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特開2023-43140ハウジング及びエンクロージャのためのニッケル－ホウ素コーティング
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023043140
(43)【公開日】2023-03-28
(54)【発明の名称】ハウジング及びエンクロージャのためのニッケル－ホウ素コーティング
(51)【国際特許分類】
C23C 18/34 20060101AFI20230320BHJP
H05K 5/02 20060101ALI20230320BHJP
G11B 33/02 20060101ALI20230320BHJP
G11B 33/12 20060101ALI20230320BHJP
【ＦＩ】
C23C18/34
H05K5/02 J
G11B33/02 301A
G11B33/12 313C
【審査請求】有
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022081965
(22)【出願日】2022-05-19
(31)【優先権主張番号】17/476,227
(32)【優先日】2021-09-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】504056130
【氏名又は名称】ウェスタン デジタル テクノロジーズ インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100207837
【弁理士】
【氏名又は名称】小松原 寿美
(72)【発明者】
【氏名】ムラリダラン・スンダララジャン
(72)【発明者】
【氏名】ムタラス・デヴァラジャン
【テーマコード（参考）】
4E360
4K022
【Ｆターム（参考）】
4E360AB12
4E360ED02
4E360GB43
4E360GC02
4K022AA02
4K022AA51
4K022BA04
4K022BA14
4K022BA32
4K022CA11
4K022CA16
4K022CA17
4K022DA01
4K022DB01
4K022DB03
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電子デバイス及びメモリデバイスのためのハウジング及びエンクロージャに関し、より具体的には、ニッケル－ホウ素コーティングを有するそのようなハウジング及びエンクロージャ、並びにそのようなニッケル－ホウ素コーティングを形成するためのプロセスを提供する。
【解決手段】一実施形態では、金属含有基材と、ニッケル及びホウ素を含む層と、を含む、電子デバイスの少なくとも一部分を収容するための物品であって、層が、金属含有基材の少なくとも一部上に配置されており、層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、層中のニッケルの量が約９５重量％以上であり、層中のホウ素の量が約５重量％以下である、物品が提供される。物品は、約２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率、約０．５ＧＰａ以上のスクラッチ硬度、約０．４以下の摩擦係数、又はこれらの組み合わせを有する。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】一実施形態では、金属含有基材と、ニッケル及びホウ素を含む層と、を含む、電子デバイスの少なくとも一部分を収容するための物品であって、層が、金属含有基材の少なくとも一部上に配置されており、層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、層中のニッケルの量が約９５重量％以上であり、層中のホウ素の量が約５重量％以下である、物品が提供される。物品は、約２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率、約０．５ＧＰａ以上のスクラッチ硬度、約０．４以下の摩擦係数、又はこれらの組み合わせを有する。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子デバイスの少なくとも一部分を収容するための物品であって、
金属含有基材と、
ニッケル及びホウ素を含む層であって、前記層が、前記金属含有基材の少なくとも一部上に配置されている、層と、を含み、
前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、前記層中のニッケルの量が、約９５重量％以上であり、前記層中のニッケル及びホウ素の総量が、１００重量％を超えず、
前記層中のホウ素の量が、前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、約５重量％以下であり、
前記物品が、
約２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
約０．５ＧＰａ以上のスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
約０．４以下の摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｇ１３３）、又は
これらの組み合わせを有する、物品。
金属含有基材と、
ニッケル及びホウ素を含む層であって、前記層が、前記金属含有基材の少なくとも一部上に配置されている、層と、を含み、
前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、前記層中のニッケルの量が、約９５重量％以上であり、前記層中のニッケル及びホウ素の総量が、１００重量％を超えず、
前記層中のホウ素の量が、前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、約５重量％以下であり、
前記物品が、
約２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
約０．５ＧＰａ以上のスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
約０．４以下の摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｇ１３３）、又は
これらの組み合わせを有する、物品。
【請求項2】
前記物品が、
約１８０μｍ以下のスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
約１００°以上の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、
約０．１μｍ以上の表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、又は
これらの組み合わせを有する、請求項１に記載の物品。
約１８０μｍ以下のスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
約１００°以上の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、
約０．１μｍ以上の表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、又は
これらの組み合わせを有する、請求項１に記載の物品。
【請求項3】
前記金属含有基材の少なくとも一部と、ニッケル及びホウ素を含む前記層との間に配置された亜鉛含有層を更に含む、請求項１に記載の物品。
【請求項4】
前記物品が、
約３０Ｗ／ｍＫ～約５０Ｗ／ｍＫの熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
約１ＧＰａ～約３ＧＰａのスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
約０．３以下の摩擦係数、又は
これらの組み合わせを有する、請求項１に記載の物品。
約３０Ｗ／ｍＫ～約５０Ｗ／ｍＫの熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
約１ＧＰａ～約３ＧＰａのスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
約０．３以下の摩擦係数、又は
これらの組み合わせを有する、請求項１に記載の物品。
【請求項5】
前記物品が、
約１００μｍ以下のスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
約１１０°以上の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、
約０．２μｍ以上の表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、又は
これらの組み合わせを有する、請求項４に記載の物品。
約１００μｍ以下のスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
約１１０°以上の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、
約０．２μｍ以上の表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、又は
これらの組み合わせを有する、請求項４に記載の物品。
【請求項6】
前記電子デバイスが、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブ、ラップトップハウジング、キーボード、マウス、ＵＳＢパッケージング、ＳＳＤパッケージング、ＨＤＤパッケージング、センサカバー、カメラカバー、ｗｉ－ｆｉルータ、自動車音楽システム、ＣＰＵカバー、ヒートパイプ、マイクロチャネル、ピンフィン、又はこれらの構成要素を含む、請求項１に記載の物品。
【請求項7】
前記金属含有基材が、アルミニウム、ステンレス鋼、鉄、亜鉛、クロム、マグネシウム、真鍮、コバルト、これらの銅合金、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の物品。
【請求項8】
前記層中のニッケルの量が、約９５重量％～約９７重量％であり、前記層中のホウ素の量が、約３重量％～約５重量％である、請求項１に記載の物品。
【請求項9】
物品であって、
電子デバイスと、
前記電子デバイスの少なくとも一部分上に配置されたコーティングされた基材と、を含み、前記コーティングされた基材が、
金属含有基材と、
前記金属含有基材の少なくとも一部の上に配置されたコーティング層と、を含み、前記コーティング層が、約１５μｍ以下の厚さを有し、前記コーティング層が、
前記コーティング層のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、約９５重量％以上のニッケルの量と、
前記コーティング層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて約５重量％以下のホウ素の量と、を含み、前記コーティング層中のニッケル及びホウ素の前記総量が、１００重量％を超えず、
前記コーティングされた基材が、
約２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
約０．５ＧＰａ以上のスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
約０．４以下の摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｇ１３３）、又は
これらの組み合わせを有する、物品。
電子デバイスと、
前記電子デバイスの少なくとも一部分上に配置されたコーティングされた基材と、を含み、前記コーティングされた基材が、
金属含有基材と、
前記金属含有基材の少なくとも一部の上に配置されたコーティング層と、を含み、前記コーティング層が、約１５μｍ以下の厚さを有し、前記コーティング層が、
前記コーティング層のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、約９５重量％以上のニッケルの量と、
前記コーティング層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて約５重量％以下のホウ素の量と、を含み、前記コーティング層中のニッケル及びホウ素の前記総量が、１００重量％を超えず、
前記コーティングされた基材が、
約２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
約０．５ＧＰａ以上のスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
約０．４以下の摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｇ１３３）、又は
これらの組み合わせを有する、物品。
【請求項10】
前記コーティングされた基材の前記熱伝導率が、約３０Ｗ／ｍＫ～約５０Ｗ／ｍＫであり、
前記コーティングされた基材の前記スクラッチ硬度が、約１ＧＰａ～約３ＧＰａであり、
前記コーティングされた基材の前記摩擦係数が、約０．３以下であり、又は
これらの組み合わせである、請求項９に記載の物品。
前記コーティングされた基材の前記スクラッチ硬度が、約１ＧＰａ～約３ＧＰａであり、
前記コーティングされた基材の前記摩擦係数が、約０．３以下であり、又は
これらの組み合わせである、請求項９に記載の物品。
【請求項11】
前記コーティングされた基材が、
約１００μｍ以下のスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
約１１０°以上の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、
約０．２μｍ以上の表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、又は
これらの組み合わせを有する、請求項９に記載の物品。
約１００μｍ以下のスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
約１１０°以上の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、
約０．２μｍ以上の表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、又は
これらの組み合わせを有する、請求項９に記載の物品。
【請求項12】
前記コーティングされた基材が、以下の特性：
約３０Ｗ／ｍＫ～約４０Ｗ／ｍＫの熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
約６５μｍ若しくは約７５μｍまでのスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
約１．５ＧＰａ～約２．５ＧＰａのスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
約０．１以下の摩擦係数、
約１１０°～約１３５°の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、又は
約０．２μｍ～約０．４μｍ表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、のうちの少なくとも３つを有する、請求項９に記載の物品。
約３０Ｗ／ｍＫ～約４０Ｗ／ｍＫの熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
約６５μｍ若しくは約７５μｍまでのスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
約１．５ＧＰａ～約２．５ＧＰａのスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
約０．１以下の摩擦係数、
約１１０°～約１３５°の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、又は
約０．２μｍ～約０．４μｍ表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、のうちの少なくとも３つを有する、請求項９に記載の物品。
【請求項13】
前記電子デバイスが、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブ、ラップトップハウジング、キーボード、マウス、ＵＳＢパッケージング、ＳＳＤパッケージング、ＨＤＤパッケージング、センサカバー、カメラカバー、ｗｉ－ｆｉルータ、自動車音楽システム、ＣＰＵカバー、ヒートパイプ、マイクロチャネル、ピンフィン、又はこれらの構成要素を含む、請求項９に記載の物品。
【請求項14】
電子デバイス用のハウジング又はエンクロージャを作製するプロセスであって、
堆積浴中での無電解堆積によって、基材上にニッケル及びホウ素を含む層を形成することを含み、
前記堆積浴が、ニッケル源、ホウ素源、及び錯化剤から形成され、
前記層中のニッケルの量が、前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、約９５重量％以上であり、
前記層中のホウ素の量が、前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、約５重量％以下である、プロセス。
堆積浴中での無電解堆積によって、基材上にニッケル及びホウ素を含む層を形成することを含み、
前記堆積浴が、ニッケル源、ホウ素源、及び錯化剤から形成され、
前記層中のニッケルの量が、前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、約９５重量％以上であり、
前記層中のホウ素の量が、前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、約５重量％以下である、プロセス。
【請求項15】
前記ニッケル源が、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、酢酸ニッケル、又はこれらの組み合わせを含み、
前記ホウ素源が、ジメチルアミンボラン、ジエチルアミンボラン、トリメチルアミンボラン、トリエチルアミンボラン、又はこれらの組み合わせを含む、
請求項１４に記載のプロセス。
前記ホウ素源が、ジメチルアミンボラン、ジエチルアミンボラン、トリメチルアミンボラン、トリエチルアミンボラン、又はこれらの組み合わせを含む、
請求項１４に記載のプロセス。
【請求項16】
前記無電解堆積が、約１００℃以下の温度で実行され、
前記堆積浴のｐＨが、約４～約６である、
請求項１４に記載のプロセス。
前記堆積浴のｐＨが、約４～約６である、
請求項１４に記載のプロセス。
【請求項17】
ニッケル及びホウ素を含む前記層を形成する前に、前記基材をジンケート処理すること、
を更に含む、請求項１４に記載のプロセス。
を更に含む、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項18】
前記基材をアルカリ浴で洗浄することと、
前記洗浄された基材を、１つ以上の無機酸を含む研磨浴で研磨することと、を更に含み、洗浄及び研磨が、ニッケル及びホウ素を含む前記層を形成する前に行われる、
請求項１４に記載のプロセス。
前記洗浄された基材を、１つ以上の無機酸を含む研磨浴で研磨することと、を更に含み、洗浄及び研磨が、ニッケル及びホウ素を含む前記層を形成する前に行われる、
請求項１４に記載のプロセス。
【請求項19】
前記堆積浴を形成するために使用される前記ニッケル源と前記ホウ素源との重量比が、約１：１１．７～約１：１３．３であり、
前記堆積浴を形成するために使用される前記ニッケル源と前記錯化剤との重量比が、約９：１２．５～約１３．３：２０である、
請求項１４に記載のプロセス。
前記堆積浴を形成するために使用される前記ニッケル源と前記錯化剤との重量比が、約９：１２．５～約１３．３：２０である、
請求項１４に記載のプロセス。
【請求項20】
ニッケル及びホウ素を含む前記層が、約１５μｍ以下である、請求項１４に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の実施形態は、概して、電子デバイス及びメモリデバイスのためのハウジング及びエンクロージャに関し、より具体的には、ニッケル－ホウ素コーティングを有するそのようなハウジング及びエンクロージャ並びにそのようなニッケル－ホウ素コーティングを形成するためのプロセスに関する。
【背景技術】
【0002】
エポキシ、塗料、及びアクリルなどのポリマー及び樹脂は、ソリッドステートドライブ（solid state drive、ＳＳＤ）製品、ハードディスクドライブ（hard disk drive、ＨＤＤ）製品、ヒートシンク製品、及びＵＳＢコネクタなどの小売包装（retail packaging、ＲＰＧ）製品の金属ハウジング及びエンクロージャをコーティングするために一般的に使用されている。しかしながら、そのようなポリマーベースの材料の柔らかい性質、粘弾性の挙動、及び低い熱伝導率は、その実用値に影響を及ぼす。例えば、ドライブが従来のポリマーコーティングされたエンクロージャを有する場合、熱界面材料とエンクロージャコーティングとの間の典型的な接触は、ドライブの熱を効果的に消散させることができない。従来のコーティングの柔らかい性質はまた、コーティング及びエンクロージャがスクラッチング及び摩耗を受けやすくする。加えて、エンクロージャ表面上におけるオイルブリードの存在によるＳＳＤ、ＨＤＤ、及びＲＰＧパッケージング及びエンクロージャの廃棄は、エンクロージャの低い耐スクラッチ性及び耐摩耗性とともに、場合によっては１０％を上回る可能性がある。
【0003】
現在、ＳＳＤ、ＨＤＤ、ＲＰＧ、他のメモリデバイス、及び電子デバイスは言うまでもなく、電子産業に関連しない製品のこのような問題を解決するためのアプローチは非常に限定されている。例えば、スクラッチングを軽減する又は耐食性を改善するために、ニッケル－ホウ素（nickel-boron、ＮｉＢ）コーティングは、鋸、ピストンリング、及びベアリング、又は切断作用及び摩擦力に曝される他の構造に利用されているが、製品が廃棄されるかどうかを判定する際に表面特性が重要である可能性があるエンクロージャ及びパッケージング用途のための耐スクラッチコーティングとしては使用されていない。更に、そのようなＮｉＢコーティングは、典型的には、安定剤若しくはタリウム又は金のような金属などの追加の材料を含有し、そのようなコーティングを使用不可、原子非効率、及び／又は非晶質にする。更に、従来のＮｉＢコーティング技術は、典型的には、水素化ホウ素還元剤を用いたアルカリ性堆積浴の使用を伴い、耐食性及び硬度を達成するために熱処理プロセスを必要とする。そのようなアルカリ性浴及び水素化ホウ素試薬は、電子デバイス及びメモリデバイスの典型的なハウジング及びエンクロージャ基材と適合しない一方、熱処理プロセスは、スループットを減少させ、製造コストを上昇させる余分な動作である。
【0004】
例えば、当該技術分野における１つ以上の欠陥を克服する電子デバイス及びメモリデバイスのハウジング及びエンクロージャのための新しく改善されたニッケルホウ素コーティングが必要とされている。
【発明の概要】
【0005】
本開示の実施形態は、概して、電子デバイス及びメモリデバイスのためのハウジング及びエンクロージャに関し、より具体的には、ニッケル－ホウ素コーティングを有するそのようなハウジング及びエンクロージャ並びにそのようなニッケル－ホウ素コーティングを形成するためのプロセスに関する。
【0006】
一実施形態では、電子デバイスの少なくとも一部分を収容するための物品が提供される。物品は、金属含有基材と、ニッケル及びホウ素を含む層と、を含み、層は、金属含有基材の少なくとも一部上に配置され、層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、層中のニッケルの量が約９５重量％以上であり、層中のニッケル及びホウ素の総量が１００重量％を超えず、層中のホウ素の量は、層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、約５重量％以下である。物品は、約２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、約０．５ＧＰａ以上のスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、約０．４以下の摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｇ１３３）、又はこれらの組み合わせを有する。
【0007】
別の実施形態では、物品が提供される。物品は、電子デバイスと、電子デバイスの少なくとも一部分上に配置された、金属含有基材を含むコーティングされた基材と、金属含有基材の少なくとも一部分上に配置された、約１５μｍ以下の厚さを有するコーティング層と、を含み、コーティング層は、コーティング層のニッケル及びホウ素の総量に基づいて約９５重量％以上のニッケルの量と、コーティング層におけるニッケル及びホウ素の総量に基づいて約５重量％以下のホウ素の量とを含み、コーティング層におけるニッケル及びホウ素の総量は、１００重量％を超えない。コーティングされた基材は、約２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、約０．５ＧＰａ以上のスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、約０．４以下の摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｇ１３３）、又はこれらの組み合わせを有する。
【0008】
別の実施形態では、電子デバイス用のハウジング又はエンクロージャを作製するプロセスが提供される。このプロセスは、堆積浴中で無電解堆積によって、基材上にニッケル及びホウ素を含む層を形成することを含み、堆積浴は、ニッケル源、ホウ素源、及び錯化剤から形成されており、層中のニッケルの量は、層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて約９５重量％以上であり、層中のホウ素の量は、層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて約５重量％以下である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、簡潔に上で要約した本開示のより具体的な説明は、実施形態を参照することによってなされ得、それらのいくつかが添付の図面に例解されている。しかしながら、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態のみを例解し、したがって、その範囲を限定するものと見なされるべきではなく、本開示が他の同等に有効な実施形態を認め得ることに留意すべきである。
【0010】
【図1A】本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的な物品の断面図である。
【0011】
【図1B】本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的な物品の断面図である。
【0012】
【図2】本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的な物品の分解図である。
【0013】
【図3】本開示の少なくとも１つの実施形態による、本明細書に記載の物品を組み込んだ例示的なハードディスクドライブカバー及びディスクドライブアセンブリの上面斜視分解図である。
【0014】
【図4】本開示の少なくとも１つの実施形態による、本明細書に記載の物品を組み込んだ例示的なＵＳＢフラッシュドライブの上面図の斜視図である。
【0015】
【図5】本開示の少なくとも１つの実施形態による物品を形成するための例示的なプロセスの選択された動作を例解する。
【0016】
【図6】本開示の少なくとも１つの実施形態による、例示的な無電解ＮｉＢ（electroless NiB、ＥＮＢ）コーティングされたエンクロージャの例示的な走査型電子顕微鏡（scanning electron microscope、ＳＥＭ）画像である（スケール：１μｍ）。
【0017】
【図7A】本開示の少なくとも１つの実施形態による、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャ及び比較用エンクロージャの２５℃での例示的な温度プロファイルである。
【0018】
【図7B】本開示の少なくとも１つの実施形態による、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャ及び比較用エンクロージャの４０℃での例示的な温度プロファイルである。
【0019】
【図8】本開示の少なくとも１つの実施形態による、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャ及び比較用エンクロージャの耐摩耗性の例示的なデータを示す。
【0020】
【図9A】比較用のコーティングされたエンクロージャのオイル汚染を示す例示的な画像である。
【0021】
【図9B】本開示の少なくとも１つの実施形態による、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャのオイル汚染を示さない例示的な画像である。
【0022】
理解を容易にするために、図面に共通する同一の要素を示すために、可能な限り、同一の参照番号を使用している。一実施形態で開示される要素は、特に断ることなく、他の実施形態に有益に利用され得ることが企図される。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本開示の実施形態は、概して、電子デバイス及びメモリデバイスのためのハウジング及びエンクロージャに関し、より具体的には、ニッケル－ホウ素コーティングを有するそのようなハウジング及びエンクロージャ並びにそのようなニッケル－ホウ素コーティングを形成するためのプロセスに関する。本発明者らは、従来のエンクロージャと比較して、例えば、改善された熱特性、改善された熱散逸のための増大した接触面積、耐スクラッチ性、及び耐摩耗性、並びにグリース及びオイルの存在における改善された耐久性を有するニッケル－ホウ素（ＮｉＢ）コーティングされたエンクロージャ／ハウジングを発見した。いくつかの例では、基材エンクロージャ又はハウジングの表面の少なくとも一部分上にＮｉＢコーティングを含む、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ヒートシンク製品、及び小売パッケージング（ＲＰＧ）製品などのためのエンクロージャ及びハウジングなどの物品が提供される。ＮｉＢコーティングは、約９５％以上のＮｉ及び５％以下のＢを有するＮｉＢ合金又は材料であることができる。いくつかの実施形態では、ＮｉＢ合金又は材料は、好適な還元剤の存在下での酸性浴の使用を含む無電解堆積技術を介して基材表面上に堆積させることができる。
【0024】
使用中、本明細書に記載のＮｉＢコーティングは、例えば、半導体接合部から熱を放散させ、それによってデバイス寿命及び効率を向上させることができる。本明細書に記載の新しい改善されたコーティングされたエンクロージャ、ハウジング、及びパッケージングの他の特性、例えば、耐スクラッチ性、摩擦、及び撥水性は、メモリデバイス及び電子デバイスの従来のコーティングされたエンクロージャ、ハウジング、及びパッケージングに対して改善される。更に、本明細書に記載の無電解堆積は、従来のコーティングと比較して、ＮｉＢコーティングされた物品及びＮｉＢコーティングされた基材の熱的特性、表面特性、及び摩擦機械的特性を改善する。
【0025】
ニッケル－ホウ素材料を堆積させるための従来技術は、電子デバイス及びメモリデバイスのエンクロージャ又はハウジングには好適ではない。例えば、従来の技術は、典型的には、水素化ホウ素還元剤を用いたアルカリ浴の使用を伴う。そのようなアルカリ条件下（１０～１４のｐＨ）では、アルミニウム含有基材などの金属基材は不安定であり、溶解し始める。更に、従来のＮｉＢ含有コーティングは、タリウム又は金などの、コーティングを安定化させるための他の材料を有し、形成されたＮｉＢコーティングは、非晶質である。対照的に、本明細書に記載のプロセスによって形成されたＮｉＢコーティングは、結晶性ニッケルピークを示すことができる。
【0026】
更に、従来のＮｉＢ堆積技術はまた、所望の硬度特性、耐食性、及び他の特性を達成するために熱処理プロセスに焦点を当てている。対照的に、本明細書に記載の実施形態は、そのような熱処理プロセスを含まない。
【0027】
本開示の実施形態は、概して、電子デバイス及びメモリデバイスのためのハウジング及びエンクロージャに関する。本明細書に記載のそのような物品は、最新のエンクロージャ及びハウジングに対して改善された熱的、機械的、及び表面特性を示す。
【0028】
図１Ａは、少なくとも１つの実施形態による例示的な物品１００の断面図である。物品１００は、例えば、メモリデバイス、電子デバイス、メモリデバイスとともに利用される構成要素、電子デバイスとともに利用される構成要素、及び／又は様々な他のデバイス／製品の少なくとも一部分を、例えば、包囲する、カバーする、囲繞する、及び／又は収容するために利用される構造であることができる。物品１００は、例えば、デバイス若しくは製品の少なくとも一部分を包囲する、カバーする、囲繞する、及び／又は収容するためのエンクロージャ、ケース、ハウジング、パネル、ベース、カバー、又は任意の他の好適な構造であることができる。一般に、物品１００は、少なくとも２つの構成要素を含む。
【0029】
物品１００は、アルミニウム（Ａｌ）、ステンレス鋼、鉄、亜鉛、クロム、マグネシウム、真鍮、コバルト、銅、これらの合金、又はこれらの組み合わせなどの金属又は金属合金で作製され得るか、又はこれらを含み得る、第１の構成要素１０１（又は基材）を含む。第１の構成要素１０１は、第１の表面１０５及び第２の表面１１０を有する。第２の表面１１０は、メモリデバイス、電子デバイス、ヒートシンクデバイス、若しくはメモリデバイス、電子デバイス、ヒートシンクデバイス、又は他のデバイス／製品とともに利用される構成要素上の表面であることができる。第１の構成要素１０１は、例えば、メモリデバイス、電子デバイス、ヒートシンクデバイス、メモリデバイスとともに利用される構成要素、電子デバイスとともに利用される構成要素、ヒートシンクデバイスとともに利用される構成要素、及び／又は様々な他のデバイス／製品の少なくとも一部分を包囲する、カバーする、囲繞する、及び／又は収容するために、任意の好適な形状又はサイズであることができる。第１の構成要素１０１の厚さは、約１００マイクロメートル（μｍ）～約２５，０００μｍ、例えば約２５０μｍ～約５０００μｍ、例えば約１０００μｍ～約２５００μｍ、例えば約２５００μｍ～約１０，０００μｍ、例えば約５０００μｍ～約２０，０００μｍなど、であることができる。第１の構成要素１０１のより大きい又はより小さい厚さが考えられる。
【0030】
物品１００はまた、第１の構成要素１０１の第１の表面１０５の少なくとも一部分上に配置された第２の構成要素１１５（又はコーティング層）を含む。図１Ａに示すように、単一の第２の構成要素１１５のみが基材の表面上に配置されている。また、複数の第２の構成要素が、第１の構成要素の表面上に配置されることも考えられる。ここで、例えば、図１Ｂの物品１５０に示されるように、第２の構成要素１１５ａは、第１の構成要素１０１の第１の表面１０５の少なくとも一部分上に配置され、第２の構成要素１１５ｂは、第１の構成要素１０１の第２の表面１１０の少なくとも一部に配置されている。本明細書における第２の構成要素１１５への言及は、文脈が他に示さない限り、個々に第２の構成要素１１５ａ、１１５ｂへの言及を含むものとする。
【0031】
第２の構成要素１１５は、例えば、従来の材料コーティングと比較して熱散逸を改善し、耐スクラッチ性及び耐摩耗性を改善するための構成要素との接触領域の増加に利用されるコーティングである。第２の構成要素１１５は、ニッケル（Ｎｉ）及びホウ素（Ｂ）を含む組成物、例えば、ＮｉＢ合金、Ｎｉ及びＢを含有する材料、Ｎｉ及びＢを含む反応生成物、又はこれらの組み合わせであることができる。いくつかの実施形態では、以下に記載されるように、第２の構成要素１１５（例えば、ＮｉＢ合金又はＮｉ及びＢを含有する材料）は、好適な還元剤の存在下での酸性浴の使用を含む無電解堆積技術を介して、第１の構成要素１０１の１つ以上の表面上に堆積させることができる。第１の構成要素１０１及び第２の構成要素１１５の各々は、個々に、１つの層又は複数の層の形態であることができる。いくつかの実施形態では、物品１００及び１５０は、基材（例えば、第１の構成要素１０１）と、ニッケル及びホウ素を含む１つ以上の層（例えば、第２の構成要素１１５）とを含む、コーティングされた基材である。例えば、いくつかの実施形態では、コーティングされた基材は、（第１の構成要素１０１に対応する）電子デバイスを収容するための金属エンクロージャを含み、金属エンクロージャの少なくとも一部の上に配置されているコーティング層（第２の構成要素１１５に対応する）も含む。
【0032】
第２の構成要素１１５中のＮｉの重量パーセントは、第２の構成要素１１５におけるＮｉ及びＢの総量（１００重量％を超えない）に基づいて、約９０重量％以上、例えば約９１重量％～約９９重量％、例えば約９２重量％～約９８重量％、例えば約９３重量％～約９７重量％、例えば約９４重量％～約９６重量％であることができる。少なくとも１つの実施形態では、第２の構成要素１１５中のＮｉの重量パーセントは、第２の構成要素１１５におけるＮｉ及びＢの総量に基づいて、約９５重量％～約９９重量％、例えば９５重量％～約９７重量％又は約９６重量％～約９８重量％である。第２の構成要素１１５中のＮｉの重量パーセントは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（energy dispersive x-ray spectrometry、ＥＤＸ）を使用して、特定の材料の表面においてＡＳＴＭ Ｅ１５０８－１２ａに従って判定される。
【0033】
第２の構成要素１１５中のＢの重量パーセントは、第２の構成要素１１５におけるＮｉ及びＢの総量に基づいて、約１０％以下、例えば約１重量％～約９重量％、例えば約２重量％～約８重量％、例えば約３重量％～約７重量％、例えば約４重量％～約６重量％であることができる。少なくとも１つの実施形態では、第２の構成要素１１５中のＢの重量パーセントは、第２の構成要素１１５におけるＮｉ及びＢの総量に基づいて、約１重量％～約５重量％、例えば約３重量％～約５重量％又は約２重量％～約４重量％である。第２の構成要素１１５中のＢの重量パーセントは、ＥＤＸ分光法を使用してＡＳＴＭ Ｅ１５０８－１２ａに従って判定される。
【0034】
第２の構成要素１１５（又はコーティング層）の厚さは、約２０μｍ以下、例えば約１５μｍ以下、例えば約１μｍ～約１０μｍ、例えば約２μｍ～約９μｍ、例えば約３μｍ～約８μｍ、例えば約４μｍ～約７μｍ、例えば約５μｍ～約６μｍであることができる。第２の構成要素１１５のより大きい又はより小さい厚さが考えられる。
【0035】
いくつかの実施形態では、金属含有層などの第３の構成要素（図示せず）は、第１の構成要素１０１の少なくとも一部分と第２の構成要素１１５の一部との間に配置することができる。第３の構成要素は、亜鉛又は亜鉛含有材料を含む層の形態であることができる。この第３の構成要素の厚さは、存在する場合、約３μｍ以下、例えば約２μｍ以下、例えば約０．０５μｍ～約２μｍ、例えば約０．５μｍ～約１μｍ、例えば約１μｍ～約３μｍであることができる。この第３の構成要素のより大きい又はより小さい厚さが考えられる。
【0036】
第１の構成要素１０１及びその上に配置された第２の構成要素１１５（例えば、ＮｉＢコーティング層）を含む物品１００又は物品１５０などの本明細書に記載の物品及びコーティングされた基材は、以下で考察されるように、従来のエンクロージャ、ケース、及びカバーに対して改善された特性を有する。本明細書に記載の物品又はコーティングされた基材（例えば、物品１００及び物品１５０）は、以下の特性のうちの１つ以上を有することができる：
【0037】
物品又はコーティングされた基材は、約０．１μｍ以上、例えば約０．２μｍ以上及び／又は約３μｍ以上、例えば約０．１μｍ～約３μｍ、例えば約０．２μｍ～約２μｍ、例えば約０．３μｍ～約１μｍの平均表面粗さを有することができる。少なくとも１つの実施形態では、物品又はコーティングされた基材の平均表面粗さは、約０．２μｍ以上、例えば、約０．２μｍ～約０．４μｍであることができる。物品又はコーティングされた基材のより高い又はより低い平均表面粗さが考えられる。平均表面粗さは、異なる位置における特定の材料の表面上の表面プロファイル又は細かく離間した微細不規則性の尺度であり、粗さのレベルを示すために一般的に使用される。平均表面粗さは、Ｍｉｔｕｔｏｙｏ表面プロフィロメトリを使用してＩＳＯ４２８７：１９９７に従って判定される。
【0038】
物品又はコーティングされた基材は、約１００以上、例えば約１２５μｍ以上、例えば約１５０μｍ以上、例えば約１７５μｍ以上、例えば約１８５μｍ以上のスクラッチ幅を有することができる。少なくとも１つの実施形態では、物品又はコーティングされた基材は、約２０μｍ～約１００μｍ、例えば約２５μｍ～約９５μｍ、例えば約３０μｍ～約９０μｍ、例えば約３５μｍ～約８５μｍ、例えば約４０μｍ～約８０μｍ、例えば約４５μｍ～約７５μｍ、約５０μｍ～約７０μｍ、例えば約５５μｍ～約６５μｍのスクラッチ幅を有する。いくつかの実施形態では、物品又はコーティングされた基材は、約６５μｍ～約７５μｍのスクラッチ幅を有する。物品又はコーティングされた基材のより高い又はより低いスクラッチ幅が考えられる。スクラッチ幅は、一定の適用荷重下での溝幅寸法の尺度であり、耐スクラッチ性を示すために使用され、値が低いほど、特定の材料の耐スクラッチ性が高いことを示す。スクラッチ幅は、ＩＳＯ４５８６－２に従ってＴａｂｅｒスクラッチ試験機を使用して判定される。
【0039】
物品又はコーティングされた基材は、約０．５ギガパスカル（gigapascal、ＧＰａ）以下及び／又は約０．４ＧＰａ以下、例えば約０．３ＧＰａ以下及び／又は約０．２ＧＰａ以下、例えば約０．０５ＧＰａ～約０．５ＧＰａ、例えば約０．１ＧＰａ～約０．４ＧＰａ、例えば０．１５ＧＰａ～約０．３５ＧＰａ、例えば約０．２ＧＰａ～約０．３５ＧＰａ、例えば０．３ＧＰａ～約０．３５ＧＰａ、例えば約０．２ＧＰａ～約０．３ＧＰａ、例えば約０．２５ＧＰａ～約０．３ＧＰａのスクラッチ硬度を有することができる。少なくとも１つの実施形態では、物品又はコーティングされた基材のスクラッチ硬度は、約０．５ＧＰａ以上、例えば約０．５５ＧＰａ以上、例えば約１ＧＰａ～約４ＧＰａ、例えば約１．５ＧＰａ～約３．５ＧＰａ、例えば約１．７５ＧＰａ～約３ＧＰａ、例えば約１．７５ＧＰａ～約２．７５ＧＰａ又は約２ＧＰａ～約２．５ＧＰａである。物品又はコーティングされた基材のより高い又はより低いスクラッチ硬度が考えられる。スクラッチ硬度は、耐スクラッチ性の尺度であり、値が高いほど、特定の材料の耐スクラッチ性が高いことを示す。スクラッチ硬度は、ＩＳＯ４５８６－２に従ってＴａｂｅｒスクラッチ試験機を使用して判定される。
【0040】
物品又はコーティングされた基材は、約０．５以下、例えば約０．４以下、例えば約０．３５以下、例えば約０．３以下、例えば約０．２５以下、例えば約０．２以下、例えば約０．１５以下、例えば約０．１以下である、摩擦係数（単位なし）を有することができる。少なくとも１つの実施形態では、物品又はコーティングされた基材の摩擦係数は、約０．０１～約０．３、例えば、約０．０５～約０．２５、又は約０．０５～約０．１、又は約０．１～約０．２である。物品又はコーティングされた基材のより高い又はより低い摩擦係数が考えられる。物品の摩擦係数は、耐摩耗性の尺度であり、値が低いほど、特定の材料の耐摩耗性が高いことを示す。摩擦係数は、ＡＳＴＭ Ｇ１３３に従ってピンオンディスク摩耗試験機を使用して判定される。
【0041】
物品又はコーティングされた基材は、約１０ワット／メートル－ケルビン（Ｗ／（ｍＫ））以上、例えば、約２５Ｗ／ｍＫ以上及び／又は約７５Ｗ／ｍＫ以上、例えば約３０Ｗ／ｍＫ～約６０Ｗ／ｍＫ、例えば約３５Ｗ／ｍＫ～約５０Ｗ／ｍＫ、例えば３５Ｗ／ｍＫ～約４０Ｗ／ｍＫ、又は約４０Ｗ／ｍＫ～約４５Ｗ／ｍＫなどの熱伝導率を有することができる。少なくとも１つの実施形態では、物品又はコーティングされた基材の熱伝導率は、約３０Ｗ／ｍＫ～約４０Ｗ／ｍＫ、又は約３０Ｗ／ｍＫ～約５０Ｗ／ｍＫである。物品又はコーティングされた基材のより高い又はより低い熱伝導率が考えられる。熱伝導率は、特定の材料が熱を伝導する程度を測定する。熱伝導率は、ＩＳＯ２２００７－２に従ってＨｏｔｄｉｓｋ ＴＰＳ ２５００Ｓ熱定数分析装置を使用して判定される。
【0042】
物品又はコーティングされた基材は、約１００°以上、例えば約１００°～約１５０°、例えば約１０５°～約１４５°、例えば約１１０°～約１４０°、例えば約１１５°～約１３５°、例えば約１２０°～約１３０°の接触角を有することができる。少なくとも１つの実施形態では、物品又はコーティングされた基材の接触角は、約１００°～約１３５°、例えば約１０５°～約１３０°、例えば約１１０°～約１２５°、例えば約１１５°～１２０°である。いくつかの実施形態では、物品又はコーティングされた基材の接触角は、約１１０°以上、例えば約１１０°～約１３５°である。接触角は、材料による湿潤又はその疎水性の定量的尺度である。接触角は、ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８に従って、Ｒａｍｅ－ｈａｒｔゴニオメーターを使用して判定される。
【0043】
少なくとも１つの実施形態では、物品又はコーティングされた基材は、約３０Ｗ／ｍＫ～約４０Ｗ／ｍＫの熱伝導率、約６５μｍ～約７５μｍのスクラッチ幅、約１．５ＧＰａ～約２．５ＧＰａのスクラッチ硬度、約０．０５～約０．１の摩擦係数、約１００°～約１３０°の接触角、及び／又は約０．２μｍ～約０．４μｍの表面粗さを有する。
【0044】
上述のように、本明細書に記載の物品又はコーティングされた基材、例えば、物品１００及び物品１５０は、メモリデバイス、電子デバイス、メモリデバイスとともに利用される構成要素、電子デバイスとともに利用される構成要素、及び／又は様々な他のデバイス／製品の少なくとも一部分を例えば、包囲する、カバーする、囲繞する、及び／又は収容するために利用される構造であることができる。そのような物品又はコーティングされた基材は、例えば、デバイス若しくは製品の少なくとも一部分を包囲する、カバーする、囲繞する、及び／又は収容するための、エンクロージャ、ケース、ハウジング、パネル、ベース、カバー、又は任意の他の好適な構造であることができる。
【0045】
本明細書に記載の物品又はコーティングされた基材とともに利用することができる電子デバイス、メモリデバイス、及び他のデバイスの例解的であるが、非限定的な例としては、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ユニバーサルシリアルバス（universal serial bus、ＵＳＢ）フラッシュドライブ、ラップトップハウジング、キーボード、マウス、ＳＳＤパッケージング、ＨＤＤパッケージング、センサカバー、カメラカバー、ｗｉ－ｆｉルータ、自動車音楽システム、ＣＰＵカバー、電気電子製品用のプラスチックケーシング、及びこれらの構成要素が挙げられる。ＵＳＢコネクタなどの小売パッケージング（ＲＰＧ）製品及びその構成要素、並びに熱交換器、ヒートパイプ、マイクロチャネル、ピンフィン、及びこれらの構成要素などのヒートシンク製品も含まれる。
【0046】
図２は、少なくとも１つの実施形態による、ソリッドステートドライブカバー及びアセンブリ２００の形態の例示的な電子パッケージの分解図である。カバー及びアセンブリは、その上に任意選択的な構成要素が装着されたプリント回路基板（printed circuit board、ＰＣＢ）層２０１を含む。ＰＣＢ層２０１は、上面２０１ａ及び底面２０１ｂを有する。第１のカバー２０５（又はエンクロージャ）は、ＰＣＢ層２０１の上面２０１ａの少なくとも一部に配置されている。第２のカバー２１０（又はエンクロージャ）は、ＰＣＢ層２０１の底面２０１ｂの少なくとも一部に配置されている。
【0047】
Ｎｉ及びＢを含有する第１のコーティング層２１５ａは、ＰＣＢ層２０１の上面２０１ａと第１のカバー２０５の底面２０５ｂとの間に配置することができる。第１のコーティング層２１５ａは、ＰＣＢ層２０１の上面２０１ａの少なくとも一部の上に配置することができ、かつ／又は第１のカバー２０５の底面２０５ｂの少なくとも一部の上に配置することができる。Ｎｉ及びＢを含有する第２のコーティング層２１５ｂは、ＰＣＢ層２０１の底面２０１ｂと第２のカバー２１０の上面２１０ａとの間に配置することができる。第２のコーティング層２１５ｂは、ＰＣＢ層２０１の底面２０１ｂの少なくとも一部の上に配置することができ、かつ／又は第２のカバー２１０の上面２１０ａの少なくとも一部の上に配置することができる。いくつかの例では、液体熱界面材料（丸形ディスク２２０として示されている）を本明細書に記載の物品とともに利用することができる。
【0048】
いくつかの実施形態では、Ｎｉ及びＢを含有するコーティング層（図示せず）は、第１のカバー２０５の上面２０５ａの少なくとも一部、第２のカバー２１０の底面２１０ｂの少なくとも一部、又はその両方に配置することができる。図２に示す様々なコーティング層エンクロージャ／カバーは、物品１００又は物品１５０に対応することができる。例えば、第１のカバー２０５の底面２０５ｂの少なくとも一部の上に配置された第１のコーティング層２１５ａは、物品１００又は物品１５０に対応する。
【0049】
図３は、少なくとも１つの実施形態による、例示的なハードディスクドライブカバー及びディスクドライブアセンブリ３００の上面斜視分解図である。ハードディスクドライブカバー及びアセンブリは、外面３１５を有するカバー３１０及びベースアセンブリを含む。ベースアセンブリ３０５、カバー３１０、及び／又は外面３１５の少なくとも一部分は、上述の物品１００又は１５０を含むことができる。ハードディスクドライブカバーの及びディスクドライブアセンブリ３００内面などの他の部分が、上述の物品１００又は物品１５０を含むことができる。
【0050】
図４は、少なくとも１つの実施形態による本明細書に記載の物品を組み込んだ例示的なＵＳＢフラッシュドライブ４００の上面の斜視図である。ＵＳＢフラッシュドライブ４００は、ＵＳＢデバイス４０５の少なくとも一部分を囲む、カバーする、囲繞する、及び／又は収容するカバー４１０を含む。カバー４１０の少なくとも一部分は、上述の物品１００又は物品１５０を含むことができる。ＵＳＢフラッシュドライブ４００の内面などの他の部分が、上述の物品１００又は物品１５０を含むことができる。
【0051】
【0052】
本開示の実施形態はまた、物品又はコーティングされた基材、例えば、物品１００又は物品１５０を作製するためのプロセスに関する。一般に、いくつかの実施形態では、基材（又は第１の構成要素１０１）の少なくとも一部分は、様々な混合物又は組成物と連続的に接触させて、基材上にニッケル及びホウ素を含む層（又は第２の構成要素１１５）を形成することができる。本明細書に記載のプロセスは、例えば、様々な形状又は形態を有する、基材上のＮｉＢ含有層の均一又は実質的に均一なコーティング厚さを可能にし、物品のバルク製造を可能にする。
【0053】
図５は、少なくとも１つの実施形態による物品を形成するための例示的なプロセス５００の選択された動作を示す。プロセスは、動作５１０において、例えば、基材上に存在するオイル、グリース、ワックス、金属微粉、汚れ粒子、及び／又は他の汚染物質の存在を除去するために基材（又は第１の構成要素１０１）の洗浄から始まる。基材は、Ａｌ、ステンレス鋼、鉄、亜鉛、クロム、マグネシウム、真鍮、コバルト、これらの銅合金、又はこれらの組み合わせなどの、エンクロージャ及びハウジングのために利用される好適な金属及び／又は金属合金で作製するか、又はこれらを含むことができる。動作５１０の洗浄プロセスは、洗浄条件下で基材をアルカリ浴に導入することを含む。動作５１０の洗浄条件は、約１０℃～約５０℃、約２０℃～約４０℃、約２５℃～約３５℃の範囲の温度、約４００トル～約１２００トル、例えば、約６００トル～約１０００トル、約７００～８００トルの範囲の圧力、及び／又は約３０分～約１０時間、例えば約１時間～約５時間、例えば約２時間～約３時間の継続時間を含むことができる。ここで、基材は、アルカリ浴に浸漬させるか、又は別様に沈漬させることができる。追加的又は代替的に、アルカリ浴は、基材上に噴霧させることができる。アルカリ浴は、典型的には、約８～約１２、例えば約９～約１１のｐＨを有し、洗剤、石鹸オイルクリーナ、又はこれらの組み合わせを含む水溶液であることができる。アルカリ浴は、ソープオイル、洗剤、及びこれらの組み合わせなどの好適な材料を含むことができる。ソープオイルと洗剤との比は、約５：１～約１：５、例えば約３：１～約１：３、例えば約２：１～約１：２、例えば約１：１であることができる。
【0054】
基材が所望の仕様に洗浄されると、基材は、任意選択的に、残留アルカリ浴を除去するために水で洗浄するか、水を噴霧するか、又は水に沈漬することができる。水洗浄は、約３０分以下、例えば、約５分～約１０分の期間にわたって行うことができる。追加的又は代替的に、動作５１０の洗浄プロセス（任意選択的な水洗浄を伴う）の後、基材は、１つ以上の有機溶媒を利用して脱脂させることができる。基材を脱脂するのに好適な有機溶媒としては、アセトン及び／又はメチルエチルケトンなどのケトン溶媒、エタノール及び／又はイソプロパノールなどのアルコール溶媒が挙げられるが、これらに限定されない。有機溶媒の組み合わせを使用することができる。例えば、基材を脱脂するために、アセトンとエタノールとの約１：１の混合物を利用することができる。そのような脱脂動作は、必要に応じて、約１時間以下、例えば約３０分以下、例えば約２０分以下の継続時間にわたって実行することができる。
【0055】
プロセス５００は、動作５２０で基材を研磨することを更に含む。動作５２０の研磨プロセスは、研磨された基材を形成するために、研磨条件下で基材に研磨溶液／混合物を導入することを含むことができる。研磨溶液／混合物は、基材の金属及び／又は金属合金を研磨するための好適な材料を含むことができる。研磨溶液は、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２ＣｒＯ４、ＨＣｌ、Ｈ３ＰＯ４、又は好適な割合におけるこれらの組み合わせなどの１つ以上の酸無機酸を含有する水溶液であることができる。研磨溶液又は混合物の非限定的な例としては、可変の割合におけるＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、及び水、例えば、約４０体積％～約６０体積％のＨＮＯ３、２０体積％～約３０体積％のＨ２ＳＯ４、及び水である残りの溶液を含む。研磨溶液又は混合物は、約２～約６、例えば約３～約５のｐＨを有することができる。動作５２０の研磨条件は、約１０℃～約５０℃、例えば約２０℃～約４０℃、例えば約２５℃～約３５℃の範囲の温度、約４００トル～約１２００トル、約６００トル～約１０００トル、約７００～８００トルの範囲の圧力、及び／又は約１分～約２０、例えば約３分～約１５分、例えば約３分～約５分、又は約５分～約１０分などの継続時間を含むことができる。ここで、基材は、研磨溶液／混合物中に浸漬させるか、又は別様に沈漬させることができる。追加的又は代替的に、研磨溶液／混合物を基材上に噴霧することができる。
【0056】
いくつかの実施形態では、研磨溶液又は混合物は、追加的又は代替的に、様々な水溶性鉱酸塩、例えばアルカリ金属及び硫酸アンモニウム及び硫酸塩を含むことができる。例解的であるが、非限定的な例としては、硫酸ナトリウム、重硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、重硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、及び重硫酸アンモニウムが挙げられる。そのような塩の混合物を利用することができる。研磨溶液は、追加的又は代替的に、有機酸の塩を含むことができる。そのような有機酸塩は、研磨溶液中の様々な種の酸化及び分解を制御するのに役立つことができる。有機酸塩の例解的であるが、非限定的な例としては、酢酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸、乳酸、プロピオン酸、又はこれらの混合物のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩が挙げられる。非限定的な例としては、酒石酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、グルコン酸カリウム、乳酸カリウムなどが挙げられる。
【0057】
プロセス５００は、動作５３０において基材上に亜鉛含有層を堆積させることを更に含む。そのようなプロセスは、「ジンケート処理」と称され、一般に、基材を酸亜鉛浴又はアルカリ亜鉛浴に沈漬して、薄い亜鉛含有層を堆積させることを含む。得られた亜鉛含有層（又はジンケート層）は、基材表面の酸化を最小限に抑えることができる。亜鉛含有層を堆積させるための典型的なプロセスシーケンスは、一般に、ジンケート処理、ジンケート層の化学的ストリッピング、及び再度表面をジンケート処理することを含む。この２動作ジンケート処理プロセスは、例えば、基材上のＮｉＢのめっきを促進するために、以下で考察される無電解ＮｉＢ堆積の前に実行することができる。
【0058】
動作５３０の第１のジンケート処理プロセスは、約１０℃～約５０℃、例えば約２０℃～約４０℃、例えば約２５℃～約３５℃の範囲の温度、約４００トル～約１２００トル、約６００トル～約１０００トル、約７００トル～約８００トルの圧力、及び／又は約１０秒～約１００秒、例えば約２０秒～約８０秒、例えば約３０秒～約６０秒、例えば約４０秒～約５０秒の継続時間で、研磨された基材をジンケート処理浴に導入することを含む。ここで、基材は、ジンケート処理浴に浸漬させるか、又は別様に沈漬させることができる。ジンケート処理浴は、亜鉛源（水酸化亜鉛及び／又は酸化亜鉛など）及び水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水溶液を含む。ジンケート処理浴はまた、塩化第二鉄及び酒石酸塩／酒石酸イオン源（酒石酸の塩、例えば、ロッシェル塩としても知られる酒石酸カリウムナトリウムなど）を含むことができる。いくつかの実施形態では、ジンケート処理浴は、以下の配合範囲などの様々な量のこれらの材料を有することができる：約２５０～３２５ｇ／ＬのＮａＯＨ、約５～１２ｇ／Ｌの酸化亜鉛、約０．７５～１．５ｇ／Ｌの塩化第二鉄、及び約０．１～１ｇ／Ｌの酒石酸カリウムナトリウム。本開示の実施形態とともに使用することができる別のジンケート処理溶液は、例えば、参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許出願第１０／２６５，８６４号を含む。
【0059】
動作５３０の第１のジンケート処理プロセスから形成されたジンケート処理層は、基材を、ＨＮＯ３及び水を含む酸亜鉛浴に沈漬することによって、基材から除去又は別様に除去することができる。いくつかの実施形態では、酸浴は、以下の配合範囲：２０～８０ｇ／ＬのＨＮＯ３（硝酸）及び残りの水などの、これらの材料の量を有することができる。例えば、酸浴は、５０％硝酸及び５０％水を含むことができる。亜鉛層は、約１０℃～約５０℃、例えば約２０℃～約４０℃、例えば約２５℃～約３５℃の範囲の温度、約４００トル～約１２００トル、約６００トル～約１０００トル、約７００トル～約８００トルの圧力、及び／又は約１０秒～約１００秒、例えば約２０秒～約８０秒、例えば約３０秒～約６０秒、例えば約４０秒～約５０秒の継続時間で、酸浴で基材から除去することができる。動作５３０の第２のジンケート処理プロセスは、上で考察される第１のジンケート処理プロセスと同じ又は類似の形式で行うことができる。
【0060】
動作５３０から形成された亜鉛含有層は、約０．０５μｍ～約３μｍ、例えば約０．１μｍ～約２μｍの厚さを有することができるが、亜鉛含有層のより大きい又はより小さい厚さが考えられる。
【0061】
プロセス５００は、動作５４０で、亜鉛含有材料上にニッケル及びホウ素を含む組成物を堆積させることを更に含む。Ｎｉ及びＢを含むこの組成物は、ＮｉＢ合金、Ｎｉ及びＢを含有する材料、Ｎｉ及びＢを含む反応生成物、など、又はこれらの組み合わせであることができる。Ｎｉ及びＢを含む組成物は、ＮｉＢコーティング層、例えば、第２の構成要素１１５などの層の形態であることができる。動作５４０は、一般に、基材が、ニッケルイオン及び他の成分を含有する堆積浴（又はめっき浴）において電位を発生させることができる自己触媒プロセスを指す、無電解ＮｉＢ堆積プロセスである。
【0062】
動作５４０は、堆積条件下で堆積浴に、その上に形成されたＺｎ含有層を有する基材を導入することを含む。動作５４０の堆積条件は、約５０℃超及び／又は約１００℃以下、例えば約５５℃～約８０℃、例えば約６０℃～約７５℃、例えば約６５℃～約７０℃の温度と、約４００トル～約１２００トル、例えば約６００トル～約１０００トル、例えば約７００トル～約８００トルの範囲の圧力、及び／又は約３０分以上、例えば約１時間～約３時間、例えば約１．５時間～約２．５時間の継続時間を含むことができる。一般に、基材は、堆積浴に浸漬されるか、又は別様に沈漬される。
【0063】
動作５４０の堆積浴は、好適な割合のＮｉ源、ホウ素源、錯化剤、及び安定剤を含むことができる。動作５４０の堆積浴は、約４～約６、例えば約４．５～約５．５、例えば約４．５～約５、又は約５～約５．５などの酸性ｐＨを有する水溶液／懸濁液であることができる。少なくとも１つの実施形態では、動作５４０のための堆積浴は、約４～約５．５、例えば約４～約４．５、４．５～約５、又は約５～約５．５などのｐＨを有する。
【0064】
動作５４０の堆積浴に使用される、複数のニッケル源であり得るニッケル源は、硫酸ニッケル、酢酸ニッケル、塩化ニッケル、又はこれらの組み合わせなどの任意の好適なＮｉ源を含むことができる。堆積浴に使用されるニッケル源の量は、例えば、ニッケル源、ホウ素源、錯化剤、及び安定剤の総重量に基づいて、約２５重量％～約５０重量％、例えば、約２６重量％～約３８．５重量％、例えば約３０重量％～約３６．５重量％、例えば約３２重量％～約３４．５重量％であることができる。いくつかの実施形態では、ある量のニッケル源は、約２５～４０ｇ／Ｌ、例えば、約３０～３５ｇ／Ｌであることができる。
【0065】
動作５４０の堆積浴に使用される、還元剤としても作用することができるホウ素源は、アルキルアミン、例えばジメチルアミンボラン（ＣＨ３）２ＮＨ・ＢＨ３）、ジエチルアミンボラン、トリメチルアミンボラン、トリエチルアミンボラン、又はこれらの組み合わせなどのアミンを含むことができる。２つ以上のホウ素源を利用することができる。堆積浴に使用されるホウ素源の量は、堆積浴のニッケル源、ホウ素源、錯化剤、及び安定剤の総重量に基づいて、約１．９重量％～約３．１重量％、例えば約２重量％～約３重量％、例えば約２．１重量％～約２．９重量％であることができる。いくつかの実施形態では、ある量のホウ素源は、約２～３ｇ／Ｌ、例えば約２～２．５ｇ／Ｌ又は約２．５～３ｇ／Ｌであることができる。
【0066】
１つ以上の錯化剤を、動作５４０の堆積浴に含めることができる。動作５４０の堆積浴に利用される錯化剤は、有機酸の塩を含むことができる。有機酸塩の例解的であるが、非限定的な例としては、酢酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸、乳酸、プロピオン酸、又はこれらの組み合わせのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩が挙げられる。非限定的な例は、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、酢酸カリウム、グルコン酸カリウム、乳酸カリウム、及びこれらの組み合わせを含む。堆積浴中の錯化剤の量（例えば、１つ以上の錯化剤が堆積浴に使用される場合）は、例えば、堆積浴のニッケル源、ホウ素源、錯化剤、及び安定剤の総重量に基づいて、約２７重量％～約３９重量％、例えば約２９重量％～約３７％、例えば約３１重量％～約３６重量％、例えば約３３重量％～約３４．５重量％であることができる。
【0067】
いくつかの実施形態では、２つの錯化剤が動作５４０の堆積浴中で利用される場合、堆積浴で使用される第１の錯化剤の量は、約１０～３０ｇ／Ｌ、例えば約１５～２５ｇ／Ｌであることができ、及び／又は堆積に使用される第２の錯化剤の量は、約８～３０ｇ／Ｌ、例えば約１０～３０ｇ／Ｌ、例えば約１５～２５ｇ／Ｌであることができる。
【0068】
アルコール（メタノール、エタノール、及び／又はプロパノールなど）、鉛、アンモニア、又はこれらの組み合わせなどの１つ以上の安定剤を、動作５４０の堆積浴に含めることができる。堆積浴において使用される安定剤の量は、堆積浴のニッケル源、ホウ素源、錯化剤、及び安定剤の総重量に基づいて、約２８重量％～約３３重量％、例えば約２８．５重量％～約３２重量％、例えば約２９重量％～約３１重量％であることができる。いくつかの実施形態では、堆積浴において使用される安定剤の量は、約２０～５０ｍＬ／Ｌ、例えば約２５～４５ｍＬ／Ｌ、例えば約３０～４０ｍＬ／Ｌであることができる。
【0069】
動作５４０の堆積浴中のニッケル源とホウ素源との重量比は、約１：１０～約１：１５、例えば約１：１１～約１：１４、例えば約１：１２～約１：１３であることができる。少なくとも１つの実施形態では、動作５４０の堆積浴中のニッケル源とホウ素源との重量比は、約１：１１．７～約１：１３．３、例えば約１：１２．５～約１：１３、例えば約１：１１～約１：１２．５である。
【0070】
動作５４０の堆積浴中のニッケル源と錯化剤との重量比は、約９：１０～約１９：２０、例えば約９：１１．７～約１３．５：２０、例えば約９：１２．５～約１１．７：１３．５、例えば、約１１．７：１１．７５～約１３．５：２０であることができる。
【0071】
動作５４０の堆積浴中のニッケル源と安定剤との重量比は、約９：１２～約１８：１３、例えば約９．５：１１～約１３：１７、例えば約１０：１３～約１１：１３であることができる。少なくとも１つの実施形態では、動作５４０の堆積浴中のニッケル源と安定剤との重量比は、約９．８：１１．７～約１６．６：１３．３、例えば約９．８：１０．５～約１２．５：１６．６、例えば約１０：１２．５～約１０．５：１３．３である。
【0072】
動作５４０の堆積浴中のホウ素源と錯化剤との重量比は、約１：１２～約１：１４、例えば約１：１１．７～約１：１３．３など、例えば約１：１２．５～１：１３、例えば約１：１１～１：１２．５であることができる。
【0073】
動作５４０の堆積浴中のホウ素源と安定剤との重量比は、約１：１０～約１：１７、例えば約１：９．８～約１：１６．６、例えば約１：１０～約１：１５、例えば約１：９．８～約１：１２であることができる。
【0074】
動作５４０の堆積浴中の安定剤と錯化剤との重量比は、約９：１０～約２０：１３．３、例えば約９．８：１１．７～約１３．３～１５、例えば約１０：１２～約１０：１３．３であることができる。
【0075】
動作５４０の堆積浴中のニッケル源、ホウ素源、錯化剤、及び安定剤の重量パーセントは、堆積浴を作製するために使用される出発材料重量パーセントに基づいて判定される。動作５４０の堆積浴中の成分の重量比は、堆積浴を作製するために使用される出発材料重量比に基づいて判定される。
【0076】
動作５４０の堆積浴は、ニッケル源、ホウ素源、錯化剤、及び／又は他の成分がイオン、例えば、Ｎｉイオン、有機酸イオンなどの形態であることができるように、水溶液又は懸濁液中に形成される。溶液／懸濁液では、ジメチルアミンボラン（dimethylamine borane、ＤＭＡＢ）錯体は、ホウ酸、ホウ酸塩、水素、及びジメチルアミンに分解することができる。そのような成分はまた、堆積浴中にあることができる。堆積浴の成分の反応生成物もまた、堆積浴中にあり得る。
【0077】
動作５４０の無電解ＮｉＢ堆積は、上記のような層厚を有する基材上にＮｉＢを含む層の均一又は実質的に均一なコーティングを可能にする。このＮｉＢコーティングは、ナノノジュール型構造又は形態を有することができる。プロセス５００の動作によって形成された、ＮｉＢコーティングされた構造（例えば、物品１００及び物品１５０）の例解的な特性は、上述されている。
【0078】
以下の実施例は、本開示の態様をどのように作製及び使用するかの完全な開示及び説明を当業者に提供するために提示されており、本開示の実施形態の範囲を限定することを意図するものではない。使用される数（例えば、量、寸法など）に関する精度を確保する努力がなされているが、いくつかの実験誤差及び偏差を考慮するべきである。
実施例
実施例
【0079】
Ｎｉ及びＢの各々の重量パーセントは、１０ｍｍ×１０ｍｍの試料上のエネルギー分散型Ｘ線分光法（Ｑｕａｎｔａ６５０ＦＥＧ、ＳＥＭ）を使用して、特定の材料の表面上でＡＳＴＭ Ｅ１５０８－１２ａに従って判定される。平均表面粗さは、以下に記載されるようにＭｉｔｕｔｏｙｏ表面プロフィロメトリを使用してＩＳＯ４２８７：１９９７に従って判定される。スクラッチ幅は、以下に記載されるようにＩＳＯ４５８６－２に従ってＴａｂｅｒ スクラッチ試験機を使用して判定される。スクラッチ硬度は、以下に記載されるようにＩＳＯ４５８６－２に従ってＴａｂｅｒ スクラッチ試験機を使用して判定される。摩擦係数は、以下に記載されるようにＡＳＴＭ Ｇ１３３に従って、ピンオンディスク摩耗試験機を使用して判定される。熱伝導率は、以下に記載されるようにＩＳＯ２２００７－２に従ってＨｏｔｄｉｓｋ ＴＰＳ ２５００Ｓ熱定数分析装置を使用して判定される。接触角は、ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８に従って、Ｒａｍｅ－ｈａｒｔゴニオメーターを使用して判定される。
１．例示的なＮｉＢコーティングされたエンクロージャ。
１．例示的なＮｉＢコーティングされたエンクロージャ。
【0080】
以下の一般的な手順に従って、ＮｉＢコーティングされたエンクロージャを形成した。アルミニウム合金基材（ダイキャストＡＤＣ－１２アルミニウム合金）を、１：１の比率の洗剤及びソープオイル洗浄剤を使用して、２時間アルカリ性洗浄し、次いで蒸留水で５～１０分間穏やかに洗浄した。次いで、アセトンとエタノールとの１：１混合物を２０分間使用して、基材を脱脂した。次いで、洗浄された基材を研磨浴（４０～６０％硝酸、２０～３０％硫酸、残りが蒸留水である）に沈漬することによって研磨した。
【0081】
次いで、研磨された基材を、ジンケート処理ステップを通して処理した。ジンケート処理浴は、ＮａＯＨ（約２５０～３２５ｇ／Ｌ）、酸化亜鉛（約５～１２ｇ／Ｌ）、塩化第二鉄（約０．７～１．５ｇ／Ｌ）を含んでおり、及び蒸留水中の酒石酸カリウムナトリウム（約０．１～１ｇ／Ｌ）は、約７００～９８０ｍｌの範囲であった。ジンケート処理浴を約２５℃の温度、約７６０Ｔｏｒｒの圧力で、約４０秒間行った。基材を、５０％ＨＮＯ３及び５０％蒸留水の組み合わせに、約２５℃の温度、約７６０トルの圧力で、約３０秒の継続時間だけ沈漬することによって、Ｚｎ層を除去した。次いで、基材を、同様の条件下で同じジンケート処理浴に再沈漬し、基材上にＺｎ層を形成した。
【0082】
次いで、その上に堆積した亜鉛層を有する基材を、無電解ＮｉＢ堆積に供した。無電解堆積浴のための様々な例示的な配合物及び堆積の条件を表１に示す。堆積中、ｐＨ及び浴温度などの制御因子を連続的に監視及び維持した。
【表1】
【0083】
堆積物は、ナノノジュール構造形態の実質的に均一な分布、約９５～９７重量％のＮｉ及び約３～５重量％のＢ元素をＡｌエンクロージャ基材上で約６～７μｍの厚さとともに有するＮｉ－Ｂコーティングをもたらした。図６は、例示的な無電解ＮｉＢ（ＥＮＢ）コーティングされたエンクロージャのＱｕａｎｔａ６５０ＦＥＧ走査型電子顕微鏡法を使用してキャプチャされた例示的なＳＥＭ画像である。画像は、ＥＮＢコーティングのナノノジュール特徴を示す。熱界面材料（thermal interface material、ＴＩＭ）に装着されると、このナノノジュールコーティングは、例えば、ＴＩＭとエンクロージャとの間の接触点を増加させることができ、放熱を改善することにつながる。
【0084】
例示的な無電解ＮｉＢ（ＥＮＢ）コーティングされたエンクロージャの様々な特性を、比較のためのコーティングされたエンクロージャに対して評価した。以下で更に考察されるこれらの特性は、熱散逸、耐スクラッチ性、耐摩耗性、オイル汚染、熱伝導率、接触角、及び表面粗さパラメータを含む。評価に利用される比較のためのコーティングされたエンクロージャは、エポキシコーティングされたアルミニウム合金基材である。
２．放熱の例
２．放熱の例
【0085】
放熱特性を調査するために、ＶＤＢｅｎｃｈソフトウェアを使用した機能的熱マッピングを、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャ及び比較のコーティングされたエンクロージャ（エポキシコーティングされたアルミニウム合金基材）において行った。熱マッピングは、制御された力の空気流下で、コーティングされたエンクロージャの熱的挙動を測定する。実験設定は、コーティングされたエンクロージャ上の最も高温のスポットの位置（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、及びＴ４高温スポットと称される）に熱電対を取り付けることと、熱スキャンを実行することと、温度読み取り値を記録することと、を含む。放熱評価のための試験条件の例を表２に示す。
【表2】
【0086】
図７Ａ及び図７Ｂは、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャ（実施例１）と、比較のコーティングされたエンクロージャ（比較実施例１）との例示的な温度プロファイルをそれぞれ約２５℃及び約４０℃で、熱電対コントローラの位置Ｔ１で測定されて示している。図７Ａ及び図７Ｂに例解されるデータは、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャが、熱を効果的に放散させることを示している。更に、データは、比較のコーティングされたエンクロージャに対する例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャの放熱性の有意な改善を示し、エンクロージャ上のＴ１高温スポットにおいて約４．６℃及び約５．７℃の改善を示している。
【0087】
表３は、エンクロージャ上の異なる高温スポットでの各熱電対による比較のコーティングされたエンクロージャに対する例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャの温度低減（ΔＴ）の例示的なデータを示す。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、及びＴ４は、最も高温のスポットでの熱電対の位置を指す。ＮＡＮＤスポットは、Ｔ２及びＴ４スポットにおける熱電対の位置を指す。コントローラスポットは、Ｔ１スポットにおける熱電対の位置を指し、コントローラの二次又は背面は、Ｔ３スポットの位置を指す。
【0088】
例えば、図２を使用して、ＰＣＢ層２０１の上面２０１ａは、ＮＡＮＤ（Ｔ２）及びコントローラ（Ｔ１）構成要素を有する。それぞれの高温スポットは、第１のカバー２０５の上面２０５ａ上の熱電対によって固定される。ＰＣＢ層２０１の底面２０１ｂは、ＮＡＮＤ構成要素のみを有する。対応する熱電対Ｔ４は、第２のカバー２１０の底面２１０ｂ上に位置する。ＰＣＢ層２０１の底面２０１ｂ上にコントローラが配置されていないが、ＰＣＢ層２０１の上面２０１ａに位置するコントローラ高温スポットは、第２のカバー２１０の底面２１０ｂに影響を与え、したがってＴ３は、第２のカバー２１０の底面２１０ｂに位置する。
【表3】
【0089】
全体として、表３のデータは、例示的なＥＮＢコーティングが、構成要素の接合部及びエンクロージャ温度の低下に有意な影響を及ぼすことを示す。例えば、ΔＴは、約２．４℃～約５．７℃の範囲であり、比較のコーティングされたエンクロージャよりも、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャの放熱の有意な改善を示す。比較のコーティングされたエンクロージャよりも、ＥＮＢコーティングされたエンクロージャの約１０～１２％改善された熱放散は、ＥＮＢコーティングされたエンクロージャが、エンクロージャ内及び／又はエンクロージャの周囲の様々な構成要素の寿命を改善することができることを示す。
３．例示的なトライボロジー特性及び他の特性
３．例示的なトライボロジー特性及び他の特性
【0090】
従来のエンクロージャは、とりわけ、不十分な耐スクラッチ性、不十分な耐摩耗性、及びオイル汚染を含む様々な理由で高い割合で拒絶される。そのような歩留まり損失の問題は、高い製造コスト及び廃棄物をもたらす。本明細書に記載の実施形態は、これらの問題及び他の問題を解決する。
【0091】
スクラッチ幅及びスクラッチ硬度などの耐スクラッチ特性を、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャ及び比較のコーティングされたエンクロージャで調査した。調査した比較のコーティングされたエンクロージャは、エポキシコーティングされたアルミニウム基材であった。コーティングされたエンクロージャの耐スクラッチ特性は、スクラッチ試験機Ｔａｂｅｒ ５５０／５５１を使用してＩＳＯ４５８６－２に従って判定した。ここで、実質的に平坦な７０ｍｍ×７０ｍｍのＮｉＢコーティングされた試料をスクラッチ試験台に装着して、適用荷重下でスクラッチを作製する。
【0092】
コーティングされたエンクロージャは、ダイヤモンドツール（０．５ｋｇの適用荷重、一定速度）で刻み付けられ、次いで顕微鏡下で観察された。比較のコーティングされたエンクロージャは、エポキシポリマーの粘弾性の性質に起因する可能性が高い、０．５ｋｇの適用荷重下での不十分な耐スクラッチ性を示した。同じ試験条件下で、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャは、耐スクラッチ性－スクラッチ幅及びスクラッチ硬度－の有意な改善を示した。例えば、比較のコーティングされたエンクロージャは、１８０～１９０μｍのスクラッチ幅及び０．２～０．５ＧＰａのスクラッチ硬度を示し、一方、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャは、約６５μｍ～約７５μｍのスクラッチ幅及び約１．５ＧＰａ～約２．５ＧＰａのスクラッチ硬度を示した。試験は、比較のコーティングされたエンクロージャと比較して、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャを使用すると、スクラッチ幅が約６０～７０％だけ実質的に改善されたことを示した。更に、スクラッチ硬度は著しく改善された。ここで、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャのスクラッチ硬度は、比較のコーティングされたエンクロージャよりも最大約１２倍大きい、又はそれ以上であった。全体として、結果は、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャが、従来のエンクロージャと比較して非常に高い耐スクラッチ性を有することを示す。このデータはまた、ＥＮＢコーティングが、耐スクラッチ性能によるドライブの拒絶（歩留まり損失）を排除するか、又は少なくとも低減することができることを示す。
【0093】
例えば、比較のコーティングされたエンクロージャと比較して、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャの長持ちする性能及び表面耐久性を調査するために耐摩耗性も評価した。耐摩耗性は、定格荷重に対するコーティングの摩擦力（摩擦係数、ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｆｒｉｃｔｉｏｎ、ＣｏＦ）を判定することによって測定される。典型的には、コーティングのＣｏＦが可能な限り低くなることが望ましい。例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャ及び比較のコーティングされたエンクロージャの摩擦係数は、ＡＳＴＭ Ｇ１３３に従って判定され、ＤＵＣＯＭ ＰＯＤ４．０を使用して測定された。ここで、ＮｉＢでコーティングされた基材の平坦な試料（７０ｍｍ×２０ｍｍ）を台に装着する。ＣｏＦ実験は、調査される試料を、ＥＮ５２１００ボール（直径１０ｍｍ）の繰り返し往復運動下に配置することを含む。ボールを、１Ｈｚ周波数で１０ｍｍのスライド距離でコーティングの表面に対して０．５ｋｇの適用荷重で擦る。図８は、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャ（実施例１）と、比較のコーティングされたエンクロージャ（比較実施例１）とのＣｏＦの例示的なデータを示す。
【0094】
図８に示すように、比較のコーティングされたエンクロージャは、最大約０．５のより大きな摩擦係数を有していた。視覚的に、比較のコーティングされたエンクロージャのコーティング層は容易に変形し、その表面における非常に高い摩擦につながった。同じ試験条件下で、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャは、約０．０５の著しく低い摩擦係数、及び９００秒のスライド時間後に無視できる摩耗率又は視覚的変形を示した。すなわち、ＥＮＢコーティングは、いかなる欠陥又は変形もなく、従来のコーティングされたエンクロージャよりも５倍良好なＣｏＦをもたらした。理論に拘束されることを望むものではないが、比較のコーティングされたエンクロージャに対する例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャの改善された摩擦係数は、例えば、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャのホウ素の潤滑性挙動及び均一なコーティング層に起因すると考えられる。
【0095】
そのような優れた耐摩耗性及びＣｏＦ性能は、本明細書に記載のＥＮＢコーティングされた物品及びＥＮＢプロセスを通して可能になる。全体として、結果は、本明細書に記載の例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャが、従来のエンクロージャと比較して非常に高い耐摩耗性を有することを示す。ＥＮＢコーティングは、摩耗歩留まり損失によるドライブの拒絶を排除するか、又は少なくとも低減することができる。
【0096】
オイル汚染は、製造中に生じる別の問題であり、メモリドライブ及び他のデバイスの拒絶につながる。オイル汚染は、従来のエンクロージャがその表面上にシリコン油浸出を露出させる傾向を有する硬化条件によるものであることができる。
【0097】
例えば、液体熱界面材料（liquid thermal interface material、ＬＴＩＭ）－図２の円形のディスクとして示されている－は、エンクロージャ表面に排出することができる。ＬＴＩＭは、シリコーン媒体を含有するエラストマータイプの材料から作製することができる。ＬＴＩＭは、エンクロージャと接触することによって高温スポット構成要素から周囲に熱を搬送するように機能する。ＬＴＩＭがエンクロージャ上に排出されると、組み立てられたドライブ全体を有するＰＣＢは、１００℃で約３０分間オーブン内で硬化させることができる。硬化後、エポキシコーティングされたエンクロージャは、可視的なオイル汚染を示す。対照的に、本開示のＥＮＢコーティングされたエンクロージャは、可視的なオイル汚染又はマークを示さない。
【0098】
図９Ａは、可視的なオイル汚染／浸出（矢印で示される）を示す比較のエンクロージャの画像である。典型的には、そのようなオイルブリードは、オイル汚染マークを除去するためにイソプロパノールでエンクロージャ又はハウジングを洗浄することを必要とする。対照的に、図９Ｂの画像によって示されるように、例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャは、可視的なオイル汚染又は浸出を示さなかった。したがって、ＥＮＢコーティングは、例えば、イソプロパノール洗浄ステップを排除すること、及びより低い歩留まり損失によって、より高いスループットを促進することができる。
【0099】
表４は、比較のコーティングされたエンクロージャ（エポキシコーティングされたエンクロージャ）に対する本明細書に記載の例示的なＥＮＢコーティングエンクロージャの特性の要約を示す。熱伝導率を、ＩＳＯ２２００７－２に従って判定し、Ｈｏｔ ｄｉｓｋ ＴＰＳ ２５００ｓ熱伝導率分析装置を使用して測定した。熱伝導率を測定するために、ｋａｐｔｏｎ絶縁ＴＰＳセンサを２つの同一のＮｉＢコーティングされた（７０ｍｍ×７０ｍｍ）試料の間に配置する。接触角は、ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８に従って判定し、Ｒａｍｅ－ｈａｒｔゴニオメーターを使用して測定した。平坦な７０×７０ｍｍのＮｉ－Ｂコーティングされた基材をベンチテーブルに装着し、ノズルを使用して、Ｎｉ－Ｂ表面上に制御された量の５μｌの水を排出する。構築ソフトウェアにおける落下画像を使用して、固体表面－液体媒体間の接触角が測定され、考察される。表面粗さは、ＩＳＯ４２８７：１９９７に従って判定し、０．７５ｍＮの測定力下で６０°／２μｍのスタイラスインデンタを使用してＭｉｔｕｔｏｙｏＳＪ４１０表面粗さプロフィロメーターを使用して測定した。７０ｍｍ×７０ｍｍのＮｉＢコーティングされた基材を造粒台上に配置し、続いて、インデンタを表面上に４．０ｍｍのストローク長でトレースして、平均粗さ値を得る。
【表4】
【0100】
表４のデータは、本明細書に記載のＥＮＢコーティングされたエンクロージャの熱的、機械的、及び表面性能を示す。例えば、比較のコーティングされたエンクロージャに対する例示的なＥＮＢコーティングされたエンクロージャの熱伝導率は、約２０～３０％を超えて改善される。ＥＮＢコーティング表面の表面粗さは、エポキシコーティング表面とほぼ同様のままであることができるが、表４に示すようにわずかに改善することができる。
【0101】
コーティングの疎水性又は撥水性は、様々な液体媒体に対するコーティング表面の自己浄化挙動を可能にすることができる。ここで、疎水性は、接触角によって測定されるように、約１３５°に改善された。したがって、コーティング汚染の問題は、従来のコーティングと比較して低減することができ、例示的なコーティングの表面外観は、より無傷のままであることができる。
【0102】
本明細書に記載の実施形態は、概して、例えば、メモリデバイス又は電子デバイス用のハウジング、エンクロージャ、及びパッケージング、並びにそのようなハウジング、エンクロージャ、及びパッケージングを形成するためのプロセスに関する。全体として、本明細書に記載の無電解ＮｉＢコーティングは、エンクロージャに使用される従来のコーティングと比較して、より良好な熱性能、耐スクラッチ性及び耐摩耗性、表面仕上げ、及び疎水性を有する。更に、例示的な無電解ＮｉＢコーティングされたエンクロージャの表面は、オイルブリードを示さなかった。データは、本明細書に記載のコーティングが、様々な電子デバイス、メモリデバイス、ヒートシンク製品、及び他のデバイス及びＳＳＤ、ＨＤＤ、及びＲＰＧ金属エンクロージャなどの製品のエンクロージャ又はハウジングに有用であり得ることを更に示している。
【0103】
本明細書で使用される場合、「組成物」は、組成物の成分及び／又は組成物の２つ以上の成分の反応生成物を含むことができる。
【0104】
以下では、本開示の実施形態を参照する。しかしながら、本開示は、特定の説明された実施形態に限定されないことを理解されたい。その代わりに、以下の特徴及び要素の任意の組み合わせが、異なる実施形態に関連するか否かに関わらず、本開示を実施及び実践すると企図される。更に、本開示の実施形態は、他の可能な解決策に勝る、及び／又は先行技術に勝る利点を達成し得るが、特定の利点が所与の実施形態によって達成されるか否かは、本開示を限定するものではない。したがって、前述の実施形態、態様、特徴、及び利点は、例解的であるに過ぎず、請求項に明示的に記載されている場合を除いて、添付の特許請求の範囲の要素又は限定と見なされない。同様に、「本開示」への言及は、本明細書に開示される任意の発明の主題の一般化として解釈されるものではなく、請求項に明示的に記載されている場合を除いて、添付の特許請求の範囲の要素又は限定であると見なされるべきではない。
【0105】
本開示の目的で、特に明記しない限り、本明細書の詳細な説明及び特許請求の範囲内のすべての数値は、示された値の「約」又は「およそ」によって修正され、当業者によって予想される実験誤差及び変動を考慮する。簡潔にするために、特定の範囲のみが本明細書に明示的に開示されている。しかしながら、任意の下限からの範囲は任意の上限と組み合わされて、明示的に列挙されていない範囲を列挙し得るのと同様に、任意の下限からの範囲は任意の他の下限と組み合わされて、明示的に列挙されていない範囲を列挙し得、同じように、任意の上限からの範囲が任意の他の上限と組み合わされて、明示的に列挙されていない範囲を列挙し得る。更に、範囲内では、明示的に列挙されていない限り、その終点間のすべての点又は個々の値が含まれる。したがって、すべての点又は個々の値は、任意の他の点又は個々の値又は任意の他の下限又は上限と組み合わされた独自の下限又は上限として機能し、明示的に列挙されていない範囲を列挙し得る。
【0106】
本明細書で使用される場合、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、別途示されない限り、又は文脈が別途明確に示していない限り、「少なくとも１つの」を意味するものとする。
【0107】
上記は本開示の実施形態を目的とするが、本開示の他の及び更なる実施形態が、その基本的範囲から逸脱することなく考案され得、その範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【手続補正書】
【提出日】2023-02-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子デバイスの少なくとも一部分を収容するための物品であって、
金属含有基材と、
ニッケル及びホウ素を含む層であって、前記層が、前記金属含有基材の少なくとも一部上に配置されている、層と、を含み、
前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、前記層中のニッケルの量が、９５重量％～９７重量％であり、前記層中のニッケル及びホウ素の総量が、１００重量％を超えず、
前記層中のホウ素の量が、前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、３重量％～５重量％であり、
前記物品が、
２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
０．５ＧＰａ以上のスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
０．４以下の摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｇ１３３）、又は
これらの組み合わせを有する、物品。
金属含有基材と、
ニッケル及びホウ素を含む層であって、前記層が、前記金属含有基材の少なくとも一部上に配置されている、層と、を含み、
前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、前記層中のニッケルの量が、９５重量％～９７重量％であり、前記層中のニッケル及びホウ素の総量が、１００重量％を超えず、
前記層中のホウ素の量が、前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、３重量％～５重量％であり、
前記物品が、
２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
０．５ＧＰａ以上のスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
０．４以下の摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｇ１３３）、又は
これらの組み合わせを有する、物品。
【請求項2】
前記物品が、
１８０μｍ以下のスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
１００°以上の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、
０．１μｍ以上の表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、又は
これらの組み合わせを有する、請求項１に記載の物品。
１８０μｍ以下のスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
１００°以上の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、
０．１μｍ以上の表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、又は
これらの組み合わせを有する、請求項１に記載の物品。
【請求項3】
前記金属含有基材の少なくとも一部と、ニッケル及びホウ素を含む前記層との間に配置された亜鉛含有層を更に含む、請求項１に記載の物品。
【請求項4】
前記物品が、
３０Ｗ／ｍＫ～５０Ｗ／ｍＫの熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
１ＧＰａ～３ＧＰａのスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
０．３以下の摩擦係数、又は
これらの組み合わせを有する、請求項１に記載の物品。
３０Ｗ／ｍＫ～５０Ｗ／ｍＫの熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
１ＧＰａ～３ＧＰａのスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
０．３以下の摩擦係数、又は
これらの組み合わせを有する、請求項１に記載の物品。
【請求項5】
前記物品が、
１００μｍ以下のスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
１１０°以上の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、
０．２μｍ以上の表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、又は
これらの組み合わせを有する、請求項４に記載の物品。
１００μｍ以下のスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
１１０°以上の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、
０．２μｍ以上の表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、又は
これらの組み合わせを有する、請求項４に記載の物品。
【請求項6】
前記電子デバイスが、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブ、ラップトップハウジング、キーボード、マウス、ＵＳＢパッケージング、ＳＳＤパッケージング、ＨＤＤパッケージング、センサカバー、カメラカバー、ｗｉ－ｆｉルータ、自動車音楽システム、ＣＰＵカバー、ヒートパイプ、マイクロチャネル、ピンフィン、又はこれらの構成要素を含む、請求項１に記載の物品。
【請求項7】
前記金属含有基材が、アルミニウム、ステンレス鋼、鉄、亜鉛、クロム、マグネシウム、真鍮、コバルト、これらの銅合金、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の物品。
【請求項8】
物品であって、
電子デバイスと、
前記電子デバイスの少なくとも一部分上に配置されたコーティングされた基材と、を含み、前記コーティングされた基材が、
金属含有基材と、
前記金属含有基材の少なくとも一部の上に配置されたコーティング層と、を含み、前記コーティング層が、１５μｍ以下の厚さを有し、前記コーティング層が、
前記コーティング層のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、９５重量％～９７重量％のニッケルの量と、
前記コーティング層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて３重量％～５重量％のホウ素の量と、を含み、前記コーティング層中のニッケル及びホウ素の前記総量が、１００重量％を超えず、
前記コーティングされた基材が、
２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
０．５ＧＰａ以上のスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
０．４以下の摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｇ１３３）、又は
これらの組み合わせを有する、物品。
電子デバイスと、
前記電子デバイスの少なくとも一部分上に配置されたコーティングされた基材と、を含み、前記コーティングされた基材が、
金属含有基材と、
前記金属含有基材の少なくとも一部の上に配置されたコーティング層と、を含み、前記コーティング層が、１５μｍ以下の厚さを有し、前記コーティング層が、
前記コーティング層のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、９５重量％～９７重量％のニッケルの量と、
前記コーティング層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて３重量％～５重量％のホウ素の量と、を含み、前記コーティング層中のニッケル及びホウ素の前記総量が、１００重量％を超えず、
前記コーティングされた基材が、
２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
０．５ＧＰａ以上のスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
０．４以下の摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｇ１３３）、又は
これらの組み合わせを有する、物品。
【請求項9】
前記コーティングされた基材の前記熱伝導率が、３０Ｗ／ｍＫ～５０Ｗ／ｍＫであり、
前記コーティングされた基材の前記スクラッチ硬度が、１ＧＰａ～３ＧＰａであり、
前記コーティングされた基材の前記摩擦係数が、０．３以下であり、又は
これらの組み合わせである、請求項８に記載の物品。
前記コーティングされた基材の前記スクラッチ硬度が、１ＧＰａ～３ＧＰａであり、
前記コーティングされた基材の前記摩擦係数が、０．３以下であり、又は
これらの組み合わせである、請求項８に記載の物品。
【請求項10】
前記コーティングされた基材が、
１００μｍ以下のスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
１１０°以上の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、
０．２μｍ以上の表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、又は
これらの組み合わせを有する、請求項８に記載の物品。
１００μｍ以下のスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
１１０°以上の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、
０．２μｍ以上の表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、又は
これらの組み合わせを有する、請求項８に記載の物品。
【請求項11】
前記コーティングされた基材が、以下の特性：
３０Ｗ／ｍＫ～４０Ｗ／ｍＫの熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
６５μｍ若しくは７５μｍまでのスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
１．５ＧＰａ～２．５ＧＰａのスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
０．１以下の摩擦係数、
１１０°～１３５°の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、又は
０．２μｍ～０．４μｍ表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、のうちの少なくとも３つを有する、請求項８に記載の物品。
３０Ｗ／ｍＫ～４０Ｗ／ｍＫの熱伝導率（ＩＳＯ２２００７－２）、
６５μｍ若しくは７５μｍまでのスクラッチ幅（ＩＳＯ４５８６－２）、
１．５ＧＰａ～２．５ＧＰａのスクラッチ硬度（ＩＳＯ４５８６－２）、
０．１以下の摩擦係数、
１１０°～１３５°の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８）、又は
０．２μｍ～０．４μｍ表面粗さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）、のうちの少なくとも３つを有する、請求項８に記載の物品。
【請求項12】
前記電子デバイスが、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブ、ラップトップハウジング、キーボード、マウス、ＵＳＢパッケージング、ＳＳＤパッケージング、ＨＤＤパッケージング、センサカバー、カメラカバー、ｗｉ－ｆｉルータ、自動車音楽システム、ＣＰＵカバー、ヒートパイプ、マイクロチャネル、ピンフィン、又はこれらの構成要素を含む、請求項８に記載の物品。
【請求項13】
電子デバイス用のハウジング又はエンクロージャを作製するプロセスであって、
堆積浴中での無電解堆積によって、基材上にニッケル及びホウ素を含む層を形成することを含み、
前記堆積浴が、ニッケル源、ホウ素源、及び錯化剤から形成され、
前記層中のニッケルの量が、前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、９５重量％～９７重量％であり、
前記層中のホウ素の量が、前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、３重量％～５重量％以下である、プロセス。
堆積浴中での無電解堆積によって、基材上にニッケル及びホウ素を含む層を形成することを含み、
前記堆積浴が、ニッケル源、ホウ素源、及び錯化剤から形成され、
前記層中のニッケルの量が、前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、９５重量％～９７重量％であり、
前記層中のホウ素の量が、前記層中のニッケル及びホウ素の総量に基づいて、３重量％～５重量％以下である、プロセス。
【請求項14】
前記ニッケル源が、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、酢酸ニッケル、又はこれらの組み合わせを含み、
前記ホウ素源が、ジメチルアミンボラン、ジエチルアミンボラン、トリメチルアミンボラン、トリエチルアミンボラン、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１３に記載のプロセス。
前記ホウ素源が、ジメチルアミンボラン、ジエチルアミンボラン、トリメチルアミンボラン、トリエチルアミンボラン、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１３に記載のプロセス。
【請求項15】
前記無電解堆積が、１００℃以下の温度で実行され、
前記堆積浴のｐＨが、４～６である、請求項１３に記載のプロセス。
前記堆積浴のｐＨが、４～６である、請求項１３に記載のプロセス。
【請求項16】
ニッケル及びホウ素を含む前記層を形成する前に、前記基材をジンケート処理すること、を更に含む、請求項１３に記載のプロセス。
【請求項17】
前記基材をアルカリ浴で洗浄することと、
前記洗浄された基材を、１つ以上の無機酸を含む研磨浴で研磨することと、を更に含み、洗浄及び研磨が、ニッケル及びホウ素を含む前記層を形成する前に行われる、請求項１３に記載のプロセス。
前記洗浄された基材を、１つ以上の無機酸を含む研磨浴で研磨することと、を更に含み、洗浄及び研磨が、ニッケル及びホウ素を含む前記層を形成する前に行われる、請求項１３に記載のプロセス。
【請求項18】
前記堆積浴を形成するために使用される前記ニッケル源と前記ホウ素源との重量比が、１：１１．７～１：１３．３であり、
前記堆積浴を形成するために使用される前記ニッケル源と前記錯化剤との重量比が、９：１２．５～１３．３：２０である、請求項１３に記載のプロセス。
前記堆積浴を形成するために使用される前記ニッケル源と前記錯化剤との重量比が、９：１２．５～１３．３：２０である、請求項１３に記載のプロセス。
【請求項19】
ニッケル及びホウ素を含む前記層が、１５μｍ以下である、請求項１３に記載のプロセス。