JP2008179889A - 電気電子部品用複合材料、電気電子部品および電気電子部品用複合材料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】打ち抜き加工により加工された後に折り曲げ加工されて形成される電気電子部品の材料として用いられる、金属基材上の少なくとも一部に実質的に1層の絶縁皮膜が設けられており、金属基材と絶縁皮膜との間に、打ち抜き加工後の材料端部における前記絶縁被膜の剥離幅が10μm未満となり、かつ前記曲げ加工後の材料の曲げ内側における前記絶縁皮膜の付着状態および曲げ外側を延長した先の端部における前記絶縁皮膜の付着状態がともに維持されるように金属層が設けられている電気電子部品用複合材料。金属基材としては、銅系金属材料または鉄系金属材料を用いることが望ましい。
【選択図】なし
Description
すなわち本発明は、以下の第1〜9の解決手段を提供するものである。
本発明の第1の解決手段は、前記金属基材と前記絶縁皮膜との間に、打ち抜き加工等により加工された後に折り曲げ加工されて形成される電気電子部品の材料として用いられる、金属基材上の少なくとも一部に金属基材上の少なくとも一部に実質的に1層の絶縁皮膜が設けられた電気電子部品用複合材料であって、前記金属基材と前記絶縁皮膜との間に、前記折り曲げ加工後の材料端部における前記絶縁被膜の剥離幅が10μm未満となり、かつ前記曲げ加工後の材料の曲げ内側における前記絶縁皮膜の付着状態および曲げ外側を延長した先の端部における前記絶縁皮膜の付着状態がともに維持されるように金属層が設けられていることを特徴としている。
(1)金属基材を銅系金属材料または鉄系金属材料により構成すること。
(2)金属基材の厚さを0.04〜0.4mmとすること。
(3)金属層をNi、Zn、Fe、Cr、Sn、Si、Tiから選択される金属またはこれらの金属間の合金により構成すること。
(4)金属層の厚さを0.001〜0.5μmとすること。
なお、上記(b)の方法の具体例は、絶縁電線の製造方法などでは一般的な技術であり、特開平5−130759号公報などでも知られている。当該公報は本発明の参考技術として取り扱われる。
金属層13は、電気めっき、化学めっき等の方法で形成されることが望ましく、Ni、Zn、Fe、Cr、Sn、Si、Tiから選択される金属またはこれらの金属間の合金(Ni−Zn合金、Ni−Fe合金、Fe−Cr合金など)により構成することが望ましい。
(試料の説明)
本発明の具体例として、厚み0.1mm、幅10mmの金属条(金属基材)に電解脱脂、酸洗処理をこの順に施した後、Niめっき、Znめっき、Feめっき、Crめっき、Snめっき、Ni−Zn合金めっき、Ni−Fe合金めっき、Fe−Cr合金めっき、Siめっき、Tiめっきをそれぞれ0.001μm、0.005μm、0.01μm、0.05μm、0.1μm、0.5μm施し、次いで各条の絶縁を要する箇所に絶縁コーティング層を設けて電気電子部品用複合材料を製造した。金属条にはJIS合金C5210R(リン青銅、古河電気工業(株)製)を用いた。なお、めっき厚は、蛍光X線膜厚計SFT−3200(セイコープレシジョン(株)製)を用いて10点の平均値により測定した。
また、比較例として、これとは別に、電解脱脂、酸洗処理をこの順に施した後、めっきを施さずに絶縁を要する箇所に絶縁コーティング層を設けて電気電子部品用複合材料を製造した。さらに他の比較例として、めっきを1.0μm施した以外は上記具体例と同様に電気電子部品用材料を製造した。
前記電解脱脂処理は、クリーナー160S(メルテックス(株)製)を60g/l含む脱脂液中において、液温60℃で電流密度2.5A/dm2の条件で30秒間カソード電解して行った。
前記酸洗処理は、硫酸を100g/l含む酸洗液中に室温で30秒間浸漬して行った。
前記Niめっきは、スルファミン酸ニッケル400g/l、塩化ニッケル30g/l、ホウ酸30g/lを含むめっき液中において、液温55℃で電流密度10A/dm2の条件で所定のめっき厚になるようにめっき槽長とライン速度を調整して行った。
前記Znめっきは、硫酸亜鉛350g/l、硫酸アンモニウム30g/lを含むめっき液中において、液温45℃で電流密度20A/dm2の条件で所定のめっき厚になるようにめっき槽長とライン速度を調整して行った。
前記Feめっきは、硫酸鉄400g/l、硫酸アンモニウム50g/l、尿素80g/lを含むめっき液中において、液温60℃で電流密度30A/dm2の条件で所定のめっき厚になるようにめっき槽長とライン速度を調整して行った。
前記Crめっきは、無水クロム酸250g/l、硫酸2.5g/lを含むめっき液中において、液温55℃で電流密度20A/dm2の条件で所定のめっき厚になるようにめっき槽長とライン速度を調整して行った。
前記Snめっきは、硫酸スズ55g/l、硫酸100g/lを含むめっき液中において、液温25℃で電流密度2A/dm2条件で所定のめっき厚になるようにめっき槽長とライン速度を調整して行った。
前記Ni−Zn合金めっきは、塩化ニッケル75g/l、塩化亜鉛30g/l、塩化アンモニウム30g/l、チオシアン化ナトリウム15g/lを含むめっき液中において、液温25℃で電流密度0.2A/dm2の条件で所定のめっき厚になるようにめっき槽長とライン速度を調整して行った。
前記Ni−Fe合金めっきは、硫酸ニッケル250g/l、硫酸鉄50g/l、ホウ酸30g/lを含むめっき液中において、液温50℃で電流密度5A/dm2の条件で所定のめっき厚になるようにめっき槽長とライン速度を調整して行った。
前記Fe−Cr合金めっきは、硫酸鉄40g/l、硫酸クロム120g/l、塩化アンモニウム55g/l、ホウ酸40g/lを含むめっき液中において、液温45℃で電流密度20A/dm2の条件で所定のめっき厚になるようにめっき槽長とライン速度を調整して行った。
前記SiめっきおよびTiめっきは、巻取式スパッタリング装置SPW−069((株)アルバック製)を用い、PVD法により行った。
前記絶縁コーティング層は、ワニス(流動状塗布物)を塗装装置の矩形状吐出口から走行する金属基材表面に垂直に吐出し、次いで300℃で30秒間加熱して形成した。前記ワニスにはn−メチル2−ピロリドンを溶媒とするポリアミドイミド(PAI)溶液(東特塗料社製)を用い、樹脂厚が8〜10μmの範囲となるように形成した。なお、n−メチル2−ピロリドンを溶媒とするポリイミド(PI)溶液(荒川化学工業(株)製)、メチルエチルケトンを溶媒とするエポキシ樹脂溶液(大日本塗料(株)製)を用いて樹脂厚が8〜10μmの範囲となるように形成したサンプルも得たが、同様の結果が得られた。
得られた電気電子部品用複合材料について、打抜き加工性及び曲げ加工性の評価を行った。
打抜き加工性の評価は、クリアランス5%の金型を用いて5mm×10mmの矩形状に試料を打抜いた後、赤インクを溶かした水溶液中に浸漬し、打抜き端部における樹脂の剥離幅が、5μm未満の場合を◎、5μm以上10μm未満の場合を○、10μm以上の場合を×とした。
曲げ加工性の評価は、クリアランス5%の金型を用いて5mm×10mmの矩形状に試料を打抜いた後、試料端部から1mmの位置に曲げ加工が施される様に構成された曲率半径0.1mm、曲げ角度120度の金型を用いて曲げ加工を施し、曲げ内側における樹脂の剥離有無と曲げ外側を延長した先の端部における樹脂の剥離有無を光学実態顕微鏡40倍で観察することにより判定した。剥離のないもの(樹脂の付着状態が維持されているもの)を○、剥離の発生したもの(樹脂の付着状態が維持されていないもの)を×とした。また同時に、曲げ加工部におけるめっき素地の割れの有無を観察し、めっき曲げ性を○×で評価した。その結果を表1に示す。
金属条としてJIS合金C7701R(洋白、三菱電機メテックス(株)製)を用いた他は、実施例1と同様に行った。その結果を表2に示す。
金属条としてSUS304−CPS(ステンレス、日新製鋼(株)製)を用いた他は、実施例1と同様に行った。その結果を表3に示す。
2、3 電気電子部品
11、21、31 金属基材
12、22、32 絶縁皮膜
13 金属層
21a 打ち抜き加工面
23、33、34 隙間
Claims (9)
- 打ち抜き加工により加工された後に折り曲げ加工されて形成される電気電子部品の材料として用いられる、金属基材上の少なくとも一部に実質的に1層の絶縁皮膜が設けられた電気電子部品用材料であって、前記金属基材と前記絶縁皮膜との間に、前記打ち抜き加工後の材料端部における前記絶縁被膜の剥離幅が10μm未満となり、かつ前記曲げ加工後の材料の曲げ内側における前記絶縁皮膜の付着状態および曲げ外側を延長した先の端部における前記絶縁皮膜の付着状態がともに維持されるように金属層が設けられていることを特徴とする電気電子部品用複合材料。
- 前記金属基材が、銅系金属材料または鉄系金属材料により構成されていることを特徴とする、請求項1記載の電気電子部品用複合材料。
- 前記金属基材の厚さが、0.04〜0.4mmであることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の電気電子部品用複合材料。
- 前記金属層が、Ni、Zn、Fe、Cr、Sn、Si、Tiから選択される金属またはこれらの金属間の合金により構成されることを特徴とする、請求項1記載の電気電子部品用複合材料。
- 前記金属層の厚さが、0.001〜0.5μmであることを特徴とする、請求項4記載の電気電子部品用複合材料。
- 前記絶縁皮膜が熱硬化性樹脂で形成されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電気電子部品用複合材料。
- 金属基材上の少なくとも一部に絶縁皮膜が設けられた電気電子部品用材料が打ち抜き加工等により加工された後に折り曲げられた状態で、前記金属基材上の一部に絶縁皮膜が残存するように形成された電気電子部品であって、前記電気電子部品材料が、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電気電子部品用複合材料であることを特徴とする電気電子部品。
- 前記電気電子部品が、打ち抜き加工により加工された後に折り曲げられた状態で、前記絶縁皮膜が設けられていない箇所に湿式の後処理が行われたことを特徴とする請求項7記載の電気電子部品。
- 金属基材上の少なくとも一部に絶縁皮膜を設ける電気電子部品用複合材料の製造方法において、前記金属基材表面に、前記金属基材と前記絶縁皮膜との密着性を向上させる金属層を、めっき等により設けることにより、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電気電子部品用複合材料を形成することを特徴とする電気電子部品用複合材料の製造方法。
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