JPH08181017A - ノイズフィルタ用薄膜 - Google Patents
ノイズフィルタ用薄膜Info
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- JPH08181017A JPH08181017A JP32044094A JP32044094A JPH08181017A JP H08181017 A JPH08181017 A JP H08181017A JP 32044094 A JP32044094 A JP 32044094A JP 32044094 A JP32044094 A JP 32044094A JP H08181017 A JPH08181017 A JP H08181017A
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- Japan
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- film
- metal magnetic
- noise filter
- thickness
- magnetic film
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
- H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 十分なノイズ除去効果が得られる金属磁性膜
を有するノイズフィルタ用薄膜を提供する。 【構成】 所定の膜厚の金属磁性膜１２と、これらの金
属磁性膜を分離するに十分な厚さの導体膜１３とを、基
体１１上に、交互に積層している。
を有するノイズフィルタ用薄膜を提供する。 【構成】 所定の膜厚の金属磁性膜１２と、これらの金
属磁性膜を分離するに十分な厚さの導体膜１３とを、基
体１１上に、交互に積層している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ノイズフィルタ用薄膜
に関し、特に、高周波帯域で高損失な特性を有するノイ
ズフィルタ用薄膜に関する。
に関し、特に、高周波帯域で高損失な特性を有するノイ
ズフィルタ用薄膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】通信の分野では、膨大な情報をデジタル
信号で伝送するデジタル伝送方式が普及している。とこ
ろが、このデジタル信号は、多くの高調波成分を含んで
おり、この高調波成分が他の伝送線路に洩れ込み、情報
の品質を劣化させる。このため、デジタル伝送システム
の普及に伴って、ＥＭＩ（Electromagnetic Interferen
ce）対策が急務になっている。
信号で伝送するデジタル伝送方式が普及している。とこ
ろが、このデジタル信号は、多くの高調波成分を含んで
おり、この高調波成分が他の伝送線路に洩れ込み、情報
の品質を劣化させる。このため、デジタル伝送システム
の普及に伴って、ＥＭＩ（Electromagnetic Interferen
ce）対策が急務になっている。
【０００３】一般的なＥＭＩ対策として、フェライトコ
アを伝送線路に取り付ける方法がある。しかし、フェラ
イトコアは、伝送線路の径の数倍の大きさを必要とし、
原理的に小型化の限界がある。このため、フェライトコ
アは、伝送線路や通信装置の大型化及び重量の増加を招
くという欠点がある。
アを伝送線路に取り付ける方法がある。しかし、フェラ
イトコアは、伝送線路の径の数倍の大きさを必要とし、
原理的に小型化の限界がある。このため、フェライトコ
アは、伝送線路や通信装置の大型化及び重量の増加を招
くという欠点がある。
【０００４】そこで、最近では、小型軽量で可撓性を有
するノイズフィルタ用薄膜が提案され、実用化のための
検討がなされている。このノイズフィルタ用薄膜は、高
分子フィルム等の可撓性の基体上に、金属磁性膜を形成
した構造で、ノイズ低減を行おうとする場所に巻き付け
て使用する。
するノイズフィルタ用薄膜が提案され、実用化のための
検討がなされている。このノイズフィルタ用薄膜は、高
分子フィルム等の可撓性の基体上に、金属磁性膜を形成
した構造で、ノイズ低減を行おうとする場所に巻き付け
て使用する。
【０００５】ノイズフィルタ用薄膜は、主として、金属
磁性膜の渦電流損失によってノイズの低減を図るもので
ある。その渦電流損失の大きさは、金属磁性膜の膜厚に
依存することが知られている。詳述すると、金属磁性膜
の膜厚が、任意の周波数における渦電流の表皮の深さと
等しいとき、損失は最大になる。
磁性膜の渦電流損失によってノイズの低減を図るもので
ある。その渦電流損失の大きさは、金属磁性膜の膜厚に
依存することが知られている。詳述すると、金属磁性膜
の膜厚が、任意の周波数における渦電流の表皮の深さと
等しいとき、損失は最大になる。
【０００６】ここで、渦電流の表皮の深さσは、数式１
に示されるように、その周波数ｆと、金属磁性膜の透磁
率μ及び抵抗率ρによって決まる。
に示されるように、その周波数ｆと、金属磁性膜の透磁
率μ及び抵抗率ρによって決まる。
【０００７】
【数１】
【０００８】数式１から明らかなように、渦電流の表皮
の深さは、金属磁性膜の透磁率が高ければ高いほど、抵
抗率が低ければ低いほど浅い。即ち、金属磁性膜の膜厚
は、その透磁率高ければ高いほど、抵抗率が低ければ低
い程、薄くすることができる。従って、高透磁率、低抵
抗率の金属磁性膜を、除去しようとする周波数帯域につ
いての表皮の深さσと同じ厚さとなるように形成するこ
とにより、小型で、高性能なノイズフィルタ用薄膜を作
製することができる。
の深さは、金属磁性膜の透磁率が高ければ高いほど、抵
抗率が低ければ低いほど浅い。即ち、金属磁性膜の膜厚
は、その透磁率高ければ高いほど、抵抗率が低ければ低
い程、薄くすることができる。従って、高透磁率、低抵
抗率の金属磁性膜を、除去しようとする周波数帯域につ
いての表皮の深さσと同じ厚さとなるように形成するこ
とにより、小型で、高性能なノイズフィルタ用薄膜を作
製することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、高透磁
率、低抵抗率の金属磁性膜を用いると非常に薄いノイズ
フィルタを得ることができるが、一般に、高透磁率の金
属磁性膜は、その抵抗率も高い（５０μΩcm以上）こと
が多い。また、高熱処理を施さない限り比透磁率も１０
００以上になるものは少ない。つまり、高透磁率の金属
磁性膜を使用してもある程度の膜厚が必要となる。例え
ば、フェライトコアが多用されている３０〜１０００Ｍ
Ｈｚの周波数帯域のノイズフィルタとして、金属磁性膜
を利用するときには、計算上数μｍの膜厚が必要とな
る。
率、低抵抗率の金属磁性膜を用いると非常に薄いノイズ
フィルタを得ることができるが、一般に、高透磁率の金
属磁性膜は、その抵抗率も高い（５０μΩcm以上）こと
が多い。また、高熱処理を施さない限り比透磁率も１０
００以上になるものは少ない。つまり、高透磁率の金属
磁性膜を使用してもある程度の膜厚が必要となる。例え
ば、フェライトコアが多用されている３０〜１０００Ｍ
Ｈｚの周波数帯域のノイズフィルタとして、金属磁性膜
を利用するときには、計算上数μｍの膜厚が必要とな
る。
【００１０】一方、金属磁性膜の透磁率は、膜厚に依存
して変化し、一定ではない。例えば、ＲＦスパッタ法を
用い、磁気ヘッドや、磁気シールドに多用されているパ
ーマロイの透磁率と膜厚との関係を調べると、図３に示
す様になる。即ち、膜厚０．１〜０．３μｍで最大透磁
率を示し、それより膜厚が薄いと透磁率は急激に低下す
る。また、膜厚が０．３μｍより厚いときも透磁率が低
下する。
して変化し、一定ではない。例えば、ＲＦスパッタ法を
用い、磁気ヘッドや、磁気シールドに多用されているパ
ーマロイの透磁率と膜厚との関係を調べると、図３に示
す様になる。即ち、膜厚０．１〜０．３μｍで最大透磁
率を示し、それより膜厚が薄いと透磁率は急激に低下す
る。また、膜厚が０．３μｍより厚いときも透磁率が低
下する。
【００１１】金属磁性膜の透磁率と膜厚との関係は、金
属磁性材料の種類、作製方法、及び作製条件等の違いに
より多少は異なる。しかしながら、どの金属磁性膜にお
いても透磁率と膜厚との関係は、ほぼ図３の様になる。
即ち、膜厚数nmから数十nmまでは、透磁率は非常に小さ
いが、膜厚が数十nmを越えると、膜厚の増加に伴い透磁
率も増加し、膜厚数百nmで最大になる。そして、さらに
膜厚を厚くすると、透磁率は低下するという特徴を示
す。
属磁性材料の種類、作製方法、及び作製条件等の違いに
より多少は異なる。しかしながら、どの金属磁性膜にお
いても透磁率と膜厚との関係は、ほぼ図３の様になる。
即ち、膜厚数nmから数十nmまでは、透磁率は非常に小さ
いが、膜厚が数十nmを越えると、膜厚の増加に伴い透磁
率も増加し、膜厚数百nmで最大になる。そして、さらに
膜厚を厚くすると、透磁率は低下するという特徴を示
す。
【００１２】つまり、最大透磁率を用いて金属磁性膜の
膜厚を計算すると数μｍとなるが、実際には、金属磁性
膜の膜厚が数μｍのとき透磁率は最大透磁率よりもかな
り小さい。したがって、所望のノイズフィルタ特性を得
るためには、より膜厚を厚くしなければならない。とこ
ろが、膜厚を厚くすると更に透磁率が低下してしまう。
このため、従来のノイズフィルタ用薄膜では、ノイズフ
ィルタとして十分な効果を得ることができないという問
題点がある。
膜厚を計算すると数μｍとなるが、実際には、金属磁性
膜の膜厚が数μｍのとき透磁率は最大透磁率よりもかな
り小さい。したがって、所望のノイズフィルタ特性を得
るためには、より膜厚を厚くしなければならない。とこ
ろが、膜厚を厚くすると更に透磁率が低下してしまう。
このため、従来のノイズフィルタ用薄膜では、ノイズフ
ィルタとして十分な効果を得ることができないという問
題点がある。
【００１３】本発明は、十分なノイズ除去効果が得られ
る金属磁性膜を有するノイズフィルタ用薄膜を提供する
ことを目的とする。
る金属磁性膜を有するノイズフィルタ用薄膜を提供する
ことを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、可撓性
基体上に、少なくとも２層の金属磁性膜と導電膜とを交
互に積層したことを特徴とするノイズフィルタ用薄膜が
得られる。
基体上に、少なくとも２層の金属磁性膜と導電膜とを交
互に積層したことを特徴とするノイズフィルタ用薄膜が
得られる。
【００１５】
【作用】金属磁性膜は、導体膜により所定の膜厚となる
ように分割されているので、各金属磁性膜は高い透磁率
を保持することができる。各金属磁性膜は他の金属磁性
膜との相互作用により、単体で有する透磁率よりも高い
透磁率を有する。また、導体膜は、渦電流の流れを妨げ
ないので、ノイズを除去することができる。
ように分割されているので、各金属磁性膜は高い透磁率
を保持することができる。各金属磁性膜は他の金属磁性
膜との相互作用により、単体で有する透磁率よりも高い
透磁率を有する。また、導体膜は、渦電流の流れを妨げ
ないので、ノイズを除去することができる。
【００１６】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１に本発明の一実施例の断面図を示す。図１に
示すように、本実施例のノイズフィルタ用薄膜は、基体
１１、金属磁性膜１２、及び導電膜１３を有している。
金属磁性膜１２と導電膜１３とは交互に積層されてお
り、金属磁性膜１２の膜厚の総計が、金属磁性膜の最大
透磁率を用いて計算した値（約５μｍ）となるように、
各層の厚さ及び層数は決定されている。また、導電膜１
３の膜厚は、金属磁性膜１２を互いに分離できる厚さで
あればよく、通常、連続膜として形成され始める数nm以
上とする。さらにまた、導電膜１３の電気抵抗率は、膜
厚方向に流れる渦電流を妨げないように、金属磁性膜１
２の電気抵抗率に比べて同程度以下とする。
する。図１に本発明の一実施例の断面図を示す。図１に
示すように、本実施例のノイズフィルタ用薄膜は、基体
１１、金属磁性膜１２、及び導電膜１３を有している。
金属磁性膜１２と導電膜１３とは交互に積層されてお
り、金属磁性膜１２の膜厚の総計が、金属磁性膜の最大
透磁率を用いて計算した値（約５μｍ）となるように、
各層の厚さ及び層数は決定されている。また、導電膜１
３の膜厚は、金属磁性膜１２を互いに分離できる厚さで
あればよく、通常、連続膜として形成され始める数nm以
上とする。さらにまた、導電膜１３の電気抵抗率は、膜
厚方向に流れる渦電流を妨げないように、金属磁性膜１
２の電気抵抗率に比べて同程度以下とする。
【００１７】以下、基体１１として長尺のポリイミドフ
ィルムを、金属磁性膜１２としてＣｕＭｏパーマロイ
を、導電膜１３としてＴｉ膜を用いた表１に示す様な試
料を作製して、その特性を調べた結果を示す。なお、各
試料において、ＣｕＭｏパーマロイは、ＲＦマグネトロ
ンスパッタリング法を用いて、スパッタ圧力０．１Ｐ
ａ、ＲＦパワー１ｋｗで形成した。また、Ｔｉ膜は、ス
パッタ圧力０．１Ｐａ、ＲＦパワー５０ｗで形成した。
また、試料４は、比較のための従来と同じ構造のノイズ
フィルタ用薄膜である。
ィルムを、金属磁性膜１２としてＣｕＭｏパーマロイ
を、導電膜１３としてＴｉ膜を用いた表１に示す様な試
料を作製して、その特性を調べた結果を示す。なお、各
試料において、ＣｕＭｏパーマロイは、ＲＦマグネトロ
ンスパッタリング法を用いて、スパッタ圧力０．１Ｐ
ａ、ＲＦパワー１ｋｗで形成した。また、Ｔｉ膜は、ス
パッタ圧力０．１Ｐａ、ＲＦパワー５０ｗで形成した。
また、試料４は、比較のための従来と同じ構造のノイズ
フィルタ用薄膜である。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１に示す各試料について、各金属磁性膜
１２の透磁率を測定した結果を、表２に示す。
１２の透磁率を測定した結果を、表２に示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】表２に示すように、本実施例のノイズフィ
ルタ用薄膜では、金属磁性膜１２の膜厚が１μｍであっ
ても、その透磁率はあまり変化しない。これは、金属磁
性膜間の磁気的相互作用によるものと思われる。
ルタ用薄膜では、金属磁性膜１２の膜厚が１μｍであっ
ても、その透磁率はあまり変化しない。これは、金属磁
性膜間の磁気的相互作用によるものと思われる。
【００２２】次に、各試料を１０mm×１００mmの短冊状
に切り出し、直径４mmの円筒状に巻いて、図２に示すよ
うに（一部切断して示す）伝送線路２１に装着した。伝
送線路２１には、コモンモードノイズ２２が流れてお
り、このコモンモードノイズの変化によって、磁力線２
３が発生変化する。そして、この磁力線２３の変化によ
って、試料には渦電流２４が発生する。
に切り出し、直径４mmの円筒状に巻いて、図２に示すよ
うに（一部切断して示す）伝送線路２１に装着した。伝
送線路２１には、コモンモードノイズ２２が流れてお
り、このコモンモードノイズの変化によって、磁力線２
３が発生変化する。そして、この磁力線２３の変化によ
って、試料には渦電流２４が発生する。
【００２３】試料の装着によるコモンモードノイズの低
減効果を測定した。その結果を、表３に示す。
減効果を測定した。その結果を、表３に示す。
【００２４】
【表３】
【００２５】表３に示すように、本実施例のノイズフィ
ルタ用薄膜は、従来のものに比べ、その損失特性が５倍
以上向上している。
ルタ用薄膜は、従来のものに比べ、その損失特性が５倍
以上向上している。
【００２６】なお、上記実施例では、金属磁性膜１２と
してＣｕＭｏパーマロイを用いた例について説明した
が、他の材料の金属磁性膜であっても同様の効果が得ら
れる。また、異なる種類の金属磁性膜を積層するように
してもよい。
してＣｕＭｏパーマロイを用いた例について説明した
が、他の材料の金属磁性膜であっても同様の効果が得ら
れる。また、異なる種類の金属磁性膜を積層するように
してもよい。
【００２７】また、導体膜１３として、Ｔｉ膜を用いた
が、金属磁性膜を互いに分離でき、渦電流２４の流れを
妨げるものでなければよく、これに限定されるものでは
ない。また、異なる種類の導電膜を積層するようにして
もよい。
が、金属磁性膜を互いに分離でき、渦電流２４の流れを
妨げるものでなければよく、これに限定されるものでは
ない。また、異なる種類の導電膜を積層するようにして
もよい。
【００２８】さらにまた、本実施例では、ＲＦマグネト
ロンスパッタ法を用いて各膜を形成したが、他の形成方
法を用いてもよい。また、その作製条件も上記実施例に
限定されるものではない。
ロンスパッタ法を用いて各膜を形成したが、他の形成方
法を用いてもよい。また、その作製条件も上記実施例に
限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、金属磁性膜と導体膜と
を交互に積層するようにしたことで、可撓性を有する、
小型軽量な高性能ノイズフィルタが得られる。
を交互に積層するようにしたことで、可撓性を有する、
小型軽量な高性能ノイズフィルタが得られる。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】図１のノイズフィルタ用薄膜を伝送線路に取り
付けたところを示す図である。
付けたところを示す図である。
【図３】金属磁性膜の膜厚と透磁率との関係を示すグラ
フである。
フである。
１１ 基体 １２ 金属磁性膜 １３ 導電膜 ２１ 伝送線路 ２２ コモンモードノイズ ２３ 磁力線 ２４ 渦電流
Claims (2)
- 【請求項１】 可撓性基体上に、少なくとも２層の金属
磁性膜と導電膜とを交互に積層したことを特徴とするノ
イズフィルタ用薄膜。 - 【請求項２】 前記金属磁性膜の膜厚の合計が所定の値
となるように、膜厚及び層数が定められていることを特
徴とする請求項１のノイズフィルタ用薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32044094A JP3921246B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | ノイズフィルタ用薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32044094A JP3921246B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | ノイズフィルタ用薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08181017A true JPH08181017A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3921246B2 JP3921246B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=18121478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32044094A Expired - Fee Related JP3921246B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | ノイズフィルタ用薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3921246B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007006466A (ja) * | 2005-05-27 | 2007-01-11 | Commissariat A L'energie Atomique | 電磁ノイズをフィルタするための集積型マイクロエレクトロニクス構成要素、およびそれを備える無線周波数伝送回路 |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP32044094A patent/JP3921246B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007006466A (ja) * | 2005-05-27 | 2007-01-11 | Commissariat A L'energie Atomique | 電磁ノイズをフィルタするための集積型マイクロエレクトロニクス構成要素、およびそれを備える無線周波数伝送回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3921246B2 (ja) | 2007-05-30 |
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|---|---|---|---|
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|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040329 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040428 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040625 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
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