JP2004169091A - 耐食性・耐変色性に優れた電磁波シールド用Ｃｕめっき鋼板 - Google Patents

Abstract

【目的】複層化による電磁波シールド特性を確保しながら、耐食性を向上させた電磁シールド鋼板を提供する。
【構成】この電磁シールド鋼板は、膜厚０．２μｍ以上のＣｕ層，膜厚０．０１〜０．１５μｍのＮｉ層が順次形成されている。Ｎｉ層は、Ｃｕ層の酸化，変色を防止する。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電磁波シールド特性を有するとともに耐食性をも兼ね備えた鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報，ＯＡ，通信，家電等の広範な分野における電磁波の急速な展開に伴い、機器類に誤動作を生じさせる電磁波障害の問題が顕在化している。電磁波障害の背景には、電気・電子機器類から発せられる不要な電磁波が著しく増加していること、機器自体も外部からの電磁波に敏感に反応する機器類が多くなっていること等が挙げられる。電磁波障害を解消するため、電磁波放出に関する規制も強化されており、ＦＣＣ（米国連邦通信委員会）では１０ｋＨｚ〜１ＧＨｚを規制対象周波数に指定している。
【０００３】
電気・電子機器のハウジングに軽量性，絶縁性のプラスチックが多用されているが、プラスチック製ハウジングは電磁波シールド効果をもたない。プラスチック製ハウジングは、伝導性フィラーを添加したハウジング成形材料の使用や、ハウジング表面に対する伝導性塗料の塗布金属箔の貼付け、金座億皮膜の形成によって電磁波シールド効果が付与されるものの、依然として十分な電磁波シールド効果が得られない。なかでも、スイッチ類の開口部材接合部等の不連続部は電磁波シールド効果に劣る。
【０００４】
電磁波障害のない電気・電子機器を得るため、電磁波シールド効果に優れたプラスチックに代わるハウジング材として使用され始めている。この種の鋼板には、下地鋼板を厚くすることにより電磁波シールド効果を確保しためっき鋼板（特開平１−１４８５４１号公報）、シールド性能に優れたＣｕめっき層を設けた鋼板（特開平７−２２１４８８号公報）、結晶粒径を規制した電磁波鋼板をＮｉめっき後に酸化することによりＦｅ酸化膜の形成とＮｉの拡散処理で電磁波シールド効果を改善した電磁波シールド鋼板（特開平１１−１０６８７６号公報）等がある。本発明者等も、界面で電磁波が吸収・減衰することを着目し、鋼板表面に導電性被覆層、透磁性被覆層を交互に積層した電磁波シールド材を提案した（特願２００１−１５８５８１号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
Ｃｕは、導電率が高い材料であることから電磁波の電界成分に対するシールド性能に優れている。Ｎｉは、電磁波の磁界成分に対して優れたシールド性能を呈する高透磁率材料である。Ｃｕ，Ｎｉのシールド性能を勘案し、先願・特願２００１−１５８５８１号では膜厚０．２μｍ以上のＣｕめっき層，Ｎｉめっき層を積層している。
本発明者等は、先願・特願２００１−１５８５８１号で提案した電磁波シールド材を用い、電磁波シールド性，耐食性に及ぼすＣｕめっき層，Ｎｉめっき層の影響に関する調査・検討を更に進めた。その結果、Ｃｕめっき層を０．２μｍ以上の膜厚で形成すると、優れた電磁波シールド特性を鋼板に付与するが、変色しやすいため長期にわたって美麗な表面状態を維持することができない。そこでＣｕめっき層の上にＮｉめっき層を０．２μｍ以上の膜厚で形成すると、めっき膜厚が厚くなるほど電磁波シールド性，耐食性は上昇する。しかし、めっき層厚を厚くすることにより、加工性が低下し、加工したときに硬質であるＮｉめっき層にクラックが発生し、そこから腐食が進行してしまう。さらにＮｉめっき層膜厚を厚くすることにより、コスト的にも高価なものとなる。
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、耐食性・耐変色性，加工性を向上させた電磁波シールド鋼板を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電磁波シールド効果とＣｕ層，Ｎｉ層の積層構造との関係する更なる調査・検討の過程で見出された知見に基づいて完成されたものであり、Ｃｕ層の上に形成するＮｉ層を薄膜化することにより、耐食性・耐変色性，加工性に優れた電磁波シールド鋼板を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の電磁波シールド鋼板は、その目的を達成するため、鋼板表面に膜厚０．２μｍ以上のＣｕ層，膜厚０．０１〜０．１５μｍのＮｉ層を順次形成している。Ｃｕ層Ｎｉ層は、先願・特願２００１−１５８５８１号と同様な電気めっき法の他に、蒸着，溶射でも形成できる。
【０００８】
【作用及び実施の形態】
下地鋼板には、電気・電子機器のハウジングとしての用途から軽量で加工性に優れた冷延鋼板、なかでもＴｉ，Ｎｂ添加低炭素鋼等の深絞り用鋼板が好ましいが、強度，耐食性等を考慮して低合金鋼，ステンレス鋼等でも使用できる。脱脂，酸洗等で下地鋼板の表面を活性化処理した後、種々の方法でＣｕ層，Ｎｉ層が鋼板表面に積層される。めっき法でＣｕ層，Ｎｉ層を形成する場合を以下に説明するが、他の方法でＣｕ層，Ｎｉ層を形成する場合でもＣｕ層の膜厚を０．２μｍ以上、Ｎｉ層の膜厚０．０１〜０．１５μｍの範囲に調整する限り、同様に優れた電磁波シールド特性，耐食性・耐変色性，加工性が得られる。
【０００９】
電磁波シールド特性の改善は膜厚０．２μｍ以上のＣｕめっき層でみられ、Ｃｕめっき層が厚くなるほど電磁波シールド特性が向上する。しかし、Ｃｕめっき層を過度に厚膜化すると加工性が劣るので、膜厚の上限を１５μｍに設定することが好ましい。
【００１０】
Ｃｕめっき層は、優れた電磁波シールド特性を鋼板に付与するが、変色しやすいため長期間にわたって美麗な表面状態を維持できない。表面にＣｕめっき層があることに起因する欠陥は、Ｃｕめっき層の上にＮｉめっき層を形成することにより防止できる。Ｎｉめっき層は、表裏両面のＣｕめっき層または片面のＣｕめっき層の何れに積層しても良い。
【００１１】
Ｎｉめっき層を０．０１μｍ以上の膜厚で形成するとき、Ｃｕめっき層に由来する変色が防止され、さらに積層化により電磁波シールド特性が向上する。Ｎｉめっき層は、耐食性，対指紋付着性の改善にも有効である。また、成形加工時にＮｉめっき層が潤滑作用を呈するため、加工欠陥なく製品形状に成形できる。しかし、０．２μｍを超える厚膜のＮｉめっき層を形成すると、膜厚増大に伴い、加工性が低下し、加工時にＮｉめっき層にクラックが発生する。
【００１２】
Ｃｕめっき層の膜厚０．２μｍ以上、Ｎｉめっき層の膜厚０．０１〜０．１５μｍは、電磁波シールド効果に及ぼすＣｕめっき層、Ｎｉめっき層の影響に関する調査・検討から得られた結論であるが、Ｃｕめっき層、Ｎｉめっき層の特定された膜厚は以下に説明する理由で耐食性に効いているものと推定される。めっきをした場合、ピンホール等のめっき欠陥のため、局部電池が生成されて腐食が進行する。Ｎｉめっき層の膜厚を厚くすることによりめっき欠陥が減少していく。しかし、Ｎｉめっき層の膜厚０．０１〜０．１５μｍでは、めっき欠陥が多数存在していても、Ｎｉめっき層膜厚が薄いために、局部電池として成立できなくなり、耐食性が向上すると考えられる。さらにＣｕめっき層，Ｎｉめっき層と積層することで、めっき層の複層化による電磁波シールド特性の向上効果も得られている。また、Ｎｉめっき層が薄膜厚であるため、加工時のクラックが発生せずにＣｕめっき層と同等の加工性となる。
【００１３】
【実施例】
板厚０．３ｍｍの冷延鋼板をめっき原板に使用し、表１の電気めっき条件でＣｕめっき層，Ｎｉめっき層を形成した。めっき膜厚を実施例、比較例とともに表２に示す。
【００１４】

【００１５】

【００１６】
Ｃｕめっき層、Ｎｉめっき層が形成された鋼板から試験片を切り出し、ＫＥＣ（関西電子振興センター）法で電磁波シールド特性を測定するとともに、ＪＩＳＣ００２３で規定される塩水分試験（時間：１６時間）を行った。その結果を表３に示す。
【００１７】

【００１８】
表の結果より、Ｎｉめっき層膜厚が０．０１〜０．１５μｍの薄膜であっても、２層めっきをすることにより、電磁波シールド効果が向上し、その膜厚が厚いほど効果が若干高くなるが、大きな違いではないことがわかる。また、本発明で規定したＮｉめっき膜厚を０．０１〜０．１５μｍにしためっき鋼板は、塩水噴霧試験においても赤錆発生は認められず、耐食性が向上していることがわかる。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように、下地鋼板表面に設けた膜厚０．２μｍ以上のＣｕ層に積層するＮｉめっき層の膜厚を０．０１〜０．１５μｍに規制することにより、複層化による電磁波シールド特性を確保しつつ、さらに耐食性を向上させた電磁シールド鋼板が得ることができた。

Claims (1)

1. 鋼板表面に膜厚０．２μｍ以上のＣｕ層、膜厚０．０１〜０．１５μｍのＮｉ層が順次形成されていることを特徴とする電磁波シールド鋼板。