KR20090102766A - 전기전자부품용 복합재료, 전기전자부품 및 전기전자부품용 복합재료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

타발 가공에 의해 가공된 후에 절곡 가공되어 형성되는 전기전자부품의 재료로서 이용되는, 금속기재상의 적어도 일부에 실질적으로 1층의 절연피막이 설치되어 있고, 금속기재와 절연피막과의 사이에, 타발 가공 후의 재료 끝단부에 있어서의 상기 절연피막의 박리폭이 10㎛ 미만이 되고, 또한 상기 휨 가공 후의 재료의 휨 내측에 있어서의 상기 절연피막의 부착상태 및 휨 외측을 연장한 앞의 끝단부에 있어서의 상기 절연피막의 부착상태가 함께 유지되도록 금속층이 설치되어 있는 전기전자부품용 복합재료, 그것을 이용하여 형성된 전기전자부품, 및 상기 전기전자부품용 복합재료의 제조방법.

Description

전기전자부품용 복합재료, 전기전자부품 및 전기전자부품용 복합재료의 제조방법{COMPOSITE MATERIAL FOR ELECTRIC AND ELECTRONIC COMPONENTS, ELECTRIC AND ELECTRONIC COMPONENTS, AND METHOD FOR MANUFACTURING COMPOSITE MATERIAL FOR ELECTRIC AND ELECTRONIC COMPONENTS}

본 발명은, 금속기재상에 전기 절연피막이 설치된 전기전자부품용 복합재료, 전기전자부품 및 전기전자부품용 복합재료의 제조방법에 관한 것이다.

금속기재상에 전기적인 절연피막(본 발명에서 단순히 절연피복이라고도 한다)이 형성된 절연피막 부착의 금속재료는, 예를 들면 회로기판 등에서의 실드 재료로서 이용되고 있다. 이 금속재료는, 케이스체, 케이스, 커버, 캡 등에 이용하는 것이 바람직하다고 되어 있고, 특히, 소자 내장용 저배화(내부공간의 높이를 보다 낮게 하는 것) 케이스체에 이용하는 것이 특히 적합하다고 되어 있다.

또한, 절연피막 부착의 금속재료인, 금속기재와 절연피막의 밀착성을 높이는 방법으로서는, 금속기재의 표면에 커플링제를 도포하는 방법이나, 금속기재의 표면에 덴드라이트상 결정을 가진 도금층을 형성하는 방법이 알려져 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 전기전자부품용 복합재료의 일례를 도시하는 단면도.

도 2는 금속기재와 절연피막과의 사이에 빈틈이 형성된 상태의 일례를 도시하는 개념도.

도 3은 금속기재와 절연피막과의 사이에 빈틈이 형성된 상태의 일례를 도시하는 개념도.

[발명의 개시]

금속기재상에 절연피막이 설치된 금속재료를, 그 외의 전기전자부품용 재료로서 적용하는 경우, 이 재료는, 금속기재상에 절연피막이 설치되어 있기 때문에, 금속기재와 절연피막의 계면을 포함한 개소에서 타발 가공(punching) 등의 가공을 실시하여 커넥터 접점 등을 형성하는 것에 의해, 상기 커넥터 접점을 좁은 피치로 배치하는 것도 가능하게 되어, 여러 가지 응용을 생각할 수 있다. 또한, 타발 가공 등의 가공을 실시한 후에 절곡 가공(bending)을 하는 것에 의해, 여러 가지 기능을 가진 전기전자부품에의 적용도 생각할 수 있다.

그런데, 금속기재와 절연피막과의 계면을 포함한 개소에서 타발 가공 등의 가공을 실시한바, 가공한 개소에서 금속기재와 절연피막의 사이에 수㎛∼수십㎛ 정도 약간의 빈틈이 생기는 경우가 있다. 이러한 상태를 도 2에 개략적으로 도시한다. 도 2에서, 2는 전기전자부품, 21은 금속기재, 22는 절연피막이고, 금속기재 (21)의 타발 가공면(21a)의 근방에서, 금속기재(21)와 절연피막(22)의 사이에 빈틈 (23)이 형성되어 있다. 이 경향은, 상기 타발 가공시의 클리어런스가 클수록(예를 들면 상기 금속기재의 두께에 대해서 5% 이상에서는), 보다 심해진다. 상기 타발 가공시의 클리어런스를 작게 하는 것은 실제로 한도가 있기 때문에, 상기 피가공체가 미세화될수록 이 경향이 심해진다고 바꾸어 말할 수도 있다.

이러한 상태가 되면, 시간경과에 따른 변화 등에 의해 금속기재(21)로부터 절연피막(22)이 완전하게 박리되어 버리게 되며, 금속기재(21)상에 절연피막(22)을 설치해도 의미가 없어진다. 또한, 미세 가공 후에 절연피막을 덧붙이는 것은 극히 수고가 들고, 제품의 비용상승으로 연결되기 때문에 실용적이지 않다. 게다가, 형성된 전기전자부품의 금속 노출면((예를 들면 타발 가공면(21a))을 커넥터 접점 등으로서 사용하고 싶은 경우, 금속 노출면(예를 들면 타발 가공면(21a))에 도금 등으로 금속층을 덧붙이는 것도 생각할 수 있지만, 도금액에 침지했을 때에 빈틈(23)으로부터 도금액이 침입하여 금속기재(21)로부터 절연피막(22)이 박리되는 것을 조장해 버릴 우려가 있다.

또한, 타발 가공 등의 가공을 실시한 후에 절곡 가공을 실시하는 경우, 타발 가공 등의 가공을 실시한 단계에서 가공한 개소에 있어서, 금속기재와 절연피막과의 사이에 빈틈이 생기지 않은 경우에도, 절곡 가공을 실시한 후에 금속기재와 절연피막과의 사이에 빈틈이 생기는 경우가 있다. 이 상태를 도 3에 개략적으로 도시한다. 도 3에 있어서, 3은 전기전자부품, 31은 금속기재, 32는 절연피막이며, 금속기재(31)가 절곡 개소의 내측에 빈틈 33이, 전기전자부품(3)의 끝단부(특히 구부렸을 때의 외측)에 빈틈 34가 형성되어 있다. 이들 빈틈(33,34)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 구부러진 전기전자부품이 절곡 개소의 측면이나 내표면측, 전기전자부품의 끝단부에 두드러지고, 이러한 빈틈이 있으면 금속기재(31)로부터 절연피막 (32)이 박리되는 원인이 된다.

또한, 금속기재와 절연피막과의 밀착성을 높이는 방법으로서, 금속기재의 표면에 커플링제를 도포하는 방법을 적용하려고 하는 경우, 커플링제의 액체 수명이 짧기 때문에, 액체의 관리에 세심한 주의를 기울일 필요가 문제가 있다. 또한, 금속기재 표면 전체에 균질인 처리를 가하는 것이 어렵기 때문에, 상기한 미세한 빈틈에 대해서는 효과가 없는 것을 알 수 있다. 금속기재의 표면에 덴드라이트상 결정을 가진 도금층을 형성하는 방법을 적용하려고 하는 경우, 형성되는 도금층의 결정 상태를 제어하기 위해서는 한정된 도금 조건으로 도금을 실시할 필요가 있어, 관리에 세심한 주의를 기울일 필요가 있다. 또한, 충분한 밀착성을 얻기 위해서는 도금 두께를 보다 두껍게 할 필요가 있기 때문에, 경제적으로도 바람직하지 않다.

본 발명은, 금속기재와 절연피막과의 계면을 포함한 개소에서 타발 가공 등의 가공을 실시해도 금속기재와 절연피막과의 밀착성이 높은 상태를 유지하는 전기전자부품용 복합재료를 제공하고, 더불어 이 전기전자부품용 복합재료에 의해 형성되는 전기전자부품 및 이 전기전자부품용 복합재료의 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들이 예의 검토한 결과, 금속기재상에 특정의 금속층을 사이에 두고 절연피막을 설치하면, 상기 금속층의 결정 상태나 두께에 의하지 않고, 금속기재와 절연피막과의 밀착성을 충분히 얻을 수 있는 것을 발견하여, 검토를 더 진행시켜 본 발명을 완성시키기에 이르렀다

즉 본 발명은, 이하의 제 1∼9의 해결수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1의 해결수단은, 상기 금속기재와 상기 절연피막과의 사이에, 타발 가공 등에 의해 가공된 후에 절곡 가공되어 형성되는 전기전자부품의 재료로서 이용되는, 금속기재상의 적어도 일부에 실질적으로 1층의 절연피막이 설치된 전기전자부품용 복합재료로서, 상기 금속기재와 상기 절연피막과의 사이에, 상기 절곡 가공 후의 재료 끝단부에 있어서의 상기 절연피막의 박리폭이 10㎛ 미만이 되고, 또한 상기 휨 가공 후의 재료의 휨 내측에 있어서의 상기 절연피막의 부착상태 및 휨 외측을 연장한 앞의 끝단부에 있어서의 상기 절연피막의 부착상태가 함께 유지되도록 금속층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제2의 해결수단은, 제1의 해결수단에 있어서, 상기 금속기재가, 구리계 금속재료 또는 철계 금속재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제3의 해결수단은, 제1 또는 제2의 해결수단에 있어서, 상기 금속기재의 두께가, 0.04∼0.4mm인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제4의 해결수단은, 제1의 해결수단에 있어서, 상기 금속층이, Ni, Zn, Fe, Cr, Sn, Si, Ti로부터 선택되는 금속 또는 이들 금속간 합금에 의해 구성되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제5의 해결수단은, 제4의 해결수단에 있어서, 상기 금속층의 두께가, 0.001∼0.5㎛인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제6의 해결수단은, 제1에서 제5까지의 어느 하나의 해결수단에 있어서, 상기 절연피막이 열경화성 수지로 형성된 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제7의 해결수단은, 금속기재상의 적어도 일부에 절연피막이 설치된 전기전자부품용 복합재료가 타발 가공 등에 의해 가공된 후에 구부러진 상태에서, 상기 금속기재상의 일부에 절연피막이 잔존하도록 형성된 전기전자부품으로서, 상기 전기전자부품 복합재료가, 상기 제1에서 제6까지의 어느 하나의 해결수단에 기재된 전기전자부품용 재료인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제8의 해결수단은, 제7의 해결수단에 있어서, 상기 전기전자부품이, 타발 가공 등에 의해 가공된 후에 구부러진 상태에서, 상기 절연피막이 설치되지 않은 개소에 습식의 후처리가 행하여진 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제9의 해결수단은, 금속기재상의 적어도 일부에 절연피막을 설치하는 전기전자부품용 복합재료의 제조방법에 있어서, 상기 금속기재 표면에, 상기 금속기재와 상기 절연피막과의 밀착성을 향상시키는 금속층을, 도금 등에 의해 설치하는 것에 의해, 상기 제1에서 제6까지의 어느 하나의 해결수단에 기재된 전기전자부품용 복합재료를 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 있어서, 타발 가공 후의 재료 끝단부에 있어서의 절연피막의 박리폭은, 클리어런스 5%의 금형을 이용하여 5mm×10mm의 직사각형 형상으로 시료를 타발한 후, 적색 잉크를 녹인 수용액중에 침지하여 측정된 것이다.

또한, 본 발명에 있어서, 이하의 구성을 병용하면, 금속기재와 절연피막과의 밀착성이 높은 상태를 유지하는 전기전자부품용 복합재료를 더 용이하게 얻을 수 있다.

(1) 금속기재를 구리계 금속재료 또는 철계 금속재료에 의해 구성하는 것.

(2) 금속기재의 두께를 0.04∼0.4mm로 하는 것.

(3) 금속층을 Ni, Zn, Fe, Cr, Sn, Si, Ti로부터 선택되는 금속 또는 이들 금속간의 합금에 의해 구성하는 것.

(4) 금속층의 두께를 0.001∼0.5㎛로 하는 것.

본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은, 적절히 첨부의 도면을 참조하여, 하기의 기재로부터 보다 분명해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.

본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전기전자부품용 복합재료의 단면의 일례를 도 1에 도시한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 이 전기전자부품용 복합재료(1)는, 금속기재(11)상에 절연피막(12)이 설치되어 있고, 금속기재(11)와 절연피막(12)과의 사이에, 양자의 밀착성을 향상시키는 금속층(13)이 설치되어 있다. 이 금속층 (13)은, 금속기재(11) 및 절연피막(12)과의 밀착성이 높은 것으로 하는 것이, 타발 가공 등에 의한 가공성이 우수한 전기전자부품용 복합재료(1)를 실현하는 관점에서, 바람직하다.

도 1에 있어서, 절연피막(12)은 금속기재(11)의 상면의 일부와 금속기재(11)의 하면의 전체에 설치되어 있는 예를 도시하지만, 이것은 어디까지나 일례이며, 절연피막(12)은 금속기재(11)의 상면 전체 및 하면 전체에 설치되어 있어도 좋고, 금속기재(11)의 상면의 일부 및 하면의 일부에 설치되고 있어도 좋다. 즉, 금속기재(11)상의 적어도 일부에 절연피막(12)이 설치되어 있으면 좋다.

금속기재(11)로서는, 도전성 등의 관점에서, 구리계 금속재료 또는 철계 금속재료를 이용하는 것이 바람직하다. 구리계 금속재료로서는, 인청동(Cu-Sn-P계), 황동(Cu-Zn계), 양은(Cu-Ni-Zn계), 콜손합금(Cu-Ni-Si계) 등의 구리기 합금이 적용 가능한 것 이외에, 무산소동, 터프 피치동, 인탈산동 등도 적용 가능하다. 또한, 철계 금속재료로서는, SUS(Fe-Cr-Ni계), 42알로이(Fe-Ni계)등의 철기 합금이 적용 가능하다.

금속기재(11)의 두께는, 0.04mm 이상이 바람직하다. 0.04mm보다 얇으면 전기전자부품으로서 충분한 강도를 확보할 수 없기 때문이다. 또한, 너무 두꺼우면 타발 가공시에 클리어런스의 절대치가 커져, 타발부의 느슨해짐이 커지기 때문에, 두께는 0.4mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.3mm 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 이와 같이, 금속기재(11)의 두께의 상한은, 타발 가공 등에 의한 가공의 영향(클리어런스, 느슨해짐의 크기 등)을 고려하여 결정된다.

절연피막(12)은, 적절한 절연성을 가지는 것이 바람직하기 때문에, 에폭시계 수지 등의 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 특히 내열성이 요구되는 용도에서는, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지 등의 내열수지로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 내열성 수지 중에서도 열경화성 수지가 바람직하다.

절연피막(12)의 재료로서는, 상기와 같이 합성수지 등의 유기재료를 이용하는 것이 가공성의 점등에서 바람직하지만, 전기전자부품용 복합재료(1)의 요구 특성 등에 따라서, 절연피막(12)의 재료를 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면 합성수지 등의 유기재료를 기재로서 이것에 기재 이외의 첨가물(유기물, 무기물 모두 가능)을 첨가한 것이나 무기재료 등도 채용할 수 있다.

금속기재(11)의 표면에 금속층(13)을 사이에 두고 절연피막(12)을 설치하는 방법에는, 금속기재상의 절연을 필요로 하는 개소에, (a) 접착제 부착 내열성 수지 필름을 배치하고, 상기 접착제를 유도가열 롤에 의해 용융하고, 이어서 가열 처리하여 반응경화접합하는 방법, (b) 수지 또는 수지 전구체를 용매에 용해한 바니시 (varnish)를 도포하고, 용매를 휘발시켜, 이어서 가열처리하여 반응경화접합하는 방법 등을 들 수 있다. 본 발명의 실시형태에 관한 전기전자부품용 복합재료(1)에 있어서는, 상기(b) 방법을 이용하는 것이, 접착제의 영향을 고려하지 않아도 좋아지는 점에서 바람직하다.

한편, 상기 (b) 방법의 구체적인 예는, 절연전선의 제조방법 등에서는 일반적인 기술이며, 일본 공개특허공보 평성5-130759호 등에서도 알려져 있다. 상기 공보에 있어서는 절연 피복을 복수층 설치하고 있고, 상기 공보는 본 발명의 참고 기술로서 취급된다.

여기서, 상기 (b) 방법은 반복해도 좋다. 이와 같이 하면, 용매의 휘발이 불충분하게 될 우려가 적어져, 절연피막(12)과 금속층(13)과의 사이에 기포 등이 발생할 우려를 저감할 수 있고, 절연피막(12)과 금속층(13)과의 밀착성을 더 높일 수 있다. 이와 같이 해도, 여러 차례로 나누어 형성된 수지 경화체가 실질적으로 동일한 것이면, 금속층(13)상에 실질적으로 1층의 절연피막(12)을 설치할 수 있다.

또한, 금속기재(11)의 면의 일부에 절연피막(12)을 설치하고 싶은 경우에는, 금속기재(11)의 표면에 금속층(13)을 설치한 후에, 예를 들면, 도장부를 오프셋(평판) 인쇄나 그라비아(오목판) 인쇄의 롤 코트법 설비를 응용한 방법, 혹은 감광성 내열수지의 도공과 자외선이나 전자선에 의한 패턴 형성과 수지 경화 기술을 응용하는 방법, 나아가서는 회로기판에 있어서의 노광 현상 에칭 용해에 의한 미세 패턴 형성 기술의 수지 피막에의 응용 등으로부터, 수지 피막의 형성 정밀도 레벨에 따른 제조 공법을 채용할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 금속기재(11)의 면 속의 필요한 부분에만 절연피막(12)을 설치하는 것이 용이하게 실현 가능하게 되어, 금속기재(11)를 다른 전기전자부품 또는 전선 등과 접속하기 위해서 절연피막(12)을 제거하는 것이 불필요해진다.

절연피막(12)의 두께는, 너무 얇으면 절연 효과를 기대할 수 없고, 너무 두꺼우면 타발 가공이 곤란하게 되기 때문에, 2∼20㎛가 바람직하고, 3∼10㎛가 더 바람직하다.

금속층(13)은, 금속기재(11)와 절연피막(12)과의 밀착성을 향상시키기 위해서 설치된다. 금속기재(11)와 절연피막(12)과의 밀착성은 타발 가공 후의 재료 끝단부에 있어서의 상기 절연피막의 박리폭이 10㎛ 미만이며, 5㎛ 미만으로 하는 것이 더 바람직하다.

금속층(13)은, 전기도금, 화학도금 등의 방법으로 형성되는 것이 바람직하고, Ni, Zn, Fe, Cr, Sn, Si, Ti로부터 선택되는 금속 또는 이들 금속간의 합금 (Ni-Zn합금, Ni-Fe합금, Fe-Cr합금 등)에 의해 구성하는 것이 바람직하다.

금속층(13)을 도금에 의해 형성하는 경우는, 습식 도금이라도 건식 도금이라도 좋다. 상기 습식 도금의 예로서는 전해도금법이나 무전해도금법을 들 수 있다. 상기 건식 도금의 예로서는 물리 증착(PVD)법이나 화학 증착(CVD)법을 들 수 있다.

금속층(13)의 두께는, 너무 얇으면 금속층(13)과 금속기재(11) 및 절연피막 (12)과의 밀착성이 향상하지 않고, 너무 두꺼우면 금속층(13)에 균열이 발생할 우려가 높아지기 때문에, 0.001∼0.5㎛가 바람직하고, 0.005∼0.5㎛가 더 바람직하다.

또한, 전기전자부품용 복합재료(1)를 타발 가공 등에 의해 가공한 후에 구부러진 상태에서, 절연피막(12)이 설치되지 않은 개소에 습식의 후처리가 행하여져도 좋다. 절연피막(12)이 설치되지 않은 개소라 함은, 예를 들면 도 1에 있어서의 금속기재(11)의 측면이나, 금속기재(11)의 상면의 일부의 절연피막(12)이 설치되어 있는 부분 이외의 개소 등을 의미한다. 여기서 이용되는 습식 처리로서는, 예를 들면, 습식 도금(Ni도금, Sn도금, Au도금 등), 수계 세정(산 세정, 알칼리 탈지 등), 용제 세정(초음파 세정 등)등을 들 수 있다. 예를 들면, 습식 도금에 의해 덧붙임 금속층을 설치하는 것에 의해, 금속기재(11)의 표면을 보호할 수 있지만, 본 실시형태의 전기전자부품용 복합재료(1)는, 금속기재(11)와 절연피막(12)과의 밀착성을 향상시킨 결과, 도금 등의 후가공에 의해 덧붙임 금속층(도시하지 않음)을 설치해도 절연피막(12)이 금속기재(11)로부터 박리하지 않는 이점이 있다.

여기서, 덧붙임 금속층의 두께는 금속층(13)의 두께에 관계없이 적절히 결정되지만, 금속층(13)과 같이 0.001∼0.5㎛의 범위로 해도 좋다. 덧붙임 금속층으로서 이용되는 금속은, 전기전자부품의 용도에 의해 적절히 선택되지만, 전기접점, 커넥터 등에 이용되는 경우는, Au, Ag, Cu, Ni, Sn 또는 이것들을 포함한 합금인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 상기 금속기재와 상기 절연피막과의 사이에, 상기 금속기재와 상기 절연피막과의 밀착성을 향상시키는 금속층이 개재되어 있기 때문에, 금속기재와 절연피막과의 계면(구체적으로는 금속기재와 금속층과의 계면 및 금속층과 절연피막과의 계면)을 포함한 개소에서, 타발 가공 등의 가공을 실시한 후에 절곡 가공을 실시해도 금속기재와 절연피막과의 밀착성이 높은 상태를 유지하여, 타발 가공 및 휨 가공 등에 의한 가공성이 우수한 전기전자부품용 복합재료를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 전기전자부품은, 금속기재상의 적어도 일부에 절연피막이 설치된 전기전자부품용 복합재료가 타발 가공 등에 의해 가공된 후에 구부러진 상태에서, 금속기재상의 일부에 절연피막이 잔존하도록 형성된 전기전자부품으로서, 전기전자부품용 복합재료로서 금속기재와 절연피막과의 밀착성을 향상시키는 금속층이 개재된 재료를 이용하고 있기 때문에, 금속기재에 절연피막이 금속층을 사이에 두고 밀착하여, 타발 가공 및, 휨 가공 등에 의한 가공성이 우수한 전기전자부품을 용이하게 얻을 수 있다.

게다가, 본 발명의 전기전자부품은, 금속기재와 절연피막이 밀착하고 있기 때문에, 절연피막이 설치되지 않은 개소에 도금 등의 후가공에 의해 덧붙임 금속층이 설치되어 있는 것에 의해, 절연피막이 금속기재로부터 박리하는 경우가 없다.

또한, 본 발명의 전기전자부품용 복합재료의 제조방법은, 금속기재 표면에, 상기 금속기재와 절연피막과의 밀착성을 향상시키는 금속층을, 도금 등에 의해 설치하는 것에 의해, 금속기재와 절연피막과의 계면(구체적으로는 금속기재와 금속층과의 계면 및 금속층과 절연피막과의 계면)을 포함한 개소에서 타발 가공 등의 가공을 실시한 후에 절곡 가공을 실시해도, 금속기재와 절연피막과의 밀착성이 높은 상태를 유지하여, 타발 가공 등 및 휨 가공 등에 의한 가공성이 우수한 전기전자부품용 재료를 용이하게 얻을 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

(시료의 설명)

본 발명의 구체적인 예로서 두께 0.1mm, 폭 10mm의 금속 조(條)(금속기재)에 전해 탈지, 산세 처리를 이 순서로 실시한 후, Ni도금, Zn도금, Fe도금, Cr도금, Sn도금, Ni-Zn합금 도금, Ni-Fe합금 도금, Fe-Cr합금 도금, Si도금, Ti도금을 각각 0.001㎛, 0.005㎛, 0.01㎛, 0.05㎛, 0.1㎛, 0.5㎛ 실시하여, 이어서 각 조의 절연을 필요로 하는 개소에 절연 코팅층을 설치하여 전기전자부품용 복합재료를 제조하였다. 금속 조에는 JIS 합금 C5210R(인청동, 후루카와 덴키고교(주)제)을 이용하였다. 한편, 도금두께는, 형광 X선 막두께 합계 SFT-3200(세이코 플래시전(주)제)을 이용하여 10점의 평균치에 의해 측정하였다.

또한, 비교예로서 이것과는 별도로, 전해 탈지, 산세 처리를 이 순서로 실시한 후, 도금을 실시하지 않고 절연을 필요로 하는 개소에 절연 코팅층을 설치하고 전기전자부품용 복합재료를 제조하였다. 또 다른 비교예로서 도금을 1.0㎛ 실시한 이외는 상기 구체적인 예와 같이 전기전자부품용 재료를 제조하였다.

(각종 조건)

상기 전해 탈지 처리는, 클리너 160S(멜텍스(주)제)를 60g/ℓ 포함한 탈지액 속에서, 용액온도 60℃에서 전류밀도 2.5A/d㎡의 조건으로 30초간 음극 전해하여 행하였다.

상기 산세 처리는, 황산을 100g/ℓ 포함한 산세액중에 실온에서 30초간 침지하여 행하였다.

상기 Ni도금은, 술파민산니켈 400g/ℓ, 염화니켈 30g/ℓ, 붕산 30g/ℓ를 포함한 도금액중에, 용액온도 55℃에서 전류밀도 10A/d㎡의 조건으로 소정의 도금두께가 되도록 도금조 길이와 라인 속도를 조정하여 행하였다.

상기 Zn도금은, 황산아연 350g/ℓ, 황산암모늄 30g/ℓ을 포함한 도금액중에, 용액온도 45℃에서 전류밀도 20A/d㎡의 조건으로 소정의 도금두께가 되도록 도금조 길이와 라인 속도를 조정하여 행하였다.

상기 Fe도금은, 황산철 400g/ℓ, 황산암모늄 50g/ℓ, 요소 80g/ℓ을 포함한 도금액중에, 용액온도 60℃에서 전류밀도 30A/d㎡의 조건으로 소정의 도금두께가 되도록 도금조 길이와 라인 속도를 조정하여 행하였다.

상기 Cr도금은, 무수크롬산 250g/ℓ, 황산 2.5g/ℓ을 포함한 도금액중에, 용액온도 55℃에서 전류밀도 20A/d㎡의 조건으로 소정의 도금두께가 되도록 도금조 길이와 라인 속도를 조정하여 행하였다.

상기 Sn도금은, 황산주석 55g/ℓ, 황산 100g/ℓ을 포함한 도금액중에, 용액온도 25℃에서 전류밀도 2A/d㎡ 조건으로, 소정의 도금두께가 되도록 도금조 길이와 라인 속도를 조정하여 행하였다.

상기 Ni-Zn합금 도금은, 염화니켈 75g/ℓ, 염화아연 30g/ℓ, 염화암모늄 30g/ℓ, 티오시안화나트륨 15g/ℓ을 포함한 도금액중에, 용액온도 25℃에서 전류밀도 0.2A/d㎡의 조건으로 소정의 도금두께가 되도록 도금조 길이와 라인 속도를 조정하여 행하였다.

상기 Ni-Fe합금 도금은, 황산니켈 250g/ℓ, 황산철 50g/ℓ, 붕산 30g/ℓ를 포함한 도금액중에, 용액온도 50℃에서, 전류밀도 5A/d㎡의 조건으로 소정의 도금두께가 되도록 도금조 길이와 라인 속도를 조정하여 행하였다.

상기 Fe-Cr합금 도금은, 황산철 40g/ℓ, 황산크롬 120g/ℓ, 염화암모늄 55g/ℓ, 붕산 40g/ℓ를 포함한 도금액중에, 용액온도 45℃에서 전류밀도 20A/d㎡의 조건으로 소정의 도금두께가 되도록 도금조 길이와 라인 속도를 조정하여 행하였다.

상기 Si도금 및 Ti도금은, 권취식 스퍼터링 장치 SPW-069((주)알박제)를 이용하여 PVD법에 의해 행하였다.

상기 절연 코팅층은, 바니시(유동형상 도포물)를 도장장치의 직사각형 형상 토출구로부터 주행하는 금속기재 표면에 수직으로 토출하고, 이어서 300℃에서 30초간 가열하여 형성하였다. 상기 바니시에는 n-메틸 2-피롤리돈을 용매로 하는 폴리아미드이미드(PAI)용액(도토쿠도료사 제품)을 이용하여 수지두께가 8∼10㎛의 범위가 되도록 형성하였다. 한편, n-메틸 2-피롤리돈을 용매로 하는 폴리이미드(PI)용액(아라카와가가쿠고교(주) 제품), 메틸에틸케톤을 용매로 하는 에폭시수지 용액 (다이니혼도료(주) 제품)를 이용하여 수지두께가 8∼10㎛의 범위가 되도록 형성한 샘플도 얻었지만, 같은 결과를 얻을 수 있었다.

(평가결과)

얻어진 전기전자부품용 복합재료에 대해서, 타발 가공성 및 휨 가공성의 평가를 행하였다.

타발 가공성의 평가는, 클리어런스 5%의 금형을 이용하여 5mm×10mm의 직사각형 형상으로 시료를 타발한 후, 적색 잉크를 녹인 수용액중에 침지하여, 타발 단부에 있어서의 수지의 박리폭이, 5㎛ 미만의 경우를 ◎, 5㎛ 이상 10㎛ 미만의 경우를 ○, 10㎛ 이상의 경우를 ×로 하였다.

휨 가공성의 평가는, 클리어런스 5%의 금형을 이용하여 5mm×10mm의 직사각형 형상으로 시료를 타발한 후, 시료 단부로부터 1mm의 위치에 휨 가공이 실시되도록 구성된 곡률 반지름 0.1mm, 휨 각도 120도의 금형을 이용하여 휨 가공을 실시하고, 휨 내측에 있어서의 수지의 박리 유무와 휨 외측을 연장한 앞의 끝단부에 있어서의 수지의 박리 유무를 광학 실태 현미경 40배로 관찰하는 것에 의해 판정하였다. 박리가 없는 것(수지의 부착상태가 유지되고 있는 것)을 ○, 박리의 발생한 것 (수지의 부착상태가 유지되고 있지 않은 것)을 ×로 하였다. 또한 동시에, 휨 가공부에 있어서의 도금 소지(素地)의 균열의 유무를 관찰하여, 도금 휨성을 ○×로 평가하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

비교예의 시료 No.61은, 하지(下地) 도금처리를 실시하지 않기 때문에, 수지의 타발성 및 휨성이 뒤떨어졌다. 비교예 62∼71은, 수지의 타발성 및 휨성은 우수하지만, 도금층이 두꺼워 도금부에 균열을 일으켰다. 이에 대해 본 발명의 시료 No.1∼60에서는, 수지의 타발성 및 휨성이 우수하고, 또한 도금부에도 균열을 일으키지 않기 때문에, 정밀 프레스 가공 용도에 적합하고, 휨 가공을 수반하는 용도에 더 적합하다. 특히 Ni도금 및 Zn 도금을 실시한 시료 No.1∼12는, 도금두께가 얇은 영역에 있어서도 우수한 효과를 얻을 수 있다.

[실시예 2]

금속 조로서 JIS 합금 C7701R(양은, 미쓰비시덴키 메텍스(주)제)를 이용한 외는, 실시예 1과 같이 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

[표 2]

비교예의 시료 No.132는, 하지도금처리를 실시하지 않기 때문에, 수지의 타발성 및 휨성이 뒤떨어졌다. 비교예 133∼142는, 수지의 타발성 및 휨성은 우수하지만, 도금층이 두꺼워 도금부에 균열을 일으켰다. 이에 대해 본 발명의 시료 No.72∼131에서는, 수지의 타발성 및 휨성이 우수하고, 또한 도금부에도 균열을 일으키지 않기 때문에, 정밀 프레스 가공 용도에 적합하고, 휨 가공을 수반하는 용도에 더 적합하다. 특히 Ni도금 및 Zn도금을 실시한 시료 No.72∼83은, 도금두께가 얇은 영역에 있어서도 우수한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 실시예 1과 같이, 실시예 2의 시료 No.72∼131은, 수지의 타발성이 우수하기 때문에, 정밀 프레스 가공용도, 특히 휨 가공을 수반하는 용도에 적합한 것이라 말 할 수 있다.

[실시예 3]

금속 조로서 SUS304-CPS(스테인리스, 닛신세이코(주)제)를 이용한 외는, 실시예 1과 같이 행하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

[표 3]

비교예의 시료 No.203은, 하지 도금처리를 실시하지 않기 때문에, 수지의 타발성 및 휨성이 뒤떨어졌다. 비교예 204∼213은, 수지의 타발성 및 휨성은 우수하지만, 도금속이 두꺼워 도금부에 균열을 일으켰다. 이에 대해 본 발명의 시료 No.143∼202에서는, 수지의 타발성 및 휨성이 우수하고, 또한 도금부에도 균열을 일으키지 않기 때문에, 정밀 프레스 가공 용도에 적합하고, 휨 가공을 수반하는 용도에 더 적합하다. 특히 Ni도금 및 Zn도금을 실시한 시료 No.143∼154는, 도금두께가 얇은 영역에 있어서도 우수한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 실시예 1과 같이, 실시예 3의 시료 No.143∼202는, 수지의 타발성이 우수하기 때문에, 정밀 프레스 가공 용도, 특히 휨 가공을 수반하는 용도에 적합한 것을 말할 수 있다.

본 발명의 전기전자부품용 복합재료는, 금속기재와 절연피막과의 계면을 포함한 개소에서 타발 가공 등의 가공을 실시한 후에 절곡 가공을 실시해도 금속기재와 절연피막과의 밀착성이 높은 상태를 유지하므로, 타발 가공 및 휨 가공 등에 의한 가공성이 우수한 전기전자부품용 복합재료로서 적합하다.

본 발명을 그 실시형태와 함께 설명했지만, 우리는 특별히 지정하지 않는 한 우리의 발명을 설명의 어느 세부에 있어서도 한정하려고 하는 것이 아니라, 첨부의 청구범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하는 일 없이 폭넓게 해석되는 것이 당연하다고 생각한다.

본원은, 2006년12월27일에 일본에서 특허 출원된 특원2006-350875, 및 2007년12월25일에 일본에서 특허출원된 특원2007-333316에 근거하는 우선권을 주장하는 것으로, 이들은 모두 여기에 참조해서 그 내용을 본 명세서의 기재의 일부로서 기재한다.

Claims (9)

1. 타발 가공에 의해 가공된 후에 절곡 가공되어 형성되는 전기전자부품의 재료로서 이용되는, 금속기재상의 적어도 일부에 실질적으로 1층의 절연피막이 설치된 전기전자부품용 재료이며, 상기 금속기재와 상기 절연피막과의 사이에, 상기 타발 가공 후의 재료 끝단부에 있어서의 상기 절연피막의 박리폭이 10㎛ 미만이 되고, 또한 상기 휨 가공 후의 재료의 휨 내측에 있어서의 상기 절연피막의 부착상태 및 휨 외측을 연장한 앞의 끝단부에 있어서의 상기 절연피막의 부착상태가 함께 유지되도록 금속층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기전자부품용 복합재료.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속기재가, 구리계 금속재료 또는 철계 금속재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기전자부품용 복합재료.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 금속기재의 두께가, 0.04∼0.4mm인 것을 특징으로 하는, 전기전자부품용 복합재료.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 금속층이, Ni, Zn, Fe, Cr, Sn, Si, Ti로부터 선택되는 금속 또는 이들 금속간 합금에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기전자부품용 복합재료.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 금속층의 두께가, 0.001∼0.5㎛인 것을 특징으로 하는, 전기전자부품용 복합재료.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 절연피막이 열경화성 수지로 형성된 것을 특징으로 하는, 전기전자부품용 복합재료.
7. 금속기재상의 적어도 일부에 절연피막이 설치된 전기전자부품용 재료가 타발 가공 등에 의해 가공된 후에 구부러진 상태에서, 상기 금속기재상의 일부에 절연피막이 잔존하도록 형성된 전기전자부품으로서, 상기 전기전자부품 재료가, 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 기재된 전기전자부품용 복합재료인 것을 특징으로 하는 전기전자부품.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 전기전자부품이, 타발 가공에 의해 가공된 후에 구부러진 상태에서, 상기 절연피막이 설치되지 않은 개소에 습식의 후처리가 행하여진 것을 특징으로 하는 전기전자부품.
9. 금속기재상의 적어도 일부에 절연피막을 설치하는 전기전자부품용 복합재료의 제조방법에 있어서, 상기 금속기재 표면에, 상기 금속기재와 상기 절연피막과의 밀착성을 향상시키는 금속층을, 도금 등에 의해 설치하는 것에 의해, 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 기재된 전기전자부품용 복합재료를 형성하는 것을 특징으로 하는 전기전자부품용 복합재료의 제조방법.