JP5083558B2 - ノイズ抑制シート - Google Patents

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Description

本発明は、Ｎｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートに関し、更に詳しくは、Ｎｉ−Ｚｎフェライトの複素透磁率と体積抵抗率を制御することにより、電子回路に添付したときに１０ＭＨｚから１ＧＨｚにおいて電磁波の反射が少ないノイズ抑制シートを提供するものである。
近年、デジタル電子機器の進歩は目覚ましいものがあるが、特に携帯電話、デジタルカメラやノートパソコンに代表されるモバイル電子機器においては、動作信号の高周波化・小型化や軽量化の要求は著しいものがあり、電子部品や配線基板の高密度実装が最大の技術課題の一つに挙げられている。
電子機器の電子部品や配線基板の高密度実装と動作信号の高周波化が進んできたために、ノイズを発生する部品と他の部品との距離が取れなくなってきており、電子機器のマイクロプロセッサ、ＬＳＩや液晶パネルなどから放射される不要輻射を抑制する目的でノイズ抑制シートを電子回路又は配線基板等に貼付することが行われている。その使用に際して、ノイズ抑制シートからの反射量が大きいと、その反射波が必要な信号に干渉することによって電子部品が誤動作する可能性がある。従って、特許文献１の「［０００７］・・・電磁波反射の少ない電磁波干渉抑制用シートが強く求められている。」なる記載の通り、電磁波の反射が少ないノイズ抑制シートが望まれている。
本用途のような近傍電磁界における電磁波の吸収反射現象は、電波暗室やビルの壁面に使用される電波吸収体（特許文献２）の設計に利用されている伝送線路理論（遠方電磁界を取り扱う理論）では解析が困難であるので、ノイズ抑制シートの設計は経験に依存する部分が非常に大きい（非特許文献１）。
最近では、特許文献１及び特許文献３に開示されるように、軟磁性粉末として偏平状又は球状金属軟磁性粉末を樹脂に配合してシート状に成形したノイズ抑制シートが広く使用されている。
また、特許文献４にはフェライト焼結体を用いた電磁波抑制体、特許文献５にはフェライト焼結体を用いた電波吸収体及びこれを用いた高周波回路用パッケージが開示されている。
一方、薄いシート状のフェライト焼結体を作製する場合、フェライト粉末を樹脂に混合したフェライト成形シートを焼結する。その際、フェライト成形シート同士や焼結用台座に焼結シートが固着する。固着した焼結シートを剥離すると焼結シートが破損するので、固着防止のためジルコニア粉末やアルミナ粉末などの離型粉末を焼結前のフェライト成形シートや焼結用台座の表面に塗布して焼結し、焼結後に離型粉末の除去を行う方法が一般的である。このような作業は極めて煩雑であり、また、離型用粉末の完全な除去が困難なため、精密電子部品などに用いると、機器を離型粉末で汚染する場合がある。また、離型用粉末が凝集している場合、焼結時に引っかかりが生じたりしてフェライト焼結シートが波打ったり、割れてしまう頻度が高くなる。これを解決する方法として、特許文献６では「フェライト成形体を焼成する際に用いられるフェライトコア変形防止用フェライトシート」を利用する方法が開示されている。
また、特許文献７では、アンテナ一体型磁性シートを得る方法として、焼結フェライト固片をシート基材上に敷き置き、接着固定する方法が開示されている。
特開２００７−２８８００６号公報 特開平０６−２２４５８３号公報 特開平７−２１２０７９号公報 特開２００２−２０４０９４号公報 特開２００４−６５９１号公報 特開平２−３０５４１６号公報 特開２００６−１７４２２３号公報 橋本修、「電波吸収体の動向」、電子情報通信学会誌、Ｖｏｌ．８６、Ｎｏ．１０、８００〜８０３頁、２００３年１０月
特許文献１及び特許文献３では、軟磁性粉末として偏平状又は球状金属軟磁性粉末を樹脂に配合してシート状に成形したノイズ抑制シートが示されているが、これを添付した場合の反射量は大きいので、入力信号と反射信号が干渉する可能性が高い。
特許文献２は電波暗室等で使用される電波吸収体に関するもので、透磁率、体積抵抗率及び誘電率を制御することで、数十ＭＨｚ帯での吸収特性が向上することが示されている。
この電波吸収体は、非特許文献１に示されている通り、伝送線路理論により設計できるものであり、その吸収特性は透磁率、誘電率及び電波吸収体の厚さから計算により求めることができる。また、該特許文献２には示されていないが、電波吸収体の厚さは通常５ｍｍ以上必要である。従って、設計の思想を全く異にするノイズ吸収シートに関して、特許文献２の知見を利用することは困難である。
特許文献４では、フェライト焼結体を用いた電磁波抑制体が示されているが、フェライト焼結体に関する詳細な記載はなく、また、電磁波抑制体からの反射に関する記載はない。
特許文献５では、フェライト焼結体を用いた電波吸収体及びこれを用いた高周波回路用パッケージが開示されているが、その対象とする周波数は１０ＧＨｚ以上であり、本発明が対象とする周波数範囲に比べてかなり高い。対象の周波数が異なれば、設計の思想も異なるため、本発明に係るノイズ吸収シートに関して、特許文献５の知見を利用することは困難である。
一方、特許文献６では、フェライト成形体を焼結する際にフェライトシートを用いることが示されているが、この方法は生産性が悪く、フェライトシート自体を別に準備する必要があり、コスト的にも使用することができない。
また、特許文献７ではフェライト固片を敷き置く方法が示されているが、フェライト固片をシート基材上に均一に効率よく並べることは困難であり、実用的ではない。
そこで、本発明は、１０ＭＨｚから１ＧＨｚにおいて、ノイズの減衰量が大きく反射量が少ないＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートを提供することを技術的課題とする。
更に、本発明は、残留した離型粉末で電子機器などを汚染しない清浄なＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートを提供することを技術的課題とする。
前記技術的課題は、次の通りの本発明によって達成できる。
即ち、本発明は、厚さが３０〜４００μｍであり、体積抵抗率が１．０×１００〜１．０×１０３Ωｍであり、マイクロストリップラインでの評価において、１ＧＨｚでの反射量が−２０ｄＢ以下であって吸収量が２５％以上であるＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなることを特徴とするノイズ抑制シートである（本発明１）。
また、本発明は、Ｎｉ−Ｚｎフェライトの組成が、酸化物換算で５１〜５７ｍｏｌ％のＦｅ２Ｏ３、８〜２３ｍｏｌ％のＮｉＯ、２５〜４０ｍｏｌ％のＺｎＯであることを特徴とする本発明１記載のＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートである（本発明２）。
また、本発明は、本発明１または本発明２記載のＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートであって、該シートの少なくとも一方の表面の表面粗さにおいて、中心線平均粗さが１３０〜６５０ｎｍであって、最大高さが２〜９μｍであり、かつ、１００μｍ四方のエリアにおいて最大高さの５０％深さで水平方向にカットした破断面の面積占有率が５〜７０％であることを特徴とするＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートである（本発明３）。
また、本発明は、Ｎｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートの少なくとも片面に溝を設けることを特徴とする本発明３記載のＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートである（本発明４）。
また、本発明は、Ｎｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートの少なくとも片面に粘着フィルムを貼り付けており、かつＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートに割れ目を設けることを特徴とする本発明３又は本発明４記載のＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートである（本発明５）。
本発明に係るノイズ抑制シートは、複素透磁率と体積抵抗率とを制御することにより、マイクロストリップラインでの評価において１ＧＨｚでの反射量が−２０ｄＢ以下であって吸収量が２５％以上に制御することができるので、電子回路に貼付したときに１０ＭＨｚから１ＧＨｚにおいて入力信号の反射を低減することができると共に、大きなノイズ吸収量を示す。
また、本発明によれば、ジルコニア粉末やアルミナ粉末などで離型処理をしなくても固着しない清浄な薄いノイズ抑制シートが得られ、電子機器に装着しても離型粉の飛散などによる汚染の無いノイズ抑制シートを提供できる。
まず、本発明に係るノイズ抑制シートについて述べる。
本発明に係るノイズ抑制シートの厚さは３０〜４００μｍである。ノイズ抑制シートの厚さが３０μｍ未満の場合、１ＧＨｚにおいて２５％以上の吸収量が得られなくなる。ノイズ抑制シートの厚さが４００μｍを超える場合、吸収量は高くなるが、薄型を指向する電子機器内部に貼付するには厚過ぎるため好ましくない。ノイズ抑制シートの厚さは３５〜３８０μｍが好ましい。
本発明に係るノイズ抑制シートの体積抵抗率は１．０×１００〜１．０×１０３Ωｍである。Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトでは、体積抵抗率が１．０×１００Ωｍ未満のノイズ抑制シートは得られない。ノイズ抑制シートの体積抵抗率が１．０×１０３Ωｍを超える場合、吸収量が低下するため好ましくない。ノイズ抑制シートの体積抵抗率は１．５×１００〜７．５×１０２Ωｍが好ましく、より好ましくは１．８×１００〜７．３×１０２Ωｍである。
本発明に係るノイズ抑制シートは、マイクロストリップラインでの評価において、１ＧＨｚでの反射量が−２０ｄＢ以下であって吸収量が２５％以上である。反射量が−２０ｄＢを超える場合及び吸収量が２５％未満の場合には、電磁波の反射が少ないノイズ抑制シートが得られない。反射量の下限値は−４０ｄＢ程度であり、吸収量の上限値は５０％程度である。
本発明に係るノイズ抑制シートの１００ＭＨｚにおける複素透磁率は、μ′は５〜４０が好ましく、μ″は３０〜１１０が好ましい。
本発明に係るノイズ抑制シートにおいて、Ｎｉ−Ｚｎフェライトの組成が、酸化物換算で５１．０〜５７．０ｍｏｌ％のＦｅ２Ｏ３、８．０〜２３．０ｍｏｌ％のＮｉＯ、２５．０〜４０．０ｍｏｌ％のＺｎＯであることが好ましい。
Ｎｉ−Ｚｎフェライトの組成のうちＦｅ含有量が前記組成の範囲外の場合、体積抵抗率が１．０×１０３Ωｍより大きくなり、高い吸収量が得られない。より好ましいＦｅ含有量は５１．０〜５６．５ｍｏｌ％、更により好ましくは５１．５〜５６．０ｍｏｌ％である。
また、Ｎｉ含有量が前記組成の範囲外の場合、複素透磁率のμ″が低くなることにより吸収量が小さくなる。より好ましいＮｉ含有量は９．０〜２２．５ｍｏｌ％、更により好ましくは９．５〜２２．０ｍｏｌ％である。
また、Ｚｎ含有量が前記組成の範囲外の場合、複素透磁率のμ″が低くなることにより吸収量が小さくなる。より好ましいＺｎ含有量は２５．０〜３９．０ｍｏｌ％、更により好ましくは２５．５〜３８．５ｍｏｌ％である。
本発明に係るノイズ抑制シートの少なくとも一方の表面の表面粗さにおいて、中心線平均粗さは１３０〜６５０ｎｍが好ましく、最大高さは２．０〜９．０μｍが好ましい。
表面粗さにおいて、中心線平均粗さ（Ｒａ）が１３０ｎｍ未満であるか、最大高さ（Ｒｍａｘ）が２．０μｍ未満であると焼結時にシートが固着する。
表面粗さにおいて、中心線平均粗さ（Ｒａ）が６５０ｎｍを越えるか、最大高さ（Ｒｍａｘ）が９．０μｍを越えると平滑性が失われ、割れやすくなったり、絶縁フィルムや導電層との界面に空隙などが混入しやすくなったりする。また、焼結体の断面積が低下して透磁率が低下する。
本発明に係るノイズ抑制シートは、前記中心線平均粗さ（Ｒａ）や前記最大高さ（Ｒｍａｘ）の値を有するとともに、表面凹凸の存在頻度を制御することが好ましい。表面粗さを求めた１００μｍ四方イメージのＢｅａｒｉｎｇ解析において、最大高さの５０％深さで水平方向にカットした破断面の面積占有率が５〜７０％であることが好ましい。
本発明に係るノイズ抑制シートは、Ｎｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートの少なくとも片面に溝を設けてもよい。
溝を設けることによって、後述する粘着フィルムを貼り付けたノイズ抑制シートの予期しない割れを防止するため、予め溝に沿ってノイズ抑制シートに割れ目を設けておくことができる。
本発明に係るノイズ抑制シートは、Ｎｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートの少なくとも片面に粘着フィルムを貼り付けており、かつＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートに割れ目を設けてもよい。
粘着フィルムを貼付することによって、割れ目を設けた後でもＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体が飛散することなく、屈曲性のあるノイズ抑制シートを得ることができる。
次に、本発明に係るノイズ抑制シートの製造方法について述べる。
本発明に係るノイズ抑制シートは、フェライト成形シートを作製した後、焼結して、Ｎｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートを得るものである。
本発明におけるフェライト成形シートは、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーにフェライト粉末を溶融混合してカレンダロールや表面加工した金型プレス成形によりシート化する方法、フェライト粉末を分散した塗料をプラスチックフィルムに塗工する方法等によって得ることができる。
本発明においては、必要により、フェライト成形シートに所定の凹凸を形成して焼成することによって、互いのシートが固着することなく、所望の表面粗さを有するノイズ抑制シートを得ることができる。
本発明におけるフェライト成形シートを得る方法は特に限定されるものではないが、本発明のフェライト成形シートの表面を粗面加工する方法には、金属研磨などで広く利用されているサンドブラスト加工を用いることができる。すなわち、研磨剤として硝子、アルミナ等を水溶液に分散させた溶液をフェライト成形シートに噴射し、水洗することにより、粗面加工されたフェライト成形シートが得られる。
また、本発明におけるフェライト成形シートを得る別の方法として、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーにフェライト粉末を溶融混合して、カレンダロールや表面加工した金型プレス成形によりシート化する方法がある。なお、必要により、表面加工（凹凸研磨）をしたカレンダロールや表面加工した金型プレスを用いることで、粗面加工したフェライト成形シートを得ることができる。
熱可塑性樹脂としてはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などが使用できる。また、熱可塑性エラストマーとしてスチレン・エチレン・ブチレン系やオレフィン系などの樹脂が使用できる。必要により熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーの二種以上を混合して用いてもよい。焼結する際の熱分解性などから低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などを用いることが好適である。
組成はフェライト粉末１０００重量部に５〜５０重量部のカップリング剤を処理し、カップリング剤を処理したフェライト粉末１０００重量部に対して熱可塑性樹脂２０〜１００重量部とすることが好ましい。より好ましい組成範囲はカップリング剤を処理したフェライト粉末１０００重量部に対し熱可塑性樹脂３０〜８０重量部である。
前記フェライト粉末と熱可塑性樹脂との混合物を、加圧ニーダーなどで１２０〜１４０℃で２０〜６０分混練後、プレス金型（必要により、表面を凹凸加工したプレス金型）を用いて成形する。
本発明におけるフェライト成形シートを得る別の方法として、フェライト粉末を分散した塗料をプラスチックフィルムに塗工する方法がある。フェライト粉末を分散した塗料の配合組成は、フェライト粉末１００重量部に対し、ポリビニルアルコール樹脂が５〜１２重量部、可塑剤としてブチルフタル酸ブチルが１〜８重量部、溶剤が３０〜１００重量部である。
溶剤としてはグリコールエーテル系やＭＥＫ、トルエン、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノールなどを用いることができる。フェライト粉末の分散性や混合の作業性や乾燥性などを考慮すると、塗料として好ましい配合組成範囲は、フェライト粉末１００重量部に対し、ポリブチラール樹脂が６〜１１重量部、ブチルフタル酸ブチルが１〜６重量部、溶剤が３０〜８０重量部である。
フェライト粉末の分散塗料の製造方法としては特に限定されるものではないが、ボールミルを使用するとよい。溶剤とフェライト粉末とを先に充填して混合した後に、樹脂と可塑剤を添加して混合すると均一な塗料が得られる。得られた塗料は塗布乾燥の際に、塗工膜にクラックの発生を防止するために、真空容器で充分に減圧脱泡をすることが好ましい。
フェライト分散塗料の塗布方法は特に限定されるものではないが、ロールコータやドクターブレードを用いることができる。膜厚み精度や塗料の安定性からドクターブレードを用いるとよい。ドクターブレードによりプラスチックフィルムに所望の厚みに塗布し、８０〜１３０℃で３０〜６０分乾燥させ、フェライト成形シートを得ることができる。
フェライト分散塗料の塗布用プラスチックフィルムには特に限定されるものではないが、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミドなど各種フィルムを用いることができる。フィルム表面の加工性や塗工乾燥する場合の熱安定性からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好適である。
必要によりフェライト成形シートの表面に所定の凹凸を付与する場合、前記各種フィルムにサンドブラスト加工したものを使用することができる。サンドブラスト処理したプラスチックフィルムを用いることによって、プラスチックフィルムの凹凸をフェライト成形シートに転写することができ、所望の表面粗さを有する成形シートを得ることができる。
本発明においては、前記フェライト成形シートを焼結して、ノイズ抑制シートを得る。
本発明に係るノイズ抑制シートの焼結は、本発明のフェライト成形シートを気孔率３０％のアルミナ板上に５〜２０枚程度重ねて行うことが工業的に好ましい。焼結条件においては、電気炉などを用いて樹脂成分の除去とフェライトを粒子成長させるプロセスを設けることが好ましい。樹脂除去は１５０℃〜５５０℃で５〜８０時間、フェライト粒子の成長は１１００℃〜１３００℃で１〜５時間の条件で行う。
成長時の温度が１１００℃未満の場合、所望の反射量と吸収量を有するノイズ抑制シートが得られない。
シートの加熱変形や割れを防止するために、樹脂成分除去は室温から１０〜２０℃／時間程度で昇温した後に一定温度を保持する方が良い。またその後、３０〜６０℃／時間で昇温した後に一定温度を保持し十分に焼結しフェライト粒子を成長させた後に徐々に冷却することが好適である。なお、各プロセスの保持温度や時間は、処理するフェライト成形シートの枚数によって最適な条件を選定すればよい。
本発明に係るノイズ抑制シートは、少なくとも片面に粘着フィルムを設けたうえで、基板に割れを入れ、積層体に屈曲性を付与して用いることができる。
本発明に係るノイズ抑制シートに設ける溝は、成形シートの片面に先端の角度が２５〜４５度のＶ型の溝をエンボス加工用ロールや金属刃などにより設けることができる。
溝の間隔は、溝の谷底の間隔が１〜５ｍｍが好ましい。１ｍｍ未満では、溝に沿ってＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体が折れた場合に透磁率が低下し、また、加工が困難となる。５ｍｍを超えるとＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体のフレキシビリティが低下する。溝のより好ましい間隔は２〜４ｍｍである。
溝の深さは、成形シートの厚みとの比（溝の深さ／シート厚み）が０．４〜０．７となるようにすることが好ましい。溝の深さ／シート厚み比が０．４未満では溝に沿って割れない場合があり、割れが不均一となり透磁率が安定しない傾向がある。溝深さ／シート厚み比が０．７を超えると焼成処理において溝に沿って割れる場合がある。溝深さのより好ましい範囲は溝深さ／シート厚み比が０．４〜０．６である。
また、シート面に描かれる溝のパターンは、正三角形や格子状または多角形などいずれでもよい。Ｎｉ−Ｚｎフェライト焼結体は溝に沿って割ると、割れた個片ができるだけ均一な個片であり、基板を屈曲させても透磁率ができるだけ変化しないことが重要である。
本発明に係るノイズ抑制シートは薄く割れやすいので少なくとも片面に粘着保護フィルムを貼った後で割れ目を設けることが好ましい。
＜作用＞
本発明において重要な点は、本発明に係るノイズ抑制シートは、透磁率と体積抵抗率とを制御することにより、マイクロストリップラインでの評価において１ＧＨｚでの反射量が−２０ｄＢ以下であって吸収量が２５％以上に制御することができるという点である。
従来、電子回路からのノイズを抑制するために、軟磁性粉末として偏平状金属軟磁性粉末を樹脂に配合してシート状に成形したノイズ抑制シートが使われている。このノイズ抑制シートは、体積抵抗率の低い金属粉末を含有するため、後述する実施例又は比較例に示す通り、シートの体積抵抗率が１０３Ωｍ程度と低く、反射が大きい。従って、反射信号と入力信号が干渉する可能性がある。一方、Ｎｉ−Ｚｎフェライトは通常絶縁体であり、１０６Ωｍ程度の体積抵抗率を示すことから、反射量は低いものの、大きな吸収量は得られない。
そこで、反射量が低く、吸収量が大きいノイズ抑制シートを得るために鋭意検討した結果、従来使われている偏平状金属軟磁性粉末を含有するノイズ抑制シートよりも体積抵抗率が低いにも係わらず、反射量が低く、吸収量が高いＮｉ−Ｚｎフェライトからなるノイズ抑制シートが得られることを見出した。
従って、本発明に係るノイズ抑制シートは、電子回路に貼付したときに１０ＭＨｚから１ＧＨｚにおいて、入力信号と反射信号の干渉を防ぎつつ、ノイズを吸収することができる。
本発明の代表的な実施の形態は、次の通りである。
フェライト粉末の組成は、蛍光Ｘ線分析装置ＲＩＸ２１００（理学電機工業（株）製）を用いて測定した。
フェライト粉末の比表面積（ＢＥＴ）は、モノソーブＭＳ−２１（ユアサアイオニクス（株）製）で測定した。
ノイズ抑制シートの厚さは、マイクロメーターを用いて測定した。
ノイズ抑制シートの焼結密度は、試料の外形寸法から求めた体積と重量から算出した。
ノイズ抑制シートの体積抵抗率は、超音波加工機にて外径２０ｍｍの大きさに切り出したディスクの両面に銀ペーストを塗布して乾燥した後、抵抗計３５４１（日置電機（株）製）を用いて測定した。
ノイズ抑制シートの複素透磁率μ′とμ″は、超音波加工機にて外径１４ｍｍ、内径８ｍｍのリングを切り出し、ＲＦインピーダンス／マテリアル・アナライザＥ４９９１Ａ（アジレント・テクノロジー（株）製）を用いて測定した。
ノイズ抑制シートの反射量と吸収量は、以下の方法で測定した。
長さ１００ｍｍ、幅２．３ｍｍ、厚さ３５μｍ及びインピーダンスを５０Ωに調整したマイクロストリップラインを施工した基板に、幅４０ｍｍ、長さ５０ｍｍの大きさに作製したノイズ抑制シートを、マイクロストリップラインの長さ方向にノイズ抑制シートの長さ方向を合わせ、それぞれの中心が一致するように装着した。幅４０ｍｍ、長さ５０ｍｍ及び厚さ１０ｍｍの発泡倍率２０〜３０倍の発泡ポリスチレンからなる板をノイズ抑制シートに重ね、その上に３００ｇの荷重を載せた状態で、マイクロストリップラインに接続したネットワークアナライザＮ５２３０Ａ（アジレント・テクノロジー（株）製）を用いてＳパラメータを測定した。得られたＳパラメータから以下の式により反射量［ｄＢ］と吸収量［％］を算出した。
反射量［ｄＢ］＝２０ｌｏｇ｜Ｓ１１｜
吸収量［％］＝（１−｜Ｓ１１｜２−｜Ｓ２１｜２）／１×１００
ノイズ抑制シートの表面粗さ（中心線平均粗さＲａ、最大高さＲｍａｘ）は、原子間力顕微鏡ＡＦＭ（ＮａｎｏＳｃｏｐｅ ＩＩＩ、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製）を用い、１００μｍ四方の領域を測定して求めた。
また、ノイズ抑制シート表面の凹凸形状を表すために、同装置のＢｅａｒｉｎｇ解析ソフトで数値化した。表面粗さを求めたイメージから、その最大高さ（Ｒｍａｘ）の５０％深さで水平方向にカットした破断面の面積占有率を求めることで、凹凸形状状態を比較した。
実施例１
＜Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト粉末の製造＞
Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトの組成が、所定の組成になるように各酸化物原料を秤量し、アトライターを用いて３０分湿式混合を行った後、混合スラリーを濾別・乾燥して原料混合粉末を得た。該原料混合粉末を大気中９００℃で１．５時間仮焼成して得られた仮焼成物をアトマイザーと振動ミルで粉砕して、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト粉末を得た。
得られたＮｉ−Ｚｎ系フェライト粉末の組成は、Ｆｅ２Ｏ３＝５２．５ｍｏｌ％、ＮｉＯ＝１５．５ｍｏｌ％、ＺｎＯ＝３２．０ｍｏｌ％であった。ＢＥＴ比表面積は、４．５ｍ２／ｇであった。
＜フェライト成形シートの製造＞
得られたＮｉ−Ｚｎ系フェライト粉末１００重量部に対し、結合材料としてポリビニルブチラール ８重量部、可塑剤としてフタル酸ベンジル−ｎ−ブチル ３重量部、溶剤として３メチル−３メトキシ−１ブタノール ５０重量部を加えた後、十分混合してスラリーを得た。このスラリーをドクターブレード式コーターによって、片面が中心線平均粗さ（Ｒａ）が５３０ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が５．６μｍにサンドブラスト処理されたＰＥＴフィルム ルミマット５０Ｓ２００トレス（パナック工業（株）製）上に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより厚さ１２５μｍのグリーンシートを得た。得られたグリーンシートを幅４８ｍｍ、長さ６０ｍｍの大きさに切断した後、ＰＥＴフィルムを剥離することによりフェライト成形シートを得た。
＜フェライト焼結体からなるノイズ抑制シートの製造＞
得られたフェライト成形シートを１０枚重ね、アルミナセッター（菊水化学工業（株）製）で上下を挟んだ後、５００℃で１０時間脱脂し、その後空気中１２５０℃で２時間焼成した。冷却後に得られた焼結物を剥がしたところ、シート形状が破損することなく容易に剥離することができた。
得られたノイズ抑制シートは、厚み１０３μｍ、幅４０ｍｍ、長さ５０ｍｍであった。
体積抵抗率は、５．５×１０１Ωｍであり、焼結密度は５．１５ｇ／ｃｍ３であり、１００ＭＨｚにおけるμ′は１５、μ″は７２であった。１０ＭＨｚにおける反射量は−３６ｄＢ、１００ＭＨｚにおける反射量は−３２ｄＢ、５００ＭＨｚにおける反射量は−３３ｄＢ、１ＧＨｚにおける反射量は−２７ｄＢであり、１０ＭＨｚから１ＧＨｚまでの広い周波数範囲において低い反射量であった。１０ＭＨｚにおける吸収量は３％、１００ＭＨｚにおける吸収量は１０％、５００ＭＨｚにおける吸収量は２４％、１ＧＨｚにおける吸収量は３２％であり、１０ＭＨｚから１ＧＨｚまでの広い周波数範囲において高い吸収量であった。
得られたノイズ吸収シートの表面粗さは中心線平均粗さ（Ｒａ）が３４５ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が４．２μｍ、１００μｍ四方のエリアにおいて最大高さの５０％深さで水平方向にカットした破断面の面積占有率は３５％であった。
実施例２
サンドブラス処理されたＰＥＴフィルムの代わりに、サンドブラスト処理されていないＰＥＴフィルム（中心線平均粗さ（Ｒａ）が１７ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が０．３μｍ、厚さ５０μｍ）を用いるとともに、フェライト成形シートを１枚ずつ焼成した以外は、実施例１と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表２に示す。表２に示した通り、実施例１の方法で得られたノイズ抑制シートの特性とほとんど変わらないものであった。
実施例３
フェライトの組成とＢＥＴ比表面積を変えた以外は、実施例１と同様な方法でＮｉ−Ｚｎ系フェライト粉末を得た。その組成は、Ｆｅ２Ｏ３＝５２．０ｍｏｌ％、ＮｉＯ＝９．８ｍｏｌ％、ＺｎＯ＝３８．２ｍｏｌ％であった。ＢＥＴ比表面積は、４．９ｍ２／ｇであった。
得られたＮｉ−Ｚｎ系フェライト粉末１０００重量部をチタネート系カップリング剤ＫＲ−ＴＴＳ（味の素（株）製）１０重量部で表面処理したＮｉ−Ｚｎ系フェライト粉末１０００重量部と、熱可塑性エラストマー ＬＵＭＩＴＡＣ ２２−１（東ソー（株）製）５０重量部、密度０．９ｇ／ｃｍ３のポリエチレン１００重量部及びステアリン酸２０重量部を加圧ニーダーで１３０℃４０分混練した。得られたＮｉ−Ｚｎ系フェライト樹脂混練物を、中心線平均粗さ（Ｒａ）が６５０ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が１０μｍにサンドブラスト加工された鉄板を用いて、温度１６０℃、圧力１００ｋｇ／ｃｍ２、加圧時間３分間プレス成形して、厚み５８μｍ、幅４７ｍｍ、長さ５９ｍｍのフェライト成形シートを得た。
得られたフェライト成形シートを１０枚重ね、アルミナセッター（菊水化学工業（株）製）で上下を挟んだ後、５００℃で１５時間脱脂し、その後空気中１２２０℃で２時間焼成した。冷却後に得られた焼結物を剥がしたところ、シート形状が破損することなく容易に剥離することができた。得られたノイズ抑制シートの諸特性を表２に示す。
実施例４
中心線平均粗さ（Ｒａ）が１２０ｎｍ、最大粗さ（Ｒｍａｘ）が２μｍに加工された鉄板を用いるとともに、フェライト成形シートを１枚ずつ焼成した以外は、実施例３と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表２に示す。表２に示したとおり、実施例３の方法で得られたノイズ抑制シートの特性とほとんど変わらないものであった。
実施例５、６
フェライト粉末の組成及び焼結温度を変更した以外は、実施例１と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表２に示す。
実施例７
フェライト粉末の組成及び焼結温度を変更した以外は、実施例３と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表２に示す。
比較例１、２
サンドブラス処理されたＰＥＴフィルムの代わりに、サンドブラスト処理されていないＰＥＴフィルム（中心線平均粗さ（Ｒａ）が１７ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が０．３μｍ、厚さ５０μｍ）を用い、フェライト粉末の組成を変更した以外は、実施例１と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表２に示す。なお、比較例１、２においては、フェライト成形シートを１０枚重ねて焼成するとそれらが固着したので、その場合１枚ずつ焼成したノイズ抑制シートの諸特性を表２に記載した。
比較例３
中心線平均粗さ（Ｒａ）が２５２ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が３．３μｍに粗さ加工されたＰＥＴフィルム Ｕ４−５０（帝人デジュポンフィルム（株）製）を用いた以外は、実施例１と同様の方法でノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表２に示す。なお、比較例３においては、フェライト成形シートを１０枚重ねて焼成するとそれらが固着したので、その場合１枚ずつ焼成したノイズ抑制シートの諸特性を表２に記載した。
比較例４、５、６、７
フェライト粉末の組成及び焼結温度を変更した以外は、前記実施例１と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表２に示す。
比較例８、９
フェライト粉末の組成及び焼結温度を変更した以外は、前記比較例２と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表２に示す。
比較例１０
シクロヘキサノンにスチレン系エラストマー（密度が０．９ｇ／ｃｍ３）を２０重量％溶解した溶液 ＴＦ−４２００Ｅ（日立化成工業（株）製）に、溶剤を除去後の体積比が、扁平状鉄−アルミニウムーケイ素合金粉末（鉄、アルミニウム、ケイ素の重量比が８５：６：９、アスペクト比が１５〜２０、密度が６．９ｇ／ｃｍ３、平均粒子径が５０μｍ）が４７ｖｏｌ％、スチレン系エラストマーが５３ｖｏｌ％となるように計量して、十分混合してスラリーを得た。その際、粘度調整のためにエラストマー溶液と同体積のエチルシクロエキサノンを添加した。このスラリーをドクターブレード式コーターによって、サンドブラスト処理されていないＰＥＴフィルム（中心線平均粗さ（Ｒａ）が１７ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が０．３μｍ、厚さ５０μｍ）上に塗布して乾燥した。得られた塗膜を温度１３０℃、圧力９０ＭＰａ、加圧時間５分の条件で成形して厚み１００μｍの扁平状鉄−アルミニウムーケイ素合金粉末含有シートを得た。
得られたシートの諸特性を表２に示す。体積抵抗率は１．０×１０３Ωｍと本発明範囲内の上限値であったが、５００ＭＨｚにおける反射量は−１０ｄＢと大きく、５００ＭＨｚにおける吸収量は１２％と低いものであった。
Figure 0005083558
Figure 0005083558
本発明に係るノイズ抑制シートは、いずれも、１０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、５００ＭＨｚ及び１ＧＨｚにおける反射量が−２０ｄＢ以下であり、１０ＭＨｚから１ＧＨｚまでの広い周波数範囲において低い反射量であった。また、１０ＭＨｚにおける吸収量は２％以上、１００ＭＨｚにおける吸収量は６％以上、５００ＭＨｚにおける吸収量は２０％以上、１ＧＨｚにおける吸収量は２５％以上であり、１０ＭＨｚから１ＧＨｚまでの広い周波数範囲において高い吸収量であることが確認された。従って、本発明に係るノイズ抑制シートは、１０ＭＨｚから１ＧＨｚまでの広い周波数範囲において反射量が低く、吸収量が高いので、ノイズ抑制シートとして有用であることが確認された。

Claims (5)

  1. 厚さが３０〜４００μｍであり、体積抵抗率が１．０×１００〜１．０×１０３Ωｍであり、マイクロストリップラインでの評価において、１ＧＨｚでの反射量が−２０ｄＢ以下であって吸収量が２５％以上であるＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなることを特徴とするノイズ抑制シート。
  2. Ｎｉ−Ｚｎフェライトの組成が、酸化物換算で５１〜５７ｍｏｌ％のＦｅ２Ｏ３、８〜２３ｍｏｌ％のＮｉＯ、２５〜４０ｍｏｌ％のＺｎＯであることを特徴とする請求項１記載のＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シート。
  3. 請求項１または請求項２記載のＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートであって、該シートの少なくとも一方の表面の表面粗さにおいて、中心線平均粗さが１３０〜６５０ｎｍであって、最大高さが２〜９μｍであり、かつ、１００μｍ四方のエリアにおいて最大高さの５０％深さで水平方向にカットした破断面の面積占有率が５〜７０％であることを特徴とするＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シート。
  4. Ｎｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートの少なくとも片面に溝を設けることを特徴とする請求項３記載のＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シート。
  5. Ｎｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートの少なくとも片面に粘着フィルムを貼り付けており、かつＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートに割れ目を設けることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のＮｉ−Ｚｎフェライト焼結体からなるノイズ抑制シート。
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