(57)【要約】      （修正有）【課題】ソケットのコンタクトと、挿入される他の金属材料との接触抵抗が良好に抑制されるバーンインテストソケット用表面処理金属材料の提供。【解決手段】基材１１上に形成された、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＣｕからなる群であるＡ構成元素群から選択された１種又は２種以上で構成された下層１２と、下層上に形成された、Ａ構成元素群から選択された１種又は２種以上と、Ｓｎ及びＩｎからなる群であるＢ構成元素群から選択された１種又は２種とで構成された中層１３と、中層上に形成された、Ｂ構成元素群から選択された１種又は２種と、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ及びＩｒからなる群であるＣ構成元素群から選択された１種又は２種類以上との合金で構成された上層１４とを備え、下層の厚みが０．０５μｍ以上５．００μｍ未満、中層の厚みが０．０１μｍ以上０．４０μｍ未満、上層の厚みが０．０２μｍ以上１．００μｍ未満とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に形成された、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＣｕからなる群であるＡ構成元素群から選択された１種又は２種以上で構成された下層と、
前記下層上に形成された、前記Ａ構成元素群から選択された１種又は２種以上と、Ｓｎ及びＩｎからなる群であるＢ構成元素群から選択された１種又は２種とで構成された中層と、
前記中層上に形成された、前記Ｂ構成元素群から選択された１種又は２種と、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ及びＩｒからなる群であるＣ構成元素群から選択された１種又は２種類以上との合金で構成された上層と、
を備え、
前記下層の厚みが０．０５μｍ以上５．００μｍ未満であり、
前記中層の厚みが０．０１μｍ以上０．４０μｍ未満であり、
前記上層の厚みが０．０２μｍ以上１．００μｍ未満であるバーンインテストソケット用表面処理金属材料。
【請求項２】
前記表面処理金属材料を前記上層側から別の金属材料と接触して１８０℃で２００時間保持したときに、接触抵抗値が２．０ｍΩ以下である請求項１に記載のバーンインテストソケット用表面処理金属材料。
【請求項３】
前記表面処理金属材料を前記上層側から別の金属材料と、接触荷重を２．４Ｎとして接触させ、１８０℃で２００時間保持したときに、前記別の金属材料の表面の被覆金属元素の前記表面処理金属材料への拡散が、前記表面処理金属材料の表面から０．５μｍ以下の深さまでとなる請求項１または２に記載のバーンインテストソケット用表面処理金属材料。
【請求項４】
前記上層が、前記Ｂ構成元素群の金属を１０〜５０ａｔ％含有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のバーンインテストソケット用表面処理金属材料。
【請求項５】
前記中層が、前記Ｂ構成元素群の金属を３５ａｔ％以上含有する請求項１〜４のいずれか一項に記載のバーンインテストソケット用表面処理金属材料。
【請求項６】
前記Ａ構成元素群の金属はＮｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕの合計で５０ｍａｓｓ％以上であり、さらにＢ、Ｐ、Ｓｎ及びＺｎからなる群から選択された１種又は２種以上を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載のバーンインテストソケット用表面処理金属材料。
【請求項７】
前記Ｂ構成元素群の金属はＳｎとＩｎとの合計で５０ｍａｓｓ％以上であり、さらにＡｇ、Ａｓ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｗ及びＺｎからなる群から選択された１種又は２種以上の金属を含む請求項１〜６のいずれか一項に記載のバーンインテストソケット用表面処理金属材料。
【請求項８】
前記Ｃ構成元素群の金属はＡｇとＡｕとＰｔとＰｄとＲｕとＲｈとＯｓとＩｒとの合計で５０ｍａｓｓ％以上であり、さらにＢｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｗ、Ｔｌ及びＺｎからなる群から選択された１種又は２種以上の金属を含む請求項１〜７のいずれか一項に記載のバーンインテストソケット用表面処理金属材料。
【請求項９】
前記下層と中層との間に、さらにＡ構成元素群の金属とＣ構成元素群の金属との合金で構成された層を備える請求項１〜８のいずれか一項に記載のバーンインテストソケット用表面処理金属材料。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の表面処理金属材料を備えたバーンインテストソケット用コネクタ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のコネクタを備えたバーンインテストソケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーンインテストソケット用表面処理金属材料、それを用いたバーンインテストソケット用コネクタ及びバーンインテストソケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等の初期不良を事前に取り除くために行われる品質試験において、検体の劣化を温度と電圧で加熱することにより加速させて検査の時間短縮を図る目的で、バーンインテストが実施されている。
【０００３】
バーンインテストにはバーンインテストソケットが用いられ（特許文献１）、バーンインテストソケットの検体との電気的接触部分にはバーンインテストソケット用コネクタを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０９３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、バーンインテストソケットに用いられるコンタクトは、検体となる金属材料と接触して所定温度で所定時間の加熱保持試験を実施したときに、その接触抵抗値が増加することがある。接触抵抗値が増加してしまうと、テストしているＩＣの抵抗値が上昇したと誤って判断してしまう恐れがあるため、正確なバーンインテストの実施が困難となる。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、バーンテストソケット用のコンタクトに用いたときに、当該ソケットのコンタクトと、挿入される他の金属材料との接触抵抗が良好に抑制されるバーンインテストソケット用表面処理金属材料を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討の結果、基材上に下層と中層と上層とを順に設け、下層と中層と上層とに所定の金属を用い、且つ、所定の厚み及び組成とすることで、当該課題を解決し得るバーンインテストソケット用表面処理金属材料が得られることを見出した。
【０００８】
以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、基材と、前記基材上に形成された、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＣｕからなる群であるＡ構成元素群から選択された１種又は２種以上で構成された下層と、前記下層上に形成された、前記Ａ構成元素群から選択された１種又は２種以上と、Ｓｎ及びＩｎからなる群であるＢ構成元素群から選択された１種又は２種とで構成された中層と、前記中層上に形成された、前記Ｂ構成元素群から選択された１種又は２種と、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ及びＩｒからなる群であるＣ構成元素群から選択された１種又は２種類以上との合金で構成された上層と、を備え、前記下層の厚みが０．０５μｍ以上５．００μｍ未満であり、前記中層の厚みが０．０１μｍ以上０．４０μｍ未満であり、前記上層の厚みが０．０２μｍ以上１．００μｍ未満であるバーンインテストソケット用表面処理金属材料である。
【０００９】
本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料は一実施形態において、前記表面処理金属材料を前記上層側から別の金属材料と接触して１８０℃で２００時間保持したときに、接触抵抗値が２．０ｍΩ以下である。
【００１０】
本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料は別の一実施形態において、前記表面処理金属材料を前記上層側から別の金属材料と、接触荷重を２．４Ｎとして接触させ、１８０℃で２００時間保持したときに、前記別の金属材料の表面の被覆金属元素の前記表面処理金属材料への拡散が、前記表面処理金属材料の表面から０．５μｍ以下の深さまでとなる。
【００１１】
本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料は更に別の一実施形態において、前記上層が、前記Ｂ構成元素群の金属を１０〜５０ａｔ％含有する。
【００１２】
本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料は更に別の一実施形態において、前記中層が、前記Ｂ構成元素群の金属を３５ａｔ％以上含有する。
【００１３】
本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料は更に別の一実施形態において、前記Ａ構成元素群の金属はＮｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕの合計で５０ｍａｓｓ％以上であり、さらにＢ、Ｐ、Ｓｎ及びＺｎからなる群から選択された１種又は２種以上を含む。
【００１４】
本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料は更に別の一実施形態において、前記Ｂ構成元素群の金属はＳｎとＩｎとの合計で５０ｍａｓｓ％以上であり、さらにＡｇ、Ａｓ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｗ及びＺｎからなる群から選択された１種又は２種以上の金属を含む。
【００１５】
本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料は更に別の一実施形態において、前記Ｃ構成元素群の金属はＡｇとＡｕとＰｔとＰｄとＲｕとＲｈとＯｓとＩｒとの合計で５０ｍａｓｓ％以上であり、さらにＢｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｗ、Ｔｌ及びＺｎからなる群から選択された１種又は２種以上の金属を含む。
【００１６】
本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料は更に別の一実施形態において、前記下層と中層との間に、さらにＡ構成元素群の金属とＣ構成元素群の金属との合金で構成された層を備える。
【００１７】
本発明は別の一側面において、本発明の表面処理金属材料を備えたバーンインテストソケット用コネクタである。
【００１８】
本発明は更に別の一側面において、本発明のコネクタを備えたバーンインテストソケットである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、バーンテストソケット用のコンタクトに用いたときに、当該ソケットのコンタクトと、挿入される他の金属材料との接触抵抗が良好に抑制されるバーンインテストソケット用表面処理金属材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る電子部品用金属材料の構成を示す模式図である。
【図２】接触抵抗評価の様子を示すサンプルの観察写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態に係るバーンインテストソケット用表面処理金属材料について説明する。図１に示すように、実施形態に係るバーンインテストソケット用表面処理金属材料１０は、基材１１上に下層１２が形成され、下層１２上に中層１３が形成され、中層１３上に上層１４が形成されている。
【００２２】
＜バーンインテストソケット用表面処理金属材料の構成＞
（基材）
基材１１としては、特に限定されないが、例えば、銅及び銅合金、Ｆｅ系材、ステンレス、チタン及びチタン合金、アルミニウム及びアルミニウム合金などの金属基材を用いることができる。
【００２３】
（上層）
上層１４は、Ｓｎ及びＩｎからなる群であるＢ構成元素群から選択された１種又は２種と、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ及びＩｒからなる群であるＣ構成元素群から選択された１種又は２種類以上との合金で構成されている。
Ｓｎ及びＩｎは、酸化性を有する金属ではあるが、金属の中では比較的柔らかいという特徴がある。よって、Ｓｎ及びＩｎ表面に酸化膜が形成されていても、例えば電子部品用金属材料を接点材料として勘合する時に、容易に酸化膜が削られ、接点が金属同士となるため、低接触抵抗が得られる。
また、Ｓｎ及びＩｎは塩素ガス、亜硫酸ガス、硫化水素ガス等のガスに対する耐ガス腐食性に優れ、例えば、上層１４に耐ガス腐食性に劣るＡｇ、下層１２に耐ガス腐食性に劣るＮｉ、基材１１に耐ガス腐食性に劣る銅及び銅合金を用いた場合には、電子部品用金属材料の耐ガス腐食性を向上させる働きがある。なおＳｎ及びＩｎでは、厚生労働省の健康障害防止に関する技術指針に基づき、Ｉｎは規制が厳しいため、Ｓｎが好ましい。
Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒは、金属の中では比較的耐熱性を有するという特徴がある。よって基材１１、下層１２及び中層１３の組成が上層１４側に拡散するのを抑制して耐熱性を向上させる。また、これら金属は、上層１４のＳｎやＩｎと化合物を形成してＳｎやＩｎの酸化膜形成を抑制し、はんだ濡れ性を向上させる。なお、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒの中では、導電率の観点でＡｇがより望ましい。Ａｇは導電率が高い。例えば高周波の信号用途にＡｇを用いた場合、表皮効果により、インピーダンス抵抗が低くなる。
上層１４の厚みは０．０２μｍ以上１．００μｍ未満である必要がある。上層１４の厚みが０．０２μｍ未満であると、基材１１や下層１２の組成が上層１４側に拡散しやすくなって耐熱性やはんだ濡れ性が悪くなる。また微摺動によって上層が磨耗し、接触抵抗の高い下層１２が露出しやすくなるため耐微摺動磨耗性が悪く、微摺動によって接触抵抗が上昇しやすくなる。更に耐ガス腐食性が悪い下層１２が露出しやすくなるため耐ガス腐食性も悪く、ガス腐食試験を行うと外観が変色してしまう。一方、上層１４の厚みが１．００μｍ以上であると、硬い基材１１または下層１２による薄膜潤滑効果が低下して凝着磨耗が大きくなる。また機械的耐久性が低下して、めっき削れが発生しやすくなる。
上層１４は、Ｂ構成元素群の金属を１０〜５０ａｔ％含有することが好ましい。Ｂ構成元素群の金属が１０ａｔ％未満であると、例えばＣ構成元素群の金属がＡｇの場合、耐ガス腐食性が悪く、ガス腐食試験を行うと外観が変色する場合がある。一方、Ｂ構成元素群の金属が５０ａｔ％を超えると、上層１４におけるＢ構成元素群の金属の割合が大きくなって凝着磨耗が大きくなる場合もある。
【００２４】
（中層）
下層１２と上層１４との間に、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＣｕからなる群であるＡ構成元素群から選択された１種又は２種以上と、Ｓｎ及びＩｎからなる群であるＢ構成元素群から選択された１種又は２種とで構成された中層１３が０．０１μｍ以上０．４０μｍ未満の厚さで形成されている必要がある。Ｓｎ及びＩｎは塩素ガス、亜硫酸ガス、硫化水素ガス等のガスに対する耐ガス腐食性に優れ、例えば、下層１２に耐ガス腐食性に劣るＮｉ、基材１１に耐ガス腐食性に劣る銅及び銅合金を用いた場合には、電子部品用金属材料の耐ガス腐食性を向上させる働きがある。Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＣｕは、ＳｎやＩｎと比較して皮膜が硬いために凝着磨耗が生じにくく、基材１１の構成金属が上層１４に拡散するのを防止し、耐熱性試験やはんだ濡れ性劣化を抑制するなどの耐久性を向上させる。
中層１３の厚みが０．０１μｍ未満であると皮膜が柔らかくなり凝着磨耗が増加する。一方中層１３厚みが０．４０μｍ以上であると曲げ加工性が低下し、また機械的耐久性が低下して、めっき削れが発生する場合もある。
Ｓｎ及びＩｎの中では、厚生労働省の健康障害防止に関する技術指針に基づき、Ｉｎは規制が厳しいため、Ｓｎが好ましい。またＮｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＣｕの中ではＮｉが好ましい。これはＮｉが硬くて凝着磨耗が生じにくく、また十分な曲げ加工性が得られるためである。
中層１３においてＢ構成元素群の金属が３５ａｔ％以上であることが好ましい。Ｓｎが３５ａｔ％以上になることで皮膜が硬くなり凝着磨耗が減少する場合がある。
【００２５】
（下層）
基材１１と中層１３との間には、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＣｕからなる群であるＡ構成元素群から選択された１種又は２種以上で構成された下層１２を形成する必要がある。Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＣｕからなる群であるＡ構成元素群から選択された１種又は２種以上の金属を用いて下層１２を形成することで、硬い下層１２形成により薄膜潤滑効果が向上して凝着磨耗が減少し、下層１２は基材１１の構成金属が上層１４に拡散するのを防止して耐熱性やはんだ濡れ性などを向上させる。
下層１２の厚みは０．０５μｍ以上である必要がある。下層１２の厚みが０．０５μｍ未満であると、硬い下層による薄膜潤滑効果が低下して凝着磨耗が大きくなる。基材１１の構成金属は上層１４に拡散しやすくなり、耐熱性やはんだ濡れ性が劣化する。一方、下層１２の厚みは５．００μｍ未満である必要がある。厚みが５．００μｍ以上であると曲げ加工性が悪い。
【００２６】
下層１２と中層１３との間に、さらにＡ構成元素群の金属とＣ構成元素群の金属との合金で構成された層を備えてもよい。当該層としては、例えば、Ｎｉ−Ａｇ合金層が好ましい。このような層が下層１２と中層１３との間に形成されていれば、基材１１の構成金属が上層１４に拡散するのをさらに良好に防止して耐熱性やはんだ濡れ性などを向上させる。
【００２７】
（Ａ構成元素群）
Ａ構成元素群の金属は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕの合計で５０ｍａｓｓ％以上であり、さらにＢ、Ｐ、Ｓｎ及びＺｎからなる群から選択された１種又は２種以上を含んでも良い。下層１２の合金組成がこのような構成となることで、下層１２がより硬化することで更に薄膜潤滑効果が向上して更に凝着磨耗が減少し、下層１２の合金化は基材１１の構成金属が上層に拡散するのを更に防止し、耐熱性やはんだ濡れ性等の耐久性を向上させる場合がある。
【００２８】
（Ｂ構成元素群）
Ｂ構成元素群の金属は、ＳｎとＩｎとの合計で５０ｍａｓｓ％以上であり、さらにＡｇ、Ａｓ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｗ及びＺｎからなる群から選択された１種又は２種以上の金属を含んでもよい。これらの金属によって更に凝着磨耗を少なくし、またウィスカの発生を抑制し、さらに耐熱性やはんだ濡れ性等の耐久性を向上させる場合がある。
【００２９】
（Ｃ構成元素群）
Ｃ構成元素群の金属は、ＡｇとＡｕとＰｔとＰｄとＲｕとＲｈとＯｓとＩｒとの合計で５０ｍａｓｓ％以上であり、さらにＢｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｗ、Ｔｌ及びＺｎからなる群から選択された１種又は２種以上の金属を含んでもよい。これらの金属によって更に凝着磨耗を少なくし、またウィスカの発生を抑制し、さらに耐熱性やはんだ濡れ性等の耐久性を向上させる場合がある。
【００３０】
＜バーンインテストソケット用表面処理金属材料の特性＞
本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料を上層側から別の金属材料と接触して１８０℃で２００時間保持したとき、接触抵抗値が２．０ｍΩ以下である。このため、本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料は、バーンインテストソケットのコネクタとして用いたとき、別の金属材料と接触させた状態で、所定条件で加熱保持しても、接触抵抗の増大を良好に抑制することができる。また、当該接触抵抗値は、好ましくは１．８ｍΩ以下であり、より好ましくは１．６ｍΩ以下である。
また、本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料を上層側から別の金属材料と、接触荷重を２．４Ｎとして接触させ、１８０℃で２００時間保持したときに、別の金属材料の表面の被覆金属元素の表面処理金属材料への拡散が、表面処理金属材料の表面から０．５μｍ以下の深さまでとなる。このため、本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料は、バーンインテストソケットのコネクタとして用いたとき、別の金属材料と接触させた状態で、所定条件で荷重をかけて加熱保持しても、接触抵抗の増大を良好に抑制することができる。また、当該別の金属材料の表面の被覆金属元素の表面処理金属材料への拡散は、表面処理金属材料の表面から、好ましくは０．４μｍ以下の深さまでとなり、より好ましくは０．３μｍ以下の深さまでとなる。
【００３１】
＜バーンインテストソケット用表面処理金属材料の用途＞
本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料は、バーンインテスソケット用のコネクタとして用いることができる。また、本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料で作製されたコネクタを用いてバーンインテストソケットを作製することができる。本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料で作製されたコネクタを備えたバーンインテストソケットにおいては、バーンインテストソケットのコンタクトと、挿入される他の金属材料との接触抵抗が良好に抑制される。
【００３２】
＜バーンインテストソケット用表面処理金属材料の製造方法＞
本発明のバーンインテストソケット用表面処理金属材料の製造方法としては、湿式（電気、無電解）めっき、乾式（スパッタ、イオンプレーティング等）めっき等を用いることができる。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明の実施例と比較例を共に示すが、これらは本発明をより良く理解するために提供するものであり、本発明が限定されることを意図するものではない。
まず、素材として、以下の板材とドーム材とを準備した。
実施例１〜１６、比較例１〜５、８、９、参考例６、７として、以下の条件で、基材（ドーム材）の表面に、第１めっき、第２めっき、及び／または、第３めっき、さらにリン酸エステル系液処理及び熱処理の順で表面処理を行った。表１には各実施例、比較例、参考例のめっき種、製造時のめっき厚さ、リン酸エステル系液処理条件、及び熱処理条件を示す。
【００３４】
（基材）
（１）板材：厚み０．２５ｍｍ、幅８ｍｍ、成分：黄銅、Ｓｎめっき１．０μｍ厚
（２）ドーム材：厚み０．２ｍｍ、幅１２ｍｍ、成分：黄銅
【００３５】
（第１めっき条件）
・Ｎｉめっき
表面処理方法：電気めっき
めっき液：スルファミン酸Ｎｉ（１５０ｇ／ｌ）＋硼酸（３０ｇ／ｌ）
めっき温度：５５℃
電流密度：０．５〜４Ａ／ｄｍ2
・Ｎｉ−Ｃｏめっき
表面処理方法：電気めっき
めっき液：スルファミン酸Ｎｉ（６０ｇ／ｌ）＋硫酸コバルト（６０ｇ／ｌ）＋硼酸（３０ｇ／ｌ）
めっき温度：５５℃
電流密度：０．５〜４Ａ／ｄｍ2
【００３６】
（第２めっき条件）
・Ａｇめっき
表面処理方法：電気めっき
めっき液：シアン化Ａｇ（１０ｇ／ｌ）＋シアン化カリウム（３０ｇ／ｌ）
めっき温度：４０℃
電流密度：０．２〜４Ａ／ｄｍ2
・Ａｇ−Ｓｎめっき
表面処理方法：電気めっき
めっき液：メタンスルホン酸Ａｇ（１ｇ／ｌ）＋メタンスルホン酸Ｓｎ（５０ｇ／ｌ）＋メタンスルホン酸（１８０ｇ／ｌ）
めっき温度：２５℃
電流密度：３〜５Ａ／ｄｍ2
・Ｓｎめっき
表面処理方法：電気めっき
めっき液：メタンスルホン酸Ｓｎ（５０ｇ／ｌ）＋メタンスルホン酸（２００ｇ／ｌ）
めっき温度：３０℃
電流密度：５〜７Ａ／ｄｍ2
・Ｉｎめっき条件
表面処理方法：電気めっき
めっき液：メタンスルホン酸Ｉｎ（５０ｇ／ｌ）＋メタンスルホン酸（２００ｇ／ｌ）
めっき温度：４０℃
電流密度：５〜７Ａ／ｄｍ2
【００３７】
（第３めっき条件）
・Ｓｎめっき
表面処理方法：電気めっき
めっき液：メタンスルホン酸Ｓｎ（５０ｇ／ｌ）＋メタンスルホン酸（２００ｇ／ｌ）
めっき温度：３０℃
電流密度：５〜７Ａ／ｄｍ2
・Ｓｎ−Ａｇめっき
表面処理方法：電気めっき
めっき液：メタンスルホン酸Ａｇ（１ｇ／ｌ）＋メタンスルホン酸Ｓｎ（５０ｇ／ｌ）＋メタンスルホン酸（１８０ｇ／ｌ）
めっき温度：２５℃
電流密度：３〜５Ａ／ｄｍ2
【００３８】
（リン酸エステル系液処理）
第１〜第３めっき後、表１に示すように、めっき表面に以下のリン酸エステル種（Ａ１、Ａ２）及び環状有機化合物種（Ｂ１、Ｂ２）を用いて以下の条件にてリン酸エステル系液処理を行った。リン酸エステル系液処理後の、めっき表面のＰ付着量及びＮ付着量を表１に示す。
・リン酸エステル種：Ａ１
ラウリル酸性リン酸モノエステル（リン酸モノラウリルエステル）
・リン酸エステル種：Ａ２
ラウリル酸性リン酸ジエステル（リン酸ジラウリルエステル）
・環状有機化合物種：Ｂ１
ベンゾトリアゾール
・環状有機化合物種：Ｂ２
メルカプトベンゾチアゾールのＮａ塩
【００３９】
表面処理は、上層１４形成後の上層１４の表面にリン酸エステル系液を塗布して行ってもよい。塗布する方法としては、スプレーコーティング、フローコーティング、ディップコーティング、ロールコーティング等の方法が挙げられ生産性の観点からディップコーティングもしくはスプレーコーティングが好ましい。一方、別の処理方法として、上層１４形成後の金属材料をリン酸エステル系液中に浸漬させ、金属材料を陽極にして電解することで行ってもよい。この方法で処理した金属材料では、高温環境下での接触抵抗がより上昇しにくいという利点がある。
【００４０】
これまで説明してきたリン酸エステル系液による表面処理は、上層１４形成後、あるいは上層１４形成後のリフロー処理の後のどちらで実施しても構わない。また、表面処理に時間的制約は特にないが、工業的観点からは一連の工程で行うのが好ましい。
【００４１】
（熱処理）
最後に、ホットプレートにサンプルを置き、ホットプレートの表面が表１に示す温度になったことを確認して表１に示す雰囲気下及び熱処理時間にて熱処理を実施した。
【００４２】
（下層の厚み測定）
下層の厚みは、蛍光Ｘ線膜厚計（Ｓｅｉｋｏ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製  ＳＥＡ５１００、コリメータ０．１ｍｍΦ）で測定した。
下層の厚み測定は、任意の１０点について評価を行って平均化した。
【００４３】
（表層及び上層及び中層の構造［組成］の決定及び厚み測定）
得られた試料の上層及び中層の構造の決定及び厚み測定は、ＳＴＥＭ（走査型電子顕微鏡）分析による線分析で行った。厚みは、線分析（または面分析）から求めた距離に対応する。ＳＴＥＭ装置は、日本電子株式会社製ＪＥＭ−２１００Ｆを用いた。本装置の加速電圧は２００ｋＶである。
得られた試料の上層及び中層の構造の決定及び厚み測定は、任意の１０点について評価を行って平均化した。表層の厚みは上層及び中層の厚みと同様に測定した。
【００４４】
（評価）
各サンプルについて以下の条件で接触抵抗評価を行った。また、図２に接触抵抗評価の様子を示すサンプルの観察写真を示す。図２の左図はドーム材の全体平面観察写真を示し、中央図はドーム材の拡大平面観察写真を示し、右図はドーム材の側面観察写真を示す。
図２に示すように、作製した板材をドーム材に挿入して接触させた。続いて、板材とドーム材とをこのまま接触させた状態で、１８０℃で２００時間保持した。このとき、山崎精機研究所製接点シミュレーターＣＲＳ−１１３−Ａｕ型を使用し、接点荷重１Ｎ、２Ｎ、３Ｎ及び５Ｎの条件で４端子法にて接触抵抗を測定した。
また、作製した板材をドーム材に挿入して接触荷重を２．４Ｎとして接触させ、１８０℃で２００時間保持したときに、板材表面の被覆金属元素のドーム材への拡散が、ドーム材の表面からのどの程度の深さまで到達しているかを測定した。
各試料の組成及び評価条件及び結果を表１及び２に示す。なお、表１の「厚さ」は形成する第１〜第３めっきの厚さであり、表２の「厚さ」は合金化しためっきの厚さを示す。
【００４５】
【表１】
2019131873.tif 000003
【００４６】
【表２】
2019131873.tif 000004
【００４７】
実施例１〜１６は、いずれもドーム材を板材と接触して１８０℃で２００時間保持したときに、接触抵抗値が２．０ｍΩ以下となり、接触抵抗が良好に抑制されていた。
なお、実施例１〜１６は、接触抵抗が、経時変化も含めて厚さが２μｍのＡｇで上層が構成されている参考例６、厚さが０．４μｍのＡｕで上層が構成されている参考例７とそれぞれ同等となっている。
比較例１〜５、８、９は、いずれもドーム材を板材と接触して１８０℃で２００時間保持したときに、接触抵抗値が２．０ｍΩを超えてしまい、接触抵抗が不良であった。
比較例１〜３、５は表層または上層に純Ｓｎが残存しており、Ｓｎめっきした板材は同じＳｎが表面に存在しているため拡散深さは不明である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  バーンインテストソケット用表面処理金属材料
１１  基材
１２  下層
１３  中層
１４  上層
【図１】
2019131873.tif 000005
【図２】
2019131873.tif 000006