JP4399768B2 - Magnetic shield panel and magnetic shield room using the same - Google Patents
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Description
本発明は、医療分野、精密物理計測分野、超LSIの製造分野等において、外部からの磁気を遮断するための磁気シールドルームに関する。 The present invention relates to a magnetic shield room for shielding magnetism from outside in the medical field, precision physical measurement field, VLSI manufacturing field, and the like.
磁気シールドルームは、内部と外部の空間を磁気的に遮蔽するための部屋である。一般に、パーマロイ、アモルファス金属、珪素鋼板、純鉄等の高透磁率材料でシールドしたい空間を囲み、外部磁界を内部に侵入させないようにしている。磁気シールド性能を向上させるためには、高透磁率の材料を用いたり、材料の板厚を増やす、あるいは2重、3重などの多重構造とする方法などが取られている。透磁率の高い磁性材料としては、パーマロイが一般的である。パーマロイは、透磁率も高く、板厚も厚いものを製作できることから、高性能の磁気シールドルーム用の磁性材料としてよく用いられてきた。しかしながら、パーマロイは材料の変形・歪などにより磁気特性が劣化するという欠点があり、特性を引き出すためには、熱処理が必要となり、熱処理後の施工などの取り扱い時に十分な注意が必要となってくる。最近では、アモルファス金属やナノ結晶合金といった材料が注目されている。これらの材料の透磁率は、パーマロイとほぼ同等でありながら、変形・歪などに対しても磁気特性の劣化が小さいことから、パーマロイに比べて取り扱いが容易であるという利点をもつ。一方で、これらの原材料は、その製法上、超急冷法が必須のため、その形状がフレーク状又は薄帯状であり、厚さも5〜50μmが技術的限界となっている。そこで、複数本の薄帯状の原材料を平行に並べ、端部の一部が重ね合わさる構成として、樹脂により一体化された磁気シールドシートが提供されている。
これらの材料を用いて磁気シールドルームを組み立てる際、組立てに使用する磁気シールドパネルのサイズは、取り扱い可能な範囲内でできるだけ大きい方が、組立て工数を減らすことができ、有利である。磁気シールドパネルは、図3に示す四角形の磁気シールドシートを図4に示すように各磁気シールドシート同士を突き当てで継ぎ足して大面積磁気シールドシートとし、このシートを剛性のある板状部材で支持して作製していた。また、磁気シールドシート単層でシールド率が足りない場合は、シールド率を上げるために磁気シールドシートを積層して磁性体層の厚みを増やす必要がある。これまでの積層方法では、図6に示すように大面積磁気シールドシートを各層の継ぎ目が重ならないようにずらして積層を行っていた。各層の磁気シールドシートの継ぎ目の位置を一致させるとそこだけ磁気抵抗が大きくなってしまうからである。しかし、突き当て継ぎ目では磁気シールドシートの端面どうしを高精度に密着させることは困難であり隙間を生じやすい。隙間では磁気抵抗が大きいため突き当て継ぎ目部付近の磁気の流れは図6に示すように継ぎ目を回避して隣接する大面積磁気シールドシートに流れることとなり、複数層重ねているにも関わらず、そのうち1層は実質的に磁気的に非常に流れにくくなっている。このため、所定の磁気シールドの性能を得るために、さらに磁性体層を厚くする必要が出てくる。 When assembling a magnetic shield room using these materials, it is advantageous that the size of the magnetic shield panel used for assembly is as large as possible within the range that can be handled because the number of assembling steps can be reduced. As shown in FIG. 4, the magnetic shield panel is a large-area magnetic shield sheet obtained by abutting each magnetic shield sheet together as shown in FIG. 4, and this sheet is supported by a rigid plate member. And made it. If the shield rate is insufficient with a single magnetic shield sheet layer, it is necessary to increase the thickness of the magnetic layer by laminating magnetic shield sheets in order to increase the shield rate. In the conventional laminating method, as shown in FIG. 6, the large area magnetic shield sheet is laminated so that the seams of the respective layers do not overlap. This is because if the positions of the seams of the magnetic shield sheets of the respective layers are matched, the magnetic resistance increases accordingly. However, at the abutting seam, it is difficult to bring the end surfaces of the magnetic shield sheets into close contact with each other with high accuracy, and a gap is likely to occur. Since the magnetic resistance is large in the gap, the magnetic flow in the vicinity of the abutting seam will flow to the adjacent large area magnetic shield sheet avoiding the seam as shown in FIG. One of them is substantially difficult to flow magnetically. For this reason, it is necessary to further increase the thickness of the magnetic layer in order to obtain a predetermined magnetic shield performance.
また、別の積層の方法としては、図13に示すように各層の継ぎ目の位置を一致させることもできる。この場合には、別途、磁性体の当て板である磁気シールド接合板5によって磁気接続を行っていた。しかしながら、この場合、磁気接続は良好なものとなるが、磁気シールドパネルを形成した際に接合板の厚さHにより凹凸ができ外観上の見栄えが良くない、又はパネルが厚くなるなどの欠点がある。
As another lamination method, the positions of the seams of the layers can be matched as shown in FIG. In this case, magnetic connection is separately performed by the magnetic
よって、本発明の目的は、このような大面積磁気シールドシート製作の不具合点を改善して磁気の流れ難い箇所を無くすことにより、磁性体層の厚さを抑制し磁性材料の使用量を低減できる磁気シールドパネルを提供することである。本発明の別の目的は、磁気接続部の凹凸を抑制した磁気シールドパネルを提供することである。 Therefore, the object of the present invention is to reduce the amount of magnetic material used by suppressing the thickness of the magnetic layer by improving the disadvantages of manufacturing such a large area magnetic shield sheet and eliminating the places where it is difficult to flow magnetism. It is to provide a magnetic shield panel that can be used. Another object of the present invention is to provide a magnetic shield panel in which unevenness of a magnetic connection portion is suppressed.
本願第1の発明は、磁気シールドシートの一端を隣接する磁気シールドシートの端部と重ね合わせ、対向する他端を前記重ね合わせ面の裏面で隣接する磁気シールドシートの端部と重ね合わせてなる大面積磁気シールドシートを積層してなる磁気シールドパネルであって、第1の大面積磁気シールドシートの重ね合わせ部の位置と第2の大面積磁気シールドシートの重ね合わせ部の位置とを磁気シールドシートの重ね合わせの幅分順次ずらして積層し、互いに隣接する大面積磁気シールドシートの磁気シールドシートの端部どうしが対向することを特徴とする磁気シールドパネルである。重ね合わせ面では隙間を生じることなく密着できるため磁気抵抗を小さくでき、各磁気シールドシートを通る磁路の形成が容易となる。本発明により凹凸の発生を抑え、厚さの薄い磁気シールドパネルを得ることができる。加えて磁気シールドパネルにおける磁性材料の占積率が高まり磁気抵抗が低減するので好ましい。本発明において、四辺形の磁気シールドシートを二方向に重ね合わせて大面積化するときは磁気シールドシートの角部を重ね合わせの幅と略同一、もしくはそれより大きい幅を面取りすることにより重ね合わせたときの角部の厚さの増加を抑制することができる。4枚の磁気シールド材料の重なり合う角部の厚みを最大で2層分とすることができ、磁気接続が良好で凹凸の少ない大面積磁気シールドシートを提供することができる。 First invention is formed by superposed with the end of the magnetic shield sheet adjacent the one end of the magnetic shield sheet, superimposed on the end portion of the magnetic shield sheet adjacent the opposite other end on the rear surface of the overlay surface A magnetic shield panel formed by laminating a large area magnetic shield sheet, wherein the position of the overlapping portion of the first large area magnetic shield sheet and the position of the overlapping portion of the second large area magnetic shield sheet are magnetically shielded. The magnetic shield panel is characterized in that the end portions of the magnetic shield sheets of the large-area magnetic shield sheets that are adjacent to each other are stacked while being sequentially shifted by the overlapping width of the sheets. Since the overlapping surfaces can be closely contacted without causing a gap, the magnetic resistance can be reduced, and the formation of a magnetic path passing through each magnetic shield sheet is facilitated. According to the present invention, the occurrence of unevenness can be suppressed and a thin magnetic shield panel can be obtained. In addition, it is preferable because the space factor of the magnetic material in the magnetic shield panel is increased and the magnetic resistance is reduced. In the present invention, when a quadrilateral magnetic shield sheet is overlapped in two directions to increase the area, the corners of the magnetic shield sheet are overlapped by chamfering a width substantially equal to or larger than the overlap width. An increase in the thickness of the corner portion can be suppressed. The thickness of the overlapping corners of the four magnetic shield materials can be two layers at the maximum, and a large area magnetic shield sheet with good magnetic connection and less unevenness can be provided.
前記の大面積磁気シールドシートに用いた磁性材料は、薄帯状の軟磁性材料を平行に並べ、端部の一部が重ね合わさる構成として、樹脂により一体化された構造であるためにエアーギャップが存在することから、重ね合わせ部の幅が狭い場合、良好な磁気接続ができないことから、良好な磁気接続のために10mm以上の重ね合わせ幅を設け、面取り部の大きさは重ね合わせ幅と同等もしくは、これよりも大きくすることで、4枚の磁気シールド材料が重なり合わないようにすることが好ましい。 The magnetic material used for the large-area magnetic shield sheet has a structure in which ribbon-shaped soft magnetic materials are arranged in parallel and part of the end portions are overlapped, so that the air gap is Therefore, if the width of the overlapped portion is narrow, good magnetic connection cannot be made. Therefore, an overlap width of 10 mm or more is provided for good magnetic connection, and the size of the chamfered portion is equal to the overlap width. Or it is preferable to make it larger than this so that four magnetic shield materials may not overlap.
本願第2の発明は、複数の磁気シールドシートの端部を階段状に順次ずらして積層してなる磁気シールドパネルをその端面どうしがギャップを介して対向するように配置し、ギャップの形状に対応する形状の磁気シールド接合板を用いて磁気シールドパネルどうしを磁気的に接合する磁気接合構造であって、磁気シールド接合板は磁気シールドパネルと同数の複数の磁気シールドシートを積層してなり、磁気シールドパネルの互いに対向する各層の磁気シールドシートの平面と磁気シールド接合板の各層の磁気シールドシートの平面とをそれぞれ接触させることを特徴とする磁気接合構造である。本発明により接合部における磁気抵抗を高めることなく磁気シールドパネルどうしを磁気的に接合することができる。また、本発明により接合部における厚さを増大させることなく磁気シールドパネルどうしを磁気的に接合することができる。 In the second invention of the present application, magnetic shield panels formed by sequentially laminating the ends of a plurality of magnetic shield sheets in a step-like manner are arranged so that the end faces face each other with a gap therebetween, corresponding to the shape of the gap Magnetic shield structure that magnetically joins magnetic shield panels using magnetic shield joint plates of the shape to be formed. The magnetic shield joint plate is formed by laminating the same number of magnetic shield sheets as the magnetic shield panels. a magnetic joint structure for causing the magnetic shield sheet of the plane of each layer of the plane and the magnetic shield bonding plate of the magnetic shield sheet of each layer facing each other of the shield panel into contact respectively. According to the present invention, the magnetic shield panels can be magnetically joined without increasing the magnetic resistance at the joint. Further, according to the present invention, the magnetic shield panels can be magnetically bonded without increasing the thickness at the bonded portion.
本願第3の発明は、本願第1の発明の磁気シールドパネルを壁部材として用いたことを特徴とする磁気シールドルームである。 Third invention is a magnetic shield room, characterized by using the magnetic shield panel of the first aspect of the present invention as a wall member.
この発明では、磁気シールドシートの磁気接続が良好な状態で大面積化することができ、磁気シールドシートの面内の凹凸を抑えた積層構成をとることにより、磁気シールド性能が高く、大面積化及び積層化が容易な構造の磁気シールドシートを得ることができる。また、磁気シールドシートのユニット数を減らすことができるため施工の工数減の効果が得られる。 In this invention, the magnetic shield sheet can be enlarged in a large area with good magnetic connection, and the magnetic shield performance is high and the area is increased by adopting a laminated structure that suppresses unevenness in the surface of the magnetic shield sheet. In addition, a magnetic shield sheet having a structure that can be easily laminated can be obtained. Moreover, since the number of units of the magnetic shield sheet can be reduced, the effect of reducing the number of man-hours for construction can be obtained.
次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、これら実施例により本発明が限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by these Examples.
図1に本発明の磁気シールドパネルを形成するのに用いる大面積磁気シールドシートに用いる単一の磁気シールドシートの形状を示す。その形状は、平板の4隅が面取りされた8角形の形状をしており、その面取り幅は、継ぎ合わせる磁気シールドシートとほぼ同等もしくは、組立て公差を考慮して若干大きめの幅となる。またその幅の大きさは、継ぎ合わせ部分の磁気抵抗が十分に低くするために、できるだけ幅を広くしたい。とくに、本発明で用いた磁気シールドシートは、複数の薄帯状の磁性体を樹脂層で固定した構造であり、継ぎ合わせる磁性体間には、この樹脂層によるエアーギャップが存在する。そのため、磁性体同士の直接接合に比べて、より幅の広い継ぎ合わせ幅が必要となってくる。 FIG. 1 shows the shape of a single magnetic shield sheet used for a large area magnetic shield sheet used to form the magnetic shield panel of the present invention. Its shape is an octagonal shape in which the four corners of the flat plate are chamfered, and the chamfered width is substantially the same as the magnetic shield sheet to be joined, or a slightly larger width in consideration of assembly tolerances. Also, the width should be made as wide as possible so that the magnetoresistance of the seamed portion is sufficiently low. In particular, the magnetic shield sheet used in the present invention has a structure in which a plurality of ribbon-like magnetic bodies are fixed with a resin layer, and an air gap due to the resin layer exists between the magnetic bodies to be joined. Therefore, a wider seaming width is required as compared with direct bonding between magnetic bodies.
図12に重ね合わせ幅と磁気シールド率の関係を評価した結果を示す。磁気シールド率の測定方法を図14を参照しながら説明する。磁気シールド率Sは、外部磁界強度をHo、シールド内部の磁界強度をHiとしたときに、次式で示される。
S=Ho/Hi(S:シールド率、Ho:外部磁界強度、Hi:内部磁界強度)
この時の磁気シールド率の測定に用いた磁気シールド箱は、450mm角の立方体の各面を磁気シールドシートで覆ったものである。そして、磁気シールド箱の1面に垂直な方向からコイルを用いて一様な外部磁界を印加したときの磁気シールド箱内部の磁界を測定した。磁気シールド箱では、磁束を印加磁界に平行に配置された磁気シールドシート中を通過させることにより、内部に磁界が侵入し難くしている。このため、印加磁界に平行に配置された磁気シールドシートの中央部で重ね合わせ、その重ね合わせ幅に対する磁気シールド率を測定した。図12に示すように重ね合わせは、重ね合わせのない状態(突き当て)に比べると5mmの重ね合わせ幅でも磁気回路が形成されたことによる効果が得られている。10mm以上の幅とすることで、十分な効果が得られ、20mm以上でほぼ一定の効果が得られることが分かった。このことから継ぎ合わせ幅は20mmとした。
FIG. 12 shows the result of evaluating the relationship between the overlap width and the magnetic shield rate. A method for measuring the magnetic shield rate will be described with reference to FIG. The magnetic shield rate S is expressed by the following equation when the external magnetic field strength is Ho and the magnetic field strength inside the shield is Hi.
S = Ho / Hi (S: shield rate, Ho: external magnetic field strength, Hi: internal magnetic field strength)
The magnetic shield box used for the measurement of the magnetic shield rate at this time is one in which each surface of a 450 mm square cube is covered with a magnetic shield sheet. Then, the magnetic field inside the magnetic shield box was measured when a uniform external magnetic field was applied using a coil from a direction perpendicular to one surface of the magnetic shield box. In the magnetic shield box, the magnetic field is prevented from entering the inside by passing the magnetic flux through the magnetic shield sheet arranged in parallel to the applied magnetic field. For this reason, the magnetic shield sheet was placed at the center of the magnetic shield sheet arranged in parallel to the applied magnetic field, and the magnetic shield ratio with respect to the overlap width was measured. As shown in FIG. 12, the effect of superposition is obtained by forming a magnetic circuit even with a superposition width of 5 mm as compared with a state where there is no superposition (abutment). It was found that a sufficient effect was obtained by setting the width to 10 mm or more, and a substantially constant effect was obtained at 20 mm or more. For this reason, the joining width was set to 20 mm.
図2にこの磁気シールドシートを重ね合わせた大面積磁気シールドシートを示す。各辺同士の重ね合わせは20mmとなっている。また、これまでの磁気シールドシート同士の接続で問題となっていた隅部の板厚は、4隅の面取りを行った形状であることから、このように順次磁気シールドシートを継ぎ合わせることで、面取り部を設けない場合に発生する4枚の重なり合い厚みが4倍となることなく、2層分の厚さに抑えて良好な磁気接続を行うことができる。 FIG. 2 shows a large area magnetic shield sheet obtained by superimposing the magnetic shield sheets. The overlap between the sides is 20 mm. In addition, since the thickness of the corners which has been a problem in the connection between the magnetic shield sheets so far is a shape where the four corners are chamfered, by sequentially joining the magnetic shield sheets in this way, The overlapping thickness of the four sheets generated when the chamfered portion is not provided is not quadrupled, and a satisfactory magnetic connection can be performed while suppressing the thickness to two layers.
また、大きな磁気シールド効果を得るためには、磁性体の厚さを増やすことが方法の一つに挙げられる。磁性体の厚さを増やすためには、前記の大面積の磁気シールドシートを積層することで可能であるが、重なり合う磁気シールドシート同士の継ぎ目部が一致するように配置してしまうと磁気シールドシートの凹凸の段差が拡大してしまうため、見栄えなどが悪くなる。そこで、図7に示すように重なり合う磁気シールドシート同士も前述の継ぎ合わせ幅の分だけずらして配置することで、大面積磁気シールドシート内の板厚は、積層数+1層分の板厚となる大面積磁気シールドシートを製作することが可能となり、この大面積磁気シールドシートを1枚のパネルに仕上ることで施工性なども大幅に改善することができる。 In order to obtain a large magnetic shield effect, one method is to increase the thickness of the magnetic material. In order to increase the thickness of the magnetic material, it is possible to stack the magnetic shield sheets of the above-mentioned large area, but if they are arranged so that the joint portions of the overlapping magnetic shield sheets coincide, the magnetic shield sheet Since the uneven steps of the surface are enlarged, the appearance is deteriorated. Therefore, as shown in FIG. 7, the overlapping magnetic shield sheets are also arranged so as to be shifted by the above-mentioned joining width, so that the plate thickness in the large-area magnetic shield sheet becomes the plate thickness corresponding to the number of stacked layers plus one layer. A large-area magnetic shield sheet can be manufactured, and workability and the like can be greatly improved by finishing the large-area magnetic shield sheet on a single panel.
このときの各層毎に磁気接続を磁気接続面で行うことにより、磁気の流れが図5のように全ての磁気シールドシートを流れるようになり、大面積で良好な磁気接続の磁気シールドパネルを得ることができた。 By performing magnetic connection for each layer at this time on the magnetic connection surface, the magnetic flow flows through all the magnetic shield sheets as shown in FIG. 5, and a large area and good magnetic connection magnetic shield panel is obtained. I was able to.
磁気シールドパネルの各辺は、階段状の形状となる。そこで、図8に示すようにパネル同士の磁気接続にこの形状に合わせた磁気シールド接合板5を設けることで、容易に磁気シールドパネル同士の磁気接続を良好に行なうことができる。図9は図8の磁気シールドパネルの接続部の拡大図である。複数の磁気シールドシートの端部を階段状に順次ずらして積層してなる磁気シールドパネルをその端面どうしがギャップを介して対向するように配置する。ギャップの形状に対応する形状の磁気シールド接合板5を用いて磁気シールドパネルどうしを磁気的に接合する磁気接合構造である。磁気シールド接合板5は複数の磁気シールドシートを積層してなり、磁気シールドパネルの磁気シールドシートの平面と磁気シールド接合板の磁気シールドシートの平面とを接触させる。本発明により接合部における磁気抵抗を高めることなく磁気シールドパネルどうしを磁気的に接合することができる。また、本発明により接合部における厚さを増大させることなく磁気シールドパネルどうしを磁気的に接合することができる。図10は接続部の磁束の流れを示す。
Each side of the magnetic shield panel has a stepped shape. Therefore, as shown in FIG. 8, the magnetic connection between the magnetic shield panels can be easily performed satisfactorily by providing the magnetic
他の実施例としては、図11に示すように磁気シールドシートは、最大長さ100mのものも得られることから、磁気磁気シールドルームの所望の寸法に合わせて、長尺タイプで積層する方法がある。このような形状の磁気シールドパネルを形成することで、磁気シールドの一面は、磁気シールドパネルの接合箇所の数を最小限に抑えることができ、部品点数を抑えることができるので、より簡略化された磁気シールドパネルを作成することが可能となる。また、この磁気シールドパネルの場合、長手方向は、磁性体が連続であるが、短手方向は、磁性体が連続でないために、磁気シールド性能は、長手方向の磁気シールド率がより高くなる。このため、前述の磁気シールドシートの長手方向を90°回転させた層を重ねることで、磁気シールド特性を等方的にすることが望ましい。 As another example, as shown in FIG. 11, a magnetic shield sheet having a maximum length of 100 m can be obtained. Therefore, there is a method of laminating a long type according to a desired dimension of the magnetic magnetic shield room. is there. By forming a magnetic shield panel with such a shape, one side of the magnetic shield can be minimized because the number of joints of the magnetic shield panel can be minimized and the number of parts can be reduced. It is possible to create a magnetic shield panel. In the case of this magnetic shield panel, although the magnetic material is continuous in the longitudinal direction, since the magnetic material is not continuous in the short direction, the magnetic shield performance is higher in the magnetic shield rate in the longitudinal direction. For this reason, it is desirable to make the magnetic shield property isotropic by stacking layers obtained by rotating the longitudinal direction of the magnetic shield sheet described above by 90 °.
本発明は、磁気デバイスや電子デバイス、光デバイスを作製する上で必要となる金属膜の堆積方法、導体パターン形成方法に関し、特に基板上に導体パターンを容易に且つ確実に形成させる導体パターン形成方法に利用出来る。 The present invention relates to a method for depositing a metal film and a method for forming a conductor pattern, which are necessary for manufacturing a magnetic device, an electronic device, and an optical device, and more particularly to a method for forming a conductor pattern on a substrate easily and reliably. Can be used for
1:磁気シールドシート
2:大面積磁気シールドシート
3:磁気シールドシート(従来)
4:大面積磁気シールドシート(従来)
5:磁気シールド接合板
1: Magnetic shield sheet 2: Large area magnetic shield sheet 3: Magnetic shield sheet (conventional)
4: Large area magnetic shield sheet (conventional)
5: Magnetic shield bonding plate
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