JP2006179901A - 電磁波吸収シート - Google Patents

Abstract

【課題】高周波で優れた透磁率を有した電磁波吸収シートを提供する。
【解決手段】表面に絶縁膜を有し、厚さが０．１〜１μｍである扁平状軟磁性金属粉が、その厚さ方向に積層されることで所定の厚さに形成された軟磁性層１０と、軟磁性層１０の表面を覆う電気絶縁層２０と、を備えることを特徴とする電磁波吸収シート１。軟磁性層１０は、扁平状軟磁性金属粉の占積率が７５％以上で、かつほぼ一定の方向に配向されていることが好ましい。また、軟磁性層１０の厚さが５〜１００μｍであること、電気絶縁層２０の厚さが５０μｍ以下であることが好ましい。さらに、扁平状軟磁性金属粉の厚さが０．１〜１μｍであることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波領域の電磁ノイズ対策部品に用いる電磁波吸収シートに関する。

パソコン、ゲーム機器あるいは携帯情報端末に代表されるデジタル電子機器をはじめとする電子装置は、回路の高周波化、高性能化に伴い高密度化が進行しており、受動素子が半導体素子などノイズを放射する能動素子の影響を受けやすくなっている。従来、この対策として、フェライトコアや準マイクロ波帯に対応する電波吸収体が利用されているが、電子機器の小型化に伴い、ノイズ対策部品の小型化、薄型化、高性能化が要求されている。

一方、ＥＭＣ規格を満たすために、２００ＭＨｚ近傍の比較的低い周波数でのノイズ規格を満たすことが重要課題となっており、この帯域に対応した電波吸収体や小型ＥＭＩ対策部品の需要が拡大している。
特許文献１（特開２０００−４０９７号公報）には、扁平磁性粉を焼鈍処理して残留応力を低減させた後に面内方向に配向させ、有機結合剤のガラス転移温度Ｔｇ以上の温度においてシート面に垂直の方向に加圧することにより、共鳴周波数の低周波化をはかり１００ＭＨｚ以下の周波数で高い透磁率を達成し得る複合磁性シートの製造方法が開示されている。しかしながら、このような有機結合剤と扁平磁性粉の複合磁性体シートの透磁率は、１００ＭＨｚで高々３０程度であり、高透磁率を得るのは困難である。

特許文献２（特開平１１−７４１４０号公報）には、扁平状の軟磁性粉を用い、押し出し成型により板状に成型することを特徴とする圧粉磁心の製造方法が開示されている。この方法では、扁平状軟磁性粉が押し出し方向に配向するために透磁率を高くできる利点があるが、厚さが０．４ｍｍよりも薄いシートを製造しようとすると、狭ノズルから押し出すと同時にテンションを加えて引き取って薄くする必要があり、高透磁率化が困難になる。即ち、狭ノズルからの押し出しの際に引き取れるだけの柔軟性を付与するために樹脂量を多くして、押し出し温度での粘性を下げる必要があり、このため磁性粉の充填量が減少して高透磁率が得られない。

押し出しによらず、印刷積層法やドクターブレード法により薄くする方法も開示されている。
特許文献３（特開平１１−１７６６８０号公報）に開示されているのは、アスペクト比が５〜４０である扁平状の軟磁性金属粉とバインダーとを用いて印刷積層法によって厚さ５００μｍ以下のシートを作製し、このシートを厚さ１０ｍｍ以下に重ねてさらに加圧成型し打ち抜いて磁心とする方法である。しかし、この方法を用いても溶剤以外に多量の有機バインダーを使用するため、軟磁性金属粉の占積率を７５％よりも高くすることが困難であり、また、成型に伴う応力劣化を避けることができず、残留応力を効果的に取り除くことのできる熱処理も施せないため、結果として１００ＭＨｚ付近の高周波において高い透磁率を得ることができない。
また、特許文献４（特開２０００−２４３６１５号公報）は、扁平状軟磁性粉と結合剤、溶媒からなるスラリー状の混和物から成膜を行う複合磁性体の製造方法が開示されており、該方法において、応力歪みを除去した扁平状軟磁性粉に再び応力歪みを加えないよう複合磁性体を製造することを特徴としているが、このように扁平粉自体に変形応力を加えない方法では、材料の占積率を大きくすることは困難であるうえ、樹脂の硬化収縮による応力発生は原理的に避けることができないなどの欠点を有しているため、１００ＭＨｚ付近の高周波で高い透磁率を得ることが期待できない。

特開２０００−４０９７号公報 特開平１１−７４１４０号公報 特開平１１−１７６６８０号公 特開２０００−２４３６１５号公報

従来の技術は、いずれも扁平状軟磁性金属粉の残留応力を小さくした後、成型工程において、該扁平状軟磁性金属粉に過大な応力が加わらないよう配慮することに重点がおかれた技術思想に基づくものであり、このような技術思想では実質的に金属粉の占積率を大きくできないうえ、成型体の残留応力が小さくならないという二重の欠点を有しており、数十ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯に至る高周波での複素透磁率の向上に限界があった。
本発明は、この問題点を解決し、高周波で優れた透磁率を有した電磁波吸収シートを提供することを目的とする。

本発明者らが、上記目的を解決するために鋭意開発を行う過程で、さらに、電子機器内部にシート状の電波吸収体を収めることを検討した。するとこの場合、電波吸収体と、電子機器を構成する基板や他の回路素子との絶縁を図る必要に駆られた。
そこでなされた本発明の電磁波吸収シートは、表面に絶縁膜を有し、厚さが０．１〜１μｍである扁平状軟磁性金属粉が、その厚さ方向に積層されることで所定の厚さに形成された軟磁性層と、軟磁性層の表面を覆う電気絶縁層と、を備え、軟磁性層における扁平状軟磁性金属粉の占積率が７５％以上、軟磁性層の厚さが５〜１００μｍ、電気絶縁層の厚さが５０μｍ以下であることを特徴とする。軟磁性層を形成する扁平状軟磁性金属粉の厚さは、例えば０．１〜１μｍとされる。
ここで、軟磁性層は、扁平状軟磁性金属粉がほぼ一定の方向に配向されているのが好ましい。
また、軟磁性層の１００ＭＨｚにおける複素透磁率の実数部分が３０以上とすることができる。ところで、絶縁膜は、酸化物または窒化物を含むことができる。また、絶縁膜は、無機ポリマーであるポリシラザン系、有機絶縁材料であるカップリング剤、無機絶縁材料であるシリカゾル、チタニアゾル、マグネシアゾル、アルミナゾル、粉末ガラスおよびボロンナイトライド、セリサイトのうちの１種以上により形成することもできる。その中で、絶縁膜は、ペルヒドロポリシラザンを含むことが好ましい。
本発明の軟磁性層において、扁平状軟磁性金属粉は、圧接接合されることにより、その厚さ方向に積層することができる。

以上説明したように、本発明によれば、高周波領域、とくにＥＭＣ規格を満たす上で問題となる数十ＭＨｚ〜数ＧＨｚの周波数領域で従来の磁性体と樹脂の複合シートよりも高い複素透磁率と優れた電気絶縁性を得ることができる。また、シート厚さ０．１ｍｍ以下とすることも同時に満たし得るため、ＥＭＩ対策部品を小型化することができる。また、扁平状軟磁性金属粉を樹脂や溶剤と混合してスラリー化する必要も無いので製造コストを抑えることができ、価格的にも有利となる。

図１（ａ）に示すように、本実施の形態における電磁波吸収シート１は、磁性層（軟磁性層）１０の両面に、絶縁層（電気絶縁層）２０を有した構成となっている。ここで、磁性層１０は、全体として５〜１００μｍの厚さを有しているのが好ましい。また、絶縁層２０は、全体として５０μｍ以下、さらには１５μｍ以下であることがより好ましい。
また、図１（ｂ）に示すように、電磁波吸収シート１は、磁性層１０の両側の絶縁層２０の一方に、この絶縁層２０が磁性層１０と接する側とは反対側の面に接するよう、導電体層３０を設けることも可能である。この導電体層３０は、銅やカーボン等の導電性材料から形成されるもので、電磁波吸収シート１を接地させるためのものである。この場合、導電体層３０は、さらに他の絶縁層としての絶縁層２０によって覆われる。

図２に、電磁波吸収シート１を構成する磁性層１０を模式的に示す。磁性層１０は、多数の磁性粉末１１が塑性変形して密に絡み合うことで形成されている。
個々の磁性粉末１１は、扁平状軟磁性金属粉からなる軟磁性金属相１２と、軟磁性金属相１２の表面に形成された絶縁膜からなる絶縁相１３と、から形成される複合磁性体である。これによって、互いに接する軟磁性金属相１２間には絶縁相１３が介在することになる。これにより、磁性層１０は、表面に絶縁膜を有する扁平状軟磁性金属粉が、その厚さ方向に層状に積層されることで所定の厚さに形成された構成となっている。

はじめに、軟磁性金属相１２を構成する扁平状軟磁性金属粉について説明する。
扁平状軟磁性金属粉は、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、スーパーパーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ合金）、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金等であり、そのアスペクト比は１０〜２００、より望ましくは１０〜１５０であることが好ましい。
扁平状軟磁性金属粉の厚さ（圧延前の厚さ）は０．１〜１μｍとすることが望ましい。扁平状軟磁性金属粉の厚さを０．１μｍ未満とすることは製造上困難であり、取り扱いも難しくなる。また、扁平状軟磁性金属粉の厚さが１μｍを超えると、高周波での磁気特性の低下を招くことになるので好ましくない。また、扁平状軟磁性金属粉を圧接接合しても、厚さはほとんど変化しない。よって、扁平状軟磁性金属粉が圧接接合された後の厚さも０．１〜１μｍの範囲となる。

次に、絶縁相１３を構成する絶縁膜について説明する。
図２に示したように、扁平状軟磁性金属粉の全表面に均一に絶縁膜が形成されていることが理想的ではあるが、扁平状軟磁性金属粉の表面に絶縁膜が形成されていない部分があっても圧接接合後に絶縁相１３として機能しうる程度の絶縁膜が形成されていればよい。
扁平状軟磁性金属粉と絶縁材料を混合し、所定の処理を加えることにより、扁平状軟磁性金属粉の表面に絶縁膜が形成される。絶縁材料としては、有機絶縁材料、無機絶縁材料を用いることができる。より詳しくは、無機ポリマー系のペルヒドロポリシラザン等のポリシラザン系の材料が好ましく、シラン系やチタネート系カップリング剤、無機絶縁体であるシリカゾル、チタニアゾル、マグネシアゾル、アルミナゾル、粉末ガラス、ボロンナイトライド等を絶縁材料として用いることもでき、これらをペルヒドロポリシラザンと組み合わせて用いてもよい。

また、図１に示した絶縁層２０は、絶縁材料から形成される層であり、例えば樹脂シートを磁性層１０に貼り付けたり、あるいは絶縁材料を磁性層１０の表面に塗布することで形成される。
電磁波吸収シート１の表面に電気絶縁性を付与するための絶縁材料としては、樹脂が好適であり、その中でも強度と絶縁性、さらには難燃性に優れているものが好ましい。絶縁層２０を形成する材料の具体例としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、テフロン（登録商標）、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、難燃ポリエチレン、難燃ポリプロピレン、難燃ポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、難燃ＰＥＴ、難燃ＰＢＴ、難燃ポリオレフィン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂があり、難燃性を向上させるための難燃剤を添加する場合には、非ハロゲン系の難燃剤を用いるのが好ましい。

図３は、本実施の形態に係る電磁波吸収シート１の製造工程を示す図である。
まず、粉砕工程において、平均粒径数１０μｍの軟磁性金属のアトマイズ粉をトルエン等の有機溶媒中、例えば撹拌ミルを用いて粉砕し、厚さ０．１〜１μｍ、アスペクト比１０〜２００の扁平状軟磁性金属粉を得る。このときの扁平状軟磁性金属粉の粒度分布は、必ずしもシャープである必要はなく、２山の分布を有していてもよい。
粉砕工程後、熱処理工程に移る。この熱処理工程では、扁平状軟磁性金属粉に対し不活性ガス、窒素あるいは水素中で例えば６００℃で６０分の熱処理を行う。これにより、軟磁性金属粉を扁平化するための粉砕工程による歪みが除去されるとともに、粉砕中に軟磁性金属粉中に混入した酸素および炭素が除去される。この熱処理工程は必須のものではないが、扁平状軟磁性金属粉は歪み（磁歪）が小さい方が好ましいため、後述する絶縁処理工程に先立って扁平状軟磁性金属粉に熱処理を施し、扁平状軟磁性金属粉の歪みを除去しておくことが望ましい。

次いで、絶縁処理工程（絶縁膜形成工程）に移る。この工程では、扁平状軟磁性金属粉と絶縁材料（液状または微細粉）とを混合し、所定の方法で絶縁膜を合成して絶縁処理粉、つまり扁平状軟磁性金属粉表面に絶縁膜が形成された磁性粉末１１を作製する。この絶縁処理工程は、絶縁材料の種類に応じて処理の方法が異なる。以下、絶縁材料が（１）ペルヒドロポリシラザンの場合、（２）カップリング剤（シラン系、チタネート系等）の場合、（３）その他の酸化物ゾル、ＢＮ（ボロンナイトライド）の場合についてそれぞれの処理の方法を述べる。

（１）絶縁材料がペルヒドロポリシラザンの場合には、混合装置を用いて扁平状軟磁性金属粉とペルヒドロポリシラザンを混合する。混合後、例えば大気中または窒素中３００℃、６０分保持で熱処理を行う。ペルヒドロポリシラザンは、大気中で熱処理するとＳｉＯ_２へ、窒素中で熱処理するとＳｉ_３Ｎ_４へ転化する。
（２）絶縁材料がカップリング剤（シラン系、チタネート系等）の場合には、湿式処理法を用いて金属粉表面を被覆する。湿式処理は、溶剤で５０〜１００倍に希釈したカップリング剤の中で扁平状軟磁性金属粉を撹拌混合しながら、溶剤を飛ばして表面処理を行う方法である。
（３）絶縁材料がその他の酸化物ゾル、ＢＮの場合には、混合装置を用いて扁平状軟磁性金属粉と絶縁材料を直接混合（乾式混合）する。

続いて、圧延配向工程（接合工程）に移る。圧延配向工程では、まず、絶縁膜が形成された扁平状軟磁性金属粉（磁性粉末１１）同士が圧接接合される。具体的には、磁性粉末１１を篩でふるいながら落下させてほぼ均等に基板上に堆積させる。またこのとき、篩を用いるのではなく、磁性粉末１１をスプレーで基板上に吹き付けることで、磁性粉末１１を基板上に堆積させることもできる。
次いで、磁性粉末１１が略均一に堆積した基板上を圧延ロールにて圧延し、基板に平行な向きに絶縁処理粉を配向させる（圧延配向工程）。この工程により、厚さ５〜１００μｍの、磁性層１０を形成する磁性シートを得ることができる。この磁性シートに対し、必要に応じて打ち抜き加工を施してもよい（打ち抜き加工工程）。
圧延配向工程では、基板表面から３ｍｍ以上上方に位置する篩等の保持容器から絶縁処理粉を自由落下させ、絶縁処理粉を面内配向させた上で圧延を行うことにより、圧延後の配向度を改善することができる。
また、篩のメッシュサイズを適宜選択して絶縁処理粉の粒度を変更することによって、最終的に得られる複合磁性体の磁気特性を任意の範囲に設定することが可能である。篩のメッシュサイズの好ましい範囲は、２０〜１２０μｍである。より望ましい範囲は４０〜１２０μｍ、さらに望ましい範囲は５３〜１０６μｍである。

磁性層１０を形成する磁性シートの厚さを５〜１００μｍとするのは以下の理由に基づく。すなわち、シートの厚さが５μｍよりも薄い場合は、焼結により高周波で充分大きな透磁率が得られるため、複合磁性体の必要性が小さい。一方、シートの厚さが１００μｍを超えると、電気機器の筐体内部の狭い空間に磁性層１０を有する電磁波吸収シート１を収めることが困難になるという制約条件からである。

なお、圧延を例にして圧延配向工程（接合工程）を説明したが、この工程は圧延に限られるものではない。扁平状軟磁性金属粉が塑性変形する程度の加圧力を付与するものであれば、プレス加工等、他の加圧成型の方法を用いてもよいが、加圧の点で圧延が最も望ましい。

次いで、打ち抜き加工された磁性シートに熱処理を施し、扁平状軟磁性金属粉の塑性変形後の残留歪を緩和する（熱処理工程）。扁平状軟磁性金属粉の著しい酸化を避けるため、熱処理雰囲気をＡｒ等不活性ガス雰囲気中、窒素または水素雰囲気中とすることが好ましい。
また、熱処理温度は４００〜８００℃の範囲とする。熱処理温度が４００℃未満では残留歪の緩和効果が少なく、一方、熱処理温度が８００℃を超えると扁平状軟磁性金属粉表面に形成された絶縁膜の絶縁機能が損なわれる。なお、熱処理時間は１時間程度とすればよい。
以上の工程を経ることにより、本実施の形態に係る、厚さ５〜１００μｍのシート状の磁性層１０がシート状生成物として得られる。

次いで、磁性層１０の両面に、絶縁層２０を形成する。
これには、予め所定の厚さのシート状に形成された絶縁シートを磁性層１０に貼り付けることで、これを絶縁層２０とすることができる。このとき、絶縁層２０を形成する絶縁シートは、前記したような材料で形成すればよい。
絶縁層２０を形成する絶縁シートを磁性層１０に貼り付けるには、単純にはシート状の磁性層１０の表面、あるいは絶縁層２０を形成する絶縁シートに塗布した接着剤を用いればよい。接着剤としては、絶縁性、耐熱性のあるエポキシ系、シリコーン系が好ましい。さらには、いわゆるラミネートフィルムのように、絶縁層２０を形成する絶縁シートの表面に接着剤層を形成しておき、これをシート状の磁性層１０に圧着することも可能である。この場合、シート状の磁性層１０を絶縁層２０に圧着する際に熱を加えることで、絶縁層２０の接着剤層を溶融する、いわゆる熱圧着方式を採用することもできる。

この他、絶縁層２０を形成するために、前記したような材料を磁性層１０の表面に直接塗布し、これを硬化させることも可能である。つまり、絶縁材料によるコーティングによって絶縁層２０を形成するのである。
この場合に用いるコーティング剤としては、シリコーンレジン系、シリコーンゴム系、エポキシ系、エポキシとシリコーン複合系、ブチラール系、アクリル系、エチルセルロース系、ポリプロピレン系、スチレン−ブタジエン系、ポリブチレン系等の樹脂が好ましい。また、前述したカップリング剤、接着剤を用いることもできる。
磁性層１０を形成する磁性シート表面に絶縁層２０として樹脂層を形成するにあたっては、磁性層１０を形成する磁性シートを樹脂に含浸したり、磁性層１０を形成する磁性シートにスプレーで樹脂を噴霧する等の方法を適宜採用することができる。磁性層１０を形成する磁性シートを樹脂に含浸する場合には、樹脂をトルエン、キシレン、エタノール、アセトン等の溶液で希釈して樹脂溶液を調整し、この樹脂溶液中に磁性層１０を形成する磁性シートを３〜２０分程度含浸させればよい。

上記のようにして、絶縁層２０として、絶縁シートを磁性層１０に貼り付ける場合、この絶縁シートによって、磁性層１０を形成する磁性シートの補強を図ることができる。
また、絶縁層２０を形成するために樹脂を塗布する場合も、同様に磁性層１０を形成するシートの補強を図ることができる。
なお、絶縁シートを貼り付けることで絶縁層２０を形成する場合、補強のために、上記のように樹脂を塗布することもできる。さらにこの場合は、樹脂以外のものを用いて磁性層１０を形成する磁性シートの強度を高めてもよい。

このような絶縁層２０を、磁性層１０の両面に順次形成することで、図１に示した電磁波吸収シート１が得られる。
なお、本実施の形態に係る電磁波吸収シート１の磁気特性は測定工程で行う。測定結果は実施例のところで述べる。

次に、図４を用いて本実施の形態に係る磁性層１０を形成する磁性シートの扁平状軟磁性金属粉の占積率について説明する。
図４（Ａ）、（Ｂ）は本実施の形態に係る磁性層１０を形成する磁性シートの拡大断面図、図４（Ｃ）、（Ｄ）は従来の複合磁性体の拡大断面図である。
図４（Ｃ）に示す従来の複合磁性体は、扁平状軟磁性金属粉と樹脂（塩素化ポリエチレン）とから構成されている。また、図４（Ｄ）に示す従来の複合磁性体は、扁平状軟磁性金属粉とウレタン樹脂、ＢＮ粉の混合粉をプレス成型したものである。図４（Ｃ）、（Ｄ）に示した従来の複合磁性体において、扁平状軟磁性金属粉の占積率を調べたところ、その占積率（体積％）は高々７５％であった。

一方、図４（Ａ）、（Ｂ）に示した本実施の形態に係る磁性層１０を形成する磁性シートにおいて、扁平状軟磁性金属粉の占積率を調べたところ、図４（Ａ）では占積率８７％、図４（Ｂ）では占積率７８％であった。この結果から、本実施の形態に係る磁性層１０を形成する磁性シートによれば、扁平状軟磁性金属粉の占積率を７５％以上とすることが可能であり、さらには扁平状軟磁性金属粉の占積率を９０％を超えるものとすることも可能であると推測される。扁平状軟磁性金属粉の占積率の望ましい範囲は６０〜９０％、さらに望ましい範囲は７０〜８５％である。扁平状軟磁性金属粉の占積率が５０％未満になると、磁気特性が低下してしまう。一方、扁平状軟磁性金属粉の占積率が９５％を超えると、成型性が低下してしまう。
本実施の形態に係る磁性層１０を形成する磁性シートは、軟磁性金属相１２、すなわち、扁平状軟磁性金属粉の占積率が７５％以上であるため、磁気特性が良好である。なお、本実施の形態において、扁平状軟磁性金属粉の占積率は、扁平状軟磁性金属粉表面のシリコンオキサイドも考慮して算出した値である。

本実施の形態の磁性層１０を形成する磁性シートの断面を観察すると、厚さ０．１〜１μｍの扁平状軟磁性金属粉が塑性変形していること、扁平状軟磁性金属粉が層状に積層されていることが確認された。また、個々の扁平状軟磁性金属粉は、酸化物あるいは窒化物で絶縁された構造になっていた。つまり、本実施の形態の磁性層１０を形成する磁性シートは、層状の軟磁性金属相１２の間に絶縁相１３が介在している構造となっていることが確認された。そして、本実施の形態の磁性層１０を形成する磁性シートは、小さな反磁界と小さな渦電流を同時に達成し得る構造となっており、本実施の形態の磁性層１０を形成する磁性シートによれば、１００ＭＨｚにおいて従来の複合磁性体よりも著しく大きな複素透磁率を実現することが可能である。

以下、本発明の電磁波吸収シート１およびそれを構成する磁性層１０について実施例で詳述する。（実施例１）
図３の工程図に説明したように、軟磁性金属粉として水アトマイズによる平均粒径約２０μｍの４Ｍｏパーマロイ粉（８０Ｎｉ−４Ｍｏ−１Ｓｉ−ｂａｌ．Ｆｅ（ｍｏｌ％））を、溶媒にトルエンを用いた媒体撹拌ミル中で粉砕扁平化し、平均粒径約４０μｍ、厚さ０．２〜０．６μｍ、アスペクト比３０〜１２０の扁平状軟磁性金属粉（以下、適宜、「扁平状粉」という。）とした。粉の平均粒子径は、光散乱を利用した粒度分布計（日機装（株）製マイクロトラック粒度分布計）により測定した。
絶縁相１３を形成する絶縁材料としてはペルヒドロポリシラザン（東燃ポリシラザンＬ１１０、２０重量％（ｗｔ％）キシレン溶液）を用いた。ペルヒドロポリシラザン２０重量％キシレン溶液の扁平状Ｍｏパーマロイ粉に対する添加量を４重量％とした。そして、扁平状Ｍｏパーマロイ粉とペルヒドロポリシラザンを混合機（ライカイ器、卓上ニーダー等）を用い、室温で３０分混合した。その後、大気中、３００℃で６０分間保持し、ペルヒドロポリシラザンをＳｉＯ_２に転化し、扁平状Ｍｏパーマロイ粉の表面に絶縁膜を形成した。

次に、絶縁処理された前記扁平状粉をステンレス基板の上方１０ｍｍの位置にある篩（目開き；１２５μｍ以下）でふるいながらほぼ均等にステンレス基板上に堆積させた。このステンレス基板をロール径５０ｍｍの２段冷間圧延ロールを通過させて圧延し、各扁平状粉を前記基板に平行な向きに配向させ、厚さ約２０μｍのシート状にした。
続いて、このシートを、金属粉を扁平化する際の粉砕による歪みを取るため、および粉砕中に粉に混入した酸素、炭素を除くために水素中、６００℃で６０分間、熱処理した。
この後、シートの補強、および絶縁性を付加するため、室温硬化型シリコーンレジンのキシレン溶液（２０％）にシートを約２０分間含浸させ、その後乾燥させて、電磁波吸収シート１を形成するシート状生成物を得た。

このシート状生成物をトロイダル形状に打ち抜き、ワンターン法で複素透磁率（実数部：μ’、虚数部：μ”）の周波数依存性を測定した。代表例として、４重量％ペルヒドロポリシラザン添加の試料Ｎｏ．１のμ−周波数曲線を図５に示す。
また、４重量％添加の試料について、１００ＭＨｚにおける複素透磁率（実数部：μ’、虚数部：μ”）の値を表１に示す。

表１および図５に示すように、ペルヒドロポリシラザンで絶縁処理した磁性粉末１１からなる試料Ｎｏ．１は、絶縁処理を施していない比較例１に対し、約５倍の複素透磁率を示した。

次いで、試料Ｎｏ．１の複素透磁率（実数部：μ’、虚数部：μ”）の周波数依存性を、同様の形状に打ち抜いた従来の樹脂複合シートと比較した結果を図６に示す。従来の図６に示す樹脂複合シート（１）は扁平状軟磁性金属粉を４０体積％含有し、従来の樹脂複合シート（２）は扁平状軟磁性金属粉を３０体積％含有するものである。
図６を見ると、試料Ｎｏ．１は、従来の樹脂複合シートに比べ著しく大きな複素透磁率を示すことが確認できる。
また、試料Ｎｏ．１を樹脂に含浸して断面観察を行った結果、図４（Ｂ）に示したように、圧延処理により塑性変形した扁平状軟磁性金属粉同士が絡み合い、密に圧着された構造（ちなみに占積率７８％）が観察された。

（実施例２）
軟磁性金属粉として水アトマイズによる平均粒径約３０μｍの２Ｍｏパーマロイ粉（８０Ｎｉ−２Ｍｏ−ｂａｌ．Ｆｅ（ｍｏｌ％））を用い、上記実施例１と同様な方法で平均粒子径約５０μｍ、厚さ０．１〜０．８μｍ、アスペクト比１０〜１５０の扁平状粉とした。更に同様な手順で絶縁処理を行い、冷間圧延ロールを通過させ、圧延、配向処理を行い、磁性層１０を形成する厚さ約２０μｍのシート状生成物を作製した。但し、添加したペルヒドロポリシラザン２０重量％キシレン溶液は扁平状粉に対して４重量％とした。このシート状生成物をトロイダル形状に打ち抜き、窒素中、３００℃、６００℃、９００℃で６０分熱処理後、複素透磁率（実数部：μ’、虚数部：μ”）の周波数依存性を評価した。結果を図７および表２に示す。

図７に示すように、６００℃で熱処理した試料（試料Ｎｏ．３）は良好な特性を示すが、９００℃で熱処理した場合（比較例３）は、絶縁機能を失うため周波数特性が著しく劣化する。また、３００℃で熱処理した場合（比較例２）は温度が低すぎて、シート状に圧延、配向処理したことに伴う扁平状粉の残留歪の緩和が不十分であると認められる。したがって、熱処理には適した範囲があるといえる。
より詳細に検討した結果、絶縁材料の濃度、材質により若干範囲は異なるが、４００〜８００℃、特に好ましくは５５０〜７００℃の熱処理温度範囲が効果的であることが確認された。

表２を見ると、試料Ｎｏ．３（熱処理温度：６００℃）はμ’が７０、μ”が６８と、ともに良好な値を示す。一方、絶縁材料の添加量が試料Ｎｏ．３と同じである比較例２（熱処理温度：３００℃）はμ’が７、μ”が９と、比較例３（熱処理温度：９００℃）はμ’が７、μ”が１２と、試料Ｎｏ．３の１／５程度の複素透磁率を示した。
以上の結果から、熱処理温度を４００〜８００℃とすることにより、磁性層１０の磁気特性を向上させることができるといえる。

（実施例３）
軟磁性金属粉として水アトマイズによる平均粒径約３０μｍの２Ｍｏパーマロイ粉（８０Ｎｉ−２Ｍｏ−ｂａｌ．Ｆｅ（ｍｏｌ％））を用い、上記実施例１と同様な方法で平均粒子径約５０μｍ、厚さ０．１〜０．８μｍ、アスペクト比１０〜１５０の扁平状粉とした。更にこの扁平状軟磁性金属粉とペルヒドロポリシラザンを、実施例１と同様な手順で絶縁処理を行った。
次に、絶縁された扁平状軟磁性金属粉（磁性粉末１１）を均等にステンレス基板上に堆積させるため、磁性粉末１１をトルエン中に分散させてスプレー容器に移し、基板の３００ｍｍ上方からほぼ均一な厚みとなるようにスプレーを行い、基板上に磁性粉末１１を堆積させた。トルエンの揮発によって、堆積した磁性粉末１１が乾燥した後、基板をロール径５０ｍｍの２段冷間圧延ロールを通過させて、圧延、配向処理を行い、磁性層１０を形成する厚さ約１５μｍのシート状生成物を作製した。但し、添加したペルヒドロポリシラザン２０重量％キシレン溶液は扁平状粉に対して４重量％とした。
このシート状生成物を、窒素中、６００℃で６０分熱処理後、トロイダル形状に打ち抜いて試料とし、その複素透磁率（実数部：μ’、虚数部：μ”）の周波数依存性を評価した。結果を図８に示す。

図８に示すように、スプレーにより扁平状軟磁性金属粉を堆積させた試料は、篩を用いて扁平状軟磁性金属粉を堆積させた実施例１の試料（試料Ｎｏ．１）と同様、良好な特性を示す。

（実施例４）
実施例１と同様な平均粒径４０μｍの扁平状４Ｍｏパーマロイ粉を用い、絶縁材料をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤に変化させて上記実施例１と同様の方法で冷間圧延し、約２５μｍのシート状生成物を得、トロイダル形状に打ち抜いた。その後、熱処理を行い、試料（試料Ｎｏ．４、５）の１００ＭＨｚにおける複素透磁率を測定した。結果を、配合比、熱処理条件とともに表３に示す。カップリング剤による絶縁処理は公知の湿式法で行った。

表３を見ると、試料Ｎｏ．４、５は、μ’が３０以上、μ”が４０以上と、ともに良好な値を示している。よって、シラン系のカップリング剤、チタネート系のカップリング剤についても絶縁材料として好適に用いることができることがわかった。

（実施例５）
さらに、実施例１と同様な扁平状４Ｍｏパーマロイ粉を用い、絶縁処理をペルヒドロポリシラザンで行い、さらにシリカゾルと混合し、実施例１と同様の方法で冷間圧延して約２５μｍのシート状にした。このシート状生成物を打ち抜き、その後、熱処理した試料（試料Ｎｏ．６）の１００ＭＨｚにおける複素透磁率を測定した。結果を配合比、熱処理条件と共に表４に示す。

表４を見ると、従来の樹脂複合シートの比較例４、５に比べて試料Ｎｏ．６は著しく優れた複素透磁率（実数部：μ’、虚数部：μ”）を示すことがわかる。よって、絶縁処理をペルヒドロポリシラザンで行いさらにシリカゾルと混合する方法も有効であることが確認された。

（実施例６）
実施例１と同様な方法で作製した平均粒径約４０μｍの扁平状４Ｍｏパーマロイ粉を用い、この扁平状４Ｍｏパーマロイ粉と絶縁材料としてのボロンナイトライド（ＢＮ）、シリカゾルを混合して絶縁処理後、上記実施例１と同様の方法で冷間圧延ロールを通過させ、圧延、配向処理して厚さ約３０μｍのシート状とした。このシート状生成物をトロイダル形状に打ち抜き、これを窒素中６５０℃で６０分熱処理後、得られた試料（試料Ｎｏ．７）の複素透磁率（実数部：μ’、虚数部：μ”）を評価した。配合比及び得られた結果を表５に示す。

試料Ｎｏ．７と、実施例１で作製した比較例１の磁気特性を比較すると、試料Ｎｏ．７の方が約３倍高い複素透磁率を示す。ところが、試料Ｎｏ．７と、実施例１で作製した試料Ｎｏ．１の磁気特性を比較すると、試料Ｎｏ．１の方が良好な複素透磁率を示していることがわかる。
以上の結果から、絶縁材料としてペルヒドロポリシラザンが好適であることがわかった。

（実施例７）
実施例１と同様に、平均粒径約２０μｍの４Ｍｏパーマロイ粉を溶媒にトルエンを用いた媒体撹拌ミル中で粉砕し、平均粒径約４０μｍ、厚さ０．２〜０．６μｍ、アスペクト比３０〜１２０の扁平状軟磁性金属粉とした。絶縁材料としてはペルヒドロポリシラザン（東燃ポリシラザンＬ１１０、２０重量％（ｗｔ％）キシレン溶液）を用いた。ペルヒドロポリシラザン溶液の扁平状パーマロイ粉に対する添加量を４重量％とした。この扁平状軟磁性粉および該扁平状粉とペルヒドロポリシラザンを、混合機を用いて室温で３０分混合した。その後、大気雰囲気下において３００℃で６０分間保持し、ペルヒドロポロシラザンをＳｉＯ_２に転化し、扁平Ｍｏパーマロイ粉の表面に絶縁膜を形成した。
次に、絶縁処理された扁平状粉をステンレス基板の上方１０ｍｍの位置にある篩（目開き；１２５μｍ）でふるいながらほぼ均等にステンレス基板上に堆積させた後、ロール径５０ｍｍの２段冷間圧延ロールを通過させて圧延し、各扁平状粉を前記基板に平行な向きに配向させ、厚さ約２０μｍのシート状にした。
このシートを窒素雰囲気中６００℃で１時間熱処理した後、シートの補強、絶縁性を付加するため、両面にエポキシ系の接着剤を塗布し、厚さ２μｍのＰＥＴフィルムを貼り付けた。
これをトロイダル形状に打ち抜き、ワンターン法で複素透磁率の周波数依存性を測定した。
その結果を図９に示す。図９に示すように、この場合も良好な周波数特性を示している。

以上本発明の実施の形態および実施例について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。

電磁波吸収シートの構成を示す図である。 電磁波吸収シートを構成する磁性層を示す図であり、扁平状軟磁性金属粉（軟磁性金属相）の表面に絶縁膜（絶縁相）が形成された状態を示す模式図である。 本実施の形態に係る製造工程図である。 磁性層の拡大断面を従来の複合磁性体と対比して示し、（Ａ）は本発明（占積率８７％）の複合磁性体の拡大断面図、（Ｂ）は本発明（占積率７８％）の複合磁性体の拡大断面図、（Ｃ）は従来の扁平状軟磁性金属粉と樹脂（塩素化ポリエチレン）からなる複合磁性体の拡大断面図、（Ｄ）は扁平状軟磁性金属粉とウレタン樹脂、ＢＮ粉の混合粉をプレス成型した複合磁性体の拡大断面図である。 本発明の実施例１に係る、絶縁層を有した厚さ２０μｍの電磁波吸収シートの試料について、複素透磁率の周波数依存性を示すグラフである。 本発明の実施例１に係る、厚さ２０μｍの試料の複素透磁率の周波数依存性を、従来の樹脂複合シートの場合と対比して示すグラフである。 本発明の実施例２に係る、磁性層を形成するシート状生成物となる厚さ２０μｍの試料における複素透磁率の周波数特性について、熱処理温度依存性を示すグラフである。 本発明の実施例３に係る、スプレーにより扁平状軟磁性金属粉を堆積させて作製した、磁性層を形成するシート状生成物となる試料の複素透磁率の周波数依存性を示すグラフである。 本発明の実施例７に係る、絶縁層を有した厚さ２５μｍの電磁波吸収シートの試料について、複素透磁率の周波数依存性を示すグラフである。

符号の説明

１…電磁波吸収シート、１０…磁性層（軟磁性層）、１１…磁性粉末、１２…軟磁性金属相、１３…絶縁相、２０…絶縁層（電気絶縁層）、３０…導電体層

Claims (7)

1. 表面に絶縁膜を有し、厚さが０．１〜１μｍである扁平状軟磁性金属粉が、その厚さ方向に積層されることで所定の厚さに形成された軟磁性層と、
   前記軟磁性層の表面を覆う電気絶縁層と、
   を備え、
   前記軟磁性層における前記扁平状軟磁性金属粉の占積率が７５％以上、
   前記軟磁性層の厚さが５〜１００μｍ、
   前記電気絶縁層の厚さが５０μｍ以下であることを特徴とする電磁波吸収シート。
2. 前記軟磁性層は、前記扁平状軟磁性金属粉がほぼ一定の方向に配向されていることを特徴とする請求項１記載の電磁波吸収シート。
3. 前記軟磁性層の１００ＭＨｚにおける複素透磁率の実数部分が３０以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁波吸収シート。
4. 前記絶縁膜は、酸化物または窒化物を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電磁波吸収シート。
5. 前記絶縁膜は、無機ポリマーであるポリシラザン系、有機絶縁材料であるカップリング剤、無機絶縁材料であるシリカゾル、チタニアゾル、マグネシアゾル、アルミナゾル、粉末ガラスおよびボロンナイトライド、セリサイトのうちの１種以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電磁波吸収シート。
6. 前記絶縁膜は、ペルヒドロポリシラザンを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電磁波吸収シート。
7. 前記軟磁性層において、前記扁平状軟磁性金属粉は、圧接接合されることにより、その厚さ方向に積層されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電磁波吸収シート。

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