無電解ニッケルメッキの前処理について

Question

メッキのことについて詳しい情報がいただきたく書き込みをさせていただきます。
銅のリードフレームに電気メッキでニッケル（Ni)を施してから、無電解ニッケルメッキ（NiP)を施します。無電解ニッケルメッキを施す前に触媒作用をさせて表面を処理しているのですが、具体的にどのような薬品で行い、なにを取り除いているのでしょうか？また、もしその工程が不十分であった際はどのような悪さをするでしょうか？
メッキ工程については、ほとんどわかっていないのですが、機械的なストレスで、そこのメッキ間がはがれてしまうという現象があります。
恐れ入りますが、ご存知の方教えていただきますようよろしく終えん害します。

Accepted Answer

電気ニッケルめっき後に触媒作用を行っておられるとの事ですが、これはパラジウム付与の事でしょうか？
異種金属表面（鉄素地や銅素地）への無電解ニッケルめっきの際は、確かにパラジウムの触媒作用を利用して初期析出を確保しますが、ニッケル同士の場合は自己触媒作用によりパラジウム無しでも析出するのではないでしょうか。
但し、電気ニッケルめっき後の表面に不動態膜を形成していないと言う前提ですが・・・
もし、触媒作用がパラジウム付与をさすのであれば、おそらく塩化パラジウム系か硫酸パラジウム系をお使いなのでしょうが、電気ニッケルめっき後にこの液に浸漬してしまうと、ニッケル表面に酸の影響で不動態膜が形成されてしままう可能性があるので、この皮膜を除去しないと密着が得られないと思います。
ですので、電気ニッケル後に塩酸で表面を活性化してから無電解ニッケルを施すか、どうしても触媒付与が外せないならアクセレーターを塩酸で行い、触媒残渣とニッケル不動態膜を除去してから無電解ニッケルを行っては如何でしょうか。（※無電解ニッケルめっき液への塩酸持ち込みは厳禁なので、水洗はしっかりする必要があります。）

えーと･･･あまりご質問の回答になっていなかったようなので追記します。
私の知見ですと、一般的な無電解ニッケルめっきは以下の工程と認識しています。

1.脱脂（付着している油脂を除去）
　↓
2.ソフトエッチング（表面を平滑化）
　↓
3.デスマット（エッチングで生じた酸化皮膜を除去）
　↓
4.キャタリスト（無電解Niめっきの初期析出を補助する目的で触媒パラジウムを付与する。）
　↓
5.アクセレーター（触媒パラジウムの残渣を除去、及び触媒パラジウムの活性化）
　↓
6.無電解ニッケル（還元剤の次亜燐酸から電子を授受し、金属ニッケルとして析出）

前述した様に、ニッケル同士であれば自己触媒反応により還元剤の電子を授受して金属ニッケルとして還元されますが、ニッケルよりイオン化傾向の低い異種金属の素地表面ではニッケルの還元反応が極めて発生しにくい為、他の触媒の力を借りるわけです。
その触媒は、一般的にはパラジウムであると思います。
パラジウムはイオン化傾向がかなり低いので銅などにも置換しやすいのと、パラジウム類特有の触媒能の高さを有しているのが理由です。
触媒パラジウムを付与するためにはパラジウム塩の水溶液に浸漬すれば良いのですが、浸漬時間、温度、揺動条件、不純物量、等によりニッケルの密着性・析出状態にかなりの差が出てしまいます。
例を挙げると、浸漬時間や揺動を多くすると、析出過多となってしまうし、逆に浸漬時間が短かったり不純物が多かったりすると密着性が悪くなるといった具合です。
この辺は、使用されている薬品会社の指示通りに作業すれば問題ないと思います。
また、アクセレーターは基本的にパラジウム塩と同種の酸を用いることが多いと思います。
このとき塩化パラジウムであれば塩酸を使うでしょうから問題ないですが、硫酸パラジウムや窒素系パラジウムだと硫酸を用いる（窒素系の場合は、有機酸を用いることもある？）ことが多いはすです。
こうなってしまいますと、パラジウム塩残渣は除去できてもニッケルの不動態は除去できないので、ご質問の様な現象が発生する可能性は高いと思います。
仮に硫酸パラジウムだとしても、アクセレーターに塩酸を用いることは問題ないと思いますが、念のため薬品会社に相談してみてください。
いずれにせよ、電気ニッケルと無電解ニッケルとの間で密着が得られていないために２層間で剥離してしまうのでしょうから、上記のことが参考になれば幸いです。

ちなみに、リードフレームの素材が燐青銅やベリリウム銅の用に難めっき素材で無いならば、直接無電解ニッケルでも構わないと思うのですが････
但し、ニッケル－リン合金は硬いので、銅との追従性を考慮されてのことであるならば、ストライクニッケルは必要なのでしょうね。
くどくなりますが、電気ニッケル後の触媒作用がパラジウム付与であるならば、必要の無いというか･･･私は却って悪影響だと思います。

以上、長文・乱文で失礼いたしました。

Answer

現在の工程としては、おそらく
?脱脂→?活性→?電気ﾆｯｹﾙｽﾄﾗｲｸ→?無電解ﾆｯｹﾙめっき
となっていると思います。

銅のﾘｰﾄﾞﾌﾚｰﾑに直接、無電解ﾆｯｹﾙめっきを施すのはできないので、?電気ﾆｯｹﾙｽﾄﾗｲｸ工程でﾆｯｹﾙの薄膜を施してから、?無電解ﾆｯｹﾙめっきを施します

正確にいうと、電気ﾆｯｹﾙｽﾄﾗｲｸでﾆｯｹﾙの薄膜をつけて、初めて無電解ﾆｯｹﾙめっき液中で触媒反応を起こす（反応がはじまる）ことになります。

ﾆｯｹﾙｽﾄﾗｲｸ液の組成は、塩酸240g/l、塩化ニッケル120g/lとなっており、何かを取り除くのではなく、活性なﾆｯｹﾙ金属を付与する工程です。

この工程が不十分ですと、無電解ﾆｯｹﾙめっきが析出しない、もしくは密着性が悪くなります。

機械的ストレスにより無電解ﾆｯｹﾙめっきが剥がれた時、
1)銅素地が見える場合→?脱脂が不十分　or　?電気ﾆｯｹﾙｽﾄﾗｲｸが不十分
2)銅素地が見えない場合→?電気ﾆｯｹﾙｽﾄﾗｲｸから?無電解ﾆｯｹﾙめっきへと移行する時に時間がかかりすぎて、ﾆｯｹﾙ薄膜の活性度が低下している

と考えられます。（ちなみに全ての液組成が正常な場合での話です）

無電解ニッケルメッキの前処理とは？