(57)【要約】【課題】本発明は、表面金属層が剥離することがなく高硬度を有するとともに高度な耐熱性、耐食性を備えた端子およびそれを有する部品を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の端子は、導電性基体上にルテニウム層が形成されており、該ルテニウム層上にＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金からなる表面金属層が形成されていることを特徴としている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上にルテニウム層が形成されており、該ルテニウム層上にＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金からなる表面金属層が形成されていることを特徴とする端子。
【請求項２】
導電性基体とルテニウム層との間に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金からなる下地層が少なくとも一層形成されていることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項３】
下地層、ルテニウム層および表面金属層が、それぞれバレルめっき装置、引掛けめっき装置または連続めっき装置のいずれかを用いてめっき法により形成されることを特徴とする請求項１または２記載の端子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の端子を有する部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気、電子製品や半導体製品あるいは自動車部品等において広く接続（たとえばリレー接点、スライドスイッチ、はんだ付端子等）を目的として用いられている端子に関するものであり、より詳細には耐熱性、耐食性および高硬度等が各要求される非挿抜性の用途に特に適する端子およびそれを有する部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電気、電子製品や半導体製品あるいは自動車部品等の用途において各種の端子が用いられてきた。そして、特に接触信頼度が要求される用途においては、そのような端子として導電性基体上にＮｉ層を形成し、その上に薄く金層を形成した構造の端子が用いられることが多かった。しかし、この構造においてはＮｉ層および金層の両者の硬度が比較的低いことから、金層が容易に削れたり剥離するという問題があり、特に高温使用時において問題となっていた。この問題は、単に外観が害されるというだけでなく、金層が剥離しＮｉ層が表面に現れると該Ｎｉ層は容易に酸化されてしまい接触電気抵抗（以下、単に接触抵抗と記す）が非常に高くなるという致命的な問題が生じるものであった。この問題を解決するために金層を厚く形成させることが考えられるが、金層を厚くするとコストが高くなるだけでなく金層自体が一層削れやすくなり却って融着性を帯びてしまうという新たな問題が発生するため、この方法により問題を解決することはできなかった。
【０００３】
一方さらに、導電性基体上にＮｉ層と金層を形成した上記構造の端子においては、該Ｎｉ層において容易にピンホールが発生し、このピンホールにおいて導電性基体と金層が直接接触することから両者のイオン化傾向の差に基づいて電気腐食が生じるという問題もあった。この問題は、特に導電性基体が銅または銅合金の場合に顕著であった。
【０００４】
なお、以上本発明についての従来の技術を、出願人の知得した一般的技術情報に基づいて説明したが、出願人の記憶する範囲において、出願前までに先行技術文献情報として開示すべき情報を出願人は有していない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような現状に鑑みなされたものであってその目的とするところは、表面層が剥離することがなく接触抵抗に優れるとともに耐熱性、耐食性、高硬度等を兼ね備え、特に非挿抜性の用途に適する端子およびそれを有する部品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねたところ、金属層の優れた接触抵抗を保持したまま耐熱性、耐食性を向上させるためには、表面金属層だけではなくその下層として存在する層の作用が重要であるとの知見を得、かかる知見に基づきさらに研究を続けることによりついに本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の端子は、導電性基体上にルテニウム層が形成されており、該ルテニウム層上にＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金からなる表面金属層が形成されていることを特徴としている。このようにルテニウム層を表面金属層の下層に位置させることにより、該ルテニウム層と該表面金属層とが相互作用することによって、表面金属層が摩耗したり剥離したりすることを有効に防止するとともに、表面金属層が有する優れた接触抵抗を保持したままピンホールの発生を有効に防止し、以って高硬度、耐熱性、耐食性等の品質を飛躍的に向上させることに成功したものである。
【０００８】
また、本発明の端子は、導電性基体とルテニウム層との間に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金からなる下地層が少なくとも一層形成されていることを特徴としている。該ルテニウム層はそれ自体高い硬度を有する反面、応力も大きいものとなるため導電性基体の種類によっては該ルテニウム層自体が剥離することがあり、このためこの剥離現象を緩和するために特定の下地層を形成させたものである。
【０００９】
一方、本発明においては、上記下地層、ルテニウム層および表面金属層が、それぞれバレルめっき装置、引掛けめっき装置または連続めっき装置のいずれかを用いてめっき法により形成されることを特徴としている。これにより、これらの層を極めて効率良く形成させることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の部品は、上記のいずれかに記載の端子を有するものとしている。これにより、接触抵抗、耐熱性、耐食性に優れた極めて信頼性の高い部品とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
＜導電性基体＞
本発明に用いられる導電性基体は、電気、電子製品や半導体製品あるいは自動車部品等の用途に用いられる従来公知の導電性基体であればいずれのものであっても用いることができる。たとえば、銅（Ｃｕ）、リン青銅、黄銅、ベリリウム銅、チタン銅、洋白（Ｃｕ、Ｎｉ、Ｚｎ）等の銅合金系素材、鉄（Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｎｉ合金、ステンレス鋼等の鉄合金系素材、その他ニッケル系素材や各種基板上の銅パターン等を挙げることができる。なお、導電性基体の形状は、たとえばテープ状のものなど平面的なものに限らず、プレス成型品のような立体的なものも含まれ、その他いずれのような形状のものであっても差し支えない。
【００１２】
＜ルテニウム層＞
本発明のルテニウム層は、上記導電性基体上に形成されるものであって、金属ルテニウム（Ｒｕ）により構成されるものである。通常、ルテニウム層は０．０５〜１．５μｍ、好ましくは０．２〜１．０μｍの厚さとして、金属ルテニウムを導電性基体上にめっきすることにより形成される。０．０５μｍ未満の場合は、後述の表面金属層との相互作用を十分に発揮することができず、１．５μｍを超えるとルテニウム層自体の応力が大きくなり過ぎて導電性基体から剥離したりルテニウム層自体に亀裂が生じたりすることがあるため好ましくない。なお、該ルテニウム層は、高い硬度を有するとともに耐酸化性にも優れており、しかも仮に酸化されたとしてもその酸化物は１０−６Ｓ／ｍという高い導電性を示す（因みにＮｉの酸化物の導電性は１０１１Ｓ／ｍである）ため、これらが相乗的に作用することにより後述の表面金属層との間で高度に相互作用するものと考えられる。
【００１３】
＜表面金属層＞
本発明の表面金属層は、端子に導電性を付与する中心的な作用を示すものであって、上記ルテニウム層上に形成されるものであり、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金により構成されるものである。ここでいう合金とは、上記の金属を少なくとも一種含む限りその組成は特に限定されるものではない。たとえば、上記の金属の少なくとも一種を原子数にして５０％以上含むものを挙げることができる。通常、該表面金属層は０．００１〜２μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍの厚さとして前記金属または合金をルテニウム層上にめっきすることにより形成される。０．００１μｍ未満の場合は、優れた接触抵抗が得られなくなる場合がある一方、２μｍを超えるとコスト面で高価となるばかりかルテニウム層との相互作用が示されなくなるため好ましくない。
【００１４】
＜下地層＞
本発明の下地層は、導電性基体の種類により上記ルテニウム層が剥離し易くなる場合に必要に応じ形成されるものである。通常、該ルテニウム層は導電性基体がニッケル系の素材で構成されている場合には自己の応力により剥離することはほとんどないが、導電性基体がニッケル系素材以外の素材で構成されている場合には容易に剥離することがあり、このような場合に該下地層を形成させる必要がある。すなわち、該下地層は、ルテニウム層の剥離を防止する作用を有するものである。したがって、該下地層は、導電性基体とルテニウム層の間に（すなわち、ルテニウム層の下層として）形成され、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金からなる層であって、少なくとも一層（すなわち、単層もしくは複数層として）形成される。ここでいう合金とは、上記の金属を少なくとも一種含む限りその組成は特に限定されるものではない。たとえば、上記の金属の少なくとも一種を原子数にして５０％以上含むものを挙げることができる。また、このような下地層を複数層として形成する場合は、ルテニウム層の厚さや導電性基体の種類を考慮してそれぞれの層を構成する金属または合金の種類や厚さを決定することが好ましい。たとえば、導電性基体が銅合金系素材の場合には、導電性基体上に厚さ０．０５〜５μｍのＮｉからなる第１の下地層を形成し、その上に厚さ０．０５〜１μｍのＡｕまたはＡｇからなる第２の下地層を形成することが好ましい。また、導電性基体が鉄系素材や黄銅の場合には、導電性基体上に厚さ０．０５〜５μｍのＣｕからなる第１の下地層を形成し、その上に厚さ０．０５〜２μｍのＮｉからなる第２の下地層を形成することが好ましい。このように該下地層は、通常単層もしくは複数層としてその厚さが０．０５〜７μｍ、好ましくは０．８〜４．０μｍとなるようにそれぞれの金属または合金を導電性基体上にめっきすることにより形成することができる。該下地層の厚さが０．０５μｍ未満の場合は、ルテニウム層の剥離を防止することができなくなる場合がある一方、７μｍを超えるとコストアップにつながり経済的に不利となるばかりか、経時的に厚みが変化し寸法安定性に欠けるとともに導電性基体自体のバネ性が喪失するため好ましくない。
【００１５】
＜端子＞
本発明の端子は、導電性基体上に上記の各層を形成させた構造を有している。かかる構造を有する限り、端子自体の形状や構成は特に限定されることはない。
【００１６】
＜部品＞
本発明の部品は、上記端子を有するものである。たとえば、リレー、スライドスイッチ、抵抗、コンデンサ、コイル、基板等として用いられる電気部品、電子部品、半導体部品、自動車部品等を挙げることができるが、これらのみに限られるものではなく、またその形状の別を問うものでもない。
【００１７】
＜製造装置＞
本発明の上記下地層、ルテニウム層および表面金属層は、上述の通り、通常めっき法により形成されるが、特にそのめっき装置としてはバレルめっき装置、引掛けめっき装置または連続めっき装置のいずれかを用いることにより実行することが好ましい。これらの装置を用いることにより上記端子を極めて効率良く製造することができる。ここで、バレルめっき装置とは、端子を一個づつ個別にめっきする装置であり、連続めっき装置とは、一度に複数個の端子を連続的にメッキする装置であり、また引掛けめっき装置とは、前二者の中間に位置するものであり中規模の製造効率を持った装置である。これらの装置は、めっき業界において良く知られた装置であり、構造自体も公知のものである限るいずれのものも使用することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１９】
＜実施例１＞
本実施例は、導電性基体上にルテニウム層および表面金属層をそれぞれこの順で形成させた端子に関するものである。以下、図１を参照して説明する。
【００２０】
まず、導電性基体１０１として厚さ０．１ｍｍのテープ状のニッケルをリレー端子の形状にプレス加工し、連続状のリレー端子状としたものを７０ｍｍの長さに切断した。該切断後、５５ｇ／ｌの活性剤（商品名：エスクリーン３０、奥野製薬工業（株）社製）を用いて５３℃で３分間洗浄することにより脱脂処理を行なった。その後数回の水洗浄を行なった後さらに、１２０ｇ／ｌの活性剤（商品名：ＮＣラストール、奥野製薬工業（株）社製）を用いて５０℃で２分間、電流密度６．０Ａ／ｄｍ２の条件下で洗浄することにより電解脱脂処理を行なった。続いて、数回の水洗浄を行なった後６％の硫酸を用いて３０℃で１分間処理することにより酸活性処理を行ない、その後数回の水洗浄を行なった。
【００２１】
次に、上記の処理を経た導電性基体１０１に対して、ルテニウム濃度８．５ｇ／ｌのルテニウムめっき液（商品名：Ｒｕ−３３、エヌ・イーケムキャット（株）社製）を用いて６２℃、ｐＨ２．１、電流密度１．６Ａ／ｄｍ２の条件下で５分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより、厚さ０．４２μｍの金属Ｒｕからなるルテニウム層１０２を形成した。
【００２２】
その後数回の水洗浄を行なった後、さらに１０％のアンモニア水でリンス洗浄（５０℃、５分間）した後、９％の塩酸を用いて３０℃で０．５分間処理することにより酸活性処理を行なった。
【００２３】
次いで、数回の水洗浄を行なった後、上記の処理を経たルテニウム層１０２上に、金濃度９．５ｇ／ｌの金めっき液（商品名：Ｎ７７、エヌ・イーケムキャット（株）社製）を用いて３７℃、ｐＨ４．１、電流密度１．３Ａ／ｄｍ２の条件下で１分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより、厚さ０．１１μｍの金属Ａｕからなる表面金属層１０３を形成することにより図１に示した本発明のリレー端子を得た。
【００２４】
このようにして得られたリレー端子は、優れた接触抵抗、耐熱性、耐食性を有しており、したがってこのリレー端子を有してなるリレー（部品）は極めて信頼性の高いものであった。
【００２５】
＜実施例２＞
本実施例は、導電性基体上に下地層、ルテニウム層、表面金属層をそれぞれこの順で形成させたスライドスイッチ端子に関するものである。以下、図２を参照して説明する。
【００２６】
まず、導電性基体２０１として厚さ０．１ｍｍのテープ状のリン青銅をスライドスイッチ端子の形状にプレス加工し、連続状のスライドスイッチ端子状としたものを７０ｍｍの長さに切断した。該切断後、５５ｇ／ｌの活性剤（商品名：エスクリーン３０、奥野製薬工業（株）社製）を用いて５３℃で３分間洗浄することにより脱脂処理を行なった。その後数回の水洗浄を行なった後さらに、１２０ｇ／ｌの活性剤（商品名：ＮＣラストール、奥野製薬工業（株）社製）を用いて５０℃で２分間、電流密度６Ａ／ｄｍ２の条件下で洗浄することにより電解脱脂処理を行なった。続いて、数回の水洗浄を行なった後６％の硫酸を用いて３０℃で１分間処理することにより酸活性処理を行ない、その後数回の水洗浄を行なった。
【００２７】
次に、上記の処理を経た導電性基体２０１に対して、ニッケルめっき液（２４５ｇ／ｌの硫酸ニッケル、４５ｇ／ｌの塩化ニッケル、３８ｇ／ｌの硼酸からなるもの）を用いて５４℃、ｐＨ３．８、電流密度４．２Ａ／ｄｍ２の条件下で１分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより厚さ０．９８μｍのＮｉからなる下地層２０４を形成した。
【００２８】
続いて、数回の水洗浄を行なった後、上記下地層２０４上に、ルテニウム濃度８．５ｇ／ｌのルテニウムめっき液（商品名：Ｒｕ−３３、エヌ・イーケムキャット（株）社製）を用いて６２℃、ｐＨ２．１、電流密度１．６Ａ／ｄｍ２の条件下で５分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより、厚さ０．４２μｍの金属Ｒｕからなるルテニウム層２０２を形成した。
【００２９】
その後数回の水洗浄を行なった後、さらに１０％のアンモニア水でリンス洗浄（５０℃、５分間）した後、９％の塩酸を用いて３０℃で０．５分間処理することにより酸活性処理を行なった。
【００３０】
次いで、数回の水洗浄を行なった後、上記の処理を経たルテニウム層２０２上に、金濃度９．５ｇ／ｌの金めっき液（商品名：Ｎ７７、エヌ・イーケムキャット（株）社製）を用いて３７℃、ｐＨ４．１、電流密度１．３Ａ／ｄｍ２の条件下で１分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより、厚さ０．１１μｍの金属Ａｕからなる表面金属層２０３を形成することにより図２に示した本発明のスライドスイッチ端子を得た。
【００３１】
このようにして得られたスライドスイッチ端子は、優れた接触抵抗、耐熱性、耐食性を有しており、したがってこのスライドスイッチ端子を有してなるスライドスイッチ（部品）は極めて信頼性の高いものであった。
【００３２】
＜実施例３＞
本実施例は、導電性基体上に複数の下地層、ルテニウム層、表面金属層をそれぞれこの順で形成させた端子に関するものである。以下、図３を参照して説明する。
【００３３】
まず、導電性基体３０１として厚さ０．１ｍｍのテープ状の黄銅をリレーの形状にプレス加工し、連続状のリレー端子状としたものを７０ｍｍの長さに切断した。該切断後、５５ｇ／ｌの活性剤（商品名：エスクリーン３０、奥野製薬工業（株）社製）を用いて５３℃で３分間洗浄することにより脱脂処理を行なった。その後数回の水洗浄を行なった後さらに、１２０ｇ／ｌの活性剤（商品名：ＮＣラストール、奥野製薬工業（株）社製）を用いて５０℃で２分間、電流密度６Ａ／ｄｍ２の条件下で洗浄することにより電解脱脂処理を行なった。続いて、数回の水洗浄を行なった後５％の硫酸を用いて３０℃で１分間処理することにより酸活性処理を行ない、その後数回の水洗浄を行なった。
【００３４】
次に、上記の処理を経た導電性基体３０１に対して、硫酸銅めっき液（硫酸銅１００ｇ／ｌ、硫酸１４０ｇ／ｌ、塩素６１ｐｐｍその他添加剤からなるもの）を用いて２８℃、電流密度２．５Ａ／ｄｍ２、空気攪拌の条件下で引掛けめっき装置により電気めっき処理を施すことによって厚さ１．６μｍのＣｕからなる第１の下地層３０４ａを形成した。次いで、数回の水洗浄を行なった後、この第１の下地層３０４ａ上にニッケルめっき液（２４５ｇ／ｌの硫酸ニッケル、４５ｇ／ｌの塩化ニッケル、３８ｇ／ｌの硼酸からなるもの）を用いて５４℃、ｐＨ３．８、電流密度４．２Ａ／ｄｍ２の条件下で２分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより厚さ１．９μｍのＮｉからなる第２の下地層３０４ｂを形成した。
【００３５】
続いて、数回の水洗浄を行なった後、上記第２の下地層３０４ｂ上に、ルテニウム濃度８．５ｇ／ｌのルテニウムめっき液（商品名：Ｒｕ−３３、エヌ・イーケムキャット（株）社製）を用いて６２℃、ｐＨ２．１、電流密度１．６Ａ／ｄｍ２の条件下で５分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより、厚さ０．４２μｍの金属Ｒｕからなるルテニウム層３０２を形成した。
【００３６】
その後数回の水洗浄を行なった後、さらに１０％のアンモニア水でリンス洗浄（５０℃、５分間）した後、９％の塩酸を用いて３０℃で０．５分間処理することにより酸活性処理を行なった。
【００３７】
次いで、数回の水洗浄を行なった後、上記の処理を経たルテニウム層３０２上に、ロジウム濃度５．５ｇ／ｌのロジウムめっき液（商品名：Ｒｈ２２５、エヌ・イーケムキャット（株）社製）を用いて５５℃、電流密度１．１Ａ／ｄｍ２の条件下で１分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより、厚さ０．１３μｍのロジウムＲｈからなる表面金属層３０３を形成することにより図３に示した本発明のリレー端子を得た。
【００３８】
このようにして得られたリレー端子は、優れた接触抵抗、耐熱性、耐食性を有しており、したがってこのリレー端子を有してなるリレー（部品）は極めて信頼性の高いものであった。
【００３９】
＜実施例４＞
本実施例は、実施例３と同様、導電性基体上に複数の下地層、ルテニウム層、表面金属層をそれぞれこの順で形成させたスライドスイッチ端子に関するものである。以下、図３を参照して説明する。
【００４０】
まず、導電性基体３０１として厚さ０．１ｍｍのテープ状のリン青銅をスライドスイッチの形状にプレス加工し、連続状のスライドスイッチ端子状としたものを７０ｍｍの長さに切断した。該切断後、５５ｇ／ｌの活性剤（商品名：エスクリーン３０、奥野製薬工業（株）社製）を用いて５３℃で３分間洗浄することにより脱脂処理を行なった。その後数回の水洗浄を行なった後さらに、１２０ｇ／ｌの活性剤（商品名：ＮＣラストール、奥野製薬工業（株）社製）を用いて５０℃で２分間、電流密度６Ａ／ｄｍ２の条件下で洗浄することにより電解脱脂処理を行なった。続いて、数回の水洗浄を行なった後６％の硫酸を用いて３０℃で１分間処理することにより酸活性処理を行ない、その後数回の水洗浄を行なった。
【００４１】
次に、上記の処理を経た導電性基体３０１に対して、ニッケルめっき液（２４５ｇ／ｌの硫酸ニッケル、５５ｇ／ｌの塩化ニッケル、３８ｇ／ｌの硼酸からなるもの）を用いて５４℃、ｐＨ３．８、電流密度４．２Ａ／ｄｍ２の条件下で２分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより厚さ１．９μｍのＮｉからなる第１の下地層３０４ａを形成した。次いで、数回の水洗浄を行なった後、この第１の下地層３０４ａ上に銀めっき液（３５ｇ／ｌの銀および１０５ｇ／ｌのシアン化カリウムからなるもの）を用いて４８℃、ｐＨ１２．９、電流密度１．０Ａ／ｄｍ２の条件下で１分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより厚さ０．７μｍのＡｇからなる第２の下地層３０４ｂを形成した。
【００４２】
続いて、数回の水洗浄を行なった後、上記第２の下地層３０４ｂ上に、ルテニウム濃度８．５ｇ／ｌのルテニウムめっき液（商品名：Ｒｕ−３３、エヌ・イーケムキャット（株）社製）を用いて６２℃、ｐＨ２．１、電流密度１．６Ａ／ｄｍ２の条件下で５分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより、厚さ０．４２μｍの金属Ｒｕからなるルテニウム層３０２を形成した。
【００４３】
その後数回の水洗浄を行なった後、さらに１０％のアンモニア水でリンス洗浄（５０℃、５分間）した後、９％の塩酸を用いて３０℃で０．５分間処理することにより酸活性処理を行なった。
【００４４】
次いで、数回の水洗浄を行なった後、上記の処理を経たルテニウム層３０２上に、金濃度９．５ｇ／ｌの金めっき液（商品名：Ｎ７７、エヌ・イーケムキャット（株）社製）を用いて３７℃、ｐＨ４．１、電流密度１．３Ａ／ｄｍ２の条件下で１分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより、厚さ０．１１μｍの金属Ａｕからなる表面金属層３０３を形成することにより図３に示した本発明のスライドスイッチ端子を得た。
【００４５】
このようにして得られたスライドスイッチ端子は、優れた接触抵抗、耐熱性、耐食性を有しており、したがってこのスライドスイッチ端子を有してなるスライドスイッチ（部品）は極めて信頼性の高いものであった。
【００４６】
＜比較例１＞
実施例２において、端子をリレー端子とすることおよびルテニウム層を形成させないことを除き、他は全て実施例２と同様にしてリレー端子を製造した。かかるリレー端子は、導電性基体上にＮｉ層および表面金属層としての金層がこの順で形成された構造となっており、従来の端子に相当するものである。
【００４７】
＜比較例２＞
実施例２において、ルテニウム層を形成させないことを除き、他は全て実施例２と同様にしてスライドスイッチ端子を製造した。かかるスライドスイッチ端子は、導電性基体上にＮｉ層および表面金属層としての金層がこの順で形成された構造となっており、従来の端子に相当するものである。
【００４８】
＜硬度試験＞
実施例１〜４で得られた各端子と比較例１〜２で得られた各端子とを用いて、表面硬度計（装置名：ビッカス型表面硬度計、（株）アカシ製作所社製）を使用して、測定荷重１０ｇの下それぞれの表面金属層の表面より表面硬度を測定した。その結果を以下の表１に示す。
【００４９】
＜耐食性試験＞
実施例１〜４で得られた各端子と比較例１〜２で得られた各端子とを用いて、それぞれの耐食性を測定した。測定条件は、５％の食塩水を噴霧し、３５℃で８時間経過後の腐食の度合いを観察することにより行なった。そして、腐食が起こらなかったものは「○」、少し腐食したものは「△」、かなり腐食したものは「×」として評価した。その評価結果を以下の表１に示す。
【００５０】
【表１】
2004176107.tif 000003
【００５１】
表１より明らかなように、比較例１〜２の各端子に比し各実施例の端子は、いずれも優れた表面硬度を有することにより表面金属層の剥離が一切発生することがなかったとともに、耐食性試験においても優れた耐食性が示された。なお、各実施例の表面硬度において数値のばらつきが見られるのは、ルテニウム層単独では７００〜８５０ＨＶの表面硬度が示されるものの、ルテニウム層は比較的薄いため該層の下層として存在する導電性基体や下地層の影響が現れたものと考えられる。
【００５２】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の端子は、表面金属層の下層としてルテニウム層を形成したことにより、該ルテニウム層と該表面金属層とが相互作用することによって優れた表面硬度を有したものとなり、表面金属層が摩耗したり剥離したりすることを有効に防止するとともに、表面金属層が有する優れた接触抵抗を保持したままピンホールの発生を有効に防止し、以って高硬度、耐熱性、耐食性等の品質を飛躍的に向上させたものである。また、ルテニウム層の下層として下地層を形成すれば、導電性基体の種類にかかわらず、ルテニウム層が剥離することを有効に防止することができる。また、これらの下地層、ルテニウム層および表面金属層をバレルめっき装置、引掛けめっき装置または連続めっき装置のいずれかを用いてめっき法により形成すれば、これらの層を極めて効率良く形成させることが可能となる。したがって、本発明の端子を有する部品は、このような端子が有する固有の利点をそのまま踏襲したものであり、優れた接触抵抗、耐熱性、耐食性を有しており、極めて信頼性の高いものとなる。このため、本発明の部品は、電気、電子製品や半導体製品あるいは自動車部品等の用途に広範囲に利用することができ、とりわけ非挿抜性の用途に好適に用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】導電性基体上にルテニウム層および表面金属層をそれぞれこの順で形成させた端子の概略断面図である。
【図２】導電性基体上に下地層、ルテニウム層、表面金属層をそれぞれこの順で形成させた端子の概略断面図である。
【図３】導電性基体上に複数の下地層、ルテニウム層、表面金属層をそれぞれこの順で形成させた端子の概略断面図である。
【符号の説明】
１０１，２０１，３０１  導電性基体、１０２，２０２，３０２  ルテニウム層、１０３，２０３，３０３  表面金属層、２０４  下地層、３０４ａ  第１の下地層、３０４ｂ  第２の下地層。
【図１】
2004176107.tif 000004
【図２】
2004176107.tif 000005
【図３】
2004176107.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月16日(2003.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上にＮｉ、Ｃｕ、Ａｇからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金からなる下地層が少なくとも一層形成されており、該下地層上にルテニウム層が形成されており、該ルテニウム層上にＡｕ、Ａｇ、Ｒｈからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金からなる表面金属層が形成されていることを特徴とする端子（ただし、コネクタ端子は除く）。
【請求項２】
下地層、ルテニウム層および表面金属層が、それぞれバレルめっき装置、引掛けめっき装置または連続めっき装置のいずれかを用いてめっき法により形成されることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の端子を有する部品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
すなわち、本発明の端子（ただし、コネクタ端子は除く）は、導電性基体上にＮｉ、Ｃｕ、Ａｇからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金からなる下地層が少なくとも一層形成されており、該下地層上にルテニウム層が形成されており、該ルテニウム層上にＡｕ、Ａｇ、Ｒｈからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金からなる表面金属層が形成されていることを特徴としている。このようにルテニウム層を表面金属層の下層に位置させることにより、該ルテニウム層と該表面金属層とが相互作用することによって、表面金属層が摩耗したり剥離したりすることを有効に防止するとともに、表面金属層が有する優れた接触抵抗を保持したままピンホールの発生を有効に防止し、以って高硬度、耐熱性、耐食性等の品質を飛躍的に向上させることに成功したものである。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明の端子は、導電性基体とルテニウム層との間に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金からなる下地層が少なくとも一層形成されていることを特徴としている。該ルテニウム層はそれ自体高い硬度を有する反面、応力も大きいものとなるため導電性基体の種類によっては該ルテニウム層自体が剥離することがあり、このためこの剥離現象を緩和するために特定の下地層を形成させたものである。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
＜ルテニウム層＞
本発明のルテニウム層は、上記導電性基体上に形成される後述の下地層上に形成されるものであって、金属ルテニウム（Ｒｕ）により構成されるものである。通常、ルテニウム層は０．０５〜１．５μｍ、好ましくは０．２〜１．０μｍの厚さとして、金属ルテニウムを導電性基体上の下地層上にめっきすることにより形成される。０．０５μｍ未満の場合は、後述の表面金属層との相互作用を十分に発揮することができず、１．５μｍを超えるとルテニウム層自体の応力が大きくなり過ぎて導電性基体から剥離したりルテニウム層自体に亀裂が生じたりすることがあるため好ましくない。なお、該ルテニウム層は、高い硬度を有するとともに耐酸化性にも優れており、しかも仮に酸化されたとしてもその酸化物は１０−６Ｓ／ｍという高い導電性を示す（因みにＮｉの酸化物の導電性は１０１１Ｓ／ｍである）ため、これらが相乗的に作用することにより後述の表面金属層との間で高度に相互作用するものと考えられる。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
＜表面金属層＞
本発明の表面金属層は、端子に導電性を付与する中心的な作用を示すものであって、上記ルテニウム層上に形成されるものであり、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｈからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金により構成されるものである。ここでいう合金とは、上記の金属を少なくとも一種含む限りその組成は特に限定されるものではない。たとえば、上記の金属の少なくとも一種を原子数にして５０％以上含むものを挙げることができる。通常、該表面金属層は０．００１〜２μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍの厚さとして前記金属または合金をルテニウム層上にめっきすることにより形成される。０．００１μｍ未満の場合は、優れた接触抵抗が得られなくなる場合がある一方、２μｍを超えるとコスト面で高価となるばかりかルテニウム層との相互作用が示されなくなるため好ましくない。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
＜下地層＞
本発明の下地層は、導電性基体の種類により上記ルテニウム層が剥離し易くなる場合があるため形成されるものである。通常、該ルテニウム層は導電性基体がニッケル系の素材で構成されている場合には自己の応力により剥離することはほとんどないが、導電性基体がニッケル系素材以外の素材で構成されている場合には容易に剥離することがあり、このような場合に該下地層を形成させる必要がある。すなわち、該下地層は、ルテニウム層の剥離を防止する作用を有するものである。したがって、該下地層は、導電性基体とルテニウム層の間に（すなわち、ルテニウム層の下層として）形成され、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属またはこれらの金属を少なくとも１種含む合金からなる層であって、少なくとも一層（すなわち、単層もしくは複数層として）形成される。ここでいう合金とは、上記の金属を少なくとも一種含む限りその組成は特に限定されるものではない。たとえば、上記の金属の少なくとも一種を原子数にして５０％以上含むものを挙げることができる。また、このような下地層を複数層として形成する場合は、ルテニウム層の厚さや導電性基体の種類を考慮してそれぞれの層を構成する金属または合金の種類や厚さを決定することが好ましい。たとえば、導電性基体が銅合金系素材の場合には、導電性基体上に厚さ０．０５〜５μｍのＮｉからなる第１の下地層を形成し、その上に厚さ０．０５〜１μｍのＡｇからなる第２の下地層を形成することが好ましい。また、導電性基体が鉄系素材や黄銅の場合には、導電性基体上に厚さ０．０５〜５μｍのＣｕからなる第１の下地層を形成し、その上に厚さ０．０５〜２μｍのＮｉからなる第２の下地層を形成することが好ましい。このように該下地層は、通常単層もしくは複数層としてその厚さが０．０５〜７μｍ、好ましくは０．８〜４．０μｍとなるようにそれぞれの金属または合金を導電性基体上にめっきすることにより形成することができる。該下地層の厚さが０．０５μｍ未満の場合は、ルテニウム層の剥離を防止することができなくなる場合がある一方、７μｍを超えるとコストアップにつながり経済的に不利となるばかりか、経時的に厚みが変化し寸法安定性に欠けるとともに導電性基体自体のバネ性が喪失するため好ましくない。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
＜参考例１＞
本参考例は、導電性基体上にルテニウム層および表面金属層をそれぞれこの順で形成させた端子に関するものである。以下、図１を参照して説明する。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
次いで、数回の水洗浄を行なった後、上記の処理を経たルテニウム層１０２上に、金濃度９．５ｇ／ｌの金めっき液（商品名：Ｎ７７、エヌ・イーケムキャット（株）社製）を用いて３７℃、ｐＨ４．１、電流密度１．３Ａ／ｄｍ２の条件下で１分間引掛けめっき装置により電気めっきすることにより、厚さ０．１１μｍの金属Ａｕからなる表面金属層１０３を形成することにより図１に示したリレー端子を得た。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
＜実施例１＞
本実施例は、導電性基体上に下地層、ルテニウム層、表面金属層をそれぞれこの順で形成させたスライドスイッチ端子に関するものである。以下、図２を参照して説明する。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
＜実施例２＞
本実施例は、導電性基体上に複数の下地層、ルテニウム層、表面金属層をそれぞれこの順で形成させた端子に関するものである。以下、図３を参照して説明する。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
＜実施例３＞
本実施例は、実施例２と同様、導電性基体上に複数の下地層、ルテニウム層、表面金属層をそれぞれこの順で形成させたスライドスイッチ端子に関するものである。以下、図３を参照して説明する。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
＜比較例１＞
実施例１において、端子をリレー端子とすることおよびルテニウム層を形成させないことを除き、他は全て実施例１と同様にしてリレー端子を製造した。かかるリレー端子は、導電性基体上にＮｉ層および表面金属層としての金層がこの順で形成された構造となっており、従来の端子に相当するものである。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
＜比較例２＞
実施例１において、ルテニウム層を形成させないことを除き、他は全て実施例１と同様にしてスライドスイッチ端子を製造した。かかるスライドスイッチ端子は、導電性基体上にＮｉ層および表面金属層としての金層がこの順で形成された構造となっており、従来の端子に相当するものである。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
＜硬度試験＞
実施例１〜３で得られた各端子と比較例１〜２で得られた各端子とを用いて、表面硬度計（装置名：ビッカス型表面硬度計、（株）アカシ製作所社製）を使用して、測定荷重１０ｇの下それぞれの表面金属層の表面より表面硬度を測定した。その結果を以下の表１に示す。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
＜耐食性試験＞
実施例１〜３で得られた各端子と比較例１〜２で得られた各端子とを用いて、それぞれの耐食性を測定した。測定条件は、５％の食塩水を噴霧し、３５℃で８時間経過後の腐食の度合いを観察することにより行なった。そして、腐食が起こらなかったものは「○」、少し腐食したものは「△」、かなり腐食したものは「×」として評価した。その評価結果を以下の表１に示す。


【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
【表１】
2004176107.tif 000007