JP2012146869A - 磁性シート及び磁性シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成により、電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層と、電磁シールド機能を有する電磁シールド層とを形成するとともに、層間の接着強度を向上させることが可能な磁性シートおよび磁性シートの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】電磁シールド機能を有する電磁シールド層１１と、電磁シールド層１１の少なくとも一方の面に積層された、電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層１０とを有し、電磁干渉抑制層１０は、第１磁性合金粉及び第１結合剤を有し構成され、電磁シールド層１１は、第２磁性合金粉及び第２結合剤を有し構成されており、第１磁性合金粉と第２磁性合金粉とが同一の材料で構成され、第１結合剤と第２結合剤とが同一の材料で構成されており、電磁シールド層１１の第２磁性合金粉の充填量が、電磁干渉抑制層１０の第１磁性合金粉の充填量よりも大きいことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁性シート及び磁性シートの製造方法に関し、特に電磁干渉抑制機能と電磁シールド機能とを備えた、磁性シート及び磁性シートの製造方法に関する。

パーソナルコンピュータや携帯電話等の電子機器において、電子部品の高密度化、高集積化及び動作周波数の高周波化が進んでいる。そのため、電子機器内部で電子部品や配線から電磁波が発生し、内部で反射した電磁波により電子部品が誤動作するなどの電磁干渉が発生し易くなっている。また、電子機器外部に漏洩した電磁波が他の電子機器などに悪影響を及ぼす場合も生じる。

このような電磁ノイズ対策用部品として、磁性合金複合材料をシート状に加工した電磁干渉抑制シートや、導電性材料をシート状に形成した電磁シールド材料が用いられている。

電磁干渉抑制シートは、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのノイズ発生源と推定される箇所に直接貼り付ける、または電子部品間を接続するＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に巻き付ける等の方法で使用される。電磁干渉抑制シートは、入射した電磁波ノイズのエネルギーを熱エネルギーに変換することにより、反射波及び透過波を抑制する。しかし、電磁干渉抑制シートにより完全に電磁ノイズを除去することは困難であり、磁性合金の特性やシートの厚みにより、ノイズ吸収性能や対応可能な周波数範囲が限定されてしまうという課題がある。

一方、電磁シールド材料は、電子機器の外部へ不要電磁波の漏洩を防ぐ目的で電子機器の筐体の内面に貼られて用いられる。電磁シールド材料は、入射した電磁ノイズの大部分を反射するため、透過を防ぐことは可能である。しかし、電磁シールド材料により反射された電磁波が電子機器内部で散乱し、内部で干渉を引き起こすという問題がある。

このような電磁干渉抑制機能と電磁シールド機能とを兼ね備えた磁性シートとして、特許文献１及び特許文献２には、異なる材料により形成した電磁干渉抑制層と電磁シールド層とを多層に積層した磁性シートについての発明が開示されている。これによれば、磁性シートに入射した電磁ノイズを電磁干渉抑制層で低減するとともに、電磁干渉抑制層を透過した電磁ノイズを電磁シールド層で反射することができる。また、反射された電磁ノイズは電磁干渉抑制層で更に低減されるため、電磁シールド層で反射した電磁ノイズによる電磁干渉をより効率的に抑制することができる。

例えば特許文献１では、電磁波を吸収する機能をもつグラファイト化カーボンブラック複合粒子と磁性粒子、及び電磁波をシールドする機能をもつ導電性繊維の少なくとも１つを用い、配合量を種々に変えて電磁干渉抑制層と電磁シールド層とを形成し積層体としている。また、特許文献２では、導電性充填材をシリコーン樹脂中に分散させた電磁シールド層と、電磁波吸収性充填材をシリコーン樹脂中に分散させてなる電磁干渉抑制層とを積層して、電磁波干渉抑制シートを形成している。

特開２０００−２４４１６７号公報 特開２００２−３２９９９５号公報

しかしながら、従来技術の電磁干渉抑制機能と電磁シールド機能とを備えた磁性シートにおいては、電磁干渉抑制層と電磁シールド層とにそれぞれ異なる材料を用いることにより電磁干渉抑制機能と電磁シールド機能を実現している。このように、各層に異なる材料を用いた場合、層間の熱膨張係数の違いにより層間剥離や接着不良が発生する可能性があった。そのため、各層間に接着剤を介して接合する方法や、熱圧着により接合する方法により層間の接着強度を向上させる必要があった。

本発明は、上記課題を解決し、簡単な構成により、電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層と、電磁シールド機能を有する電磁シールド層とを形成するとともに、接着剤や熱圧着工程等を追加することなく、層間の接着性を向上させることが可能な磁性シートおよび磁性シートの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の磁性シートは、電磁シールド機能を有する電磁シールド層と、前記電磁シールド層の少なくとも一方の面に積層された、電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層と、を有し、前記電磁干渉抑制層は、第１磁性合金粉及び第１結合剤を有し構成され、前記電磁シールド層は、第２磁性合金粉及び第２結合剤を有し構成されており、前記第１磁性合金粉と前記第２磁性合金粉とが同一の材料で構成されており、前記第１結合剤と前記第２結合剤とが同一の材料で構成されており、前記電磁シールド層の前記第２磁性合金粉の充填量が、前記電磁干渉抑制層の前記第１磁性合金粉の充填量よりも大きいことを特徴とする。

これによれば、各層に同一の磁性合金粉及び同一の結合剤を用いた簡単な構成で、磁性合金粉の充填量を変えることにより、電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層と、電磁シールド機能を有する電磁シールド層とを形成する事が可能となる。また、各層に同一の磁性合金粉及び同一の結合剤を用いていることから層間の熱膨張係数の差を小さく抑えることができ、層間の接着性を向上させることができる。これにより、接着剤や熱圧着工程等を追加することなく、層間の接着性を向上する事が可能となる。

本発明の磁性シートは、前記電磁シールド層の表裏面の両方に、前記電磁干渉抑制層が積層されていることが好ましい。これによれば、電磁ノイズが磁性シートの表裏面どちらから入射した場合に対しても、効果的に電磁ノイズを抑制する事が可能となる。すなわち、ＩＣやＦＰＣ等の不要輻射を抑制し、かつ、外部からの電磁ノイズの影響についても抑制可能である。

本発明の磁性シートは、前記電磁シールド層の他方の面に、前記電磁干渉抑制層の前記第１磁性合金粉の充填量とは異なる充填量を有する電磁干渉抑制層が積層されていてもよい。このような構成とすることで、異なるμ″の周波数特性を有する電磁干渉抑制層を電磁シールド層の両面にそれぞれ形成できるため、電磁干渉抑制可能な周波数帯域を広げることが可能となる。

本発明の磁性シートは、前記第１磁性合金粉が、前記第１磁性合金粉と前記第１結合剤との合計体積に対し、５５体積％未満であり、前記第２磁性合金粉が、前記第２磁性合金粉と前記第２結合剤との合計体積に対し、５５体積％以上、８０体積％以下であることが好ましい。これによれば、同一の磁性合金粉を用いて、電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層と、電磁シールド機能を有する電磁シールド層とを形成する事が可能となる。

本発明の磁性シートは、前記第１磁性合金粉が、前記第１磁性合金粉と前記第１結合剤との合計体積に対し、３２．５体積％以上、５５体積％未満であり、前記第２磁性合金粉が、前記第２磁性合金粉と前記第２結合剤との合計体積に対し、５５体積％以上、６０体積％以下であることが、より好適である。これによれば、より良好な電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層を形成することができ、また、良好な可撓性と電磁シールド機能とを備えた電磁シールド層を形成することができる。

本発明の磁性シートは、前記第１磁性合金粉及び前記第２磁性合金粉が、ＦｅＡｌＳｉ合金粉であることが好ましい。これによれば、複素透磁率の周波数特性が良好であり、優れた電磁干渉抑制機能を実現することができる。

また、本発明の磁性シートは、前記第１結合剤と前記第２結合剤とが塩素化ポリエチレンであることが好ましい。これによれば、耐候性、耐熱性、耐燃性、耐薬品性などに優れ、良好な可撓性を有する磁性シートを形成する事ができる。

本発明の磁性シートの製造方法は、電磁シールド層と電磁干渉抑制層とを積層してなる磁性シートの製造方法であって、（ａ）第１磁性合金粉と第１結合剤とを混合してスラリー状に形成した第１混合材料をシート状に加工して、第１電磁干渉抑制層を形成する工程と、（ｂ）第２磁性合金粉と第２結合剤とを混合してスラリー状に形成した第２混合材料を、前記第１電磁干渉抑制層の一方の面に積層して電磁シールド層を形成する工程とを含み、前記第１磁性合金粉と前記第２磁性合金粉とに同一の材料を用い、前記第１結合剤と前記第２結合剤とに同一の材料を用い、前記電磁シールド層の前記第２磁性合金粉の充填量は、前記第１電磁干渉抑制層の前記第１磁性合金粉の充填量よりも大きいことを特徴とする。

これによれば、各層に同一の磁性合金粉および同一の結合剤を用いた簡単な構成で、各層の磁性合金粉の充填量を変えることにより、電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層と、電磁シールド機能を有する電磁シールド層とを形成する事が可能となる。また、各層に同一の結合剤を用いているため、各層が一体になったと見なせる程に強固に接着される。したがって、接着剤や熱圧着工程を追加することなく、層間の接着性を向上する事ができる。

また、本発明の磁性シートの製造方法において、前記電磁シールド層は、前記第１電磁干渉抑制層が乾燥しない状態で、もしくは乾燥した状態で形成することができる。どちらの方法であっても、各層が一体になったと見なせる程度に強固に接着される。また、磁性合金粉の配向性や、充填密度の制御のため、どちらかの方法を適宜選択することができる。

本発明の磁性シートの製造方法は、前記第１磁性合金粉と前記第１結合剤との合計体積に対し、前記第１磁性合金粉を５５体積％未満の充填量で混合して、前記第１混合材料を形成し、前記第２磁性合金粉と前記第２結合剤との合計体積に対し、前記第２磁性合金粉を５５体積％以上、８０体積％以下の充填量で混合して、前記第２混合材料を形成することが好ましい。これによれば、同一の磁性合金粉を用いて、電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層と、電磁シールド機能を有する電磁シールド層とを形成することができる。

また、本発明の磁性シートの製造方法は、前記第１磁性合金粉と前記第１結合剤との合計体積に対し、前記第１磁性合金粉を３２．５体積％以上、５５体積％未満の充填量で混合して、前記第１混合材料を形成し、前記第２磁性合金粉と前記第２結合剤との合計体積に対し、前記第２磁性合金粉を５５体積％以上、６０体積％以下の充填量で混合して、前記第２混合材料を形成することが好適である。これによれば、より良好な電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層と、良好な可撓性と電磁シールド機能とを備えた電磁シールド層とを形成する事ができる。

本発明の磁性シートの製造方法において、前記（ｂ）の工程の後に、前記第１混合材料を前記電磁シールド層に積層して第２電磁干渉抑制層を形成する工程を含むことが好適である。これによれば、各層間を良好に接着して、電磁シールド層の表裏面の両方に電磁干渉抑制層を積層する事ができる。

本発明の磁性シートの製造方法において、前記（ｂ）の工程の後に、前記第２電磁干渉抑制層の代わりに、前記第１混合材料とは異なる前記第１磁性合金粉の充填量を有する第３混合材料を前記電磁シールド層に積層して第３電磁干渉抑制層を形成してもよい。これによれば、電磁シールド層の表裏面にそれぞれ第１磁性合金粉の充填量が異なる電磁干渉抑制層を積層され、電磁干渉抑制可能な周波数帯域を広げることが可能となる。

また、前記第２電磁干渉抑制層または前記第３電磁干渉抑制層は、前記電磁シールド層が乾燥しない状態、もしくは乾燥した状態で形成することが可能である。どちらの方法であっても、各層が一体になったと見なせる程度に強固に接着することができる。また、磁性合金粉の配向性や充填密度の制御のため、どちらかの方法を適宜選択することができる。

本発明の磁性シートの製造方法において、前記第１磁性合金粉及び前記第２磁性合金粉にＦｅＡｌＳｉ合金粉を用いることが好ましい。これによれば、複素透磁率の周波数特性が良好であり、優れた電磁干渉抑制機能を有する磁性シートを形成することができる。

また、本発明の磁性シートの製造方法において、前記第１結合剤及び前記第２結合剤に塩素化ポリエチレンを用いることが好ましい。これによれば、耐候性、耐熱性、耐燃性、耐薬品性などに優れ、良好な可撓性を有する磁性シートを形成する事ができる。

本発明の磁性シートおよび磁性シートの製造方法によれば、各層に同一の磁性合金粉および同一の結合剤を用いた簡単な構成で、各層の磁性合金粉の充填量を変えることにより、電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層と、電磁シールド機能を有する電磁シールド層とを形成する事が可能となる。また、各層に同一の磁性合金粉及び同一の結合剤を用いていることから、層間の熱膨張係数の差を抑えることができ、層間の接着性が向上する。これにより、接着剤や熱圧着工程を追加することなく、層間の接着性を向上する事ができる。

本発明の第１の実施形態における磁性シートを示す断面図である。 本発明の第２の実施形態における磁性シートを示す断面図である。 本発明の磁性シートの製造方法を示す工程図である。 本発明の実施例における電磁ノイズ減衰量の周波数特性を、比較例と対比して示すグラフである。 比較例の磁性シートにおける、複素透磁率（μ′、μ″）の周波数特性を示すグラフである。 本発明の実施例における、磁性合金粉の充填量を変えて作製した磁性シートの、電磁ノイズ減衰量の周波数特性を示すグラフである。 本発明の実施例における、電磁ノイズ減衰量の評価方法を示す説明図である。

＜第１の実施形態＞
図１には、本発明の第１の実施形態における磁性シート１の断面図を示す。図１に示すように磁性シート１は、電磁シールド機能を有する電磁シールド層１１と、電磁シールド層１１の一方の面に積層された電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層１０とを有し構成されている。電磁干渉抑制層１０は、第１磁性合金粉が第１結合剤中に分散され、シート状に形成されている。また、電磁シールド層１１は、第２磁性合金粉が第２結合剤中に分散されて、シート状に形成されている。電磁干渉抑制層１０及び電磁シールド層１１の厚さは、それぞれ０．０５ｍｍから０．５ｍｍ程度に形成することができる。

第１磁性合金粉及び第２磁性合金粉としては、ＦｅＮｉ系合金、ＦｅＳｉ合金、ＦｅＡｌ合金、ＦｅＡｌＳｉ合金、ＦｅＣｏ系合合金、ＦｅＣｒ合金等を用いることができる。または、Ｆｅ基非晶質合金粉、例えばＦｅＢＳｉ系、ＦｅＢＳｉＣｒ系、ＦｅＣｏＢＳｉ系、ＦｅＮｉＭｏＢ系、ＣｏＦｅＮｉＭｏＢＳｉ系、ＣｏＦｅＮｉＢＳｉ系、ＦｅＭＮｉＣｒＰＣＢＳｉ系（Ｍ：Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕより選ばれる１種または２種以上の元素）等の磁性合金を用いてもよい。

磁性合金粉の形状は限定されるものではないが、扁平状であることが好適である。磁性粉の平均粒径（Ｄ５０）は２０〜６０μｍ程度、アスペクト比は５０〜２００程度であることが好適である。アスペクト比の高い磁性合金粉を用いることにより、磁性合金粉どうしの接触が生じ、また、磁性合金粉の反磁界が抑制されるため高い透磁率を得ることが可能となる。

本実施形態において、第１磁性合金粉及び第２磁性合金粉にＦｅＡｌＳｉ合金粉を用いた。そして、電磁シールド層１１における第２磁性合金粉の充填量を、電磁干渉抑制層１０における第１磁性合金粉の充填量よりも大きくなるようにそれぞれ形成した。このように電磁干渉抑制層１０と電磁シールド層１１とに同一の材料を用い、充填量を変えて形成することにより、電磁干渉抑制機能と電磁シールド機能とを実現する事ができる。

電磁干渉抑制層１０において、第１磁性合金粉の充填量を、第１磁性合金粉と第１結合剤との合計体積に対し５５体積％未満とする事で良好な電磁干渉抑制機能が得られる。また、電磁シールド層１１において、第２磁性合金粉の充填量を、第２磁性合金粉と第２結合剤との合計体積に対し５５体積％以上、８０体積％以下とすることにより、良好な電磁シールド機能が得られる。

本実施形態における磁性シート１は、電磁干渉抑制層１０が電磁ノイズの入射面となるようにして使用されるが、第１磁性合金粉を５５体積％以上とすると、電磁干渉抑制層１０の表面抵抗値が小さくなる。そうすると、電磁ノイズが効率よく電磁干渉抑制層１０の内部に入らなくなってしまうため好ましくない。また、電磁シールド層１１において、第２磁性合金粉を５５体積％以上とすることで、電磁シールド層の導電性が向上し電磁シールド機能を実現できる。しかし、第２磁性合金粉を８０体積％以上に増やすと、電磁シールド層１１が脆くなってしまい、磁性シート１の可撓性及び、機械的強度が得られないため好ましくない。

更に、電磁干渉抑制層１０の第１磁性合金粉の充填量を３２．５体積％以上５５体積％未満とすることがより好ましい。第１磁性合金粉の充填量を３２．５体積％以上とすることで、電磁干渉抑制層１０の面内方向の複素透磁率（μ′、μ″）を大きくする事ができ、より良好な電磁干渉抑制機能を実現する事ができる。また、電磁シールド層１１の第２磁性合金粉の充填量を５５体積％以上６０体積％とすることが、より好ましい。こうすれば、電磁シールド層１１において良好な電磁シールド機能を得るとともに、設置する電子部品やケーブルの形状に合わせて任意の形状に変形可能な可撓性を有することができる。

本実施形態において、第１磁性合金粉と第２磁性合金粉とにＦｅＡｌＳｉ合金粉を用いている。これにより、電磁干渉抑制層１０と電磁シールド層１１との熱膨張係数の差を小さくすることができるため、磁性シート１を電子部品等に貼り付けて使用する際、電子部品や電子機器の熱の影響で磁性シート１が高温になっても、熱膨張係数の差による層間剥離や反りの発生等の不具合を防ぐことができる。

第１結合剤及び第２結合剤としては、シリコーン樹脂、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、ポリエチレン、アクリル樹脂、エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマ（ＥＰＤＭ）、クロロプレン、ポリウレタン、塩化ビニル、飽和ポリエステル、ニトリル樹脂等を選択できる。また、リン酸エステル、赤燐、三酸化アンチモン、カーボンブラック、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ヘキサブロモベンゼン、メラミン誘導体、臭素系、塩素系、白金系等の難燃剤を添加してもよい。なお第１結合剤及び第２結合剤には、潤滑剤やシランカップリング剤等の微量添加物が添加されていてもよい。

本実施形態において、第１結合剤及び第２結合剤に塩素化ポリエチレンを使用している。これによって、耐候性、耐熱性、耐燃性、耐薬品性などに優れた磁性シート１を形成することができる。また、磁性シート１は、ＩＣ等の電子部品表面や電子機器の筐体内部などに貼り付けたり、ＦＰＣに巻き付けたりして使用されるが、第１結合剤及び第２結合剤に塩素化ポリエチレンを用いることにより、様々な形状に変形可能な可撓性を有する磁性シート１を形成することができる。

また、第１結合剤及び第２結合剤に同一の材料を用いて電磁干渉抑制層１０及び電磁シールド層１１を形成することにより、電磁干渉抑制層１０と電磁シールド層１１との界面でのなじみが良くなり、各層が一体になったと見なせる程に強固に接着される。また、各層の熱膨張係数の差をより小さくする事ができるため、層間剥離や反りの発生等を防ぎ、層間の接着性を向上させることができる。このため、層間を接着するための両面テープ、接着剤等の部材や、熱圧着等の工程を追加したりすることなく、層間の接着信頼性を向上することができる。

さらに、第１磁性合金粉及び第２磁性合金粉に同一の磁性合金材料を用い、また、第１結合剤及び第２結合剤に同一の材料を用いているため、使用する材料の種類が少なくなり磁性シート１の製造コストを抑制することができる。

＜第２の実施形態＞
図２には、本発明の第２の実施形態における磁性シート２の断面図を示す。図２に示すように、磁性シート２は、電磁シールド機能を有する電磁シールド層２２の一方の面に電磁干渉抑制機能を有する第１電磁干渉抑制層２０が積層され、電磁シールド層２２の他方の面に第２電磁干渉抑制層２１が積層されて構成されている。第１電磁干渉抑制層２０及び第２電磁干渉抑制層２１は、第１磁性合金粉が第１結合剤中に分散され、シート状に形成されている。また、電磁シールド層２２は、第２磁性合金粉が第２結合剤中に分散されて、シート状に形成されている。なお、第１の実施形態と共通する内容については説明を省略する。

本実施形態の磁性シート２は、電磁ノイズ発生源であるＩＣに直接貼り付ける、またはＦＰＣ等に巻き付ける等の方法で用いられる。電磁シールド層２２の表裏面の両方に第１電磁干渉抑制層２０と第２電磁干渉抑制層２１とをそれぞれ積層する事により、電磁ノイズ発生源からの不要輻射を効果的に抑制するとともに、外部から入射した電磁ノイズに対しても抑制することができるため、電子機器内部での電磁干渉をより効果的に防ぐことが可能となる。

本実施形態においても、第１磁性合金粉及び第２磁性合金粉に同一の磁性合金粉を用い、第１結合剤及び第２結合剤に同一の材料を用いた。これにより、積層数を多くした磁性シート２においても層間剥離や反りの発生がなく、良好な接着信頼性を有する。第１磁性合金粉及び第２磁性合金粉としてはＦｅＡｌＳｉ合金粉を、また、第１結合剤及び第２結合剤としては塩素化ポリエチレンを用いることができる。

また、本実施形態において、第１電磁干渉抑制層２０及び第２電磁干渉抑制層２１における第１磁性合金粉の充填量を５５体積％未満、より好ましくは３２．５体積％以上５５体積％未満とする事で、良好な電磁干渉抑制機能を得ることができる。また、電磁シールド層２２における第２磁性合金粉の充填量を、５５体積％以上８０体積％以下、より好ましくは、５５体積％以上６０体積％以下とする事により、良好な電磁シールド機能を得ることが可能となる。

第１電磁干渉抑制層２０及び第２電磁干渉抑制層２１における第１磁性合金粉の充填量を同一にして形成してもよい。こうすれば、磁性シート２における反りの発生を抑制することができる。また、磁性シート２の表裏面で同等の電磁干渉抑制効果を有することから、実際に電子部品等に貼り付ける際に容易に使用することができる。

また、第１電磁干渉抑制層２０及び第２電磁干渉抑制層２１における第１磁性合金粉の充填量は異なっていても良い。このようにすることで、第１電磁干渉抑制層２０と第２電磁干渉抑制層２１のμ″の周波数特性を変えることができるため、電磁干渉抑制させる周波数帯域を広くすることが可能となる。なお、この場合の第１磁性合金粉の充填量は、電磁シールド層２２の第２磁性合金粉の充填量よりも小さくすることが必須条件となる。

＜磁性シートの製造方法＞
以下、本発明の磁性シート１、２の製造方法について説明する。

図３（ａ）に示すように、第１磁性合金粉と第１結合剤とを混合しスラリー状に形成した第１混合材料３０を、ディスペンサ４４からフィルム状基材４０の上に投入する。フィルム状基材４０には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等を長尺フィルム状に加工したものを用いる。そして、フィルム状基材４０がＸ２方向に引き出されるとともに、フィルム状基材４０上の第１混合材料３０は、ドクターブレード４１により所定の厚さに均一に形成される。このように、いわゆるドクターブレード法により、電磁干渉抑制層１０を形成する。

また、ドクターブレード４１のＸ２側に、空芯コイル（図示しない）を設けて一定の方向に磁界を印加することにより、第１磁性合金粉の配向を一定方向に揃えることも可能である。あるいは、圧延ローラー（図示しない）を設けて一定の圧力を加えることにより、第１磁性合金粉の配向を揃えることもできる。こうすれば、磁性シート面内の複素透磁率を向上させることができる。

次に、図３（ｂ）に示す工程により、電磁シールド層１１を電磁干渉抑制層１０に積層する。まず、第２磁性合金粉と第２結合剤とを混合してスラリー状に形成した第２混合材料３１を用意する。図３（ａ）の工程で形成した電磁干渉抑制層１０が乾燥した状態、もしくは乾燥しない状態で、電磁干渉抑制層１０の表面に第２混合材料３１をディスペンサ４５により投入する。そして、フィルム状基材４０と電磁干渉抑制層１０とをＸ２方向に引き出すとともに、第２混合材料３１が、ドクターブレード４２により所定の厚さに均一に形成される。このような工程により、電磁干渉抑制層１０の上に電磁シールド層１１を積層して磁性シート１を形成する。

電磁干渉抑制層１０が乾燥した状態で電磁シールド層１１を積層するか、乾燥しない状態で積層するかは、磁性合金粉の配向性や充填密度を制御するために適宜選択し得る。

なお、特に図示はしないが、図３（ｂ）の工程の後、長尺に形成され完全に乾燥された磁性シート１は、所望の大きさに切断して使用される。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示した本発明の磁性シートの製造方法において、電磁干渉抑制層１０及び電磁シールド層１１に同一の結合剤を用い、電磁干渉抑制層１０が乾燥した状態、もしくは乾燥しない状態で電磁シールド層１１を積層する事により、層間のなじみが良くなり、各層が一体になったと見なせる程に強固に接着される。したがって、層間に接着剤や、熱圧着工程等を追加することなく、層間の接着性を向上して磁性シート１を製造する事が可能となる。また、層間接着用の部材や工程が不要となることから、製造コストを低減することもできる。

本発明の磁性シートの製造方法によれば、第１磁性合金粉と第２磁性合金粉とに同一の材料を用い、また、第１結合剤と第２結合剤とに同一の材料を用いる。第１磁性合金粉及び第２磁性合金粉には、例えばＦｅＡｌＳｉ合金粉を用いることができ、また、第１結合剤及び第２結合剤には塩素化ポリエチレンを用いることができる。電磁シールド層１１の第２磁性合金粉の充填量は、電磁干渉抑制層１０の前記第１磁性合金粉の充填量より大きくなるように形成する。

第１混合材料３０における第１磁性合金粉の充填量は、第１磁性合金粉と第１結合剤との合計体積に対し５５体積％未満となるように、より好ましくは３２．５体積％以上５５体積％未満となるように配合する。これにより、電磁干渉抑制層１０は良好な電磁干渉抑制機能を実現できる。また、第２混合材料３１における第２磁性合金粉の充填量を、第２磁性合金粉と第２結合剤との合計体積に対し５５体積％以上８０体積％以下、より好ましくは５５体積％以上６０体積％以下となるように配合する。これにより電磁シールド層１１は良好な電磁シールド機能を実現できる。

電磁干渉抑制層１０と電磁シールド層１１に同一の磁性合金粉と同一の結合剤を用いることにより、各層の熱膨張係数の差を小さくする事ができる。これにより、層間剥離や反りの発生を抑え、良好な層間接着性を有する磁性シート１を製造する事ができる。また、同一の磁性合金粉と同一の結合剤を用いて、電磁干渉抑制機能と電磁シールド機能とを実現する事ができるため、それぞれ別の材料を用いる場合に比べ、製造コストを抑えることができる。

なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）の工程では、電磁干渉抑制層１０を形成した後に電磁シールド層１１を積層しているが、この工程順に限られるものではなく、電磁シールド層１１を形成した後に電磁干渉抑制層１０を積層しても何ら問題はない。

図３（ｃ）には、本発明の磁性シートの製造方法の変形例を示す。まず、図３（ａ）及び図３（ｂ）の工程と同様に、第１電磁干渉抑制層２０の上に電磁シールド層２２を積層する。その後、電磁シールド層２２が乾燥した状態、もしくは乾燥しない状態で、第１混合材料３０をディスペンサ４６により電磁シールド層２２の表面に投入する。第１混合材料３０はドクターブレード４３により所定の厚さに均一に形成され、第２電磁干渉抑制層２１が積層される。なお、電磁シールド層２２が乾燥した状態で第２電磁干渉抑制層２１を積層するか、乾燥しない状態で積層するかは、磁性合金粉の配向性や充填密度を制御するために適宜選択し得る。

以上のような工程により、電磁シールド層２２の一方の面に第１電磁干渉抑制層２０が積層され、他方の面に第２電磁干渉抑制層２１が積層された磁性シート２を形成することができる。

本変形例では、第１電磁干渉抑制層２０と第２電磁干渉抑制層２１とに同一の第１混合材料を用いているため、第１電磁干渉抑制層２０及び第２電磁干渉抑制層２１の磁性合金粉の充填量が等しくなっている。しかし、この態様に限らず、磁性合金粉の充填量が異なる電磁干渉抑制層を電磁シールド層２２の表裏面に積層することもできる。例えば、図３（ｃ）の工程において、第２電磁干渉抑制層２１の代わりに、第１混合材料３０とは異なる第１磁性合金粉の充填量を有する第３混合材料を前記電磁シールド層２２に積層して第３電磁干渉抑制層を形成してもよい。こうすれば、第１電磁干渉抑制層２０と第３電磁干渉抑制層とのμ″の周波数特性を変えることができるため、電磁干渉抑制させる周波数帯域を広くすることが可能となる。なお、第３混合材料の第１磁性合金粉の充填量は、電磁シールド層２２の第２磁性合金粉の充填量よりも小さくすることが必須条件となる。

図３（ｃ）の工程によれば、層数を増やした場合においても、層間の接着性を向上して磁性シート２を製造することが可能である。また、層数を増やしても層間の接着剤や、熱圧着工程等を追加する必要がないため、製造コストを低減して多層に積層した磁性シート２を製造できる。

図３（ａ）から図３（ｃ）の工程では、２層積層した磁性シート１、または３層積層した磁性シート２の製造方法を示したが、本発明の磁性シートの製造方法によれば、この積層構成に限られるものではない。所望の電磁干渉抑制機能及び電磁シールド機能を実現するために、電磁干渉抑制層及び電磁シールド層の積層数を増やした場合でも、同様の効果が得られる。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。

本実施例において、電磁干渉抑制層及び電磁シールド層の磁性合金粉としてＦｅＡｌＳｉ合金粉を用いた。また、結合剤として塩素化ポリエチレンを用いた。

電磁干渉抑制層におけるＦｅＡｌＳｉ合金粉の充填量が４０体積％となるように、ＦｅＡｌＳｉ合金粉と塩素化ポリエチレンとを混合攪拌し、スラリー状の第１混合材料を作製した。また、電磁シールド層におけるＦｅＡｌＳｉ合金粉の充填量が５５体積％となるように、ＦｅＡｌＳｉ合金粉と塩素化ポリエチレンとを混合攪拌し、スラリー状の第２混合材料を作製した。

この第１混合材料及び第２混合材料を用いてドクターブレード法により、電磁干渉抑制層と電磁シールド層とを積層した磁性シートを形成した。

比較例１の磁性シートには、磁性合金粉としてＦｅＡｌＳｉ合金粉を用い、結合剤として塩素化ポリエチレンを用いた。ＦｅＡｌＳｉ合金粉の充填量が４０体積％となるように混合材料を作製し、ドクターブレード法によりシート成形を行った。本実施例及び比較例１の磁性シートの厚さは、いずれも約１００μｍとなるように形成した。

本実施例における磁性シートの電磁ノイズ抑制効果を、図７に示す測定系で評価した。図７に示すように、ネットワークアナライザ６１（アジレントテクノロジー社製 ８７５３E）、及び同軸管タイプシールド効果測定システム６２（キーコム社製）を用い、Ｓパラメータ法により試料３（本実施例及び比較例１の磁性シート）の電磁ノイズ透過減衰量を評価した。

図４には、本実施例の磁性シート及び比較例１の磁性シートについて、減衰量（Ｓ２１）の周波数特性を評価したグラフを示す。本実施例の磁性シートは、３００ＭＨｚ以上の周波数領域において比較例１の磁性シートに比べて大きな減衰量（Ｓ２１）を示しており、高い電磁ノイズ抑制効果を有していることがわかる。特に、１ＧＨｚ以上の周波数領域において比較例１に比べて４ｄＢ以上大きい減衰量（Ｓ２１）を示していることから、本実施例の磁性シートは高周波の電磁ノイズに対してより効果的であるといえる。

また、本実施例の磁性シートは層間の接着性も良好であり、層間剥離等の不具合は発生していない。

電磁干渉抑制機能を向上させるためには、複素透磁率の虚数部（μ″）を大きくすることが望ましい。しかし、複素透磁率は周波数特性を有し、スネークの限界と呼ばれる「周波数×透磁率＝一定」という関係があるため，ある周波数以上ではμ″は急激に低下することが知られている。

図５には、比較例１及び比較例２の磁性シートについて、複素透磁率（μ′、μ″）の周波数特性を示す。比較例１は図４で示したものと同様のシートであり、比較例２は複素透磁率を向上させるために、磁性合金粉の粒径、形状を変えて作製したものである。１００ＭＨｚ以下の周波数領域では、比較例２のμ″は比較例１に比べ高い値を示しているが、周波数１００ＭＨｚ以上では低下しはじめて比較例１と比較例２とのμ″の差は小さくなっていく。１ＧＨｚ以上の周波数領域ではほとんど差がなくなってしまうことから、ＧＨｚ帯のμ″を向上させることが困難であることがわかる。

しかしながら、図４のグラフに示したように、本実施例の磁性シートは、１ＧＨｚ以上において特に大きな減衰量を示している。このことから、本実施例の磁性シートはＦｅＡｌＳｉ合金粉を４０体積％充填した電磁干渉抑制層における電磁干渉抑制機能に加えて、ＦｅＡｌＳｉ合金粉を５５体積％充填した電磁シールド層による電磁シールド機能を兼ね備えており、高周波領域においても効果的に電磁ノイズを抑制することができる。

次に、本発明の磁性シートにおける磁性合金粉の充填量と電磁ノイズ抑制効果との関係を明確にするために、ＦｅＡｌＳｉ合金粉の充填量を３２．５体積％、４０体積％、５０体積％、６０体積％と変えて作製した磁性シートについて、それぞれ単層シートでの減衰量（Ｓ２１）を評価した。その結果を図６のグラフに示す。

図６に示すように、ＦｅＡｌＳｉ合金粉の充填量を３２．５体積％から５０体積％に増やすにしたがって、減衰量（Ｓ２１）が大きくなることがわかる。また、減衰量（Ｓ２１）の周波数特性は特に大きな違いが見られない。このことから、ＦｅＡｌＳｉ合金粉の充填量を３２．５体積％から５０体積％に増やしたことにより、磁性シートの複素透磁率の虚数部（μ″）が大きくなり減衰量（Ｓ２１）が大きくなったと考えられる。

また、ＦｅＡｌＳｉ合金粉の充填量を５０体積％から６０体積％に増やすと、減衰量（Ｓ２１）が急激に大きくなり、特に１ＧＨｚ以上の高周波領域における減衰量が増大している。図５に示したようにμ″は１ＧＨｚ以上の周波数領域では小さい値となるため、１ＧＨｚ以上の周波数領域での減衰量の著しい増大は、μ″による電磁干渉抑制機能ではなく、電磁シールド効果が大きくなったためと考えられる。

図４及び図６に示した減衰量（Ｓ２１）の周波数特性の結果から、ＦｅＡｌＳｉ合金粉の充填量が５５体積％未満の場合は優れた電磁干渉抑制機能を実現しており、ＦｅＡｌＳｉ合金粉の充填量が５５体積％以上の場合は優れた電磁シールド機能を実現できることがわかった。

１、２ 磁性シート
３ 試料
１０ 電磁干渉抑制層
１１、２２ 電磁シールド層
２０ 第１電磁干渉抑制層
２１ 第２電磁干渉抑制層
３０ 第１混合材料
３１ 第２混合材料
４０ フィルム状基材
４１、４２、４３ ドクターブレード
４４、４５、４６ ディスペンサ
６１ ネットワークアナライザ
６２ 同軸管タイプシールド効果測定システム

Claims (17)

1. 電磁シールド機能を有する電磁シールド層と、
   前記電磁シールド層の少なくとも一方の面に積層された、電磁干渉抑制機能を有する電磁干渉抑制層と、を有し、
   前記電磁干渉抑制層は、第１磁性合金粉及び第１結合剤を有し構成され、
   前記電磁シールド層は、第２磁性合金粉及び第２結合剤を有し構成されており、
   前記第１磁性合金粉と前記第２磁性合金粉とが同一の材料で構成されており、
   前記第１結合剤と前記第２結合剤とが同一の材料で構成されており、
   前記電磁シールド層の前記第２磁性合金粉の充填量が、前記電磁干渉抑制層の前記第１磁性合金粉の充填量よりも大きいことを特徴とする磁性シート。
2. 前記電磁シールド層の表裏面の両方に、前記電磁干渉抑制層が積層されていることを特徴とする請求項１に記載の磁性シート。
3. 前記電磁シールド層の他方の面に、前記電磁干渉抑制層の前記第１磁性合金粉の充填量とは異なる充填量を有する電磁干渉抑制層が積層されている事を特徴とする、請求項１に記載の磁性シート。
4. 前記第１磁性合金粉が、前記第１磁性合金粉と前記第１結合剤との合計体積に対し、５５体積％未満であり、
   前記第２磁性合金粉が、前記第２磁性合金粉と前記第２結合剤との合計体積に対し、５５体積％以上、８０体積％以下であることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の磁性シート。
5. 前記第１磁性合金粉が、前記第１磁性合金粉と前記第１結合剤との合計体積に対し、３２．５体積％以上、５５体積％未満であり、
   前記第２磁性合金粉が、前記第２磁性合金粉と前記第２結合剤との合計体積に対し、５５体積％以上、６０体積％以下であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁性シート。
6. 前記第１磁性合金粉及び前記第２磁性合金粉が、ＦｅＡｌＳｉ合金粉であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の磁性シート。
7. 前記第１結合剤と前記第２結合剤とが塩素化ポリエチレンであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の磁性シート。
8. 電磁シールド層と電磁干渉抑制層とを積層してなる磁性シートの製造方法であって、
   （ａ）第１磁性合金粉と第１結合剤とを混合してスラリー状に形成した第１混合材料をシート状に加工して、第１電磁干渉抑制層を形成する工程と、
   （ｂ）第２磁性合金粉と第２結合剤とを混合してスラリー状に形成した第２混合材料を、前記第１電磁干渉抑制層の一方の面に積層して電磁シールド層を形成する工程とを含み、
   前記第１磁性合金粉と前記第２磁性合金粉とに同一の材料を用い、
   前記第１結合剤と前記第２結合剤とに同一の材料を用い、
   前記電磁シールド層の前記第２磁性合金粉の充填量は、前記第１電磁干渉抑制層の前記第１磁性合金粉の充填量よりも大きいことを特徴とする磁性シートの製造方法。
9. 前記電磁シールド層は、前記第１電磁干渉抑制層が乾燥しない状態で、もしくは乾燥した状態で形成することを特徴とする請求項８に記載の磁性シートの製造方法。
10. 前記第１磁性合金粉と前記第１結合剤との合計体積に対し、前記第１磁性合金粉を５５体積％未満の充填量で混合して、前記第１混合材料を形成し、
    前記第２磁性合金粉と前記第２結合剤との合計体積に対し、前記第２磁性合金粉を５５体積％以上、８０体積％以下の充填量で混合して、前記第２混合材料を形成することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の磁性シートの製造方法。
11. 前記第１磁性合金粉と前記第１結合剤との合計体積に対し、前記第１磁性合金粉を３２．５体積％以上、５５体積％未満の充填量で混合して、前記第１混合材料を形成し、
    前記第２磁性合金粉と前記第２結合剤との合計体積に対し、前記第２磁性合金粉を５５体積％以上、６０体積％以下の充填量で混合して、前記第２混合材料を形成することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の磁性シートの製造方法。
12. 前記（ｂ）の工程の後に、前記第１混合材料を前記電磁シールド層に積層して第２電磁干渉抑制層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の磁性シートの製造方法。
13. 前記第２電磁干渉抑制層は、前記電磁シールド層が乾燥しない状態、もしくは乾燥した状態で形成することを特徴とする請求項１２に記載の磁性シートの製造方法。
14. 前記（ｂ）の工程の後に、前記第２電磁干渉抑制層の代わりに、前記第１混合材料とは異なる前記第１磁性合金粉の充填量を有する第３混合材料を前記電磁シールド層に積層して第３電磁干渉抑制層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の磁性シートの製造方法。
15. 前記第３電磁干渉抑制層は、前記電磁シールド層が乾燥しない状態、もしくは乾燥した状態で形成することを特徴とする請求項１４に記載の磁性シートの製造方法。
16. 前記第１磁性合金粉及び前記第２磁性合金粉にＦｅＡｌＳｉ合金粉を用いることを特徴とする、請求項８から請求項１４のいずれか１項に記載の磁性シートの製造方法。
17. 前記第１結合剤及び前記第２結合剤に塩素化ポリエチレンを用いることを特徴とする請求項８から請求項１５のいずれか１項に記載の磁性シートの製造方法。
    

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