JPH06240027A

JPH06240027A - 電磁波シールドプラスチック成形品

Info

Publication number: JPH06240027A
Application number: JP5029216A
Authority: JP
Inventors: Akira Motoki; 詮元木; Yoichi Murayama; 洋一村山
Original assignee: TOKYO INGUSU KK
Current assignee: TOKYO INGUSU KK
Priority date: 1993-02-18
Filing date: 1993-02-18
Publication date: 1994-08-30

Abstract

(57)【要約】【構成】あらかじめ洗浄することなく、プライマーコ
ート層を配設せずにプラスチック成形品表面に同じ真空
槽内であらかじめ高周波励起プラズマによる0.7〜5.0
μｍの膜厚の銅を成膜した後に、高周波励起プラズマに
より0.05〜2.0 μｍ厚の導電性酸化物膜を配設してなる
電磁波シールドプラスチック成形品。【効果】気相蒸着の特徴を生かしつつ、電磁気シール
ド効果に優れ、省資源で、密着強度が大きく、成膜が均
一で、導電性の良好な銅の保護に優れ、フロン洗浄を行
うことなく、プライマーコート層の配設を必要とするこ
となく、廃液、廃気による汚染を心配することのない電
磁気シールドプラスチック成形品が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電磁波シールドプラ
スチック成形品に関するものである。さらに詳しくは、
電気機器、計算機、計測機器等の電磁波シールド効果に
優れ、しかも簡便で、低コスト生産が可能な、高性能電
磁波シールドプラスチック成形品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来より、各種の電気・電子
機器、通信機器等には、様々な電磁波シールド構造が採
用されてきており、このような構造の一つとして、プラ
スチック成形品の表面に銅、ニッケル、アルミニウム等
の金属薄膜を無電解メッキ、あるいは真空成膜等により
配設したものが知られている。

【０００３】このうちの真空蒸着によるものは、アルミ
ニウム成膜法が知られており、気相成膜としての特徴を
有し、今後の発展が期待されている。しかしながら、電
気回路の小型化、高密度化が進む今日、無電解メッキに
よるものと同等のシールド特性を得るためには３〜４μ
ｍの膜厚のアルミニウムの成膜が必要とされている。し
かしながら、このアルミニウムの真空蒸着によるシール
ド構造においては、３μｍ厚以上の膜厚にすると柱状構
造が著しく成長し、実際には、鉛筆硬度２Ｈ以上の強度
が必要とされるにもかかわらず、この水準の強度を実現
することは極めて困難な状況にある。

【０００４】また、環境信頼性試験、たとえば耐湿試験
（６５℃×９５％ＲＨ、１６８時間）、耐塩水噴霧（Ｊ
ＩＳＺ２３７１に準拠：５％ＮａＣｌ溶液、３５℃、
８時間噴霧、１６時間休止のサイクルを４サイクル実
施）に耐えられない状況にあり、密着性試験（ＡＳＴＭ
Ｄ３５５９−７８）においてもクラス３以下になって
しまう。

【０００５】しかもまた、アルミニウム真空蒸着膜の場
合には、空気中で酸化皮膜（不動態層）が形成され、こ
の皮膜には絶縁性があるためにシールドに必要な他の金
属との接点の導通が不充分になるという欠点がある。さ
らに、従来のアルミ真空蒸着膜は、連続して水分濃度の
高い環境にさらされると、ＭＩＬ−Ｆ−１５０７２Ａ
（ＥＬ）１９６９Ｋで示されるように、他の金属、たと
えばＣｕ，Ｎｉとの接点をとる場合には電池作用により
腐食を促進することがある。

【０００６】もちろん、真空蒸着の蒸発材料としては、
シールド特性を考慮するとアルミニウム以外にも、金、
銀、銅が考えられる。しかし、金、銀は高価であって現
実的ではない。一方、銅は、コスト的にも使用可能であ
るが、高温多湿の環境テストで酸化が著しく、シールド
効果を急速に失う。すなわち、銅は、アルミニウムのよ
うな不動態層としての酸化皮膜を形成しないため、酸化
腐食が著しい。

【０００７】そこで、この銅の酸化防止策として、ニッ
ケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）等の金属を真空蒸着する
ことが考えられるが、初期密着度は良好であるものの、
環境テスト後にはどうしても剥離が生じやすいという欠
点があった。また、さらに以上のような真空蒸着の場合
には、導電性塗料の塗布あるいは無電解メッキの場合に
比べてはるかに薬液の使用は少ないものの、それでも、
蒸着に先立ってプラスチック成形品の表面をフロン等に
よって洗浄することや、さらにはその表面にプライマー
コート層を設けることが欠かせないため、これらの化学
品の廃液、廃ガス処理が考慮されねばならないという問
題もあった。

【０００８】そこで、ボンバード・エッチング効果を有
し、しかも成膜の付着強度を固持用させる手段として、
プラズマ成膜を行うことが考えられる。つまり、グロー
放電プラズマの応用である。だが、ニッケル（Ｎｉ）、
クロム（Ｃｒ）等の金属、あるいは合金の場合には、プ
ラスチック成形品の複雑形状品にたいしては、成膜の均
一性（付きまわり）に乏しいという欠点があった。

【０００９】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであって、従来の電磁波シールド構造体の欠
点を解消し、導電性の良好な銅の気相成膜の特徴を生か
しつつ、しかも、その付着強度や耐久性、耐水性、耐腐
食性等の特性に優れ、かつ、生産性も良好で、廃液、廃
ガス等の処理負荷も小さい新規な電磁波シールドプラス
チック成形品を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、あらかじめ洗浄することなく、
プライマーコート層を配設せずにプラスチック成形品表
面に同じ真空槽内であらかじめ高周波励起プラズマによ
る0.7 〜5.0 μｍの膜厚の銅膜を配設し、次いで高周波
励起プラズマにより0.05〜2.0 μｍ厚の導電性酸化物膜
を配設してなる電磁波シールドプラスチック成形品を提
供する。

【００１１】この発明の電磁波シールドプラスチック成
形品は、各種のプラスチックの射出成形、押出成形、注
型成形、あるいはそれらの表面成形したものを含み、そ
の目的、用途に応じて、表面に配設する高周波励起プラ
ズマによる銅の厚みを0.7 〜5.0 μｍの適宜なものとす
る。この範囲は、電磁シールド効果、密着性、経済性等
の観点より選ばれたものである。

【００１２】たとえば、１６ビットノートパソコン用の
成形品の場合には、0.7 μｍでよく、３２ビットパソコ
ンの場合には３μｍ以上とすることなどがある。プラス
チック成形品は、この発明の場合には、従来のようにフ
ロン洗浄をあらかじめ行う必要は全くない。高周波励起
プラズマによる表面ボンバード効果により、成形品に付
着している金型油、たとえば摺動油等の洗浄も容易に行
われるからである。オゾン層破壊の問題によって、その
使用が禁止されるフロン、あるいはその代替品に依存す
る必要は全くない。

【００１３】さらに、従来は真空蒸着に先立って必須と
されていたプラスチック成形品表面へのプライマーコー
ト層の配設も必要がない。このプライマーコート層は、
プラスチック成形品表面と銅成膜との密着性の向上のた
めに欠かせないものであったが、この発明の電磁波シー
ルドプラスチック成形品の場合には、高周波励起プラズ
マによるボンバード粗面化効果、および励起イオン種に
よる活性化堆積作用によって、銅の密着強度は充分とな
る。３μｍ以上の膜厚においても、プライマーコート層
の配設は必要がない。

【００１４】高周波励起プラズマによる成膜は、たとえ
ば１×１０^-4〜１×１０^-5Torr水準の真空度とした真空
室において、高周波電源からの電圧引火によって１×１
０^-4〜１×１０^-3程度の分圧のアルゴン、ヘリウム等の
不活性ガス導入にともなうプラズマ励起によって可能と
なる。低圧グロー放電プラズマである。成膜材料として
の銅は、抵抗加熱、誘導加熱、電子ビーム照射、さらに
はホロカソード放電等による適宜な手段で蒸発させるこ
とができる。これらの蒸発粒子を高周波励起し、イオン
化してプラスチック成形品表面に付着成膜させることに
なる。

【００１５】銅膜の形成に続いて、この発明では、同様
に高周波励起プラズマにより、0.05〜2.0 μｍの導電性
酸化物膜を蒸着する。この場合にも、上記とほぼ同様の
条件を採用することができる。導電性酸化物としては、
酸化錫（ＳｎＯ₂）、インジウム・錫・酸化物（ＩＴ
Ｏ）等がその代表的なものとして例示される。この場
合、真空反応室内には、アルルゴン等とともに、酸素ガ
ス等の反応性ガスを導入してもよい。

【００１６】高周波励起プラズマ方法による場合には、
プラズマによって銅表面が活性化され、導電性酸化物と
の密着性が大きく向上し、付着強度の増大が図られる。
そして、銅表面の成膜の均一性が確保され、導電性酸化
物による付きまわりは良好で、銅表面の保護の点におい
て優れた効果が得られる。もちろんこのような高周波励
起プラズマについては、これまで公知の技術知識を踏ま
えつつ、適宜に実施することができる。

【００１７】成膜はバッチ方式、あるいは連続方式のい
ずれでも可能である。さらにまた、この発明では、必要
に応じて導電性酸化物膜の上に金属、無機物、ポリマー
等の保護膜を配設することもできる。電解メッキ、気相
蒸着、いずれの方法によって形成してもよい。以下、実
施例を示し、さらに詳しくこの発明について説明する。

【００１８】

【実施例】実施例１５０×５０×５０の内寸法のＡＢＳ容器成形品の内底面
に、フロン洗浄およびプライマーコート層の配設を行う
ことなく、直接高周波励起プラズマによる銅およびＳｎ
Ｏ₂の成膜を行った。

【００１９】すなわち、同一の真空室において、その到
達真空度を３×１０^-5Torrとし、アルゴンを１×１０^-3
Torrの分圧として導入し、コイル状高周波励起（13.56
ＭＨｚ）電極によって生成させたグロープラズマを１０
分間放置し、直ちに１×１０ ^-4Torrで１μｍ厚の銅を成
膜した。次いで２分間プラズマを放置し、1.2 ×１０^-4
Torrの酸素分圧条件下に、0.2μｍ厚のＳｎＯ₂を成膜
した。

【００２０】得られた電磁波シールドプラスチック成形
品の特性は、次の表１の通りであり、非常に良好であっ
た。また、ＳｎＯ₂の付きまわりは良好で、成膜は、均
一であった。

【００２１】

【表１】

【００２２】また、アドバンテストによる電界波測定の
結果から、無電解メッキ（Ｃｕ）1.3 μｍ厚の場合と同
等のシールド効果が得られることを確認した。ＳｎＯ₂
0.2μｍと膜厚が薄くともその効果は良好であって、省
資源となっている。実施例２ＡＢＳ／ＰＣ（５０／５０）樹脂による１５０×１５０
mmの大きさで、厚み３mmの射出成形試料に対し、フロン
洗浄、プライマーコート層の配設を行うことなく、直
接、真空室において高周波励起プラズマ（13.56 ＭＨ
ｚ）によって成膜した。

【００２３】この場合、到達真空度は３×１０^-5Torrと
し、アルゴンを１×１０^-3Torrとなるように導入した。
プラズマを１０分間放置し、直ちに１×１０^-4Torrで銅
膜を1.0 μｍ厚まで成膜した。さらにプラズマを２分間
放置し、1.5 ×１０^-4Torrの酸素分圧条件下に、0.2 μ
ｍ厚のＩＴＯ膜を成膜した。

【００２４】実施例１と同様にして、優れた特性の電磁
波シールドプラスチック成形品が得られた。比較例実施例１において、ＳｎＯ₂に代えて、0.2 μｍの厚の
ニッケル（Ｎｉ）を成膜した。

【００２５】塩水噴霧テストの後に、内底面のコーナー
部には黄変色が発生していることが確認された。銅の酸
化によるものと考えられる。

【００２６】

【発明の効果】この発明によって、気相成膜の特徴を生
かしつつ、（１）電磁気シールド効果に優れ、（２）省
資源の薄膜で、（３）付着膜強度が大きく、（４）成膜
が均一で、付きまわりが良く、導電性の良好な銅の保護
に優れ、（５）フロン洗浄を行うことなく、プライマー
コート層の配設を必要とすることなく、廃液、廃気によ
る汚染を心配することのない電磁気シールドプラスチッ
ク成形品が提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】あらかじめ洗浄することなく、しかもプ
ライマーコート層を配設せずにプラスチック成形品表面
に同じ真空槽内であらかじめ高周波励起プラズマによる
0.7 〜5.0 μｍの膜厚の銅膜を配設し、次いで高周波励
起プラズマにより0.05〜2.0 μｍ厚の導電性酸化物膜を
配設してなる電磁波シールドプラスチック成形品。