金属覆膜形成方法、金属覆膜形成产品的制造方法以及制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供在容易形成氧化覆膜、钝化膜的母材金属上即使在进行金等贵金属电镀的情况下也能够以低成本形成密接性优越的电镀层的金属覆膜形成法、以及金属覆膜形成产品的制造方法与制造装置。金属覆膜形成法包括：表面活化工序，向母材金属的表面照射激光束而对母材金属进行表面活化；贵金属纳米粒子分散液涂覆工序，对母材金属的表面涂覆使贵金属纳米粒子分散于溶剂中的贵金属纳米粒子分散液；以及贵金属纳米粒子烧结工序，向涂覆于母材金属的表面的贵金属纳米粒子分散液照射激光束而对贵金属纳米粒子进行烧结。另外，在同一生产线上进行对母材金属进行冲压加工的连续冲压工序、对母材金属的表面进行贵金属电镀的金属覆膜形成工序。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供在容易形成氧化覆膜、钝化膜的母材金属上即使在进行金等贵金属电镀的情况下也能够以低成本形成密接性优越的电镀层的金属覆膜形成法、以及金属覆膜形成产品的制造方法与制造装置。金属覆膜形成法包括：表面活化工序，向母材金属的表面照射激光束而对母材金属进行表面活化；贵金属纳米粒子分散液涂覆工序，对母材金属的表面涂覆使贵金属纳米粒子分散于溶剂中的贵金属纳米粒子分散液；以及贵金属纳米粒子烧结工序，向涂覆于母材金属的表面的贵金属纳米粒子分散液照射激光束而对贵金属纳米粒子进行烧结。另外，在同一生产线上进行对母材金属进行冲压加工的连续冲压工序、对母材金属的表面进行贵金属电镀的金属覆膜形成工序。【专利说明】金属覆膜形成方法、金属覆膜形成产品的制造方法以及制造装置
本专利技术涉及金属覆膜形成方法、金属覆膜形成产品的制造方法以及制造装置，特别地涉及适合于向电子设备用的连接器、开关、存储卡、引线框、MEMS (Micro ElectroMechanical Systems微机电系统)传感器等所使用的接点、端子材料形成导电性覆膜的金属覆膜形成方法、金属覆膜形成产品的制造方法以及制造装置。
技术介绍
手机、智能手机、USB存储器、SD卡等用的电接点能够使用通过精密且微细的金属冲压加工而进行成形加工的端子零件。就电接点用等的端子零件的制造而言，通过金属冲压加工机器而进行冲压成形加工，然后，对其进行金、银的局部电镀。在冲压加工中通常使用高速曲柄冲床，该高速曲柄冲床使用了连续(順送)冲压模具。在要求复杂且精密的电接点构造的连接器中有使用高速伺服冲床的趋势，另外，在大电流容量的大功率器装置用连接器中有使用锻压机等的趋势。冲压加工与电镀加工因生产线速度的不同而通常在不同的生产线中进行。因此，在提高端子零件的生产率方面存在限度。另外，对于电镀加工而言，为了进行局部电镀，需要使用专用掩膜、局部电镀抗蚀剂的涂覆、显影、电镀抗蚀剂的剥离等工序，因此价格高昂。另外，湿式的电镀方法多使用成为环境污染的原因的药品，因此废液处理、排水处理所需的成本提高，从而价格高昂。 作为解决上述的课题的方法，存在专利文献I所记载的电镀方法。在该专利文献I中记载有如下方法:相对于由通过金属冲压加工而被冲裁的铜合金构成的阴型端子零件，在进行曲折加工之前以喷墨印刷方式将包括导电性粒子(金粒子)的墨水印刷在与阳型端子接触的部分，然后将脉冲激光束照射在印刷位置，从而在端子零件的表面形成所希望的厚度与大小的电镀层。在照射激光束之前，使溶剂干燥而将其除去。而且，在该专利文献I中，在形成电镀层之后，对其进行曲折加工而制造阴型端子。另外，在专利文献I中，在进行现有的冲裁、曲折加工的端子零件的生产线组装有上述喷墨装置与脉冲激光束照射装置，从而能够按顺序制造端子。 另外，在专利文献2中公开有如下方法:在通过疏液剂覆盖层对表面进行涂装的基板上以规定的涂覆液厚度涂覆金属纳米粒子分散液，从该涂覆液层的表面，垂直照射规定波长的激光，选择性地除去与金属纳米粒子分散液接触的疏液剂覆盖层的激光曝光区域，继续向涂覆液层照射规定的波长的激光，使基板与涂覆液层的界面的温度上升，从而在该基板表面形成表示高密接性的金属纳米粒子烧结膜。 专利文献1:日本特开2004-259674号 专利文献2:日本特开2009-283783号 在专利文献I中，将铜合金用作端子零件的材料。而且，在专利文献I中记载有如下
技术实现思路
:导电性粒子是熔点为1064°C的金粒子，与铜的熔点1083°C几乎相同，因此能够将镀金层固定于铜母材表面。另外，记载有如下
技术实现思路
:在对端子零件实施镀锡的情况下，锡的熔点为232°C较低，因此金粒子不会熔融，仅镀锡层被熔融，因此金粒子如软钎焊那样固定于镀锡层表面。 但是，对于专利文献I而言，金粒子与铜母材在熔点方面不存在差异，因此实际上形成镀金层而不使母材熔融损伤较困难。另外，为了加热至金的熔点，激光照射时间变长。因此，形成电镀层的工序的生产线速度存在与冲压工序的生产线速度相比大幅度地延迟的可能性，从而将形成电镀层的工序串联于金属连续冲压加工中实际上较困难。另外，在具有镀锡层的端子零件的情况下，金粒子分散于熔融的镀锡层中，从而也产生无法形成镀金的表层的课题。 另外，在专利文献2中示出了使用铜、铜合金基板等金属基板的技术。利用激光照射来进行局部加热，伴随着基板表面的温度上升而引起相互扩散，由此能够获得金属基板表面与金属纳米粒子烧结膜界面的较高的密接。铜、铜合金公知为容易引起与金、银等金属相互扩散的金属。为此，能够获得密接性优越的金属纳米粒子烧结膜，但在金属纳米粒子烧结膜的厚度为Iym以下较薄的情况下，基底铜原子扩散至表面而在表面形成铜与金属纳米粒子烧结膜的合金层。 因此，最近，在连接器等接触端子中，为了防止因合金层形成而使电阻降低，通常在铜、铜合金的表面设置镀镍层作为铜的扩散阻挡层。另外，最近，代替铜、铜合金，能够使用更加廉价的SUS304等不锈钢材料。根据本专利技术人等的研究，在上述镀镍、不锈钢的表面具有牢固的钝化覆膜层，因此在专利文献1、专利文献2所记载的方法中，形成密接性优越的电镀层较困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种即使在容易形成氧化覆膜、钝化膜的母材金属上进行金等贵金属电镀的情况下也能够以低成本形成密接性优越的电镀层的金属覆膜形成方法。 另外，本专利技术的其他的目的在于提供一种能够在包括连续冲压工序的端子零件等的冲压生产线中串联电镀工序的金属覆膜形成产品的制造方法与制造装置。 本专利技术是一种对母材金属的表面进行贵金属电镀的金属覆膜形成方法，其特征在于，包括:表面活化工序，向母材金属的表面照射激光束而对母材金属进行表面活化；贵金属纳米粒子分散液涂覆工序，在母材金属的表面涂覆使贵金属纳米粒子分散于溶剂中的贵金属纳米粒子分散液；以及贵金属纳米粒子烧结工序，向涂覆于母材金属的表面的贵金属纳米粒子分散液照射激光束而对贵金属纳米粒子进行烧结。 另外，本专利技术是包括对母材金属进行冲压加工的连续冲压工序、对母材金属的表面进行贵金属电镀的金属覆膜形成工序的金属覆膜形成产品的制造方法与制造装置，金属覆膜形成产品的制造方法的特征在于，连续冲压工序与金属覆膜形成工序在同一生产线上进行，金属覆膜形成工序包括:清洗工序，除去附着于母材金属的表面的油；疏液剂涂层工序，向经过了清洗工序的母材金属的表面涂层疏液剂；表面活化工序，向经过了疏液剂涂层工序的母材金属的实施有贵金属电镀的区域照射激光束而使其表面活化；贵金属纳米粒子分散液涂覆工序，以非接触方式向经过了表面活化工序的母材金属的进行了表面活化的区域涂覆使贵金属纳米粒子分散于溶剂中的贵金属纳米粒子分散液；溶剂干燥工序，利用远红外线加热器使涂覆于经过了贵金属纳米粒子分散液涂覆工序的母材金属的贵金属纳米粒子分散液中的溶剂的一部分蒸发；以及贵金属纳米粒子烧结工序，向涂覆于经过了干燥工序的母材金属且溶剂局部蒸发的贵金属纳米粒子分散液照射激光束而对上述贵金属纳米粒子进行烧结。 另外，本专利技术的金属覆膜形成产品的制造方法与制造装置优选在母材金属设置有位置确定部，金属覆膜形成工序中的表面活化工序、贵金属纳米粒子分散液涂覆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属覆膜形成方法，对母材金属的表面进行贵金属电镀，其特征在于，包括：表面活化工序，向所述母材金属的表面照射激光束而对所述母材金属进行表面活化，贵金属纳米粒子分散液涂覆工序，在所述母材金属的表面涂覆使贵金属纳米粒子分散于溶剂中的贵金属纳米粒子分散液；以及贵金属纳米粒子烧结工序，向涂覆于所述母材金属的表面的所述贵金属纳米粒子分散液照射激光束而对所述贵金属纳米粒子进行烧结。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：荒贺真司，宫城信行，山口贡，中田健太郎，御田护，前川克广，山崎和彦，
申请(专利权)人：株式会社茨城技研，株式会社MM研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP