JPH0571199B2

JPH0571199B2 -

Info

Publication number: JPH0571199B2
Application number: JP14198787A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Ishii; Misao Kaneko
Original assignee: Riken Corp
Current assignee: Riken Corp
Priority date: 1987-06-05
Filing date: 1987-06-05
Publication date: 1993-10-06
Also published as: JPS63305598A

Description

【発明の詳細な説明】イ産業上の利用分野本発明は電磁シールド材に関する。

ロ従来技術近年、電気、電子機器の普及に伴い、これらの
軽量化、低価格化のために材料にプラスチツクが
多用されるようになり、そのため、これら電気、
電子機器からの漏洩電磁波による電磁波障害が大
きな問題となつてきている。コンピユータや精密
測定器のような精密な電気、電子機器は、外部か
らの電磁波に曝されると、誤動作を起こしたり測
定値に誤差を生じたりすることが多々ある。その
ため、米国や西独では電磁波規制がなされてお
り、我国に於いても近く電磁波規制の制度が制定
されることが予定されている。

ところが、電磁波を遮蔽する方法として種々の
方法が検討されているが、いずれも不十分であ
る。

例えば、電気、電子機器のプラスチツク製ケー
シングの表面をシールド材で覆う方法として、導
電性塗料による塗装、亜鉛熔射、めつき、蒸着及
びスパツタリング等がある。これらの方法では、
電界成分のシールドにはかなりの効果があるが、
低周波領域の磁界成分に対しては効果が少なく、
また、剥離の問題もあつてトラブルを起こしかね
ず、十分な対策とは言い難い。

また、電気、電子機器の上記プラスチツク中へ
金属のフイラーを混入してシールドする方法とし
ては、磁界成分のシールドをも考慮してステンレ
ス鋼繊維等を用いられているが、これもシールド
効果が十分ではない。即ち、シールド効果を十分
に持たせるためには、上記金属フイラーをかなり
の量添加する必要があり、その結果、プラスチツ
クの強度低下をきたし、また、表面に金属フイラ
ーが現れて更に塗装を施すためにコスト高とな
る。

更に、磁界成分のシールドをも考慮して鉄箔も
シールド材として検討されているが、低周波領域
での磁界成分には透磁率が低くて十分なシールド
効果が得られず、高周波領域での電界成分に対し
ては銅やアルミニウム等と較べると電気抵抗が大
きく、シールド特性が十分ではない。

ハ発明の目的本発明は、上記の事情に鑑みて成されたもので
あつて、低周波領域に於ける磁界成分及び高周波
領域に於ける電界成分をも含めた広い周波数領域
に亘る電磁波の効果的な遮蔽を可能とし、更に可
撓性を付与して取扱いの便利な電磁シールド材を
提供することを目的としている。

ニ発明の構成本発明は、少なくとも１層の非晶質合金層と少
なくとも１層の網状導電性金属シートの層とを具
備し、前記非晶質合金層の１層と前記網状導電性
金属シートの層の１層とが５〜500μmの間隔を隔
てて積層され、かつ、前記非晶質合金層が、厚さ
５〜100μm、アスペクト比（但し、アスペクト比
は最大厚さに対する最大長さの比である。）10〜
15000の鱗片状又はフレーク状軟磁性非晶質合金
片を単位面積当たりの重量で100〜500g／m²積層
してなる構造を有する電磁シールド材に係る。

ホ発明の作用効果非晶質合金は、化学的、機械的性質に於いて通
常の結晶質合金に見られない特異な特性を示すた
めに、各種機能材料として注目されている。中で
も鉄基、コバルト基等の非晶質合金は、結晶異方
性を示さないため、保磁力が非常に小さく、透磁
率が高いという極めて良好な軟磁気特性を示し、
この性質を利用しての実用化が期待されている。

ところが、非晶質合金は通常厚さ数十μm、幅
100mm程度のリボン状のものとして供給されてお
り、所定の寸法の板材とするには切断による破損
や重ね合わせに際しての接着に問題があり、取扱
いが非常に難しい。その上、所定の厚さにするに
は幾層にも積層せねばならず、多くの工数を要し
て生産性の点で難がある。

本発明者は、鋭意研究の結果、磁性非晶質合金
を鱗片状とし、これを積層することによつて、磁
性非晶質合金の上記の優れた特性をその儘保有
し、而も生産性にも優れた磁気シールド材が得ら
れることを見出した。本発明は上記の知見によつ
てなされたものである。

軟磁性非晶質合金片（以下、単に非晶質合金片
と呼ぶ。）の厚さを5μm未満にすると非晶質合金
片の製造が困難であり、これが100μmを越えて厚
くなると非晶質化が難しくなるので、この厚さは
５〜100μmとする。特に好ましい厚さは20〜
60μmである。

非晶質合金片のアスペクト比が10未満では、非
晶質合金片の透磁率が低下し、非晶質合金片の磁
気特性が変化するためと、積層が難しくなり、磁
気シールド性が劣化するようになる。他方、上記
アスペクト比が15000を越えると、非晶質合金片
の取扱いが面倒になり、生産性が低下するように
なる。アスペクト比の特に好ましい範囲は50〜
10000である。

上記の非晶質合金片を単位面積当たりの重量で
100〜500g／m²となるように積層して非晶質合金
層とするのであるが、非晶質合金片の量が
100g／m²未満であると、非晶質合金片の積層及
びこれらの間の接触（導通）が難しくなつて磁気
シールド性が劣化する。これが500g／m²を越え
ると、非晶質合金片を積層して密着させることが
難しくなつて非晶質合金層中に空隙ができるた
め、単位面積当たりの非晶質合金片の量が増大す
るにも拘わらず、磁気シールド性が悪くなる。非
晶質合金片の上記量の特に好ましい範囲は200〜
350g／m²である。

以上のような構造とした非晶質合金層は、良好
な軟磁性を示す非晶質合金片からなつているの
で、低周波領域に於ける磁界成分のシールドに有
効であるが、高周波領域に於ける電磁波に対して
は電界成分が主体となるため、銅やアルミニウム
のような電気抵抗の小さい導電性材料に較べると
電気抵抗が高い（100〜150μΩ・cm）ため、厚さ
を大きくせねばならず、不利である。

他方、高周波領域で使用される電磁シールド材
には、電気抵抗の低い導電性材料が用いられる
が、これらは非磁性材料又は透磁率の低い磁性材
料であるため、低周波領域での磁界成分に対して
は、殆ど無力である。

そこで、本発明にあつては、低周波領域に於け
る磁界成分のシールドに有効な層として非晶質合
金片を積層してなる層と、高周波領域に於ける電
界成分のシールドに有効なシールド層として導電
性材料の層とを積層し、広範囲に亘る周波数領域
の電磁波を有効に遮蔽するようにしている。

非晶質合金層と導電性材料からなる層とを直接
密着させた構造とすると、両層が互いに干渉して
特性的に期待できないことと、接着剤による積層
が工業的に有利であることから、プラスチツクフ
イルム等の絶縁材で両層の間に間隔を設ける。こ
の間隔、即ち絶縁層の厚さが5μm未満であると非
晶質合金層と絶縁層との間の密着が難しく、これ
が500μmを越えるとシールド材が厚くなつて取扱
いが不便になり、工業的にも不利となる。従つて
上記間隔（絶縁層の厚さ）は５〜500μmの範囲内
とするのが良い。

また、非晶質合金層と導電性材料の層とを夫々
複数層設ける場合は、両層を互いに間隔を隔てて
（絶縁層を挟んで）交互に配置するのが望ましい。

導電性材料としては、銅、アルミニウム、ニツ
ケル及び鉄等の金属を用いることができる。特に
本発明にあつては、電磁シールド材に可撓性を付
与するために、上記導電性材料の層を網状の導電
性金属シートとする。網状の金属シートとして
は、エクスパンドメタルのシート及びメツシユの
シートが使用できる。その網目が５メツシユより
も粗くなると空間が多くなつて高周波領域でのシ
ールド性が劣化し、250メツシユよりも細かいと
線径が小さくなつてシートの重量が少なくなり高
周波領域でのシールド性が劣化しまた高価にもな
る。従つてその粗さは５〜250メツシユの範囲内
とするのが良い。特に好ましい範囲は10〜100メ
ツシユである。

導電性金属の層を網状シートの層とすることに
より、電磁シールド材に優れたシールド性と共に
可撓性を付与されて、その取扱いが便利になる。

ヘ実施例以下、本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明に基づく電磁シールド材の平面
図、第２図は同じく構造を模式的に示す拡大断面
図である。

この例は、非晶質合金片２ａが積層してなる非
晶質合金層２と銅等の導電性金属の網状シートの
層３とがポリエステルフイルム４を挟み、更に非
晶質金属層２上に同じポリエステルフイルム４が
被着されて、４層積層構造として電磁シールド材
１を構成した例である。但し、第１図では最表層
のポリエステルフイルムは図示省略してある。

第１図から解るように、各非晶質合金片２ａは
方向がランダムになつて均一に分散、積層するの
で、自然に無方向性となる。これに対して非晶質
合金リボンや結晶質合金薄帯を積層するには、切
断と接着の繰返し、無方向性にするためにクロス
方向及び角度を変えた接着をしなければならず、
その作業は甚だ煩わしい。なお、本発明にあつて
方向性が要求される場合は、非晶質合金片の均一
分散時に所定の方向に沿つた若干の磁場をかけれ
ば、非晶質合金片を長手方向に揃え、方向性を付
与することができる。

非晶質合金片の組成は、軟磁性を示す組成であ
れば磁気シールド性を示す。

非晶質合金片は、リボンからの切断や公知のメ
ルト・エクストラクシヨン法によつて作ることが
できるが、生産性の観点及び非晶質合金片の周縁
を薄肉にして鱗片状とすることができることか
ら、本出願人が先に特開昭58−6907号公報で提示
したキヤビテーシヨン法（熔融金属に対して濡れ
性の小さな表面層を有し、高速で回転しているロ
ール表面に熔融金属を供給し、この熔融金属を微
細な熔融金属滴に分断した後、引続いてこの熔融
金属滴を高速で回転する金属回転体に衝突させて
急速凝固させる方法。）を応用することが望まし
い。

以下に本発明の具体的な実施例について説明す
る。

実施例１前記キヤビテーシヨン法によつてCo_69.8Fe_4.2
Si₁₇B₉（元素記号に付した数字は当該元素成分の
原子％を表す。以下同じ。）の非晶質合金片を作
製した。この非晶質合金片の平均厚さは30μm、
アスペクト比は400〜600である。

この非晶質合金片を使用して第１図及び第２図
に示すような非晶質合金層２と13〜20メツシユに
相当する銅のエクスパンドメタルの層３とを夫々
１層ずつ有する電磁シールド材１とした。即ち、
上記銅のエクスパンドメタルのシート３上に厚さ
25μmのポリエステルフイルム４を載せ、その上
に非晶質合金片２ａを250g／m²となるように積
層し、更に最表層として厚さ25μmのポリエステ
ルフイルム４を被せ、これらを接着剤（図示せ
ず）で接着して電磁シールド材１とした。

この電磁シールド材１について、アドバンテス
ト社製スペクトラムアナライザTR−4172を使用
して電磁シールド性を測定した。測定の要領を、
磁界成分については第１０図に、電界成分につい
ては第１１図に夫々概要を図解的に示す。200mm
×200mmの電磁シールド材１から一方の側の10mm
離れた位置に直径10mmの磁波送信用ループアンテ
ナ５又は長さ10mmの電波送信用プローブアンテナ
１５を、他方の側の10mm離れた位置に直径10mmの
磁波受信用ループアンテナ６又は長さ10mmの電波
受信用プローブアンテナ１６を夫々配置し、これ
らをトラツキングジエネレータ付きスペクトラム
アナライザTR4172７に接続する。送信用アンテ
ナ５又は１５からの磁波又は電波の電磁シールド
材１による減衰を受信用アンテナ６又は１６によ
つて検知し、スペクトラムアナライザTR4172７
で測定する。

測定結果は第４図及び第５図に示す通りであ
る。なお、第４図及び第５図では、シールド効果
はdBの絶対値で表してある。第４図及び第５図
には、比較のために上記と同じ銅のエクスパンド
メタルのシート（比較例１）及び上記実施例と同
じ非晶質合金層を有し、金属層シートを有しない
電磁シールド材（比較例２）について同様の測定
を行つた結果が併記してある（第５図では比較例
１のみ）。

実施例２前記実施例１に於ける非晶質合金片を平均厚さ
40μm、アスペクト比200〜500とし、その量を
300g／m²とし、金属シートを80メツシユの銅の
メツシユシートとし、非晶質合金層と金属シート
とを厚さ50μmのポリプロピレンフイルムを挟ん
で接着し、電磁シールド材とした。その他の条件
は前記実施例１に於けると同様である。

この電磁シールド材について、前記実施例１に
於けると同様のシールド効果測定をおこなつた。

測定結果は第６図及び第７図に示す通りであ
る。第５図及び第７図には、比較のために上記と
同じ銅の網状シート（比較例３）及び上記実施例
２と同じ非晶質合金層を有し、金属シートを有し
ない電磁シールド材（比較例４）について同様の
測定を行つた結果が併記してある（第７図では比
較例３のみ）。

第４図〜第７図に見られるように、実施例１，
２共に、低周波領域から高周波領域の広い周波数
領域に亘つて、比較の電磁シールド材に較べて優
れたシールド性を示している。

実施例３第３図に示すように、前記実施例１に於けると
同じ非晶質合金片２ａを250g／m²とした非晶質
合金層２を２層とし、これら層２，２の間に前記
実施例１に於けると同様の銅のエクスパンドメタ
ルのシート３及び２枚のポリエステルフイルム
４，４を交互に配し、更に両表面を同じポリエス
テルフイルム４，４で挟むようにして７層構造の
電磁シールド材１１を作製した。この電磁シール
ド材１１について、前記実施例１，２に於けると
同様の測定を行つた。

測定結果は第８図及び第９図に示す通りであ
る。

この例では、特に低周波領域での磁界成分に対
して、前記実施例１、２よりも更に優れた磁気シ
ールド性を示している。

上記実施例１〜３の電磁シールド材は、金属の
層を網状シートとしているので、いずれも可撓性
を有していて、取扱いが便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は電磁シールド材の平面図、第２図及び
第３図は夫々電磁シールド材の構造を模式的に示
す拡大断面図、第４図、第５図、第６図、第７
図、第８図及び第９図は夫々周波数とシールド効
果との関係を示すグラフ、第１０図及び第１１図
は夫シールド効果測定の要領を示す概略図であ
る。なお、図面に示された符号に於いて、１，１１
……電磁シールド材、２……非晶質合金層、２ａ
……軟磁性非晶質合金片、３……網状導電性金属
シートの層、４……樹脂フイルム、５，１５……
送信用アンテナ、６，１６……受信用アンテナ、
７……測定器（スペクトラムアナライザ）、であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１少なくとも１層の非晶質合金層と少なくとも
１層の網状導電性金属シートの層とを具備し、前
記非晶質合金層の１層と前記網状導電性金属シー
トの層の１層とが５〜500μmの間隔を隔てて積層
され、かつ、前記非晶質合金層が、厚さ５〜
100μm、アスペクト比（但し、アスペクト比は最
大厚さに対する最大長さの比である。）10〜15000
の鱗片状又はフレーク状軟磁性非晶質合金片を単
位面積当たりの重量で100〜500g／m²積層してな
る構造を有する電磁シールド材。