電気メッキ

銅メッキ

銅メッキ(Copper Plating)は、金属やプラスチックなど様々な素材の表面に、

電気伝導性や熱伝導性に優れた銅の薄い層を形成する表面処理技術です。

銅が持つ独自の特性を活かし、電子部品の回路形成や自動車部品の機能向上、さらには美しい装飾品の製造まで、幅広い分野でその高い機能性と加工性が求められています。

対象物への優れた密着性や、他のメッキの下地としての汎用性も高く、現代産業に欠かせない重要な技術の一つです。

銅メッキ処理方法

銅メッキには主に電気メッキと無電解メッキの2つの主要な方法があります。

電気メッキ

電気銅メッキは、その名の通り外部から電気の力を借りて金属を析出させる方法です。具体的には、メッキしたい対象物をマイナス極(陰極)に、銅をプラス極(陽極)にセットし、銅イオンを含むメッキ液の中で電流を流します。すると、銅イオンが電子を受け取って対象物の表面に金属銅として析出します。

この方法の大きな特徴は、電気を通す素材(導電性を持つ素材)であれば、様々なものにメッキができる点です。例えば、鉄や真鍮、ステンレスなどの金属製品に多く用いられます。

電気銅メッキにはシアン化銅メッキ硫酸銅メッキピロリン酸銅メッキなど種類があり、それぞれの目的に応じた銅メッキを選定する必要があります。

シアン化銅メッキについて 詳しくはこちら

硫酸銅メッキについて 詳しくはこちら

ピロリン酸銅メッキ 詳しくはこちら

 

無電解メッキ

無電解銅メッキは電気を使わず、化学反応によって金属を析出させる方法です。メッキ液の中に含まれる還元剤が、銅イオンを金属銅に還元し、対象物の表面に均一な皮膜を形成します。

この方法の最大の利点は、電気を通さない素材(不導体)にもメッキができることです。例えば、プラスチック製品へのメッキは無電解メッキがなければ非常に困難です。また、電気メッキでは難しい複雑な形状の部品や、穴の内側などにも均一にメッキ層を形成できるため、プリント基板のスルーホール(穴の内部)処理など、電子部品の製造において非常に重要な役割を担っています。

無電解銅メッキについて 詳しくはこちら

銅メッキの特徴と用途

電気伝導性

銅メッキは、金属の中でも銀に次ぐ高い電気伝導性を持ち、約56.6 MS/m(20℃)という低い電気抵抗率を誇ります。この特性により、プリント基板やコネクタ、ケーブル、電極、ヒューズ、モーター、半導体パッケージといった多様な電気・電子部品において、効率的な電流伝送と安定した性能を実現し、製品の信頼性と機能向上に貢献しています。

熱伝導性

銅は、優れた電気伝導性と同様に、高い熱伝導率も兼ね備えています。その熱伝導率は約401 W/mK(20℃)と非常に高く、一般的な金属であるアルミニウムと比較しても約1.67倍の効率で熱を伝えます。

この特性から、銅メッキは電子機器のヒートシンクや放熱板、熱交換器、冷却管、水冷システム、そして様々な自動車部品など、効率的な熱移動が求められる用途で幅広く活用されています。これにより、部品の過熱を防ぎ、製品の安定稼働と長寿命化に貢献しています。 

装飾性

銅メッキは、その特性である温かみのある金赤色の光沢により、高い装飾性を付与します。光沢の度合いも、光沢あり、半光沢、つや消しと調整可能で、柔らかく温かみのある質感を様々な製品に演出できます。この美しさから、アクセサリーや家具、建材、仏具、楽器など、高級感や独特の風合いが求められる幅広い分野で活用されています。

浸炭防止

銅メッキは、鉄鋼材料の浸炭(炭素吸収による硬化現象)を効果的に防止する機能も持ちます。銅の皮膜が炭素の透過を阻害するため、鋼材の表面を保護し、意図しない硬化や脆化を防ぎます。 

この高い浸炭防止効果から、焼きなまし炉部品や熱処理炉部品、ガス化装置部品、そして自動車部品や機械部品といった、熱処理環境下で使用される製品に広く利用されています。

銅メッキのデメリット

メッキ液の腐食性

銅メッキ液には酸性・アルカリ性のどちらもありますが、酸性の銅メッキ液を使用する場合には、強酸性ですので、素材の腐食、メッキ設備の腐食に注意が必要です。

また、銅メッキの廃液には重金属イオンが含まれるため、むやみに下水に流すことはできませんので、自作で銅メッキを検討されていられる方はお気をつけ下さい。

 

メッキ後の変色

銅は空気中の硫黄成分と反応して黒ずむことがあります。これは、銅が硫化銅という物質に変質するためです。

 

  • 変色防止方法: クリアラッカー、変色防止処理
  • 変色後の対策: 研磨、再メッキ

よくある質問

30μmのセラミックスへ導電性付与目的のためニッケルめっきもしくは銅めっきを検討しております。
膜厚は1μm程度ですが、対応可能でしょうか?
小さな容器で処理することで対応できる可能性がございます。
試作処理させて頂けると幸いです。
S10C相当品に下地ニッケルめっきを施した後、銅めっき施す事は可能でしょうか?
(トータル膜厚50μm狙い)
ニッケルめっき、銅めっきの2層めっきの対応可能です。
膜厚に関しましても対応可能です。
亜鉛ダイキャストに処理されていますニッケルめっきの剥離は可能でしょうか?
剥離後追加工を行いますので、加工後再度装飾のニッケルクロムメッキ対応可能でしょうか?
サイズにもよりますが、亜鉛ダイキャスト素材に処理されたニッケルめっきの剥離可能です。
亜鉛ダイキャストへのニッケルめっきは直接処理ができないことから下地に銅めっきが施されておりますが、この銅めっきも剥離可能ですので、全て剥離後に追加工して頂き、再度装飾のニッケルクロムめっきを施す事が可能です。
SUS304とFe-Ni-Co合金が接合されている製品へ銅めっき(10μm)対応可能でしょうか?
指定部のみめっきが必要でして、その他の部分はめっき不可ですが大丈夫でしょうか?
弊社の銅めっきですとSUS素材、Fe-Ni-Co合金めっきに直接処理できませんので、下地にニッケルめっきを施してからの銅めっきとなります。必要部以外マスキングの対応可能です。
ネーバル黄銅へ銅ストライクめっきを施しておりますが、剥離・膨れが発生しております。
他の鉄系の材料も同じ工程で銅ストライクめっきを施しておりますが、剥離・膨れなど発生しておりません。
違いが不明ですが、考えられる原因はございますか?
ネーバル黄銅も鉄系の材料も同じ工程で処理しているのであれば、前処理が適正でないものと考えられます。
前処理を見直しすることで改善されると思います。
亜鉛ダイキャスト(亜鉛ダイカスト:ZnDC)素材に銅めっきを施したいのですが、対応可能でしょうか?
亜鉛ダイキャスト素材への銅めっき対応可能です。指定の膜厚などお聞かせ下さい。
銅めっきで柔軟性のある厚い銅めっきを施す事は可能でしょうか?
柔軟性のある銅めっきを施す事は可能です。銅めっきには酸性の銅めっき、アルカリ性の銅めっきがありますが、柔軟性が高く厚みの厚い銅めっきを施すのであればアルカリ性の銅めっきが宜しいかと思います。
注意点としまして、柔軟性の高い銅めっきは外観が無光沢の外観となりますので装飾目的には不向きな処理となります。
浸炭防止用の銅めっきを施しておりますが、十分に浸炭防止ができていないようです。
考えられる原因としてどのような事が考えられますか?
浸炭防止目的の銅めっきの場合、25μm以上の銅めっきの厚さが必要となります。
十分に浸炭防止の目的を果たせていないとの事ですので、膜厚が十分でないもしくは、銅めっき皮膜が多孔性になっているなどが原因として考えられます
銅めっき後にザラつきが発生しております。
めっき液は開けかえ濾過を行い、精密濾過も常時稼働しておりますので液は清浄な状態です。
めっき浴はアルカリ性の銅めっきです。
めっき液中に金属不純物が存在がない状態でのザラつきの原因としましては、アルカリ性の銅めっきであれば前処理からの塩化物の持ち込みによるザラつきが考えられます。
めっき液中の塩化物濃度を確認し増加しているようであれば、塩化物の除去もしくは液の更新で塩化物濃度を下げる事が有効と考えられます。
屋外で使用していた製品を再めっきしますとピット(巨視的な穴)が発生する場合があります。
このピットの発生を抑制したいのですが、方法はございますか?
屋外で使用されていた製品への再めっきとの事でしたので、屋外での使用中に素地が腐食されて素材に巣穴が発生し、その腐食が起因でピットが発生したものと考えられます。
素材の巣穴が原因のピットですので、素材の巣穴を研磨にてできる限り除去する。
完全に巣穴を除去するのは困難ですので、銅メッキを厚く処理し、バフ研磨にてピット部を研磨することで最終仕上げの際にはピットが抑制されます。
他社で銅めっき(ピロリン酸銅めっき)を処理しておりますが、以前は全体的に処理されていたのですが、最近部分的に析出していない箇所があります。処理方法などの問題もあるかと思いますが、めっき液に問題は考えられませんか?
ピロリン酸銅めっきとの事ですので、P比(ピロリン酸/銅)、pHの値が管理から外れている、光沢剤、アンモニアの過剰かと考えられます。光沢剤の過剰は活性炭にて除去可能です。アンモニアが過剰な場合は過酸化水素を加えて減らす事が可能です。
ロッセル塩浴という浴があると聞いたのですが一般的に使われていますか?
昔はジンケート処理したアルミニウム上のメッキに使われておりましたが、最近ではジンケート処理も変化したため
ジンケート処理後に無電解ニッケルめっきや直接電解ニッケルめっきなども対応できるようになりましたので、最近ロッセル塩浴を使っている事は聞かなくなりました。
弊社でもロッセル塩浴はご用意しておりません。
銅めっきに半波の整流器を検討しておりますが問題ありませんか?
半波の整流器ですと酸性の銅めっきに適しておりますが、アルカリ性の銅めっきには全波の整流器を使用されることをおすすめします。
Φ4mm×1300mmのSUSシャフトに対し銅めっきは可能でしょうか?
材質、サイズ的に銅めっきの対応可能です。
ただし、製品を保持する必要があり、両端部10mm程度の部分を銅線等で縛って処理させて頂くことになります。
縛った箇所はめっきがつきませんのでご了承下さい。
また、ご指定の膜厚がございましたらお知らせ下さい。
軟鋼線材リング(内径40mm程度)に銅めっき(あるいは真鍮っぽい色合い)を施工することは可能でしょうか?
軟鋼線材のリングへの銅めっき、真鍮めっき対応可能ですが、意匠性が目的ですとめっきのままでは変色を起こしますのでクリア塗装を施す事が必要となります。
クリア塗装が使用できない場合、金めっきですとクリア塗装が必要ございません。
色目も真鍮色に近い色目となりますが如何でしょうか?
アルミニウム素材(A5052)に銅めっきが施されている製品がありますが、銅めっき皮膜を剥離することは可能でしょうか?素材を極力粗さずできますか?
アルミ素材を極力粗さず銅めっきを剥離対応は可能です。
サイズ的に制限がございますので、製品サイズ等を教えて下さい。
MoMnメタライズ上に銅めっき(100μm程度)処理対応可能でしょうか?
テスト処理は必要となりますが、処理は可能と考えております。
洋白(銅、ニッケル、亜鉛)に銅めっきを検討しております。
処理の実績などございますか?
洋白への銅めっきの処理実績がございます。
問題なく対応可能です。
製品の形状やサイズ、数量などお聞かせ下さい。
サーメット(cermet)金属の炭化物や窒化物など硬質化合物の粉末を金属の結合材と混合して焼結した複合材料に
銅めっきを施し脆さを軽減出来ないかと考えております。
サーメット材に銅めっきは可能でしょうか?
実際に処理を施させて頂き脆さなどのご評価を頂く必要がございますが、サーメット材に銅めっきの処理対応可能です。
試作処理など行いながらご評価頂けると幸いです。
窒化アルミナセラミックス(AIN)に無電解銅めっきを施したいのですが、処理可能でしょうか?
窒化アルミナセラミックス(AIN)への無電解銅めっきは過去に処理実績がございますが、材料により反応が
異なることから先行で試作処理を施させて頂き、処理可能かの確認テストが必要でございます。
端材で結構ですので条件出しに使用してもいい材料をご用意頂けるとテスト条件確認可能です。
亜鉛ダイキャスト(ZnDC)に銅めっきを施したいのですが対応可能でしょうか?
亜鉛ダイキャストへの銅めっきは処理実績がございます。
特に問題なく処理可能です。
製品の形状などわかる資料を送って頂けると幸いです。
ステンレス(SUS304)につや消しの銅めっきを施すことは可能でしょうか?
ステンレスにつや消し銅めっきの対応可能です。
つや消しの方法はショットブラストでのつや消しとなります。
小さなボタンのような形状の鉄素材の製品ですが、数量も多く吊るし用の穴なども無いのですが、銅めっきは
可能でしょうか?
小さなボタン形状との事ですのでバレルめっき(専用の容器に入れてメッキ処理)にて対応が可能でございます。
バレルめっきは一度に大量の製品が処理可能なため、ラック(一つ一つ製品を保持して処理)処理に比べ安価にできるメリットがございます。
デメリットとしましては、製品同士が容器の中でぶつかりあうため、傷や打痕がついてしまいます。
Mo-Mnメタライズの上に銅めっき(30μm狙い)は可能でしょうか?
Mo-Mnメタライズ上の銅めっきは可能です。
サイズや形状、数量など確認させて下さい。
ABS樹脂に導電性を持たせる目的で無電解銅めっきを検討しております。
処理対応可能でしょうか?
ABS樹脂への無電解銅めっき処理対応可能ですが、実際にテスト処理が必要です。
メッキグレードのABS(ナチュラル色)であれば問題なく処理可能です。
銅めっきを検討しておりますが、めっき浴の種類を指定しての対応は可能でしょうか?具体的にはピロリン酸銅めっきにて検討していおります。
お問合せありがとうございます。
ピロリン酸銅めっき指定での対応について可能でございます。
製品の材質、サイズ、数量によっては対応できない場合もございますので、詳細をお聞かせ下さい。
テフロン材料へ導電性を持たせる目的で銅メッキは可能ですか?
テフロンへの銅めっきは可能です。
過去の実績としまして、無電解ニッケルを施してからの電解銅メッキを施しましたが、無電解銅メッキでも対応可能と考えております。