JPS63305600A - 電磁シ−ルド材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ６産業上の利用分野 本発明は電磁シールド材に関する。

口、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ッ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ってきている。

コンピュ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ック製ケーシングの
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、亜鉛溶射、めっき、蒸着及びスパッタリング等が
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、剥離の問題もあってトラブルを起こ
しかねず、十分な対策とは言い鉗い。

また、電気、電子機器の上記プラスチック中へ金属のフ
ィ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ｍ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、上記金属フィ
ラーをかなりの量添加する必要があり、その結果、プラ
スチックの強度低下をきたし、また、表面に金属フィラ
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１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って、
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
な遮蔽を可能とする電磁シールド材を提供することを目
的としている。

ニ６発明の構成 本発明は、第一の非晶質合金層と第二の非晶質合金層と
の複数の非晶質合金層が、夫々、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／イ積層してなる構造を有し、か
つ、前記第一の非晶質合金層と前記第二の非晶質合金層
とが、５〜５００μｍの間隔を隔てて積層されている電
磁シールド材に係る。

ホ０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１００鰭
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って、磁性非晶質合金の
上記の優れた特性をその侭保有し、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
上記の知見によっ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１００ｇ１ｒｄ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）が龍しくなっ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っ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
／イである。

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っているので、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・ＣＩ
Ｉ＋）ため、厚さを大きくせねばならず、不利である。

そこで、広範囲に亘る周波数領域で磁界、電界成分のシ
ールドを有効ならしめるため、上記の非晶質合金層を複
数層とし、各層を間隔を隔てて積層する。非晶質合金層
間の間隔が５μｍ未満では、非晶質合金層とこれらの間
に位置する中間層との間の密着が難しく、これが５００
μｍを越えると、シールド材が厚くなって取扱いが不便
になり、工業的にも不利となる。従って上記間隔は５〜
５００μｍの範囲内とするのが良い、上記間隔形成のた
めの中間層としては、プラスチックフィルム（例えばポ
リエステルフィルム等）の誘電体か望ましく、この誘電
体による誘電損失によって高周波領域での電界シールド
性が向上するのである。

へ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

る。

この例は電磁シールド材を強固な板状とした例であり、
非晶質合金片２ａが積層してなる非晶質合金層２がポリ
エステルフィルムの誘電体３を挾んで２層設けられ、こ
れらがガラス、アクリル樹脂、塩化ビニル、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂等（この例ではエポキシ樹脂）の２
枚の板４の間に挟まれた積層体となって電磁シールド材
１が構成されている。但し、第１図では上記の板４は図
示省略しである。

第１図から解るように、各非晶質合金片２ａは方向がラ
ンダムになって均一に分散、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
あって分散時に所定の方向に沿っ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。

なお、樹脂等の板４に替えて樹脂フィルムを使用する（
第３図）と、磁気シールド材に可撓性が付与されて目的
によっては使用上便利になる。

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
クストラクション法によっ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ャビテーション法（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
を微細な溶融金属滴に分断した後、引続いてこの溶融金
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。

直！ＬＬ 前記キャビテーション法によってＣｏｔｔ、ｅＦｅｑシ
Ｓ　ｉｔｙ　Ｂ　７（元素記号に付した数字は当該元素
成分の原子％を示す、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３図に示すよ
うな非晶質合金層２を２層有する電磁シールド材１１と
した。即ち、非晶質合金片２ａを２５０ｇ／ｒｄとなる
ようにして厚さ５０μｍのポリエステルフィルム３を挾
み、更にこれらを同じ厚さの２枚のポリエステルフィル
ム３で挟んで電磁シールド材１１とした。非晶質合金層
とポリエステルフィルム３との間は図示しない接着剤で
互いに固定しである。この第３図の電磁シールド材では
、第２図の電磁シールド材の外層の板４に替えて、中間
層３のポリエステルフィルムと同じフィルムを使用して
いる。

この電磁シールド材１１について、アトパンテスト社製
スペクトラムアナライザＴ　Ｒ−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７図に、電界成分については第８図に夫々概要
を図解的に示す。２００　ｎｘ２００　ｍの電磁シール
ド材１１ｙ；（ｔｌｌから一方の側の１０鰭湘れた位置
に直径１０龍の磁波送信用ループアンテナ５又は長さ１
０龍の電波送信用プローブアンテナ１５を、他方の側の
１０ｍｍ、ｌれた位置に直径１０ｎの磁波受信用ループ
アンテナ６又は長さ１０ｆｌの電波受信用プローブアン
テナ１６を夫々配置し、これらをトラッキングジェネレ
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１１１ｆＺ、Ｉｔによる減衰を受信用ア
ンテナ６又は１６によって検知し、スペクトラムアナラ
イザＴＲ４１７２７で測定する。

測定結果は第５図及び第６図に示す通りである。

なお、第５図及び第６図では、シールド効果はｄＢの絶
対値で表しである。第５図及び第６図には、比較のため
に厚さ１００μｍの銅板（８９３ｇｌｒｄ、比較例）に
ついて同様の測定を行った結果が併記しである。

１１例１ 平均厚さ４０μｍ、アスペクト比４００〜６００のＣｏ
（ｙ、ＩＦ　ｅ　ｅ、ａｓ　ｉｔｔ　Ｂ　ｆの非晶質合
金片２ａを２５０ｇ／ｒｒｆとなるようにして非晶質合
金層２を４屓設けて第４図に示す電磁シールド材２１と
した。

各非晶質合金層２の間及び最表層には厚さ２５μｍのポ
リエステルフィルム３を配しである。その他は前記実施
例１に於けると同様である。

この電磁シールド材２１について、前記実施例工に於け
ると同様にして電磁シールド性を測定した。測定結果は
第５図及び第６図に示しである。

実施例１．２共、磁界成分として低周波領域の１０〜１
００ｋＨｚで比較の銅板と較べると、非常に良好なシー
ルド効、果を示している。電界成分として１〜１００　
ＭＨｚの高周波領域では、良好なシールド効果を示す比
較の銅板に対して同等又はそれ以上のシールド効果を示
している。

以上のように、実施例１．２共に、低周波領域の磁界成
分から高周波領域の電界成分に至る迄良好な電磁シール
ド性を示し、これらの電磁シールド材は、従来にない優
れた電磁シールド材である。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すものであって、 第１図は電磁シールド材の平面図、 第２図、第３図及び第４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５図及び第６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７図及び第８図は夫々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、 １．１１．２１・・・・・・・・・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・・・・
・・・・・ポリエステルフィルム４・・・・・・・・・
エポキシ樹脂 ５．１５・・・・・・・・・送信用アンテナ６．１６・
・・・旧・・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 (1)

【特許請求の範囲】
1. １、第一の非晶質合金層と第二の非晶質合金層との複数
   の非晶質合金層が、夫々、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１０
   ０〜５００ｇ／ｍ＾２積層してなる構造を有し、かつ、
   前記第一の非晶質合金層と前記第二の非晶質合金層とが
   、５〜５００μｍの間隔を隔てて積層されている電磁シ
   ールド材。