JP2763670B2

JP2763670B2 - 電磁シールド用合金

Info

Publication number: JP2763670B2
Application number: JP2237756A
Authority: JP
Inventors: 清策鈴木; 彰宏牧野; 健増本; 明久井上
Original assignee: ARUPUSU DENKI KK
Current assignee: ARUPUSU DENKI KK
Priority date: 1990-09-07
Filing date: 1990-09-07
Publication date: 1998-06-11
Anticipated expiration: 2013-06-11
Also published as: JPH04120255A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、各種電子機器からの電磁波の漏洩放射を抑
制するための電磁シールド用合金に関する。

「従来の技術」近年、半導体技術の著しい進歩に伴い、電子機器がま
すます軽薄短小化する中で、これらの機器内のスイッチ
ング素子等から発生する電磁波が他の素子を誤動作させ
たり、また人体に悪影響を与えるものとして問題化され
ている。

このため電磁波吸収能力のある磁性金属もしくはそれ
と同等の性能を有する磁性材料を利用して、以下のよう
な試みが行なわれてきた。

これらの磁性材料を用いて電子機器筐体を構成するこ
とにより、電子機器内から発生する電磁波をシールドす
る。

粉末形状あるいは短繊維形状をしたこれらの磁性材料
をプラスチック等に分散させて電子機器筐体を構成する
ことにより、電子機器内から発生する電磁波をシールド
する。

これらの磁性材料を細線状に加工した後、金網状に織
布してシールド網を作成し、電子機器筐体内壁面に配置
して、電子機器内から発生する電磁波をシールドする。

「発明が解決しようとする課題」しかしながらこれらの電磁波シールドに一般的に用い
られる磁性材料は、電磁波吸収能力を左右する透磁率が
1000〜7000程度と充分に大きくないため、電磁波吸収能
力が未だ不充分であるという課題があった。また、この
ため電磁波吸収能力をさらに向上させるためには、磁性
材料を含む筐体の厚みを大きくしたり、磁性材料で形成
した網を何枚にも重ねなければならず、電子機器の小型
化の際にネックになるという問題点があった。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、透磁率が
10000以上と極めて大きく、かつ高飽和磁束密度を有
し、電磁波吸収能力に極めて優れた電磁シールド用合金
を提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」本発明者らは、電磁シールド効果の優れた磁性金属線
を得るべく鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を有する
磁性合金が10000以上の高透磁率と高飽和磁束密度を兼
備しており、この磁性合金を用いて形成した合金網は極
めて優れた電磁シールド効果を示すことを見出し、本発
明に想到した。

すなわち、請求項１に記載の電磁シールド用合金は、
（Fe_1-aCoa）bBxTyT′ｚ（但しＴはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群から選
ばれた一種又は二種以上の元素であり、かつ、Zr,Hfの
いずれか、又は両方を含み、Ｔ′はCu,Ag,Au,Ni,Pd,Pt
からなる群から選ばれた一種又は二種以上の元素であ
り、ａ≦0.05、ｂ≦92原子％、ｘ＝0.5〜９原子％、ｙ
＝４〜９原子％、ｚ＝0.2〜4.5原子％である。）で示される組成の合金からなるものである。

請求項２記載の電磁シールド用合金は、FebBxTyT′ｚ（但しＴはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群から選
ばれた一種又は二種以上の元素であり、かつ、Zr,Hfの
いずれか、又は両方を含み、Ｔ′はCu,Ag,Au,Ni,Pd,Pt
からなる群から選ばれた一種又は二種以上の元素であ
り、ｂ≦92原子％、ｘ＝0.5〜９原子％、ｙ＝４〜９原
子％、ｚ＝0.2〜4.5原子％である。）で示される組成の合金からなるものである。

請求項３に記載の電磁シールド用合金は、（Fe_1-aQ
a）bBxTy （但しＱはCo,Niのいずれか、又は両方、ＴはTi,Zr,H
f,V,Nb,Ta,Mo.Wからなる群から選ばれた一種又は二種以
上の元素であり、かつ、Zr,Hfのいずれか、又は両方を
含み、ａ≦0.05、ｂ≦93原子％、ｘ＝0.5〜８原子％、
ｙ＝４〜９原子％である。）で示される組成の合金からなるものである。

請求項４記載の電磁シールド用合金は、FebBxTy （但しＴはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群から選
ばれた一種又は二種以上の元素であり、かつ、Zr,Hfの
いずれか、又は両方を含み、ｂ≦93原子％、ｘ＝0.5〜
８原子％、ｙ＝４〜９原子％である。）で示される組成の合金からなるものである。

請求項５記載の電磁シールド用合金は、請求項1,2,3
または４記載の合金に熱処理が施されたものである。

本発明の電磁シールド用合金を形成する合金は、前記
組成の非晶質合金あるいは非晶質相を含む結晶質合金を
溶湯から急冷することにより得る工程と、これを加熱し
微細な結晶粒を形成する熱処理工程によって通常得るこ
とができる。

本発明の電磁シールド用合金を形成する合金において
は、非晶質相を得やすくするために、非晶質形成能力の
高いZr、Hfのいずれかが添加されている。ただしZr、Hf
の一部を、他の4A〜6A族元素のうちのTi,V,Nb,Ta,Mo,W
と置換しても良い。ここでCrを含めなかったのは、Crが
他の元素に比べて非晶質形成能力が劣っているからであ
る。

ホウ素（Ｂ）には上記非晶質形成能を高める効果、お
よび請求項５で行なう熱処理工程において磁気特性に悪
影響を及ぼす化合物相が生成するのを抑制する効果があ
ると考えられるので、Ｂの添加は必須である。またＢと
同様にAl,C,P等も非晶質形成能力があると考えられるた
め、これらの元素を添加しても本発明と同一とみなすこ
とができる。

これらの元素以外でも耐食性を改善するために、Cr,R
uその他の白金族元素を添加することも可能である。ま
た必要に応じて、Y,希土類元素,Zn,Cd,Ga,In,Ge,Sn,Pb,
As,Sb,Bi,Se,Te,Li,Be,Mg,Ca,Sr,Ba等の元素を添加する
ことで磁歪を調整することもできる。その他、H,N,O,S
等の不可避的不純物については、所望の特性が劣化しな
い程度に含有していても本発明の電磁シールド用合金の
合金組成と同一とみなすことができるのは当然である。

またCu,Niおよびこれらと同族元素のうちから選ばれ
た少なくとも一種又は２種以上の元素は、合金が結晶化
する温度を低下させ、軟磁気特性を著しく改善する作用
がある。

本発明の電磁シールド用合金網において、合金組成式
中のｂは、請求項1,2では92原子％以下であり、請求項
3,4では93原子％以下である。

Ｂの量を表すｘは、請求項1,2では0.5原子％以上９原
子％以下であり、請求項3,4では、0.5原子％以上８原子
％以下である。

各合金組成式中のｙ、すなわちTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,
Wからなる群から選ばれた一種又は二種以上の元素であ
り、これらの元素の量は、請求項1,2では、４原子％以
上９原子％以下であり、請求項3,4では、４原子％以上
９原子％以下である。

また各合金組成式中のａ、すなわち請求項１において
はCoの量、請求項３においてはCo,Niのいずれか、また
は両方の合計を表す量は、0.05以下である。

また請求項１および２記載の電磁シールド用合金にお
いて、合金組成式中のｚ、すなわちCu,Ag,Au,Ni,Pd,Pt
からなる群から選ばれた一種又は二種以上の元素の量
は、0.2原子％以上4.5原子％以下である。

以上のように組成を限定したのは、この組成の範囲内
においては、合金の実効透磁率が10000以上の高い値を
示すが、この範囲から外れると、その実効透磁率が急激
に低下し、実用上好ましくなくなるためである。

また請求項５記載の電磁シールド用合金を構成する合
金に施される熱処理の温度は、500℃以上650℃以下であ
ることが好ましい。これはこの範囲で熱処理を行なうと
得られる合金の実効透磁率が10000〜30000程度の高い値
となるからである。

本発明の電磁シールド用合金を用いて網を製造するに
は、まず前記組成範囲からなる合金を用いて、細線を作
成し、次いでこの細線を網状に織って織布とすることが
好ましい。

ここで細線を形成するには、重力を利用して溶融金属
をノズルから冷却流体中に噴射して冷却固化する方法、
液体冷却媒体を回転ドラムの中に入れ遠心力でドラム内
壁に形成させた液体層に溶融金属を噴射して冷却固化さ
せる方法等を用いることができる。上記に挙げた方法に
よれば、円形断面を有する細線が得られるが、本発明に
おいては断面形状は円形のみには限定されない。

またこの後、耐食性、電気特性等を改善する目的で、
得られた細線上に金属層をコーティングしても良い。

さらにこの細線をそのまま金網状に織布するだけでな
く、例えば可撓性フイルム上に細線を配列して接着剤等
で固定しても良い。

「作用」本発明の電磁シールド用合金をなす磁性合金は、所定
の組成を有するFe基磁性合金によって形成されているの
で、高飽和磁束密度を有する。

その上で本発明の電磁シールド用合金をなす磁性合金
は、上述したような組成を有するものであるので、高透
磁率を有する。

これらの点により本発明の電磁シールド用合金からな
る網は極めて優れた電磁波吸収能力を持っている。

「実施例」内径500mmφの横型回転ドラムを用い、第１表に示す
組成より成る合金をAr−He雰囲気中で溶融し、0.1mmの
紡糸ノズルにより回転中のドラム周壁に配した水中に溶
融金属を噴出させて細線を得た。得られた細線は80〜14
0μｍφの径を有していた。この細線に600℃で熱処理を
施した後、第１図に示すように、この細線１を200μｍ
のピッチに配して20×20cmの大きさの合金網を形成し
た。

これらの合金網の電磁波シールド効果を調べるため
に、電磁波発信用、受信用コイルとして、直径2cmのル
ープコイルを形成した。次いでこれを1cm隔ててループ
面が同一平面内になるように正対させ、両コイルの中央
部に上記合金網を垂直に配置した。合金網中の細線の配
列の方向は、発信コイルから電磁波の磁界成分と平行に
なるように調整した。次に発信コイルに10KHzの電磁波
を発生させ、その電磁波の透過量を合金網の無い時の透
過量を0dBとして、電磁波シールド効果を比較検討し
た。

各種組成からなる合金網の電磁波シールド効果を第１
表に示す。また比較例として従来シールド材として用い
られる合金組成（第１表参照）を用いて同様に合金網を
形成し、電磁波シールド効果を調べた結果を併せて示
す。

第１表の結果より、この実施例の電磁シールド用合金
網によれば、極めて優れた電磁シールド効果が得られる
ことが確認された。

「発明の効果」以上説明したように、本発明の電磁シールド用合金を
なす磁性合金は、所定の組成を有するFe基磁性合金によ
って形成されているので、高飽和磁束密度を有する。

その上で本発明の電磁シールド用合金網をなす磁性合
金は、上述したような組成を有するものであるので、10
000以上の高い透磁率を有する。

これらの点により本発明の電磁シールド用合金による
網は極めて優れた電磁波吸収能力を持っている。

従って、本発明の電磁シールド用合金による網によれ
ば、従来よりも薄い厚みで充分に電磁波をシールドする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電磁シールド用合金による網の一実施
例を示す平面図である。１……細線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上明久宮城県仙台市青葉区川内無番地川内住宅11―806 (56)参考文献特開平１−241200（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60 H05K 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（Fe_1-aCoa）bBxTyT′ｚ（但しＴはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群から選ば
れた一種又は二種以上の元素であり、Ｔ′はCu,Ag,Au,N
i,Pd,Ptからなる群から選ばれた一種又は二種以上の元
素であり、ａ≦0.05、ｂ≦92原子％、ｘ＝0.5〜９原子
％、ｙ＝４〜９原子％、ｚ＝0.2〜4.5原子％である。）
で示される組成からなることを特徴とする電磁シールド
用合金。
【請求項２】FebBxTyT′ｚ（但しＴはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群から選ば
れた一種又は二種以上の元素であり、Ｔ′はCu,Ag,Au,N
i,Pd,Ptからなる群から選ばれた一種又は二種以上の元
素であり、ｂ≦92原子％、ｘ＝0.5〜９原子％、ｙ＝４
〜９原子％、ｚ＝0.2〜4.5原子％である。）で示される
組成からなることを特徴とする電磁シールド用合金。
【請求項３】（Fe_1-aQa）bBxTy （但しＱはCo,Niのいずれか又は両方、ＴはTi,Zr,Hf,V,
Nb,Ta,Mo.Wからなる群から選ばれた一種又は二種以上の
元素であり、ａ≦0.05、ｂ≦93原子％、ｘ＝0.5〜８原
子％、ｙ＝４〜９原子％である。）で示される組成から
なることを特徴とする電磁シールド用合金。
【請求項４】FebBxTy （但しＴはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群から選ば
れた一種又は二種以上の元素であり、ｂ≦93原子％、ｘ
＝0.5〜８原子％、ｙ＝４〜９原子％である。）で示さ
れる組成からなることを特徴とする電磁シールド用合
金。
【請求項５】熱処理が施されたことを特徴とする請求項
１、２、３または４に記載の電磁シールド用合金。