JP2001284755A

JP2001284755A - 配線基板

Info

Publication number: JP2001284755A
Application number: JP2000101756A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Awakura; 由夫粟倉; Shinya Watanabe; 真也渡辺; Satoshi Shiratori; 聡白鳥
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2000-04-04
Publication date: 2001-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】高速動作する半導体素子や電子回路などの不
要輻射対策に有効な磁性材料を備えたフレキシブル配線
基板を提供すること。【解決手段】配線基板１０は、絶縁性の基材１と、そ
の上に形成された導体パターン２ａ〜ｆと、前記導体パ
ターン２ａ〜ｆ上に形成された磁性薄膜３ａ〜ｆとを備
えている。磁性薄膜３ａ〜３ｆは、Ｍ−Ｘ−Ｙ（但し、
ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの内の少なくとも一種、ＸはＭお
よびＹ以外の元素の内の少なくとも一種、ＹはＦ，Ｎ，
Ｏの内の少なくとも一種で表される磁気損失材料であっ
て，前記磁気損失材料の複素透磁率特性における虚数成
分である損失項μ”の最大値μ”ｍａｘが１００ＭＨｚ
〜１０ＧＨｚの周波数範囲に存在すると共に、前記μ”
が前記μ”ｍａｘに対し５０％以上となる周波数帯域を
その中心周波数で規格化した半値幅μ”_５０が、２００
％以内である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，高周波での磁気損
失特性に優れた磁性体を備えた配線基板に関し，詳しく
は，高速動作する能動素子あるいは高周波電子部品およ
び電子機器において問題となる不要輻射の抑制に有効で
ある複素透磁率特性に優れた磁気損失材料を用いた高周
波電流の抑制体を備えたフレキシブル配線基板、フレキ
シブルフラットケーブル等の配線基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高速動作する高集積な半導体素子
の普及が著しい。その例として，ランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ），リードオンリーメモリ（ＲＯＭ），マイ
クロプロセッサ（ＭＰＵ），中央演算処理装置（ＣＰ
Ｕ）又は画像プロセッサ算術論理演算装置（ＩＰＡＬ
Ｕ）等の論理回路素子がある。これらの能動素子におい
ては，演算速度や信号処理速度が日進月歩の勢いで高速
化されており、高速電子回路を伝播する電気信号は、電
圧，電流の急激な変化を伴うために，誘導性の高周波ノ
イズの主要因となっている。

【０００３】一方，電子部品や電子機器の軽量化，薄型
化，小型化の流れも止まる事を知らぬが如く急速な勢い
で進行している。それに伴い，半導体素子の集積度や、
プリント配線基板への電子部品実装密度の高密度化が著
しい。従って、過密に集積あるいは実装された電子素子
や信号線が、互いに極めて接近することになり，前述し
た信号処理速度の高速化と併わせて、高周波輻射ノイズ
が誘発され易い状況となっている。

【０００４】このような近年の電子集積素子あるいは配
線基板においては、能動素子への電源供給ラインからの
不要輻射の問題が指摘され、電源ラインにデカップリン
グコンデンサ等の集中定数部品を挿入する等の対策がな
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速化
された電子集積素子あるいは配線基板においては、発生
するノイズが高調波成分を含むために、信号の経路が分
布定数的な振る舞いをするようになり、従来の集中定数
回路を前提にしたノイズ対策が効を発しない状況が生じ
ていた。

【０００６】また、電子機器内において、基板間の接続
や、電子部品に搭載されるフレキシブル配線基板（ＦＰ
Ｃ）又はフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）（以
下、これらをまとめてフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）
と呼ぶ）に関しても同様な問題が生じていた。

【０００７】そこで、本発明の技術的課題は、このよう
な高速動作する半導体素子や電子回路などの不要輻射対
策に有効な磁性材料を備えたフレキシブル配線基板を提
供することにある。

【０００８】また、本発明の特別な技術的課題は、より
体積の小さな磁性体で効果的な不要輻射対策が出来る磁
気損失項μ”の大きな磁気損失材料を備えたフレキシブ
ル配線基板を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、以前に高
周波での磁気損失の大きな複合磁性体を発明し、これを
不要輻射源の近傍に配置する事で、上記した半導体素子
や電子回路などから発生する不要輻射を効果的に抑制す
る方法を見出している。この様な磁気損失を利用した不
要輻射減衰の作用機構については、最近の研究から、不
要輻射源となっている電子回路に対して等価的な抵抗成
分が付与されることによることが分かっている。ここ
で、等価的な抵抗成分の大きさは、磁性体の磁気損失項
μ”の大きさに依存している。より詳しくは、電子回路
に等価的に挿入される抵抗成分の大きさは、磁性体の面
積が一定の場合にはμ”と磁性体の厚さに略比例する。
したがって、より小さなあるいはより薄い磁性体で所望
の不要輻射減衰を得るためには、より大きなμ”が必要
になってくる。

【００１０】例えば、半導体素子のモールド内部のよう
な微小領域において磁気損失体を用いた不要輻射対策を
行う為には、磁気損失項μ”が極めて大きな値である必
要があり、従来の磁気損失材料に比べて格段に大きな
μ”を有する磁性体が求められていた。

【００１１】本発明者らは、スパッタ法あるいは蒸着法
による軟磁性体の研究過程において、微小な磁性金属粒
子が、セラミックスのような非磁性体中に均質に分散さ
れたグラニュラー磁性体の優れた透磁率特性に着目し、
磁性金属粒子とそれを囲う非磁性体の微細構造を研究し
た結果、グラニュラー磁性体中に占める磁性金属粒子の
濃度が特定の範囲にある場合に、高周波領域において優
れた磁気損失特性が得られる事を見出した。

【００１２】ここで、Ｍ−Ｘ−Ｙ（Ｍは磁性金属元素、
ＹはＯあるいはＮ，Ｆのいづれか、ＸはＭ、Ｙ以外の元
素）なる組成を有するグラニュラー磁性体については、
これまでに多くの研究がなされ、低損失で大きな飽和磁
化を有する事が知られている。このＭ−Ｘ−Ｙグラニュ
ラー磁性体において、飽和磁化の大きさは、Ｍ成分の占
める体積率に依存するので、大きな飽和磁化を得るため
には、Ｍ成分の比率を高くする必要がある。そのため、
高周波インダクタ素子あるいはトランス等の磁心として
用いるような一般的な用途にはＭ−Ｘ−Ｙグラニュラー
磁性体中のＭ成分の割合は、Ｍ成分のみからなるバルク
金属磁性体の飽和磁化のおおむね８０％以上の飽和磁化
が得られる範囲に限られていた。

【００１３】本発明者らは、Ｍ−Ｘ−Ｙ（Ｍは磁性金属
元素、ＹはＯあるいはＮ，Ｆのいづれか、ＸはＭ、Ｙ以
外の元素）なる組成を有するグラニュラー磁性体におい
て、Ｍ成分の占める割合を広い範囲で検討した結果、い
ずれの組成系でも磁性金属Ｍが特定濃度の範囲にある場
合に、高周波領域で大きな磁気損失を示すことを見出し
た。

【００１４】また、Ｍ成分の比率が、Ｍ成分のみからな
るバルク金属磁性体の飽和磁化に対して８０％以上の飽
和磁化を示すような最も高い領域は、従来より盛んに研
究されている高飽和磁化で低損失なＭ−Ｘ−Ｙグラニュ
ラー磁性体の領域である。この領域にある材料は、実数
部透磁率（μ’）と飽和磁化の値が共に大きいため、前
述した高周波インダクタのような高周波マイクロ磁気デ
バイスに用いられるが、電気抵抗を左右するＸ−Ｙ成分
の占める割合が少ないので、電気抵抗率が小さい。その
為に膜厚が厚くなると高周波領域でのうず電流損失の発
生に伴って高周波での透磁率が劣化するので、ノイズ対
策に用いるような比較的厚い磁性膜には不向きである。
Ｍ成分の比率が、Ｍ成分のみからなるバルク金属磁性体
の飽和磁化の８０％以下で６０％以上となる飽和磁化を
示す領域は、電気抵抗率がおおむね１００μΩ・ｃｍ以
上と比較的大きい為に、材料の厚さが数μｍ程度あって
も、うず電流による損失が少なく、磁気損失はほとんど
自然共鳴による損失となる。その為、磁気損失項μ”の
周波数分散幅が狭くなるので、挟帯域な周波数範囲での
ノイズ対策（高周波電流抑制）に適している。ここで、
Ｍ成分の比率が、Ｍ成分のみからなるバルク金属磁性体
の飽和磁化の６０％以下で３５％以上の飽和磁化を示す
領域は、電気抵抗率がおおむね５００μΩ・ｃｍ以上と
更に大きいために、うず電流による損失は極めて小さ
く、Ｍ成分間の磁気的な相互作用が小さくなることで、
スピンの熱擾乱が大きくなり自然共鳴の生じる周波数に
揺らぎが生じ、その結果、磁気損失項μ”は広い範囲で
大きな値を示すようになる。したがって、この組成領域
は広帯域な高周波電流の抑制に適している。

【００１５】一方、Ｍ成分の比率が本発明の領域よりも
更に小さな領域は、Ｍ成分間の磁気的相互作用がほとん
ど生じなくなるので超常磁性となる。

【００１６】電子回路の直近に磁気損失材料を配設し
て、高周波電流を抑制する際の材料設計の目安は、磁気
損失項μ”と磁気損失材料の厚さδの積μ”・δで与え
られ、数１００ＭＨｚの周波数の高周波電流に対して効
果的な抑制を得るには、おおむねμ”・δ≧１０００
（μｍ）が必要となる。

【００１７】したがって、μ”＝１０００の磁気損失材
料では１μｍ以上の厚さが必要になり、うず電流損失の
生じ易い低電気抵抗な材料は好ましくなく、電気抵抗率
が１００μΩｃｍ以上となるような組成、すなわち本発
明の組成系では、Ｍ成分の比率が、Ｍ成分のみからなる
バルク金属磁性体の飽和磁化の８０％以下となる飽和磁
化を示し、かつ、超常磁性の発現しない領域、即ち、Ｍ
成分のみからなるバルク金属磁性体の飽和磁化に対して
３５％以上の飽和磁化を示す領域が適している。

【００１８】本発明者らは、かかる磁性材料をフレキシ
ブル配線基板に適用し、本発明を為すに至ったものであ
る。

【００１９】本発明によれば、絶縁性の基材と、その上
に形成された導体パターンと、前記導体パターン上に形
成された磁性薄膜とを備えていることを特徴とする配線
基板が得られる。

【００２０】また、本発明によれば、前記配線基板にお
いて、前記磁性薄膜は、前記導体パターンの外面に沿っ
て、この導体パターン上に形成されていることを特徴と
する配線基板が得られる。

【００２１】また、本発明によれば、前記配線基板にお
いて、前記磁性薄膜は、前記配線基板の前記導体パター
ン形成された面の全体を覆う絶縁層を介して形成されて
いることを特徴とする配線基板が得られる。

【００２２】また、本発明によれば、前記いずれかの配
線基板において、前記基材は、フレキシブルな材料で構
成されていることを特徴とする配線基板が得られる。

【００２３】また、本発明によれば、前記配線基板にお
いて、前記フレキシブルな材料は、ポリイミドであるこ
とを特徴とする配線基板が得られる。

【００２４】また、本発明によれば、前記いずれかの配
線基板において、前記磁性薄膜は、組成がＭ−Ｘ−Ｙ
（但し、ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの内の少なくとも一種、
ＸはＭおよびＹ以外の元素の内の少なくとも一種、Ｙは
Ｆ，Ｎ，Ｏの内の少なくとも一種）で表される磁気損失
材料であって，前記磁気損失材料の複素透磁率特性にお
ける虚数成分である損失項μ”の最大値μ”ｍａｘが１
００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数範囲に存在すると共
に、前記μ”が前記μ”ｍａｘに対し５０％以上となる
周波数帯域をその中心周波数で規格化した半値幅μ”
_５０が、２００％以内である挟帯域磁気損失材料からな
ることを特徴とする配線基板が得られる。

【００２５】また、本発明によれば、前記配線基板にお
いて、前記磁気損失材料の飽和磁化の大きさが，Ｍ成分
のみからなる金属磁性体の飽和磁化の８０％から６０％
の範囲に有る事を特徴とする配線基板が得られる。

【００２６】また、本発明によれば、前記いずれかの配
線基板において、前記磁性薄膜は、組成がＭ−Ｘ−Ｙ
（但し、ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの内の少なくとも一種、
ＸはＭおよびＹ以外の元素の内の少なくとも一種、Ｙは
Ｆ，Ｎ，Ｏの内の少なくとも一種）で表される磁気損失
材料であって，前記磁気損失材料の複素透磁率特性にお
ける虚数成分である損失項μ”の最大値μ”ｍａｘが１
００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数範囲に存在すると共
に、前記μ”が前記μ”ｍａｘに対し５０％以上となる
周波数帯域をその中心周波数で規格化した半値幅μ”
_５０が、１５０％以上である広帯域磁気損失材料からな
ることを特徴とする配線基板が得られる。

【００２７】また、本発明によれば、前記配線基板にお
いて、前記磁気損失材料の飽和磁化の大きさが，Ｍ成分
のみからなる金属磁性体の飽和磁化の６０％から３５％
の範囲に有ることを特徴とする配線基板が得られる。

【００２８】また、本発明によれば、前記いずれかの配
線基板において、前記磁気損失材料は、直流電気抵抗率
が１００μΩ・ｃｍ乃至７００μΩ・ｃｍの範囲にある
ことを特徴とする配線基板が得られる。

【００２９】また、本発明によれば、前記いずれかの配
線基板において、前記磁気損失材料は、直流電気抵抗率
が５００μΩ・ｃｍよりも大きい値であることを特徴と
する配線基板が得られる。

【００３０】また、本発明によれば、前記いずれかの配
線基板において、前記磁気損失材料のＸ成分が、Ｃ、
Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｈｆ、Ｓｒ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、及び希土類元素の内の少なくとも一種である
ことを特徴とする配線基板が得られる。

【００３１】また、本発明によれば、前記いずれかの配
線基板において、前記磁気損失材料は、前記Ｍが前記Ｘ
−Ｙ化合物のマトリックス中に分散されたグラニュラー
状の形態で存在することを特徴とする配線基板が得られ
る。

【００３２】また、本発明によれば、前記いずれかの配
線基板において、前記グラニュラー状の形態を有する粒
子Ｍの平均粒子径が、１ｎｍから４０ｎｍの範囲にある
ことを特徴とする配線基板が得られる。

【００３３】また、本発明によれば、前記いずれかの配
線基板において、前記磁気損失材料は、異方性磁界Ｈｋ
が６００Ｏｅ（４．７４×１０^４Ａ／ｍ）以下であるこ
とを特徴とする配線基板が得られる。

【００３４】また、本発明によれば、前記いずれかの配
線基板において、前記磁気損失材料は、Ｆｅ_α−Ａｌ_β
−Ｏ_γであることを特徴とする配線基板が得られる。

【００３５】また、本発明によれば、前記いずれかの配
線基板において、前記磁気損失材料は、Ｆｅ_α−Ｓｉ_β
−Ｏ_γであることを特徴とする配線基板が得られる。

【００３６】また、本発明によれば、前記いずれかの配
線基板において、前記磁性薄膜は、スパッタ法及び蒸着
法の内の少なくとも一種により作製されていることを特
徴とする配線基板が得られる。

【００３７】さらに、本発明によれば、前記いずれかの
配線基板において、前記磁性薄膜の厚さが０．３μｍか
ら２０μｍの範囲にあることを特徴とする高周波電流抑
制体付配線基板が得られる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００３９】図１は本発明の第１の実施の形態によるフ
レキシブル配線基板（ＦＰＣ）を示す図である。図１を
参照すると、フレキシブル配線基板１０は、ポリイミド
等のフレキシブルな基材１と、基材１の一面に形成され
た導体パターン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｆとを有し
ている。各導体パターン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｆ
の上面には、各導体パターン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，
２ｆと一致するように、グラニュラー磁性薄膜３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆが形成されている。

【００４０】図２（ａ）乃至（ｄ）は図１のＦＰＣの製
造工程の説明に供せられる図である。図２（ａ）を参照
すると、フレキシブル基材１の一面の全体に渡って圧延
によって形成された銅箔２が貼り付けられている。尚、
この銅箔の代わりに、他の導電性の金属箔でも良く、無
電解めっき及びその上に電気めっきを施したものであっ
ても良い。

【００４１】図２（ｂ）を参照すると、銅箔２の表面全
体を覆うように、蒸着法によってグラニュラー磁性薄膜
３を形成する。

【００４２】次に、図２（ｃ）に示すように、更にグラ
ニュラー磁性薄膜３上に紫外線硬化型樹脂を含むレジス
ト材料を塗布し、所望するパターンに露光する。露光し
た部分以外の部分を溶剤にて除去する。更に、必要に応
じて、熱処理を施して、レジストパターン４ａ，４ｂ，
４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆを硬化させる。

【００４３】さらに、図２（ｄ）に示すように、レジス
トが設けられた基板を通常の銅エッチングに用いられる
塩化第２鉄（塩化鉄（ＩＩＩ））溶液中に浸漬するか又
はレジストパターン４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４
ｆ側から、同じく通常の銅エッチングに用いられる塩化
第２鉄（塩化鉄（ＩＩＩ））溶液を吹き付けることによ
って、上面にレジストパターン４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄ，４ｅ，４ｆが形成されていない部分に相当するグラ
ニュラー磁性薄膜３及び銅箔２を同時に除去する。

【００４４】図２（ｅ）に示すグラニュラー磁性薄膜３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆによって夫々覆われ
た導体パターン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆを
形成する。なお、この状態で、レジスト４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆを溶剤等によって除去すると、図
１に示すようなフレキシブル配線基板１０が完成する。

【００４５】図３は本発明の第２の実施の形態によるフ
レキシブル配線基板を示す断面図である。図３を参照す
ると、フレキシブル配線基板２０は、ポリイミド等のフ
レキシブルな基材１上に銅等の導電性金属による導体パ
ターン５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが設けられていることは
従来のフレキシブル配線基板と同様である。

【００４６】しかしながら、本発明の第２の実施の形態
によるフレキシブル配線基板２０は、導体パターン５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを設けた側の面の全体を導体パタ
ーン５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを含めて覆うように、合成
樹脂等からなる絶縁体層６が設けられ、更にその絶縁体
層６の表面に、全体に渡って蒸着等によってグラニュラ
ー磁性薄膜１が形成されている。尚、必要によって、一
部のみに形成することも可能である。

【００４７】このような構成の第１及び第２の実施の形
態によるフレキシブル配線基板１０，２０においては、
導体パターンから不要に放射される電磁波をグラニュラ
ー磁性薄膜１が吸収し、熱に変換するので、このフレキ
シブル配線基板１０，２０から外部に高周波ノイズが放
射されることを抑制することができる。

【００４８】また、配線基板の基材として使用できるも
のは、絶縁性及びフレキシブル性を備えた合成樹脂であ
るならば、ポリイミド以外の樹脂等も用いることができ
る。

【００４９】次に，本発明の実施の形態によるグラニュ
ラー磁性薄膜（磁性体Ｍ−Ｘ−Ｙ）の製造方法の具体例
について、図４を参照して説明する。

【００５０】図４は本発明の実施の形態によるグラニュ
ラー磁性薄膜の製造装置の概略を示す図である。

【００５１】図４を参照すると、グラニュラー磁性薄膜
蒸着装置は、真空チャンバー２４を備えている。真空チ
ャンバー２４は、排気のための真空ポンプ２７と、ガス
供給部２２とを備えている。真空チャンバー２４内に
は、るつぼ２８及びそれの上側に、基板２３とを備えて
いる。基板２３と、るつぼ２８との間には、シャッター
２１が設けられている。

【００５２】次に、図４のグラニュラー磁性薄膜蒸着装
置を用いたグラニュラー薄膜の製造例について説明す
る。

【００５３】（試料１）図４に示すグラニュラー磁性薄
膜蒸着装置によって、グラニュラー磁性薄膜を、下記表
１に示す条件にて、蒸着法によって、基材としてのガラ
ス基板２３上に作製し、真空磁場中で３００℃にて２時
間で熱処理を施し、試料１を得た。

【００５４】得られた試料１を蛍光Ｘ線分析分析したと
ころ膜の組成は、Ｆｅ_７２Ａｌ_１１Ｏ_１７であった。

【００５５】また、試料１の膜厚は２．０μｍ、直流抵
抗率は、５３０μΩ・ｃｍ、Ｈｋは１８Ｏｅ（１４２２
Ａ／ｍ）であり、Ｍｓは１６８００Ｇａｕｓｓ（１．６
８Ｔ）、中心周波数で規格化したμ”の半値幅である
μ”_５０は１４８％であった。また、試料１の飽和磁化
とＭ成分のみからなる金属磁性体の飽和磁化の比率の値
は、７２．２％であった。

【００５６】

【表１】

【００５７】選られた試料１の磁気損失特性を検証する
ために、μ−ｆ特性を調べた。μ−ｆ特性の測定は、短
冊状に加工した検出コイルに挿入して、バイアス磁場を
印加しながらインピーダンスを測定することにより行
い、磁気損失項μ”の周波数特性を得た。

【００５８】（比較試料１）Ａｌ_２Ｏ_３チップの数を９
０個とした以外は試料１と同様な条件、方法にて比較試
料１を得た。

【００５９】得られた比較試料１を蛍光Ｘ線分析分析し
たところ、膜の組成はＦｅ_８６Ａｌ _６Ｏ_８であった。ま
た、比較試料１の膜厚は１．２μｍ、直流抵抗率は７４
μΩ・ｃｍ、異方性磁界Ｈｋは２２Ｏｅ（１７３８Ａ／
ｍ）であり、Ｍｓは１８８００Ｇａｕｓｓ（１．８８
Ｔ）であった。さらに、比較試料１の飽和磁化とＭ成分
のみからなる金属磁性体の飽和磁化の比率｛Ｍｓ（Ｍ−
Ｘ−Ｙ）／Ｍｓ（Ｍ）｝×１００の値は、８５．７％で
あった。

【００６０】図５は本発明の試料１のμ”−ｆ特性を示
す図である。図５を参照すると、そのピークは非常に大
きく、また、分散も急峻になっており、共鳴周波数も７
００ＭＨｚ付近と高くなっていることがわかる。

【００６１】これに対して、比較試料１のμ”−ｆ特性
を調べたところ、飽和磁化Ｍｓが大きいことを反映して
大きなμ”を示しているが、試料の抵抗値が低い為に周
波数の上昇と共に渦電流損失が発生し、そのために低周
波数領域から透磁率（磁気損失特性）の劣化が生じてお
り、高周波での透磁率特性が悪くなっていることが判明
した。

【００６２】これらの結果より、本発明の試料１の磁性
体は、高周波領域において非常に大きな磁気損失特性を
示すことがわかる。

【００６３】次に、本発明の実施の形態にて得られた試
料を用いたノイズ抑制効果の検証実験について説明す
る。

【００６４】ノイズ抑制効果の検証には、図６に示す測
定系を用い、更に、図５に示した透磁率特性を有し、一
辺が２０ｍｍの正方形をなし、膜厚が２．０μｍである
グラニュラー磁性薄膜の試料１を備えた電磁干渉抑制体
を用いて、これを線路長７５ｍｍ、特性インピーダンス
５０Ωのマイクロストリップ線路の直上に配置し、ネッ
トワークアナライザ（ＨＰ８７５３Ｄ）を用いて２Ｐｏ
ｒｔ間の伝送特性を求めた。

【００６５】

【表２】

【００６６】上記表２に、グラニュラー磁性薄膜の試料
１の電磁干渉抑制体シートの透磁率特性を、比較試料と
して偏平状センダスト粉末とポリマーからなる同面積の
複合磁性体シートの特性と共に示す。グラニュラー磁性
薄膜試料１のμ”は準マイクロ波帯に分散を示し、その
大きさは７００ＭＨｚ付近でμ”ｍａｘ＝約１８００で
あり、同じ帯域にμ”分散を示す比較試料のμ”に比べ
て６００倍程大きい。また、前記μ”が前記μ”ｍａｘ
の５０％となる半値巾μ”_５０の中心周波数に対する比
率は比較試料に比べて小さく、狭帯域であることがわか
る。ノイズ伝送路の直近に磁気損失材料を配置して伝送
路に等価的な抵抗成分を付与することで高周波電流を抑
制する場合において、抑制効果の大きさはμ”の大きさ
と磁性体の厚さの積（μ”・δ）にほぼ比例すると考え
られるので、抑制効果の比較にあたり、μ”・δの値が
同じオーダーとなる様μ”≒３でδ＝１．０ｍｍの複合
磁性体シートを比較試料とした。

【００６７】具体的には、図６に示すようにマイクロス
トリップ線路６５の直上に電磁干渉抑制体シートを配置
し、伝送特性Ｓ_２１の変化を求めた。図７（ａ）および
（ｂ）に、各々グラニュラー磁性薄膜の試料１の電磁干
渉抑制体（高周波電流抑制体）シート、および複合磁性
体シートを配置したときのＳ_２１特性を示す。グラニュ
ラー磁性薄膜の試料１の配置により、Ｓ_２１特性は１０
０ＭＨｚ以上から減少し、２ＧＨｚ近くで−１０ｄＢの
極小値を示した後に増加する。一方、複合磁性体シート
の場合は、数１００ＭＨｚから単調に減少し、３ＧＨｚ
で約−１０ｄＢを示した。これらの結果は、Ｓ_２１伝送
特性が磁性体のμ”分散に依存すると共に、抑制効果の
大きさがμ”・δ積に依存することを示している。そこ
で、磁性体を図８に示すような寸法ｌの分布定数線路と
みなし、伝送特性Ｓ_１１およびＳ _２１から、単位長さ
（Δｌ）当たりの等価回路定数を求めた後、試料寸法
（ｌ）に換算した等価回路定数を算出した。この検討の
ように、磁性体をマイクロストリップ線路上に配置した
場合には、伝送特性の変化は、主に直列に付加される等
価抵抗成分によるものであることから、等価抵抗Ｒを求
めその周波数依存性を調べてみた。

【００６８】図９（ａ）および（ｂ）に、各々本発明及
び比較試料である複合磁性体シートにおける等価抵抗Ｒ
の周波数変化を示す。等価抵抗Ｒはいずれの場合も準マ
イクロ波帯の領域で単調に増加し、３ＧＨｚでは数１０
Ωとなる。等価抵抗Ｒの周波数依存性は、共に１ＧＨｚ
付近に極大をもつμ”の周波数分散とは異なる傾向にみ
えるが、これは前述のμ”・δ積に加えて波長に対する
試料寸法の比率が単調増加することを反映している結果
と考えられる。

【００６９】本発明の実施の形態では、スパッタ法乃至
真空蒸着法による製造例を示したが、イオンビーム蒸着
法やガス・デポジション法などの製造方法でも良く、本
発明の磁気損失材料が均一に実現できる方法であれば、
製法に限定されない。

【００７０】また、本発明の実施の形態においては、ア
ズ・デポジションの膜であるが、製膜後に真空磁場中で
の熱処理を施すことによって、性能又は特性を高めるこ
とができる。

【００７１】以上より、準マイクロ波帯にμ”分散を示
す本発明の試料は、厚さが約５００倍の複合磁性体シー
トと同等の高周波電流抑制効果を示し、１ＧＨｚに近い
高速クロックで動作するような半導体集積素子等を備え
た電子部品や相互に干渉の生じ易い電子部品間や、高周
波を用いる電子部品、回路素子等のＥＭＩ対策に用いる
材料として、有望であるといえる。

【００７２】尚、以上述べたグラニュラー磁性膜は、Ｆ
ｅ_８６Ａｌ_６Ｏ_８についてのみであるが、本発明のグラ
ニュラー磁性薄膜は、他に一般式Ｍ−Ｘ−Ｙ磁性体の成
分が、ＭがＮｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｘ成分がＣ，Ｂ，Ｓｉ，
Ａｌ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｚｎ，Ｈｆ，Ｓｒ，Ｎｂ，Ｔａある
いは希土類もしくは、それらに混在物、Ｙ成分がＦ，
Ｎ，Ｏのいずれか、もしくはそれらの混在物であって
も、同様な効果を得ることができることは明らかであ
る。

【００７３】また、成膜方法に関しては、上記実施の形
態においては、蒸着法を用いたがその他にもスパッタ等
も適用でき、さらに、イオンビーム蒸着法やガス・デポ
ジション法などの製造方法でも良く、本発明のグラニュ
ラー磁性薄膜が均一に実現できる方法であれば、製法に
限定されるものではない。

【００７４】また、本発明の実施の形態においては、Ｆ
ＰＣ基板を用いたが、その他に同様な構成を有するフレ
キシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）にも適用すること
ができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高周波を用いるフレキシブル配線基板において不要電磁
波放射や電磁ノイズによる干渉の除去に極めて有効な高
周波磁気損失特性に優れた磁性薄膜を有する多層配線基
板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるフレキシブル
配線基板を示す断面図である。

【図２】（ａ）乃至（ｅ）は図１のフレキシブル配線基
板の製造する方法を順に示す断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態による多層印刷配線
基板を示す断面図である。

【図４】グラニュラー磁性薄膜を形成するための概略的
な装置構成を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態による試料１のμ”の周波
数依存性例を示す図である。

【図６】本発明による磁気損失材料からなる高周波電流
抑制体の抑制効果を見るための測定系を示す斜視図であ
る。

【図７】（ａ）は本発明の実施の形態による試料１の伝
送特性（Ｓ２１）であり、（ｂ）は比較試料であるの複
合磁性体シートの伝送特性（Ｓ２１）である。

【図８】本発明の実施の形態による磁性体の等価回路で
ある。

【図９】（ａ）は本発明の実施の形態による試料１の伝
送特性より算出したＲ値を示す図であり、（ｂ）は比較
試料である複合磁性体シートの伝送特性より算出したＲ
値を示す図である。

【符号の説明】

１フレキシブル基材２銅箔２ａ〜２ｆ導体パターン３，３ａ〜３ｆグラニュラー磁性薄膜４レジスト材料４ａ〜４ｆレジストパターン５ａ〜５ｆ導体パターン６絶縁層７グラニュラー磁性薄膜パターン６０測定系６１マイクロストリップ線路（Ｚｃ＝５０Ω）６２マイクロストリップ線路とネットワークアナラ
イザを接続する同軸線路６３磁性体試料６４試料配置部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白鳥聡宮城県仙台市太白区郡山六丁目７番１号株式会社トーキン内Ｆターム(参考） 4E351 BB32 DD50 5E049 AA01 AA04 AA07 AA09 AC00 BA27 5E070 AA20 AB10 BA20 5E321 AA17 BB23 BB44 BB53 GG05 GG07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性の基材と、その上に形成された導
体パターンと、前記導体パターン上に形成された磁性薄
膜とを備えていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】請求項１記載の配線基板において、前記
磁性薄膜は、前記導体パターンの外面に沿って、この導
体パターン上に形成されていることを特徴とする配線基
板。
【請求項３】請求項１記載の配線基板において、前記
磁性薄膜は、前記配線基板の前記導体パターン形成され
た面の全体を覆う絶縁層を介して形成されていることを
特徴とする配線基板。
【請求項４】請求項２又は３記載の配線基板におい
て、前記基材は、フレキシブルな材料で構成されている
ことを特徴とする配線基板。
【請求項５】請求項４記載の配線基板において、前記
フレキシブルな材料は、ポリイミドであることを特徴と
する配線基板。
【請求項６】請求項１乃至５の内のいずれかに記載の
配線基板において、前記磁性薄膜は、組成がＭ−Ｘ−Ｙ
（但し、ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの内の少なくとも一種、
ＸはＭおよびＹ以外の元素の内の少なくとも一種、Ｙは
Ｆ，Ｎ，Ｏの内の少なくとも一種）で表される磁気損失
材料であって，前記磁気損失材料の複素透磁率特性にお
ける虚数成分である損失項μ”の最大値μ”ｍａｘが１
００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数範囲に存在すると共
に、前記μ”が前記μ”ｍａｘに対し５０％以上となる
周波数帯域をその中心周波数で規格化した半値幅μ”
_５０が、２００％以内である挟帯域磁気損失材料からな
ることを特徴とする配線基板。
【請求項７】請求項６記載の配線基板において、前記
磁気損失材料の飽和磁化の大きさが，Ｍ成分のみからな
る金属磁性体の飽和磁化の８０％から６０％の範囲に有
る事を特徴とする配線基板。
【請求項８】請求項１乃至５の内のいずれかに記載の
配線基板において、前記磁性薄膜は、組成がＭ−Ｘ−Ｙ
（但し、ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの内の少なくとも一種、
ＸはＭおよびＹ以外の元素の内の少なくとも一種、Ｙは
Ｆ，Ｎ，Ｏの内の少なくとも一種）で表される磁気損失
材料であって，前記磁気損失材料の複素透磁率特性にお
ける虚数成分である損失項μ”の最大値μ”ｍａｘが１
００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数範囲に存在すると共
に、前記μ”が前記μ”ｍａｘに対し５０％以上となる
周波数帯域をその中心周波数で規格化した半値幅μ”
_５０が、１５０％以上である広帯域磁気損失材料からな
ることを特徴とする配線基板。
【請求項９】請求項８記載の配線基板において、前記
磁気損失材料の飽和磁化の大きさが，Ｍ成分のみからな
る金属磁性体の飽和磁化の６０％から３５％の範囲に有
ることを特徴とする配線基板。
【請求項１０】請求項６又は７記載の配線基板におい
て、前記磁気損失材料は、直流電気抵抗率が１００μΩ
・ｃｍ乃至７００μΩ・ｃｍの範囲にあることを特徴と
する配線基板。
【請求項１１】請求項８又は９記載の配線基板におい
て、前記磁気損失材料は、直流電気抵抗率が５００μΩ
・ｃｍよりも大きい値であることを特徴とする配線基
板。
【請求項１２】請求項６乃至１１の内のいずれかに記
載の配線基板において、前記磁気損失材料のＸ成分が、
Ｃ、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｈｆ、Ｓｒ、
Ｎｂ、Ｔａ、及び希土類元素の内の少なくとも一種であ
ることを特徴とする配線基板。
【請求項１３】請求項６乃至１２の内のいずれかに記
載の配線基板において、前記磁気損失材料は、前記Ｍが
前記Ｘ−Ｙ化合物のマトリックス中に分散されたグラニ
ュラー状の形態で存在することを特徴とする配線基板。
【請求項１４】請求項６乃至１３の内のいずれかに記
載の配線基板において、前記グラニュラー状の形態を有
する粒子Ｍの平均粒子径が、１ｎｍから４０ｎｍの範囲
にあることを特徴とする配線基板。
【請求項１５】請求項６乃至１４の内のいずれかに記
載の配線基板において、前記磁気損失材料は、異方性磁
界Ｈｋが６００Ｏｅ（４．７４×１０^４Ａ／ｍ）以下
であることを特徴とする配線基板。
【請求項１６】請求項６乃至１４の内のいずれかに記
載の配線基板において、前記磁気損失材料は、Ｆｅ_α−
Ａｌ_β−Ｏ_γであることを特徴とする配線基板。
【請求項１７】請求項６乃至１４の内のいずれかに記
載の配線基板において、前記磁気損失材料は、Ｆｅ_α−
Ｓｉ_β−Ｏ_γであることを特徴とする配線基板。
【請求項１８】請求項１乃至１７の内のいずれかに記
載の配線基板において、前記磁性薄膜は、スパッタ法及
び蒸着法の内の少なくとも一種により作製されているこ
とを特徴とする配線基板。
【請求項１９】請求項１乃至１８の内のいずれかに記
載の配線基板において、前記磁性薄膜の厚さが０．３μ
ｍから２０μｍの範囲にあることを特徴とする高周波電
流抑制体付配線基板。