JP7117084B2 - 電磁波吸収体及び電磁波吸収体付成形品 - Google Patents
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-
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Description
誘電体層と、
前記誘電体層の一方の主面に配置された抵抗層と、
前記誘電体層の他方の主面に配置され、前記抵抗層のシート抵抗より低いシート抵抗を有する導電層と、を備え、
前記抵抗層は、200~600Ω/□のシート抵抗を有し、
前記抵抗層を5重量%のNaOH水溶液に5分間浸す浸漬処理を行った場合に、前記浸漬処理前の前記抵抗層のシート抵抗と前記浸漬処理後の前記抵抗層のシート抵抗との差の絶対値が100Ω/□未満である、
電磁波吸収体を提供する。
成形品と、
前記成形品に取り付けられた上記の電磁波吸収体と、を備えた、
電磁波吸収体付成形品を提供する。
λO=4t×sqrt(εr) 式(1)
各実施例及び各比較例において、X線回折装置(リガク社製、製品名:RINT2200)を用いて、X線反射率法により抵抗層の厚みを測定した。また、X線回折装置を用いて、抵抗層に対するX線回折パターンを得た。X線としてはCuKα線を用いた。得られたX線回折パターンから抵抗層が多結晶構造であるか非晶質構造であるか確認した。結果を表1に示す。
非接触式抵抗測定装置(ナプソン社製、製品名:NC-80MAP)を用いて、日本工業規格(JIS)Z 2316に準拠して、渦電流測定法によって各実施例及び各比較例の薬品浸漬処理されていない抵抗層のシート抵抗を測定した。結果を表1に示す。また、薬品浸漬処理された抵抗層についても同様にシート抵抗を測定した。
各実施例及び各比較例において、上記のように測定した抵抗層の厚みと、上記のように測定した薬品浸漬処理されていない抵抗層のシート抵抗から、両者の積を求めることにより、比抵抗を決定した。結果を表1に示す。
ネットワークアナライザー(アジレント・テクノロジー社製、製品名:N5230C)及び空洞共振器(関東電子応用開発社製 空洞共振器CP531)を用いて、実施例及び比較例における誘電体層の10GHzにおける比誘電率を空洞共振器摂動法によって測定した。
JIS R 1679に準拠して、各実施例及び各比較例に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)の表面に対し、76GHzのミリ波を垂直に入射させた場合の反射減衰量を測定した。結果を表1に示す。また、下記の指標に従って、各実施例及び各比較例について総合評価を行った。結果を表1に示す。
a:サンプルA及びサンプルBの両方において反射減衰量が20dB以上である。
b:サンプルA及びサンプルBのいずれか又はサンプルA及びサンプルBの両方において反射減衰量が10dB以上20dB未満である。
x:サンプルA及びサンプルBのいずれか又はサンプルA及びサンプルBの両方において反射減衰量が10dB未満である。
38μmの厚みを有するPETフィルム(三菱ケミカル社製、ダイアホイル)の上に、In2O3からなるターゲット材を用いて、DCマグネトロンスパッタ法により、非晶質のIn2O3からなる膜を形成し、その膜を大気中で150℃の温度で3時間加熱処理してIn2O3を結晶化させた。このようにして、実施例1に係る抵抗層を形成した。実施例1に係る抵抗層の厚み、シート抵抗、及び比抵抗を表1に示す。2.6の比誘電率を有するアクリル樹脂を560μmの厚みに押し出し成形して、実施例1に係る誘電体層を作製した。また、実施例1に係る導電層として、0.002Ω/□のシート抵抗を有するアルミニウム箔を準備した。実施例1に係る誘電体層の一方の主面に薬品浸漬処理されていない実施例1に係る抵抗層が接触するように実施例1に係る抵抗層を貼り付けた。また、実施例1に係る誘電体層の他方の主面に実施例1に係る導電層を接触させて貼り付けた。このようにして、実施例1に係るサンプルAを作製した。
抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるようにスパッタリングの条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、In2O3からなる実施例2及び3に係る抵抗層を形成した。実施例2及び3に係る抵抗層の形成において、スパッタリングにより得られた非晶質のIn2O3からなる膜を実施例1と同様の条件で加熱処理して結晶化させた。実施例1に係る抵抗層の代わりに実施例2又は3に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例2及び3に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
ITOをターゲット材として用い、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるように、スパッタリングの条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、2.5重量%の酸化スズを含むITOでできた実施例4に係る抵抗層を形成した。実施例4に係る抵抗層の形成において、スパッタリングにより得られた非晶質のITOの膜を実施例1と同様の条件で加熱処理して結晶化させた。実施例1に係る抵抗層の代わりに実施例4に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例4に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
ITOをターゲット材として用い、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるように、スパッタリングの条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、3.3重量%の酸化スズを含むITOでできた実施例5に係る抵抗層を形成した。実施例5に係る抵抗層の形成において、スパッタリングにより得られた非晶質のITOの膜を実施例1と同様の条件で加熱処理して結晶化させた。実施例1に係る抵抗層の代わりに実施例5に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例5に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
In2O3、SnO2、及びSiO2を含むターゲット材を用い、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるように、スパッタリングの条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、In2O3に加えて、7.5重量%のSnO2及び2.5重量%のSiO2を含む材料でできた実施例6に係る抵抗層を形成した。実施例6に係る抵抗層の形成において、スパッタリングにより得られた非晶質の膜を実施例1と同様の条件で加熱処理して結晶化させた。実施例1に係る抵抗層の代わりに実施例6に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例6に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
In2O3、SnO2、及びMgOを含むターゲット材を用い、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるように、スパッタリングの条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、In2O3に加えて、7.5重量%のSnO2及び2.5重量%のMgOを含む材料でできた実施例7に係る抵抗層を形成した。実施例7に係る抵抗層の形成において、スパッタリングにより得られた非晶質の膜を実施例1と同様の条件で加熱処理して結晶化させた。実施例1に係る抵抗層の代わりに実施例7に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例7に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
In2O3、SnO2、及びTiO2を含むターゲット材を用い、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるように、スパッタリングの条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、In2O3に加えて、7.5重量%のSnO2及び2.5重量%のTiO2を含む材料でできた実施例8に係る抵抗層を形成した。実施例8に係る抵抗層の形成において、スパッタリングにより得られた非晶質の膜を実施例1と同様の条件で加熱処理して結晶化させた。実施例1に係る抵抗層の代わりに実施例8に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例8に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
In2O3及びSnO2を含むターゲット材及び窒素ガスを含む反応ガスを用い、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるように、スパッタリングの条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、In2O3に加えて、7.5重量%のSnO2及び3原子%の窒素を含む材料でできた実施例9に係る抵抗層を形成した。実施例9に係る抵抗層の形成において、スパッタリングにより得られた非晶質の膜を実施例1と同様の条件で加熱処理して結晶化させた。実施例1に係る抵抗層の代わりに実施例9に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例9に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
In2O3、SnO2、及びSiO2を含むターゲット材を用い、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるように、スパッタリングの条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、In2O3に加えて、10重量%のSnO2及び5重量%のSiO2を含む材料でできた実施例10に係る抵抗層を形成した。実施例10に係る抵抗層の形成において、スパッタリングにより得られた非晶質の膜を実施例1と同様の条件で加熱処理して結晶化させた。実施例1に係る抵抗層の代わりに実施例10に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例10に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
38μmの厚みを有するPETフィルム(三菱ケミカル社製、ダイアホイル)の上に、ITOをターゲット材として用い、DCマグネトロンスパッタリング法により、30重量%のSnO2を含む非晶質構造のITOでできた実施例11に係る抵抗層を形成した。実施例11に係る抵抗層の形成においてスパッタリング後の加熱処理は行わなかった。2.5の比誘電率を有するアクリル樹脂を560μmの厚みに押し出し成形して、実施例11に係る誘電体層を作製した。実施例1に係る抵抗層及び実施例1に係る誘電体層の代わりに、実施例11に係る抵抗層及び実施例11に係る誘電体層をそれぞれ用いた以外は実施例1と同様にして、実施例11に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
ITOをターゲット材として用い、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるように、スパッタリングの条件を変更した以外は、実施例11と同様にして、50重量%の酸化スズを含む非晶質構造のITOでできた実施例12に係る抵抗層を形成した。実施例11に係る抵抗層の代わりに実施例12に係る抵抗層を用いた以外は、実施例11と同様にして、実施例12に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
38μmの厚みを有するPETフィルム(三菱ケミカル社製、ダイアホイル)の上に、DCマグネトロンスパッタ法によって、10重量%の酸化スズを含む非晶質のITOでできた膜を形成し、その膜を大気中で150℃の温度で3時間加熱処理して結晶化させた。このようにして、実施例13に係る導電層を形成した。実施例13に係る導電層の厚みは120nmであった。実施例13に係る導電層のシート抵抗は20Ω/□であった。実施例1に係る導電層の代わりに実施例13に係る導電層を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例13に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
50μmの厚みを有するポリイミドフィルム(宇部興産社製、ユーピレックス)の上に、SnO2をターゲット材として用いて、RFマグネトロンスパッタ法(基板温度:室温)により、SnO2からなる膜を形成した。この膜を300℃で1時間加熱処理(アニール処理)して結晶化させた。このようにして、SnO2からなる実施例14に係る抵抗層を形成した。実施例11に係る抵抗層の代わりに実施例14に係る抵抗層を用いた以外は、実施例11と同様にして、実施例11に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
50μmの厚みを有するポリイミドフィルム(宇部興産社製、ユーピレックス)の上に、SnF2粉末とSnO2粉末との混合物をターゲット材として用いて、RFマグネトロンスパッタ法(基板温度:200℃)により、フッ素ドープ酸化スズ(フッ素含有量:5原子%)でできた実施例15に係る抵抗層を形成した。実施例11に係る抵抗層の代わりに実施例15に係る抵抗層を用いた以外は、実施例11と同様にして、実施例15に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
50μmの厚みを有するポリイミドフィルム(宇部興産社製、ダイアホイル)の上に、Sn-Sb合金をターゲット材として用い、反応性ガスとして酸素ガスを用いて、反応性MF-ACマグネトロンスパッタ法(電源の周波数:200kHz、基板温度:200℃)アンチモンドープ酸化スズ(アンチモン含有量:4原子%)でできた実施例16に係る抵抗層を形成した。実施例11に係る抵抗層の代わりに実施例16に係る抵抗層を用いた以外は、実施例11と同様にして、実施例16に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
50μmの厚みを有するポリイミドフィルム(宇部興産社製、ダイアホイル)の上に、Nb含有TiO2をターゲット材に用いて、RFマグネトロンスパッタ法(基板温度:室温)により、ニオブドープ酸化チタン(ニオブ含有量:8原子%)でできた実施例17に係る抵抗層を形成した。実施例11に係る抵抗層の代わりに実施例17に係る抵抗層を用いた以外は、実施例11と同様にして、実施例17に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
38μmの厚みを有するPETフィルム(三菱ケミカル社製、ダイアホイル)の上に、ZnO及びGa2O3を含むターゲット材を用い、DCマグネトロンスパッタ法により、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるように、スパッタリングの条件を調節して、ZnOを主成分としつつ、3重量%のGa2O3を含む多結晶構造の材料でできた比較例1に係る抵抗層を形成した。なお、比較例1に係る抵抗層の形成において、スパッタリングの後に加熱処理は行わなかった。実施例1に係る抵抗層の代わりに比較例1に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例1に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
38μmの厚みを有するPETフィルム(三菱ケミカル社製、ダイアホイル)の上に、ITOをターゲット材として用い、DCマグネトロンスパッタ法により、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるようにスパッタリングの条件を調節して、10重量%の酸化スズを含む非晶質のITOでできた比較例2に係る抵抗層を形成した。実施例1に係る抵抗層の代わりに比較例2に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例2に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
ITOをターゲット材として用い、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるようにスパッタリングの条件を変更した以外は、比較例2と同様にして、7.5重量%の酸化スズを含む非晶質のITOでできた比較例3に係る抵抗層を形成した。実施例1に係る抵抗層の代わりに比較例3に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例3に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
ITOをターゲット材として用い、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるように、スパッタリングの条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、2.5重量%の酸化スズを含むITOでできた比較例4に係る抵抗層を形成した。比較例4に係る抵抗層の形成において、スパッタリングにより得られた非晶質のITOの膜を実施例1と同様の条件で加熱処理して結晶化させた。実施例1に係る抵抗層の代わりに比較例4に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例4に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
ITOをターゲット材として用い、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるように、スパッタリングの条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、7.5重量%の酸化スズを含むITOでできた比較例5に係る抵抗層を形成した。比較例5に係る抵抗層の形成において、スパッタリングにより得られた非晶質のITOの膜を実施例1と同様の条件で加熱処理して結晶化させた。実施例1に係る抵抗層の代わりに比較例5に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例5に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
ZnO及びAl2O3を含むターゲット材を用い、抵抗層の厚み及び抵抗層のシート抵抗が表1に示す値になるように、スパッタリングの条件を変更した以外は、比較例1と同様にして、ZnOを主成分としつつ、3重量%のAl2O3を含む多結晶構造の材料でできた比較例6に係る抵抗層を形成した。なお、比較例6に係る抵抗層の形成において、スパッタリングの後に加熱処理は行わなかった。実施例1に係る抵抗層の代わりに比較例6に係る抵抗層を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例6に係るサンプルA(薬品浸漬処理なし)及びサンプルB(薬品浸漬処理あり)を作製した。
10 誘電体層
20 抵抗層
25 高分子フィルム
30 導電層
70 成形品
100 電磁波吸収体付成形品
Claims (11)
- 誘電体層と、
前記誘電体層の一方の主面に配置された抵抗層と、
前記誘電体層の他方の主面に配置され、前記抵抗層のシート抵抗より低いシート抵抗を有する導電層と、を備え、
前記抵抗層は、200~600Ω/□のシート抵抗を有し、
前記抵抗層を40℃及び5重量%のNaOH水溶液に5分間浸す浸漬処理を行った場合に、前記浸漬処理前の前記抵抗層のシート抵抗と前記浸漬処理後の前記抵抗層のシート抵抗との差の絶対値が30Ω/□以下である、
電磁波吸収体。 - 前記抵抗層は、酸化スズ、酸化チタン、及び酸化インジウムのいずれか1つを主成分として含む、請求項1に記載の電磁波吸収体。
- 前記抵抗層は、前記主成分の金属元素以外の少なくとも1つの元素を有するドーパントをさらに含む、請求項2に記載の電磁波吸収体。
- 前記抵抗層は、5×10‐4Ω・cm以上の比抵抗を有する、請求項1~3のいずれか
1項に記載の電磁波吸収体。 - 前記抵抗層は、15~500nmの厚みを有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の電磁波吸収体。
- 前記抵抗層は、前記誘電体層に接している面と反対の面において高分子フィルムに積層されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の電磁波吸収体。
- 前記誘電体層は、1~10の比誘電率を有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の電磁波吸収体。
- 前記誘電体層は、高分子材料でできている、請求項1~7のいずれか1項に記載の電磁波吸収体。
- 前記導電層は、0.001~30Ω/□のシート抵抗を有する、請求項1~8のいずれか1項に記載の電磁波吸収体。
- 前記導電層は、アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム窒化物、銅、銅合金、銅窒化物、及び酸化インジウムスズの少なくとも1つでできている、請求項1~9のいずれか1項に記載の電磁波吸収体。
- 成形品と、
前記成形品に取り付けられた請求項1~10のいずれか1項に記載の電磁波吸収体と、を備えた、
電磁波吸収体付成形品。
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