JP2015015300A - 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル - Google Patents
電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015015300A JP2015015300A JP2013139915A JP2013139915A JP2015015300A JP 2015015300 A JP2015015300 A JP 2015015300A JP 2013139915 A JP2013139915 A JP 2013139915A JP 2013139915 A JP2013139915 A JP 2013139915A JP 2015015300 A JP2015015300 A JP 2015015300A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electromagnetic wave
- metal foil
- alloy layer
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011888 foil Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 121
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 121
- 229910020938 Sn-Ni Inorganic materials 0.000 claims abstract description 96
- 229910008937 Sn—Ni Inorganic materials 0.000 claims abstract description 96
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 27
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 27
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 22
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 10
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 46
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 46
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 170
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 63
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 19
- 239000010408 film Substances 0.000 description 17
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 14
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910020888 Sn-Cu Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910019204 Sn—Cu Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 239000011104 metalized film Substances 0.000 description 3
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 3
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018100 Ni-Sn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018532 Ni—Sn Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- WHOZNOZYMBRCBL-OUKQBFOZSA-N (2E)-2-Tetradecenal Chemical compound CCCCCCCCCCC\C=C\C=O WHOZNOZYMBRCBL-OUKQBFOZSA-N 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017709 Ni Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003267 Ni-Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003271 Ni-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018104 Ni-P Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003262 Ni‐Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018536 Ni—P Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018605 Ni—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DOBRDRYODQBAMW-UHFFFAOYSA-N copper(i) cyanide Chemical compound [Cu+].N#[C-] DOBRDRYODQBAMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229940044654 phenolsulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000010731 rolling oil Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Landscapes
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Description
上記の複合材料としては、銅又は銅合金箔からなる基材の一方の面に樹脂層又はフィルムを積層し、他の面にSnめっき被膜を形成した構造が用いられている(特許文献1参照)。
又、アルミニウム又はアルミニウム合金箔の表面に亜鉛置換めっき層、電気ニッケルめっき層、又は電気スズめっき層を形成することで、耐湿性、耐食性を改善した多層めっきアルミニウム(合金)箔が開発されている(特許文献2参照)。
しかしながら、Snは拡散層を形成しやすいため、長期にわたって使用するとSnめっき中のSnがすべて合金となって純Snが残存しなくなり、耐食性が低下する。このため、長期の耐食性を確保するにはSnめっきの厚みを厚くする必要があり、コストアップに繋がる。
前記Sn−Ni合金層がさらに、P、W、Fe、Co及びZnの群から選ばれる1種以上の元素を含むことが好ましい。
前記Sn−Ni合金層と前記基材との間に、Niからなる金属層、又はNiと、P、W、Fe、Co又はZnとからなる合金層によって構成される下地層が形成されていることが好ましい。
前記Sn−Ni合金層の表面に、Sn−Ni合金層の酸化物が形成されていることが好ましい。
前記基材が金、銀、白金、ステンレス、鉄、ニッケル、亜鉛、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金からなることが好ましい。
前記基材がアルミニウムまたはアルミニウム合金であって、前記基材と前記下地層の間に、Zn層が形成されていることが好ましい。
前記樹脂層は樹脂フィルムであることが好ましい。
(基材)
基材1は、電磁波シールド効果を発揮する導電性の高い金属であればなんでもよい。基材1としては金、銀、白金、ステンレス、鉄、ニッケル、亜鉛、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金などの箔が挙げられるが、銅又はアルミニウムの箔が一般的である。
基材1の形成方法は特に限定されず、例えば圧延して製造してもよく、電気めっきで箔を形成してもよい。又、後述する電磁波シールド材の樹脂層又は樹脂フィルムの表面に、乾式めっきして基材1を成膜してもよい。
基材1の厚みは、電磁波シールドの対象とする周波数と表皮効果を考慮して決定するのがよい。具体的には、基材1を構成する元素の導電率と、対象となる周波数を下式(1)に代入して得られる表皮深さ以上とするのが好ましい。例えば、基材1として銅箔を使用し、対象となる周波数が100MHzの場合、表皮深さは6.61μmであるので、基材1の厚みを約7μm以上とするのがよい。基材1の厚みが厚くなると、柔軟性や加工性に劣り、原料コストも増加することから100μm以下とする。基材1の厚みは4〜50μmがより好ましく、5〜25μmがさらに好ましい。
d={2/(2π×f×σ×μ)}1/2 (1)
d:表皮深さ(μm)
f:周波数(GHz)
σ:導体の導電率(S/m)
μ:導体の透磁率(H/m)
圧延銅箔としては、純度99.9%以上の無酸素銅(JIS-H3100(C1020))又はタフピッチ銅(JIS-H3100(C1100))を用いることができる。又、銅合金箔としては要求される強度や導電性に応じて公知の銅合金を用いることができる。公知の銅合金としては、例えば、0.01〜0.3%の錫入り銅合金や0.01〜0.05%の銀入り銅合金が挙げられ、特に、導電性に優れたものとしてCu-0.12%Sn、Cu-0.02%Agがよく用いられる。例えば、圧延銅箔として導電率が5%以上のものを用いることができる。電解銅箔としては、公知のものを用いることができる。
又、アルミニウム箔としては、純度99.0%以上のアルミニウム箔を用いることができる。又、アルミニウム合金箔としては、要求される強度や導電率に応じて公知のアルミニウム合金を用いることができる。公知のアルミニウム合金としては、例えば、0.01〜0.15%のSiと0.01〜1.0%のFe入りのアルミニウム合金、1.0〜1.5%のMn入りアルミニウム合金が挙げられる。
Sn−Ni合金層2は、Snを20〜80質量%含む。Sn−Ni合金層2は、他のSn合金(例えば、Sn−Cu合金)層に比べて、耐食性が高く、かつ比較的安価である。
Sn−Ni合金層中のSnの割合が20質量%未満であると、合金層の耐食性が低下する。一方、Snの割合が80質量%を超えると、合金層が柔らかくなり、削れやすくなるため、表面粗さが大きくなりやすく耐食性が低下する。
Sn−Ni合金層2はNi3Sn、Ni3Sn2またはNi3Sn4の金属間化合物であることが好ましい。これらの金属間化合物は非平衡合金層と比較して耐食性が良好である。
塩水やガスによる腐食は、塩水や腐食ガスが溶け込んだ水分が材料表面に吸着するか、又は材料に水が掛かる等により吸着した水分に腐食元素が溶け込むことが原因である。そして、水に対する接触角が大きいと、撥水性に優れることを示し、水分が吸着しにくくなるために耐食性が向上する。
そして、電磁波シールド用金属箔の最表面の水に対する表面の接触角が80℃以上であると腐食環境においても耐食性が向上する。一方、最表面の接触角が80°未満であると、腐食元素が溶け込んだ水分が表面に吸着しやすくなるため、耐食性が低下する。
なお、電磁波シールド用金属箔の最表面には、Sn−Ni合金層又は後述するSn酸化物が存在する。又、Sn酸化物がSn−Ni合金層の一部分に形成されている場合は、最表面にはSn−Ni合金層とSn酸化物の両方が存在する。
接触角は、市販の接触角計を使用し、水としては蒸留水を使用する。
このようなことから、基材1の算術平均粗さRaは0.01〜0.12μmが好ましく、0.02〜0.10μmがより好ましく、0.04〜0.08μmがさらに好ましい。
Sn−Ni合金層は、合金めっき(湿式めっき)、合金層を構成する合金のターゲットを用いたスパッタ、合金層を構成する成分を用いた蒸着等によって形成することができる。
又、図1(a)に示すように、例えば、基材1の片面にまずNiからなる第1層21を形成し、第1層21の表面にSnからなる第2層22を形成した後、熱処理して第1層21の元素を第2層22中に拡散させ、図1(b)に示すSn−Ni合金層2を形成することもできる。熱処理の条件は特に限定されないが、例えば、80〜500℃で2秒〜15時間程度とすることができる。熱処理温度がSnの融点以下であると、合金化が緩やかに進み、均一なSn−Ni合金層を得やすいため、温度80〜220℃で1〜10時間程度熱処理することがさらに好ましい。
熱処理によってSn−Ni合金層を形成する場合、基材中の元素がSn−Ni合金層に拡散する場合があるが、下地層3は基材中の元素の拡散を防止し、Sn−Ni合金層中のSnの割合をコントロールしやすくなる。
下地層3は、(1)Niからなる金属層、又は(2)Niと、P、W、Fe、Co又はZnとからなる合金層、によって構成されている。(2)の例としては、Ni−Zn合金層が挙げられる。
下地層3は、例えば図1(a)の第1層21の厚みを厚くし、熱処理後に第1層21の一部をSn−Ni合金層2とせずにNi層として残存させることで形成することができる。勿論、基材1の表面に、熱処理せずに直接下地層3、Sn−Ni合金層2をこの順にめっき等で形成してもよい。又、下地層3、Sn−Ni合金層2は、湿式めっきの他、蒸着、PVD、CVD等によって形成することもできる。
又、基材としてアルミニウムやアルミニウム合金箔を使用する場合、下地層3を電気めっきするための下地めっきとして、下地層3と基材1との間に亜鉛置換めっき層を形成してもよい。
なお、図1(a)に示すように、加熱によりSn−Ni合金層を形成する場合、Snからなる第2層22を形成したときに自然酸化でSn酸化物が第2層22に形成され、その後の加熱による合金化によってもSn−Ni合金層中に残存する。このSn酸化物は、耐食性といった特性を向上させる効果がある。
Sn酸化物は、層となっていなくてもよく、Sn−Ni合金層の表面に存在すればよいが、2〜30nmの厚みとすると好ましい。Sn酸化物はSn−Ni合金層と比較すると接触抵抗が高いため、層の厚みが30nmを超えると接触抵抗が増加する。
なお、Sn−Ni合金層を熱処理によって形成した場合、熱処理の際に厚いSn酸化物が積極的に形成されるので好ましい。
樹脂層としては例えばポリイミド等の樹脂を用いることができ、樹脂フィルムとしては例えばPET(ポリエチレンテレフタラート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)のフィルムを用いることができる。樹脂層や樹脂フィルムは、接着剤により金属箔に接着されてもよいが、接着剤を用いずに溶融樹脂を金属箔上にキャスティングしたり、フィルムを金属箔に熱圧着させてもよい。又、樹脂フィルムにPVDやCVDで直接銅やアルミニウムの層を基材として形成したフィルムや、樹脂フィルムにPVDやCVDで銅やアルミニウムの薄い層を導電層として形成した後、この導電層上に湿式めっきで金属層を厚く形成したメタライズドフィルムを用いてもよい。
樹脂層や樹脂フィルムとしては公知のものを用いることができる。樹脂層や樹脂フィルムの厚みは特に制限されないが、例えば1〜100μm、より好ましくは3〜50μmのものを好適に用いることができる。又、接着剤を用いた場合、接着層の厚みは例えば10μm以下とすることができる。
材料の軽薄化の観点から、電磁波シールド材100の厚みは1.0mm以下、より好ましくは0.01〜0.5mmであることが好ましい。
そして、電磁波シールド材100をケーブルの外側に巻くことで、シールドケーブルが得られる。
(基材)
圧延銅箔としては、圧延油の粘度や圧延ロールの算術平均粗さRaなどの製造条件を調整することで、表1に示す算術平均粗さRaで厚さ8μmの圧延銅箔(JX日鉱日石金属製の型番C1100)を用いた。
電解銅箔としては、厚さ8μmの無粗化処理の電解銅箔(JX日鉱日石金属製の型番JTC箔)を用いた。
Cuメタライズドフィルムとしては、厚さ8μmのメタライジングCCL(日鉱金属製の製品名「マキナス」)を用いた。
アルミニウム箔としては、厚さ12μmのアルミニウム箔(サン・アルミニウム工業社製)を用いた。
Alメタライズドフィルムとしては、厚さ12μmのPETフィルム(東洋紡績社製)に真空蒸着でアルミニウムを6μm形成したものを用いた。
基材、及び後述するSn−Ni合金層形成後の最表面の算術平均粗さRaは、非接触型3次元形状測定装置(三鷹光器社製NH−3)を用い、下記条件で測定した。
レーザー種類:He−Neレーザー
レーザー波長:633nm
レーザー出力:1.8mW
Sn−Ni合金層を、上記基材の片面に形成した。表1に、Sn−Ni合金層の形成方法を示す。
表1において「めっき」とは、図1(a)に示す方法で第1層(Ni層)21、第2層(Sn層)22をこの順でめっきした後、窒素雰囲気下において表1の条件で熱処理したものであり、熱処理後に第1層21が残存した場合、その層を下地層として表1に組成を記載した。表1において「合金めっき」は、合金めっきによりSn−Ni合金層を形成したものである。
又、実施例14〜17は、第1層21として、Ni層の代わりに表1に示す組成のNi合金めっき(NiにC元素群を加えた組成)を施した。そして、熱処理によりSn−Ni合金層を形成した際、Sn−Ni合金層の下層にNi合金めっき層が下地層として残存した。又、熱処理の際、下地層からNi以外の元素(P、W、Fe、Co)も拡散し、3成分を含むSn−Ni合金層が形成された。
又、実施例9、10はアルミニウム箔に置換めっきによってZn層を形成した後、Zn層の上に下地Ni層、下地Ni層の上にSnめっきを施し、さらに熱処理によりSn−Ni合金層を形成した。
Niめっき:硫酸Ni浴(Ni濃度:20g/L、電流密度:2〜10A/dm2)
Snめっき:フェノールスルホン酸Sn浴(Sn濃度:40g/L、電流密度:2〜10A/dm2)
Zn置換めっき:ジンケート浴(Zn濃度:15g/L)
Ni−Snめっき:ピロリン酸塩浴(Ni濃度10g/L、Sn濃度10g/L、電流密度:0.1〜2A/dm2)
Ni−W:硫酸浴(Ni濃度:20g/L、W濃度:20g/L、電流密度:0.1〜2A/dm2)
Ni−Fe:硫酸浴(Ni濃度:20g/L、Fe濃度:10g/L、電流密度:0.1〜2A/dm2)
Ni−Co:硫酸浴(Ni濃度:20g/L、Co濃度:10g/L、電流密度:0.1〜2A/dm2)
表1において「合金スパッタ」は、対応する合金のターゲット材を用いてスパッタして合金層を形成したものである。なお、合金スパッタで成膜される層は合金層そのものの組成であるので、熱処理は行わなかった。
なお、スパッタ、合金スパッタは以下の条件で行った。
スパッタ装置:バッチ式スパッタリング装置(アルバック社、型式MNS−6000)
スパッタ条件:到達真空度1.0×10-5Pa、スパッタリング圧0.2Pa、スパッタリング電力50W
ターゲット:Ni(純度3N)、Ni−Sn(それぞれ(質量%で)Ni:Sn=85:15、85:25、60:40、27:73、20:80、15:85)
得られた電磁波シールド用金属箔の断面試料について、STEM(走査透過型電子顕微鏡、日本電子株式会社製JEM−2100F)による線分析を行い、層構成を判定した。分析した指定元素は、Sn、Ni、Cu、P、W、Fe、Co、Zn、C、S及びOである。また、上記した指定元素の合計を100%として、各層における各元素の割合(wt%)を分析した(加速電圧:200kV、測定間隔:2nm)。
図5に示すように、Snを5wt%以上含み、かつNiを5wt%以上含む層をSn−Ni合金層とし、その厚みを図5上(線分析の走査距離に対応)で求めた。Sn−Ni合金層よりも下層側に位置し、Snが5wt%未満であり、Niを5wt%以上含む層を下地層とし、その厚みを図上で求めた。Sn−Ni合金層より上層側に位置し、Snが5wt%以上であり、かつOが5wt%以上である層をSn酸化物とし、その厚みを図上で求めた。STEMの測定を3視野で行い、3視野×5カ所の平均値を各層の厚さとした。
図5で同定したSn−Ni合金層、下地層のそれぞれについて、各元素を示す曲線の面積を求め、この面積を各元素の量とみなした。そして、各元素の面積比から組成(wt%)を算出した。例えば、図5のSn−Ni合金層の場合、Sn−Ni合金層の範囲を示す図5の横軸の区間A−Bの間でSn及びNiを示す曲線の面積をそれぞれ求め、面積比からSn−Niの割合を算出した。
接触角計(協和界面科学株式会社製、CA−D型)を使用し、下記条件で蒸留水に対する電磁波シールド用金属箔のSn−Ni合金層側の最表面の接触角を測定した。
水滴:1.5μL
水温:25℃
測定倍率:36倍
得られた電磁波シールド用金属箔のSn−Ni合金層側の面について、塩水噴霧試験およびガス腐食試験を行い、試験前の初期及び各試験後のSn−Ni合金層側の最表面の接触抵抗を測定した。
接触抵抗の測定は山崎精機株式会社製の電気接点シミュレーターCRS−1を使用して四端子法で測定した。プローブ:金プローブ、接触荷重:20gf、バイアス電流:10mA、摺動距離:1mm
塩水噴霧試験は、JIS−Z2371(温度:35℃、塩水成分:塩化ナトリウム、塩水濃度:5wt%、噴霧圧力:98±10kPa、噴霧時間:48h)に従った。
◎:接触抵抗が20mΩ未満
○:接触抵抗が20mΩ以上、100mΩ未満
×:接触抵抗が100mΩ以上
接触抵抗は以下の基準で評価した。
◎:接触抵抗が10mΩ未満
○:接触抵抗が10mΩ以上100mΩ未満
×:接触抵抗が100mΩ以上
なお、初期、塩水噴霧試験後、及びガス腐食試験後の評価がいずれも◎か○であれば、腐食環境においても耐食性に優れている。
なお、図4、5は、それぞれ実施例1の試料のSTEMによる断面像、及びSTEMによる線分析の結果を示す。断面像におけるX層、Y層は、線分析の結果から、それぞれSn−Ni合金層、Ni層(下地層)であることがわかる。
Sn−Ni合金層の厚みが500nmを超えた比較例2の場合、最表面のRaが0.12μmを超えて大きくなり、接触角が80℃未満となって耐食性が劣った。
Sn−Ni合金層中のSn割合が20質量%未満である比較例3の場合、耐食性が劣った。
Sn割合が80質量%を超えた比較例4の場合、最表面のRaが0.12μmを超えて大きくなり、接触角が80°未満となって耐食性が劣った。
Sn−Ni合金の代わりにSn−Cu合金を形成した比較例5の場合、耐食性が劣った。
基材のRaが0.12μmを超えた比較例6の場合、最表面のRaも0.12μmを超えて大きくなり、接触角が80℃未満となって耐食性が劣った。
2 Sn−Ni合金層
3 下地層
4 樹脂層又は樹脂フィルム
10 電磁波シールド用金属箔
100 電磁波シールド材
前記Sn−Ni合金層と前記基材との間に、Niからなる金属層、又はNiと、P、W、Fe、Co又はZnとからなる合金層によって構成される下地層が形成されていることが好ましい。
前記Sn−Ni合金層の表面に、Sn−Ni合金層の酸化物が形成され、該酸化物を含む前記Sn−Ni合金層の最表面の水に対する接触角が80°以上であることが好ましい。
前記基材が金、銀、白金、ステンレス、鉄、ニッケル、亜鉛、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金からなることが好ましい。
前記基材がアルミニウムまたはアルミニウム合金であって、前記基材と前記下地層の間に、Zn層が形成されていることが好ましい。
塩水やガスによる腐食は、塩水や腐食ガスが溶け込んだ水分が材料表面に吸着するか、又は材料に水が掛かる等により吸着した水分に腐食元素が溶け込むことが原因である。そして、水に対する接触角が大きいと、撥水性に優れることを示し、水分が吸着しにくくなるために耐食性が向上する。
そして、電磁波シールド用金属箔の最表面の水に対する表面の接触角が80°以上であると腐食環境においても耐食性が向上する。一方、最表面の接触角が80°未満であると、腐食元素が溶け込んだ水分が表面に吸着しやすくなるため、耐食性が低下する。
なお、電磁波シールド用金属箔の最表面には、Sn−Ni合金層又は後述するSn酸化物が存在する。又、Sn酸化物がSn−Ni合金層の一部分に形成されている場合は、最表面にはSn−Ni合金層とSn酸化物の両方が存在する。
接触角は、市販の接触角計を使用し、水としては蒸留水を使用する。
このようなことから、基材1の算術平均粗さRaは0.01〜0.12μmが好ましく、0.02〜0.10μmがより好ましく、0.04〜0.08μmがさらに好ましい。
なお、図4、5は、それぞれ実施例1の試料のSTEMによる断面像、及びSTEMによる線分析の結果を示す。断面像におけるX層、Y層は、線分析の結果から、それぞれSn−Ni合金層、Ni層(下地層)であることがわかる。
Sn−Ni合金層の厚みが500nmを超えた比較例2の場合、最表面のRaが0.12μmを超えて大きくなり、接触角が80°未満となって耐食性が劣った。
Sn−Ni合金層中のSn割合が20質量%未満である比較例3の場合、耐食性が劣った。
Sn割合が80質量%を超えた比較例4の場合、最表面のRaが0.12μmを超えて大きくなり、接触角が80°未満となって耐食性が劣った。
Sn−Ni合金の代わりにSn−Cu合金を形成した比較例5の場合、耐食性が劣った。
基材のRaが0.12μmを超えた比較例6の場合、最表面のRaも0.12μmを超えて大きくなり、接触角が80°未満となって耐食性が劣った。
Claims (10)
- 金属箔からなる基材の片面又は両面に、Snを20〜80質量%含むSn−Ni合金層が厚さ30nm以上形成され、かつ最表面の水に対する接触角が80℃以上である電磁波シールド用金属箔。
- 前記Sn−Ni合金層のJIS B 0601に規格する算術平均粗さRaが0.12μm以下である請求項1記載の電磁波シールド用金属箔。
- 前記Sn−Ni合金層がさらに、P、W、Fe、Co及びZnの群から選ばれる1種以上の元素を含む請求項1又は2に記載の電磁波シールド用金属箔。
- 前記Sn−Ni合金層と前記基材との間に、Niからなる金属層、又はNiと、P、W、Fe、Co又はZnとからなる合金層によって構成される下地層が形成されている請求項1〜3のいずれかに記載の電磁波シールド用金属箔。
- 前記Sn−Ni合金層の表面に、Sn−Ni合金層の酸化物が形成されている請求項1〜4のいずれかに記載の電磁波シールド用金属箔。
- 前記基材が金、銀、白金、ステンレス、鉄、ニッケル、亜鉛、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金からなる請求項1〜5のいずれかに記載の電磁波シールド用金属箔。
- 前記基材がアルミニウムまたはアルミニウム合金であって、前記基材と前記下地層の間に、Zn層が形成されている請求項1〜6のいずれかに記載の電磁波シールド用金属箔。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の電磁波シールド用金属箔の片面に、樹脂層が積層されている電磁波シールド材。
- 前記樹脂層は樹脂フィルムであることを特徴とする請求項8に記載の電磁波シールド材。
- 請求項8又は9に記載の電磁波シールド材でシールドされたシールドケーブル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013139915A JP5774061B2 (ja) | 2013-07-03 | 2013-07-03 | 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013139915A JP5774061B2 (ja) | 2013-07-03 | 2013-07-03 | 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015015300A true JP2015015300A (ja) | 2015-01-22 |
JP5774061B2 JP5774061B2 (ja) | 2015-09-02 |
Family
ID=52436853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013139915A Active JP5774061B2 (ja) | 2013-07-03 | 2013-07-03 | 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5774061B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107738537A (zh) * | 2016-03-30 | 2018-02-27 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 不锈钢板材和制备方法以及电子设备 |
JP2018035426A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | 金属被膜の成膜方法 |
CN108684153A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-10-19 | 深圳崇达多层线路板有限公司 | 一种基于镍磷合金埋阻铜箔的蚀刻方法 |
JP2020526917A (ja) * | 2017-07-07 | 2020-08-31 | アイクストロン、エスイー | コーティングされたトランスミッタコイルを具備するコーティング装置 |
CN115175466A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-10-11 | 江苏富乐华半导体科技股份有限公司 | 一种提升陶瓷覆铜基板表面电镀锡镍合金的焊接方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0860326A (ja) * | 1994-08-17 | 1996-03-05 | Kobe Steel Ltd | 高光沢意匠性複層めっき鋼板およびその製造方法 |
JPH10226898A (ja) * | 1997-02-17 | 1998-08-25 | Kiyokawa Mekki Kogyo Kk | 装飾複合めっき皮膜 |
JP2002275657A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Kawasaki Steel Corp | 表面処理鋼板 |
JP2005281794A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Jfe Steel Kk | 樹脂被覆錫合金めっき鋼板 |
JP2008274417A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Nikko Kinzoku Kk | 積層銅箔及びその製造方法 |
JP2010236041A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | Sn又はSn合金めっき被膜、及びそれを有する複合材料 |
JP2012132040A (ja) * | 2010-12-20 | 2012-07-12 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 金属の腐食防止剤、該腐食防止剤で処理された電子部品の金属部、銅箔又は銅合金箔、及び金属の腐食防止方法 |
JP2013088004A (ja) * | 2011-10-17 | 2013-05-13 | Toshiba Corp | 伝熱管の製造方法及び伝熱管 |
-
2013
- 2013-07-03 JP JP2013139915A patent/JP5774061B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0860326A (ja) * | 1994-08-17 | 1996-03-05 | Kobe Steel Ltd | 高光沢意匠性複層めっき鋼板およびその製造方法 |
JPH10226898A (ja) * | 1997-02-17 | 1998-08-25 | Kiyokawa Mekki Kogyo Kk | 装飾複合めっき皮膜 |
JP2002275657A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Kawasaki Steel Corp | 表面処理鋼板 |
JP2005281794A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Jfe Steel Kk | 樹脂被覆錫合金めっき鋼板 |
JP2008274417A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Nikko Kinzoku Kk | 積層銅箔及びその製造方法 |
JP2010236041A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | Sn又はSn合金めっき被膜、及びそれを有する複合材料 |
JP2012132040A (ja) * | 2010-12-20 | 2012-07-12 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 金属の腐食防止剤、該腐食防止剤で処理された電子部品の金属部、銅箔又は銅合金箔、及び金属の腐食防止方法 |
JP2013088004A (ja) * | 2011-10-17 | 2013-05-13 | Toshiba Corp | 伝熱管の製造方法及び伝熱管 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107738537A (zh) * | 2016-03-30 | 2018-02-27 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 不锈钢板材和制备方法以及电子设备 |
CN107738537B (zh) * | 2016-03-30 | 2020-06-05 | Oppo广东移动通信有限公司 | 不锈钢板材和制备方法以及电子设备 |
JP2018035426A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | 金属被膜の成膜方法 |
JP2020526917A (ja) * | 2017-07-07 | 2020-08-31 | アイクストロン、エスイー | コーティングされたトランスミッタコイルを具備するコーティング装置 |
JP7221229B2 (ja) | 2017-07-07 | 2023-02-13 | アイクストロン、エスイー | コーティングされたトランスミッタコイルを具備するコーティング装置 |
CN108684153A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-10-19 | 深圳崇达多层线路板有限公司 | 一种基于镍磷合金埋阻铜箔的蚀刻方法 |
CN115175466A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-10-11 | 江苏富乐华半导体科技股份有限公司 | 一种提升陶瓷覆铜基板表面电镀锡镍合金的焊接方法 |
CN115175466B (zh) * | 2022-07-04 | 2023-06-06 | 江苏富乐华半导体科技股份有限公司 | 一种提升陶瓷覆铜基板表面电镀锡镍合金的焊接方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5774061B2 (ja) | 2015-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5497949B1 (ja) | 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル | |
JP5887305B2 (ja) | 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材、及びシールドケーブル | |
CA2849410C (en) | Metal material for electronic component and method for manufacturing the same | |
JP5774061B2 (ja) | 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル | |
US9966163B2 (en) | Electric contact material for connector and method for producing same | |
JP5956240B2 (ja) | めっき材およびその製造方法 | |
JP5676053B1 (ja) | 電気接点材料及びその製造方法 | |
JP6216953B2 (ja) | 銀−錫合金めっき層を含む金属積層体の製造方法 | |
WO2015181970A1 (ja) | 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル | |
JP5534627B1 (ja) | 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル | |
JP6086531B2 (ja) | 銀めっき材 | |
JPWO2015182786A1 (ja) | 電気接点材、電気接点材の製造方法および端子 | |
JP5619307B1 (ja) | 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル | |
JP5887287B2 (ja) | 電磁波シールド用金属箔及び電磁波シールド材 | |
JP5534626B1 (ja) | 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル | |
JP5887283B2 (ja) | 電磁波シールド用金属箔及び電磁波シールド材 | |
WO2015181969A1 (ja) | 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20141125 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150224 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20150304 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150629 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150630 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5774061 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |