JPS63305598A - 電磁シ−ルド材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は電磁シールド材に関する。

口、従来技術 近年、電気、電子機器の普及に伴い、これらのＧ量化、
低価格化のために材料にプラスチックが多用されるよう
になり、そのため、これら電気、電子機器からの漏洩電
磁波による電磁、波障害が大きな問題となってきている
。コンピュータや精密測定器のような精密な電気、電子
機器は、外部からの電磁波に曝されると、誤動作を起こ
したり測定値に誤差を生じたりすることが多々ある。そ
のため、米国や西独では電磁波規制がなされており、我
国に於いても近く電磁波規制の制度が制定されることが
予定されている。

ところが、電磁波を遮蔽する方法として種々の方法が検
討されているが、いずれも不十分である。

例えば、電気、電子機器のプラスチック製ケーシングの
表面をシールド材で覆う方法として、導電性塗料による
塗装、亜鉛溶射、めっき、蒸着及びスパッタリング等が
ある。これらの方法では、電界成分、のシールドにはか
なりの効果があるが、低周波領域の磁界成分に対しては
効果が少なく、また、剥離の問題もあってトラブルを起
こしかねず、十分な対策とは言い難い。

また、電気、電子機器の上記プラスチック中へ金属のフ
ィラーを混入してシールドする方法としては、磁界成分
のシールドをも考慮してステンレス鋼繊維等を用いられ
ているが、これもシールド効果が十分ではない。即ち、
シールド効果を十分に持たせるためには、上記金属フィ
ラーをかなりの量添加する必要があり、その結果、プラ
スチックの強度低下をきたし、また、表面に金属フィラ
ーが現れて更に塗装を施すためにコスト高となる。

更に、磁界成分のシールドをも考慮して鉄箔もシールド
材として検討されでいるが、低周波領域での磁界成分に
は透磁率が低くて十分なシールド効果が得られず、高周
波領域での電界成分に対しては銅やアルミニウム等と較
べると電気抵抗が大きく、シールド特性が十分ではない
。

ハ５発明の目的 本発明は、上記の事情に漏みて成されたものであって、
低周波領域に於ける磁界成分及び高周波領域に於ける電
界成分をも含めた広い周波数領域に亘る電磁波の効果的
な遮蔽を可能とし、更に可撓性を付与して取扱いの便利
な電磁シールド材を提供することを目的としている。

二８発明の構成 本発明は５、少なくとも１層の非晶質合金層と少なくと
も１層の網状導電性金属シートの眉とを具備し、、前記
非晶質合金層の１層と前記網状導電性金属シートの層の
１層とが５〜５００　μｍの間隔を隔てて積層され、か
つ、前記非晶質合金層が、厚さ５〜１００μｍ、アスペ
クト比（但し、アスペクト比は最大厚さに対する最大長
さの比である。）１０〜１５０００の鱗片状又はフレー
ク状軟磁性非晶質合金片を単位面積当んりの重量で１０
０〜５００ｇ／Ｍ積層してなる構造を有する電磁シール
ド材に係る。

ホ０発明の作用効果 非晶質合金は、化学的、機械的性質に於いて通常の結晶
質合金に見られない特異な特性を示すために、各種機能
材料として注目されている。中でも鉄基、コバルト基等
の非晶質合金は、結晶異方性を示さないため、保磁力が
非常に小さく、透磁率が高いという極めて良好な軟磁気
特性を示し、この性質を利用しての実用化が期待されて
いる。

ところが、非晶質合金は通常厚さ数十μｍ、幅１００鶴
程度のリボン状のものとして供給されており、所定の寸
法の板材とするには切断による破損や重ね合わせに際し
ての接着に問題があり、取扱いが非常に難しい。その上
、所定の厚さにするには幾層にも積層せねばならず、多
くの工数を要して生産性の点で難がある。

本発明者は、鋭意研究の結果、磁性非晶質合金を鱗片状
とし、これを積層することによって、磁性非晶質合金の
上記の優れた特性をその侭保有し、而も生産性にも優れ
た磁気シールド材が得られることを見出した。本発明は
上記の知見によってなされたものである。

軟磁性非晶質合金片（以下、単に非晶質合金片と呼ぶ。

）の厚さを５μｍ未満にすると非晶質合金片の製造が困
難であり、これが１００μｍを越えて厚くなると非晶質
化が難しくなるので、この厚さは５〜１００　μｍとす
る。特に好ましい厚さは２０〜６０μｍである。

非晶質合金片のアスペクト比が１０未満では、非晶質合
金片の透磁率が低下し、非晶質合金片の磁気特性が変化
するためと、積層が難しくなり、磁気シールド性が劣化
するようになる。他方、上記アスペクト比が１５０００
を越えると、非晶質合金片の取扱いが面倒になり、生産
性が低下するようになる。アスペクト比の特に好ましい
範囲は５０〜１００００である。

上記の非晶質合金片を単位面積当たりの重量で１００〜
５００ｇ／ｒｒｒとなるように積層して非晶質合金層と
するのであるが、非晶質合金片の量が１００ｇ／ｒｄ未
満であると、非晶質合金片の積層及びこれらの間の接触
（導通）が難しくなって磁気シールド性が劣化する。こ
れが５００ｇ／ｍを越えると、非晶質合金片を積層して
密着させることが難しくなって非晶質合金層中に空隙が
できるため、単位面積当たりの非晶質合金片の量が増大
するにも拘わらず、磁気シールド性が悪くなる。非晶質
合金片の上記量の特に好ましい範囲は２００〜３５０ｇ
／ｒｒｌである。

以上のような構造とした非晶質合金層は、良好な軟磁性
を示す非晶質合金片からなっているので、低周波領域に
於ける磁界成分のシールドに有効であるが、高周波領域
に於ける電磁波に対しては電界成分が主体となるため、
銅やアルミニウムのような電気抵抗の小さい導電性材料
に較べると電気抵抗が高い（１００〜１５０μΩ・ｃｍ
）ため、厚さを大きくせねばならず、不利である。

他方、高周波領域で使用される電磁シールド材には、電
気抵抗の低い導電性材料が用いられるが、これらは非磁
性材料又は透磁率の低い磁性材料であるため、低周波領
域での磁界成分に対しては、殆ど無力である。

そこで、本発明にあっては、低周波領域に於ける磁界成
分のシールドに有効な層として非晶質合金片を積層して
なる層と、高周波領域に於ける電界成分のシールドに有
効なシールド層として導電性材料の層とを積層し、広範
囲に亘る周波数領域の電磁波を有効に遮蔽するようにし
ている。

−非晶質合金層と導電性材料からなる層とを直接密着さ
せた構造とすると、両層が互いに干渉して特性的に期待
できないことと、接着剤による積層が工業的に有利であ
ることから、プラスチックフィルム等の絶縁材で両層の
間に間隔を設ける。この間隔、即ち絶縁層の厚さが５μ
ｍ未満であると非晶質合金層と絶縁層との間の密着が難
しく、これが５００μｍを越えるとシールド材が厚くな
って取扱いが不便になり、工業的にも不利となる。従っ
て上記間隔（絶縁層の厚さ）は５〜５００μｍの範囲内
とするのが良い。

また、非晶質合金層と導電性材料の屑とを夫々複数層設
ける場合は、両層を互いに間隔を隔てて（絶縁′層を挟
んで）交互に配置するのが望ましい。

導電性材料としては、銅、アルミニウム、ニッケル及び
鉄等の金属を用いることができる。特に本発明にあって
は、電磁シールド材に可撓性を付与するために、上記導
電性材料の層を網状の導電性金属シートとする。網状の
金属シートとしては、エクスパンドメタルのシート及び
メソシュのシートが使用できる。その網目が５メツシユ
よリモ粗く４おと空間が多くなって高周波領域でのシー
ルド性が劣化し、２５０メツシユよりも細かいと線径が
小さくなってシートの重量が少なくなり高周波領域での
シールド性が劣化しまた高価にもなる。

従ってその粗さは５〜２５０メツシユの範囲内とするの
が良い。特に好ましい範囲は１０〜１００メツシユであ
る。

導電性金属の層を網状シートの層とすることにより、電
磁シールド材に優れたシールド性と共に可撓性が付与さ
れて、その取扱いが便利になる。

へ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に基づく電磁シールド材の平面図、第２
図は同じく構造を模式的に示す拡大断面図である。

この例は、非晶質合金片２ａが積層してなる非晶質合金
ＰＩ２と銅等の導電性金属の網状シートの層３とがポリ
エステルフィルム４を挾み、更に非晶質金属層２上に同
じポリエステルフィルム４が被着されて、４層積層構造
として電磁シールド材１を構成した例である。但し、第
１図では最表層のポリエステルフィルムは図示省略−し
である。

第１図か・ら解るように、各非晶質合金片２ａは方向が
ランダムになって均一に分散、積層するので、自然に無
方向性となる。これに対して非晶質合金リボンや結晶質
合金薄帯を積層するには、切断と接着の繰返し、無方向
性にするためにクロス方向及び角度を変えた接着をしな
ければならず、分散時に所定の方向に沿った若干の磁場
をかければ、非晶質合金片を長手方向に揃え、方向性を
付与することができる。

非晶質合金片の組成は、軟磁性を示す組成であれば磁気
シールド性を示す。

非晶質合金片は、リボンからの切断や公知のメルト・エ
クストラクション法によって作ることができるが、生産
性の観点及び非晶質合金片の周縁を薄肉にして鱗片状と
することができることから、本出願人が先に特開昭５８
−６９０７号公報で提示したキャビテーション法（熔融
金属に対して濡れ性の小さな表面層を有し、高速で回転
しているロール表面に熔融金属を供給し、この熔融金属
を微細な熔融金冗滴に分断した後、引続いてこの溶融金
属滴を高速で回転する全屈回転体に衝突させて急速凝固
させる方法６）を応用することが望ましい。

以下に本発明の具体的な実施例について説明する。

夫Ｊｕ！ＬＬ 前記キャビテーション法によってＣｏｔＨＦ　ｅｒＪｓ
　ＬフＢ！（元素記号に付した数字は当該元素成分の原
子％を表す。以下同じ。）の非晶質全屈片を作製した。

この非晶質合金片の平均厚さは３０μｍ、アスペクト比
は４００〜６００である。

この非晶質合金片を使用して第１図及び第２図に示すよ
うな非晶質合金層２と１３〜２０メツシユに相当する銅
のエクスパンドメタルの層３とを夫々１層ずつをする電
磁シールド材１とした。即ち、上記鋼のエクスパンドメ
タルのシート３上に厚さ２５μｍのポリエステルフィル
ム４を載せ、その上に非晶質合金片２ａを２５０ｇ／ｒ
ｒｒとなるように積層し、更に最表層として厚さ２５μ
ｍのポリエステ夛しフィルム４を被せ、これらを接着剤
（図示せず）で接着して電磁シールド材１とした。

この電磁シールド材１について、アトパンテスト社製ス
ペクトラムアナライザＴ　Ｒ−４１７２を使用して電磁
シールド性を測定した。測定の要領を、磁界成分につい
ては第１０図に、電界成分につい°ζは第１１図に夫々
概要を図解的に示す。２００龍Ｘ２００ｍｍの電磁シー
ルド材１／′メｔ、ｌ’ｌから一方の側のｌＱｍｍ離れ
た位置に直径Ｌｏｗの磁波送信用ループアンテナ５又は
長さ１０■１の電波送信用プローブアンテナ１５を、他
方の側の１０■ＩＡ離れた位置に直径１０龍の磁波受信
用ループアンテナ６又は長さ１０龍の電波受信用プロー
ブアンテナ１６を夫々配置し、これらをトラッキングジ
ェネレータ付きスペクトラムアナライザＴＲ４１７２７
に接続する。送信用アンテナ５又は１５からの磁波又は
電波の電磁シールド材１．ｆ’ｌＷｌ’ｌによる減衰を
受信用アンテナ６又は１６によって検知し、スペクトラ
ムアナライザＴ　Ｒ４１７２７で測定する。

測定結果は第４図及び第５図に示す通りである。

なお、第４図及び第５図では、シールド効果はｄＢの絶
対値で表しである。第４図及び第５図には、比較のため
に上記と同じ銅のエクスパンドメタルのシート（比較例
１）及び上記実施例と同じ非晶質合金層を有し、金属層
シートを有しない電磁シールド材（比較例２）について
同様の測定を行った結果が併記しであるｌ　（第５図で
は比較例１のみ）。

去上皿ｌ 前記実施例１に於ける非晶質合金片を平均厚さ４０μｍ
、アスペクト比２００〜５００とし、その量を３００ｇ
／ｒｒｒとし、金属シートを８０メツシユの銅のメツシ
ュシートとし、非晶質合金層と金属シートとを厚さ５０
μｍのポリプロピレンフィルムを挾んで接着し、電磁シ
ールド材とした。その他の条件は前記実施例１に於ける
と同様である。

この電磁シールド材について、前記実施例１に於けると
同様のシールド効果測定をおこなった。

測定結果は第６図及び第７図に示す通りである。

第５図及び第７図には、比較のために上記と同じ銅の網
状シ、−ト（比較例３）及び上記実施例２と同じ非晶質
合金層を有し、金属シートを有しない電磁シールド材（
比較例４）について同様の測定を行った結果が併記しで
ある／（第７図では比較例３のみ）。

第４図〜第７図に見られるように、実施例１．２−共に
、低周波領域から高周波領域の広い周波数領域に亘って
、比較の電磁シールド材に較べて優れたシールド性を示
している。

１墨劃１ 第３図に示すように、前記実施例１に於けると同じ非晶
質合金片２ａを２５０ｇ／ｒｒｆとした非晶質合金層２
を２層とし、これら層２．２の間に前記実施例１に於け
ると同様の銅のエクスパンドメタ１１、のシート３及び
２枚のポリエステルフィルム４．４を交互に配し、更に
両表面を同じポリエステルフィルム４．４で挾むように
して７層構造の電磁シールド材１１を作製した。この電
磁シールド材１１について、前記実施例１．２に於ける
と同様の測定を行った。

測定結果は第８図及び第９図に示す通りである。

この例では、特に低周波領域での磁界成分に対して、前
記実施例１．２よりも更に優れた磁気シールド性を示し
ている。

上記実施例１〜３の電磁シールド材は、金属の層を、＃
　８１／ｙｌ／’γば網状シートとしているので、いず
れも可視性を有していて、取扱いが便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は電磁シールド材の平面図、 第２図及び第３図は夫々電磁シールド材の構造を模式的
に示す拡大断面図、 第４図、第５図、第６図、第７図、第８図及び第９図は
夫々周波数とシールド効果との関係を示すグラフ、 第１０図及び第１１図は夫シールド効果測定の要領を示
す概略図 である。 なお、図面に示された符号に於いて、 １．１１ｙ＃’ｌ・・・・・・・・・電磁シールド材３
・・・・・・・・・網状導電性金属シートの層４・・・
・・・・・・樹脂フィルム ５．１５・・・・・・・・・送信用アンテナ６．１６・
・・・・・・・・受信用アンテナ７・・・・・・・・・
測定器（スペクトラムアナライザ）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも１層の非晶質合金層と少なくとも１層の
   網状導電性金属シートの層とを具備し、前記非晶質合金
   層の１層と前記網状導電性金属シートの層の１層とが５
   〜５００μｍの間隔を隔てて積層され、かつ、前記非晶
   質合金層が、厚さ５〜１００μｍ、アスペクト比（但し
   、アスペクト比は最大厚さに対する最大長さの比である
   。）１０〜１５０００の鱗片状又はフレーク状軟磁性非
   晶質合金片を単位面積当たりの重量で１００〜５００ｇ
   ／ｍ＾２積層してなる構造を有する電磁シールド材。