JP4932586B2 - 表面処理金属板及び電子機器用筐体 - Google Patents
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Description
(1) 接合部を有する電子機器筺体用の表面処理金属板であって、前記接合部を構成する金属板表面の少なくとも一部に、導電性添加剤を含有する平均厚み0.5μm以上20μm以下の有機樹脂層が形成されてなる表面処理金属板であって、該有機樹脂層中の導電性添加剤の平均体積含有率は、1%以上10%以下であり、該有機樹脂層中に、導電性添加剤の体積含有率が0.5%以下である領域が存在し、前記領域の該有機樹脂層の厚み方向に対し垂直な方向の長さは、前記有機樹脂層の平均厚みの少なくとも4倍であることを特徴とする、表面処理金属板。
(2) 前記有機樹脂層中における前記領域の体積含有率は、50%以上90%以下であることを特徴とする、(1)に記載の表面処理金属板。
(3) 前記導電性添加剤は、金属を含有する添加剤であることを特徴とする、(1)又は(2)に記載の表面処理金属板。
(4) 前記金属を含有する添加剤は、金属粒子であることを特徴とする、(3)に記載の表面処理金属板。
(5) 前記金属粒子は、磁性体であることを特徴とする、(4)に記載の表面処理金属板。
(6) 前記金属を含有する添加剤は、金属被覆された絶縁性添加剤であることを特徴とする、(3)に記載の表面処理金属板。
(7) 前記金属被覆する金属は、磁性体であることを特徴とする、(6)に記載の表面処理金属板。
(8) 前記絶縁性添加剤は、有機樹脂であることを特徴とする、(6)に記載の表面処理金属板。
(9) 前記金属板の中心線平均粗さRa75は、2μm以下であることを特徴とする、(1)に記載の表面処理金属板。
(10) 前記金属板は、非磁性体であることを特徴とする、(1)又は(9)に記載の表面処理金属板。
(11) 前記金属板の主成分は、Cu、Al、Zn、Sn、Cr、Pb、Ti又はMnから選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする、(1)又は(9)に記載の表面処理金属板。
(12) 前記金属板と有機樹脂層の間に、さらに、前記金属板よりも表皮深さの大きい金属を主成分とする金属層を有することを特徴とする、(1)に記載の表面処理金属板。
(13) 前記金属層の表皮深さの大きい金属は、非磁性体であることを特徴とする、(12)に記載の表面処理金属板。
(14) 前記金属層の表皮深さの大きい金属は、Cu、Al、Zn、Sn、Cr、Pb、Ti又はMnから選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする、(12)に記載の表面処理金属板。
(15) 前記金属層の平均厚みは、0.5μm以上40μm以下であることを特徴とする、(12)〜(14)のいずれかに記載の表面処理金属板。
(16) (1)〜(15)のいずれかに記載の表面処理金属板を少なくとも一部に用いてなる、電子機器用筐体。
(17) 前記表面処理金属板を用いる部位が接合部を含むことを特徴とする、(16)に記載の電子機器用筐体。
まず、接合部でなぜ電磁波が漏洩し易いかについて述べる。金属板からなる電子機器筐体の内部で発生した、周波数が数MHzから数GHzの放射ノイズは、金属板表面に到達すると、その大部分は反射されるが、一部は金属板の内部へ浸透しながら減衰してゆく。電界強度が1/eまでに減衰する深さがその金属の浸透深さであり、上記の周波数帯では数十μm以下である。したがって、発生する誘導電流は金属の表皮を伝わる。
前記(1)は、本発明の基本構成を規定したものである。
本発明に用いる金属板は、電子機器の筐体もしくは筐体内の部材に適する形状、寸法、強度、加工性を備えたものであれば、特にその種類は制限されず、鋼やアルミニウム、マグネシウム、銅、亜鉛、ニッケル、チタン等の金属板及び合金板、さらには、これらの金属板を異種金属で被覆しためっき金属板等が例示できる。筐体を構成する金属板は通常、板厚3mm以下である。金属板を筐体の構造部材として用いる場合の板厚の下限値は通常0.1mmである。
2) 有機樹脂層中に、導電性添加剤の体積含有率が0.5%以下である領域が存在し、この領域の幅方向の長さが有機樹脂層の平均厚みの少なくとも4倍であること。
V0=1(%)、 W=90(%)のとき、V≧5.5(%)
V0=5(%)、 W=70(%)のとき、V≧15.5(%)
V0=10(%)、W=80(%)のとき、V≧48.0(%)
等となる。本発明において、優れた電磁波シールド性を得るためには、式(I)により算出されるVの値が、5%以上であることが好ましい。さらに好ましくは10%以上、より一層好ましくは20%以上である。
前記(11)は、非磁性体である金属の主成分として、特定の金属のうち1種又は2種以上から選択するものである。金属の表皮深さは、Cu<Al<Zn<Sn<Cr<Pb<Ti<Mnの順である。2種以上の金属を選択する場合には、これらの合金とする。
以下に、本発明を、実施例を用いて、非限定的に説明する。
以下の7種類の金属板を用いた。
鋼板:板厚0.8mmの軟鋼板
SUS1(ステンレス鋼板):板厚1.2mmのSUS304
SUS2(ステンレス鋼板):板厚1.2mmのSUS430
Cu(銅板):板厚1.0mmの純Cu板
Ni(ニッケル板):板厚1.0mmの純Ni板
Ti(チタン板):板厚1.0mmの純Ti板
Al(アルミニウム板):板厚0.6mmのJIS3004
金属板の上にさらに金属層を設けたものについては、以下の8種類の中から選択した。
Zn−EG(電気亜鉛めっき):硫酸亜鉛水溶液に硫酸を添加しためっき浴を用いて、金属板に電気亜鉛めっきした。
Zn−HD(溶融亜鉛めっき):Al0.20%を含有する溶融亜鉛浴に金属板を浸漬して溶融亜鉛めっきした。
Al(溶融アルミニウムめっき):Si10%を含有する溶融アルミニウム浴に金属板を浸漬して溶融アルミニウムめっきした。
Sn(電気錫めっき):フェロスタン浴を用いて、金属板に電気錫めっきした。
Cu(電気銅めっき):硫酸銅水溶液に硫酸を添加しためっき浴を用いて、金属板に電気銅めっきした。
Cr(電気クロムめっき):サージェント浴を用いて、金属板に電気クロムめっきした。
Ti(蒸着チタンめっき):真空蒸着により、金属板にチタンめっきを施した。
金属板及び金属層を有する金属板の表面粗度の測定には、触針式粗度計(ミツトヨ製、サーフテストSV−3100 S4)を用いた。中心線平均粗さRa75はJIS−B−0601に準拠し、カットオフ値0.8mmとして求めた。なお、表2のRa75の測定値は、金属層があるものについては全て、金属層を施した後の値である。
有機樹脂には、エマルジョン系、水溶性、溶剤系の合計6種類から選んで用いた。
U:エマルジョン系ウレタン樹脂(大日本インキ製、ハイドランHW)
E:エマルジョン系エポキシ樹脂(荒川化学工業製、モデピクス302)
A:エマルジョン系アクリル樹脂(三井化学製、アルマテックス)
PV:水溶性ポリビニルアルコール(日本合成化学製、ゴーセノールT)
M:溶剤系メラミン樹脂(日本ペイント製、オルガセレクト100)
PE:溶剤系ポリエステル樹脂(日本ペイント製、ユニポン400)
表1に示す3種類の導電性添加剤を用いた。
いくつかの水準には防錆顔料として、以下を10mass%添加した。
コロイダルシリカ(日産化学製、スノーテックスシリーズ)
コロイダルシリカの種類は、樹脂の種類に応じて適したものを選んだ。平均粒子径は20nmのものを選んだ。
表1の導電性添加剤のうち、Ni及びNi−Resinについては、前記(A)の方法で、地磁気の3倍の残留磁気を付与させた。また、Cuについては、前記(B)の方法で、残留電気(静電気)を付与させた。
有機樹脂、導電性添加剤とその他の添加剤を混合し、前記(7)の前処理を行った組成物を、ロールコーターで金属板に塗布し、直火型の乾燥炉で乾燥した。乾燥条件(温度、時間)は、樹脂の種類と平均厚み(膜厚)に応じて、それぞれ適切に調整した。
板厚3mmのAl板を溶接して一辺550mmの筐体を作成し、上面にのみ137mm×137mmの開口部を設けた。これを電波半無響室内に設置し、電磁波の基準発信源として、Schaffner社製コームジェネレーターを筐体内部に固定した後、周波数10MHz〜1000MHzまで10MHz間隔でパルス波を発信した。開口部周囲に、幅5mmのソフトガスケット(森宮電機製SGK5−1)を置いた。この上に150mm×150mmの供試金属板を載せた。筐体から水平方向に3m離れた地点に受信アンテナを配置し、これをスペクトラムアナライザーに接続することにより、筐体からの漏洩電磁波の信号強度を測定し、電界強度1μV/mを0dB(基準値)としてdBで表示した。測定は3回行い、得られた結果を平均した。比較として、開口部に金属板を置かない場合(全オープン)の電界強度(IO)、及び、開口部に銅板を置き、銅板の周囲と筐体の接触部分を銅箔製の導電テープで完全にシールした場合(全シールド)の電界強度(IS)も測定した。開口部に供試金属板を置いたときに得られた電界強度の平均値(Im)に対して、下式(II)により得られる値を、その供試金属板の電磁波シールド効果(SE)とした。
供試材を150mm(L)×70mm(W)に切り出し、JIS−Z−2371に規定する塩水噴霧試験を72時間行った。腐食面積率により、以下のように評価した。評点3以上を合格とした。
評点4 : 腐食面積率2%以上、5%未満
評点3 : 腐食面積率5%以上、10%未満
評点2 : 腐食面積率10%以上、20%未満
評点1 : 腐食面積率20%以上
表2の実施例No.2、3、11及び表3の比較例No.36、37の金属材をデスクトップPCの筐体に用いた。電波半無響室内で3m離れた地点での周波数30MHz〜1000MHzの放射ノイズを測定し、VCCI規格値と比較した。この結果、実施例No.2、3、11は規格を満足し、一方、No.36、37からは規格値以上の放射ノイズが検出された。
Claims (17)
- 接合部を有する電子機器筺体用の表面処理金属板であって、
前記接合部を構成する金属板表面の少なくとも一部に、導電性添加剤を含有する平均厚み0.5μm以上20μm以下の有機樹脂層が形成されており、
該有機樹脂層中の導電性添加剤の平均体積含有率は、1%以上10%以下であり、
該有機樹脂層中に、導電性添加剤の体積含有率が0.5%以下である領域が存在し、
前記領域の該有機樹脂層の厚み方向に対し垂直な方向の長さは、前記有機樹脂層の平均厚みの少なくとも4倍であることを特徴とする、表面処理金属板。 - 前記有機樹脂層中における前記領域の体積含有率は、50%以上90%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の表面処理金属板。
- 前記導電性添加剤は、金属を含有する添加剤であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の表面処理金属板。
- 前記金属を含有する添加剤は、金属粒子であることを特徴とする、請求項3に記載の表面処理金属板。
- 前記金属粒子は、磁性体であることを特徴とする、請求項4に記載の表面処理金属板。
- 前記金属を含有する添加剤は、金属被覆された絶縁性添加剤であることを特徴とする、請求項3に記載の表面処理金属板。
- 前記金属被覆する金属は、磁性体であることを特徴とする、請求項6に記載の表面処理金属板。
- 前記絶縁性添加剤は、有機樹脂であることを特徴とする、請求項6に記載の表面処理金属板。
- 前記金属板の中心線平均粗さRa75は、2μm以下であることを特徴とする、請求項1に記載の表面処理金属板。
- 前記金属板は、非磁性体であることを特徴とする、請求項1又は9に記載の表面処理金属板。
- 前記金属板の主成分は、Cu、Al、Zn、Sn、Cr、Pb、Ti又はMnから選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする、請求項1又は9に記載の表面処理金属板。
- 前記金属板と有機樹脂層の間に、さらに、前記金属板よりも表皮深さの大きい金属を主成分とする金属層を有することを特徴とする、請求項1に記載の表面処理金属板。
- 前記金属層の表皮深さの大きい金属は、非磁性体であることを特徴とする、請求項12に記載の表面処理金属板。
- 前記金属層の表皮深さの大きい金属は、Cu、Al、Zn、Sn、Cr、Pb、Ti又はMnから選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする、請求項12に記載の表面処理金属板。
- 前記金属層の平均厚みは、0.5μm以上40μm以下であることを特徴とする、請求項12〜14のいずれかに記載の表面処理金属板。
- 請求項1〜15のいずれかに記載の表面処理金属板を少なくとも一部に用いてなる、電子機器用筐体。
- 前記表面処理金属板を用いる部位が接合部を含むことを特徴とする、請求項16に記載の電子機器用筐体。
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