JP2014094368A

JP2014094368A - フィルタ及び筐体

Info

Publication number: JP2014094368A
Application number: JP2012248603A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Tanimizu; 友和谷水; Teruaki Sukeoka; 輝明祐岡; Takeshi Furuta; 健古田; Yasuo Kondo; 康雄近藤
Original assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2014-05-22

Abstract

【課題】電磁波ノイズの漏洩を軽減できるフィルタ及び筐体を提供すること。
【解決手段】複数の通気孔を備えた通気膜３と、前記通気膜３における一方の側に形成され、前記複数の通気孔のうち、少なくとも一部を開放する導電層１１と、を備えることを特徴とするフィルタ９。前記通気膜３は、例えば、多孔質の樹脂から成る膜、不織布、及びそれらの積層体のうちのいずれかである。前記多孔質の樹脂は、例えば、ｅＰＴＦＥである。前記導電層１１は、例えば、気相成長法により形成した層である。前記導電層１１は、例えば、２種以上の金属層１、５、７の積層である。
【選択図】図１

Description

本発明はフィルタ及び筐体に関する。

水の侵入を防止するために電子部品等を筐体で完全に密閉すると、外部の温度や気圧の変化によって筐体の内圧も変化し、内外の圧力差に起因する筐体内への水の浸入や筐体の破損が生じるおそれがある。また、電子部品等を筐体で完全に密閉すると、筐体内で結露が発生し、漏電等の問題が生じるおそれがある。

そこで、筐体に通気弁を設け、筐体の内外における圧力差を軽減する技術が用いられてきた。この通気弁は、筐体の開口部を覆う、通気性を有するフィルタから構成される（特許文献１参照）。

特許第４４７６５０８号公報

上記の通気弁を設けた場合、筐体内に収容した部材（例えばインバータ等の電子部品）で発生した電磁波ノイズが、通気弁を介して外部に漏洩してしまう。もしくは、外部で発生した電磁波ノイズが通気弁を介して筐体内に入り込んでしまう。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、電磁波ノイズの漏洩を軽減できるフィルタ及び筐体を提供することを一側面とする。

本発明のフィルタは、複数の通気孔を備えた通気膜と、前記通気膜における一方の側に形成され、前記複数の通気孔のうち、少なくとも一部を開放する導電層と、を備えることを特徴とする。

本発明のフィルタを、例えば、筐体の開口部に取り付けると、筐体の内外における通気性を確保できるとともに、筐体の内部で発生した電磁波ノイズが外部に漏洩することを軽減できる。

前記通気膜としては、例えば、多孔質の樹脂から成る膜、不織布、及びそれらの積層体のうちのいずれかが挙げられる。また、前記多孔質の樹脂としては、例えば、ｅＰＴＦＥ（延伸ポリテトラフルオロエチレン）が挙げられる。

前記導電層としては、例えば、気相成長法により形成した導電層が挙げられる。前記導電層は、例えば、２種以上の金属層の積層体とすることができる。
本発明の筐体は、開口部と、前記開口部に取り付けられた前記フィルタと、を備えることを特徴とする。本発明の筐体は、その内外における通気性を確保できるとともに、筐体の内部で発生した電磁波ノイズが外部に漏洩することを軽減できる。

本発明の筐体において、例えば、前記導電層と前記筐体の内面又は外面とが接するように前記フィルタを取り付けることができる。この場合、導電層と筐体との導通を確保することが容易となる。

また、本発明の筐体において、例えば、前記導電層が内側となるように前記フィルタを取り付けることができる。この場合、フィルタが設けられた部分における防水性が一層高くなる。

Ａ〜Ｃは、製造過程にあるフィルタ９の構成を表す側断面図である。フィルタ９の表面形状を表す電子顕微鏡写真である。筐体１０１の構成を表す側断面図である。フィルタ９の構成を表す側断面図である。筐体１０１の構成を表す側断面図である。フィルタ９の上に水滴を滴下した状態を表す写真である。フィルタ９の上に水滴を滴下した状態を表す写真である。

本発明の実施形態を説明する。前記通気膜の材料は特に限定されず、例えば、多孔質の樹脂等で構成することができる。多孔質の樹脂としては、例えば、ｅＰＴＦＥ等が挙げられる。ｅＰＴＦＥとしては、例えば、ゴア社の製品を使用できる。

また、通気膜として、不織布を用いてもよい。通気膜に設けられた通気孔の形状は特に限定されず、例えば、円形の孔、楕円形の孔、矩形の孔、スリット状の孔とすることができる。通気孔の大きさは特に限定されず、例えば、数ｎｍ〜数１００μｍとすることができる。

通気膜は、単一の膜であってもよいし、複数の膜を積層したものであってもよい。複数の膜を積層したものとしては、例えば、多孔質の樹脂から成る膜と不織布とを積層したものが挙げられる。通気膜の膜厚は、例えば、５０〜１０００μｍとすることができる。

前記導電層の材料としては、導電性を有する各種材料（例えば金属）を適宜用いることができる。金属としては、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、ＳＵＳ（ステンレス）等が挙げられる。導電層の形成方法としては、各種気相成長法（例えば、スパッタリングや蒸着を含むＰＶＤやＣＶＤ等）が挙げられる。

導電層は、例えば、２種以上の金属層の積層体とすることができる。この場合、導電層を構成する各層のうち、最も外側の層を、錆び難い材質（例えばＳＵＳ）から成る防錆層として、導電層の錆びを軽減することができる。また、導電層を構成する各層のうち、防錆層よりも内側の層を、電気抵抗が低い材質（例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ）から成る低抵抗金属層として、電磁波ノイズ低減効果を一層向上させることができる。また、導電層を構成する各層のうち、最も内側（通気膜側）の層を、導電層と通気膜との密着性を向上させる密着性向上層とすることができる。また、導電層は、単一の金属層であってもよいし、２つの金属層の積層体であってもよい。

導電層の全体の膜厚は、例えば、５０〜５００ｎｍとすることができる。導電層を、防錆層、低抵抗金属層、及び密着性向上層から構成する場合、各層の膜厚は、例えば、１０〜５０ｎｍ、５０〜５００ｎｍ、５〜５０ｎｍとすることができる。

前記筐体としては、例えば、電子部品等を内部に収納可能なものが挙げられる。筐体は、フィルタを取り付ける開口部以外においては完全に密閉されるものであってもよいし、それ以外においても開口しているものであってもよい。筐体本体（筐体のうち、フィルタを除く部分）の材料は特に限定されず、導電性を有する材料（例えば、ダイキャスト、各種金属等）を適宜用いることができる。

筐体は、単一の開口部を有していてもよいし、複数の開口部を有していてもよい。複数の開口部を有する場合、その全てにフィルタを取り付けてもよいし、一部のみにフィルタを取り付けてもよい。
（実施例１）
１．フィルタ９の製造
ｅＰＴＦＥ（延伸多孔質の樹脂）膜からなる、基材フィルム３の厚さは５００μｍである。

基材フィルム３をスパッタリング装置内に設置した。スパッタリング装置の成膜室においては、5×10^-4Paの高真空に真空引きし、成膜室内の残留ガス、水分量を減らした。
まず、スパッタリング装置を用いて、図１Ａに示すように、第１層 (ＳＵＳ)１を、２０nmの厚さで基材フィルム３の片面に成膜した。このとき、基材フィルム３を、送り速度０．７２m/分で成膜室に取り付けたカソードの前を搬送しながら成膜を行った。

第１層１の成膜のとき、成膜室に取り付けるターゲット材料は、非磁性金属であるオーステナイト系ステンレス鋼とした。なお、ターゲットは、基材フィルム３と密着性が得られるものであればよく、ニッケル、クロム、錫、マンガン、又はインジウム等の金属、もしくはそれらの合金材料を用いることができる。

また、第１層１の成膜のとき、成膜室内のカソード電極に対して、アルゴン（Ar）ガスを３００cc/分の量で導入した。また、パルス波形を印加できるパルス型のDC（直流）電源を用い、基材フィルム３とターゲット材料との間に1.5kWの電力を投入した。

次に、第１層１の上に、図１Ｂに示すように、第２層（Cu）５を、厚さ２５０nmで成膜した。このとき、基材フィルム３を、送り速度０．２８m/分で成膜室に取り付けたカソードの前を搬送しながら成膜を行った。

第２層５の成膜のとき、成膜室に取り付けるターゲット材料はCuとした。また、第２層５の成膜のとき、成膜室内のカソード電極に対して、アルゴン（Ar）ガスを３８０cc/分の量で導入した。また、パルス波形を印加できるパルス型のDC（直流）電源を用い、基材フィルム３とターゲット材料との間に４．０kWの電力を投入した。

次に、第２層５の上に、図１Ｃに示すように、第３層（ＳＵＳ）７を、厚さ４０nmで成膜した。このとき、基材フィルム３を、送り速度０．３６m/分で成膜室に取り付けたカソードの前を搬送しながら成膜を行った。

第３層７の成膜のとき、成膜室に取り付けるターゲット材料は、非磁性金属であるオーステナイト系ステンレス鋼とした。なお、ターゲット材料は、第２層５を錆び難くする材料であればよく、ニッケル、錫、チタン、クロム、又は亜鉛等の金属もしくはそれら合金材料を用いることができる。

また、第３層７の成膜のとき、成膜室内のカソード電極に対して、アルゴン（Ar）ガスを３００cc/分の量で導入した。また、パルス波形を印加できるパルス型のDC（直流）電源を用い、基材フィルム３とターゲット材料との間に1.5kWの電力を投入した。

以上の工程により、基材フィルム３上に、第１層１、第２層５、及び第３層７が順次積層されたフィルタ９が完成した。第１層１、第２層５、及び第３層７は、２種以上の金属層から成る導電層１１である。第１層１は、基材フィルム３と導電層１１との密着性を向上させる効果を奏する密着性向上層である。第２層５は、低抵抗金属層であって、電磁波シールド効果を向上させる。第３層７は防錆効果を奏する防錆層である。

なお、延伸多孔質の樹脂であるｅＰＴＦＥは、周知のとおり、複数の微細孔（通気孔）を備えており、そのｅＰＴＦＥから成る基材フィルム３は、複数の通気孔を備えた通気膜の一実施形態である。導電層１１は、図２に示すとおり、基材フィルム３が有する微細孔（通気孔）を塞ぐことなく（すなわち通気孔を開放した状態で）形成されている。また、導電層１１が導電性を有することは、テスターにより確認できた。また、スパッタリング装置による成膜は、気相成長法の一実施形態である。また、本明細書において、スパッタリングにより形成した層の膜厚は、スパッタリング成膜する際に基材フィルム３と並べて設置したガラス基板に形成された膜の厚さを段差計（ＤＥＫＴＡＫII ＳＯＬＡＮ社製）にて測定した値である。

２．筐体１０１の製造
筐体１０１の製造方法を図３に基づき説明する。まず、開口部１３を有する筐体本体１５を用意する。図３では、筐体本体１５の一部のみを表しているが、筐体本体１５は、中空の箱形状を有している。筐体本体１５の材質はダイキャストである。なお、筐体本体１５の材質は、ダイキャスト以外の導電性の材質であってもよい。

次に、フィルタ９を、開口部１３よりも一回り大きくカットしておき、導電層１１のうち、周辺部に導電性粘着層１７を設ける。導電層１１のうち、周辺部以外には、導電性粘着層１７は設けない。

次に、フィルタ９を、筐体本体１５の内側（図３における左側）から、開口部１３の周囲に貼り付ける。このとき、導電性粘着層１７が、筐体本体１５の内側のうち、開口部１３の周囲に貼付され、フィルタ９が開口部１３を完全に覆う。フィルタ９の導電層１１は、導電性粘着層１７を介して筐体本体１５と導通する。以上の工程により、開口部１３にフィルタ９が取り付けられた筐体１０１が完成する。

３．フィルタ９及び筐体１０１が奏する効果
筐体１０１は開口部１３を備え、その開口部１３を覆うフィルタ９は通気性を有するので、筐体１０１は、その内外の通気性を確保することができる。また、筐体１０１は、開口部１３を、導電層１１を備えたフィルタ９で覆っており、その導電層１１は筐体１０１の筐体本体１５と導通しているので、筐体１０１の内部に電子部品を収納した場合でも、開口部１３からの電磁波ノイズの漏洩を軽減できる。

また、フィルタ９は、その導電層１１側が筐体本体１５に対向しているので、導電層１１と筐体本体１５との導通を確保することが容易である。
また、フィルタ９は防水性において優れている。このことを実験により確かめた。フィルタ９を導電層１１が上側となるように置き、その上に水滴を滴下した。図６に示すように、フィルタ９と水滴との接触角は大きく、フィルタ９が防水性において優れていることが確認できた。
（実施例２）
１．フィルタ９及び筐体１０１の構成
本実施例では、フィルタ９及び筐体１０１の構成は基本的には前記実施例１と同様であるが、一部において相違する。以下では、その相違点を中心に説明する。フィルタ９は、図４に示すように、基材フィルム３上に貼り付けられた不織布１９を備えており、導電層１１は、不織布１９上に形成されている。不織布１９の材質は例えば、ＰＥＴ等である。

導電層１１は、不織布１９が有する繊維間の隙間（通気孔）を塞ぐことなく（すなわち通気孔を開放した状態で）形成されている。また、導電層１１が導電性を有することは、テスターにより確認できた。本実施例では、基材フィルム３と不織布１９とが、通気膜の一実施形態である。

本実施例において、導電層１１は、不織布１９を基材フィルム３上に貼り付けた後、前記実施例１と同様に、スパッタリングにより形成することができる。
２．フィルタ９及び筐体１０１が奏する効果
本実施例のフィルタ９及び筐体１０１は、前記実施例１と略同様の効果を奏する。また、本実施例のフィルタ９は、不織布１９を有することにより、剛性が一層高い。

本実施例においても、フィルタ９は防水性において優れている。このことを実験により確かめた。フィルタ９を導電層１１が上側となるように置き、その上に水滴を滴下した。図７に示すように、フィルタ９と水滴との接触角は大きく、フィルタ９が防水性において優れていることが確認できた。
（実施例３）
１．フィルタ９及び筐体１０１の構成
本実施例では、フィルタ９及び筐体１０１の構成は基本的には前記実施例１と同様であるが、一部において相違する。以下では、その相違点を中心に説明する。本実施例では、図５に示すように、導電層１１が内側となるように、フィルタ９が筐体本体１５に取り付けられている。

フィルタ９の構成は前記実施例１と同様である。フィルタ９は、その周辺部と、筐体本体１５の内側面とに跨って貼付される導電性テープ２１により、筐体本体１５に取り付けられる。導電性テープ２１は、導電層１１と筐体本体１５との両方に接しているので、導電性テープ２１により、導電層１１と筐体本体１５との導通が確保される。

２．フィルタ９及び筐体１０１が奏する効果。
本実施例のフィルタ９及び筐体１０１は、前記実施例１と略同様の効果を奏する。また、本実施例では、導電層１１が内側となり、基材フィルム３が外側となるように、フィルタ９が筐体本体１５に対して取り付けられているので、開口部１３における防水性が一層向上する
尚、本発明は前記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。

例えば、前記実施例２において、前記実施例３のように、導電層１１が内側となるように、フィルタ９を筐体本体１５に取り付けてもよい。

１・・・第１層、３・・・基材フィルム、５・・・第２層、
７・・・第３層、９・・・フィルタ、１１・・・導電層、
１３・・・開口部、１５・・・筐体本体、１７・・・導電性粘着層、
１９・・・不織布、２１・・・導電性テープ、１０１・・・筐体、

Claims

複数の通気孔を備えた通気膜と、
前記通気膜における一方の側に形成され、前記複数の通気孔のうち、少なくとも一部を開放する導電層と、
を備えることを特徴とするフィルタ。
前記通気膜は、多孔質の樹脂から成る膜、不織布、及びそれらの積層体のうちのいずれかであることを特徴とするフィルタ。
前記多孔質の樹脂は、ｅＰＴＦＥであることを特徴とする請求項２記載のフィルタ。
前記導電層は、気相成長法により形成した層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルタ。
前記導電層は、２種以上の金属層の積層体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタ。
開口部と、
前記開口部に取り付けられた請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィルタと、
を備えることを特徴とする筐体。
前記導電層と前記筐体とが接するように前記フィルタを取り付けていることを特徴とする請求項６記載の筐体。
前記導電層が内側となるように前記フィルタを取り付けていることを特徴とする請求項６記載の筐体。