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【発明の名称】 電磁波シールド膜
【発明者】 【氏名】北川 直明
【住所又は居所】千葉県市川市中国分3−18−5 住友金属鉱山株式会社中央研究所内

【氏名】安東 勲雄
【住所又は居所】千葉県市川市中国分3−18−5 住友金属鉱山株式会社中央研究所内

【要約】 【課題】真空メッキ法を用いて、電磁波シールド特性、密着性、耐食性、経済性および生産性に優れた電磁波シールド膜を提供する。

【解決手段】ABS樹脂、PCおよびABS/PC系ポリマーアロイのうちのいずれかで成形された成形品に施す電磁波シールド膜であり、Cuの第1層、およびSn−Cr被膜またはSn−Ni被膜の第2層からなる。第2層のCrまたはNiの含有量が、3質量%以上、30質量%未満であることが望ましい。第1層の膜厚が0.3μm以上、3μm未満であることが望ましい。第2層の膜厚が0.1μm以上、3μm未満であることが望ましい。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 ABS樹脂、PCおよびABS/PC系ポリマーアロイのうちのいずれかで成形された成形品に施す電磁波シールド膜であり、Cuの第1層、およびSn−Cr被膜の第2層からなることを特徴とする電磁波シールド膜。
【請求項2】 第2層のSn−Cr被膜のCrの含有量が、3質量%以上、30質量%未満であることを特徴とする請求項1に記載の電磁波シールド膜。
【請求項3】 ABS樹脂、PCおよびABS/PC系ポリマーアロイのうちのいずれかで成形された成形品に施す電磁波シールド膜であり、Cuの第1層、およびSn−Ni被膜の第2層からなることを特徴とする電磁波シールド膜。
【請求項4】 第2層のSn−Ni被膜のNiの含有量が、3質量%以上、30質量%未満であることを特徴とする請求項3に記載の電磁波シールド膜。
【請求項5】 第1層の膜厚が0.3μm以上、3μm未満であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の電磁波シールド膜。
【請求項6】 第2層の膜厚が0.1μm以上、3μm未満であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の電磁波シールド膜。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック成形品の表面に形成される電磁波シールド膜に関する。
【0002】
【従来の技術】電気機器、電子機器や、携帯電話などの電波を発信および受信する機器には、機器の誤動作を避けるために、プラスチック成形品の中に導電性金属を混入したり、筐体内の内側に、電磁波シールド膜が導電性塗装や、湿式メッキ法、真空メッキ法などで成膜される。
【0003】従来、湿式メッキ法による成膜では、無電解メッキ法が用いられ、クロム酸エッチング、パラジウム触媒付加などを行うため、成形品と薄膜との密着は強固である。
【0004】しかし、廃液の処理の問題や、処理時間が長いという問題、成形品の両面にメッキされるという問題があった。
【0005】真空メッキ法による成膜では、アルミニウムを2〜3μm形成する方法や、銅を第1層として、保護膜としてニッケルなどを成膜するのが一般的である。しかし、ニッケルは、融点が高く、蒸発時間が長く必要で、生産性が悪いという問題がある。
【0006】そこで、ニッケルに替わる電磁波シールド膜として、特開平6−157797号公報、特開平7−35497号公報に記載されている。
【0007】特開平6−157797号公報には、高周波プラズマにより銅を成膜した後に、0.05〜2.0μmの錫膜を配設する電磁波シールド膜が記載されている。
【0008】しかし、この技術では、錫膜が柱状化または針状化しやすいため、耐食性が劣る。さらに、真空蒸着法により成膜すると、銅と錫との密着が悪くなる問題がある。
【0009】特開平7−35497号公報には、高周波プラズマにより銅を成膜した後に、0.1μm以上の錫・銀合金膜を配設する電磁波シールド膜が記載されている。
【0010】しかし、この技術では、ニッケルを使用する際の問題は解決されているが、錫膜に銀を含むので、コストが上昇する問題と、JISで規定された配合の材料を用いるので、成膜条件に応じた合金比率にできない問題から、コストダウンができない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、真空メッキ法を用いて、電磁波シールド特性、密着性、耐食性、経済性および生産性に優れた電磁波シールド膜を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の電磁波シールド膜は、ABS樹脂、PCおよびABS/PC系ポリマーアロイのうちのいずれかで成形された成形品に施す電磁波シールド膜であり、Cuの第1層、およびSn−Cr被膜の第2層からなる。
【0013】第2層のSn−Cr被膜のCrの含有量が、3質量%以上、30質量%未満であることが望ましい。
【0014】あるいは、ABS樹脂、PCおよびABS/PC系ポリマーアロイのうちのいずれかで成形された成形品に施す電磁波シールド膜であり、Cuの第1層、およびSn−Ni被膜の第2層からなる。
【0015】第2層のSn−Ni被膜のNiの含有量が、3質量%以上、30質量%未満であることが望ましい。
【0016】第1層の膜厚が0.3μm以上、3μm未満であることが望ましい。
【0017】第2層の膜厚が0.1μm以上、3μm未満であることが望ましい。
【0018】本発明の電磁波シールド膜は、光沢金属の外観で、密着性、耐食性、およびシールド特性に優れる。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の電磁波シールド膜は、ABS樹脂(以下、ABSという)、PCおよびABS/PC系ポリマーアロイ(以下、ABS/PCという)のうちのいずれかで成形した成形品に施される。ここで、PCは、ポリカーボネートを意味する。
【0020】成形品と電磁波シールド膜との密着力に応じて、アンダーコートを塗布してもよい。前処理を施した成形品を真空チャンバーに入れ、真空メッキ法により、第1層には比抵抗が小さく、安価な銅を0.3μm以上、3μm未満で形成する。
【0021】第1層に関し、銅の膜厚が0.3μm以下では、十分なシールド特性が出ないし、膜本来の構造が粗になり、耐食性が著しく低下する。また、膜厚が3μm以上では、シールド特性は金属の銅と同等になるが、膜応力が強くなり、成膜後に自然剥離したり、テープ剥離試験で剥離する可能性が高くなる。また、必要以上に厚くすることは、成膜に時間がかかり、生産性が低下する。
【0022】第1層の上に、Sn−Cr合金またはSn−Ni合金の第2層を、0.1μm以上、3μm未満の厚さで形成する。
【0023】第2層に関し、CrまたはNiの含有量は、Snに対して3質量%以上、30質量%未満であることが望ましい。CrまたはNiを含有させることで、錫のウイスカー発生が抑えられ、さらに、Sn単体より大気中で安定になる。
【0024】Snの外観は、Sn特有の青白い錫色である。これを、湿式メッキのように光沢のある金属外観とし、さらに、耐食性を向上させるために、CrまたはNiをSnに対して3質量%以上、30質量%未満添加させることが望ましい。これを蒸発源として0.1μm以上、3μm未満の膜厚で成膜する。
【0025】CrやNiは融点が高いが、Snとの二成分系状態図から明らかなように、Snとの合金化により液相線が低下し、蒸発するようになる。
【0026】CrまたはNiの添加量がSnの3質量%未満では、CrまたはNiの含有量が少なすぎ、外観に錫色が一部に表れ、その部分の耐食性は従来と同等になる。また、CrまたはNiの含有量が30質量%を超えると、合金としての融点が高くなるので、Snを蒸発させる電子ビーム出力では、融点が高いCrまたはNiが蒸発しきらずに残ってしまう。また、必要以上の添加は、電磁波シールドとして不適当な程に抵抗値が上昇したり、価格を押し上げる原因になる。
【0027】膜厚が0.1μm未満では、膜抵抗があまり下がらず、電磁波シールド特性が十分に出ないし、ピンホールが生じたり、付きまわりが悪い部分や成形品の隅の部分が覆われない可能性がある。膜厚が3μmを超えると、膜応力が強くなりすぎ、密着性が低下する。さらに、必要以上の膜厚とする成膜は時間がかかり、生産性が低下する。
【0028】真空蒸着法で形成しても、イオン化して成膜するイオンプレーティング法でも、良好な性能を示す。
【0029】(実施例1)成形品として、ABS製の携帯電話筐体を用いた。洗浄しないで、電子ビーム方式のイオンプレーティング装置に設置した。次に、真空度5×10-3Paまで排気した。次に、Arガスを3.2×10-2Pa導入した。この状態で、高周波出力1.0kWで励起放電を起こし、5分間放電させて成形品表面を洗浄した。続けて、1ハース当たりCu100gを充填し、5分間で1μm成膜した。1ハース当たりSn35gにCr7gを添加し、成形品を自転および公転させて、1分間成膜した。
【0030】表1に性能試験結果を示す。
【0031】(実施例2)成形品として、ABS/PC製の携帯電話筐体を用いた。この成形品は、銅との密着が悪いので、アンダーコートを塗布した。電子ビーム方式のイオンプレーティング装置に設置した。次に、真空度5×10-3Paまで排気した。次に、Arガスを3.2×10-2Pa導入した。この状態で、高周波出力1.0kWで励起放電を起こし、5分間放電させて成形品表面を洗浄した。続けて、1ハース当たりCu100gを充填し、5分間で1μm成膜した。1ハース当たりSn35gにCr10gを添加し、成形品を自転および公転させて、2分間で0.3μm成膜した。
【0032】表1に性能試験結果を示す。
【0033】実施例1と同等の結果を得た。
【0034】(比較例1)成形品として、ABS製の携帯電話筐体を用いた。洗浄しないで、電子ビーム方式のイオンプレーティング装置に設置した。次に、真空度5×10-3Paまで排気した。次に、Arガスを3.2×10-2Pa導入した。この状態で、高周波出力1.0kWで励起放電を起こし、5分間放電させて成形品表面を洗浄した。続けて、1ハース当たりCu100gを充填し、5分間で1μm成膜した。1ハース当たりSn35gにCr15gを添加し、成形品を自転および公転させて、2分間で0.3μm成膜した。
【0035】表1に性能試験結果を示す。
【0036】蒸発後のハースを観察すると、蒸発しきらなかったCrが残っていた。
【0037】(比較例2)成形品として、ABS製の携帯電話筐体を用いた。洗浄しないで、電子ビーム方式のイオンプレーティング装置に設置した。次に、真空度5×10-3Paまで排気した。次に、Arガスを3.2×10-2Pa導入した。この状態で、高周波出力1.0kWで励起放電を起こし、5分間放電させて成形品表面を洗浄した。続けて、1ハース当たり145gのCuを2ハース、合計290gのCuを充填し、15分間で3μm成膜した。1ハース当たりSn35gにCr7gを添加し、成形品を自転および公転させて、2分間で0.3μm成膜した。
【0038】完成品を観察すると、成形品端部で基材と銅膜との間が剥離していた。
【0039】(従来例1)成形品として、ABS製の携帯電話筐体を用いた。洗浄しないで、電子ビーム方式のイオンプレーティング装置に設置した。次に、真空度5×10-3Paまで排気し、その後、Arガスを3.2×10-2Pa導入した。この状態で、高周波出力1.0kWで励起放電を起こし、5分間放電させて成形品表面を洗浄した。続けて、銅を1.0μm成膜し、さらに、ニッケルを0.3μm成膜した。
【0040】表1に性能試験結果を示す。
【0041】
【表1】

【0042】表1に示したように、従来より耐食性が向上して、保護膜としての第2層の成膜時間が大きく短縮された。
【0043】(実施例3)成形品として、ABS製の携帯電話筐体を用いた。洗浄しないで、電子ビーム方式のイオンプレーティング装置に設置した。次に、真空度5×10-3Paまで排気した。次に、Arガスを3.2×10-2Pa導入した。この状態で、高周波出力1.0kWで励起放電を起こし、5分間放電させて成形品表面を洗浄した。続けて、1ハース当たりCu100gを充填し、5分間で1μm成膜した。1ハース当たりSn35gにNi7gを添加し、成形品を自転および公転させて、1分間成膜した。
【0044】表2に性能試験結果を示す。
【0045】(実施例4)成形品として、ABS/PC製の携帯電話筐体を用いた。この成形品は、銅との密着が悪いので、アンダーコートを塗布した。電子ビーム方式のイオンプレーティング装置に設置した。次に、真空度5×10-3Paまで排気した。次に、Arガスを3.2×10-2Pa導入した。この状態で、高周波出力1.0kWで励起放電を起こし、5分間放電させて成形品表面を洗浄した。続けて、1ハース当たりCu100gを充填し、5分間で1μm成膜した。1ハース当たりSn35gにNi10gを添加し、成形品を自転および公転させて、2分間で0.3μm成膜した。
【0046】表2に性能試験結果を示す。
【0047】実施例3と同等の結果を得た。
【0048】(比較例3)成形品として、ABS製の携帯電話筐体を用いた。洗浄しないで、電子ビーム方式のイオンプレーティング装置に設置した。次に、真空度5×10-3Paまで排気した。次に、Arガスを3.2×10-2Pa導入した。この状態で、高周波出力1.0kWで励起放電を起こし、5分間放電させて成形品表面を洗浄した。続けて、1ハース当たりCu100gを充填し、5分間で1μm成膜した。1ハース当たりSn35gにNi15gを添加し、成形品を自転および公転させて、2分間で0.3μm成膜した。
【0049】表2に性能試験結果を示す。
【0050】蒸発後のハースを観察すると、蒸発しきらなかったNiが残っていた。
【0051】(比較例4)成形品として、ABS製の携帯電話筐体を用いた。洗浄しないで、電子ビーム方式のイオンプレーティング装置に設置した。次に、真空度5×10-3Paまで排気した。次に、Arガスを3.2×10-2Pa導入した。この状態で、高周波出力1.0kWで励起放電を起こし、5分間放電させて成形品表面を洗浄した。続けて、1ハース当たり145gのCuを2ハース、合計290gのCuを充填し、15分間で3μm成膜した。1ハース当たりSn35gにNi7gを添加し、成形品を自転および公転させて、2分間で0.3μm成膜した。
【0052】完成品を観察すると、成形品端部で基材と銅膜との間が剥離していた。
【0053】
【表2】

【0054】表2に示したように、従来より耐食性が向上して、保護膜としての第2層の成膜時間が大きく短縮された。
【0055】
【発明の効果】本発明により、導電性・シールド特性、密着性、耐食性に優れた電磁波シールド膜を、高い生産性で提供することができる。
【出願人】 【識別番号】000183303
【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社
【住所又は居所】東京都港区新橋5丁目11番3号
【出願日】 平成13年10月4日(2001.10.4)
【代理人】 【識別番号】100084087
【弁理士】
【氏名又は名称】鴨田 朝雄 (外1名)
【公開番号】 特開2003−112389(P2003−112389A)
【公開日】 平成15年4月15日(2003.4.15)
【出願番号】 特願2001−308824(P2001−308824)