めっきってなに？

"めっき"とは、固体の表面を薄い金属膜で覆う技術のことを指します。 その薄さは数μm～数十μm 程度であることが多いです。 一般的なコピー用紙が100μm程度ですから、とても薄い膜です。

素材を金属膜で覆うことで、元の素材にはない新しい機能を加えることができます。新しい機能とは例えば以下のようなものがあります。

 

"めっき"という言葉を知っている方でも、時計やアクセサリーなどの装飾品に使われるめっきをイメージされる方が多いかもしれません。それらはめっきが古くから広く使われている分野ですが、今では、めっきはエレクトロニクスに欠かせない技術の一つになっています。 例えば、スマートフォンを分解すると、ディスプレイ、半導体のチップ、小さな一つ一つの電子部品、それらの部品が載るプリント配線板、電池に至るまで、あらゆるところにめっきが使われています。スマートフォンだけでなく、身の回りのあらゆる家電、エレクトロニクス製品で、めっきが使われていないものはほとんどないでしょう。

"めっき"は、素材に金属膜をつける方法ですが、逆に金属を溶かして除去することをエッチングといいます。めっきとエッチングを組み合わせることで、表面に電気回路が形成されたプリント配線板を製造できます。エレクトロニクス機器の小型化にともなって、回路の幅がどんどん細くなって高密度化しており、それに対応するようにめっき液やエッチング液も性能を向上することが求められています。例えば、めっきでは広い面でも狭い面でも均一な膜厚の膜を形成できる技術、エッチングでは溶かしたい金属のみを溶かしたり、形を保ったまま溶かしたりする技術が求められます。

"めっき"は、溶液の中で起こる化学反応を利用しています。化学的な用語を使うと、液中に溶解した金属イオンを還元させて金属膜として素材に析出させます。 このとき、金属イオンは電子を受け取って金属へ変化します。この反応が連続的に起こることで金属が膜となって析出します。

めっきは、反応を起こさせるために電気を使う「電解めっき」と電気の代わりに化学薬品を使う「無電解めっき」の大きく2種類に分けられます。

”めっき”はめっき液の中に部品を浸漬して行います。めっき液は、金属塩や錯形成剤、伝導塩などの主成分の他、めっきの性能や表面状態などを調整する添加剤などから構成されています。成分の種類や濃度がめっき薬品の性能を左右する各メーカー独自の技術です。

めっきされる部品や工場の規模になどによって異なりますが、めっき槽は数百リットルから数万リットルの大きさがあります。めっき薬品メーカーは、めっき液の成分を濃縮した薬品を供給し、お客様の工場で希釈・混合することでめっき液を調製します。

めっきを行う前には、いくつかの前処理を行います。前処理の目的は、めっきされる部品の汚れや酸化膜を落としたり、めっき膜の密着性や反応性を向上させることです。前処理液にも、様々な技術が必要です。品質のよいめっきを実現するためは、めっき液の性能はもちろんのこと、素材によって適正な前処理を選択し確実に実施することが重要です。