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表面処理

樹脂素材に対してエッチングなしでめっき可能!高密着かつ電磁波シールド性を付与するめっき技術の開発

宮城県

株式会社ケディカ

2021年2月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 難めっき樹脂素材へのエッチングレスめっき技術及びその量産技術の開発
基盤技術分野 表面処理
対象となる産業分野 医療・健康・介護、半導体、エレクトロニクス
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(精度向上)
キーワード 難素材、コロイド粒子
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成22年度~平成23年度

プロジェクトの詳細

事業概要

電子部品の随所に使用されている難めっき樹脂素材であるポリイミドやエポキシ樹脂に対し、エッチング等の表面処理を行わずに高密着性を実現する無電解めっき技術とその量産化技術の開発を行う。本技術が確立されることにより、ダイレクト処理による小型電子部品への電磁波シールド性の付与、フレキシブルプリント配線基板の高集積化、CSP(チップサイズパッケージ)のダウンサイジングが可能となる

開発した技術のポイント

ポリイミドなどの樹脂素材に対し、エッチングなしで高密着性を実現し、電磁波シールド性を付与
・めっき密着強度→300~600kg/cm2
・めっき膜厚→最小0.1~2.0µm
・電磁波シールド特性→銅膜厚1.0µm、周波数100~500MHzで-20dB以下
(新技術)
エッチングレスプロセスによるめっき技術
特徴
・樹脂表面を粗化せず、熱処理のみで高い密着性が得られるため、めっき膜が滑らか
・ワイヤーボンディング性が向上し実装性が良好
・光反射性が高く、高品質デバイスの作製が可能
・熱処理のみの処理であるため、部品へのダメージが無い

具体的な成果

・コロイド触媒によるめっき法を開発し、450kg/cm2以上の膜厚強度を獲得
‐高分子安定化パラジウムコロイドを用い、ポリイミドフィルム(カプトン)やポリエチレンテレフタレート(PET)へのエッチングレス無電解めっきを実施
‐めっきの薄膜密着強度を測定した結果、カプトンは平均521kg/cm2を達成
‐さらにPETはコロイド吸着後に処理プロセスを一段加えることにより、約450kg/cm2の密着強度となり、目標を達成
・めっきの密着性や構造変化を高レベルで解析・確認
‐めっき初期過程でのカチオン系界面活性剤作用、コロイドの吸着状態を液中で解析する装置を立ち上げ、めっき初期過程での表面状態を分子レベルで解析する事に成功
‐高分子安定化パラジウムコロイドにおける化学構造の解析を行い、高分子の構造変化を確認
・目的のシールド特性を十分クリアする電磁波シールド
‐めっき被膜の蛍光X線による膜厚測定・X線解析装置及び電磁波特性評価を実施
‐ABS樹脂板上のCuめっきについて、膜厚0.5µm以上、周波数100~500MHzで、シールド特性-20dBとなり、良好なシールド特性を確認
‐ABS樹脂板上のNiめっきについては、膜厚1µmで最低限のシールド特性を確認
‐ABS樹脂板上のNi+Auめっきについては、膜厚0.1µm程度でも良好なシールド特性が現れる事を実証

金属ナノコロイドを用いた樹脂素材、ガラス基板へのダイレクトめっきプロセス
知財出願や広報活動等の状況

出展:セミコンジャパン2010(H22.12)、MEMSビジネスフェア(H24.11)、ASTEC2013(H25.1)

研究開発成果の利用シーン

難めっき素材へのめっき処理が可能となる事で、新たな機能を付与する事が可能となる。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

2019年度秋田大学よりフェライト粉体への技術応用依頼を受けるも現在研究中断中。

提携可能な製品・サービス内容

製品製造

製品・サービスのPRポイント

・新方式・新製法の実現→薄いめっき膜厚でも高い密着強度があり、かつ優れた電磁波シールド特性をもつめっき方法を実現
・小型化・軽量化→樹脂成型電子部品への電磁波シールドめっきをダイレクトに施すことにより、表面実装の低背化が可能に

今後の実用化・事業化の見通し

川下企業での性能評価・耐久試験および量産化に向けた工程改善を実施中
・川下企業へ試作品を提供し、性能評価・耐久試験を実施中
・並行して、さらに量産化に向けためっき用治具と工程の改善を実施
・新規開発アイテムの開拓として、各種展示会出展を行い、来場者へのアプローチで新規アイテム・川下企業での開発アイテムへの参入を狙う

実用化・事業化にあたっての課題

使用目的に応じた安定的な密着性の確保が課題

事業化に向けた提携や連携の希望

実用化研究を推進する為の産学パートナー。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社ケディカ
事業管理機関 株式会社インテリジェント・コスモス研究機構
研究等実施機関 国立研究開発法人産業技術総合研究所
宮城県産業技術総合センター
アドバイザー 株式会社 日本海メディカル 早坂 浩様、旧 京セラキンセキ株式会社 小林 和宏様、旧 富士通インテグレーテッドマイクロテクノロジー株式会社 玉川 道昭様

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社ケディカ(法人番号:7 3700 0100 0625)
事業内容 カチオン電着塗装・アルマイト・無電解処理・化成処理・各種研磨等によるの表面処理、金・銀・銅・3価亜鉛・各種黒色・複合めっき処理及びセラミックス・ガラス・樹脂・磁性材料等の難素材へのめっき処理
社員数 146 名
生産拠点 宮城県仙台市泉区岩手県北上市村崎野
本社所在地 〒981-3206 宮城県仙台市泉区明通3-20
ホームページ http://www.kedc.co.jp
連絡先窓口 技術開発室 マネージャー 成澤 博文
メールアドレス h-narisawa@kedc.co.jp
電話番号 022-777-1351