JP2005240073A - メッキ膜形成方法、電磁波シールド材および筐体 - Google Patents

Abstract

【課題】メッキ工程が簡素化されたメッキ膜形成方法、電磁波シールド材および筐体を提供する。
【解決手段】本発明にかかるメッキ膜形成方法は、合成樹脂材よりなる部材の表面を脱脂・洗浄する工程１と、触媒を含むプライマ塗料を塗布する工程２と、無電解メッキ法により銅メッキ膜を形成する工程３と、ベンゾトリアゾール処理による防錆剤膜を形成する工程４の順序によってメッキ膜を形成することを特徴とするものである。また、本発明に係る電磁波シールド材および筐体は、上記メッキ膜形成方法により形成された電磁波シールド材およびこの電磁波シールド材で形成された筐体である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、メッキ膜の形成方法、電磁波シールド材および筐体に係り、特に、電磁波のシールドを目的としたメッキ膜の形成方法、電磁波シールド材および筐体に関する。

近年、電子機器の高機能化・小型化の技術進歩は著しく、電子機器に内蔵される電子回路、特にデジタル回路の処理速度は一段と高速化されている。またデジタル回路の実装密度も高密度化されている。これに伴って、電子機器から発生する電磁波の放射を抑制するための電磁波シールド技術の必要性も一段と高まっている。

従来、電磁波シールド技術としては種々のものが開発されてきているが、特に電子機器の筐体が合成樹脂で成型される場合には、無電解メッキ法によって筐体表面を金属被膜で覆うメッキ法が最適とされている（例えば特許文献１参照）。

メッキ法以外の電磁波シールド技術としては、例えば筐体表面に金属板を張り付ける金属板貼り付け法や、筐体表面に導電性塗料を導電性塗料法等がある。金属板貼り付け法は複雑で種々の形状をした電子機器の筐体には適さず、また導電性塗料法に用いられるカーボン系塗料では十分なシールド性（電磁波の遮蔽効果）が得られないという問題がある。

これに対して、メッキ法によれば、銅等のシールド性の高い金属被膜を任意の形状の筐体面に形成することができる。

メッキ法は電気メッキ法、置換メッキ法および無電解メッキ法に大きく分類できる。このうち無電解メッキ法は、ピンホールが少なく、かつ種々の複雑な形状に対しても均一な厚みの金属被膜の形成が可能であり、合成樹脂で成型された電子機器の筐体のメッキ法として最適である（例えば特許文献１参照）。

無電解メッキ法によって合成樹脂の表面に銅被膜を形成し、電磁波シールド材を生成する技術として、従来例えば特許文献１および特許文献２が開示されている。

特許文献１等に開示されている従来技術の内容について、図４を用いて概略説明する。

まず、合成樹脂等の非導電性部材よりなる部材１０を脱脂・洗浄する（工程１０）。脱脂・洗浄は、例えばホウ酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、界面活性剤を含有する水溶液に侵漬して行う。

次に、部材１０にプライマ塗料２０を塗布する（工程２０）。プライマ塗料２０は部材１０と無電解銅メッキのバインダの役割を担うものである。プライマ塗料２０は、アクリルウレタン系或いはエポキシ系の塗料にニッケル、鉄等の金属の粒子が分散されて含有されているものである。

次に、プライマ塗料２０で塗布された部材１０を、例えば塩化パラジウムの酸性溶液に侵漬させることによって、パラジウム３０の触媒層を形成する（工程３０）。

次に、パラジウム３０の触媒層で覆われた部材１０を、硫酸銅等を含む無電解銅メッキ液に侵漬させる。この結果、プライマ塗料２０に含有されるニッケルおよび鉄の粒子の表面にパラジウム３０を触媒として銅が析出し、銅メッキ膜４０が形成される（工程４０）。

銅は導電性が高く、銅メッキ膜４０は良好なシールド効果を示すことが公知である。しかしながら、銅は酸化し易い傾向を持っている。また銅の酸化物は誘電体（非導電体）となる。このため、銅メッキ膜４０が部分的に酸化すると、酸化した部分が誘電体となり、スロットアンテナを形成することになる。この結果酸化した部分から電磁波が外部へ放射され銅メッキ膜のシールド効果が低減する。

そこで、銅メッキ膜４０の酸化を防止するために、銅に対して酸化抵抗性のある金属、例えばニッケルで銅メッキ膜４０をさらに被覆する必要がある。

この第２金属層は、銅メッキ膜４０に直接形成できない（特許文献１参照）。このため、第２金属層のメッキに先立ち、銅メッキ膜４０で被膜された部材１０を、例えばパラジウム３０を含む液体に侵漬することによって、パラジウム３０による触媒層を形成させる（工程５０）。

この後、硫酸ニッケル等を含む無電解ニッケルメッキ液に侵漬させ、ニッケルメッキ膜５０の被膜を形成させる（工程６０）。

以上の工程によって、合成樹脂よりなる部材１０の表面に、電磁波シールドを目的とする銅メッキ膜４０と、銅の酸化防止を目的とするニッケルメッキ膜５０を形成する。

この他、特許文献２では、銅の酸化防止のためのニッケルメッキの工程（工程４０および５０）に代えて銅メッキ膜４０の被膜の上からクロメート処理とを行うことで銅に対して酸化防止（防錆）効果を得る技術が開示されている。

具体的には、クロメート処理によって銅メッキ膜４０のうえにクロム酸被膜による保護膜を形成し、さらに１．２．３ベンゾトリアゾール被膜の有機膜を形成することによって銅メッキ膜４０の防錆効果を得るものである。

また、特許文献３には、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール系の共重合体を有効成分とする防錆剤、およびそれを用いる金属類の防錆方法が開示されている。
特開平２−２２８０９８号公報 特許第２６３９１２０号公報 国際公開第ＷＯ０３／０９３５３４Ａ１号パンフレット

しかしながら、上述した銅メッキ膜の形成やニッケルメッキ膜の形成あるいは防錆処理は工程が複雑であり、その結果、製造コストの低減に一定の限界が生じていた。

そこで、合成樹脂を基材とする電磁波シールド材の生成工程のさらなる簡素化が要望されていた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、メッキ工程の簡素化を可能とするメッキ膜形成方法、電磁波シールド材および筐体を提供するものである。

本発明に係るメッキ膜形成方法は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、合成樹脂材よりなる部材の表面を脱脂・洗浄する工程と、触媒を含むプライマ塗料を塗布する工程と、無電解メッキ法により銅メッキ膜を形成する工程と、ベンゾトリアゾール処理による防錆剤膜を形成する工程の順序によってメッキ膜を形成することを特徴とするものである。

また、本発明に係る電磁波シールド材は、上述した課題を解決するために、請求項３に記載したように、合成樹脂材よりなる部材と、前記部材の表面に塗布された触媒を含むプライマ塗料の被膜と、前記プライマ塗料の被膜の上に無電解メッキ法により形成された銅メッキ膜と、前記銅メッキ膜の上に形成されたベンゾトリアゾール処理による防錆剤膜とを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明に係る筐体は、上述した課題を解決するために、請求項５に記載したように、合成樹脂材よりなる筐体用部材と、前記筐体用部材の表面に塗布された触媒を含むプライマ塗料の被膜と、前記プライマ塗料の被膜の上に無電解メッキ法により形成された銅メッキ膜と、前記銅メッキ膜の上に形成されたベンゾトリアゾール処理による防錆剤膜とを備えたことを特徴とするものである。

本発明に係るメッキ膜形成方法、電磁波シールド材および筐体によれば、メッキ工程が簡素化されたメッキ膜形成方法、電磁波シールド材および筐体を提供することができる。

本発明に係るメッキ膜形成方法、電磁波シールド材および筐体の実施形態について、添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る筐体１００の一部の断面図を模式的に示したものである。

筐体１００は、合成樹脂からなる部材１を成形した後、電磁波シールドを目的とした表面処理が施される。筐体１００の内面１Ａは、部材１の表面に銅メッキ膜を主構成とした被膜で覆われる。

同様に、筐体１００の外面１Ｂは銅メッキ膜を主構成とした被膜で覆われる。なお、外面１Ｂは、銅メッキを主構成とした被膜に代えて、外観塗装を施しても良い。

銅は導電性に優れ、銅メッキ膜は良好な電磁波シールド効果を示す。このため、筐体１００は、内部に電子機器を収納しても電子機器が発生する電磁波の筐体１００の外部への放射を抑制することができる。

部材１を構成する合成樹脂は特に制限はないが、例えばＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が成型上適当である。筐体１００の大きさや形状は内部に収納される電子機器等によって種々の形態をとる。

次に、図２および図３を用いて本発明に係るメッキ膜の形成方法について説明する。

工程１では、部材１の表面にわずかに付着している油脂や指紋等を除去するため、部材１の脱脂・洗浄を行う。脱脂・洗浄は一般的な方法で行うことができるが、例えばホウ酸ナトリウム約２〜５Ｗ／Ｖ％、リン酸ナトリウム約２〜５Ｗ／Ｖ％、界面活性剤約０．２〜２Ｗ／Ｖ％を含有する洗浄液を用いて、約４０〜６０℃で、約３〜１０分間洗浄し水洗する。

工程２では、部材１にプライマ塗料２を塗布する。プライマ塗料２は部材１と無電解銅メッキのバインダーの役割を果たすもので、アクリルウレタン系或いはエポキシ系の有機性塗料に触媒を添加することにより、銅の反応性を高める特性を持つ。

触媒としては例えば銀を用いることができる。プライマ塗料２は約２〜８μｍの厚さに塗布する。その後プライマ塗料２を乾燥させることによりプライマ塗料２の被膜を形成する。

工程３では、無電解銅メッキ法により、プライマ塗料２の上に銅メッキ膜を形成する。無電解銅メッキ自体は一般的な方法で行うことができる。例えば、プライマ塗料２を塗布した部材１を工程１と同様の方法で脱脂・洗浄後、水洗する。その後、銅メッキ液に約２０〜６０℃で浸漬する。浸漬時間は銅メッキ膜の所望の厚みに依存するが、例えば１０〜６０分間である。

工程４では、ベンゾトリアゾール処理により銅メッキ膜の上に防錆剤膜４を形成する。ベンゾトリアゾール処理は、例えばベンゾトリアゾール化合物を主成分とする薬品の溶液に銅メッキ膜が形成された部材１を浸漬して行われる。ベンゾトリアゾール系化合物は一般に金属に対して防錆効果を示し、特に銅或いは銅の合金に対して高い防錆効果を示す。

なお、ベンゾトリアゾール処理については、特許文献３に詳細が開示されており、ここでは細部の説明を省略する。

以上に示したように、従来の工程（図４参照）に比べて簡素化させた工程（工程１〜４）で、部材１に対して防錆効果を有した銅メッキ膜を形成することができる。

また、部材１に工程１〜４を施すことにより、合成樹脂よりなる部材１に電磁波のシールドを目的とする銅メッキ膜が形成され、銅メッキ膜は防錆剤膜４に覆われた電磁波シールド材５を得ることができる。

さらに、電子機器の外部筐体用として成型された合成樹脂よりなる部材１に工程１〜４を施すことによって、電磁波シールド効果を備えた電子機器の筐体を提供することができる。

本発明に係る筐体の一部の断面を模式的に示した図。 本発明に係る銅メッキ膜の形成方法および電磁波シールド材の説明図。 本発明に係る銅メッキ膜の形成方法を示す工程図。 従来の方法による銅メッキ膜の形成方法を示す説明図。

符号の説明

１ 部材
１Ａ 内面
１Ｂ 外面
２ プライマ塗料
３ 銅メッキ膜
４ 防錆剤膜
５ 電磁波シールド材
１００ 筐体

Claims (6)

1. 合成樹脂材よりなる部材の表面に
   前記表面を脱脂・洗浄する工程と、
   触媒を含むプライマ塗料を塗布する工程と、
   無電解メッキ法により銅メッキ膜を形成する工程と、
   ベンゾトリアゾール処理による防錆剤膜を形成する工程
   の順序によってメッキ膜を形成することを特徴とするメッキ膜形成方法。
2. 前記触媒は銀であることを特徴とする請求項１に記載のメッキ膜形成方法
3. 合成樹脂材よりなる部材と、
   前記部材の表面に塗布された触媒を含むプライマ塗料の被膜と、
   前記プライマ塗料の被膜の上に無電解メッキ法により形成された銅メッキ膜と、
   前記銅メッキ膜の上に形成されたベンゾトリアゾール処理による防錆剤膜と
   を備えたことを特徴とする電磁波シールド材。
4. 前記触媒は銀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材。
5. 合成樹脂材よりなる筐体用部材と、
   前記筐体用部材の表面に塗布された触媒を含むプライマ塗料の被膜と、
   前記プライマ塗料の被膜の上に無電解メッキ法により形成された銅メッキ膜と、
   前記銅メッキ膜の上に形成されたベンゾトリアゾール処理による防錆剤膜と
   を備えたことを特徴とする筐体。
6. 前記触媒は銀であることを特徴とする請求項５に記載の筐体。

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