JP2002232185A - 電磁波シールド材 - Google Patents
電磁波シールド材Info
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- JP2002232185A JP2002232185A JP2001030726A JP2001030726A JP2002232185A JP 2002232185 A JP2002232185 A JP 2002232185A JP 2001030726 A JP2001030726 A JP 2001030726A JP 2001030726 A JP2001030726 A JP 2001030726A JP 2002232185 A JP2002232185 A JP 2002232185A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電磁波の透過を抑え、電子機器，電気機器の
ハウジング材等として好適な電磁波シールド材を提供す
る。 【構成】 この電磁波シールド材は、下地鋼板の表面に
めっき層が形成されており、隣り合う凹部と凸部との平
均幅をＤ（μｍ），平均高さをＨ（μｍ）とするとき、
Ｄ＝０．１〜２０μｍ，Ｈ／Ｄ＝０．１〜２を満足する
凹凸が前記めっき層の表面に付けられている。めっき層
としては、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎから選ばれた
１種又は２種以上を主成分とし単層又は複層で形成され
る。
ハウジング材等として好適な電磁波シールド材を提供す
る。 【構成】 この電磁波シールド材は、下地鋼板の表面に
めっき層が形成されており、隣り合う凹部と凸部との平
均幅をＤ（μｍ），平均高さをＨ（μｍ）とするとき、
Ｄ＝０．１〜２０μｍ，Ｈ／Ｄ＝０．１〜２を満足する
凹凸が前記めっき層の表面に付けられている。めっき層
としては、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎから選ばれた
１種又は２種以上を主成分とし単層又は複層で形成され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁波障害に起因した
電子機器，電気機器等の誤動作やトラブルを防止する電
磁波シールド材に関する。
電子機器，電気機器等の誤動作やトラブルを防止する電
磁波シールド材に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報，ＯＡ，通信，家電等の広範な分野
で使用されている電子機器，電気機器等では電磁波障害
が深刻な問題になっている。誤動作やトラブルは、激増
する電子機器，電気機器から発生する不要な電磁波が著
しく増加している一方、電子機器，電気機器自体が外部
からの電磁波に敏感に反応することに原因がある。その
ため、電磁波障害に関する規制も強化される傾向にあ
り、たとえばＦＣＣ（米国連邦通信委員会）では電磁波
シールドに関する規制対象周波数を１０ｋＨｚ〜１ＧＨ
ｚにしている。
で使用されている電子機器，電気機器等では電磁波障害
が深刻な問題になっている。誤動作やトラブルは、激増
する電子機器，電気機器から発生する不要な電磁波が著
しく増加している一方、電子機器，電気機器自体が外部
からの電磁波に敏感に反応することに原因がある。その
ため、電磁波障害に関する規制も強化される傾向にあ
り、たとえばＦＣＣ（米国連邦通信委員会）では電磁波
シールドに関する規制対象周波数を１０ｋＨｚ〜１ＧＨ
ｚにしている。
【０００３】他方、電子機器，電気機器のハウジングに
プラスチックを使用することが主流になっている。プラ
スチック製ハウジングは、金属製に比較して軽量である
点でも有利である。プラスチックは絶縁性の観点から電
子機器，電気機器用材料として最適であるものの、電磁
波に対しては何らシールド効果をもっていない。そこ
で、プラスチック製のハウジングでは、成形材料に導電
性フィラーを混入し，表面に導電性塗料をコーティング
し，金属箔を貼り付け．或いは金属溶射により金属質皮
膜を形成することにより電磁波シールド性能を付与して
いる。
プラスチックを使用することが主流になっている。プラ
スチック製ハウジングは、金属製に比較して軽量である
点でも有利である。プラスチックは絶縁性の観点から電
子機器，電気機器用材料として最適であるものの、電磁
波に対しては何らシールド効果をもっていない。そこ
で、プラスチック製のハウジングでは、成形材料に導電
性フィラーを混入し，表面に導電性塗料をコーティング
し，金属箔を貼り付け．或いは金属溶射により金属質皮
膜を形成することにより電磁波シールド性能を付与して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】金属材料の貼付けによ
って電磁波シールド特性をプラスチック製ハウジングに
付与する場合、貼り付ける金属材料としては金属箔が一
般的に使用されている。しかし、薄い金属箔では、十分
な電磁波シールド性能が得られない。プラスチックでの
シールドが不充分な場合には、金属製のハウジングを使
用することもある。また、通常のハウジングには、冷却
口，スイッチ等のために孔，筐体相互の接合部等に不連
続部が存在し、不連続部によってハウジングの電磁波シ
ールド性能が決定される。
って電磁波シールド特性をプラスチック製ハウジングに
付与する場合、貼り付ける金属材料としては金属箔が一
般的に使用されている。しかし、薄い金属箔では、十分
な電磁波シールド性能が得られない。プラスチックでの
シールドが不充分な場合には、金属製のハウジングを使
用することもある。また、通常のハウジングには、冷却
口，スイッチ等のために孔，筐体相互の接合部等に不連
続部が存在し、不連続部によってハウジングの電磁波シ
ールド性能が決定される。
【０００５】不連続部に起因するシールド性能の低下を
抑えるため金属箔の使用，孔位置等の最適化が実施され
ているが、材料の改良でシールド性能の低下防止を図る
試みはこれまでのところ実用化されていない。たとえ
ば、めっき鋼板を電磁波シールド材に使用する場合で
も、下地鋼板を厚くすることによって電磁波効果を確保
している（特開平１−１４８５４１号公報）。板厚の大
きなめっき鋼板の使用は、電子機器，電気機器の軽量化
に相反するため、軽量化が要求される機器や部位には適
用しがたい。
抑えるため金属箔の使用，孔位置等の最適化が実施され
ているが、材料の改良でシールド性能の低下防止を図る
試みはこれまでのところ実用化されていない。たとえ
ば、めっき鋼板を電磁波シールド材に使用する場合で
も、下地鋼板を厚くすることによって電磁波効果を確保
している（特開平１−１４８５４１号公報）。板厚の大
きなめっき鋼板の使用は、電子機器，電気機器の軽量化
に相反するため、軽量化が要求される機器や部位には適
用しがたい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、鋼板表面に形成
されためっき層を粗面化することにより、めっき層表面
にある凹凸及び下地鋼／めっき層の界面で電磁波を反射
させ、また電磁波の行路長を大きくして電磁波の減衰を
図り、電磁波障害から電子機器，電気機器を保護するこ
とを目的とする。
題を解消すべく案出されたものであり、鋼板表面に形成
されためっき層を粗面化することにより、めっき層表面
にある凹凸及び下地鋼／めっき層の界面で電磁波を反射
させ、また電磁波の行路長を大きくして電磁波の減衰を
図り、電磁波障害から電子機器，電気機器を保護するこ
とを目的とする。
【０００７】本発明の電磁波シールド材は、その目的を
達成するため、下地鋼板の表面にめっき層が形成されて
おり、隣り合う凹部と凸部との平均幅をＤ（μｍ），平
均高さをＨ（μｍ）とするとき、Ｄ＝０．１〜２０μ
ｍ，Ｈ／Ｄ＝０．１〜２を満足する凹凸が前記めっき層
の表面に付けられていることを特徴とする。めっき層と
しては、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎから選ばれた１
種又は２種以上からなる金属種を主成分とし単層又は複
層で形成される。
達成するため、下地鋼板の表面にめっき層が形成されて
おり、隣り合う凹部と凸部との平均幅をＤ（μｍ），平
均高さをＨ（μｍ）とするとき、Ｄ＝０．１〜２０μ
ｍ，Ｈ／Ｄ＝０．１〜２を満足する凹凸が前記めっき層
の表面に付けられていることを特徴とする。めっき層と
しては、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎから選ばれた１
種又は２種以上からなる金属種を主成分とし単層又は複
層で形成される。
【０００８】
【作用】本発明は、鋼板表面に設けられためっき層を粗
面化することによって電磁波シールド性能が向上すると
の知見をベースに完成されたものである。粗面化と電磁
波シールド性能との関係は、次のように推察される。空
間中を伝播してきた電磁波は、粗面化によってめっき層
表面に形成された凹凸で乱反射し、めっき層に進入しが
たくなる。めっき層に侵入した場合でも、めっき層にお
ける屈折角が大きくなるため、めっき層断面に関して浅
い角度で伝播していき、更に下地鋼／めっき層の界面で
反射され、めっき層及び鋼板中を通過する電磁波の行路
が長くなる。その結果、めっき層及び鋼板で吸収される
エネルギーが多くなり、電磁波の透過量が減少する。
面化することによって電磁波シールド性能が向上すると
の知見をベースに完成されたものである。粗面化と電磁
波シールド性能との関係は、次のように推察される。空
間中を伝播してきた電磁波は、粗面化によってめっき層
表面に形成された凹凸で乱反射し、めっき層に進入しが
たくなる。めっき層に侵入した場合でも、めっき層にお
ける屈折角が大きくなるため、めっき層断面に関して浅
い角度で伝播していき、更に下地鋼／めっき層の界面で
反射され、めっき層及び鋼板中を通過する電磁波の行路
が長くなる。その結果、めっき層及び鋼板で吸収される
エネルギーが多くなり、電磁波の透過量が減少する。
【０００９】このような粗面化と電磁波シールド性能と
の関係を調査検討した結果、めっき層表面に形成された
凹凸がＤ＝０．１〜２０μｍ，Ｈ／Ｄ＝０．１〜２の関
係を満足しているとき、電磁波シールド性能が最も向上
することが判った。平均幅Ｄ（μｍ）は、下地鋼板１に
設けられているめっき層２の表面にある凹部３から隣り
合う凸部４までの距離（図１）の平均値であるが、０．
１μｍ未満又は２０μｍ超では凹凸の形状が微細又は粗
大になりすぎ、粗面化していないめっき層とほぼ同様に
なり、凹凸形成による電磁波シールド効果が減少する。
の関係を調査検討した結果、めっき層表面に形成された
凹凸がＤ＝０．１〜２０μｍ，Ｈ／Ｄ＝０．１〜２の関
係を満足しているとき、電磁波シールド性能が最も向上
することが判った。平均幅Ｄ（μｍ）は、下地鋼板１に
設けられているめっき層２の表面にある凹部３から隣り
合う凸部４までの距離（図１）の平均値であるが、０．
１μｍ未満又は２０μｍ超では凹凸の形状が微細又は粗
大になりすぎ、粗面化していないめっき層とほぼ同様に
なり、凹凸形成による電磁波シールド効果が減少する。
【００１０】また、比Ｈ／Ｄが０．１未満では凹凸が浅
すぎ、めっき層２の表面における電磁波の乱反射が少な
く、進入する電磁波の屈折角も小さくなるため十分な電
磁波シールド性能が生じない。逆に、比Ｈ／Ｄが２を超
えると凹凸が深すぎ、却ってめっき層２の表面における
電磁波の乱反射が生じにくくなり、進入する電磁波の屈
折角も小さくなる。
すぎ、めっき層２の表面における電磁波の乱反射が少な
く、進入する電磁波の屈折角も小さくなるため十分な電
磁波シールド性能が生じない。逆に、比Ｈ／Ｄが２を超
えると凹凸が深すぎ、却ってめっき層２の表面における
電磁波の乱反射が生じにくくなり、進入する電磁波の屈
折角も小さくなる。
【００１１】Ｄ＝０．１〜２０μｍ、Ｈ／Ｄ＝０．１〜
２を満足する凹凸は、電解処理，エッチング処理，ショ
ットブラスト，ダルロールを用いたスキンパス等でめっ
き鋼板の表面を粗面化することにより形成される。サン
ドペーパやバフ研磨によって鋼板表面を研削すること
も、有効な粗面化処理である。粗面化処理されためっき
鋼板には、適宜の塗装を施すこともできる。めっき層２
の形成時に、結晶成長を制御することにより所定の凹凸
をめっき層２の表面に付けることも可能である。たとえ
ば、電気めっき法でめっき層２を形成する場合、適切な
電解条件を選択することにより結晶成長を促進させ、改
めて粗面化処理を施す必要なくＤ＝０．１〜２０μｍ、
Ｈ／Ｄ＝０．１〜２を満足する凹凸が付けられる。
２を満足する凹凸は、電解処理，エッチング処理，ショ
ットブラスト，ダルロールを用いたスキンパス等でめっ
き鋼板の表面を粗面化することにより形成される。サン
ドペーパやバフ研磨によって鋼板表面を研削すること
も、有効な粗面化処理である。粗面化処理されためっき
鋼板には、適宜の塗装を施すこともできる。めっき層２
の形成時に、結晶成長を制御することにより所定の凹凸
をめっき層２の表面に付けることも可能である。たとえ
ば、電気めっき法でめっき層２を形成する場合、適切な
電解条件を選択することにより結晶成長を促進させ、改
めて粗面化処理を施す必要なくＤ＝０．１〜２０μｍ、
Ｈ／Ｄ＝０．１〜２を満足する凹凸が付けられる。
【００１２】下地鋼板１としては、普通鋼板，ステンレ
ス鋼板，低合金鋼等、種々の鋼板が使用される。めっき
種としては、それ自体で電磁波シールド性能に優れたＮ
ｉ，Ｃｕが好適であり、粗面化効果と相俟って優れた電
磁波シールド効果を奏する。めっき層２を複層構造にす
ると、各層の界面における電磁波の反射も生じるため一
層優れた電磁波シールド効果が得られる。また、Ｓｎ又
はＳｎ合金めっき層をめっき層２の表層に形成すると、
はんだ濡れ性も改善される。
ス鋼板，低合金鋼等、種々の鋼板が使用される。めっき
種としては、それ自体で電磁波シールド性能に優れたＮ
ｉ，Ｃｕが好適であり、粗面化効果と相俟って優れた電
磁波シールド効果を奏する。めっき層２を複層構造にす
ると、各層の界面における電磁波の反射も生じるため一
層優れた電磁波シールド効果が得られる。また、Ｓｎ又
はＳｎ合金めっき層をめっき層２の表層に形成すると、
はんだ濡れ性も改善される。
【００１３】めっき層２は、粗面化処理によって電磁波
シールド性能が改善されると共に、本来の耐食性向上効
果を鋼板に付与する。耐食性確保の観点からは、粗面化
処理により薄くなっている凹部３で下地鋼板１が露出し
ないようにめっき層２の厚みを設定する必要があり、具
体的には凹部３の最小膜厚を０．５μｍ以上にすること
が好ましい。また、めっき層２が形成される下地鋼板１
の表面を予め粗面化しておくと、その表面形態を倣って
めっき層２が形成されるため、めっき層２の膜厚変動を
抑えて所定の凹凸を付けることが可能となる。
シールド性能が改善されると共に、本来の耐食性向上効
果を鋼板に付与する。耐食性確保の観点からは、粗面化
処理により薄くなっている凹部３で下地鋼板１が露出し
ないようにめっき層２の厚みを設定する必要があり、具
体的には凹部３の最小膜厚を０．５μｍ以上にすること
が好ましい。また、めっき層２が形成される下地鋼板１
の表面を予め粗面化しておくと、その表面形態を倣って
めっき層２が形成されるため、めっき層２の膜厚変動を
抑えて所定の凹凸を付けることが可能となる。
【００１４】
【実施例】板厚０．３ｍｍの普通鋼板を脱脂，酸洗した
後、電気めっき法でＣｕめっき層及びＮｉめっき層を形
成し、次いでバフ研磨によりめっき層の表面を粗面化し
た。Ｃｕめっきは、硫酸銅：１５０ｇ／ｌ，硫酸５０ｇ
／ｌのめっき液（液温４０℃）を使用し、陰極電流密度
を５Ａ／ｄｍ2に設定した。Ｎｉめっきは、硫酸ニッケ
ル：３００ｇ／ｌ，硫酸ナトリウム：１００ｇ／ｌのめ
っき浴（液温５０℃，ｐＨ３）を使用し、陰極電流密度
を５Ａ／ｄｍ2に設定した。粗面化前のめっき層膜厚，
粗面化後の平均幅Ｄ及び平均高さＨを表１に示す。
後、電気めっき法でＣｕめっき層及びＮｉめっき層を形
成し、次いでバフ研磨によりめっき層の表面を粗面化し
た。Ｃｕめっきは、硫酸銅：１５０ｇ／ｌ，硫酸５０ｇ
／ｌのめっき液（液温４０℃）を使用し、陰極電流密度
を５Ａ／ｄｍ2に設定した。Ｎｉめっきは、硫酸ニッケ
ル：３００ｇ／ｌ，硫酸ナトリウム：１００ｇ／ｌのめ
っき浴（液温５０℃，ｐＨ３）を使用し、陰極電流密度
を５Ａ／ｄｍ2に設定した。粗面化前のめっき層膜厚，
粗面化後の平均幅Ｄ及び平均高さＨを表１に示す。
【００１５】
【００１６】粗面化処理された各めっき鋼板の電磁波シ
ールド効果をＫＥＣ法（関西電子振興センター法）で調
査した。ＫＥＣ法では、めっき鋼板表面に周波数１，１
０，１００ＭＨｚの電磁波を照射し、他面から放出され
る電磁波を計測した。表２の調査結果にみられるよう
に、下地鋼板のみの場合に比較して、凹凸のあるめっき
層を形成することによって電磁波シールド効果が向上し
ていることが判る。電磁波シールド効果は、めっき層を
複層構造にすることによって更に向上していた。
ールド効果をＫＥＣ法（関西電子振興センター法）で調
査した。ＫＥＣ法では、めっき鋼板表面に周波数１，１
０，１００ＭＨｚの電磁波を照射し、他面から放出され
る電磁波を計測した。表２の調査結果にみられるよう
に、下地鋼板のみの場合に比較して、凹凸のあるめっき
層を形成することによって電磁波シールド効果が向上し
ていることが判る。電磁波シールド効果は、めっき層を
複層構造にすることによって更に向上していた。
【００１７】
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の電磁波
シールド材は、粗面化処理で下地鋼板上に形成されため
っき層の表面に所定の幅及び高さをもつ凹凸を付けるこ
とによって、空間から伝播してきた電磁波を乱反射さ
せ、下地鋼／めっき層の界面での反射に加え、めっき層
及び鋼板内部に侵入してきた電磁波にあっても行路長を
長くすることによって電磁波のエネルギーをめっき層及
び鋼板に吸収している。そのため、鋼板を透過する電磁
波が大幅に減少し、電子機器，電気機器のハウジング材
料として使用したときに電磁波障害に起因する誤動作等
のトラブルが防止される。
シールド材は、粗面化処理で下地鋼板上に形成されため
っき層の表面に所定の幅及び高さをもつ凹凸を付けるこ
とによって、空間から伝播してきた電磁波を乱反射さ
せ、下地鋼／めっき層の界面での反射に加え、めっき層
及び鋼板内部に侵入してきた電磁波にあっても行路長を
長くすることによって電磁波のエネルギーをめっき層及
び鋼板に吸収している。そのため、鋼板を透過する電磁
波が大幅に減少し、電子機器，電気機器のハウジング材
料として使用したときに電磁波障害に起因する誤動作等
のトラブルが防止される。
【図１】 本発明に従った凹凸を付けためっき層が形成
されているめっき鋼板の表面を示す模式図
されているめっき鋼板の表面を示す模式図
１：下地鋼板 ２：めっき層 ３：凹部 ４：凸
部 Ｄ：隣り合う凹部と凸部との平均幅 Ｈ：凹部から凸
部までの平均高さ
部 Ｄ：隣り合う凹部と凸部との平均幅 Ｈ：凹部から凸
部までの平均高さ
フロントページの続き (72)発明者 渡辺 栄次 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 5E321 AA01 BB01 BB23 BB25 GG05
Claims (2)
- 【請求項１】 下地鋼板の表面にめっき層が形成されて
おり、隣り合う凹部と凸部との平均幅をＤ（μｍ），平
均高さをＨ（μｍ）とするとき、Ｄ＝０．１〜２０μ
ｍ，Ｈ／Ｄ＝０．１〜２を満足する凹凸が前記めっき層
の表面に付けられていることを特徴とする電磁波シール
ド材。 - 【請求項２】 Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎから選ば
れた１種又は２種以上からなる金属種を主成分とする単
層又は複層のめっき層が形成されている請求項１記載の
電磁波シールド材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001030726A JP2002232185A (ja) | 2001-02-07 | 2001-02-07 | 電磁波シールド材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001030726A JP2002232185A (ja) | 2001-02-07 | 2001-02-07 | 電磁波シールド材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002232185A true JP2002232185A (ja) | 2002-08-16 |
Family
ID=18894904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001030726A Withdrawn JP2002232185A (ja) | 2001-02-07 | 2001-02-07 | 電磁波シールド材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002232185A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US10905476B2 (en) | 2016-09-08 | 2021-02-02 | DePuy Synthes Products, Inc. | Variable angle bone plate |
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| US11259851B2 (en) | 2003-08-26 | 2022-03-01 | DePuy Synthes Products, Inc. | Bone plate |
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-
2001
- 2001-02-07 JP JP2001030726A patent/JP2002232185A/ja not_active Withdrawn
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