電気的特性に優れている表面処理は？２

質問

「No.5142 電気的特性に優れている表面処理は？」が締め切られましたので
新しく立てました。

kei-nksm さんの回答と食い違っている（下記）ところがどうも気持ち悪いのでご意見ください。

kei-nksmさんへ：HN持ち出して申し訳ないですが匿名性は守られているので許してください。

kei-nksm さんの回答
> 電磁波シールドと考えた場合、必要なのは電気伝導度の特性です。伝導度の優れているものと考えれば、
> 銅めっき＞電気ニッケルめっき＞無電解ニッケルめっき
> となるでしょう。

私の回答
> 電気的特性は、ニッケルめっき＜無電解ニッケルめっきです。（伝導率、接触抵抗の比較）

上記の理由：
無電解ニッケルめっきの特徴（ニッケルめっきとの比較）は
膜厚を均一で均等に仕上げることが出きるので、めっき部分同士が
接触するような場合でも接触抵抗が少ない。
もちろん他の導体との接触抵抗も同様

精度の高い膜厚管理ができるのでニッケルめっきの３倍程度の厚みを
正確に出せる。よって、電気伝導度（初回の回答では伝導率と書いた）が良く
更に、均一に仕上がることとの相乗効果でニッケルめっきに比べて
電気伝導度は高く仕上げることが出きる。

と考えています。
が、私はめっきの専門家ではなく図面に指示するだけの立場ですので
間違っているかも知れません。

kei-nksm さんご意見聞かせてください。

回答No.1

noname#230359

ご指名いただき、ありがとうございます。m(_ _)m
◆電気伝導度
すみません。抵抗値しか探し出せませんでした。無電解ニッケルめっきの電気抵抗は、そのリン含有率によって変化しますが、60μΩ/cmとされています。電気ニッケルめっきでは、8.5μΩ/cmです。無論、電気ニッケルめっきの場合も、使用する添加剤によっては共析する元素もその量も変わりますが。
ニッケルの純度のみを追求した場合、ヒドラジンを還元剤とする無電解めっきもありますが、特殊すぎて対象外でしょう。

◆接触抵抗
この点は考慮していませんでした。すみません。
ただ、後述する精度の点で、適用する膜厚がごく薄いため、筐体の嵌め合いに邪魔になるような膜厚ではありません。

◆精度
一般的な要求として、めっきの施工膜厚は20μm - 0.02 - が上限です。表裏両面に析出させたとしても寸法ではその倍ですが、0.1を超えるような仕様は極めて特殊です。クロムめっきなら形状と膜厚分布の問題は顕著になりますが、変色防止(しかも銅めっきの変色を防ぐためのニッケルめっき)には仕様としての膜厚の設定がされていても、実質上意味のあるものではないと考えています。銅の変色を防ぐという、見た目の色を変えるための処理であれば、0.1μmで十分です。このレベルだと電気めっきと無電解めっきの膜厚精度の問題にはならないし、ニッケルめっきとしての伝導度への寄与も誤差レベルだと思います。
筐体として考えた場合、このレベルでの精度は必要ないと思います。
電気ニッケルめっきとした場合つき回りの問題があるので、下層の無電解銅めっきでシールド性能を確保し、その変色防止に銅全面に無電解ニッケルを施すことになります。

この膜厚-周波数-シールド性能に関しては、日本規格協会発行の「めっき技術マニュアル」が詳しく記載されています。

◆工法的な点から(めっき業者側の観点)
まず、無電解銅めっき直後にニッケルめっきをしたい。
銅めっきからニッケルめっきへとその設備を変更するのなら、それに伴って冶具を変える必要も生じるかもしれません。なにより、めっき直後の酸化膜のない清浄な金属面にその次のめっきをすることが、密着不良の問題を回避するために必須です。ですから、作業性以前の問題として、一貫工程で処理したい - これが次の点に繋がります。

次に、電気めっきと無電解めっきを混在させたくない。
エアポケットを避ける意味では無電解めっきの冶具設計も重要ですが、電気めっきとなると通電性を考慮することが必須です。極端な表現をすると、無電解めっきで要求される冶具の機能は、「製品を支えている」ことだけです。電流を供給するための冶具となれば、接触点形状や冶具材質までも考慮しなければなりません。不導体へのめっきで最終的に電気めっきする目的なら、最初の無電解めっきで、冶具接点と製品が電気的に接続するように接触部分にも無電解めっきを析出させる必要があります。しかし、接点部分には無電解めっきが析出しにくく、通電不良の問題が生じます。冶具メンテナンス(冶具に析出しためっきの剥離)も表に出てきにくいコスト圧迫要因になりますし。

めっき業側の言い訳になりがちな回答になってしまった感があります。
しかし、設計側視点での問題提起をいただき、視点を変えて勉強しなおすよい契機となりました。ありがとうございました。

お礼

詳しい回答ありがとうございます。

> ◆電気伝導度
> 無電解ニッケルめっきの電気抵抗は、そのリン含有率によって変化しますが、60μΩ/cmとされています。電気ニッケルめっきでは、8.5μΩ/cmです。

了解しました。

> ◆接触抵抗
> この点は考慮していませんでした。すみません。
> ただ、後述する精度の点で、適用する膜厚がごく薄いため、筐体の嵌め合いに邪魔になるような膜厚ではありません。

接触抵抗を気にするのは例えばケースが何枚もの板金で出来ていると
ねじ止めだけでアース回路が出来上がる場合とアルマイトのように剥がして
アース線で補助しなければ電気的にアースが取れない場合があるので
電気屋の視点から見れば大事なことです。

私のわがままに時間取っていただきありがとうございました。