JP2001200376A

JP2001200376A - 電磁波シールド被膜の形成方法

Info

Publication number: JP2001200376A
Application number: JP2000012191A
Authority: JP
Inventors: Keishi Ryu; 啓志劉; Zaiboku Chin; 在樸陳; Kosho Ko; 光昭黄
Original assignee: HAKUTO KAGI KOFUN YUGENKOSHI
Current assignee: HAKUTO KAGI KOFUN YUGENKOSHI
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-07-24

Abstract

(57)【要約】【課題】電気メッキ技術を使用することにより、不導
体性の支持体上に電磁波シールド被膜を形成する方法を
提供する。【解決手段】電磁波シールド被膜は、電気不導体性の
支持体上に形成される。電磁波シールド機能および好ま
しくは付加的な防護機能を備えるために、薄い金属層の
上に一つ以上の厚い金属層を電気メッキできるようにす
べく、まず、不導体性支持体の上に、物理蒸着により、
薄い金属層が堆積される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、不導体材料上に、
電磁波障害（ＥＭＩ）をシールドする被膜を形成する方
法に係り、特に、電気メッキによって、不導体材料上に
電磁波シールド被膜を形成する方法に関する。

【０００２】

【発明の背景】電磁波障害の放射ないし輻射は、約６０
Ｈｚ以下から１，０００ＭＨｚ以上までの周波数範囲内
での好ましくないエネルギ放射である。無線周波障害
（ＲＦＩ）は、約０．０１から１，０００ＭＨｚにおけ
るＥＭＩ放射の一部である。

【０００３】ＥＭＩ放射は、マイクロ波装置からホーム
コンピュータまで及ぶエレクトロニクス装置の多くの種
々の形態の動作によって、引き起こされる。放射は、電
子デバイスが上記周波数範囲内で「ノイズ」を発するこ
とにより発生し、他の装置により、あるいはアンテナと
して作用する電源線による伝導により、ピックアップさ
れる。ＥＭＩ放射は、他の装置の作動を妨害し得ると共
に、警察移動無線、通信システム、科学的な試験装置お
よび心臓病患者が用いるペースメーカーの作動を妨害す
るというような種々の問題を引き起こすことが知られて
いる。

【０００４】工業地域の大部分では、電子デバイスの最
大許容ＥＭＩ放射を定める基準を有している。例えば、
米国においては、１０ｋＨｚから１，０００ＭＨｚまで
の周波数を使用したり発生したりするすべてのデジタル
エレクトロニクス製品についての最大許容ＥＭＩ放射に
関する基準が、１９８３年に有効になっている。

【０００５】種々の金属は、放射を抑制するのに、シー
ルドとしてエレクトロニクス装置のハウジングを覆うの
に応用されている。不導体材料に関してよく使用される
方法は、当該不導体材料の上に金属被覆を形成すること
を必要としており、その方法には、アーク噴霧、金属を
含有する塗料の塗装、カソードスパッタリング（陰極ス
パッター）および真空蒸着などが含まれている。電磁波
シールドに用いて適切な金属としては、銅、銀、クロ
ム、ニッケル、金および亜鉛などが含まれる。

【０００６】カソードスパッタリングおよび真空蒸着に
よれば、良好な導電性と良好な密着性とを示す被覆を作
り出すことができる。しかしながら、この被覆は、微小
なひび割れが生じやすく、形成するのに高電力を必要と
し、また、熱可塑性材料からなる支持体を変形させる虞
がある。これらの問題を解決するために、代表的な例と
して、例えば米国特許第４，５１４，４８６号に開示さ
れるような、無電解メッキと称される技術が使用されて
いる。かかる技術においては、無電解銅を無電解ニッケ
ルでコーティングしてなる二重の層が、電磁波シールド
として使用されている。無電解メッキにより不導体性
支持体上に被覆を形成するためには、前処理用の一連の
水溶槽内に支持体を浸漬し、次いで、貴金属触媒液内に
支持体を浸漬することが必要である。貴金属触媒液内へ
の支持体の浸漬の後に続けて、支持体は、溶解された金
属を含む無電解メッキ液に浸される。無電解メッキ液の
溶解された金属は、支持体上に吸着される触媒に接触し
て、支持体上に堆積するという結果になるものである。
無電解メッキに関する主要な問題の一つは、無電解メッ
キは選択的にメッキすることができないということであ
る。つまり、支持体の全体を溶液中に浸漬させることに
より被覆が形成されているので、その結果、金属が支持
体の表面全体を覆うようにメッキされるということであ
る。付加的ないし追加的な被覆が、支持体表面のうちの
メッキを所望しない部分に、無電解メッキがされないよ
うに覆うのに適用ないし応用される。しかしながら、付
加的な被覆を適用することは、作業時間がかかると共に
浪費的なステップないし工程である。米国特許第４，６
７０，３０６号および英国特許出願シリアル番号第２１
６９９２５Ａには、ＥＭＩ防護のための選択的な無電
解メッキの試みが開示されているが、付加的なステップ
や化学製品が必要であるので、コスト的に有利にならな
い。

【０００７】本発明の目的は、従来一般的な電気メッキ
技術を使用することにより、不導体性支持体上に電磁波
シールド被膜を形成するための方法を提供することであ
る。

【０００８】本発明のさらなる目的は、従来一般的な電
気メッキ技術を使用することにより、不導体性支持体上
に電磁波シールド被膜を選択的に形成し得る方法を提供
することである。

【０００９】

【発明の概要】本発明の上記目的を達成するために、本
願発明者らにより開示される、不導体性の支持体上に電
磁波シールド被膜を形成する方法は、次のステップを備
えている。つまり、ａ）物理蒸着により、不導体性支持体上に第１金属層を
形成するステップと、ｂ）第１金属層をカソードとして使用することによ
り、第１の電気メッキ槽内で、第１金属層の上に第２金
属層を電気メッキするステップと、を有する。

【００１０】好ましくは、ステップｂ）からの支持体を
第２の電気メッキ槽内に浸漬させると共に第２金属層を
カソードとして使用することにより、第２金属層の上に
第３金属層を電気メッキするのがよい。

【００１１】好ましくは、第１金属層、第２金属層およ
び第３金属層は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル
（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐ
ｔ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、カドミ
ウム（Ｃｄ）、タングステン（Ｗ）およびそれの合金を
含む群から独立して選択するのがよい。さらに好ましく
は、第１金属層および第２金属層を銅から形成し、第３
金属層をニッケルから形成するのがよい。

【００１２】好ましくは、物理蒸着ないし物理蒸着法
は、スパッタリングである。

【００１３】本方法に用いて好適な不導体性支持体の材
料として、プラスチックス、ガラスあるいはセラミック
スを用いることができる。有利なことに、本発明におい
ては、プラスチック製の支持体を使用し得る。

【００１４】なお、支持体とは、電磁波シールド被膜が
形成される部材を総称したものであり、基板、ウェブ、
サブストレート、ベース、下地、下塗層、基体、支持
層、生地、エレクトロニクス装置のハウジングなど種々
の形状や形態を含むものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記の
方法により達成される。

【００１６】（１）不導体性の支持体上に電磁波シール
ド被膜を形成する方法であって、ａ）物理蒸着により、不導体性支持体の上に第１金属層
を形成するステップと、ｂ）前記第１金属層をカソードとして使用することによ
り、前記第１金属層の上に第２金属層を電気メッキする
ステップと、を有する電磁波シールド被膜の形成方法で
ある。

【００１７】（２）ｃ）前記第２金属層をカソードとし
て使用することにより、前記ステップｂ）において形成
された前記第２金属層の上に、第３金属層を電気メッキ
するステップをさらに有してなる上記（１）に記載の電
磁波シールド被膜の形成方法である。

【００１８】（３）ステップａ）の前記物理蒸着におい
てはマスクが使用され、前記不導体性支持体のうち当該
マスクにより覆われていない部分の上に、前記第１金属
層が形成されるようにしてなる上記（１）または（２）
に記載の電磁波シールド被膜の形成方法である。

【００１９】（４）前記第１金属層および前記第２金属
層は銅からなる上記（１）〜（３）のいずれかに記載の
電磁波シールド被膜の形成方法である。

【００２０】（５）前記第３金属層はニッケルからなる
上記（２）〜（４）のいずれかに記載の電磁波シールド
被膜の形成方法である。

【００２１】（６）前記物理蒸着はスパッタリングであ
る上記（１）に記載の電磁波シールド被膜の形成方法で
ある。

【００２２】（７）前記第１金属層および前記第２金属
層は、銅、銀、ニッケル、亜鉛、金、プラチナ、クロ
ム、アルミニウム、カドミウム、タングステンおよびそ
れの合金を含む群から独立して選択されてなる上記
（１）〜（３）のいずれかに記載の電磁波シールド被膜
の形成方法である。

【００２３】（８）前記第３金属層は、銅、銀、ニッケ
ル、亜鉛、金、プラチナ、クロム、アルミニウム、カド
ミウム、タングステンおよびそれの合金を含む群から選
択されてなる上記（２）または（７）に記載の電磁波シ
ールド被膜の形成方法である。

【００２４】（９）前記不導体性支持体は、プラスチッ
ク製の支持体である上記（１）〜（３）のいずれかに記
載の電磁波シールド被膜の形成方法である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００２６】導電性の支持体上に室温で金属被覆を形成
するために、電気メッキ技術が有利な手段であることは
よく知られている。この電気メッキ技術は、無電解メッ
キや物理蒸着（ＰＶＤ）により金属被覆を形成するのに
比較すると、かなり高い溶着速度ないしメッキ速度を有
している。電子デバイスにおける不導体性のプラスチッ
ク材料から形成されているハウジングの大部分にとって
は、不導体性ハウジングの上に電磁波シールド被覆ない
し被膜を形成するのに電気メッキ技術を適用することは
できない。

【００２７】本発明に係る方法においては、電磁波シー
ルド機能および好ましくは付加的な防護機能を備えるた
めに、薄い金属層の上に一つ以上の厚い金属層を電気メ
ッキできるようにすべく、まず、不導体性のハウジング
や基板などの不導体性支持体の上に、ＰＶＤにより、薄
い金属層が堆積される。

【００２８】薄い金属層は、原理的に、電気メッキにお
けるカソードとして作用するのに十分厚い厚さを有する
ことができる。好ましくは、薄い金属層は、ＰＶＤの過
程をできるだけ短くできると共に堆積チャンバの温度を
できるだけ下げることのできる程度の薄さの肉厚を有し
ていなければならない。その結果、ＰＶＤの間に、プラ
スチック製ハウジングが実質的に変形しないようにする
ことができる。薄い金属層の適切な厚さは、０．１マイ
クロメートルから１．０マイクロメートルまで及ぶ。本
発明は、プラスチック製ハウジングの上に薄い金属層を
選択的に堆積させるために、ＰＶＤの異方的特性をさら
に利用することができる。ここで、プラスチック製ハウ
ジングの表面上のうち金属層の堆積を所望しない部分を
覆うために、マスクが使用される。スパッタリングや蒸
着を含む（但し、これらに限定されない）種々のＰＶＤ
技術が知られているが、スパッタリングが好適である。
本発明において、スパッタリングチャンバでスパッタリ
ングを実行する適切な条件は下記のとおりである。

【００２９】チャンバ圧力１０^-2〜１０^-5トール（ｔｏｒｒ）チャンバ温度３０〜２００℃ 電圧３００〜７００Ｖ基板の滞留時間１〜１０分である。

【００３０】それから、従来の一般的な電気メッキ装置
において、一つ以上の金属層が、薄い金属層の上にだけ
電気メッキされ得る。ここで、電気メッキ装置では、薄
い金属層は、カソードとして作用し、一つ以上の電気メ
ッキ槽に次々と浸漬される。優れた導電性を有する銅層
あるいは金属層を形成し、それから耐食性を有するニッ
ケル層あるいは金属層を形成するために、好ましくは、
２つの電気メッキのステップが次々と実行される。電気
メッキ銅用の適切な電気メッキ槽は、ＣｕＳＯ ₄の水溶
液とし得る。電気メッキニッケル用の適切な電気メッキ
槽は、例えば、ＮｉＳＯ₄、ＮｉＣｌ₂およびＨ₃ＢＯ₃を
含む水溶液である。

【００３１】

【実施例】好適な実施例のうちの１つについて、１０^-2
トール、５０℃および４分周期の４５０Ｖアルゴンプラ
ズマの下でのスパッタリングによって、約０．２マイク
ロメートルの銅層を、ＡＢＳおよびＰＣからなるポリマ
基板の上に堆積した。ＡＢＳは、アクリロニトリル−ブ
タジエン−スチレン共重合体の略語であり、ＰＣはポリ
カーボネートの略語である。０．２マイクロメートルの
銅層の上に、約５．０マイクロメートルの銅層を電気メ
ッキし、それから、この上に、約１．０マイクロメート
ルのニッケル層を電気メッキした。このようにして形成
されるＥＭＩシールド被膜は、ＡＢＳ／ＰＣ基板に対す
る良好な密着性を示すと共にクラックが生じない。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係る方法によ
れば、従来一般的な電気メッキ技術を使用することによ
り、不導体性の支持体上に電磁波シールド被膜を形成す
ることが可能となる。さらに、電磁波シールド被膜を、
不導体性支持体上の所望する部位にのみ、選択的に形成
することが可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ２５Ｄ 5/56 Ｃ２５Ｄ 5/56 7/00 7/00 ＺＨ０５Ｋ 9/00 Ｈ０５Ｋ 9/00 Ｗ (72)発明者黄光昭台湾台北縣鶯歌鎭大湖路700巷10弄８號柏騰科技股▲ふん▼有限公司内Ｆターム(参考） 4K024 AA01 AA03 AA05 AA06 AA09 AA10 AA11 AA12 AB03 AB15 BA12 BB27 GA16 4K029 AA11 BA08 BD00 CA05 HA03 4K044 AA16 BA01 BA02 BA06 BA08 BA10 BB04 CA13 CA18 5E321 BB23 BB53 GG05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不導体性の支持体上に電磁波シールド被
膜を形成する方法であって、ａ）物理蒸着により、不導体性支持体の上に第１金属層
を形成するステップと、ｂ）前記第１金属層をカソードとして使用することによ
り、前記第１金属層の上に第２金属層を電気メッキする
ステップと、を有する電磁波シールド被膜の形成方法。
【請求項２】ｃ）前記第２金属層をカソードとして使
用することにより、前記ステップｂ）において形成され
た前記第２金属層の上に、第３金属層を電気メッキする
ステップをさらに有してなる請求項１に記載の電磁波シ
ールド被膜の形成方法。
【請求項３】ステップａ）の前記物理蒸着においては
マスクが使用され、前記不導体性支持体のうち当該マス
クにより覆われていない部分の上に、前記第１金属層が
形成されるようにしてなる請求項１または２に記載の電
磁波シールド被膜の形成方法。
【請求項４】前記第１金属層および前記第２金属層は
銅からなる請求項１〜３のいずれかに記載の電磁波シー
ルド被膜の形成方法。
【請求項５】前記第３金属層はニッケルからなる請求
項２〜４のいずれかに記載の電磁波シールド被膜の形成
方法。
【請求項６】前記物理蒸着はスパッタリングである請
求項１に記載の電磁波シールド被膜の形成方法。
【請求項７】前記第１金属層および前記第２金属層
は、銅、銀、ニッケル、亜鉛、金、プラチナ、クロム、
アルミニウム、カドミウム、タングステンおよびそれの
合金を含む群から独立して選択されてなる請求項１〜３
のいずれかに記載の電磁波シールド被膜の形成方法。
【請求項８】前記第３金属層は、銅、銀、ニッケル、
亜鉛、金、プラチナ、クロム、アルミニウム、カドミウ
ム、タングステンおよびそれの合金を含む群から選択さ
れてなる請求項２または７に記載の電磁波シールド被膜
の形成方法。
【請求項９】前記不導体性支持体は、プラスチック製の
支持体である請求項１〜３のいずれかに記載の電磁波シ
ールド被膜の形成方法。