオン濃度が７．０〜８．０を示す場合は、前記貴金属によるめっき皮膜が前記導電性粒子に対して一様に形成されていると評価し、前記導電性粒子水溶液の水素イオン濃度が８．０を超える場合は、前記貴金属によるめっき皮膜が前記導電性粒子に対して未だ一様に形成されていないと評価することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の特徴によって、当該導電性粒子の下地となるニッケル粒子もしくはニッケルめっき粒子表面にＡｕ等の貴金属めっき皮膜が一様に形成されている場合は導電性粒子水溶液のｐＨが７．０〜８．０を示し、前記貴金属めっき皮膜が一様に形成されていない場合は導電性粒子水溶液のｐＨが８．０を超えるといったような化学的判断によってめっき皮膜状態を評価することが可能となるため、導電性粒子総体としての正確な評価が可能となる効果を奏する。
【００１４】
また、当該導電性粒子が混入された導電性粒子水溶液をｐＨ測定のみによってめっき皮膜状態を評価することが可能となるため、めっき皮膜の評価方法が１５分程度の簡便な作業となる効果を奏する。
【００１５】
すなわち、本発明のめっき皮膜評価方法によって、導電性粒子のめっき皮膜状態に対する評価を正確かつ瞬時に行なうことが可能となり、導電性粒子の品質が向上する効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、図１を用いて、本発明のめっき皮膜評価方法の実施形態を説明する。
【００１７】
本発明のめっき皮膜評価方法とは、ニッケル（Ｎｉ）粒子や樹脂粒子もしくはガラス粒子等にＮｉがめっきされたＮｉめっき粒子（以下、「Ｎｉ粒子」という）に、耐食性等に優れた金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属がめっきされた導電性粒子（以下、「導電性粒子」という）について、当該めっき皮膜が一様に形成されているか否かを評価するために用いる方法である。そして、本発明のめっき皮膜評価方法の評価原理は、水素イオン濃度（ｐＨ）の値が７．０付近の超純水に、粒径０．１〜１０μｍのＮｉ粒子を分散させたＮｉ粒子水溶液のｐＨ値が９．７（強アルカリ性）となることを利用している。
【００１８】
本発明のめっき皮膜評価方法は、まず始めに、図１に示すように、不純物の含有量がほとんど無いｐＨ７．０付近の超純水に、粒径０．１〜１０μｍの導電性粒子を８０〜１２０ｇ／ｌの割合で分散させ（第１工程ｓ１）、数分間撹拌（第２工程ｓ２）することによって導電性粒子水溶液を作製する。そして、前記工程によって得られた導電性粒子水溶液が化学平衡となるように１０分間ほど静置（第３工程ｓ３）させた後、市販されているｐＨ計を用いて、前記導電性粒子水溶液の上澄み液をｐＨ測定（第４工程ｓ４）する。前記した工程によって得られたｐＨ値から、導電性粒子のめっき皮膜状態を化学的に判断して評価（第５工程ｓ５）する。
【００１９】
前記しためっき皮膜状態の評価としては、ｐＨ値が中性もしくは中性に近い値である約７．０〜８．０である場合は導電性粒子のめっき皮膜が一様に形成されていると評価し、ｐＨ値が強アルカリ性である８．０〜９．７付近である場合は導電性粒子のめっき皮膜が部分的（不完全）に形成していると評価する。当該評価基準は、Ｎｉ粒子が超純水に分散している場合はｐＨ値が前記したように９．７となるのに対して、貴金属めっき皮膜が一様に形成された導電性粒子が超純水に分散している場合は当該めっき皮膜の形成によってＮｉが超純水と化学反応することが無いため、当該ｐＨ値が超純水のｐＨ値とほぼ同等の７．０付近となることによって評価している。
【００２０】
本発明のめっき皮膜評価方法は、前記実施形態で説明したように、Ｎｉ粒子の化学反応を利用した評価方法によって導電性粒子のめっき皮膜状態を評価する。そのため、作製した導電性粒子のすべてを総体的にとらえ、一括して化学的に測定して評価することから、導電性粒子の全数検査が正確に行なえるようになる。
【００２１】
また、本発明のめっき皮膜評価方法は、当該導電性粒子が分散した導電性粒子水溶液をｐＨ計で測定することによってめっき皮膜状態を評価するため、めっき皮膜状態の評価が１５分程度で終了する。すなわち、本発明のめっき皮膜評価方法によって、めっき皮膜が短時間かつ簡便な作業で評価可能となる。
【００２２】
さらに、作製したすべての導電性粒子総体としてのめっき皮膜状態を一括して、正確、短時間かつ簡便に評価することができるようになるため、当該めっき条件を選定するために必要な労力や選定に費やす時間を削減する効果も奏する。
【実施例】
【００２３】
次に、めっき条件の異なる２種のＡｕめっきＮｉ導電性粒子を本発明のめっき皮膜評価方法の評価対象とし、本発明のめっき皮膜評価方法によって得たｐＨ値とＡｕめっきＮｉ導電性粒子の断面ＳＥＭ写真とを比較することによって、本実施形態に係る実施例を説明する。
【００２４】
まずはじめに、ＡｕめっきＮｉ導電性粒子におけるめっき方法について説明する。本実施例で用いたＡｕめっきＮｉ導電性粒子は、Ｎｉ粒子に前処理を施した後、めっき条件の異なる２種のＡｕめっき処理を行なうことによって２種類の導電性粒子を得た。
【００２５】
ＡｕめっきＮｉ導電性粒子に用いるＮｉ粒子は、粒径１．０〜１０μｍである鱗片状のＮｉ粉末（福田金属製）を各導電性粒子の作製に対して２ｇほど使用した。Ｎｉ粉末のＮｉ純度は９９．９％である。
【００２６】
前処理は、アルカリ脱脂工程、第１水洗い工程、酸洗い工程、第２水洗い工程の順に行なった。アルカリ脱脂工程では、ｐＨ値１４の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）希釈液に２０分ほど前記Ｎｉ粒子を浸透させて、Ｎｉ粒子の表面に付着した不純物をけん化する。次に行なう第１水洗い工程では、４ｌ／ｍｉｎの割合で純水が補給される水洗層に１０分ほどＮｉ粒子を浸透させることによって、ＮａＯＨ希釈液が付着したＮｉ粒子を水洗いする。前記水洗層のｐＨ値はＮｉ粒子の水洗い終了時点で７以下に保たれている。酸洗い工程では、硫酸３０ｗｔ％溶液で１０分間ほどＮｉ粒子を浸透させることによって、Ｎｉ粒子の表面に形成された酸化膜を除去する。そして、第２水洗い工程では、第１水洗い工程における水洗と同様の条件で、硫酸３０ｗｔ％溶液が付着したＮｉ粒子を水洗いする。前記水洗層のｐＨ値はＮｉ粒子の水洗い終了時点で６〜７に保たれている。前処理工程を終えて表面の不純物が除去されたＮｉ粒子は、次にＡｕめっき処理を行なう。なお、前処理工程を経たＮｉ粒子２ｇを超純水２５ｍｌに分散させてから数分間撹拌し、１０分間ほど静置させて得たＮｉ粒子水溶液（Ｎｉ粒子濃度：８０ｇ／ｌ）のｐＨ値は９．７を示した。
【００２７】
当該前処理が終了すると、次の工程であるＡｕめっき処理を行なう。Ａｕめっき処理では、各めっき条件によって使用するＡｕめっき浴が異なる。ここで、当該Ａｕめっき処理で使用する３つのＡｕめっき浴を表１に示す。前記した３つのＡｕめっき浴は、亜硫酸を錯化剤とした非シアン系還元型無電解Ａｕめっき法による析出システムを利用していることに関しては共通であるが、Ａｕめっき液や浴温等は各めっき浴によって異なっている。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
めっき条件は使用するめっき浴の組み合わせによって２種類ある。一方のめっき条件（めっき条件１）においては、めっき浴１へＮｉ粒子を浸透させ、他方のめっき条件（めっき条件２）においては、めっき浴２にＮｉ粒子を浸透させた後、さらにめっき浴３へ２回浸透させる。
【００３０】
上記によって得られためっき条件の異なる２種のＡｕめっきＮｉ導電性粒子について、本発明のめっき皮膜評価方法によって得たｐＨ値（以下、「本発明のｐ値」という）と当該断面ＳＥＭ写真によって得たＡｕめっき皮膜の状態との関係を、図２から図５を用いて説明する。
【００３１】
まずはじめに、めっき条件１によって得たＡｕめっきＮｉ導電性粒子（以下、「めっき条件１の粒子」という）１について説明する。めっき条件１の粒子１は、本発明のｐＨ値が９．２を示し、当該Ａｕめっき皮膜２は、図２および図３に示すように、Ｎｉ粒子３に不均一に形成されていた。例えば、めっき条件１の粒子１におけるＡｕめっき皮膜２は、Ｎｉ粒子３の長手方向と直交する皮膜形成面３ａおよび３ｂにおいては０．１５〜０．２５μｍの厚い膜が形成されているのに対して、Ｎｉ粒子３の短手方向と直交する皮膜形成面３ｃにおいては０．０５μｍ以下の薄い膜厚しか形成されていないことが分かる。また、前記皮膜形成面３ｃの対面となる皮膜形成面３ｄにおいてはＡｕめっき皮膜２がまったく形成されていないことが分かる。このことから、皮膜形成面３ｃなどに形成されていると考えられる不完全なめっき部分や前記皮膜形成面３ｄの皮膜未形成面等から当該めっき条件１の粒子１の下地であるＮｉ粒子３が露出していることが明らかである。そして、露出した前記Ｎｉ粒子３が本発明に係る超純水と化学反応を起こすことから、本発明のｐＨ値が９．２を示したと考えられる。
【００３２】
次に、めっき条件２によって得たＡｕめっきＮｉ導電性粒子（以下、「めっき条件２の粒子」という）４について説明する。めっき条件２の粒子４は、本発明のｐＨ値が７．５を示し、当該Ａｕめっき皮膜５は、図４および図５に示すように、Ｎｉ粒子６に均一に形成していた。例えば、Ｎｉ粒子６の短手方向と直交する皮膜形成面６ａの膜厚が０．１４μｍであったり、短手方向と直交し皮膜形成面６ａの対面に位置する皮膜形成面６ｂの膜厚が０．０３μｍ以下であったりするように部分的にＡｕめっき皮膜５の厚みに違いが生じていることもあるが、全体的に見ると、０．０６μｍ程度の均一なＡｕめっき皮膜５がＮｉ粒子６に形成されていることが分かる。つまり、図４の断面ＳＥＭ写真においては確認できないピンホール等の不完全なめっき部分（欠陥部分）を除いて、当該めっき条件２の粒子４の下地であるＮｉ粒子５が露出していないことが明らかである。そして、前記Ｎｉ粒子５が本発明に係る超純水と化学反応を起こすことがないため、本発明のｐＨ値が中性に近い値となる７．５を示したと解する。前記ｐＨ値７．５と超純水のｐＨ値７．０との差分０．５は、欠陥部分によって露出しているＮｉ粒子５が本発明に係る超純水と化学反応したために若干のアルカリ性を示したと解することができる。
【００３３】
なお、めっき条件２の粒子は、Ｎｉ粒子をめっき浴２に１回浸透させた後、さらにめっき浴３に２回繰り返し浸透させて得たＡｕめっきＮｉ粒子であるが、めっき浴２とめっき浴３とを１回ずつ浸透させて得たＡｕめっきＮｉ粒子のＡｕめっき皮膜について本発明で評価すると、本発明のｐＨ値が８．５となり、めっき条件２の粒子と比較するとＡｕめっき皮膜が一様に形成されていなかったことを付け加えておく。
【００３４】
前述した実施形態および実施例から、本発明のめっき皮膜評価方法は、正確、簡便かつ短時間でめっき皮膜状態を評価できることが明らかであり、本発明のめっき皮膜評価方法を用いることによって、最適なめっき条件を選定するために必要となる研究の労力や研究時間を効果的に削減することが可能となると解する。
【００３５】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のめっき皮膜評価方法の評価手順を示すフローチャート
【図２】本実施例で説明するめっき条件１から得た導電性粒子の切断面を撮影して得た断面ＳＥＭ写真
【図３】図２に示した断面ＳＥＭ写真を模写して得た概念図
【図４】本実施例で説明するめっき条件２から得た導電性粒子の切断面を撮影して得た断面ＳＥＭ写真
【図５】図４に示した断面ＳＥＭ写真を模写して得た概念図
【符号の説明】
【００３７】
１    めっき条件１から得られるＡｕめっきＮｉ粒子（めっき条件１の粒子）
２    Ａｕめっき皮膜
３    Ｎｉ粒子
３ａ、３ｂ  Ｎｉ粒子３の長手方向と直交する皮膜形成面
３ｃ、３ｄ  Ｎｉ粒子３の短手方向と直交する皮膜形成面
４    めっき条件２から得られるＡｕめっきＮｉ粒子（めっき条件２の粒子）
５    Ａｕめっき皮膜
６    Ｎｉ粒子
６ａ、６ｂ  Ｎｉ粒子６の短手方向と直交する皮膜形成面
ｓ１  分散工程（第１工程）
ｓ２  撹拌工程（第２工程）
ｓ３  静置工程（第３工程）
ｓ４  ｐＨ測定（第４工程）
ｓ５  化学的判断（第５工程）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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