JPH0262960B2 - - Google Patents

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JPH0262960B2
JPH0262960B2 JP60505067A JP50506785A JPH0262960B2 JP H0262960 B2 JPH0262960 B2 JP H0262960B2 JP 60505067 A JP60505067 A JP 60505067A JP 50506785 A JP50506785 A JP 50506785A JP H0262960 B2 JPH0262960 B2 JP H0262960B2
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JP
Japan
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layer
enclosure
microns
copper
paints
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JP60505067A
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Juan Bii Hajuu
Edoin Daburyu Basutenbetsuku
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MacDermid Enthone Inc
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Enthone Inc
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Publication date
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Publication of JPH0262960B2 publication Critical patent/JPH0262960B2/ja
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    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/0083—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising electro-conductive non-fibrous particles embedded in an electrically insulating supporting structure, e.g. powder, flakes, whiskers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は電子装置に用いられる無線周波妨害
（RFI）をシールドするプラスチツクおよびその
囲いに関する。特に、囲いの一側に電磁シールド
を有するRFIシールド不導電性重合体の囲い並び
にその作成方法に関する。
電子装置や無線装置において装置内部から放射
される無線周波妨害のような輻射を阻止するため
に用いられる高分子およびその他の不導電性囲い
の電磁シールドがしばしば準備されねばならなか
つた。アメリカ合衆国の連邦通信委員会の規定で
は、ある種の電子装置およびコンピユータに対し
て約10キロヘルツ以上の周波数でこのようなRFI
を実質的に除去できるシールドによつて囲むこと
を要求している。
〔従来の技術〕
導電性部材が一般的に電磁輻射シールドをそし
て特にRFIシールドを達成することは知られてい
る。従つて、電子装置の囲いに金属被覆を施すこ
とが通常行われている。このような被覆を適用す
る周知の技術では導電性の塗料や枠またはアーク
金属吹付け、真空金属化、金属箔および１層以上
の金属層の無電解めつきが使用されている。しか
しながら、基台となる不導電性基材や囲いに被覆
を確実に付着させるには、通常、表面に研摩、腐
食および同様な粗面加工を施す方法で前処理して
おかねばならない。そのため、非常に注意して適
用しなければ、これらの方法は変色、ヒビ割れ、
歪曲、過度な表面歪を生じ、そして極端な場合に
は、基台となる基材構造および高分子の囲い全体
の破壊をも生じてしまう。更に、囲いが適用して
使用されるところ、内面のみが被覆されるところ
そして外面形体が不変に維持されるかおよび／ま
たは寸法許容誤差が考慮されねばならないかのい
ずれかであるところでは、外面はその色および表
面の仕上りを保持するようにある程度の形で保護
されねばならない。無電解めつき金属被覆が影響
を受けたところでは、このことは、通常、防食材
の適用または変更できない側へのめつきを防止す
るかまたは蓄積されたいかなるめつきをも除去で
きるかの他のタイプの剥離可能な被覆の適用を伴
うことになる。このような方法はシールドを作成
するための全コストが増加するのに加えて、仕上
りおよび／または色が意図する用途にとつて全く
好ましいものではないので保護された表面の品位
をまたある程度下げてしまいがちである。このよ
うな方法を実施することは、作業時に、洗練され
た囲いを製造するのに時間および経費を共に増加
させる。
〔発明の目的〕
本発明の主たる目的は電子装置の囲いにRFIシ
ールドを適用するための改良された方法を提供す
ることにある。
本発明の別の目的は電子装置の囲いの一方の側
にのみRFIシールドを安全に適用できる方法を提
供することにある。
本発明のまたは別の目的は表面を前処理する必
要なしに電子装置の囲いにRFIシールドを適用す
る方法を提供することにある。
別の本発明の目的は10kHz以上の周波数で電磁
輻射を少なくとも40dB減衰できる電磁シールド
部材を適用する方法を提供することにある。
本発明のこれらおよびその他の目的、等徴並び
に利点は後述する説明から明らかとなろう。
〔発明の開示〕
上述の目的は電磁／無線周波シールドを有する
囲いの製品を製造する方法に適合しており、該方
法は次の工程から構成される。
(a) 適切な不導電性囲いを選定し、 (b) 前記囲いの少なくとも一側に、ニツケル、
銅、鉄、コバルト、金、銀、プラチナ、パラジ
ウム及びそれらの混合物からなるグループから
選定された約0.5から約10ミクロンの範囲の寸
法を有する活性金属粒子をアクリル系ペイン
ト、エポキシ系ペイント、ウレタン系ペイント
及び油性ペイントのクラスから選定された液状
有機バインダ中に分散して、乾燥時における有
機バインダに対する活性金属粒子の比率が少な
くとも約50％を有するように構成された第１層
を、印毛塗り、吹き付けまたは浸漬のような塗
装手段により、少なくとも12.5ミクロン（0.5
ミル）の厚さで適用し、 (c) 前記第１層の上に少なくとも約0.27ミクロン
（11マイクロインチ）の厚さを有する無電解銅
の第２層をめつきし、 (d) 前記第２層の上に、10キロヘルツ以上の周波
数を有する電磁輻射を少なくとも40dB以上シ
ールドする囲いを設けるように、ニツケル、
銅、亜鉛、錫およびそれらの合金からなるクル
ープから選定された金属の第３層をめつきす
る。
〔発明を実施するための態様〕
本発明において、所要の囲いに用いられる不導
電性基礎部材は仕上り製品を設置するのに特に使
用するのに好適または必要な構造強度またはその
他の特性を有するいかなる適当な部材をも含みう
る。典型的に、これはラジオ、コンピユータ、電
子レンジ或は同様な電子装置を収納するように適
合されたキヤビネツトであり、かついかなる適当
な不導電性または不良導電性部材でも形成でき、
囲いを仕上げるように成型できるいかなる熱硬化
性または熱可塑性樹脂のような部材でも形成でき
る。一般的に、適当な成型可能な合成有機重合
体、すなわちアクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン（ABS）のような所謂「プラスチツク」
部材だけでなしに、ポリスチレン、酸化ポリフエ
ニレン、およびポリカーボネイトプラスチツクの
ようなその他の合成有機重合体部材、またはその
他のいかなる適当なプラスチツクまたは強化プラ
スチツクも使用できる。ガラス、セラミツク、ガ
ラス繊維、強化セラミツク、圧縮繊維板またはそ
れらから形成された合成部材のようなその他の不
良導電体もまた、このような目的に有効であり、
それ故に本発明の目的のための基礎部材として使
用しうる。
異なつた従来技術の方法では、被覆を行う前
に、このような部材の表面を腐食または機械的に
粗面化することを必要としており、本発明の方法
では、離型時のバリ、オイル、ほこりおよびその
他の汚染物を被覆すべき表面から取除くように通
常の清浄が行われる以外に特別な表面処理作業は
必要ではない。
本発明による製品を製作するには、シールドさ
れる囲いは、少なくとも約30％の最終的に分離さ
れる金属粒子を分散された液状有機バインダで最
も一般的には囲いの内面に、まず被覆される。本
発明の一実施例において、バインダはアクリルペ
イントである。この技術分野にあつては、エポキ
シ、ウレタンおよび油性ペイントのようなその他
の液状バインダも同等な効果を備えて使用でき
る。バインダに必要なものは、適用されたときに
金属粒子の均一な浮遊状態を提供し、そして、乾
燥したときに、被覆される表面に固着し、かつ乾
燥されたペイント膜の最終の金属／バインダの比
率が少なくとも約50％であることである。ペイン
ト膜の厚さは12.7ミクロン（0.5ミル）以上であ
る限り厳密ではない。
ペイントは刷毛塗り、吹き付け、浸漬被覆等の
ような従来の方法で適用できる。吹き付けを用い
た場合、ペイントは、保護される表面に吹き付け
られそして被覆するときでも好適な濃度を達成す
るように、アルコール類、エステル類、ケトン類
およびベンジン、トルエン、キシレン等のような
アエロマチツク（aeromatic）化合物を含む相対
的に揮発性化合物からなる有機希釈材を用いて、
約１：１から約１：３間のペイント／うすめ液の
比率に薄められる。
第１層に用いるのに好適な金属はその上に銅お
よびニツケルの無電解めつきを活性化または触媒
作用化する周知のものであり、そしてニツケル、
銅、鉄、コバルト、金、銀、プラチナ、パラジウ
ム、およびそれらの混合物、ニツケルおよび銅粒
子を有するのが好ましい、を含む。均一かつ完全
に覆うために、粒子の大きさは約0.5から10ミク
ロンの範囲にあり、塗布された表面は、室温で約
４時間または約60℃（140〓）で約１時間空気乾
燥されたのちに、通常、次工程へと準備される。
本発明の方法では更に第２導電層が続いて施さ
れる。この追加の層をペイント層が受け取るよう
に準備するために、ペイントの最外表面はまず、
そこに埋設されている金属粒子の少なくとも幾ら
かを露出するよう適度に濃縮された苛性リンスで
腐食される。アクリルペイントでは、これは
NaOH、Na2OH3および同等物を水に溶かして作
られた５〜20重量％のアルカリ性溶液を用いて約
43℃から約71℃（約110〓から約160〓）の間の温
度で約２から10分間、好ましくは約３から５分
間、表面を腐食することで遂行できる。しかしな
がら、苛性腐食は新たに露出した粒子に不要な酸
化被膜を生じてしまう傾向にあるので、該被膜を
除去するよう約５秒間から約２分間の間の短時間
の酸性リンスで後処理されねばならない。このた
めに、水に約10から約40体積パーセントの間の濃
度の硫酸、塩酸、リン酸および硝酸のような１つ
またはそれ以上の無機酸溶液が全てに適合する。
水洗いしたのちに表面は最終被覆を適用するよう
準備される。
本発明の方法において適用される第２被覆は、
従来の無電解めつき溶液を用いた銅かニツケルの
いずれかの無電解めつき層である。銅の場合のそ
のような溶液の１つはエンソーン・コーポレーシ
ヨン社の商品名「Fnplate Cu 9704」で与えられ
る。ニツケルに対応する溶液はまたエンソーン・
コーポレーシヨン社によつて商品名「Enplate
Ni 422」として販売されている。適切に準備さ
れた表面に銅およびニツケルを無電解めつきする
のに適したその他の溶液もこの目的のために利用
しうることはこの技術分野にとつて容易に理解で
きよう。効果的なシールドを行うために、この層
は約0.12から約5.1ミクロン（約40から約200マイ
クロインチ）の間の範囲の厚さであるべきであ
る。このことは銅またはニツケルの単一層かまた
はニツケルと銅の混合層のいずれかを用いて所要
厚に到達するよう遂行されうる。
本発明の方法のために、上述したエンソーンの
製品を使用する場合、約21℃〜約60℃（約70〓〜
約140〓）の間の温度範囲での銅の無電解めつき
および約21℃から約93℃（約70〓から約200〓）
の間の温度範囲でのニツケルの無電解めつきが、
上述の厚さ範囲を達成するのに、識別可能な漏出
痕を有さずにかつ基台となるプラスチツク製囲い
にいかなる寸法上のゆがみをも引き起こすことな
しにめつきを付着できることを見出した。処理時
間は使用される溶液濃度、所要されるめつき厚お
よび使用される処理状態によつて変化することを
理解すべきである。
RFIシールドが上述の方法によつて適用された
とき、約10キロヘルツ以上のRFIを少なくとも
40dBシールドする囲いが作成される。それ以上
のレベルのシールドが要求される場合または無電
解めつき層を外部からのまたは物理的な攻撃から
防護する場合では、そのような防護は無電解めつ
きされた金属表面に銅、ニツケル、亜鉛、錫また
はそれらの合金の１つまたはそれ以上の層を電解
めつきすることにより達成できる。
かくして、本発明はその一側にシールドを適用
された耐久性のある有効なRFIシールド付き囲い
を提供することが判明した。
本発明による構成のシールド効果を証明するた
めに、一組のプラスチツク製テストパネルが本発
明の方法によつて被覆され、そして無線周波範囲
における電磁輻射の減衰についての効果を試験し
た。
実施例 １ −ABS基体−Borg Warner Cyclolac KJU
（FR） 約１から約５ミクロンの範囲の寸法を有するニ
ツケル粒子を約50重量％含み、アルコール／エス
テルうすめ液の２要素で薄められたアクリルペイ
ントが、約10Kg／cm2（351b／in2）の空気圧でテ
ストパネルの一側に約12.7から約25.4ミクロン
（0.5から１ミル）の間の厚さに吹き付けられ、３
から５分間乾燥して約70％の金属対バインダの比
率を有するペイントの被膜を作成した。ペイント
は４時間空気中で乾燥された後、10％苛性溶液を
用いて60℃（140〓）で３から５分間腐食し、こ
の腐食の後に３回冷水清浄（3cold water
rinses）した。腐食されたパネルは次いで水に20
体積％のH2SO4と５体積％のHClとを加えた溶液
で構成された酸性リンスを用いて、30秒間還元さ
れたのちに、更に３回冷水清浄された。
次いで、還元されたパネルは48℃から49℃
（118〓から120〓）で「Enplate Cu 9704」中で
無電解めつきされ、該めつきはその後更に３回冷
水清浄された。銅めつきされたパネルは、次いで
「Enplate Ni 422」を用いてPH5.0から5.2で、57
℃から60℃（135〓から140〓）の温度で８から10
分間、無電解めつきされた。これもまた冷水清浄
されそして乾燥してパネルを仕上げた。それによ
り得られた結果は次の通りである。
Cuの厚さ 0.9ミクロン（36マイクロインチ） Niの厚さ 0.3〜0.4ミクロン（12〜15マイクロイ
ンチ） めつき前の面積抵抗（0hm′s Sq.） 0.574 めつき後の面積抵抗（0hm′s Sq.） 0.003 周波数(MHz) 30 100 300 1000 減衰量(dB) ＞55 ＞77 ＞73 ＞53 実験例 ２ −ABS基体−Borg Warner Cyclolac KJM
（FR） 実験例１の工程が、キシレン１要素ペイントを
薄めたペイントを用いかつ無電解ニツケルめつき
を行わずに同様に繰り返された。パネルは約30か
ら約50ミクロン（1.2から２ミル）のペイントの
厚さまで吹き付けられた。次のような結果を得
た。
Cuの厚さ 3.2ミクロン（126マイクロインチ） めつき前の面積抵抗 測定なし めつき後の面積抵抗 0.015 周波数(MHz) 30 100 300 1000 減衰量(dB) ＞55 ＞67 ＞75 ＞67 実験例 ３ −ポリカーボネート基体−GE Lexan 500
（FR） 実験例１の工程が、吹き付けたペイントの厚さ
を20から50ミクロン（0.8から1.0ミル）にして同
様に繰り返され、その結果は次の通りである。
Cuの厚さ 2.8ミクロン（112マイクロインチ） Niの厚さ 0.3〜0.4ミクロン（12〜15マイクロイ
ンチ） めつき前の面積抵抗 0.343 めつき後の面積抵抗 0.005 周波数(MHz) 30 100 300 1000 減衰量(dB) ＞55 ＞67 ＞75 ＞67 実験例 ４ −ABS基体−Borg Warner Cyclolac KJR
（FR） 実験例１の工程が、１：１のジアセトンアルコ
ールとイソプロピルアルコールの混合物の１要素
である希釈剤を用いてペイントの被膜を同様に形
成し、それ以上の処理は行われなかつた。その結
果は次の通りである。
面積抵抗 0.125 周波数(MHz) 30 100 300 1000 減衰量(dB) 50 46 ＞55 50 実験例 ５ −ABS基体−Borg Warner Cyclolac KJR
（FR） 実験例１の工程が、無電解銅めつき工程を省略
して同様に繰り返された。その結果は次の通りで
ある。
Niの厚さ 1.7ミクロン（67マイクロインチ） めつき前の面積抵抗 0.480 めつき後の面積抵抗 0.200 周波数(MHz) 30 100 300 1000 減衰量(dB) ＞55 ＞55 ＞65 ＞38 実験例 ６ −PPE基体−GE Noryl CRT 200（FR） 実験例１の工程が、56から60ミクロン（2.2か
ら2.4ミル）の吹き付け厚でもつて同様に繰り返
された。その結果は次の通りである。
Cuの厚さ 1.6ミクロン（65マイクロインチ） Niの厚さ 0.45〜0.5ミクロン（18〜20マイクロ
インチ） めつき前の面積抵抗 0.175 めつき後の面積抵抗 0.015 周波数(MHz) 30 100 300 1000 減衰量(dB) 55 ＞67 ＞78 ＞71 実験例 ７ −Borg Warner Cyclolac KJU（FR） 実験例１の工程が、乾燥膜を形成するペイント
が１から５ミクロンの範囲の寸法の銅粒子を金属
対バインダの比率80％の割合で有することを除い
て同様に繰り返された。その結果は次の通りであ
る。
ペイントの厚さ 77ミクロン（３ミル） Cuの厚さ 0.28ミクロン（11マイクロインチ） Niの厚さ 0.3〜0.5ミクロン（12〜18マイクロイ
ンチ） めつき前の面積抵抗 0.035 めつき後の面積抵抗 0.015 周波数(MHz) 30 100 300 1000 減衰量(dB) 55 ＞67 ＞77 ＞70 これらの実験結果から、少なくもペイント被膜
を形成することにより、40dB程度のシールドを
ほゞ達成できることが判明した。また、ペイント
被膜の上に銅の被覆層とニツケルの被覆層とを形
成することにより、10キロヘルツ以上以上の周波
数を有する電磁輻射を40dB以上確実にシールド
でき、更に、銅およびニツケルの被覆層を使用し
ない場合に比べ、同等なシールド効果を達成する
のに全体的な厚さを約半分以下に抑えることがで
きる。このことは、シールド加工を施すことによ
り生じる製品の寸法的誤差を最少限にすることが
できるだけでなく、使用される材料を最少限にで
きることによりコストの軽減をより一層確実に行
うことができることを意味している。
また、最初の作業工程は、ペイントを製品また
は囲いに付着させるだけであるため、最初からめ
つきを行う場合に比べて、表面への前処理工程を
省略することができ、また、付着ムラやハガレを
生ずることなく、凹凸面や隅部のような細かな部
位にも確実かつ簡便にシールド加工を施すことが
でき、それにより、シールド漏れを生じたり、シ
ールド効果が製品によりバラツキを生じたりする
のを回避できる。
かくして、上述の説明から明らかなように前述
した目的は有効に達成されることが理解できよ
う。そして実施された上述の方法（工程）および
前述の製品において本発明の主旨および範囲を逸
脱することなしにある程度の変更も行えるので、
上述の説明の含まれる全ての事項は開示事項とし
て解されるべきでありかつ本発明を限定するもの
ではないことを意図するものである。
また、請求の範囲はここで述べた本発明の包括
的および特異な特徴の全て、そして用語として本
発明の範囲の記述中にある全てを保護することを
意図していることにも理解されるべきである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 電磁／無線周波シールドを有する製品または
    囲いを作成するための方法であつて、 (a) 適当な不導電性囲いを選定し、 (b) 前記囲いの少なくとも一側に、ニツケル、
    銅、鉄、コバルト、金、銀、プラチナ、パラジ
    ウム及びそれらの混合物からなるグループから
    選定された約0.5から約10ミクロンの範囲の寸
    法を有する活性金属粒子をアクリル系ペイン
    ト、エポキシ系ペイント、ウレタン系ペイント
    及び油性ペイントのクラスから選定された液状
    有機バインダ中に分散して、乾燥時における有
    機バインダに対する活性金属粒子の比率が少な
    くとも約50％を有するように構成された第１層
    を、印毛塗り、吹き付けまたは浸漬のような塗
    装手段により、少なくとも12.5ミクロン（0.5
    ミル）の厚さで適用し、 (c) 前記第１層の上に少なくとも約0.27ミクロン
    （11マイクロインチ）の厚さを有する無電解銅
    の第２層をめつきし、 (d) 前記第２層の上に、10キロヘルツ以上の周波
    数を有する電磁輻射を少なくとも40dB以上シ
    ールドする囲いを設けるように、ニツケル、
    銅、亜鉛、錫およびそれらの合金からなるクル
    ープから選定された金属の第３層をめつきする ことを特徴とする方法。 ２ 前記不導電性囲いは、成形可能な熱硬化性樹
    脂、強化熱可塑性樹脂、ガラス、セラミツク、ガ
    ラス繊維、強化セラミツク、圧縮繊維板及びそれ
    らから作成された合成材料からなるグループから
    製作されることを特徴とする請求項１に記載の方
    法。 ３ 前記第１層は、金属粒子の少なくとも一部を
    露出するために、被覆中の有機バインダを少なく
    とも部分的に除去するように腐食されることを特
    徴とする請求項１に記載の方法。 ４ 前記露出される金属粒子は、工程(c)を行う前
    にその表面を酸性溶液でリンスして還元すること
    を特徴とする請求項３に記載の方法。 ５ 前記第２及び第３層の厚さの合計は、約0.12
    から約5.1ミクロン（約40から約200マイクロイン
    チ）の範囲であることを特徴とする請求項１に記
    載の方法。 ６ 前記第３層は電解めつきにより適用されるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。 ７ 前記第３層は無電解めつきされたニツケルの
    層であることを特徴とする請求項１に記載の方
    法。 ８ 前記第１層は、金属粒子を含有した有機バイ
    ンダの吹き付け塗装によつて囲いに適用されるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。 ９ 電磁／無線周波シールドを有する製品または
    囲いであつて、 (a) 適切に選定された不導電性囲いと、 (b) 前記囲いの少なくとも一側に、印毛塗り、吹
    き付けまたは浸漬のような塗装手段により少な
    くとも12.5ミクロン（0.5ミル）の厚さで適用
    された、ニツケル、銅、鉄、コバルト、金、
    銀、プラチナ、パラジウム及びそれらの混合物
    からなるグループから選定された約0.5から約
    10ミクロンの範囲の寸法を有する活性金属粒子
    をアクリル系ペイント、エポキシ系ペイント、
    ウレタン系ペイント及び油性ペイントのクラス
    から選定された液状有機バインダ中に分散さ
    れ、乾燥時における有機バインダに対する活性
    金属粒子の比率が少なくとも約50％を有するよ
    うに構成された第１層と、 (c) 前記第１層の上にめつきされた少なくとも約
    0.27ミクロン（11マイクロインチ）の厚さを有
    する無電解銅の第２層と、 (d) 前記第２層の上にめつきされた、10キロヘル
    ツ以上の周波数を有する電磁輻射を少なくとも
    40dB以上シールドする囲いを設けるようにニ
    ツケル、銅、亜鉛、錫およびそれらの合金から
    なるクループから選定された金属の第３層と から構成されることを特徴とする製品または囲
    い。
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