CN108701520B - 磁性薄膜及线圈模块 - Google Patents

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Abstract

磁性薄膜具备：在10MHz下的复导磁率实部为50以上且复导磁率虚部小于30的第1层；和设置在第1层上的、在10MHz下的复导磁率实部为50以上且复导磁率虚部为30以上的第2层。

Description

磁性薄膜及线圈模块
技术领域
本发明涉及磁性薄膜及使用其的线圈模块。
背景技术
使笔型的位置指示器在位置检测平面上移动来检测位置的位置检测装置被称为数字转换器，作为计算机的输入装置而广泛使用。该位置检测装置具备位置检测平面板和配置在其下的、在基板的表面形成有环形线圈的电路基板。并且，利用通过由位置指示器和环形线圈产生的频带在500kHz附近的电磁感应来检测位置指示器的位置。
对于位置检测装置，为了控制电磁感应时产生的磁通量从而使电磁感应、进而使通信高效化，提出了在电路基板上配置磁性层的方法(例如参见专利文献1。)。
专利文献1中公开了一种磁性薄膜层叠电路基板，其依次具备电路基板、表层和含有软磁性颗粒的磁性层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-189015号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外，近年来，以非接触型IC卡等为代表的NFC(Near Field Communication、近距离无线通讯)得以实用化，并被广泛普及。NFC利用与位置指示器相比更为高频区域的频带。此外，近年来，逐渐实用化的无线电力传送(非接触电力传送)也研究了利用高频带的方式。这些无线通信、无线电力传送中使用的线圈模块以在13.56MHz或6.78MHz的共振频率能得到最大的特性的方式设计。
在这些使用了高频的无线通信或无线电力传送中，在环形线圈周围聚集的磁通量变大，因此，该磁通量容易泄漏到环形线圈以外。如果磁通量泄漏，则存在与位于其周围的金属构件(金属壳体、电池等)发生干涉，产生不良影响的可能性。因此，要求进一步提高用于防止磁泄漏的磁屏蔽性。
另一方面，作为使磁屏蔽性提高的方法，有使磁通量损失的方法，但这样的使磁通量损失的方法中，通信所利用的磁通量减少，因此，会产生通信特性降低的不良情况。
本发明的目的在于，提供能够提高磁屏蔽性及通信特性的磁性薄膜及使用其的线圈模块。
用于解决问题的方案
本发明包含[1]一种磁性薄膜，其具备：在10MHz下的复导磁率实部为50以上且复导磁率虚部小于30的第1层；和设置在前述第1层上的、在10MHz下的复导磁率实部为50以上且复导磁率虚部为30以上的第2层。
本发明包含[2]根据[1]所述的磁性薄膜，其中，前述第2层的复导磁率实部大于前述第1层的复导磁率实部。
本发明包含[3]根据[1]或[2]所述的磁性薄膜，其中，前述第2层的厚度比前述第1层的厚度薄。
本发明包含[4]根据[3]所述的磁性薄膜，其中，前述第2层的厚度相对于前述第1层的厚度的比为1/2以下。
本发明包含[5]根据[1]～[4]中任一项所述的磁性薄膜，其中，前述第1层含有软磁性颗粒及树脂。
本发明包含[6]根据[1]～[4]中任一项所述的磁性薄膜，其中，前述第1层由软磁性氧化物的烧结体形成。
本发明包含[7]根据[1]～[6]中任一项所述的磁性薄膜，其中，前述第2层含有软磁性颗粒和树脂。
本发明包含[8]一种线圈模块，其为使用13.56MHz或6.78MHz的频带的无线通信或无线电力传送用的线圈模块，其具备线圈基板和[1]～[7]中任一项所述的磁性薄膜，所述线圈基板具有基板及设置在前述基板的厚度方向一侧的线圈图案；所述磁性薄膜以前述第1层与前述线圈图案相对的方式设置在前述线圈模块的厚度方向一侧。
发明的效果
本发明的磁性薄膜能够提高线圈模块的磁屏蔽性及通信特性。此外，本发明的线圈模块的磁屏蔽性及通信特性优异。
附图说明
图1示出本发明的磁性薄膜的一个实施方式的截面图。
图2示出具备图1的磁性薄膜的线圈模块的截面图。
图3为用于评价实施例中的磁屏蔽性的示意图。
图4为用于评价实施例中的通信特性的示意图。
具体实施方式
图1中，纸面上下方向为上下方向(厚度方向、第1方向)，纸面上侧为上侧(厚度方向一侧、第1方向一侧)，纸面下侧为下侧(厚度方向另一侧、第1方向另一侧)。对于图1以外的图也以图1的方向为基准。
磁性薄膜10例如如图1所示，具备具有规定厚度的薄膜形状(包括片状)，具有平坦的上表面及平坦的下表面。
磁性薄膜10例如为后述的线圈模块11等的一个部件，即不是线圈模块11。即，磁性薄膜10是用于制作线圈模块11等的部件，不包含线圈基板4，包含后述的第1层1和第2层2，是以部件形式单独流通、产业上能够利用的器件。
具体而言，如图1所示，磁性薄膜10具备第1层1和配置在其上表面(一面)的第2层2。优选磁性薄膜10由第1层1和第2层2组成。
第1层1具有薄膜形状。
第1层1是用于与第2层2一起提高线圈模块11的磁屏蔽性及通信特性的层。
第1层1中，10MHz下的复导磁率实部(μ′)为50以上、优选为70以上、更优选为80以上、进一步优选为100以上，此外，例如为1000以下、优选为800以下、更优选为600以下、进一步优选为300以下。通过将复导磁率实部设为上述范围，能够将磁通量聚集在磁性薄膜10内部，能够提高磁屏蔽性。
此外，在10MHz下的复导磁率虚部(μ″)小于30、优选为20以下、更优选为15以下，此外，例如为0.01以上、优选为0.1以上。通过将复导磁率实部设为上述范围，能够减少磁性薄膜10的磁通量的损失，能够抑制通信特性降低。
第1层1的复导磁率实部大于第1层1的复导磁率虚部，复导磁率实部与复导磁率虚部的差例如为50以上、优选为100以上，此外，例如为1000以下、优选为200以下。通过将差设为上述范围，能够维持通信特性、抑制磁场泄漏。
本发明中，各层(第1层1或第2层2)的复导磁率实部μ′及复导磁率虚部μ″使用阻抗分析仪(Agilent公司制造、“4294A”)通过单匝法(one turn method)(频率10MHz)进行测定。
第1层1的厚度例如为10μm以上、优选为30μm以上、更优选为80μm以上，此外，例如为2000μm以下、优选为1500μm以下、更优选为1000μm以下、进一步优选为500μm以下。
第1层1例如由含有软磁性颗粒及树脂的第1磁性组合物形成为薄膜状。第1层1通过组合使用软磁性颗粒及树脂，耐冲击性、耐裂纹性、成形性优异。
第1层1中使用的软磁性颗粒为由复导磁率实部(μ′)大、但复导磁率虚部(μ″)小的材料形成的颗粒(低μ″用软磁性颗粒)。
作为这样的第1层用的软磁性颗粒的材料，例如可以列举出：磁性不锈钢(Fe-Cr-Al-Si合金)、Fe-Si-Al合金、Fe-Ni合金、硅铜(Fe-Cu-Si合金)、Fe-Si合金、Fe-Si-B(-Cu-Nb)合金、Fe-Si-Cr-Ni合金、Fe-Si-Cr合金、Fe-Si-Al-Ni-Cr合金、铁素体等。
尤其是作为第1层1的软磁性颗粒，优选使用易磁化方向的矫顽力例如为2.1(Oe)以上、优选2.5(Oe)以上、此外例如为10(Oe)以下、优选5.0(Oe)以下、更优选3.5(Oe)以下的软磁性颗粒。
矫顽力例如可以利用振动样品磁强计进行测定。
这些软磁性颗粒可以单独使用或组合使用2种以上。
作为颗粒的形态，例如可以列举出块状、扁平状(板状)、针状等。块状包括例如球状、长方体形状、破碎状、圆形、聚集体或它们的不规则形状。从能够使复导磁率实部良好、提高磁屏蔽性的观点出发，优选列举出扁平状。
第1层1的软磁性颗粒的扁平率(扁平度)例如为8以上、优选为15以上，此外，例如为500以下、优选为450以下。扁平率例如以颗粒的平均粒径除以软磁性颗粒的平均厚度而得到的径厚比的形式算出。
第1层1的软磁性颗粒的平均粒径(最大长度的平均值)例如为3.5μm以上、优选为10μm以上、更优选为20μm以上，此外，例如为200μm以下、优选为150μm以下、更优选为80μm以下、进一步优选为40μm以下。平均厚度例如为0.1μm以上、优选为0.2μm以上，此外，例如为3.0μm以下、优选为2.5μm以下。通过调整软磁性颗粒的扁平率、平均粒径、平均厚度等，能够减小由软磁性颗粒带来的去磁场的影响，其结果，能够调整软磁性颗粒的透磁率、矫顽力。需要说明的是，为了使软磁性颗粒的大小均匀，根据需要可以使用利用筛子等进行了分级的软磁性颗粒。平均粒径例如可以利用激光衍射式粒度分布测定装置进行测定，平均厚度例如可以利用扫描型电子显微镜(SEM)进行测定。
第1磁性组合物中软磁性颗粒的质量比例以固体成分比例计例如为60质量％以上、优选为80质量％以上、更优选为85质量％以上，此外，例如为98质量％以下、优选为95质量％以下。此外，第1磁性组合物中软磁性颗粒的体积比例以固体成分比例计例如为40体积％以上、优选为50体积％以上，例如为90体积％以下、优选为70体积％以下。通过使软磁性颗粒的含有比例为上述下限以上，磁性薄膜10的磁屏蔽性优异。另一方面，通过设为上述上限以下，第1磁性组合物的成膜性优异。
作为树脂，例如可以列举出热固性树脂、热塑性树脂。
作为热固性树脂，例如可以列举出：环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、热固性聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂等。从粘接性、耐热性等观点出发，可优选列举出环氧树脂、酚醛树脂，可更优选列举出环氧树脂及酚醛树脂的组合使用。
作为环氧树脂，可以列举出：例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、改性双酚A型环氧树脂、改性双酚F型环氧树脂、联苯型环氧树脂等2官能环氧树脂、例如苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、三羟基苯基甲烷型环氧树脂、四羟苯基乙烷型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂等3官能以上的多官能环氧树脂等。这些环氧树脂可以单独使用或组合使用2种以上。
可优选列举出3官能以上的多官能环氧树脂、可更优选列举出甲酚酚醛清漆型环氧树脂。通过使用这些环氧树脂，强度、成膜性、第1层1与第2层2的粘接性等优异。
环氧树脂的环氧当量例如为230g/eq.以下、优选为210g/eq.以下，此外，例如为10g/eq.以上、优选为50g/eq.以上。
酚醛树脂是作为环氧树脂的固化剂的热固性树脂，例如可以列举出：苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、苯酚联苯撑树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、甲阶型酚醛树脂等3官能以上的多官能酚醛树脂。这些酚醛树脂可以单独使用或组合使用2种以上。可优选列举出苯酚联苯撑树脂。
酚醛树脂的羟基当量例如为230g/eq.以下、优选为210g/eq.以下，此外，例如为10g/eq.以上、优选为50g/eq.以上。
作为热塑性树脂，例如可以列举出：丙烯酸类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂(6-尼龙、6,6-尼龙等)、热塑性聚酰亚胺树脂、饱和聚酯树脂(PET、PBT等)等。可优选列举出丙烯酸类树脂。
作为丙烯酸类树脂，例如可以列举出：以具有直链或支链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的1种或2种以上作为单体成分、并将该单体成分聚合而得到的丙烯酸类聚合物等。需要说明的是，“(甲基)丙烯酸”表示“丙烯酸和/或甲基丙烯酸”。
作为烷基，例如可以列举出：甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、环己基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基、十二烷基等碳数1～20的烷基。可优选列举出碳数1～6的烷基。
丙烯酸类聚合物可以为(甲基)丙烯酸烷基酯与其它单体的共聚物。
作为其它单体，可以列举出：例如丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等含缩水甘油基的单体、例如丙烯酸等含羧基的单体、例如马来酸酐等酸酐单体、例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯等含羟基的单体、例如苯乙烯磺酸等含磺酸基的单体等、含磷酸基的单体、例如苯乙烯单体、例如丙烯腈等。这些单体可以单独使用或组合使用2种以上。
丙烯酸类树脂的重均分子量例如为1×105以上、优选为3×105以上，此外，例如为1×106以下。需要说明的是，重均分子量利用凝胶渗透色谱(GPC)基于标准聚苯乙烯换算值来测定。
第1磁性组合物中树脂的含有比例以固体成分比例计例如为2质量％以上、优选为5质量％以上，此外，例如为40质量％以下、优选为20质量％以下。
第1磁性组合物优选组合使用热固性树脂及热塑性树脂。更优选的是，含有环氧树脂及酚醛树脂作为热固性树脂，含有丙烯酸类树脂作为热塑性树脂。由此，在对多个后述的半固化第1层(半固化状态的第1层)进行热压来制作第1层1时，能够可靠地填满半固化第1层彼此的界面的间隙，得到高密度且坚固的第1层1。其结果，能够提高第1层1的耐热性、强度。
此时，环氧树脂相对于树脂的含有比例例如为5质量％以上、优选为15质量％以上，此外，例如为50质量％以下、优选为35质量％以下。酚醛树脂相对于树脂的含有比例例如为5质量％以上、更优选为15质量％以上，此外，例如为50质量％以下、优选为35质量％以下。丙烯酸类树脂相对于树脂的含有比例例如为15质量％以上、优选为35质量％以上，此外，例如为70质量％以下、优选为50质量％以下。
第1磁性组合物除上述物质以外还可以含有添加剂。作为添加剂，可以列举出热固化催化剂、分散剂、流变控制剂等。
作为热固化催化剂，为通过加热而促进热固性树脂的固化的催化剂，例如可以列举出：咪唑系化合物、三苯基膦系化合物、三苯基硼烷系化合物、含氨基的化合物、酸酐系化合物等。可优选列举出咪唑系化合物。
作为咪唑系化合物，例如可以列举出：2-苯基咪唑(商品名；2PZ)、2-乙基-4-甲基咪唑(商品名；2E4MZ)、2-甲基咪唑(商品名；2MZ)、2-十一烷基咪唑(商品名；C11Z)、2-苯基-1H-咪唑-4,5-二甲醇(商品名；2PHZ-PW)、2,4-二氨基-6-(2’-甲基咪唑基(1)’)乙基-均三嗪·异氰脲酸加成产物(商品名；2MAOK-PW)等(上述商品名均为四国化成株式会社制造)。
这些热固化催化剂可以单独使用或组合使用2种以上。
对于热固化催化剂的含有比例，相对于树脂100质量份，以固体成分比例计例如为0.1质量份以上、优选为0.5质量份以上，此外，例如为10质量份以下、优选为5质量份以下。此外，第1磁性组合物中热固化催化剂的含有比例以固体成分比例计例如为0.01质量％以上、优选为0.05质量％以上，此外，例如为1质量％以下、优选为0.5质量％以下。
作为分散剂，例如可以列举出：聚氧亚烷基烷基醚磷酸酯、聚氧亚烷基烷基苯基醚磷酸酯等。优选列举出聚氧亚烷基烷基醚磷酸酯。
作为这样的分散剂，具体可以列举出：楠本化成株式会社的HIPLAAD系列(“ED-152”、“ED-153”、“ED-154”、“ED-118”、“ED-174”、“ED-251”)等。
分散剂的酸值例如为10以上、优选为15以上，此外，例如为200以下、优选为150以下。酸值利用中和滴定法等进行测定。
对于分散剂的含有比例，相对于软磁性颗粒100质量份，以固体成分比例计例如为0.01质量份以上、优选为0.05质量份以上，此外，例如为1质量份以下、优选为0.5质量份以下。此外，第1磁性组合物中分散剂的含有比例例如为0.01质量％以上、优选为0.05质量％以上，此外，例如为1质量％以下、优选为0.5质量％以下。
第1磁性组合物通过含有分散剂，能够使软磁性颗粒均匀地分散在第1层1中。因此，能够进一步提高磁性薄膜10的磁屏蔽性、通信特性。
流变控制剂是对磁性组合物赋予在剪切力(剪切速度)低时显示出高粘度、在剪切力(剪切速度)高时显示低粘度的触变性的化合物。
作为流变控制剂，例如可以列举出有机系流变控制剂及无机系流变控制剂。可优选列举出有机系流变控制剂。
作为有机系流变控制剂，例如可以列举出：改性脲、脲改性聚酰胺、脂肪酸酰胺、聚氨酯、高分子脲衍生物等。可优选列举出改性脲、脲改性聚酰胺、脂肪酸酰胺，可更优选列举出脲改性聚酰胺。
作为无机系流变控制剂，例如可以列举出：二氧化硅、碳酸钙、蒙脱石等。
作为流变控制剂，具体可以列举出：例如BYK Japan KK.的“BYK-410”、“BYK-430”、“BYK-431”、例如楠本化成株式会社的“DISPARLON PFA-131”等。
这些流变控制剂可以单独使用或组合使用2种以上。
对于流变控制剂的含有比例，相对于软磁性颗粒100质量份，以固体成分比例计例如为0.01质量份以上、优选为0.05质量份以上，此外，例如为1质量份以下、优选为0.5质量份以下。第1磁性组合物中流变控制剂的含有比例以固体成分比例例如为0.01质量％以上、优选为0.05质量％以上。此外，例如为1质量％以下、优选为0.5质量％以下。
第1磁性组合物通过含有流变控制剂，即使在以高比例在第1层1中包含软磁性颗粒的情况下，也能够使软磁性颗粒均匀地分散在第1层1中。因此，能够进一步提高磁性薄膜10的磁屏蔽性、通信特性。
第1磁性组合物也可以含有除上述以外的其它添加剂。作为其它添加剂，例如可以列举出交联剂、无机填充材料等市售或公知的添加剂。
第2层2具有薄膜形状，其以与第1层1的上表面接触的方式配置在第1层1的上表面整面。
第2层2是用于与第1层1一起提高线圈模块11的磁屏蔽性及通信特性的层。
第2层2中，在10MHz下的复导磁率实部(μ′)为50以上、优选为100以上、更优选为160以上，此外，例如为1500以下、优选为1000以下、更优选为800以下、进一步优选为400以下。通过将复导磁率实部设为上述范围，能够将磁通量聚集在磁性薄膜10内部，能够提高磁屏蔽性。
优选第2层2的复导磁率实部大于第1层1的复导磁率实部。第1层1的复导磁率实部与第2层2的复导磁率实部的差例如为10以上、优选为20以上、更优选为40以上，此外，例如为500以下、优选为300以下。由此，能够更可靠地使第2层2的复导磁率虚部高于第1层1的复导磁率虚部，能够更可靠地提高磁屏蔽性。
此外，在10MHz下的复导磁率虚部(μ″)为30以上、优选为40以上、更优选为50以上，此外，例如为200以下、优选为150以下、更优选为100以下、进一步优选为80以下。通过将复导磁率虚部设为上述范围，磁屏蔽性优异。
第2层2的复导磁率虚部大于第1层1的复导磁率虚部。第1层1的复导磁率虚部与第2层2的差例如为10以上、优选为30以上，此外，例如为200以下、优选为80以下。由此，第1层1的磁通量的损失变少，因此，能够进一步抑制通信特性变差。此外，能够利用第2层2屏蔽没有完全被第1层1屏蔽的漏磁通量。
第2层2的复导磁率实部优选大于第2层2的复导磁率虚部，复导磁率实部与复导磁率虚部的差例如为50以上、优选为100以上，此外，例如为1500以下、优选为500以下。通过将上述差设为上述范围，第2层2的磁屏蔽性变得更良好。
第2层2的厚度例如为1μm以上、优选为5μm以上，此外，例如为500μm以下、优选为300μm以下、更优选为60μm以下。
优选第2层2的厚度比第1层1的厚度薄。更具体而言，第2层2的厚度相对于第1层1的厚度的比(第2层/第1层)例如为1/2以下、优选为1/3以下、更优选为1/4以下，此外，例如为1/10以上。由此，能够更可靠地提高磁屏蔽性及通信特性这二者。
第2层2例如由含有软磁性颗粒及树脂的第2磁性组合物形成。第2层2通过含有软磁性颗粒及树脂，耐冲击性、耐裂纹性、成形性优异。
第2层2中使用的软磁性颗粒为由复导磁率实部(μ′)及复导磁率虚部(μ″)均较大的材料形成的颗粒(高μ″用软磁性颗粒)。
作为这样的第2层用的软磁性颗粒的材料，例如可以列举出：Fe-Si-Al合金、磁性不锈钢(Fe-Cr-Al-Si合金)、Fe-Ni合金、硅铜(Fe-Cu-Si合金)、Fe-Si合金、Fe-Si-B(-Cu-Nb)合金、Fe-Si-Cr-Ni合金、Fe-Si-Cr合金、Fe-Si-Al-Ni-Cr合金等。这些软磁性颗粒可以单独使用或组合使用2种以上。
作为第2层2的软磁性颗粒，特别优选使用易磁化方向的矫顽力例如为0.1(Oe)以上、优选为0.3(Oe)以上、此外例如小于2.1(Oe)的软磁性颗粒。
作为颗粒的形态，例如可以列举出块状、扁平状(板状)、针状等。块状包括例如球状、长方体形状、破碎状、圆形、聚集体或它们的不规则形状。从使复导磁率实部良好、提高磁屏蔽性的观点出发，可优选列举出扁平状。
第2层2的软磁性颗粒的扁平率(扁平度)例如为8以上、优选为15以上，此外，例如为500以下、优选为450以下。
第2层2的软磁性颗粒的平均粒径(最大长度的平均值)例如为3.5μm以上、优选为10μm以上、更优选超过40μm、进一步优选为42μm以上，此外，例如为200μm以下、优选为150μm以下、更优选为100μm以下。平均厚度例如为0.1μm以上、优选为0.2μm以上，此外，例如为3.0μm以下、优选为2.5μm以下。
第2磁性组合物中软磁性颗粒的质量比例以固体成分比例计例如为60质量％以上、优选为80质量％以上、更优选为85质量％以上，此外，例如为98质量％以下、优选为95质量％以下。此外，第2磁性组合物中软磁性颗粒的体积比例以固体成分比例计例如为40体积％以上、优选为50体积％以上，例如为90体积％以下、优选为70体积％以下。通过将软磁性颗粒的含有比例设为上述下限以上，磁性薄膜10的磁屏蔽性优异。另一方面，通过设为上述上限以下，第2磁性组合物的成膜性优异。
作为树脂，可以列举出与第1层1中记载的树脂同样的树脂。可优选列举出环氧树脂、酚醛树脂及丙烯酸类树脂的组合使用。配混比例也与第1层1中记载的配混比例同样。
第2磁性组合物中，除了上述成分以外也可以含有添加剂。作为添加剂，可以列举出与第1层中记载的添加剂同样的添加剂。优选含有热固化催化剂、分散剂及流变控制剂。配混比例也与第1层1中记载的配混比例同样。
优选的是，第2磁性组合物除了使第1层用软磁性颗粒为第2层用软磁性颗粒以外，由与第1磁性组合物相同的材料形成。由此，能够防止在第1层1和第2层2的界面发生因材料不同而导致的剥离等，能够进一步提高磁性薄膜10的磁屏蔽性及通信特性的耐久性。
以下，对磁性薄膜10的制造方法进行说明。
磁性薄膜10例如可以通过如下工序来制造：准备半固化第1层的工序、准备半固化第2层的工序、以及将半固化第1层及半固化第2层层叠并进行热压的工序。
首先，准备半固化第1层。
具体而言，使第1磁性组合物溶解或分散在溶剂中，制备第1磁性组合物溶液，然后，将第1磁性组合物溶液涂布在剥离基材的表面，并使其干燥。
第1磁性组合物通过以上述比例混合上述成分来制备。
作为溶剂，可以列举出：例如丙酮、甲乙酮(MEK)等酮类、例如乙酸乙酯等酯类、例如丙二醇单甲基醚等醚类、例如N,N-二甲基甲酰胺等酰胺类等有机溶剂等。此外，作为溶剂，还可以列举出：例如水、例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇等醇等水系溶剂。
第1磁性组合物溶液中的固体成分含量例如为10质量％以上、优选为30质量％以上，此外，例如为90质量％以下、优选为70质量％以下。
接着，将第1磁性组合物溶液涂布在剥离基材(隔膜、芯材等)的表面，并使其干燥。
作为涂布方法，例如可以列举出：刮刀涂覆、辊涂覆、丝网涂覆、凹版涂覆等。
作为干燥条件，干燥温度例如为50℃以上且150℃以下(优选60℃以上且120℃以下)，干燥时间例如为1分钟以上且5分钟以下。
作为隔膜，例如可以列举出：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、纸等。这些隔膜可以在其表面利用例如氟系剥离剂、丙烯酸长链烷基酯系剥离剂、有机硅系剥离剂等进行脱模处理。
作为芯材，可以列举出：例如塑料薄膜(例如聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚碳酸酯薄膜等)、金属薄膜(例如铝箔等)、例如用玻璃纤维、塑料制无纺布纤维等进行了强化的树脂基板、有机硅基板、玻璃基板等。
剥离基材的平均厚度例如为1μm以上且500μm以下。
由此，能够得到半固化状态(B阶)的第1层即半固化第1层。
半固化状态(B阶)为例如在室温(25℃)下处于可溶于溶剂的未固化状态(A阶)和完全固化了的固化状态(C阶)之间的状态，是指略微进行了固化及凝胶化，在溶剂中溶胀但不会完全溶解、通过加热而软化但不会熔融的状态。
此外，与半固化第1层分开地准备半固化第2层。
具体而言，使第2磁性组合物溶解或分散在溶剂中，制备第2磁性组合物溶液，接着，将第2磁性组合物溶液涂布在剥离基材的表面，并使其干燥。
第2磁性组合物通过以上述比例混合上述成分来制备。
溶剂、涂布·干燥条件等与上述准备半固化第1层的工序同样。
接着，将半固化第1层与半固化第2层2层叠并进行热压。
层叠时，以半固化第1层与半固化第2层成为规定厚度的方式分别使多个或单个的半固化第1层与多个或单个的半固化第2层层叠。
为了使第1层1的厚度比第2层2的厚度厚，优选的是，使多个(优选2～10个)半固化第1层与单个半固化第2层层叠。
接着，沿厚度方向对半固化层叠体进行热压。
热压可以使用公知的压制机来实施，例如可以列举出平行平板压制机等。通过对半固化层叠体进行热压，能够使第1层1及第2层2内的磁性体以高比例填充，并且，在软磁性颗粒为扁平状时，能够使扁平状的软磁性颗粒沿面方向取向。由此，能够使磁屏蔽性及通信特性更好。
加热温度例如为130℃以上、优选为150℃以上，此外，例如为250℃以下、优选为200℃以下。
热压时间例如为1分钟以上、优选为2分钟以上，此外，例如为24小时以下、优选为2小时以下。
压力例如为0.1MPa以上、优选为1MPa以上、更优选为10MPa以上，此外，例如为200MPa以下、优选为100MPa以下。
由此，半固化第1层及半固化第2层分别被加热固化，变成完全固化状态(C阶)，与此同时，半固化第1层与半固化第2层牢固地密合。其结果，能够得到具备第1层1及第2层2的磁性薄膜10。
磁性薄膜10的总厚度例如为20μm以上、优选为50μm以上，此外，例如为2500μm以下、优选为500μm以下、更优选为200μm以下。
以下，对线圈模块11进行说明。
线圈模块11如图2所示，在厚度方向依次具备线圈基板4、粘接层5和磁性薄膜10。线圈模块11优选由线圈基板4、粘接层5和磁性薄膜10构成。线圈模块11是在例如电力传输和接收模块间通过无线来传送信号、电力的无线通信、无线电力传送中使用的电力接收用线圈模块等的一个部件，是以部件形式单独流通、产业上可利用的器件。
线圈基板4例如为利用13.56MHz或6.78MHz的频带的无线通信或无线电力传送中使用的电路基板，具备作为基板的基底基板6和线圈图案7。
基底基板6构成线圈模块11的外形，具有薄膜形状。作为构成基底基板6的绝缘材料，例如可以列举出：玻璃环氧基板、玻璃基板、陶瓷基板、PET基板、氟树脂基板、聚酰亚胺基板等。从挠性的观点出发，可优选列举出PET基板、氟树脂基板、聚酰亚胺基板等。
基底基板6的厚度例如为5μm以上、优选为8μm以上，此外，例如为100μm以下、优选为80μm以下。
线圈图案7设置在基底基板6的上侧(厚度方向一侧)。具体而言，线圈图案7以线圈图案7的下表面与基底基板6的上表面接触的方式配置在基底基板6的上表面。
线圈图案7中，连续的一根布线8形成为螺旋状，可以为圆形(包括椭圆)或矩形中的任意者。
作为构成布线8的材料，可以列举出：例如铜、镍、锡、铝、铁、铬、钛、金、银、铂、铌、及包含它们的合金等金属、例如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚对苯撑、聚苯撑亚乙烯、聚丙烯腈、聚噁二唑等导电性聚合物等。这些材料可以单独使用或组合使用2种以上。可优选列举出金属，可更优选列举出铜。
布线8的宽度例如为10μm以上、优选为20μm以上，此外，例如为2000μm以下、优选为1800μm以下。
布线8的间隙(间距间、图2中所示的X的长度)例如为10μm以上、优选为20μm以上，此外，例如为3mm以下、优选为2mm以下。
布线8的厚度(高度)例如为5μm以上、优选为8μm以上，此外，例如为100μm以下、优选为80μm以下。
粘接层5设置在线圈基板4的上侧。具体而言，粘接层5以覆盖线圈图案7的侧面并与基底基板6的上表面及磁性薄膜10的下表面接触的方式配置在基底基板6及磁性薄膜10之间。
粘接层5由粘接剂组合物形成为薄膜形状。
作为粘接剂组合物，可以列举出公知或市售的粘接剂。
此外，可以使用与上述第1磁性组合物同样的树脂及添加剂。具体而言，可以列举出含有树脂及根据需要而添加的添加剂的粘接剂组合物。可优选列举出含有包含环氧树脂、酚醛树脂和丙烯酸类树脂的树脂以及热固化催化剂的粘接剂组合物。
粘接层5的厚度与布线8的厚度大致相同，例如为5μm以上、优选为8μm以上，此外，例如为100μm以下、优选为80μm以下。
磁性薄膜10以第1层1与线圈图案7的上表面及粘接层5的上表面接触的方式配置在线圈图案7的上表面及粘接层5的上表面。
线圈模块11例如通过将线圈基板4、半固化粘接层、及磁性薄膜10层叠并进行热压而得到。
半固化粘接层可通过使粘接剂组合物溶解或分散在溶剂中制备粘接剂组合物溶液，然后将粘接剂组合物溶液涂布在剥离基材的表面并使其干燥而得到。除粘接剂组合物的原料以外，可以在与半固化第1层同样的条件下准备半固化粘接层。
此外，热压的条件也可以在与磁性薄膜10的制造方法同样的条件下实施。
需要说明的是，图2的线圈模块11中，线圈图案7的上表面与第1层1的下表面直接接触，虽然未图示，但例如线圈图案7的上表面也可以不与第1层1的下表面直接接触。即，粘接层5可以以其厚度比线圈图案7的厚度厚的方式形成，在粘接层5的上表面整面配置第1层1。
此外，图2的线圈模块11中，借助粘接层5在线圈基板4的上侧配置磁性薄膜10，虽然未图示，但例如也可以不借助粘接层5地在线圈基板4的上侧配置磁性薄膜10。详细而言，线圈模块11由线圈基板4和配置在其上表面的磁性薄膜10构成。该实施方式中，线圈图案7以线圈图案7的上表面及侧面被第1层1覆盖的方式被第1层埋没。该实施方式中，例如通过在线圈基板4上直接层叠半固化第1层及半固化第2层并进行热压而得到。
此外，图2的线圈模块11中，在线圈基板4的线圈图案7侧配置磁性薄膜10，虽然未图示，但例如也可以在线圈基板4的与线圈图案7侧处于相反侧的面配置磁性薄膜10。
此外，图2的线圈模块11中，仅在基底基板6的上表面形成线圈图案7，但例如也可以在基底基板6的上表面及下表面形成线圈图案7。
根据该磁性薄膜10及具备其的线圈模块11，具备第1层1和第2层2，所述第1层1在10MHz下的复导磁率实部为50以上且复导磁率虚部小于30，第2层2设置在第1层1上，在10MHz下的复导磁率实部为50以上且复导磁率虚部为30以上。因此，磁屏蔽性及通信特性优异。尤其是在使用13.56MHz或6.78MHz的频带的高频的无线通信或无线电力传送中，能够良好地维持线圈模块11的通信特性、并且减少对处于线圈模块11周围的金属构件的干涉。
此外，磁性薄膜10中，第1层1含有软磁性颗粒及树脂，第2层2含有软磁性颗粒及树脂。因此，磁性薄膜10具备挠性，因而相对于铁素体片等，耐冲击性、耐裂纹性、操作性优异。此外，磁性薄膜10的膜厚薄且上述特性优异，因此，能够实现线圈模块11的薄型化。
此外，具备该磁性薄膜10的线圈模块11可以用于使用13.56MHz或6.78MHz的频带的无线通信或无线电力传送用的线圈模块，可以优选适宜用作NFC(近距离无线通讯)的接收用线圈模块。作为具备这样的线圈模块的产品，具体而言，作为无线通信用途，例如可以列举出非接触型IC卡、智能手机等，作为无线电力传送用途，例如可以列举出无绳电话、电动剃须刀、电动牙刷等。
需要说明的是，上述实施方式中，第1层1由含有软磁性颗粒及树脂的第1磁性组合物形成，虽然未图示，但例如第1层1也可以为由软磁性氧化物的烧结体形成的层。
这样的由软磁性氧化物的烧结体形成的层例如为将显示出软磁性的金属氧化物(例如含有Fe的金属氧化物)烧结而得到的层，可优选列举出铁素体片等。根据该实施方式，能够进一步增大第1层1的软磁性实部，因此，磁屏蔽性优异。
此外，上述实施方式中，第1层1及第2层2为完全固化状态，但第1层1及/或第2层2也可以为半固化状态。
实施例
以下示出实施例及比较例，更具体地对本发明进行说明，本发明不受实施例及比较例的限定。以下的记载中使用的配混比例(含有比例)、物性值、参数等的具体数值可以替换为上述“具体实施方式”中记载的、与它们相对应的配混比例(含有比例)、物性值、参数等相应记载的上限值(以“以下”、“小于”的形式定义的数值)或下限值(以“以上”、“超过”的形式定义的数值)。
实施例1
(第1层的准备)
对于磁性组合物，以软磁性颗粒的体积比例为60.0体积％的方式，以固体成分换算，混合低μ″用软磁性颗粒A(易磁化方向的矫顽力：3.9(Oe))90.3质量份、甲酚酚醛清漆型环氧树脂2.5质量份、苯酚联苯撑树脂2.6质量份、丙烯酸类树脂4.2质量份、热固化催化剂0.1质量份、分散剂0.1质量份、及流变控制剂0.2质量份，由此，得到第1磁性组合物。
通过使该第1磁性组合物溶解于甲乙酮，制备固体成分浓度41质量％的第1磁性组合物溶液。
将该第1磁性组合物溶液涂布在隔膜(进行了有机硅脱模处理的PET薄膜)上，其后，在110℃下干燥2分钟。由此，制作半固化状态的第1层(厚度20μm)。
(第2层的准备)
代替低μ″用软磁性颗粒A，使用高μ″用软磁性颗粒，除此以外，与第1层同样操作，制作半固化状态的第2层(厚度20μm)。
(磁性薄膜的制造)
准备5层半固化状态的第1层，准备1层半固化状态的第2层，将它们以第2层成为最上表面的方式层叠。在175℃、30分钟、20MPa的条件下对层叠体进行热压，从而使各层完全固化。由此，制造具备第1层(厚度100μm)及第2层(20μm)的磁性薄膜(参照图1)。
实施例2
第1层中，使用低μ″用软磁性颗粒B(易磁化方向的矫顽力为2.9(Oe))代替低μ″用软磁性颗粒A(易磁化方向的矫顽力：3.9(Oe))，除此以外，与实施例1同样操作，制造实施例2的磁性薄膜。
实施例3
作为第1层，准备铁素体片(厚度100μm)，在该铁素体片上层叠实施例1中准备的半固化状态的第2层，在实施例1的条件下进行热压。由此，制造实施例3的磁性薄膜。
实施例4
使第1层的厚度为50μm、且使第2层的厚度为70μm，除此以外，与实施例1同样操作，制造实施例4的磁性薄膜。
比较例1
不使用半固化状态的第2层，仅层叠6张半固化状态的第1层，进行热压。由此，将仅具备第1层(厚度120μm)的磁性体作为比较例1的磁性薄膜。
比较例2
作为第1层，准备铁素体片(厚度120μm)，仅将该片作为比较例2的磁性薄膜。
比较例3
不使用半固化状态的第1层，仅层叠6张半固化状态的第2层，进行热压。由此，将仅具备第2层(厚度120μm)的磁性体作为比较例3的磁性薄膜。
比较例4
(第1层的准备)
对于磁性组合物，以软磁性颗粒的体积比例为30.0体积％的方式，以固体成分换算，混合低μ″用软磁性颗粒A(易磁化方向的矫顽力：3.9(Oe))72.6质量份、甲酚酚醛清漆型环氧树脂7.3质量份、苯酚联苯撑树脂7.4质量份、丙烯酸类树脂12.3质量份、热固化催化剂0.3质量份、及分散剂0.1质量份，由此，得到第1磁性组合物。
通过使该第1磁性组合物溶解于甲乙酮，制备固体成分浓度37质量％的第1磁性组合物溶液。
将该第1磁性组合物溶液涂布在隔膜(进行了有机硅脱模处理的PET薄膜)上，其后，在110℃下干燥2分钟。由此，制作半固化状态的第1层(厚度20μm)。
(第2层的准备)
利用与实施例1的第2层同样的方法，准备半固化状态的第2层。
(磁性薄膜的制造)
准备5层半固化状态的第1层。另一方面，在175℃、30分钟、20MPa的条件下对半固化状态的第2层进行热压，由此，得到固化了的第2层(20μm)。
然后，在该固化了的第2层上层叠5层半固化状态的第1层，在175℃、30分钟、1MPa的条件下对该层叠体进行热压。由此，制造具备第1层(厚度100μm)及第2层(20μm)的比较例4的磁性薄膜。
比较例5
(第1层的准备)
利用与实施例1的第1层同样的方法，准备半固化状态的第1层。
(第2层的准备)
利用与比较例4的第1层同样的方法，准备半固化状态的第2层。
(磁性薄膜的制造)
准备5层半固化状态的第1层，在175℃、30分钟、20MPa的条件下进行热压，由此，得到固化了的第1层(100μm)。
接着，在该固化了的第1层上层叠1层半固化状态的第2层，在175℃、30分钟、1MPa的条件下对该层叠体进行热压。由此，制造具备第1层(厚度100μm)及第2层(20μm)的比较例5的磁性薄膜。
＜复导磁率实部及复导磁率虚部的测定＞
对于各实施例及各比较例的第1层及第2层，分别使用阻抗分析仪(Agilent公司制造、“4294A”)，利用单匝法(频率10MHz)测定复导磁率实部μ′及复导磁率虚部μ″。将结果示于表1。
＜线圈模块的制造＞
准备在基底基板(聚酰亚胺制、厚度20μm)的上表面形成有矩形的环形线圈的线圈基板。环形线圈的布线宽度为1000μm、布线高度为20μm、布线间的间隔X(间距)为500μm。
作为粘接剂组合物，将双酚A型环氧树脂18.7质量份、甲酚酚醛清漆型环氧树脂6.9质量份、苯酚联苯撑树脂28.2质量份、丙烯酸类树脂45.2质量份及热固化催化剂1.0质量份混合及干燥，制作半固化粘接层。
以线圈基板与第1层相对的方式，在线圈基板上借助半固化粘接层配置各实施例及各比较例的磁性薄膜，然后，在175℃、30分钟、0.5MPa的条件下进行热压，使半固化粘接层完全固化。由此，制造依次具备线圈基板、粘接层及磁性薄膜的线圈模块(参照图2)。
＜磁屏蔽性的评价＞
将各线圈模块11以磁性薄膜10成为上侧的方式配置在载置台12的上表面，然后，在距载置台12的上表面5mm高度的位置，使磁场探头13以横跨线圈模块11的方式沿水平方向移动(参照图3)。需要说明的是，作为磁场探头13，使用NEC Engineering,Ltd.制造的MP-10L，对线圈的施加电流为40mA、13.56MHz。利用磁场探头测定此时的磁场强度。
此外，对于作为基准的线圈模块，使用不具备粘接层及磁性薄膜的线圈基板，对该作为基准的线圈模块也与上述同样地操作，测定磁场强度。
对于各线圈模块，将与作为基准的线圈模块的磁场强度相比磁场强度的降低为3.5dBuA/m以上的情况评价为◎，将磁场强度的降低为2.5dBuA/m以上且小于3.5dBuA/m的情况评价为○，将磁场强度的降低为小于2.5dBuA/m的情况评价为×。
(通信特性的评价：磁场放射强度评价)
将各线圈模块11以线圈基板4成为上侧的方式配置在1mm厚的铝板14的上表面，然后，在距线圈基板4的上表面4cm高度的位置，使磁场探头13以横跨线圈模块11的方式沿水平方向移动(参照图4)。需要说明的是，作为磁场探头13，使用NEC Engineering,Ltd.制造的MP-10L，对线圈的施加电流为40mA、13.56MHz。利用磁场探头测定此时的磁场强度。
对于各线圈模块，将与比较例3的线圈模块的磁场放射强度相比磁场放射强度高出10dBuA/m以上的情况评价为◎。将与比较例3的线圈模块的磁场放射强度相比磁场放射强度高出1dBuA/m以上且小于10dBuA/m的范围的情况评价为○。将磁场放射强度与比较例3的线圈模块的磁场放射强度为同等以下的情况评价为×。
表1
Figure BDA0001761985460000241
表中各成分的数值表示固体成分。此外，只要没有特别说明，表中的各成分的数值表示质量份。各实施例及表中的各成分的详情记载于以下。
·低μ″用软磁性颗粒A：Fe-Si-Al系合金、扁平状、平均粒径40μm、平均厚度1μm、易磁化方向的矫顽力：3.9(Oe)、
·低μ″用软磁性颗粒B：Fe-Si-Al系合金、扁平状、平均粒径40μm、平均厚度1μm、易磁化方向的矫顽力：2.9(Oe)、
·高μ″用软磁性颗粒：Fe-Si-Al系合金、扁平状、平均粒径43μm、平均厚度1μm、易磁化方向的矫顽力：1.5(Oe)
·铁素体片：(Fe，Ni，Cu，Zn)的氧化物的烧结体、分别准备厚度100μm和120μm的铁素体片。
·甲酚酚醛清漆型环氧树脂：环氧当量199g/eq.、商品名“KI-3000-4”、东都化成株式会社制造
·苯酚联苯撑树脂：羟基当量203g/eq.、商品名“MEH-7851SS”、明和化成株式会社制造
·丙烯酸类树脂：羧基及羟基改性的丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物、重均分子量900000、商品名“Teisanresin SG-70L”(树脂的含有比例12.5质量％)、NagaseChemteX Corporation制造
·热固化催化剂：2-苯基-1H-咪唑-4,5-二甲醇、商品名“Curezol 2PHZ-PW”、四国化成株式会社制造
·分散剂：聚醚磷酸酯、酸值17、商品名“HIPLAAD ED152”、楠本化成株式会社制造
·流变控制剂：脲改性中等极性聚酰胺、商品名“BYK430”(固体成分30质量％)、BYK Japan KK.制造
需要说明的是，上述发明作为本发明的例示实施方式提供，其仅仅是单纯的例示，不做限定性解释。对本领域技术人员而言显而易见的本发明的变形例也包含在本申请的权利要求范围内。
产业上的可利用性
本发明的磁性薄膜及线圈模块可以适用于各种工业产品，例如可以适宜用于无线通信或无线电力传送用的线圈模块等中。
附图标记说明
1 第1层
2 第2层
4 线圈基板
6 基底基板
7 线圈图案
10 磁性薄膜
11 线圈模块

Claims (8)

1.一种磁性薄膜，其特征在于，具备：
第1层，其在10MHz下的复导磁率实部为50以上、复导磁率虚部小于30，以及
第2层，其设置在所述第1层上，其在10MHz下的复导磁率实部为50以上、复导磁率虚部为30以上。
2.根据权利要求1所述的磁性薄膜，其特征在于，所述第2层的复导磁率实部大于所述第1层的复导磁率实部。
3.根据权利要求1所述的磁性薄膜，其特征在于，所述第2层的厚度比所述第1层的厚度薄。
4.根据权利要求3所述的磁性薄膜，其特征在于，所述第2层的厚度相对于所述第1层的厚度的比为1/2以下。
5.根据权利要求1所述的磁性薄膜，其特征在于，所述第1层含有软磁性颗粒及树脂。
6.根据权利要求1所述的磁性薄膜，其特征在于，所述第1层由软磁性氧化物的烧结体形成。
7.根据权利要求1所述的磁性薄膜，其特征在于，所述第2层含有软磁性颗粒和树脂。
8.一种线圈模块，其特征在于，为使用13.56MHz或6.78MHz的频带的无线通信或无线电力传送用的线圈模块，
其具备：
线圈基板，其具有基板和设置在所述基板的厚度方向一侧的线圈图案，以及
权利要求1所述的磁性薄膜，其以所述第1层与所述线圈图案相对的方式设置在所述线圈模块的厚度方向一侧。
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