JP4978478B2 - 電磁波抑制放熱シート及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＳＩパッケージ等の発熱体から、放熱板や、ヒートパイプ、ヒートシンク等の放熱部品へ効率よく熱を伝え、かつ電磁波の結合を抑制する機能を有する電磁波抑制放熱シートに関する。また、電磁波抑制放熱シートを用いた電子機器に関する。

近年、電子機器が小型化の傾向をたどる一方で、アプリケーションの多様性のために電力量（発熱量）はそれほど変化させることができないため、機器内における放熱対策がより一層重要視されている。

電子機器における放熱対策（熱対策）として、銅やアルミ等の熱伝導率の高い金属材料で作製された、放熱板やヒートパイプ、或いはヒートシンク等が、広く利用されている。
これらの熱伝導性に優れた放熱部品が、電子機器内における発熱部（高温場所）に配置されることにより、もしくは、発熱部（高温場所）から低温場所へ亘って配置されることにより、放熱効果の向上又は機器内の温度緩和を図ることができる。

しかしながら、これらのような熱伝導性に優れた放熱部品は、金属材料で作製されているため、それ自体が高調波ノイズ成分のアンテナとして働いてしまう、もしくは高調波ノイズ成分の伝達経路として働いてしまう。
従って、副作用として、放熱部品が電気信号の高調波成分をも拾ってしまい、結果的に不要電磁波の輻射の原因となってしまうことがしばしばある。
また、電子機器内における発熱部（高温場所）は、電流密度が高いチップ（半導体パッケージ）等が主である。そして、電流密度が高いということは、それだけ不要輻射の成分となりうる電界強度又は磁界強度も大きい。

一方、放熱部品及びチップのそれぞれの大きさや表面状態から、広い面積で放熱部品をチップに接触させることが難しい場合がある。この場合、接触面積が小さくなったり、放熱部品とチップとの間に空間を生じたりして、放熱の効率が小さくなる。
そこで、チップ（半導体パッケージ）とヒートシンク等の金属放熱部品との間を、高熱伝導充填材（熱伝導シート）で埋めることが行われている。
例えば、フィラーとして、アルミナや窒化アルミ等の高熱伝導率を持つ材料を高分子材に含有させることにより、優れた熱伝導性と充填性とを有する高熱伝導充填材を構成することができる。
しかしながら、このような高熱伝導充填材を使用した場合でも、放熱部品が電気信号の高調波成分を拾うことは抑制できない。

図９に模式図を示すように、チップ５１と放熱部品（放熱板）５２の間に、高熱伝導充填材（放熱フィラーシート）５３を充填した場合には、放熱フィラーシート５３を通じて、チップ５１から放熱板５２へ、多量の熱の伝導６２を生じる。
また、チップ５１により生じる磁界６１が放熱板５２にカップリングすることによって、放熱板５２内に周波数成分を有する信号６３が伝導し、不要輻射６４を生じることになる。

そこで、磁界のカップリングを断ち切るために、磁性材料も複合させた空間充填材（電磁波抑制放熱シート）を使用することが考えられる。
電磁波抑制放熱シートは、フィラーとしてアルミナや窒化アルミ等の高熱伝導率を持つ材料とフェライト等の高透磁率材料とを、シリコーン系やアクリル系等の高分子材に含有させることにより、優れた高熱伝導性と電磁波抑制効果（磁界のデカップリング効果）の両者の機能を複合させたものである。

図１０に模式図を示すように、チップ５１と放熱部品（放熱板）５２の間に、電磁波抑制放熱シート５４を充填した場合には、電磁波抑制放熱シート５４により、チップ５１から生じる磁界６１が放熱板５２にカップリングすることを抑制することができる。これにより、放熱板５２内に生じる周波数成分を有する信号６３を低減して、不要輻射６４を低減することができる。

しかしながら、放熱シートに磁性材料を複合させることによって、熱伝導性に優れた材料粉末の含有量が低減するために、電磁波抑制放熱シートの熱伝導率は低下してしまう。
従って、図１０に示した構成においては、電磁波抑制放熱シート５４を通じて生じる、チップ５１から放熱板５２への熱の伝導６２が少なくなり、放熱板５２内の熱の伝導６２も少なくなってしまう。

また、放熱フィラーシートや電磁波抑制放熱シートは、実装が容易であることや、発熱体及び放熱部品との接触熱抵抗を低減するために、フレキシブル性も要求される。
そのため、シート内における、放熱粉末の充填量や磁性粉末の充填量には限界がある。

熱伝導率の低下を最低限に抑えるためには、磁気特性に優れた磁性粒子を用い、シート内における磁性材料の体積を最低限まで減らすことが有効である。

電磁波抑制放熱シート内の磁性粉末には、絶縁性を目的として、主に金属酸化物であるフェライト粉末が利用されている。
金属系の磁性材料は、優れた磁気特性を有している。しかし、シート内に混合することによって、シート表面に金属粉末が露出してしまう可能性があるため、電子機器に使用する場合には電気的ショートの危険がある。

電磁波抑制放熱シート内に混合するフェライト粉末には、主にマイクロメートルオーダーの粉末が利用されている。
このサイズのフェライト粉末は、主に、固相反応法によって作製されたバルクの焼結フェライトを粉砕して作製される。そのため、粉砕工程において、フェライト粒子に結晶歪みが加わって、バルクの焼結フェライトよりも磁気特性が劣化してしまう。

前述したように、バルクの焼結フェライトは、マイクロメートルオーダーのフェライト粉末以上の磁気特性を有している。
そこで、このことを利用して、放熱シート内に１枚のフェライト板を積層させる構造が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
このような構成とすることにより、フェライト板で比較的大きい電磁波抑制効果を実現することができると共に、磁性材の体積比を抑えて熱伝導率をある程度高く確保することができる。

特開２００１−１５６５６号公報

ところで、前述したように、電磁波抑制放熱シートには、実装が容易であることや、発熱体及び放熱部品との接触熱抵抗を低減するために、フレキシブル性も要求される。
しかしながら、フェライト板は樹脂と比較して硬度が非常に高いため、１枚のフェライト板を用いた上記特許文献１の構造では、シートのフレキシブル性に欠けてしまう。

上述した問題の解決のために、本発明においては、高熱伝導性と電磁波抑制効果を有していながら、かつフレキシブル性も兼ね備えた高信頼度の電磁波抑制放熱シート、及びこの電磁波抑制放熱シートを用いた電子機器を提供するものである。

本発明の電磁波抑制放熱シートは、熱伝導性を有するシートの内部に、複数枚の板状の磁性体から成る磁性体層が１層以上設けられ、板状の磁性体が磁性金属板であり、この磁性金属板が絶縁材料で被覆されているものである。
第１の本発明の電磁波抑制シートは、磁性金属板を被覆する絶縁材料が、樹脂中に、アルミナ、窒化アルミ、窒化ホウ素のいずれかの粉末が混合されて成るものである。
第２の本発明の電磁波抑制シートは、磁性金属板を被覆する絶縁材料が、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ａｌ系フェライト、ＹＩＧ系フェライト、Ｂａ系フェライト、のいずれかの材料であるものである。

本発明の電子機器は、電子部品と、この電子部品の熱を放熱するための放熱材と、上記本発明の電磁波抑制放熱シートとを備え、この電磁波抑制放熱シートが、電子部品及び放熱材の間に、かつ電子部品及び放熱材にそれぞれ接して配置されているものである。

上述の本発明の電磁波抑制放熱シートの構成によれば、熱伝導性を有するシートの内部に、複数枚の板状の磁性体から成る磁性体層が１層以上設けられている。板状の磁性体がフェライト粉末よりも磁気特性が優れているため、複数枚の板状の磁性体から成る磁性体層で、充分に高い電磁波抑制効果を得ることが可能になる。
また、磁性体層が複数枚の板状の磁性体に分かれているため、１枚の大きい板状の磁性体で磁性体層を形成した場合と比較して、電磁波抑制放熱シートのフレキシブル性を高めることができる。

本発明の電子機器によれば、電子部品と、この電子部品の熱を放熱するための放熱材と、本発明の電磁波抑制放熱シートとを備え、この電磁波抑制放熱シートが、電子部品及び放熱材の間に、かつ電子部品及び放熱材にそれぞれ接して配置されていることにより、電子部品から発生する電磁波を抑制することができる。また、電子部品で発生した熱を、放熱材に充分に伝導させることができる。

上述の本発明によれば、充分に高い電磁波抑制効果を得ることが可能になることにより、磁性体の体積率を高くしなくても高い電磁波抑制効果を実現することが可能になるため、その分熱伝導性を有するシート中の高熱伝導材料の体積率を増やして、熱伝導性を高めることができる。
また、１枚の大きい板状の磁性体で磁性体層を形成した場合と比較して、電磁波抑制放熱シートのフレキシブル性を高めることができるため、実装が容易であり、発熱体及び放熱部品との接触熱抵抗を低減することができる。

従って、本発明により、高熱伝導性と電磁波抑制効果を有していながら、かつフレキシブル性も兼ね備えた高信頼度の電磁波抑制放熱シートを実現することができる。
また、本発明により、不要輻射の発生を抑制することができることから、信頼性の高い電子機器を実現することができる。

まず、本発明の具体的な実施の形態の説明に先立ち、本発明の概要について説明する。

熱伝導性を有しながら、電磁波を抑制するという課題を解決するために、本出願の発明者らは、磁性材料の磁気特性とシート内における構造に着目し、熱問題とＥＭＣ（Electroｍagnetic Compatibility；電磁両立性）問題の双方の解決策となり、かつフレキシブル性を有する電磁波抑制放熱シートを発明するに至った。

本発明の電磁波抑制放熱シートは、熱伝導性を有するシートの内部に、複数枚の板状の磁性体から成る磁性体層が１層以上設けられている構成である。
このような構成とすることにより、前述したように、高熱伝導性と電磁波抑制効果を有し、かつフレキシブル性も兼ね備えた高信頼度の電磁波抑制放熱シートを実現することができる。

板状の磁性体としては、例えば、バルク状の焼結フェライトから成るフェライト板や、磁性を有する金属元素又は合金から成る磁性金属板を用いることができる。

バルク状の焼結フェライトから成るフェライト板を用いることによって、高い磁気特性を得ることができる。
そして、磁性体層の面内方向の長さが１ｍｍ〜５ｍｍであり、厚さが１０μｍ〜３ｍｍの構造を成すフェライト板を、１μｍ〜３ｍｍの間隔で熱伝導を有するシート内に２つ以上配置することにより、曲げに対するフェライトへのストレスも分散され、電磁波抑制放熱シートにフレキシブル性を持たせることができる。

磁性金属板を用いることによって、フレキシブル性を有しながら、さらに磁気特性を向上させることが可能である。
また、酸化物であるフェライト板と比較して、金属の磁性金属板の方が熱伝導性も優れていることから、熱伝導性と磁気特性の両者を向上させることが可能となる。
そして、磁性体層の面内方向の長さが１ｍｍ〜１０ｍｍであり、厚さが１００ｎｍ〜２ｍｍの構造を成す磁性金属板を、１μｍ〜３ｍｍの間隔で熱伝導を有するシート内に２つ以上配置することにより、充分なフレキシブル性が得られる。
また、磁性金属板がシート内に配置されていることにより、金属の表面露出を防ぐことができ、熱伝導性と実装信頼性に優れた電磁波抑制放熱シートを提供することができる。
さらに、磁性金属板の周囲を絶縁材料で被覆することにより、より確実に磁性金属板を絶縁することができる。

熱伝導性を有するシートとしては、熱伝導率を高めるための放熱フィラーを、高分子材中に含有させたものを使用することができる。
高分子材としては、シリコーン系樹脂やアクリル系樹脂等を使用することができる、
また、シートの熱伝導率を高める放熱フィラーとしては、アルミナ、窒化ホウ素、窒化珪素、窒化アルミ、炭化珪素等の高熱伝導性セラミックスの粉末や、銅、アルミ等に絶縁体をコーティングした粉末が挙げられる。
そして、この場合のフィラーの粉末は、１０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有することが望ましい。
しかしながら、本発明において使用される放熱フィラーは、これらの材料に限定されるものではない。

フェライト板に用いられる材料としては、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ａｌ系フェライト、ＹＩＧ系フェライト、Ｂａ系フェライト等の鉄系酸化物で構成される磁性材料が挙げられる。
しかしながら、本発明においてフェライト板に用いられる材料は、これらの材料に限定されるものではない。

磁性金属板に用いられる材料としては、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ（以上は、磁性金属元素）、或いは、ＦｅＮｉ，ＦｅＣｏ，ＦｅＡｌ，ＦｅＳｉ，ＦｅＳｉＡｌ，ＦｅＳｉＢ，ＣｏＳｉＢ（以上は、磁性金属合金）等の軟磁性金属材料が挙げられる。
しかしながら、本発明において磁性金属板に用いられる材料は、これらの材料に限定されるものではない。

磁性金属板を被覆する絶縁材料としては、例えば、樹脂中に、アルミナ、窒化アルミ、窒化ホウ素のいずれかの粉末が混合されて成る材料を使用することができる。この場合の粉末は、１０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有することが望ましい。
また、例えば、アルミナ、窒化アルミ、窒化ホウ素のいずれかの材料そのものも使用することができる。
また、例えば、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ａｌ系フェライト、ＹＩＧ系フェライト、Ｂａ系フェライト、のいずれかの材料、即ち、鉄系酸化物の絶縁材料を使用することもできる。

本発明の電磁波抑制放熱シートは、磁性体フィラーを使用した従来の電磁波抑制放熱シートのような、磁性体の配置がランダムではなく、磁性体を水平方向に配向させているので、磁界を取り込み易いと考えられる。

続いて、本発明の具体的な実施の形態を説明する。
本発明の電磁波抑制放熱シートの一実施の形態の概略構成図を、図１Ａ〜図１Ｃに示す。図１Ａは斜視図を示し、図１Ｂは平面図を示し、図１Ｃは断面図を示している。
この電磁波抑制放熱シート１０は、熱伝導性を有する放熱シート１１中に、小さな板状の磁性体（以下、「磁性体板」と呼ぶ）１２を水平方向に多数並べて、１層の磁性体層を構成したものである。それぞれの磁性体板１２は、正方形状となっていて、ほぼ縦横に並んで配置されている。
磁性体板１２には、例えば、フェライト板又は磁性金属板を使用することができる。
放熱シート１１、フェライト板や磁性金属板の各材料としては、前述したように、様々な材料を使用することができる。

上述の本実施の形態の電磁波抑制放熱シート１０の構成によれば、熱伝導性を有する放熱シート１１の内部に、磁性体板１２を水平方向に多数並べて成る磁性体層を設けていることにより、磁性体板１２がバルクの磁性体であってフェライト粉末よりも磁気特性が優れているため、多数の磁性体板１２から成る磁性体層で、充分に高い電磁波抑制効果を得ることが可能になる。
また、磁性体層が多数の磁性体板１２に分かれているため、１枚の大きい磁性体板で磁性体層を形成した場合と比較して、電磁波抑制放熱シート１０のフレキシブル性を高めることができる。

そして、電磁波抑制放熱シート１０の磁性体層で充分に高い電磁波抑制効果を得ることが可能になることにより、磁性体の体積率を高くしなくても高い電磁波抑制効果を実現することが可能になるため、その分、放熱シート１１中の高熱伝導材料の体積率を増やして、熱伝導性を高めることができる。
また、１枚の大きい板状の磁性体で磁性体層を形成した場合と比較して、電磁波抑制放熱シートのフレキシブル性を高めることができるため、実装が容易であり、発熱体及び放熱部品との接触熱抵抗を低減することができる。

従って、本実施の形態の構成により、高熱伝導性と電磁波抑制効果を有していながら、かつフレキシブル性も兼ね備えた高信頼度の電磁波抑制放熱シート１０を実現することができる。

本発明の電磁波抑制放熱シートの他の実施の形態の概略構成図を、図２Ａ〜図２Ｃに示す。図２Ａは斜視図を示し、図２Ｂは平面図を示し、図２Ｃは断面図を示している。
この電磁波抑制放熱シート２０は、特に、磁性体板１２を水平方向に多数並べて成る磁性体層が、放熱シート１１を介して２層積層されている。
その他の構成は、図１Ａ〜図１Ｃに示した、先の実施の形態の電磁波抑制放熱シート１０と同様である。

本実施の形態の電磁波抑制放熱シート２０の構成によれば、先の実施の形態の電磁波抑制放熱シート１０と同様に、磁性体板１２を水平方向に多数並べて磁性体層を構成していることにより、高熱伝導性と電磁波抑制効果を有していながら、かつフレキシブル性も兼ね備えた高信頼度の電磁波抑制放熱シート２０を実現することができる。
また、磁性体層が２層積層されているので、より効果的に、上下方向（厚さ方向）の磁界の広がりを抑えて、電磁波を抑制することができる。

本発明の電磁波抑制放熱シートのさらに他の実施の形態の概略断面図を、図３に示す。
図３に示す、本実施の形態の電磁波抑制放熱シート３０では、磁性体板１２を水平方向に多数並べた磁性体層を３層として、かつ上下に隣り合う２層の磁性体層において、磁性体板１２の配置を互い違いにしている。
その他の構成は、先の各実施の形態の電磁波抑制放熱シート１０，２０と同様である。

上述の本実施の形態の電磁波抑制放熱シート３０の構成によれば、先の各実施の形態の電磁波抑制放熱シート１０，２０と同様に、磁性体板１２を水平方向に多数並べて磁性体層を構成していることにより、高熱伝導性と電磁波抑制効果を有していながら、かつフレキシブル性も兼ね備えた高信頼度の電磁波抑制放熱シート３０を実現することができる。
また、上下に隣り合う２層の磁性体層において、磁性体板１２を互い違いに配置していることにより、磁性体板１２の間の非磁性体が上下方向に連続しなくなるため、電磁波抑制放熱シート３０の上下方向の磁界の漏れをより少なくすることができる。

なお、図３は一方向の断面を示しており、この断面で磁性体板１２の配置を互い違いにしているが、より好ましくは、図示の断面に垂直な方向においても、磁性体板１２の配置を互い違いにして、電磁波抑制放熱シート３０の上下方向の磁界の漏れを抑制する。

また、図３の実施の形態では、上下に隣り合う磁性体層の磁性体板１２の配置を互い違いにしていた。
磁性体板１２の配置が互い違いでなくても、上下に隣り合う磁性体層の磁性体板１２の配置が異なっていて、即ち磁性体板１２の位置がずれていて、磁性体板１２の間の隙間が上下の磁性体層で連続しないような構成とすれば、電磁波抑制放熱シートの上下方向の磁界の漏れを抑制する効果がある。

本実施の形態のような、磁性体板１２を上下２層の磁性体層において互い違いに配置した構成は、磁性体層が２層以上の場合に適用可能である。

上述の各実施の形態に示した電磁波抑制放熱シートは、例えば、以下のようにして、作製することができる。
第１の作製方法：予め小さい磁性体板を作製しておき、シートを作製する際に、磁性体層１層毎に、小さい磁性体板を水平方向に並べる。
第２の作製方法：１枚の大きい磁性体板を放熱シートの上に配置し、その後エキシマレーザー等のエッチングにより大きい磁性体板を切断して、複数枚の小さい磁性体板を形成する。
なお、磁性体層が２層以上である場合には、第２の作製方法において、上の磁性体層の磁性体板を切断する際に、下の磁性体層の磁性体板を切断しないように注意すれば、図３に示した互い違いの構造を作製することができる。

上述の各実施の形態に示したような、本発明の電磁波抑制放熱シートを用いて、ＬＳＩパッケージ等の発熱体と、ヒートシンク等の放熱部品との間に、電磁波抑制放熱シートを配置して、電子機器を構成することができる。
このような、本発明の電磁波抑制放熱シートを用いて構成した電子機器では、良好な放熱性を有しており、発熱体の駆動周波数が高く発熱量が多い場合でも、安定して動作させて、高い信頼性を実現することが可能になる。
また、電磁波抑制放熱シートによって発熱体からの電磁波が抑制されるので、不要輻射を大幅に少なくすることが可能になる。

本発明において、磁性体板として、フェライト板と磁性金属板とを併用することも可能である。
例えば、ある磁性体層にはフェライト板を使用して、他のある磁性体層には磁性金属板を使用することが考えられる。また例えば、同じ磁性体層中にフェライト板と磁性金属板とを混ぜて使用することも考えられる。

それぞれの磁性体板の間の隙間は、磁界の漏れをなるべく少なくするために、狭い方が良い。
また、磁性体板の間の隙間は、熱伝導性を高くするために、空洞ではなく、伝熱シートの材料が充填されていることが望ましい。

磁性体板の形状は、上述の各実施の形態の正方形でなくてもよく、長方形、円形、三角形、六角形等、その他の形状も可能である。
特に、平面に敷き詰められる形状とすると良い。このような形状としては、例えば、正三角形、二等辺三角形、直角三角形等の三角形、正方形、長方形、正六角形等が挙げられる。このように平面に敷き詰められる形状とすると、磁性体板の間の隙間を少なくすることができるので、磁界の漏れを低減することができる。

ＥＭＣ対策には、本発明の電磁波抑制放熱シートの他にも、様々な電磁波抑制材が用いられる。
本発明の電磁波抑制放熱シートを使用することにより、他の電磁波抑制材の個数を減らしたり、他の電磁波抑制材を合わせた全体の電磁波抑制効果を高めたりすることが可能になる。そして、ＩＣの駆動周波数が上がっても、対応することが可能になる。

（実験）
ここで、本発明の電磁波抑制放熱シートを実際に作製して、実験によって、本発明の電磁波抑制放熱シートによる電磁波抑制効果を検証した。

実験に使用した、２種類の電磁波抑制放熱シートのサンプルの概略斜視図を、それぞれ図４Ａ及び図４Ｂに示す。
図４Ａに示す電磁波抑制放熱シートの第１のサンプル４１及び図４Ｂに示す電磁波抑制放熱シートの第２のサンプル４２は、いずれも外形が縦２５ｍｍ×横２５ｍｍ×厚さ２．０ｍｍの正方形の板状となっている。
また、いずれのサンプルも、放熱シート１１としてアルミナ粒子が混合されているシートを使用し、磁性体層を構成する磁性体板１２としてフェライト板を使用している。第１のサンプル４１では磁性体層が１層のみであり、第２のサンプル４２では磁性体層が３層積層されている。

フェライト板としては、縦２．０ｍｍ×横２．０ｍｍ×厚さ０．２ｍｍの正方形の板状のＮｉ−Ｚｎフェライトを用いて、それぞれのフェライト板を０．５ｍｍ間隔でシート平面内に１０×１０個で配置した。
最も外側のフェライト板１２と放熱シート１１の外周との間の距離は０．２５ｍｍである。
厚さ方向でもフェライト板１２による磁性体層が放熱シート１１の中央に来るように配置している。第１のサンプル４１では、フェライト板１２とシートの上面及び下面との間隔が０．９ｍｍとなっている。第２のサンプル４２では、２層の磁性体層の間隔が０．３ｍｍとなっており、最上層及び最下層の磁性体層のフェライト板１２とシートの上面及び下面との間隔が０．４ｍｍとなっている。

実験を行った装置構成の概略図を、図５に示す。
ノイズ発生源として、基板３１上にボンディングされたＬＳＩパッケージ３２を使用して、ＬＳＩパッケージ３２からの磁界強度を測定するために、スペクトラムアナライザ３３にループ形状の磁界プローブ３４を接続した。
ＬＳＩパッケージ３２の上面と磁界プローブ３４との間隔ｄは３ｍｍと一定にし、サンプル４１，４２の有無における磁界強度量を評価した。サンプル４１，４２の厚さｔは、上述のように２ｍｍであるので、サンプル４１，４２の上面と磁界プローブ３４との間は１ｍｍ離れている。
使用したＬＳＩパッケージ３２の駆動周波数は、３３ＭＨｚである。

本実験において使用した各サンプル４１，４２におけるフェライトの含有体積率を計算したところ、第１のサンプル（１層）４１は、フェライト体積率が６．４％であり、第２のサンプル（３層）４２は、フェライト体積率が１９．２％であった。

図５に示した装置を用いて、それぞれのサンプルにおける磁界強度を測定した。周波数は、５０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚの範囲で変化させて、それぞれの周波数における磁界強度量を測定した。
また、比較対照として、図５の状態からサンプル４１，４２を取り除いて、サンプルが無い状態の磁界強度量も測定した。
測定結果として、周波数と磁界強度量との関係を、図６に示す。「サンプル無し」は、サンプルが無い状態におけるＬＳＩパッケージ３２からの磁界強度量を示している。図６の縦軸は、磁界強度量の相対値であり、１目盛が５ｄＢである。

図６より、サンプル無しの状態と比較して、フェライト体積率が６．４％の第１のサンプル（１層）４１では２〜３ｄＢ程度、フェライト体積率が１９．２％の第２のサンプル（３層）４２では３〜５ｄＢ程度、それぞれ磁界抑制効果を有することがわかる。
このうち、第２のサンプル（３層）４２の結果は、フェライト粒子（フェライト体積率４０％程度）とアルミナ粒子を分散させた構造を有している市販の電磁波抑制放熱シートと同等の磁界抑制効果であった。

また、それぞれのサンプル４１，４２において、フレキシブル性についても、作業上の問題がない程度に得られていた。

以上の結果から、市販の電磁波抑制放熱シートと同等のフェライト体積率となるように本発明の電磁波抑制放熱シートを構成すると、さらに大きな磁界抑制効果が得られることが明らかである。
また、市販の電磁波抑制放熱シートと同等の磁界抑制効果を狙うならば、フェライト体積率を市販シートと比較して低減することができるため、そのフェライト減少体積の分だけアルミナ粒子（高熱伝導粒子）を増加することが可能であり、さらに大きな熱伝導率が得られることも明らかである。

以上の結果より、本発明の電磁波抑制放熱シートによって、フェライトの磁気特性を損なうことなく、フレキシブル性に優れた高性能な電磁波抑制放熱シートを提供することが可能である。

また、フェライトと比較して、磁性金属は磁気特性に優れ、さらには熱伝導率にも優れることから、磁性体板として磁性金属板を用いることにより、さらに高性能な電磁波抑制放熱シートを提供することが可能になる。

本発明の電磁波抑制放熱シートは、集積回路素子（ＬＳＩ）のような発熱量の多い電子部品と、この電子部品の熱を放熱するための放熱材との間に、かつ電子部品及び放熱材に接するように配置することが望ましい。
本発明の電子機器の実施の形態として、電子部品に対してこのように本発明の電磁波抑制放熱シートを配置した電子機器を以下に示す。

本発明の電子機器の一実施の形態として、電子機器の電子部品付近を抽出した要部の斜視図を、図７に示す。
図７に示すように、発熱量の多い電子部品であるＬＳＩパッケージ４３と、放熱材であるヒートシンク４４との間に、かつＬＳＩパッケージ４３及びヒートシンク４４にそれぞれ接するように、電磁波抑制放熱シート４０を配置している。
ヒートシンク４４には、上部に、放熱のためのフィン４４Ａが形成されている。
電磁波抑制放熱シート４０としては、前述した電磁波抑制放熱シートの各実施の形態の構成等、本発明の電磁波抑制放熱シートの構成を採用することができる。

図７に示す電子機器の実施の形態の構成によれば、ＬＳＩパッケージ４３とヒートシンク４４との間に、かつＬＳＩパッケージ４３及びヒートシンク４４にそれぞれ接するように、電磁波抑制放熱シート４０を配置していることにより、ＬＳＩパッケージ４３から発生した電磁波を抑制して、不要輻射の発生を抑制することができる。また、ＬＳＩパッケージ４３で発生した熱を、電磁波抑制放熱シート４０を通じて、ヒートシンク４４へ充分に伝導させることができる。

次に、本発明の電子機器の他の実施の形態として、電子機器の要部の側面図を、図８に示す。
２枚の回路基板５０のそれぞれに、放熱量の多い電子部品であるＬＳＩパッケージ４５が接続されている。
また、２枚の回路基板５０のＬＳＩパッケージ４５が、放熱材である放熱板４６を共用している。
そして、２枚の回路基板５０の各ＬＳＩパッケージ４５と、放熱板４６との間に、かつ
ＬＳＩパッケージ４５及び放熱板４６にそれぞれ接するように、電磁波抑制放熱シート４０を配置している。
電磁波抑制放熱シート４０としては、前述した電磁波抑制放熱シートの各実施の形態の構成等、本発明の電磁波抑制放熱シートの構成を採用することができる。

図８に示す電子機器の実施の形態の構成によれば、ＬＳＩパッケージ４５と放熱板４６との間に、かつＬＳＩパッケージ４５及び放熱板４６にそれぞれ接するように、電磁波抑制放熱シート４０を配置していることにより、ＬＳＩパッケージ４５から発生した電磁波を抑制して、不要輻射の発生を抑制することができる。また、ＬＳＩパッケージ４５で発生した熱を、電磁波抑制放熱シート４０を通じて、放熱板４６へ充分に伝導させることができる。

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。

Ａ〜Ｃ 本発明の電磁波抑制放熱シートの一実施の形態の概略構成図である。 Ａ〜Ｃ 本発明の電磁波抑制放熱シートの他の実施の形態の概略構成図である。 本発明の電磁波抑制放熱シートのさらに他の実施の形態の概略断面図である。 Ａ、Ｂ 実験に使用した電磁波抑制放熱シートのサンプルの概略斜視図である。 実験を行った装置構成の概略図である。 周波数と磁界強度量との関係を示す図である。 本発明の電子機器の一実施の形態の要部（電子部品付近）の斜視図である。 本発明の電子機器の他の実施の形態の要部の側面図である。 チップと放熱部品の間に高熱伝導充填材を充填した場合を示す図である。 チップと放熱部品の間に電磁波抑制放熱シートを充填した場合を示す図である。

符号の説明

１０，２０，３０，４０，４１，４２ 電磁波抑制放熱シート、１１ 放熱シート、１２ 板状の磁性体（磁性体板）、３２，４３，４５ ＬＳＩパッケージ、３３ スペクトラムアナライザ、３４ 磁界プローブ、４４ ヒートシンク、４６ 放熱板

Claims (4)

1. 熱伝導性を有するシートの内部に、複数枚の板状の磁性体から成る磁性体層が１層以上設けられ、
   前記板状の磁性体が磁性金属板であり、
   前記磁性金属板が絶縁材料で被覆され、
   前記絶縁材料が、樹脂中に、アルミナ、窒化アルミ、窒化ホウ素のいずれかの粉末が混合されて成る
   電磁波抑制放熱シート。
2. 熱伝導性を有するシートの内部に、複数枚の板状の磁性体から成る磁性体層が１層以上設けられ、
   前記板状の磁性体が磁性金属板であり、
   前記磁性金属板が絶縁材料で被覆され、
   前記絶縁材料が、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ａｌ系フェライト、ＹＩＧ系フェライト、Ｂａ系フェライト、のいずれかの材料である
   電磁波抑制放熱シート。
3. 電子部品と、
   前記電子部品の熱を放熱するための放熱材と、
   熱伝導性を有するシートの内部に、複数枚の板状の磁性体から成る磁性体層が１層以上設けられ、前記板状の磁性体が磁性金属板であり、前記磁性金属板が絶縁材料で被覆され、前記絶縁材料が、樹脂中に、アルミナ、窒化アルミ、窒化ホウ素のいずれかの粉末が混合されて成る電磁波抑制放熱シートとを備え、
   前記電磁波抑制放熱シートが、前記電子部品及び前記放熱材の間に、かつ前記電子部品及び前記放熱材にそれぞれ接して配置されている
   電子機器。
4. 電子部品と、
   前記電子部品の熱を放熱するための放熱材と、
   熱伝導性を有するシートの内部に、複数枚の板状の磁性体から成る磁性体層が１層以上設けられ、前記板状の磁性体が磁性金属板であり、前記磁性金属板が絶縁材料で被覆され、前記絶縁材料が、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ａｌ系フェライト、ＹＩＧ系フェライト、Ｂａ系フェライト、のいずれかの材料である電磁波抑制放熱シートとを備え、
   前記電磁波抑制放熱シートが、前記電子部品及び前記放熱材の間に、かつ前記電子部品及び前記放熱材にそれぞれ接して配置されている
   電子機器。

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