JP6674436B2 - Noise suppression sheet - Google Patents
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Description
本発明は、高周波ノイズを抑制可能なノイズ抑制シートに関する。 The present invention relates to a noise suppression sheet capable of suppressing high frequency noise.
特許文献1には、ノイズ抑制シートとして使用可能な軟磁性成型体が開示されている。
特許文献1に開示された軟磁性成型体は、扁平形状の軟磁性粉末を結合剤によって結合したものであり、例えば厚さ0.4mm程度のシート形状に形成できる。シート形状の軟磁性成型体は、ノイズ抑制シートとして使用可能である。
The soft magnetic molded body disclosed in
特許文献1の軟磁性成型体において、扁平形状の軟磁性粉末は、シート面と平行に配向されている。このように形成された軟磁性成型体は、シート面と平行な面内において高い磁気損失成分を有する。特に、特許文献1のノイズ抑制シートは、1〜2GHzの周波数帯域のノイズを十分に抑制できる。一方、特許文献1のノイズ抑制シートを使用すると、3〜6GHzの周波数帯域のノイズを適切に抑制できないという問題が生じていた。
In the soft magnetic molded body of
そこで、本発明は、3〜6GHzの周波数帯域のノイズを抑制可能なノイズ抑制シートを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a noise suppression sheet capable of suppressing noise in a frequency band of 3 to 6 GHz.
一般に、特許文献1の軟磁性成型体のような高い磁気損失成分μ″(複素比透磁率μの虚数成分)を有する材料は、高い誘電損失成分ε″(複素比誘電率εの虚数成分)を有する。また、誘電損失成分ε″及び周波数fと導電率σとの間には、σ=2π・ε″・fという関係がある。また、ノイズ(電磁波)の物体への侵入深さ(即ち、表皮深さ)δは、δ=√{1/(π・μ・σ・f)}との式によって表される。周波数fが低い場合、誘電損失ε″が高くても導電率と周波数との積(σ・f=2π・ε″・f2)がそれほど高くならないので、表皮深さもある程度大きい。しかしながら、周波数fが高い場合、誘電損失ε″が高くなるにつれて導電率と周波数との積(σ・f=2π・ε″・f2)も無視できないほど大きくなり、表皮深さが浅くなる。このため、3〜6GHzの周波数帯域のノイズは、特許文献1のノイズ抑制シート内に殆ど侵入できず、ノイズ抑制シートの表面で反射され易いと考えられる。そこで、本発明は、3〜6GHzの周波数帯域のノイズを深く侵入させるための構造を備えたノイズ抑制シートを提供する。より具体的には、本発明は、以下のノイズ抑制シートを提供する。
In general, a material having a high magnetic loss component μ ″ (an imaginary component of the complex relative magnetic permeability μ) such as the soft magnetic molded body of
本発明は、第1のノイズ抑制シートとして、
第1層と第2層とを有する複合磁性シートを備えたノイズ抑制シートであって、
前記第1層は、電磁波が前記ノイズ抑制シートの外部から前記ノイズ抑制シートに入射する入射面である主面を有しており、
前記第1層は、前記主面と平行な面内において、第1誘電損失成分と第1磁気損失成分とを有しており、
前記第2層は、前記第1層の前記主面と反対側に位置しており、
前記第2層は、前記主面と平行な面内において、第2誘電損失成分と第2磁気損失成分とを有しており、
前記第1誘電損失成分は、前記第2誘電損失成分よりも低く、
前記第2磁気損失成分は、前記第1磁気損失成分よりも高い
ノイズ抑制シートを提供する。
The present invention provides, as a first noise suppression sheet,
A noise suppression sheet including a composite magnetic sheet having a first layer and a second layer,
The first layer has a main surface that is an incident surface on which the electromagnetic wave enters the noise suppression sheet from outside the noise suppression sheet,
The first layer has a first dielectric loss component and a first magnetic loss component in a plane parallel to the main surface,
The second layer is located on a side opposite to the main surface of the first layer,
The second layer has a second dielectric loss component and a second magnetic loss component in a plane parallel to the main surface,
The first dielectric loss component is lower than the second dielectric loss component;
The second magnetic loss component provides a higher noise suppression sheet than the first magnetic loss component.
また、本発明は、第2のノイズ抑制シートとして、第1のノイズ抑制シートであって、
前記第1層は、2未満の平均アスペクト比を有する金属軟磁性粉末と、有機結合材とを備えており、
前記第2層は、20以上かつ100未満の平均断面アスペクト比を有する扁平金属軟磁性粉末と有機結合材とを備えている
ノイズ抑制シートを提供する。
Further, the present invention is a first noise suppression sheet as a second noise suppression sheet,
The first layer includes a metal soft magnetic powder having an average aspect ratio of less than 2, and an organic binder.
The second layer provides a noise suppression sheet including a flat metal soft magnetic powder having an average sectional aspect ratio of 20 or more and less than 100 and an organic binder.
また、本発明は、第3のノイズ抑制シートとして、第2のノイズ抑制シートであって、
前記第1層は、50体積%以上の前記金属軟磁性粉末を含んでおり、
前記第2層は、40体積%以上の前記扁平金属軟磁性粉末を含んでいる
ノイズ抑制シートを提供する。
Further, the present invention is a second noise suppression sheet as a third noise suppression sheet,
The first layer contains 50% by volume or more of the metal soft magnetic powder,
The second layer provides a noise suppression sheet including the flat metal soft magnetic powder in an amount of 40% by volume or more.
また、本発明は、第4のノイズ抑制シートとして、第1から第3までのいずれかのノイズ抑制シートであって、
前記複合磁性シートの厚さは、25μm以上、且つ、100μm以下である
ノイズ抑制シートを提供する。
Further, the present invention is any one of the first to third noise suppression sheets as a fourth noise suppression sheet,
Provided is a noise suppression sheet in which the thickness of the composite magnetic sheet is 25 μm or more and 100 μm or less.
また、本発明は、第5のノイズ抑制シートとして、第1から第4までのいずれかのノイズ抑制シートであって、
3〜6GHzの周波数帯域において、前記第1誘電損失成分は、1よりも低く、前記第2磁気損失成分は、6よりも高い
ノイズ抑制シートを提供する。
Further, the present invention provides any one of the first to fourth noise suppression sheets as a fifth noise suppression sheet,
In a frequency band of 3 to 6 GHz, the first dielectric loss component is lower than 1, and the second magnetic loss component provides a noise suppression sheet higher than 6.
また、本発明は、第6のノイズ抑制シートとして、第1から第5までのいずれかのノイズ抑制シートであって、
前記第2層上に位置する金属層を備えている
ノイズ抑制シートを提供する。
Further, the present invention provides any one of the first to fifth noise suppression sheets as a sixth noise suppression sheet,
A noise suppression sheet comprising a metal layer located on the second layer is provided.
本発明によるノイズ抑制シートにおいて、電磁波(ノイズ)は、まず第1層に入射する。このとき、第1層の誘電損失成分は低いため、入射面における電磁波の反射を抑制でき、第1層内において電磁波を減衰できる。第1層を通過した電磁波は、高い磁気損失成分を有する第2層に入射し、第2層において更に減衰できる。本発明によれば、以上の2層構造によって、3〜6GHzの周波数帯域のノイズを効果的に抑制できる。 In the noise suppression sheet according to the present invention, electromagnetic waves (noise) first enter the first layer. At this time, since the dielectric loss component of the first layer is low, the reflection of the electromagnetic wave on the incident surface can be suppressed, and the electromagnetic wave can be attenuated in the first layer. The electromagnetic wave passing through the first layer is incident on the second layer having a high magnetic loss component, and can be further attenuated in the second layer. According to the present invention, noise in a frequency band of 3 to 6 GHz can be effectively suppressed by the above two-layer structure.
図1及び図2を参照すると、本発明の実施の形態によるノイズ抑制シート10は、例えば厚さ0.1mm程度の薄いシート形状を有しており、携帯電話等の小型の電子機器(以下、「小型電子機器」という。)の内部などの限られた空間内部に取り付けることができる。本実施の形態によるノイズ抑制シート10は、第1層30と第2層40とを有する複合磁性シート20と、金属層50とを備えている。第1層30及び第2層40の夫々は、磁性材料を含む薄いシートである。金属層50は、銅などの金属材料からなる金属板である。但し、本発明は、これに限られない。例えば、金属層50は、後述するように、必要に応じて設ければよい。また、ノイズ抑制シート10は、第1層30及び第2層40に加えて更に磁性層を備えていてもよい。
Referring to FIGS. 1 and 2, a
第1層30、第2層40、金属層50の夫々は、水平面(XY平面)と平行な平面上を延びている。第1層30は、XY平面と平行な主面30Pを有している。主面30Pは、電磁波80がノイズ抑制シート10の外部からノイズ抑制シート10に入射する入射面である。本実施の形態において、主面30Pは、外部に露出している。但し、本発明は、これに限られない。例えば、主面30Pは、絶縁フィルムによって覆われていてもよい。即ち、ノイズ抑制シート10は、絶縁フィルム等の層を備えていてもよい。
Each of the
第1層30、第2層40及び金属層50は、積層方向(Z方向)に積層されている。詳しくは、第2層40は、XY平面と平行な表面40Sを有しており、表面40Sが第1層30における主面30Pの反対面に接触するように配置されている。換言すれば、第2層40は、第1層30の主面30Pと反対側に位置している。金属層50は、第2層40上に位置している。即ち、第2層40は、Z方向において、第1層30と金属層50とによって挟まれている。
The
図2を参照すると、複合磁性シート20の第1層30は、球形状の金属軟磁性粉末32と、有機結合材38とを備えており、複合磁性シート20の第2層40は、扁平形状の扁平金属軟磁性粉末42と、有機結合材48とを備えている。複合磁性シート20は、例えば、下記のように作製されている。
Referring to FIG. 2, the
まず、球形状の金属軟磁性粉末32をゾル状の有機結合材38と混合し、金属軟磁性粉末32が有機結合材38中に一様に分散するように攪拌してスラリーを作製する。次に、例えばドクターブレード法により、スラリーからシート状の第1薄膜を作製する。次に、球形状の金属軟磁性粉末をボールミル等の装置を使用して扁平化し、扁平形状の扁平金属軟磁性粉末42を作製する。扁平金属軟磁性粉末42をゾル状の有機結合材48と混合し、扁平金属軟磁性粉末42が有機結合材48中に一様に分散するように攪拌してスラリーを作製する。次に、例えばドクターブレード法により、スラリーからシート状の第2薄膜を作製する。第2薄膜において、扁平金属軟磁性粉末42は、シート面と平行な面上(面内)に配向されている。次に、第1薄膜と第2薄膜とを積層し、シート面と直交する方向に加圧することで圧縮された第1薄膜(第1層30)と圧縮された第2薄膜(第2層40)とからなる複合磁性シート20が形成される。
First, the metal soft
第1層30は、磁性材料(金属軟磁性粉末32)を含んでおり、主面30Pと平行な面内(XY平面内)において、第1誘電損失成分と、第1磁気損失成分とを有している。第1誘電損失成分は、第1層30のXY平面内における複素比誘電率(ε=ε′−jε″)の虚数成分(ε″)であり、第1磁気損失成分は、第1層30のXY平面内における複素比透磁率(μ=μ′−jμ″)の虚数成分(μ″)である。同様に、第2層40は、磁性材料(扁平金属軟磁性粉末42)を含んでおり、主面30Pと平行な面内(XY平面内)において、第2誘電損失成分と、第2磁気損失成分とを有している。第2誘電損失成分は、第2層40のXY平面内における複素比誘電率(ε)の虚数成分(ε″)であり、第2磁気損失成分は、第2層40のXY平面内における複素比透磁率(μ)の虚数成分(μ″)である。
The
第1層30においては、球形状の金属軟磁性粉末32が、比較的高い電気抵抗率を有する有機結合材38中に比較的密に且つ一様に分布している。第2層40においては、XY平面と平行な面に沿って延びる扁平形状の扁平金属軟磁性粉末42が、比較的高い電気抵抗率を有する有機結合材48中に比較的密に且つ一様に分布しており、これによりXY平面と平行な面内における第2層40面内の電気抵抗率を低下させている。図3及び図4に示されるように、このように形成された第1層30及び第2層40を比較すると、第1層30の誘電損失成分(第1誘電損失成分)は、第2層40の誘電損失成分(第2誘電損失成分)よりも低く、且つ、第2層40の磁気損失成分(第2磁気損失成分)は、第1層30の磁気損失成分(第1磁気損失成分)よりも高い。
In the
図1及び図2を参照すると、ノイズ抑制シート10において、電磁波80は、まず第1層30に入射する。このとき、第1層30の誘電損失成分は低いため、入射面(主面30P)における電磁波80の反射を抑制できる。また、誘電損失成分及び電磁波80の周波数fと導電率σとの間には、σ=2π・ε″・fという関係がある。加えて、電磁波80の第1層30への侵入深さ(即ち、表皮深さ)δは、δ=√{1/(π・μ・σ・f)}との式によって表される。第1層30の誘電損失成分は極めて低いため(図3参照)、表皮深さは大きい。このため、第1層30に入射した電磁波80は、第1層30内において減衰しつつ、第2層40の表面40Sに到達する。
Referring to FIGS. 1 and 2, in the
第2層40は、高い誘電損失成分を有している(図3参照)。このため、高い周波数を有する電磁波80が空間から第2層40に直接的に入射された場合、第2層40は、電磁波80を反射し易い。一方、第1層30に入射した電磁波80は、波長が短くなり、これにより、第2層40の表面40Sにおける電磁波80の反射が抑制される。即ち、第1層30を通過した電磁波80は、高い磁気損失成分を有する第2層40に入射し、第2層40において更に減衰される。本実施の形態によれば、以上の2層構造によって、3〜6GHzの周波数帯域の電磁波80を効果的に抑制できる。
The
本実施の形態によるノイズ抑制シート10は、主として、小型電子機器の内部空間に配置して使用される。小型電子機器の内部空間(以下、「小空間」という。)においては、3〜6GHzの周波数帯域の電磁波80が生じ易い。例えば、周波数3GHzの電磁波80の波長λは、10cmであり、近傍界を規定するλ/2πは、16mm未満である。即ち、小空間は、波動インピーダンスが、微小ダイポールアンテナ(電界成分)が波源である高インピーダンス界と、微小ループアンテナ(磁界成分)が波源である低インピーダンス界とに分離した近傍界にある。このため、小空間のインピーダンスとノイズ抑制シートの主面のインピーダンスを整合させることは困難である。しかしながら、小空間のノイズ源(波源)は微小ループアンテナ(磁界成分)である事例が大多数であるため、本実施の形態によるノイズ抑制シートは磁界成分のノイズを磁気損失μ″によって抑制するとともに、磁界成分の侵入深さδを大きくすることで、より大きなノイズ抑制効果が得られる。本実施の形態によるノイズ抑制シート10は、主面30Pの界面インピーダンスを小空間のインピーダンスと整合させることなく、近傍界を伝播する電磁波80を抑制できる。
The
本実施の形態のノイズ抑制シート10は、金属層50を備えている。このため、第2層40を通過した電磁波80は、金属層50によって反射され、第2層40及び第1層30を経由して更に減衰しつつノイズ抑制シート10の外部に出る。即ち、金属層50を設けることにより、3〜6GHzの周波数帯域のノイズを更に効果的に抑制できる。加えて、金属層50は、電磁波80がノイズ抑制シート10の主面30Pの反対側から外部に出ることを防止しており、これにより、ノイズ抑制シート10の主面30Pと反対側に位置する電子部品等を電磁シールドしている。但し、本発明は、これに限られず、金属層50は、必要に応じて設ければよい。例えば、ノイズ抑制シート10を小型電子機器の金属筐体に添付する場合、金属層50は不要である。また、金属層50は、銅板に限らず、様々な金属材料から形成できる。例えば、金属層50は、アルミニウム製のテープであってもよい。
The
本実施の形態において、磁性粉末(金属軟磁性粉末32及び扁平金属軟磁性粉末42)の形状、組成、体積充填率等の特徴は、特に限定されない。但し、以下に説明するように、これらの特徴を好ましい範囲にすることで、本実施の形態による効果を高めることができる。
In the present embodiment, characteristics such as the shape, composition, and volume filling factor of the magnetic powder (the metal soft
3〜6GHzの周波数帯域のノイズを効果的に抑制するという観点から、3〜6GHzの周波数帯域において、第1層30の誘電損失成分(第1誘電損失成分)は、1よりも低いことが好ましく、第2層40の磁気損失成分(第2磁気損失成分)は、6よりも高いことが好ましい。
In terms of effectively suppressing noise in the frequency band of 3 to 6 GHz, the dielectric loss component (first dielectric loss component) of the
第1層30の誘電損失成分を十分に低くするという観点から、第1層30は、50体積%以上の金属軟磁性粉末32を含んでいることが好ましい。また、第2層40の磁気損失成分を十分に高くするという観点から、第2層40は、40体積%以上の扁平金属軟磁性粉末42を含んでいることが好ましい。
From the viewpoint of sufficiently reducing the dielectric loss component of the
第1層30の誘電損失成分を十分に低くするという観点から、金属軟磁性粉末32は、互いに十分に離れていると共に、小さな表面積を有することが好ましい。このため、金属軟磁性粉末32の形状は、真球形状が理想的である。しかしながら、金属軟磁性粉末32を真球形状に形成することは困難である。この点も考慮すると、金属軟磁性粉末32は、2未満の平均アスペクト比を有することが好ましく、1.2未満の平均アスペクト比を有することが更に好ましい。
From the viewpoint of sufficiently reducing the dielectric loss component of the
第2層40の磁気損失成分を十分に高くするという観点から、扁平金属軟磁性粉末42は、20以上の平均断面アスペクト比を有することが好ましい。一方、第2層40を工業的に容易に作製し、且つ、第2層40における扁平金属軟磁性粉末42の体積占有率を大きくして第2磁気損失成分を十分に高くするという観点から、扁平金属軟磁性粉末42は、100以下の平均断面アスペクト比を有することが好ましく、50以下の平均断面アスペクト比を有することが更に好ましい。
From the viewpoint of sufficiently increasing the magnetic loss component of the
一般的に、誘電損失成分や磁気損失成分が高いほど、表面抵抗率は低くなり、誘電損失成分や磁気損失成分が低いほど、表面抵抗率は高くなる。第1層30の誘電損失成分(第1誘電損失成分)を低くするためには、第1層30の主面30Pの表面抵抗率は、1×108(Ω/sq.)以上であることが好ましく、1×1010(Ω/sq.)以上であることが更に好ましい。一方、第2層40の磁気損失成分を高くするためには、第2層40の表面40Sの表面抵抗率は、1×1011(Ω/sq.)以下であることが好ましく、1×106(Ω/sq.)以下であることが更に好ましい。但し、一般的な材料を使用して第2層40を形成する場合、表面40Sの表面抵抗率を1×102(Ω/sq.)より小さくすることは困難である。従って、表面40Sの表面抵抗率は、1×102(Ω/sq.)以上であればよい。
Generally, the higher the dielectric loss component or the magnetic loss component, the lower the surface resistivity, and the lower the dielectric loss component or the magnetic loss component, the higher the surface resistivity. In order to reduce the dielectric loss component (first dielectric loss component) of the
ノイズ抑制シート10は、限られた空間内部に取り付けるために薄くする必要がある。このため、複合磁性シート20の厚さ(Z方向におけるサイズ)は、0.3mm以下であることが好ましい。特に、ノイズ抑制シート10を、小型電子機器の内部(小空間内部)に取り付ける場合、複合磁性シート20の厚さは、0.1mm(100μm)以下であることが更に好ましい。但し、複合磁性シート20の厚さが薄すぎる場合、第1層30と第2層40の2層を備えることが困難になる。このため、複合磁性シート20の厚さは、0.025mm(25μm)以上であることが好ましい。
The
複合磁性シート20の厚さを薄くするという観点から、第1層30の金属軟磁性粉末32の平均粒径D50は、30μm以下であることが好ましく、10μm以下であることが更に好ましい。一方、第1層30を工業的に容易に作製するという観点から、金属軟磁性粉末32の平均粒径D50は、1μm以上であることが好ましい。
From the viewpoint of reducing the thickness of the composite
磁性粉末(金属軟磁性粉末32及び扁平金属軟磁性粉末42)は、様々な磁性材料から作製できる。例えば、磁性粉末は、Fe−Si−Al合金、Fe−Si−Cr合金、Fe−Al合金、Fe−Ni合金、Fe−Co−V合金から作製できる。扁平金属軟磁性粉末42の表面には、基材元素の酸化膜やシリカ膜からなる高抵抗皮膜を形成してもよい。但し、第2層40における磁性材料の体積占有率を下げないという観点から、高抵抗皮膜の厚さはできるだけ薄い方がよい。同様に、第1層30及び第2層40における磁性材料の体積占有率を下げないという観点から、金属軟磁性粉末32及び扁平金属軟磁性粉末42の夫々は、セラミックス等の非磁性材料と複合されていないことが好ましい。
The magnetic powder (metal soft
本実施の形態によれば、第1層30及び第2層40の夫々には、無機充填材や炭素系充填材が含まれていない一方、有機結合材(有機結合材38又は有機結合材48)が含まれている。このため、本実施の形態の複合磁性シート20は撓みやすく、様々な箇所に取り付け可能である。例えば、有機結合材は、アクリルゴム、アクリル酸アルキル共重合体等の(メタ)アクリル系ポリマー、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリエチレン、エチレン・プロピレンゴム(EPM)やエチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDM)などのオレフィン系ゴム、ポリフェニレンオキシド(PPO)、ビスマストリアジンレジン等の様々な材料を単独で又は2以上組み合わせて形成すればよい。
According to the present embodiment, while each of the
第1層30(第2層40)は、有機結合材38(有機結合材48)中に分散されたメラミンシアヌレート、赤燐、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホスファゼン等を1種又は2種類以上含んでいてもよい。 The first layer 30 (second layer 40) is composed of one or two kinds of melamine cyanurate, red phosphorus, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, phosphazene and the like dispersed in the organic binder 38 (organic binder 48). The above may be included.
以下、本発明の効果について、具体的な実施例及び比較例を使用して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the effects of the present invention will be described in more detail using specific examples and comparative examples.
(第1薄膜の作製)
金属軟磁性粉末として、球形状のカルボニル鉄粉を用意し、有機結合剤として、アクリルゴムを用意した。カルボニル鉄粉の平均粒径D50は4μmであり、平均アスペクト比は1.1だった。カルボニル鉄粉とアクリルゴムとを混合して粘性を有するスラリーを作製した。スラリーは、60体積%のカルボニル鉄粉と40体積%のアクリルゴムとを含んでいた。ドクターブレード法により、スラリーから厚さ0.1mmの薄膜(第1薄膜)を作製した。
(Preparation of the first thin film)
Spherical carbonyl iron powder was prepared as the metal soft magnetic powder, and acrylic rubber was prepared as the organic binder. The average particle size D50 of the carbonyl iron powder was 4 μm, and the average aspect ratio was 1.1. A slurry having viscosity was prepared by mixing carbonyl iron powder and acrylic rubber. The slurry contained 60% by volume carbonyl iron powder and 40% by volume acrylic rubber. A thin film (first thin film) having a thickness of 0.1 mm was formed from the slurry by a doctor blade method.
(第2薄膜の作製)
扁平金属軟磁性粉末として、扁平形状のカルボニル鉄粉を用意し、有機結合剤として、アクリルゴムを用意した。カルボニル鉄粉の平均粒径D50は14μmであり、平均断面アスペクト比は28だった。カルボニル鉄粉とアクリルゴムとを混合して粘性を有するスラリーを作製した。スラリーは、50体積%のカルボニル鉄粉と50体積%のアクリルゴムとを含んでいた。ドクターブレード法により、スラリーから厚さ0.1mmの薄膜(第2薄膜)を作製した。
(Preparation of the second thin film)
Flat carbonyl iron powder was prepared as the flat metal soft magnetic powder, and acrylic rubber was prepared as the organic binder. The average particle diameter D50 of the carbonyl iron powder was 14 μm, and the average sectional aspect ratio was 28. A slurry having viscosity was prepared by mixing carbonyl iron powder and acrylic rubber. The slurry contained 50% by volume carbonyl iron powder and 50% by volume acrylic rubber. A thin film (second thin film) having a thickness of 0.1 mm was prepared from the slurry by a doctor blade method.
(実施例1のノイズ抑制シートの作製)
図5を参照すると、1枚の第1薄膜と1枚の第2薄膜とを積層して加熱プレスし、実施例1の複合磁性シート20X(ノイズ抑制シート10X)を作製した。複合磁性シート20Xにおいて、第1薄膜からなる第1層30の厚さは0.05mmであり、第2薄膜からなる第2層40の厚さは0.05mmだった。即ち、複合磁性シート20X(ノイズ抑制シート10X)の厚さは、0.1mm(100μm)だった。
(Preparation of the noise suppression sheet of Example 1)
Referring to FIG. 5, one first thin film and one second thin film were laminated and heated and pressed to produce a composite
(比較例1、2のノイズ抑制シートの作製)
図6を参照すると、実施例1の第1薄膜と同じ材料から厚さ0.2mmの薄膜を作製した。薄膜を加熱プレスし、比較例1の磁性シート20Y(ノイズ抑制シート10Y)を作製した。磁性シート20Yの厚さは、0.1mm(100μm)だった。同様に、実施例1の第2薄膜と同じ材料から厚さ0.2mmの薄膜を作製した。薄膜を加熱プレスし、比較例2の磁性シート20Z(ノイズ抑制シート10Z)を作製した。磁性シート20Zの厚さは、0.1mm(100μm)だった。
(Production of Noise Suppression Sheets of Comparative Examples 1 and 2)
Referring to FIG. 6, a thin film having a thickness of 0.2 mm was formed from the same material as the first thin film of Example 1. The thin film was heated and pressed to produce a
(測定システムの準備)
図5を参照すると、ノイズ抑制シート10Xのノイズ結合を測定するための第1の測定システムを準備した。図6を参照すると、加えて、ノイズ抑制シート10Y,10Zのノイズ結合を測定するための第2の測定システムを準備した。第1の測定システムの測定対象は、ノイズ抑制シート10Xであり、第2の測定システムの測定対象は、ノイズ抑制シート10Y,10Zだった。この点を除き、第1の測定システムと第2の測定システムとは互いに同じ構成を有していた。以下の説明において、第1の測定システム及び第2の測定システムの夫々を、単に「測定システム」という。
(Preparation of measurement system)
Referring to FIG. 5, a first measurement system for measuring noise coupling of the
図5及び図6を参照すると、測定システムは、スマートフォンの内部を模しており、ノイズ抑制シート(ノイズ抑制シート10X、10Y、10Z)と、金属板60Xと、コイルアンテナからなる発信アンテナ72と、コイルアンテナからなる受信アンテナ74とを含んでいた。発信アンテナ72は、スマートフォン内部のノイズ源を模しており、受信アンテナ74は、スマートフォン内部の受信アンテナを模していた。測定システムの夫々において、金属板60Xは、スマートフォンの筐体を模していた。
Referring to FIGS. 5 and 6, the measurement system simulates the inside of a smartphone, and includes a noise suppression sheet (
(ノイズ抑制シートのノイズ結合率の測定)
発信アンテナ72から、ノイズを模した電磁波を発生させた。発生した電磁波は、ノイズ抑制シートの内部を通過し、金属板60Xの表面で反射する。反射した電磁波は再びノイズ抑制シートの内部を通過して受信アンテナ74によって受信された。ノイズ抑制シートは、内部を通過する電磁波を磁気損失成分μ″によって減衰させた。ネットワークアナライザを使用してノイズ抑制シートの夫々についてのノイズ結合率を測定した。評価結果を図7から図9までに示す。図7から図9までの夫々において、ノイズ結合率(Coupling ratio)は、Coupling ratio=S21−S21′で表される。S21は、ノイズ抑制シートを図5及び図6に示されるように配置した場合の透過係数であり、S21′は、ノイズ抑制シートを配置しない場合(図5及び図6においてノイズ抑制シートが配置されている場所が空間である場合)の透過係数である。
(Measurement of the noise coupling ratio of the noise suppression sheet)
An electromagnetic wave simulating noise was generated from the transmitting
(電磁結合の評価)
図7を参照すると、3〜6GHz帯域での電磁波は、ノイズ抑制シート10Yの内部を通過することで僅かに減少し、ノイズ結合率は、0.1dB〜0.5dB程度減少している。図8を参照すると、3.5〜6GHz帯域での電磁波は、ノイズ抑制シート10Zの内部に殆ど侵入できず、ノイズ抑制シートZの表面で反射されるため、ノイズ結合率は、むしろ増加している。一方、図9を参照すると、3〜6GHz帯域での電磁波は、ノイズ抑制シート10Xの内部を通過することで大きく減少し、ノイズ結合率は、0.3dB〜1.1dB程度減少している。以上のように、本発明の実施例1は、大きな減結合特性を有している。
(Evaluation of electromagnetic coupling)
Referring to FIG. 7, the electromagnetic waves in the 3 to 6 GHz band slightly decrease by passing through the inside of the
本発明によるノイズ抑制シートは、小型電子機器の内部に取り付けて使用することができる。例えば、複合磁性シートの主面が露出するようにして機器の内部に取り付けることで、様々な電子部品の動作に起因して機器の内部空間に生じる電磁波を吸収して減衰できる。また、複合磁性シートの主面を伝送線上に貼り付けたり、伝送線に巻き付けたりすることで、伝送線から生じる電磁波を吸収して減衰できる。 The noise suppression sheet according to the present invention can be used by being mounted inside a small electronic device. For example, by attaching the composite magnetic sheet to the inside of the device such that the main surface is exposed, electromagnetic waves generated in the internal space of the device due to the operation of various electronic components can be absorbed and attenuated. Also, by attaching or winding the main surface of the composite magnetic sheet on the transmission line, electromagnetic waves generated from the transmission line can be absorbed and attenuated.
10,10X,10Y,10Z ノイズ抑制シート
20,20X 複合磁性シート
20Y,20Z 磁性シート
30 第1層
30P 主面
32 金属軟磁性粉末
38 有機結合材
40 第2層
40S 表面
42 扁平金属軟磁性粉末
48 有機結合材
50 金属層
60X 金属板
72 発信アンテナ
74 受信アンテナ
80 電磁波(電磁ノイズ)
10, 10X, 10Y, 10Z
Claims (3)
前記第1層は、2未満の平均アスペクト比を有する金属軟磁性粉末と、有機結合材とを備えており、
前記第2層は、20以上かつ100未満の平均断面アスペクト比を有する扁平金属軟磁性粉末と、有機結合材とを備えており、
前記複合磁性シートの厚さは、25μm以上、且つ、100μm以下であり、
前記第1層は、電磁波が前記ノイズ抑制シートの外部から前記ノイズ抑制シートに入射する入射面である主面を有しており、
前記第1層は、前記主面と平行な面内において、第1誘電損失成分と第1磁気損失成分とを有しており、
前記第2層は、前記第1層の前記主面と反対側に位置しており、
前記第2層は、前記主面と平行な面内において、第2誘電損失成分と第2磁気損失成分とを有しており、
前記第1誘電損失成分は、前記第2誘電損失成分よりも低く、
前記第2磁気損失成分は、前記第1磁気損失成分よりも高く、
3〜6GHzの周波数帯域において、前記第1誘電損失成分は、1よりも低く、前記第2磁気損失成分は、6よりも高い
ノイズ抑制シート。 A noise suppression sheet including a composite magnetic sheet having a first layer and a second layer,
The first layer includes a metal soft magnetic powder having an average aspect ratio of less than 2, and an organic binder.
The second layer includes a flat metal soft magnetic powder having an average cross-sectional aspect ratio of 20 or more and less than 100, and an organic binder,
The thickness of the composite magnetic sheet is 25 μm or more, and 100 μm or less,
The first layer has a main surface that is an incident surface on which the electromagnetic wave enters the noise suppression sheet from outside the noise suppression sheet,
The first layer has a first dielectric loss component and a first magnetic loss component in a plane parallel to the main surface,
The second layer is located on a side opposite to the main surface of the first layer,
The second layer has a second dielectric loss component and a second magnetic loss component in a plane parallel to the main surface,
The first dielectric loss component is lower than the second dielectric loss component;
Said second magnetic loss component, rather higher than the first magnetic loss component,
The noise suppression sheet wherein the first dielectric loss component is lower than 1 and the second magnetic loss component is higher than 6 in a frequency band of 3 to 6 GHz .
前記第1層は、50体積%以上の前記金属軟磁性粉末を含んでおり、
前記第2層は、40体積%以上の前記扁平金属軟磁性粉末を含んでいる
ノイズ抑制シート。 The noise suppression sheet according to claim 1,
The first layer contains 50% by volume or more of the metal soft magnetic powder,
The noise suppression sheet, wherein the second layer contains 40% by volume or more of the flat metal soft magnetic powder.
前記第2層上に位置する金属層を備えている
ノイズ抑制シート。 The noise suppression sheet according to claim 1 or 2 ,
A noise suppression sheet comprising a metal layer located on the second layer.
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