WO2022107538A1 - Electromagnetic wave absorbing sheet - Google Patents
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Abstract
Provided is an electromagnetic wave absorber for a 28 GHz band used for 5G communications, which has a metamaterial structure, is thin, and can be cut as required. An electromagnetic wave absorbing sheet for suppressing self-interference due to electromagnetic waves emitted from an electronic circuit portion of an electronic device is provided, comprising: a sheet-like dielectric substrate 2 having a relative electric permittivity which is set in advance; a separated conductor layer 3 comprising a plurality of square conductors arrayed on one surface of the sheet-like dielectric substrate 2 at regular intervals, with an array pitch length at least twice the length of one side of the conductors; and a continuous conductor layer 4 continuously provided on another surface of the sheet-like dielectric substrate 2.
Description
本発明は、高周波機器内部の部品や配線などから電磁波が放射されて生じる自己干渉、いわゆる自家中毒を防止するための電磁波吸収シートに関する。
The present invention relates to an electromagnetic wave absorbing sheet for preventing self-interference caused by radiating electromagnetic waves from parts and wiring inside a high-frequency device, so-called self-poisoning.
移動体通信や自動運転技術の進展に伴い、通信に用いる周波数の高周波化が進展している。第５世代（５Ｇ）通信は、従来の４Ｇ通信の百倍以上の超高速・大容量通信が可能であり、利用者がタイムラグを意識することなく、リアルタイムに遠隔地のロボットなどを操作・制御できるというリアルタイム性を有し、さらに、スマートフォン、パソコンをはじめ、身の回りのあらゆる機器がネットに接続されるという多数同時接続性を有している。わが国では２０２０年から２８ＧＨｚ帯の利用が開始された。また、自動運転技術においては、車載レーダーに準ミリ波帯が用いられている。このような次世代通信ネットワークや車載レーダーなどで用いられる機器においては、外部からの電磁波干渉だけでなく、機器内部の部品や配線などから放射される電磁ノイズによる自己干渉、すなわち自家中毒の防止が重要な課題である。自家中毒とは、電子デバイスの配線や基板から放射される電磁ノイズが、他の電子機器だけではなく、自らの誤作動の原因となる現象のことをいう。
With the progress of mobile communication and autonomous driving technology, the frequency used for communication is becoming higher. 5th generation (5G) communication is capable of ultra-high speed and large capacity communication that is 100 times more than conventional 4G communication, and users can operate and control remote robots in real time without being aware of time lag. In addition, it has a large number of simultaneous connectivity that all devices around us, including smartphones and personal computers, are connected to the Internet. In Japan, the use of the 28 GHz band started in 2020. Further, in the automatic driving technique, the quasi-millimeter wave band is used for the in-vehicle radar. In equipment used in such next-generation communication networks and in-vehicle radar, not only electromagnetic interference from the outside but also self-interference due to electromagnetic noise radiated from parts and wiring inside the equipment, that is, prevention of self-poisoning, can be prevented. This is an important issue. Self-poisoning is a phenomenon in which electromagnetic noise radiated from the wiring or board of an electronic device causes not only other electronic devices but also their own malfunctions.
スマートフォンは移動体通信技術とコンピュータ技術が融合して進化したマルチメディア端末である。スマートフォンの機能は大幅に向上しており、そのため回路の高密度化が必須となり、アンテナ、スピーカ、マイクロホン、カメラモジュール、Ｉ／Ｆ端子などは、端末の上部と下部のサブボードに近接配置されている。これが自家中毒問題の一因となっている。電子機器においては、たとえ外部からの伝導ノイズや放射ノイズを完全にシャットアウトしても、機器内部で発生するノイズが電子機器の性能に悪影響を及ぼす。
Smartphones are multimedia terminals that have evolved through the fusion of mobile communication technology and computer technology. The functions of smartphones have been greatly improved, so it is essential to increase the density of circuits, and antennas, speakers, microphones, camera modules, I / F terminals, etc. are placed close to the upper and lower sub-boards of the terminal. There is. This contributes to the problem of self-addiction. In electronic devices, even if conduction noise and radiation noise from the outside are completely shut out, the noise generated inside the device adversely affects the performance of the electronic device.
さらに、５Ｇ通信は２８ＧＨｚ帯という高周波を用いるので電磁波の直進性が強まるため、多くの基地局を必要とする。電力会社の電柱や信号機が設置されている電柱などに基地局を設置することも検討されている。膨大な基地局を効率よく設置するためには、基地局として用いる電子機器も小型、薄型化とノイズの影響を防止して安定作動することが望まれている。
Furthermore, since 5G communication uses a high frequency of 28 GHz band, the straightness of electromagnetic waves is strengthened, so many base stations are required. It is also being considered to install base stations on utility poles of electric power companies and utility poles on which traffic lights are installed. In order to efficiently install a huge number of base stations, it is desired that the electronic devices used as the base stations are also small in size, thin, and stable operation by preventing the influence of noise.
これから本格的に使われていく５Ｇ通信は２８ＧＨｚ帯を使用する。このような高周波帯域で使用する機器内部の回路などから、電磁波が放射されて同じ機器内の回路に入射することにより、回路特性の劣化を生じさせること、すなわち自家中毒が大きな対策課題となっている。そのために、電子機器の小型化を阻害しないような超薄型の電磁波吸収体が求められている。電磁ノイズを吸収するための手法として、メタマテリアル構造がある。電磁バンドギャップを用いる構造や、誘電体上に所定の導体パターンを形成したメタマテリアルシートの開発が行われている。
The 28GHz band will be used for 5G communication that will be used in earnest from now on. Electromagnetic waves are radiated from the circuit inside the equipment used in such a high frequency band and incident on the circuit in the same equipment, causing deterioration of circuit characteristics, that is, self-poisoning becomes a major countermeasure issue. There is. Therefore, there is a demand for an ultra-thin electromagnetic wave absorber that does not hinder the miniaturization of electronic devices. There is a metamaterial structure as a method for absorbing electromagnetic noise. A structure using an electromagnetic bandgap and a metamaterial sheet in which a predetermined conductor pattern is formed on a dielectric are being developed.
例えば、車載レーダー用の高周波通信装置において、準ミリ波またはミリ波の信号を処理する送受信回路を搭載した送受信回路基板と、この送受信回路基板上の送受信回路を覆うように取り付けられるシールドケースとを備え、送受信回路基板と対向するシールドケースの内面に、周期的に並べられた突起と電波吸収シートとをそれぞれ配設した構成が開示されている。閉じたシールド空間内における不要共振を回避して、薄型で、所望の箇所の電力のロスを低減でき、アクティブ部品の安定動作も可能とすることで、安定した信号の送受信ができるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
For example, in a high-frequency communication device for an in-vehicle radar, a transmission / reception circuit board equipped with a transmission / reception circuit for processing quasi-millimeter wave or millimeter-wave signals and a shield case attached so as to cover the transmission / reception circuit on the transmission / reception circuit board. A configuration is disclosed in which protrusions and radio wave absorbing sheets arranged periodically are arranged on the inner surface of a shield case facing the transmission / reception circuit board. By avoiding unnecessary resonance in a closed shielded space, it is thin, power loss at desired locations can be reduced, and stable operation of active components is possible, enabling stable signal transmission and reception. (See, for example, Patent Document 1). It was
また、テラヘルツ帯において屈折率が負となる構造のシート型メタマテリアルも開示されている。これは、シート状の誘電体基板と、その誘電体基板の一方の面上に、ｘ－ｙ方向にそれぞれ所定のピッチで、所定の矩形状の金属製の第１カットワイヤーと、他方の面上に、この第１カットワイヤーの配置ピッチと同じで、かつ同一の矩形状の金属製の第２カットワイヤーとが設けられ、第２カットワイヤーはｙ軸方向で隣接する第１カットワイヤーの間の第１カットワイヤーが形成されていない領域に重なるように、第１カットワイヤーとずれて形成された構成が開示されている。このシート型メタマテリアルは、テラヘルツ波帯において負の屈折率を呈することが示されている（例えば、特許文献２参照）。
Further, a sheet-type metamaterial having a structure in which the refractive index is negative in the terahertz band is also disclosed. This is a sheet-shaped dielectric substrate, a predetermined rectangular metal first cut wire on one surface of the dielectric substrate at a predetermined pitch in the xy direction, and the other surface. A second cut wire made of metal having the same and the same rectangular shape as the arrangement pitch of the first cut wire is provided above, and the second cut wire is between adjacent first cut wires in the y-axis direction. A configuration is disclosed in which the first cut wire is formed so as to overlap the region where the first cut wire is not formed. This sheet-type metamaterial has been shown to exhibit a negative index of refraction in the terahertz wave band (see, for example, Patent Document 2). It was
また、製造および使用がより簡単で、かつ、特性を損なうことなく、適合した面上で使用可能な電磁波吸収体も開示されている。この電磁波吸収体は、金属接地板と、この金属接地板上に配置されている絶縁誘電基板と、絶縁誘電基板上に配置されている１組の金属共振要素とを備えている。共振要素の電磁共振周波数は、この共振要素の寸法を適合させることによって調整され、各１組の共振要素は、寸法が異なる共振要素を含み、異なる電磁共振周波数を近接させることによって、所定の電磁吸収バンドを生成することができるようになっている。この電磁吸収体によれば、必要な電磁吸収バンドを受動的に得ることができる（例えば、特許文献３参照）。
Also disclosed are electromagnetic wave absorbers that are easier to manufacture and use and can be used on compatible surfaces without compromising properties. The electromagnetic wave absorber includes a metal grounding plate, an insulating dielectric substrate arranged on the metal grounding plate, and a set of metal resonance elements arranged on the insulating dielectric substrate. The electromagnetic resonance frequency of the resonant element is adjusted by adapting the dimensions of the resonant element, and each pair of resonant elements contains resonant elements of different dimensions and by bringing the different electromagnetic resonant frequencies close together, a given electromagnetic wave. It is possible to generate an absorption band. According to this electromagnetic absorber, the required electromagnetic absorption band can be passively obtained (see, for example, Patent Document 3). It was
また、５～７ＧＨｚの周波数帯域において、軽量で加工性に優れ、バラツキのない高性能な電磁波吸収性能を有する電磁波吸収体とその製造方法が開示されている。この電磁波吸収体は、誘電体層と、この誘電体層の一方の面に積層された分割導電膜層と、誘電体層の他方の面に積層された電磁波反射層とを有した構成からなる（例えば、特許文献４参照）。
Further, an electromagnetic wave absorber having a light weight, excellent workability, and high-performance electromagnetic wave absorption performance without variation in a frequency band of 5 to 7 GHz and a method for manufacturing the same are disclosed. The electromagnetic wave absorber is composed of a dielectric layer, a split conductive film layer laminated on one surface of the dielectric layer, and an electromagnetic wave reflecting layer laminated on the other surface of the dielectric layer. (See, for example, Patent Document 4).
特許文献１に記載の発明は、準ミリ波帯（２４ＧＨｚ、２６ＧＨｚ）を用いた車載レーダー用の高周波通信装置に関するものであり、シールドケースの内面に周期的に並べられた突起と電波吸収シートとをそれぞれ配設したことが特徴である。しかしながら、電波吸収シートの具体的な構造については記載がない。
The invention described in Patent Document 1 relates to a high-frequency communication device for an in-vehicle radar using a quasi-millimeter wave band (24 GHz, 26 GHz), and includes protrusions and radio wave absorbing sheets periodically arranged on the inner surface of a shield case. It is a feature that each of them is arranged. However, there is no description about the specific structure of the radio wave absorbing sheet.
特許文献２に記載の発明は、メタマテリアルによりテラヘルツ波帯で負の屈折率を呈するシートに関するものであり、５Ｇ通信に用いる２８ＧＨｚ帯については開示も示唆もない。
The invention described in Patent Document 2 relates to a sheet exhibiting a negative refractive index in the terahertz wave band due to a metamaterial, and there is no disclosure or suggestion regarding the 28 GHz band used for 5G communication.
特許文献３に記載の発明は、寸法が異なる共振要素を含み、異なる電磁共振周波数を近接させることによって、所定の電磁吸収バンドを生成することを目的としている。しかし、５Ｇ通信に用いる２８ＧＨｚ帯の電磁波吸収体については開示も示唆もなく、また、この開示内容をもとにして２８ＧＨｚ帯用の電磁波吸収体の具体的な構造を導き出すことは難しい。
The invention described in Patent Document 3 aims to generate a predetermined electromagnetic absorption band by including resonance elements having different dimensions and bringing different electromagnetic resonance frequencies close to each other. However, there is no disclosure or suggestion regarding the electromagnetic wave absorber in the 28 GHz band used for 5G communication, and it is difficult to derive a specific structure of the electromagnetic wave absorber for the 28 GHz band based on the disclosed contents.
特許文献４に記載の発明は、正方形状の分割導電層を所定ピッチで配列しているが、誘電体層がカーボンを含む材料からなることが特徴である。さらに、ＥＴＣで用いられる５～７ＧＨｚの周波数帯域についてのデータが開示されているのみであり、５Ｇ通信に用いられる２８ＧＨｚ帯に関しては開示も示唆もない。
The invention described in Patent Document 4 has square-shaped divided conductive layers arranged at a predetermined pitch, but is characterized in that the dielectric layer is made of a material containing carbon. Furthermore, only data on the frequency band of 5 to 7 GHz used in ETC is disclosed, and there is no disclosure or suggestion on the 28 GHz band used for 5G communication.
本発明は、５Ｇ通信に用いられる２８ＧＨｚ帯を対象として、メタマテリアル構造を用いて薄型で、かつ必要な面積に切断して用いることが可能な電磁波吸収体を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an electromagnetic wave absorber that is thin and can be cut into a required area by using a metamaterial structure for the 28 GHz band used for 5G communication.
上記従来の課題を解決するために、本発明の電磁波吸収シートは、電子機器の電子回路部から放射される電磁波による自己干渉を抑制する電磁波吸収シートであって、あらかじめ設定された比誘電率を有するシート状誘電体基板と、正方形状の導体がこの導体の一辺の長さの少なくとも２倍の配列ピッチで、シート状誘電体基板の一方の表面に一定間隔で複数配列されてなる分離導体層と、シート状誘電体基板の他方の面上に連続して設けられた連続導体層とを含むことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the electromagnetic wave absorbing sheet of the present invention is an electromagnetic wave absorbing sheet that suppresses self-interference due to electromagnetic waves radiated from the electronic circuit portion of an electronic device, and has a preset specific dielectric constant. A separate conductor layer formed by arranging a plurality of sheet-shaped dielectric substrates having a sheet-like dielectric substrate and square conductors on one surface of the sheet-shaped dielectric substrate at regular intervals at an arrangement pitch of at least twice the length of one side of the conductor. It is characterized by including a continuous conductor layer continuously provided on the other surface of the sheet-shaped dielectric substrate.
上記構成において、電子機器は第５世代（５Ｇ）通信規格で設定された２８ＧＨｚ帯域で用いられるものであり、電磁波吸収シートはその電子機器内部で放射される電磁波を吸収するものであってもよい。
さらに、電磁波を吸収する反射減衰ピーク周波数の反射減衰量が６ｄＢ以上を有するようにしてもよい。 In the above configuration, the electronic device is used in the 28 GHz band set by the 5th generation (5G) communication standard, and the electromagnetic wave absorption sheet may absorb the electromagnetic wave radiated inside the electronic device. ..
Further, the reflection attenuation amount of the reflection attenuation peak frequency that absorbs electromagnetic waves may be 6 dB or more.
さらに、電磁波を吸収する反射減衰ピーク周波数の反射減衰量が６ｄＢ以上を有するようにしてもよい。 In the above configuration, the electronic device is used in the 28 GHz band set by the 5th generation (5G) communication standard, and the electromagnetic wave absorption sheet may absorb the electromagnetic wave radiated inside the electronic device. ..
Further, the reflection attenuation amount of the reflection attenuation peak frequency that absorbs electromagnetic waves may be 6 dB or more.
さらに、導体の一辺の長さと配列ピッチとは、シート状誘電体基板の比誘電率に応じて設定するようにしてもよい。この場合において、シート状誘電体基板の比誘電率が３．５である材料を用いた場合、導体の一辺の長さを２．７ｍｍ～２．９ｍｍの範囲とし、かつ、配列ピッチを６．５ｍｍ～１０ｍｍの範囲としてもよい。また、シート状誘電体基板の比誘電率が４．０である材料を用いた場合、導体の一辺の長さを２．４ｍｍ～２．６ｍｍの範囲とし、かつ、配列ピッチを６．５ｍｍ～９．５ｍｍの範囲、または、一辺の長さを２．４５ｍｍ～２．５５ｍｍの範囲とし、かつ、配列ピッチを６ｍｍ～１０ｍｍまでの範囲としてもよい。さらに、シート状誘電体基板の比誘電率が４．５である材料を用いた場合、導体の一辺の長さを２．２ｍｍ～２．３５ｍｍの範囲とし、かつ、配列ピッチを５．５ｍｍ～９．５ｍｍの範囲としてもよい。
Further, the length of one side of the conductor and the arrangement pitch may be set according to the relative permittivity of the sheet-shaped dielectric substrate. In this case, when a material having a relative permittivity of 3.5 for the sheet-shaped dielectric substrate is used, the length of one side of the conductor is in the range of 2.7 mm to 2.9 mm, and the arrangement pitch is 6. It may be in the range of 5 mm to 10 mm. When a material having a relative permittivity of 4.0 is used for the sheet-shaped dielectric substrate, the length of one side of the conductor is in the range of 2.4 mm to 2.6 mm, and the arrangement pitch is 6.5 mm to. The range of 9.5 mm, or the length of one side may be in the range of 2.45 mm to 2.55 mm, and the arrangement pitch may be in the range of 6 mm to 10 mm. Further, when a material having a relative permittivity of 4.5 for the sheet-shaped dielectric substrate is used, the length of one side of the conductor is in the range of 2.2 mm to 2.35 mm, and the arrangement pitch is 5.5 mm or more. The range may be 9.5 mm.
このような電磁波吸収シートは、２８ＧＨｚ帯域で放射される電磁波を効率よく吸収するので、反射電磁波により自己干渉が生じることを防止できる。この結果、電子機器の誤作動を防止でき、信頼性の高い電子機器を提供することができる。なお、反射減衰量が６ｄＢ以上であれば、電磁波吸収シートにより電磁ノイズを吸収して自己干渉が生じることを抑制でき、電子機器の誤作動を防止できる。反射減衰量は大きいほど電磁波の吸収性能が大きくなって好ましいことから、反射減衰量の上限には特に制約はない。本発明により達成できる範囲であれば、例えば、３５ｄＢあるいは４０ｄＢ程度であってもよい。
Since such an electromagnetic wave absorbing sheet efficiently absorbs electromagnetic waves radiated in the 28 GHz band, it is possible to prevent self-interference due to reflected electromagnetic waves. As a result, malfunction of the electronic device can be prevented, and a highly reliable electronic device can be provided. When the reflection attenuation amount is 6 dB or more, the electromagnetic wave absorbing sheet can absorb electromagnetic noise to suppress self-interference, and malfunction of the electronic device can be prevented. The larger the amount of reflection attenuation, the greater the absorption performance of electromagnetic waves, which is preferable. Therefore, there is no particular limitation on the upper limit of the amount of reflection attenuation. As long as it can be achieved by the present invention, it may be, for example, about 35 dB or 40 dB.
また、上記構成において、分離導体層とシート状誘電体基板の表面を保護するために絶縁性表面保護層を設けてもよい。シート状誘電体基板は、例えば１５０ｍｍ×１５０ｍｍの四角形のシート形状で提供されるが、使用される電子機器に応じて必要とする形状に切断して用いられる。このため、切断等の作業において、分離導体層の導体やシート状誘電体基板表面が損傷されるのを防ぐことが好ましい。このために絶縁性表面保護層を設けてもよい。
Further, in the above configuration, an insulating surface protective layer may be provided to protect the surfaces of the separated conductor layer and the sheet-shaped dielectric substrate. The sheet-shaped dielectric substrate is provided in a rectangular sheet shape of, for example, 150 mm × 150 mm, and is used by cutting into a required shape according to the electronic device used. Therefore, it is preferable to prevent the conductor of the separation conductor layer and the surface of the sheet-shaped dielectric substrate from being damaged in operations such as cutting. For this purpose, an insulating surface protective layer may be provided.
なお、本発明でいう正方形状とは、シート状誘電体基板の表面に形成した導体膜をエッチング加工やレーザー加工するときに生じる加工誤差を許容するものである。例えば、正方形状の各辺の長さについて、それぞれ３％程度のエッチング誤差があってもよい
The square shape referred to in the present invention allows for processing errors that occur when the conductor film formed on the surface of the sheet-shaped dielectric substrate is etched or laser-processed. For example, there may be an etching error of about 3% for each side of the square shape.
さらに、本発明の電子機器は、上記構成の電磁波吸収シートと、電磁波を放射する電子回路を含む電子回路部と、電子回路部を電磁シールドするために、電子回路部の電磁波を放射する電子回路を少なくとも覆うように設けられたシールドカバーとを含み、電磁波吸収シートはシールドカバーと電子回路部との間に配置されたことを特徴とする。
Further, the electronic device of the present invention includes an electromagnetic wave absorbing sheet having the above configuration, an electronic circuit unit including an electronic circuit that radiates electromagnetic waves, and an electronic circuit that radiates electromagnetic waves from the electronic circuit unit in order to electromagnetically shield the electronic circuit unit. The electromagnetic wave absorbing sheet is characterized in that it is arranged between the shield cover and the electronic circuit portion, including a shield cover provided so as to cover at least the shield cover.
電磁波を放射する電子回路からは外部への電磁波の放射のみでなく、シールドカバーと電子回路部との空間部にも電磁波が放射される。放射された電磁波は、一般的にシールドカバーで反射され、電子回路部に再入射する。これにより、自己干渉が生じて電子機器の誤作動を生じる。それを防止するために、シールドカバーと電子回路部との間に電磁波吸収シートを配置することで、シールドカバーに向けて放射された電磁波を吸収して、反射する電磁波を大幅に減少させることができ、電子機器の誤作動を防止することができる。なお、電磁波吸収シートは少なくとも電磁波を放射する電子回路を覆うようにすればよいが、電子回路部全体を覆うようにしてもかまわない。また、シールドカバー無しで、電子回路部を筐体内に配置する構成の場合には、筐体の電子回路部に対向する面がシールドカバーとして機能する。したがって、このような場合には筐体もシールドカバーとしての概念に含まれる。
From the electronic circuit that radiates electromagnetic waves, not only the electromagnetic waves are radiated to the outside, but also the electromagnetic waves are radiated into the space between the shield cover and the electronic circuit section. The radiated electromagnetic wave is generally reflected by the shield cover and re-enters the electronic circuit section. This causes self-interference and causes malfunction of the electronic device. In order to prevent this, by arranging an electromagnetic wave absorbing sheet between the shield cover and the electronic circuit part, it is possible to absorb the electromagnetic waves radiated toward the shield cover and significantly reduce the reflected electromagnetic waves. It is possible to prevent malfunction of electronic devices. The electromagnetic wave absorbing sheet may cover at least the electronic circuit that radiates the electromagnetic wave, but it may cover the entire electronic circuit portion. Further, in the case of a configuration in which the electronic circuit portion is arranged in the housing without the shield cover, the surface of the housing facing the electronic circuit portion functions as the shield cover. Therefore, in such a case, the housing is also included in the concept as a shield cover.
本発明の電磁波吸収シートは、薄いシート状誘電体基板の一方の面上に正方形状の導体を所定の配列ピッチで配列した分離導体層を設け、他方の面上には連続導体層を設けた簡単な構造からなるので、製造プロセスが簡単でありながら、第５世代通信規格の２８ＧＨｚ帯域の周波数帯域で十分な電磁波吸収性を有するという大きな効果を奏する。
In the electromagnetic wave absorbing sheet of the present invention, a separated conductor layer in which square conductors are arranged at a predetermined arrangement pitch is provided on one surface of a thin sheet-shaped dielectric substrate, and a continuous conductor layer is provided on the other surface. Since it has a simple structure, the manufacturing process is simple, but it has a great effect of having sufficient electromagnetic wave absorption in the frequency band of the 28 GHz band of the 5th generation communication standard.
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る電磁波吸収シートについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る電磁波吸収シートの平面図である。図２は、同実施の形態に係る電磁波吸収シートの一部拡大平面図である。図３は、同実施の形態に係る電磁波吸収シートの一部拡大斜視図である。なお、斜視図においては、分離導体層の導体の厚み、シート状誘電体基板の厚みおよび連続導体層の厚みについては、分かりやすくするために誇張して示している。 (Embodiment)
The electromagnetic wave absorption sheet according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an electromagnetic wave absorbing sheet according to the present embodiment. FIG. 2 is a partially enlarged plan view of the electromagnetic wave absorption sheet according to the embodiment. FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of the electromagnetic wave absorption sheet according to the embodiment. In the perspective view, the thickness of the conductor of the separated conductor layer, the thickness of the sheet-shaped dielectric substrate, and the thickness of the continuous conductor layer are exaggerated for the sake of clarity.
本発明の実施の形態に係る電磁波吸収シートについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る電磁波吸収シートの平面図である。図２は、同実施の形態に係る電磁波吸収シートの一部拡大平面図である。図３は、同実施の形態に係る電磁波吸収シートの一部拡大斜視図である。なお、斜視図においては、分離導体層の導体の厚み、シート状誘電体基板の厚みおよび連続導体層の厚みについては、分かりやすくするために誇張して示している。 (Embodiment)
The electromagnetic wave absorption sheet according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an electromagnetic wave absorbing sheet according to the present embodiment. FIG. 2 is a partially enlarged plan view of the electromagnetic wave absorption sheet according to the embodiment. FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of the electromagnetic wave absorption sheet according to the embodiment. In the perspective view, the thickness of the conductor of the separated conductor layer, the thickness of the sheet-shaped dielectric substrate, and the thickness of the continuous conductor layer are exaggerated for the sake of clarity.
以下、図１～図３を用いて本実施の形態に係る電磁波吸収シート１の構成を説明する。
本実施の形態に係る電磁波吸収シート１は、電子機器の電子回路部から放射される電磁波による自己干渉を抑制するものである。その電磁波吸収シート１は、あらかじめ設定された比誘電率を有するシート状誘電体基板２と、正方形状の導体３ａがこの導体３ａの一辺の長さ（以下、「辺長さ」という。）の少なくとも２倍の配列ピッチ（以下、「ピッチ長さ」という。）で、シート状誘電体基板２の一方の表面に一定間隔で複数配列されてなる分離導体層３と、シート状誘電体基板２の他方の面上に連続的に設けられた連続導体層４とを含む構成からなる。 Hereinafter, the configuration of the electromagneticwave absorption sheet 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
The electromagneticwave absorbing sheet 1 according to the present embodiment suppresses self-interference caused by electromagnetic waves radiated from an electronic circuit portion of an electronic device. The electromagnetic wave absorbing sheet 1 has a sheet-shaped dielectric substrate 2 having a preset relative permittivity and a square conductor 3a having the length of one side of the conductor 3a (hereinafter referred to as “side length”). A separate conductor layer 3 in which a plurality of separated conductor layers 3 are arranged at regular intervals on one surface of a sheet-shaped dielectric substrate 2 with an arrangement pitch of at least twice (hereinafter referred to as “pitch length”), and a sheet-shaped dielectric substrate 2 It is composed of a continuous conductor layer 4 continuously provided on the other surface of the above.
本実施の形態に係る電磁波吸収シート１は、電子機器の電子回路部から放射される電磁波による自己干渉を抑制するものである。その電磁波吸収シート１は、あらかじめ設定された比誘電率を有するシート状誘電体基板２と、正方形状の導体３ａがこの導体３ａの一辺の長さ（以下、「辺長さ」という。）の少なくとも２倍の配列ピッチ（以下、「ピッチ長さ」という。）で、シート状誘電体基板２の一方の表面に一定間隔で複数配列されてなる分離導体層３と、シート状誘電体基板２の他方の面上に連続的に設けられた連続導体層４とを含む構成からなる。 Hereinafter, the configuration of the electromagnetic
The electromagnetic
さらに、上記構成において、電子機器は第５世代（５Ｇ）通信規格で設定された２８ＧＨｚ帯域で用いられるものであり、電子機器内部で放射される電磁波が２８ＧＨｚ帯域内にあり、電磁波吸収シート１はこの放射される電磁波を吸収する特性を有する。この場合において、電磁波を吸収する反射減衰ピーク周波数の反射減衰量が６ｄＢ以上を有することが好ましい。
Further, in the above configuration, the electronic device is used in the 28 GHz band set by the 5th generation (5G) communication standard, the electromagnetic wave radiated inside the electronic device is in the 28 GHz band, and the electromagnetic wave absorption sheet 1 is It has the property of absorbing this radiated electromagnetic wave. In this case, it is preferable that the reflection attenuation of the reflection attenuation peak frequency for absorbing the electromagnetic wave is 6 dB or more.
なお、２８ＧＨｚ帯域は２７．０ＧＨｚ～２９．５ＧＨｚの範囲をいう。反射減衰量は電磁ノイズを吸収するためには大きいほうが望ましい。しかし、６ｄＢ以上あれば、電磁ノイズを吸収して自己干渉が生じることを実用レベルで抑制できる。好ましくは１０ｄＢ以上で、かつ、ピーク周波数を中心として４００ＭＨｚ幅領域で６ｄＢ以上あれば、実用レベルでの抑制効果をより確実に得ることができる。さらに１５ｄＢ以上で、かつ、ピーク周波数を中心として４００ＭＨｚ幅領域で１０ｄＢを得ることができれば、さらに確実に自己干渉をなくすことができ、安定した電子機器の作動を確保することが可能となるので好ましい。
The 28 GHz band refers to the range of 27.0 GHz to 29.5 GHz. It is desirable that the amount of reflection attenuation is large in order to absorb electromagnetic noise. However, if it is 6 dB or more, it is possible to suppress electromagnetic noise by absorbing electromagnetic noise and causing self-interference at a practical level. If it is preferably 10 dB or more and 6 dB or more in the 400 MHz width region centering on the peak frequency, the suppression effect at a practical level can be obtained more reliably. Further, if it is 15 dB or more and 10 dB can be obtained in the 400 MHz width region centering on the peak frequency, self-interference can be more reliably eliminated and stable operation of electronic devices can be ensured, which is preferable. ..
上記構成において、導体３ａの辺長さＬとピッチ長さＰとは、シート状誘電体基板２の比誘電率に応じて設定するようにしてもよい。後述するように、例えばシート状誘電体基板２の比誘電率が３．５である材料を用いた場合、導体３ａの辺長さＬを２．７ｍｍ～２．９ｍｍの範囲とし、かつ、ピッチ長さＰを６．５ｍｍ～１０ｍｍの範囲とすることが好ましい。また、シート状誘電体基板２の比誘電率が４．０である材料を用いた場合、導体３ａの辺長さＬを２．４ｍｍ～２．６ｍｍの範囲とし、かつ、ピッチ長さＰを６．５ｍｍ～９．５ｍｍの範囲としてもよい。または、辺長さＬを２．４５ｍｍ～２．５５ｍｍの範囲とし、かつ、ピッチ長さＰを６ｍｍ～１０ｍｍまでの範囲としてもよい。さらに、シート状誘電体基板２の比誘電率が４．５である材料を用いた場合、導体３ａの辺長さＬを２．２ｍｍ～２．３５ｍｍの範囲とし、かつ、ピッチ長さＰを５．５ｍｍ～９．５ｍｍの範囲としてもよい。
In the above configuration, the side length L and the pitch length P of the conductor 3a may be set according to the relative permittivity of the sheet-shaped dielectric substrate 2. As will be described later, for example, when a material having a relative permittivity of 3.5 for the sheet-shaped dielectric substrate 2 is used, the side length L of the conductor 3a is in the range of 2.7 mm to 2.9 mm, and the pitch is set. The length P is preferably in the range of 6.5 mm to 10 mm. When a material having a relative permittivity of 4.0 is used for the sheet-shaped dielectric substrate 2, the side length L of the conductor 3a is in the range of 2.4 mm to 2.6 mm, and the pitch length P is set. It may be in the range of 6.5 mm to 9.5 mm. Alternatively, the side length L may be in the range of 2.45 mm to 2.55 mm, and the pitch length P may be in the range of 6 mm to 10 mm. Further, when a material having a relative permittivity of 4.5 for the sheet-shaped dielectric substrate 2 is used, the side length L of the conductor 3a is in the range of 2.2 mm to 2.35 mm, and the pitch length P is set. It may be in the range of 5.5 mm to 9.5 mm.
このようにすれば、２８ＧＨｚ帯域において必要とする反射減衰ピーク周波数と減衰量を得るために最適な辺長さＬとピッチ長さＰとを設定することができ、電磁波吸収シートの特性を良好なものとすることができる。
By doing so, it is possible to set the optimum side length L and pitch length P in order to obtain the reflection attenuation peak frequency and the attenuation amount required in the 28 GHz band, and the characteristics of the electromagnetic wave absorption sheet are good. Can be.
さらに、上記構成において、分離導体層３とシート状誘電体基板２の表面を保護するために絶縁性表面保護層を設けてもよい。この材料としては、配線基板の表面保護層の材料として用いられているレジスト材料であってもよいし、その他の樹脂材料でもよい。
Further, in the above configuration, an insulating surface protective layer may be provided to protect the surfaces of the separation conductor layer 3 and the sheet-shaped dielectric substrate 2. The material may be a resist material used as a material for the surface protective layer of a wiring board, or may be another resin material.
電磁波吸収シート１は、例えば、分離導体層３の材質が銅で、その厚みが３５μｍ、シート状誘電体基板２は目標とする反射減衰ピーク周波数に応じて比誘電率を設定し、それを満たす材料を選択すればよい。その厚みは、例えば１５０μｍである。さらに、連続導体層４は、材質が銅で、その厚みは３５μｍとすることができる。絶縁性表面保護層を設ける場合には、分離導体層３を十分保護するためにその厚みよりも少なくとも大きな厚みとすることが好ましい。例えば、分離導体層３の厚みが３５μｍの場合、絶縁性表面保護層の厚みは４０μｍ程度とすることが望ましい。また、絶縁性表面保護層を連続導体層４の表面にも設けてもよい。その場合には、２５μｍ程度の厚みとしてもよい。
In the electromagnetic wave absorbing sheet 1, for example, the material of the separation conductor layer 3 is copper, the thickness thereof is 35 μm, and the sheet-shaped dielectric substrate 2 sets the relative permittivity according to the target reflection attenuation peak frequency and satisfies it. All you have to do is select the material. Its thickness is, for example, 150 μm. Further, the continuous conductor layer 4 is made of copper and has a thickness of 35 μm. When the insulating surface protective layer is provided, it is preferable that the thickness is at least larger than the thickness in order to sufficiently protect the separation conductor layer 3. For example, when the thickness of the separation conductor layer 3 is 35 μm, it is desirable that the thickness of the insulating surface protective layer is about 40 μm. Further, the insulating surface protective layer may be provided on the surface of the continuous conductor layer 4. In that case, the thickness may be about 25 μm.
上記は例示であって、分離導体層３の材質としては、銅に限定されるものではなく、金、銀、銅合金、あるいは金メッキされた銅など、配線基板の材料として用いられている種々の材料を用いることができる。ただし、配線基板の材料としては銅が多く用いられているので、銅を用いることがコスト面と製造プロセス面で好ましい。また、その厚みも３５μｍに限定されるものではなく、導体層として機能する厚みであればよい。例えば、０．１μｍ程度の厚みであってもシート状誘電体基板の面上に均一に形成できれば使用可能である。しかしながら、０．１μｍ程度の厚みの場合には、真空蒸着等により製膜しなければならないためコスト面ではあまり好ましくはない。一方、５０μｍ以上の厚みであっても使用可能であるが、エッチング加工により正方形状のパターンを形成する場合に、厚くなるほどエッチング加工のばらつきが大きくなるので好ましくない。銅箔の３５μｍの厚みは、配線基板に大量に用いられており、低コストであり、かつ、エッチング等の加工精度も確保できるので好ましい。さらに、１８μｍの厚みも配線基板に用いられており、エッチング加工精度を改善するためにより好ましい。
The above is an example, and the material of the separation conductor layer 3 is not limited to copper, but various materials used as materials for wiring boards such as gold, silver, copper alloys, and gold-plated copper. Materials can be used. However, since copper is often used as the material of the wiring board, it is preferable to use copper in terms of cost and manufacturing process. Further, the thickness thereof is not limited to 35 μm, and may be any thickness as long as it functions as a conductor layer. For example, even if the thickness is about 0.1 μm, it can be used as long as it can be uniformly formed on the surface of the sheet-shaped dielectric substrate. However, in the case of a thickness of about 0.1 μm, a film must be formed by vacuum deposition or the like, which is not very preferable in terms of cost. On the other hand, although it can be used even if the thickness is 50 μm or more, when a square pattern is formed by etching processing, the thicker the thickness, the larger the variation in etching processing, which is not preferable. The thickness of 35 μm of the copper foil is preferable because it is used in a large amount for the wiring board, the cost is low, and the processing accuracy such as etching can be ensured. Further, a thickness of 18 μm is also used for the wiring board, which is more preferable for improving the etching processing accuracy.
連続導体層の材料についても、分離導体層の材料と同じである。その厚みも３５μｍに限定されるものではなく、連続導体層としての機能を満たす限り０．１μｍ以上あればよい。また、エッチング加工する必要がないので、１００μｍ以上の厚みがあってもよいが、電磁波吸収シートが厚くなり、かつ折り曲げ加工や切断加工が困難になるので、５０μｍ以下とすることが好ましい。
The material of the continuous conductor layer is the same as the material of the separated conductor layer. The thickness is not limited to 35 μm, and may be 0.1 μm or more as long as it satisfies the function as a continuous conductor layer. Further, since it is not necessary to perform etching processing, the thickness may be 100 μm or more, but the electromagnetic wave absorbing sheet becomes thick and bending or cutting processing becomes difficult, so the thickness is preferably 50 μm or less.
シート状誘電体基板２は、配線基板に用いられているガラスエポキシ樹脂（比誘電率：４．５～５．２）、ガラスファイバー混合ポリイミド樹脂（比誘電率：４．８４）などだけでなく、シート状に加工できる樹脂材料であれば様々なものを用いることができる。例えば、ガラスファイバー（４０％）混合ＰＰＳ樹脂（比誘電率：３．７９）、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂（比誘電率：３．７～３．８）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂（比誘電率：３～３．５）、ポリアミド（ＰＡ）樹脂（比誘電率：４．０～４．９（６：Ｔｙｐｅ）、３．９～４．５（６６：Ｔｙｐｅ））、ユリア樹脂（比誘電率：３．４～６．９）、アニリン樹脂（比誘電率：３．４～３．８）、アクリルニトリル樹脂（比誘電率：３．５～４．５）、ガラス・シリコン積層板（比誘電率：３．５～４．５）、シリコン樹脂（比誘電率：３．５～５．０）、ポリメチルアクリレート樹脂（比誘電率：４．０）、フッ素樹脂（比誘電率：４．０～８．０）、エポキシ樹脂（比誘電率：２．５～６．０）、塩化ビニル樹脂（比誘電率：２．８～８．０）などを用いることができる。
The sheet-shaped dielectric substrate 2 includes not only the glass epoxy resin (specific dielectric constant: 4.5 to 5.2) used for the wiring substrate, the glass fiber mixed polyimide resin (specific dielectric constant: 4.84), and the like. , Various resin materials that can be processed into a sheet can be used. For example, glass fiber (40%) mixed PPS resin (relative permittivity: 3.79), polyacetal (POM) resin (relative permittivity: 3.7-3.8), polymethylmethacrylate (PMMA) resin (relative permittivity). Relative permittivity: 3 to 3.5), polyamide (PA) resin (relative permittivity: 4.0 to 4.9 (6: Type), 3.9 to 4.5 (66: Type)), urea resin (relative) Permittivity: 3.4-6.9), aniline resin (relative permittivity: 3.4-3.8), acrylic nitrile resin (relative permittivity: 3.5-4.5), glass-silicon laminated plate (Relative permittivity: 3.5-4.5), silicon resin (relative permittivity: 3.5-5.0), polymethyl acrylate resin (relative permittivity: 4.0), fluorine resin (relative permittivity) : 4.0 to 8.0), an epoxy resin (relative permittivity: 2.5 to 6.0), a vinyl chloride resin (relative permittivity: 2.8 to 8.0) and the like can be used.
図４Aは、上記構成の電磁波吸収シート１を電子回路ユニット１０に取り付ける前の電子回路ユニット１０の構造を示す断面概略図である。そして、図４Bは、電子回路ユニット１０のシールドカバー１２の内面１２ａに本発明の電磁波吸収シート１を貼付してなる電子機器１５の構造を示す断面概略図である。このような電子回路ユニット１０は、例えば基地局として用いられる送受信回路を有するものである。
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing the structure of the electronic circuit unit 10 before the electromagnetic wave absorption sheet 1 having the above configuration is attached to the electronic circuit unit 10. 4B is a schematic cross-sectional view showing the structure of the electronic device 15 in which the electromagnetic wave absorbing sheet 1 of the present invention is attached to the inner surface 12a of the shield cover 12 of the electronic circuit unit 10. Such an electronic circuit unit 10 has a transmission / reception circuit used as, for example, a base station.
電子機器１５は、電磁波を放射する電子回路１１ａを含む電子回路部１１と、この電子回路部１１を電磁シールドするために電子回路部１１を覆うように設けられたシールドカバー１２と、電磁波吸収シート１とを含み、電磁波吸収シート１は、シールドカバー１２と電子回路部１１との間に配置されている。本実施の形態では、シールドカバー１２の内面１２ａに貼付されているが、本発明はこれに限定されない。少なくとも電子回路１１ａを覆うように、その上面に配置すればよい。配置方法も貼付することだけでなく、電子回路１１ａ上にのせるような形態であってもよい。
The electronic device 15 includes an electronic circuit unit 11 including an electronic circuit 11a that radiates electromagnetic waves, a shield cover 12 provided so as to cover the electronic circuit unit 11 for electromagnetically shielding the electronic circuit unit 11, and an electromagnetic wave absorbing sheet. The electromagnetic wave absorbing sheet 1 is arranged between the shield cover 12 and the electronic circuit unit 11. In the present embodiment, it is attached to the inner surface 12a of the shield cover 12, but the present invention is not limited to this. It may be arranged on the upper surface of the electronic circuit 11a so as to cover at least the electronic circuit 11a. The arrangement method may not only be attached but also may be placed on the electronic circuit 11a.
電子回路部１１は、電磁波を放射する電子回路１１ａ、例えば送信回路と、例えば受信回路である電子回路１１ｂとが配線基板１１ｃ上に実装された構成からなる。シールドカバー１２は、電子回路部１１全体を覆うように箱型の構造からなり、少なくとも表面は導体材料で形成され、配線基板１２のグランド端子（図示せず）に接続されている。すなわち、シールドカバー１２は、全体が金属材料からなるものであってもよいし、樹脂材料であってもよい。樹脂材料を用いる場合には、少なくとも片一方の表面に導電性材料層を設けるか、あるいは樹脂材料の内部に導電性材料層を設けた構造とすることが好ましい。また、樹脂材料自体が導電性を有するものであってもよい。
The electronic circuit unit 11 has a configuration in which an electronic circuit 11a that radiates an electromagnetic wave, for example, a transmission circuit and, for example, an electronic circuit 11b that is a reception circuit are mounted on a wiring board 11c. The shield cover 12 has a box-shaped structure so as to cover the entire electronic circuit portion 11, and at least the surface thereof is formed of a conductor material and is connected to a ground terminal (not shown) of the wiring board 12. That is, the shield cover 12 may be entirely made of a metal material or may be made of a resin material. When a resin material is used, it is preferable to provide a conductive material layer on at least one surface, or to have a structure in which a conductive material layer is provided inside the resin material. Further, the resin material itself may have conductivity.
外部からの電磁ノイズはシールドカバー１２により遮蔽されるが、図４Aに模式的に示すように送信回路である電子回路１１ａから放射される電磁ノイズはシールドカバー１２の内面で反射され、送信回路である電子回路１１ａや受信回路である電子回路１１ｂに入射し、自己干渉を起こす。この自己干渉により電子回路部１１が誤作動を生じる。なお、送信回路である電子回路１１ａからは送信電波Ｓ１が送信され、受信回路１１ｂは例えば基地局からの送信電波Ｓ２を受信する。
The electromagnetic noise from the outside is shielded by the shield cover 12, but as shown schematically in FIG. 4A, the electromagnetic noise radiated from the electronic circuit 11a which is the transmission circuit is reflected on the inner surface of the shield cover 12 and is reflected by the transmission circuit. It is incident on a certain electronic circuit 11a or an electronic circuit 11b which is a receiving circuit and causes self-interference. This self-interference causes the electronic circuit unit 11 to malfunction. The electronic circuit 11a, which is a transmission circuit, transmits a transmission radio wave S1, and the reception circuit 11b receives, for example, a transmission radio wave S2 from a base station.
図４Bは、本発明の電磁波吸収シート１をシールドカバー１２の内面１２ａに貼り付けた場合である。送信回路である電子回路１１ａから放射された電磁ノイズは電磁波吸収シート１で吸収される。この結果、反射する電磁ノイズを大幅に低減することができ、自己干渉を起こすことがなくなり電子回路部１１の誤作動を防ぐことができる。
FIG. 4B shows a case where the electromagnetic wave absorbing sheet 1 of the present invention is attached to the inner surface 12a of the shield cover 12. The electromagnetic noise radiated from the electronic circuit 11a, which is a transmission circuit, is absorbed by the electromagnetic wave absorption sheet 1. As a result, the reflected electromagnetic noise can be significantly reduced, self-interference does not occur, and malfunction of the electronic circuit unit 11 can be prevented.
なお、本実施の形態では、送信回路である電子回路１１ａと受信回路である電子回路１１ｂとを合わせて電子回路部１１としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、送信回路である電子回路１１ａのみの場合であってもよいし、送信回路である電子回路１１ａと、受信回路である電子回路１１ｂ以外の電子回路とを合わせたものであってもよい。
In the present embodiment, the electronic circuit 11a which is a transmitting circuit and the electronic circuit 11b which is a receiving circuit are combined to form an electronic circuit unit 11, but the present invention is not limited to this. For example, it may be the case of only the electronic circuit 11a which is a transmission circuit, or it may be a combination of the electronic circuit 11a which is a transmission circuit and an electronic circuit other than the electronic circuit 11b which is a reception circuit.
絶縁性保護層を設けたとしても、電磁波吸収シートの厚みは３５０μｍ以下とすることができるので、電磁波吸収シート１を電子回路部１１とシールドカバー１２との隙間に配置しても、電子機器１５の厚みが増加することはない。このため、基地局用の電子機器やスマートフォンなどの超薄型の要望を満たしながら、自己干渉を効率的に抑制することができる。
Even if the insulating protective layer is provided, the thickness of the electromagnetic wave absorbing sheet can be 350 μm or less. Therefore, even if the electromagnetic wave absorbing sheet 1 is arranged in the gap between the electronic circuit portion 11 and the shield cover 12, the electronic device 15 The thickness of the is not increased. Therefore, self-interference can be efficiently suppressed while satisfying the demand for ultra-thin electronic devices for base stations and smartphones.
以下、本発明の電磁波吸収シート１について、分離導体層３の導体３ａの辺長さＬとピッチ長さＰとを、シート状誘電体基板２の比誘電率に応じて設定する手法とそれから得られる結果について具体的に説明する。解析に用いた手法は、有限差分時間領域（Ｆｉｎｉｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ：ＦＤＴＤ）法である。ＦＤＴＤ法は数値電磁解析法であり、時間領域のＭａｘｗｅｌｌの方程式を直接差分化する手法であり、簡単に計算ができるという特徴を有する。また、時間領域解法であるので、広帯域の応答が一回の計算で得られ、非線形現象なども取り扱うことができ、多くの分野で広く活用されている。
Hereinafter, for the electromagnetic wave absorbing sheet 1 of the present invention, a method of setting the side length L and the pitch length P of the conductor 3a of the separated conductor layer 3 according to the relative permittivity of the sheet-shaped dielectric substrate 2 and obtaining the same. The results to be obtained will be specifically described. The method used for the analysis is the Finite Difference Time Domain (FDTD) method. The FDTD method is a numerical electromagnetic analysis method, which is a method of directly differentiating Maxwell's equations in the time domain, and has a feature that it can be easily calculated. In addition, since it is a time domain solution, a wideband response can be obtained by a single calculation, and it is possible to handle nonlinear phenomena, etc., and it is widely used in many fields.
図５は、反射減衰特性と周波数との関係についての実測値と解析値との相関を求めた結果である。比誘電率（εｒ）が４．０のシート状誘電体基板２を用い、このシート状誘電体基板２上に、辺長さＬを２．５ｍｍ、ピッチ長さＰを６ｍｍとした分離導体層３を形成し、他方の面上に連続導体層４を形成して電磁波吸収シート１を作製した。作製した電磁波吸収シート１を用いて反射減衰特性を求めた。その結果が実線で示す実測値である。
FIG. 5 shows the result of obtaining the correlation between the measured value and the analyzed value regarding the relationship between the reflection attenuation characteristic and the frequency. A sheet-shaped dielectric substrate 2 having a relative permittivity (ε r ) of 4.0 is used, and a separation conductor having a side length L of 2.5 mm and a pitch length P of 6 mm is used on the sheet-shaped dielectric substrate 2. The layer 3 was formed, and the continuous conductor layer 4 was formed on the other surface to prepare the electromagnetic wave absorbing sheet 1. The reflection attenuation characteristic was determined using the prepared electromagnetic wave absorption sheet 1. The result is the measured value shown by the solid line.
実測に用いた手法は、一般的には、自由空間法（Ｓパラメータ法）というものである。具体的には、自由空間で測定可能であり、電波吸収率も測定可能であるキーコム株式会社のＤＰＳ１０装置を用いた。
The method used for actual measurement is generally the free space method (S-parameter method). Specifically, a DPS10 device manufactured by Keycom Co., Ltd., which can measure in free space and can also measure the radio wave absorption rate, was used.
一方、ＦＤＴＤ法による解析は、比誘電率（εｒ）を４．０とし、辺長さＬを２．５ｍｍ、ピッチ長さＰを６ｍｍとして反射減衰特性を求めた。その結果が点線で示す解析値である。反射減衰ピーク周波数と減衰量ともに、実測値と解析値とは良い一致をしている。この結果、ＦＤＴＤ法により解析すればよいことがわかった。
On the other hand, in the analysis by the FDTD method, the relative permittivity (ε r ) was 4.0, the side length L was 2.5 mm, and the pitch length P was 6 mm, and the reflection attenuation characteristics were obtained. The result is the analysis value shown by the dotted line. Both the reflected attenuation peak frequency and the amount of attenuation are in good agreement with the measured and analyzed values. As a result, it was found that the analysis should be performed by the FDTD method.
図６は、比誘電率を３．５から４．６まで０．１刻みで変化させたときの反射減衰特性をＦＤＴＤ法で求めた結果である。辺長さＬは２．５ｍｍ、ピッチ長さＰは６ｍｍとした。比誘電率が大きくなるにつれて、反射減衰ピーク周波数は低周波側に移動し、減衰量は大きくなっている。
FIG. 6 shows the results obtained by the FDTD method for the reflection attenuation characteristics when the relative permittivity is changed from 3.5 to 4.6 in increments of 0.1. The side length L was 2.5 mm, and the pitch length P was 6 mm. As the relative permittivity increases, the reflection attenuation peak frequency shifts to the lower frequency side, and the amount of attenuation increases.
図７は、図６に示す結果を基にシート状誘電体基板の比誘電率と、反射減衰ピーク周波数および減衰量との関係を求めた結果である。図に示すＡは２８ＧＨｚ帯域の上限値で、Ｂは下限値である。反射減衰ピーク周波数が、ＡとＢとで示す範囲に入ることが必要であり、辺長さＬが２．５ｍｍ、ピッチ長さＰを６ｍｍとしたときには、比誘電率は３．７～４．２の範囲とすることが必要であることが分かった。したがって、この範囲を満たすシート状誘電体基板を用いれば、反射減衰ピーク周波数が２８ＧＨｚ帯域内となり、かつ、減衰量は１２．５ｄＢ以上となることが分かった。
FIG. 7 is a result of obtaining the relationship between the relative permittivity of the sheet-shaped dielectric substrate, the reflection attenuation peak frequency, and the attenuation amount based on the result shown in FIG. In the figure, A is the upper limit value of the 28 GHz band, and B is the lower limit value. It is necessary that the reflection attenuation peak frequency falls within the range indicated by A and B, and when the side length L is 2.5 mm and the pitch length P is 6 mm, the relative permittivity is 3.7 to 4. It turned out that it was necessary to make it in the range of 2. Therefore, it was found that if a sheet-shaped dielectric substrate satisfying this range is used, the reflection attenuation peak frequency is within the 28 GHz band and the attenuation is 12.5 dB or more.
以上の結果を基に、目標とする反射減衰ピーク周波数に合わせて比誘電率を求め、その比誘電率を満たす樹脂材料をシート状誘電体基板とすれば、減衰量が６ｄＢ以上となる電磁波吸収シートを得ることができる。
Based on the above results, the relative permittivity is obtained according to the target reflection attenuation peak frequency, and if a resin material satisfying the relative permittivity is used as a sheet-shaped dielectric substrate, electromagnetic wave absorption having an attenuation amount of 6 dB or more is obtained. You can get a sheet.
図８は、比誘電率を３．５、４．０および４．５として、辺長さＬと反射減衰ピーク周波数との関係をＦＤＴＤ法により求めた結果である。比誘電率が３．５では、２８ＧＨｚ帯域を満たす辺長さＬは２．６７ｍｍ以上とすればよいことが分かる。比誘電率が４．０の場合には、辺長さＬは２．３７５ｍｍ～２．７ｍｍとなり、比誘電率が４．５では２．４５ｍｍ以下とすることが必要である。
FIG. 8 shows the result of obtaining the relationship between the side length L and the reflection attenuation peak frequency by the FDTD method, assuming that the relative permittivity is 3.5, 4.0 and 4.5. It can be seen that when the relative permittivity is 3.5, the side length L satisfying the 28 GHz band should be 2.67 mm or more. When the relative permittivity is 4.0, the side length L is 2.375 mm to 2.7 mm, and when the relative permittivity is 4.5, it is necessary to be 2.45 mm or less.
すなわち、シート状誘電体基板２として、比誘電率の小さな材料を用いる場合、辺長さＬを大きくしなければならず、その場合にはピッチ長さＰも大きくなってしまうため、基地局用やスマートフォンなどに要求される小型・薄型化を実現しにくくなるので好ましくない。比誘電率は３．５以上が好ましい。一方、シート状誘電体基板２として比誘電率の大きな材料を用いると、辺長さＬは小さくしなければならない。分離導体層の導体の辺長さを小さくすればするほど、エッチングなどの加工ばらつきの影響が相対的に大きくなる。したがって、分離導体層３の導体３ａの辺長さＬの一般的なばらつきを考慮すると、比誘電率は４．６以下とすることが好ましい。
That is, when a material having a small relative permittivity is used as the sheet-shaped dielectric substrate 2, the side length L must be increased, and in that case, the pitch length P also increases, so that it is used for a base station. It is not preferable because it becomes difficult to realize the miniaturization and thinning required for smartphones and smartphones. The relative permittivity is preferably 3.5 or more. On the other hand, when a material having a large relative permittivity is used as the sheet-shaped dielectric substrate 2, the side length L must be small. The smaller the side length of the conductor of the separated conductor layer, the greater the influence of processing variations such as etching. Therefore, considering the general variation in the side length L of the conductor 3a of the separation conductor layer 3, the relative permittivity is preferably 4.6 or less.
図９は、比誘電率を４．０として、辺長さＬを２．３ｍｍから２．７ｍｍまで０．０５ｍｍ刻みでパラメータとして、反射減衰ピーク周波数・減衰量とピッチ長さＰとの関係をＦＤＴＤ法により求めた結果である。反射減衰ピーク周波数はピッチ長さＰにより変化せず一定であるのに対して、減衰量はピッチ長さＰが７．５ｍｍ～９．５ｍｍの範囲が最も大きな値を示し、ピッチ長さＰが小さくなっても、大きくなっても減衰量が小さくなる傾向を示す。図からわかるように、ピッチ長さＰを６．５ｍｍ～９．５ｍｍの範囲とすれば、辺長さが２．３ｍｍから２．７ｍｍの範囲で減衰量は６ｄＢ以上を確保できることが分かった。
In FIG. 9, the relative permittivity is 4.0, the side length L is from 2.3 mm to 2.7 mm in increments of 0.05 mm, and the relationship between the reflection attenuation peak frequency / attenuation and the pitch length P is shown. This is the result obtained by the FDTD method. The reflected attenuation peak frequency does not change depending on the pitch length P and is constant, whereas the amount of attenuation shows the largest value in the range of 7.5 mm to 9.5 mm in the pitch length P, and the pitch length P is Even if it becomes smaller or larger, the amount of attenuation tends to be smaller. As can be seen from the figure, it was found that if the pitch length P is in the range of 6.5 mm to 9.5 mm, the attenuation amount can be secured at 6 dB or more in the range of the side length of 2.3 mm to 2.7 mm.
表１から表３は、比誘電率を３．５、４．０および４．５とした場合に、反射減衰ピーク周波数と減衰量との両方が目標値をクリアする範囲をＦＤＴＤ法により調べた結果である。
In Tables 1 to 3, when the relative permittivity is 3.5, 4.0 and 4.5, the range in which both the reflection attenuation peak frequency and the attenuation amount clear the target values is investigated by the FDTD method. The result.
表１は、シート状誘電体基板の比誘電率を３．５とした場合である。表１において、網掛け部は反射減衰ピーク周波数が２８ＧＨｚ帯域内にあり、かつ、減衰量が６ｄＢ以上となる辺長さとピッチ長さの領域を示す。これからわかるように、比誘電率を３．５とした場合には、辺長さが２．７ｍｍ～２．９ｍｍの範囲で、かつ、ピッチ長さが６．５ｍｍ～１０ｍｍの範囲内であれば、反射減衰ピーク周波数も減衰量も目標値を満たす。
Table 1 shows the case where the relative permittivity of the sheet-shaped dielectric substrate is 3.5. In Table 1, the shaded area shows a region of a side length and a pitch length in which the reflection attenuation peak frequency is in the 28 GHz band and the attenuation amount is 6 dB or more. As can be seen, when the relative permittivity is 3.5, the side length is in the range of 2.7 mm to 2.9 mm and the pitch length is in the range of 6.5 mm to 10 mm. , Both the reflection attenuation peak frequency and the amount of attenuation meet the target values.
また、減衰量が１０ｄＢ以上の範囲は、辺長さが２．８ｍｍ～２．９ｍｍの範囲で、かつ、ピッチ長さが７ｍｍ～１０ｍｍの範囲である。さらに、減衰量が１５ｄＢ以上の範囲は、辺長さを２．７ｍｍ～２．９ｍｍの範囲で、ピッチ長さを７．５ｍｍに設定すればよい。
Further, the range in which the attenuation amount is 10 dB or more is a range in which the side length is in the range of 2.8 mm to 2.9 mm and the pitch length is in the range of 7 mm to 10 mm. Further, in the range where the attenuation amount is 15 dB or more, the side length may be set in the range of 2.7 mm to 2.9 mm, and the pitch length may be set in the range of 7.5 mm.
これらの範囲内であれば、分離導体層３の導体３ａをエッチング加工により形成する場合に、エッチングばらつきが生じても十分に目標値範囲内に入れることができるので製造が容易になる。
Within these ranges, when the conductor 3a of the separation conductor layer 3 is formed by etching processing, even if etching variation occurs, it can be sufficiently within the target value range, so that manufacturing becomes easy.
表２は、シート状誘電体基板２の比誘電率を４．０とした場合である。表２において、網掛け部は反射減衰ピーク周波数が２８ＧＨｚ帯域内にあり、かつ、減衰量が６ｄＢ以上となる辺長さとピッチ長さの領域を示す。これからわかるように、比誘電率を４．０とした場合には、辺長さを２．４ｍｍ～２．６ｍｍの範囲とし、かつ、ピッチ長さを６．５ｍｍ～９．５ｍｍの範囲に設定すれば、反射減衰ピーク周波数と減衰量との両方を目標値内にすることができる。あるいは、辺長さを２．４５ｍｍ～２．５５ｍｍの範囲とし、かつ、ピッチ長さを６ｍｍ～１０ｍｍまでの範囲としてもよい。比誘電率が４．０の場合には、辺長さが２．４５ｍｍ～２．５５ｍｍでピッチ長さが１０ｍｍの範囲を除けば、その他の範囲で減衰量が１０ｄＢ以上あるので、、エッチング加工のばらつきがある程度生じても１０ｄＢ以上の減衰量を確保することができる。
Table 2 shows the case where the relative permittivity of the sheet-shaped dielectric substrate 2 is 4.0. In Table 2, the shaded area shows a region of a side length and a pitch length in which the reflection attenuation peak frequency is within the 28 GHz band and the attenuation amount is 6 dB or more. As can be seen, when the relative permittivity is 4.0, the side length is set in the range of 2.4 mm to 2.6 mm, and the pitch length is set in the range of 6.5 mm to 9.5 mm. Then, both the reflection attenuation peak frequency and the attenuation amount can be within the target value. Alternatively, the side length may be in the range of 2.45 mm to 2.55 mm, and the pitch length may be in the range of 6 mm to 10 mm. When the relative permittivity is 4.0, the attenuation is 10 dB or more in the other ranges except for the range where the side length is 2.45 mm to 2.55 mm and the pitch length is 10 mm. It is possible to secure an attenuation amount of 10 dB or more even if there is some variation in the above.
なお、表２からもわかるように、上記範囲だけでなく、例えば、辺長さを２．６５ｍｍとし、ピッチ長さを６．５ｍｍとした場合、反射減衰ピーク周波数は２７．０５ＧＨｚで、減衰量は１２．５ｄＢであるので、必要に応じてこのような辺長さとピッチ長さを選択してもよい。この場合には、エッチング加工のばらつきを抑えるための管理が要求される。
As can be seen from Table 2, not only in the above range, for example, when the side length is 2.65 mm and the pitch length is 6.5 mm, the reflection attenuation peak frequency is 27.05 GHz and the attenuation amount. Is 12.5 dB, so such side lengths and pitch lengths may be selected as needed. In this case, management is required to suppress variations in etching processing.
表３は、シート状誘電体基板２の比誘電率を４．５とした場合である。表３において、網掛け部は反射減衰ピーク周波数が２８ＧＨｚ帯域内にあり、かつ、減衰量が６ｄＢ以上となる辺長さとピッチ長さの領域を示す。これからわかるように、比誘電率を４．５とした場合には、辺長さを２．２ｍｍ～２．３５ｍｍの範囲とし、ピッチ長さを５．５ｍｍ～９．５ｍｍの範囲に設定すれば、反射減衰ピーク周波数と減衰量との両方を目標値内にすることができる。なお、上記の辺長さとピッチ長さの範囲では、一部を除き減衰量は１０ｄＢ以上である。
Table 3 shows the case where the relative permittivity of the sheet-shaped dielectric substrate 2 is 4.5. In Table 3, the shaded area shows the region of the side length and the pitch length in which the reflection attenuation peak frequency is in the 28 GHz band and the attenuation amount is 6 dB or more. As can be seen, when the relative permittivity is 4.5, the side length should be set in the range of 2.2 mm to 2.35 mm and the pitch length should be set in the range of 5.5 mm to 9.5 mm. , Both the reflection attenuation peak frequency and the attenuation can be within the target value. In the range of the side length and the pitch length described above, the attenuation amount is 10 dB or more except for a part.
（実施例１）
比誘電率が３．５であるシリコン樹脂をシート状誘電体基板２として用いた。厚みは１５０μｍである。このシート状誘電体基板２の両面に３５μｍ厚の銅箔を貼り付け、一方の面の銅箔を辺長さが２．８ｍｍで、ピッチ長さが９ｍｍとしてエッチング加工し、電磁波吸収シートを作製した。この電磁波吸収シートを図５で説明した実測値を求めた方法と同じ方法で反射減衰特性を評価した。その結果、反射減衰ピーク周波数は２７．９４ＧＨｚで減衰量は１１．７１ｄＢが得られた。さらに、反射減衰ピーク周波数を中心として４００ＭＨｚの幅において６ｄＢ以上であることも確認した。 (Example 1)
A silicon resin having a relative permittivity of 3.5 was used as the sheet-shapeddielectric substrate 2. The thickness is 150 μm. A copper foil with a thickness of 35 μm is attached to both sides of the sheet-shaped dielectric substrate 2, and the copper foil on one side is etched with a side length of 2.8 mm and a pitch length of 9 mm to prepare an electromagnetic wave absorbing sheet. did. The reflection attenuation characteristic of this electromagnetic wave absorption sheet was evaluated by the same method as the method for obtaining the measured value described in FIG. As a result, the reflection attenuation peak frequency was 27.94 GHz and the attenuation was 11.71 dB. Furthermore, it was confirmed that the frequency was 6 dB or more in a width of 400 MHz centered on the reflection attenuation peak frequency.
比誘電率が３．５であるシリコン樹脂をシート状誘電体基板２として用いた。厚みは１５０μｍである。このシート状誘電体基板２の両面に３５μｍ厚の銅箔を貼り付け、一方の面の銅箔を辺長さが２．８ｍｍで、ピッチ長さが９ｍｍとしてエッチング加工し、電磁波吸収シートを作製した。この電磁波吸収シートを図５で説明した実測値を求めた方法と同じ方法で反射減衰特性を評価した。その結果、反射減衰ピーク周波数は２７．９４ＧＨｚで減衰量は１１．７１ｄＢが得られた。さらに、反射減衰ピーク周波数を中心として４００ＭＨｚの幅において６ｄＢ以上であることも確認した。 (Example 1)
A silicon resin having a relative permittivity of 3.5 was used as the sheet-shaped
（実施例２）
比誘電率が４．０であるエポキシ樹脂をシート状誘電体基板２として用いた。厚みは１５０μｍとした。このシート状誘電体基板２の両面に１８μｍ厚の銅箔を貼り付け、一方の面の銅箔を辺長さが２．４５ｍｍで、ピッチ長さが６ｍｍとしてエッチング加工し、電磁波吸収シートを作製した。この電磁波吸収シートを図５で説明した実測値を求めた方法と同じ方法で反射減衰特性を評価した。その結果、反射減衰ピーク周波数は２９．２７ＧＨｚで減衰量は１３．４１ｄＢが得られた。さらに、反射減衰ピーク周波数を中心として４００ＭＨｚの幅において６ｄＢ以上であることも確認した。 (Example 2)
An epoxy resin having a relative permittivity of 4.0 was used as the sheet-shapeddielectric substrate 2. The thickness was 150 μm. A copper foil with a thickness of 18 μm is attached to both sides of the sheet-shaped dielectric substrate 2, and the copper foil on one side is etched with a side length of 2.45 mm and a pitch length of 6 mm to prepare an electromagnetic wave absorbing sheet. did. The reflection attenuation characteristic of this electromagnetic wave absorption sheet was evaluated by the same method as the method for obtaining the measured value described in FIG. As a result, the reflection attenuation peak frequency was 29.27 GHz and the attenuation was 13.41 dB. Furthermore, it was confirmed that the frequency was 6 dB or more in a width of 400 MHz centered on the reflection attenuation peak frequency.
比誘電率が４．０であるエポキシ樹脂をシート状誘電体基板２として用いた。厚みは１５０μｍとした。このシート状誘電体基板２の両面に１８μｍ厚の銅箔を貼り付け、一方の面の銅箔を辺長さが２．４５ｍｍで、ピッチ長さが６ｍｍとしてエッチング加工し、電磁波吸収シートを作製した。この電磁波吸収シートを図５で説明した実測値を求めた方法と同じ方法で反射減衰特性を評価した。その結果、反射減衰ピーク周波数は２９．２７ＧＨｚで減衰量は１３．４１ｄＢが得られた。さらに、反射減衰ピーク周波数を中心として４００ＭＨｚの幅において６ｄＢ以上であることも確認した。 (Example 2)
An epoxy resin having a relative permittivity of 4.0 was used as the sheet-shaped
（実施例３）
比誘電率が４．０であるエポキシ樹脂をシート状誘電体基板２として用いた。厚みは同様に１５０μｍとした。このシート状誘電体基板２の両面に３５μｍ厚の銅箔を貼り付け、一方の面の銅箔を辺長さが２．６ｍｍで、ピッチ長さが８ｍｍとしてエッチング加工し、電磁波吸収シートを作製した。この電磁波吸収シートを図５で説明した実測値を求めた方法と同じ方法で反射減衰特性を評価した。その結果、反射減衰ピーク周波数は２７．１８ＧＨｚで減衰量は９．９５ｄＢが得られた。さらに、反射減衰ピーク周波数を中心として４００ＭＨｚの幅において６ｄＢ以上であることも確認した。 (Example 3)
An epoxy resin having a relative permittivity of 4.0 was used as the sheet-shapeddielectric substrate 2. The thickness was similarly set to 150 μm. A copper foil with a thickness of 35 μm is attached to both sides of the sheet-shaped dielectric substrate 2, and the copper foil on one side is etched with a side length of 2.6 mm and a pitch length of 8 mm to prepare an electromagnetic wave absorbing sheet. did. The reflection attenuation characteristic of this electromagnetic wave absorption sheet was evaluated by the same method as the method for obtaining the measured value described in FIG. As a result, the reflection attenuation peak frequency was 27.18 GHz and the attenuation was 9.95 dB. Furthermore, it was confirmed that the frequency was 6 dB or more in a width of 400 MHz centered on the reflection attenuation peak frequency.
比誘電率が４．０であるエポキシ樹脂をシート状誘電体基板２として用いた。厚みは同様に１５０μｍとした。このシート状誘電体基板２の両面に３５μｍ厚の銅箔を貼り付け、一方の面の銅箔を辺長さが２．６ｍｍで、ピッチ長さが８ｍｍとしてエッチング加工し、電磁波吸収シートを作製した。この電磁波吸収シートを図５で説明した実測値を求めた方法と同じ方法で反射減衰特性を評価した。その結果、反射減衰ピーク周波数は２７．１８ＧＨｚで減衰量は９．９５ｄＢが得られた。さらに、反射減衰ピーク周波数を中心として４００ＭＨｚの幅において６ｄＢ以上であることも確認した。 (Example 3)
An epoxy resin having a relative permittivity of 4.0 was used as the sheet-shaped
（実施例４）
比誘電率が４．５であるガラスエポキシ樹脂をシート状誘電体基板２として用いた。厚みは同様に１５０μｍとした。このシート状誘電体基板２の一方の面に真空蒸着により銅薄膜を形成した後、さらに銅メッキを行い、８μｍの銅膜を作製した。他方の面には３５μｍ厚の銅箔を貼り付けて連続導体層とした。そして、一方の面の銅膜を辺長さが２．３５ｍｍで、ピッチ長さが８ｍｍとしてエッチング加工し、電磁波吸収シートを作製した。本実施例では、辺長さが他の実施例に比べて小さいが、銅膜の厚みを８μｍとしているのでエッチングばらつきを小さくすることができた。この電磁波吸収シートを図５で説明した実測値を求めた方法と同じ方法で反射減衰特性を評価した。その結果、反射減衰ピーク周波数は２７．５６ＧＨｚで減衰量は１８．２８ｄＢが得られた。さらに、反射減衰ピーク周波数を中心として４００ＭＨｚの幅において６ｄＢ以上であることも確認した。 (Example 4)
A glass epoxy resin having a relative permittivity of 4.5 was used as the sheet-shapeddielectric substrate 2. The thickness was similarly set to 150 μm. A copper thin film was formed on one surface of the sheet-shaped dielectric substrate 2 by vacuum vapor deposition, and then further copper-plated to prepare a copper film of 8 μm. A copper foil having a thickness of 35 μm was attached to the other surface to form a continuous conductor layer. Then, the copper film on one surface was etched with a side length of 2.35 mm and a pitch length of 8 mm to prepare an electromagnetic wave absorbing sheet. In this example, the side length is smaller than that in the other examples, but since the thickness of the copper film is 8 μm, the etching variation can be reduced. The reflection attenuation characteristic of this electromagnetic wave absorption sheet was evaluated by the same method as the method for obtaining the measured value described in FIG. As a result, the reflection attenuation peak frequency was 27.56 GHz and the attenuation was 18.28 dB. Furthermore, it was confirmed that the frequency was 6 dB or more in a width of 400 MHz centered on the reflection attenuation peak frequency.
比誘電率が４．５であるガラスエポキシ樹脂をシート状誘電体基板２として用いた。厚みは同様に１５０μｍとした。このシート状誘電体基板２の一方の面に真空蒸着により銅薄膜を形成した後、さらに銅メッキを行い、８μｍの銅膜を作製した。他方の面には３５μｍ厚の銅箔を貼り付けて連続導体層とした。そして、一方の面の銅膜を辺長さが２．３５ｍｍで、ピッチ長さが８ｍｍとしてエッチング加工し、電磁波吸収シートを作製した。本実施例では、辺長さが他の実施例に比べて小さいが、銅膜の厚みを８μｍとしているのでエッチングばらつきを小さくすることができた。この電磁波吸収シートを図５で説明した実測値を求めた方法と同じ方法で反射減衰特性を評価した。その結果、反射減衰ピーク周波数は２７．５６ＧＨｚで減衰量は１８．２８ｄＢが得られた。さらに、反射減衰ピーク周波数を中心として４００ＭＨｚの幅において６ｄＢ以上であることも確認した。 (Example 4)
A glass epoxy resin having a relative permittivity of 4.5 was used as the sheet-shaped
以上のように、本発明の電磁波吸収シートは、目標とする反射減衰ピーク周波数を決め、それに合わせて比誘電率を設定した後、辺長さとピッチ長さとを求めて一方の面上の導体膜をエッチング加工して必要とする形状の導体からなる分離導体層を形成するだけでよいので、製造プロセスが簡単でありながら自己干渉を効率よく防止できる。
As described above, in the electromagnetic wave absorption sheet of the present invention, after determining the target reflection attenuation peak frequency and setting the relative permittivity according to the target, the side length and the pitch length are obtained and the conductor film on one surface is obtained. Since it is only necessary to perform the etching process to form a separated conductor layer made of a conductor having a required shape, self-interference can be efficiently prevented while the manufacturing process is simple.
本発明の電磁波吸収シートは、第５世代（５Ｇ）通信に用いる電子機器分野に有用である。
The electromagnetic wave absorption sheet of the present invention is useful in the field of electronic devices used for 5th generation (5G) communication.
１ 電磁波吸収シート
２ シート状誘電体基板
３ 分離導体層
３ａ 導体
４ 連続導体層
１０ 電子回路ユニット
１１ 電子回路部
１１ａ 電子回路（送信回路）
１１ｂ 電子回路（受信回路）
１１ｃ 配線基板
１２ シールドカバー
１２ａ 内面
１５ 電子機器
1 Electromagneticwave absorption sheet 2 Sheet-shaped dielectric substrate 3 Separate conductor layer 3a Conductor 4 Continuous conductor layer 10 Electronic circuit unit 11 Electronic circuit unit 11a Electronic circuit (transmission circuit)
11b Electronic circuit (reception circuit)
11c Wiring board 12 Shield cover 12a Inner surface 15 Electronic device
２ シート状誘電体基板
３ 分離導体層
３ａ 導体
４ 連続導体層
１０ 電子回路ユニット
１１ 電子回路部
１１ａ 電子回路（送信回路）
１１ｂ 電子回路（受信回路）
１１ｃ 配線基板
１２ シールドカバー
１２ａ 内面
１５ 電子機器
1 Electromagnetic
11b Electronic circuit (reception circuit)
Claims (9)
- 電子機器の電子回路部から放射される電磁波による自己干渉を抑制する電磁波吸収シートであって、
あらかじめ設定された比誘電率を有するシート状誘電体基板と、
正方形状の導体が前記導体の一辺の長さの少なくとも２倍の配列ピッチで、前記シート状誘電体基板の一方の表面に一定間隔で複数配列されてなる分離導体層と、
前記シート状誘電体基板の他方の面上に連続して設けられた連続導体層とを含むことを特徴とする電磁波吸収シート。
An electromagnetic wave absorption sheet that suppresses self-interference caused by electromagnetic waves radiated from electronic circuits of electronic devices.
A sheet-like dielectric substrate with a preset relative permittivity,
A separated conductor layer in which a plurality of square conductors are arranged at regular intervals on one surface of the sheet-shaped dielectric substrate at an arrangement pitch of at least twice the length of one side of the conductor.
An electromagnetic wave absorbing sheet comprising a continuous conductor layer continuously provided on the other surface of the sheet-shaped dielectric substrate.
- 前記電子機器は、第５世代（５Ｇ）通信規格で設定された２８ＧＨｚ帯域で用いられるものであり、前記電子機器内部で放射される電磁波が２８ＧＨｚ帯域内にあり、放射される前記電磁波を吸収することを特徴とする請求項１に記載の電磁波吸収シート。
The electronic device is used in the 28 GHz band set by the 5th generation (5G) communication standard, and the electromagnetic wave radiated inside the electronic device is in the 28 GHz band and absorbs the radiated electromagnetic wave. The electromagnetic wave absorbing sheet according to claim 1, wherein the electromagnetic wave absorbing sheet is characterized by the above.
- 前記電磁波を吸収する反射減衰ピーク周波数の反射減衰量が６ｄＢ以上を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波吸収シート。
The electromagnetic wave absorption sheet according to claim 1 or 2, wherein the reflection attenuation of the reflection attenuation peak frequency for absorbing the electromagnetic wave is 6 dB or more.
- 前記導体の一辺の長さと前記配列ピッチとは、前記シート状誘電体基板の比誘電率に応じて設定することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の電磁波吸収シート。
The electromagnetic wave absorbing sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the length of one side of the conductor and the arrangement pitch are set according to the relative permittivity of the sheet-shaped dielectric substrate. ..
- 前記シート状誘電体基板の比誘電率が３．５である材料を用いた場合、前記導体の一辺の長さを２．７ｍｍ～２．９ｍｍの範囲とし、かつ、前記配列ピッチを６．５ｍｍ～１０ｍｍの範囲としたことを特徴とする請求項４に記載の電磁波吸収シート。
When a material having a relative permittivity of 3.5 is used for the sheet-shaped dielectric substrate, the length of one side of the conductor is in the range of 2.7 mm to 2.9 mm, and the arrangement pitch is 6.5 mm. The electromagnetic wave absorbing sheet according to claim 4, wherein the electromagnetic wave absorbing sheet has a range of about 10 mm.
- 前記シート状誘電体基板の比誘電率が４．０である材料を用いた場合、前記導体の一辺の長さを２．４ｍｍ～２．６ｍｍの範囲とし、かつ、前記配列ピッチを６．５ｍｍ～９．５ｍｍの範囲、または、辺長さを２．４５ｍｍ～２．５５ｍｍの範囲とし、かつ、ピッチ長さを６ｍｍ～１０ｍｍまでの範囲としたことを特徴とする請求項４に記載の電磁波吸収シート。
When a material having a relative permittivity of 4.0 is used for the sheet-shaped dielectric substrate, the length of one side of the conductor is in the range of 2.4 mm to 2.6 mm, and the arrangement pitch is 6.5 mm. The electromagnetic wave according to claim 4, wherein the electromagnetic wave has a range of about 9.5 mm, a side length of 2.45 mm to 2.55 mm, and a pitch length of 6 mm to 10 mm. Absorption sheet.
- 前記シート状誘電体基板の比誘電率が４．５である材料を用いた場合、前記導体の一辺の長さを２．２ｍｍ～２．３５ｍｍの範囲とし、かつ、前記配列ピッチを５．５ｍｍ～９．５ｍｍの範囲としたことを特徴とする請求項４に記載の電磁波吸収シート。
When a material having a relative permittivity of 4.5 is used for the sheet-shaped dielectric substrate, the length of one side of the conductor is in the range of 2.2 mm to 2.35 mm, and the arrangement pitch is 5.5 mm. The electromagnetic wave absorbing sheet according to claim 4, wherein the range is 9.5 mm.
- 前記分離導体層と前記シート状誘電体基板の表面を保護するために絶縁性表面保護層を設けたことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の電磁波吸収シート。
The electromagnetic wave absorbing sheet according to any one of claims 1 to 7, wherein an insulating surface protective layer is provided to protect the surfaces of the separated conductor layer and the sheet-shaped dielectric substrate.
- 請求項１から８までのいずれか１項に記載の電磁波吸収シートと、
電磁波を放射する電子回路を含む電子回路部と、
前記電子回路部を電磁シールドするために、前記電子回路部の前記電子回路を少なくとも覆うように設けられたシールドカバーとを含み、
前記電磁波吸収シートは、前記シールドカバーと前記電子回路部との間に配置されたことを特徴とする電子機器。
The electromagnetic wave absorption sheet according to any one of claims 1 to 8 and the electromagnetic wave absorption sheet.
An electronic circuit section that includes an electronic circuit that radiates electromagnetic waves,
Including a shield cover provided so as to at least cover the electronic circuit of the electronic circuit unit in order to electromagnetically shield the electronic circuit unit.
The electromagnetic wave absorbing sheet is an electronic device characterized in that it is arranged between the shield cover and the electronic circuit unit.
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| JP2008004951A (en) * | 2007-07-30 | 2008-01-10 | Nitta Ind Corp | Electromagnetic wave absorption material, and electromagnetic wave absorption method |
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