(57)【要約】      （修正有）【課題】薄い導電シートを用いた場合、磁界シールド効果が小さくなるため、導電シートの厚さをある程度厚くする必要があり、その結果、柔軟性に劣り、電子部品を完全に密閉することが困難になるので、大きなシールド効果を得ることができないという問題があるが、薄型化しても磁界シールド特性に優れた電磁シールドシートを提供する。【解決手段】電磁シールドシートは、強磁性体層２を挟むように非磁性体からなる導体層１が積層された積層膜からなる。さらに、強磁性体層２は、μＦを強磁性体の比透磁率とした場合、μＦが正の場合、負の場合の両方の場合で電界・磁界シールド効果があり、電界・磁界シールド効果はμＦの絶対値が大きいほど高い。【選択図】図１
2010206182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強磁性体層を挟むように非磁性体からなる導体層が積層された積層膜からなる電磁シールドシート。
【請求項２】
前記強磁性体層は、μＦを強磁性体の比透磁率とした場合、μＦが正の場合、負の場合の両方の場合で電界・磁界シールド効果があり、電界・磁界シールド効果はμＦの絶対値が大きいほど高いことを特徴とする請求項１記載の電磁シールドシート。
【請求項３】
前記強磁性体層は、導電性の強磁性体からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電磁シールドシート。
【請求項４】
前記強磁性体層は複数層からなり、層数が多くなるに従って磁界シールド量が高くなるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の電磁シールドシート。
【請求項５】
厚さが導体の表皮厚さの所定値分の１以上であり、厚くなるに従って電磁シールド量が高くなるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の電磁シールドシート。
【請求項６】
前記強磁性体の強磁性共鳴周波数以下の周波数では周波数が高いほど磁界シールド量が高くなり、強磁性共鳴周波数で最も磁界シールド量が高くなるように形成されていること特徴する請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の電磁シールドシート。
【請求項７】
２層以上の強磁性体層を有し、一軸磁気異方性を異なる層で交差する方向に成膜し、交差する複数方向で高い磁界シールド量を有するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の電磁シールドシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁ノイズをシールドする電磁シールドシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やノートブック型パーソナルコンピュータなどといったモバイル機器では、高い周波数で動作する電子部品から発生される電磁ノイズをシールドするために、電子部品を覆うように成形された金属板からなる板金シールドが用いられている。
【０００３】
しかしながら、板金シールドは、シールドケースの高さが高くなるので、モバイル機器の薄型化の障害となっている。
【０００４】
電磁シールドに関連する技術として、例えば特許文献１は、厚さが薄くても、シールド効果が低下しない磁気シートの製造方法を開示している。この磁気シートの製造方法では、離型層を有する離型性ＰＥＴ上に金属を蒸着し、金属蒸着層を形成し、この上に扁平状金属粉末を樹脂および溶剤中に分散した磁性塗料を塗布、乾燥し、磁性層を形成した後に、磁性層と金属蒸着層を同時に離型性ＰＥＴから剥離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４８９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
モバイル機器の薄型化を実現するために、板金シールドの代わりに、銅（Ｃｕ）や銀（Ａｇ）などからなる薄型の導電シートで電子部品を覆うことにより、電磁ノイズをシールドすることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、薄い導電シートを用いた場合、磁界シールド効果が小さくなるため、導電シートの厚さをある程度厚くする必要がある。その結果、柔軟性に劣り、電子部品を完全に密閉することが困難になるので、大きなシールド効果を得ることができないという問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、薄型化しても磁界シールド特性に優れた電磁シールドシートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る電磁シールドシートは、導電性の強磁性体層を挟むように非磁性体からなる導体層が積層された積層膜からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、導体層と導電性の強磁性体層とを交互に積層した積層膜を構成することにより、電磁シールド特性に優れ電磁シールドシートを提供できるため、電磁シールドシートを薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る電磁シールドシートの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデルの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例１に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデルの構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデルで算出された磁界強度の平均値を示す図である。
【図５】本発明の実施例１に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデルで算出された電界強度の平均値を示す図である。
【図６】５ＧＨｚにおける強磁性体の比透磁率と測定面における磁界強度の平均値との関係を示す図である。
【図７】５ＧＨｚにおける強磁性体の比透磁率と測定面における電界強度の平均値との関係を示す図である。
【図８】本発明の実施例２に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデルの構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施例２に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデルの構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施例２に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデルの構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施例２に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデルの構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施例２に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデルの構成を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施例２に係る強磁性体の層数、及びシールドの厚さと磁界シールド量の関係を示す図である。
【図１４】本発明の実施例２に係る強磁性体の層数、及びシールドの厚さと磁界シールド量の関係を示す図である。
【図１５】本発明の実施例２に係る強磁性体の層数、及びシールドの厚さと磁界シールド量の関係を示す図である。
【図１６】本発明の実施例２に係る強磁性体の層数、及びシールドの厚さと磁界シールド量の関係を示す図である。
【図１７】本発明の実施例２に係る解析に用いた強磁性体の比透磁率の周波数特性を表す図である。
【図１８】本発明の実施例２に係る周波数とＹ方向の磁界シールド量との関係を示す図である。
【図１９】本発明の実施例３に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデルの構成を示す斜視図である。
【図２０】本発明の実施例３に係る周波数とＹ方向の磁界シールド量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係る電磁シールドシートの構成を示す断面図である。この電磁シールドシートは、導体層１、強磁性体層２、導体層１、強磁性体層２および導体層１が順次に積層された５層からなる積層膜によって構成されている。強磁性体層２は、導電性を有する強磁性体で構成するのが好ましい。
【００１４】
なお、図１に示す例では、２層の強磁性体層２とこれらを挟むように形成された３層の導体層１とから構成されているが、強磁性体層を導体層で挟む構造であれば、導体層１および強磁性体層２の層数は上記に限定されない。強磁性体層２の層数を増やすことにより磁界シールド効果を高めることができる。
【００１５】
導体層１は、例えば銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）などといった非磁性体（導体）から構成されている。
【００１６】
強磁性体層２は、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）またはコバルト（Ｃｏ）の単体、あるいは、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）またはコバルト（Ｃｏ）を含む化合物からなる強磁性体から構成されている。化合物としては、例えば、Ｃｏ85Ｎｂ12Ｚｒ3を例示することができる。
【００１７】
強磁性体は、周波数が１ＧＨｚ以上の箇所で比透磁率が負になるものが多い。
【００１８】
また、この磁界シールドシートは、導体層１を含むので、電界もシールドすることができ、磁界だけではなく電界もシールドする電磁シールドシートになる。
【００１９】
次に、上記のように構成される電磁シールドシートの電磁ノイズのシールド効果をシミュレーションにより確認したので、その結果を説明する。
【００２０】
図２は、シミュレーションモデルの構成を示す斜視図であり、図３は、その断面図である。このシミュレーションモデルは、電磁シールドシート上に、絶縁体に埋め込まれたノイズ源としてのインダクタＬが積層されて構成されている。なお、ノイズ源としてはインダクタＬに限らず、任意の回路部品を用いることもできる。
【００２１】
このシミュレーションモデルにおいて、磁界を発生するインダクタＬの大きさは、０．１×０．１ｍｍである。インダクタＬは、絶縁体が中に存在し、インダクタＬと電磁シールドシートの表面（導体層）との距離は６．６ｕｍである。
【００２２】
電磁シールドシートは、導体層１、強磁性体層２、導体層１、強磁性体層２および導体層１が順次に積層された５層の積層膜からなり、導体層１の厚さは１ｕｍ、強磁性体層２の厚さは０．２ｕｍであり、電磁シールドシートの合計の膜厚は３．４ｕｍである。
【００２３】
比較のために、実施例１に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデル（モデル１）の他に、銅（Ｃｕ）のみ１層のモデル２、板金シールドの材質であるステンレス鋼（Ｓｕｓ；Stainless Used Steel）のみ１層のモデル３のシミュレーションを行った。モデル１〜モデル３の電磁シールドシートの合計の膜厚は全て３．４ｕｍとした。
【００２４】
これら３つのモデルについて、電磁シールドシートの表面から１０ｕｍ離れた測定面（図３に示す面１）の磁界強度と電界強度の平均値を算出した。その結果を図４および図５に示す。図４は、測定面における磁界強度の平均値を示し、図５は、測定面における電界強度の平均値を示す。
【００２５】
図４および図５に示すように、積層膜を用いたモデル１でμＦ（強磁性体の比透磁率）が−３０の場合、銅（Ｃｕ）のみのモデル２、ステンレス鋼（Ｓｕｓ）のみのモデル３よりも磁界および電界ともに低くなった。
【００２６】
したがって、導体と強磁性体の積層膜は磁界ノイズおよび電界ノイズのシールド効果が従来の銅（Ｃｕ）またはステンレス鋼（Ｓｕｓ）よりも高い。
【００２７】
図６は、５ＧＨｚにおける強磁性体の比透磁率と測定面における磁界強度の平均値との関係を示す。これによれば、強磁性体の比透磁率の正負にかかわらず、比透磁率の絶対値が大きいほど測定面における磁界強度が低いことがわかる。また、比透磁率の絶対値が１０以上の場合、Ｃｕ単体の電磁シールドシートの場合の１．７８Ａ／ｍより磁界強度が低い。
【００２８】
また、図７は、５ＧＨｚにおける強磁性体の比透磁率と測定面における電界強度の平均値との関係を示す。これによれば、強磁性体の比透磁率の正負にかかわらず、比透磁率の絶対値が大きいほど測定面における電界強度が低いことがわかる。また、比透磁率の絶対値が１０以上の場合、Ｃｕ単体の電磁シールドシートの場合の１．９２Ｖ／ｍより電界強度が低い。
【００２９】
したがって、導体と強磁性体の積層膜において、電界シールド効果、及び磁界シールド効果は、強磁性体の比透磁率の正負にかかわらず、比透磁率の絶対値が大きいほど高く、比透磁率の絶対値が１０以上の場合、銅（Ｃｕ）の電磁シールドシートより高いシールド効果が得られた。
【実施例２】
【００３０】
図８は、本発明の実施例２に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデルの構成を示す斜視図である。電磁波源となる信号線と電磁シールドシートの間は０．１ｍｍに設定し、磁界シールド量は、信号線から０．２ｍｍだけ離れた位置に０．２ｍｍ平方の面１を配置し、面１の磁界強度の平均値の差分から算出した。
【００３１】
解析に使用した電磁シールドシートは、図９〜図１２に示す４種類である。図９は、導体（Ｃｕ）のみの電磁シールドシートの断面図、図１０は、２層の導体層と１層の強磁性体層とからなる電磁シールドシートの断面図、図１１は、３層の導体層と２層の強磁性体層とからなる電磁シールドシートの断面図、図１２は、５層の導体層と４層の強磁性体層とからなる電磁シールドシートの断面図である。
【００３２】
強磁性体層の厚さは０．２ｕｍで固定し、導体層の厚さを変化させることにより、電磁シールドシートの厚さを変化させた。周波数は１００ＭＨｚで解析した。強磁性体としては、比透磁率が１０００の磁性体、比透磁率が−１０００の磁性体、Ｃｏ85Ｎｂ12Ｚｒ3、及びＮｉ80Ｆｅ20の４種類を用いた。比透磁率が１０００の磁性体は、比透磁率の実部が１０００、虚部は０とした。比透磁率が−１０００の磁性体は、比透磁率の実部が−１０００、虚部は０とした。Ｃｏ85Ｎｂ12Ｚｒ3は比透磁率の実部が１０１１、虚部は５５とした。Ｎｉ80Ｆｅ20は、比透磁率の実部が３２９０、虚部は３９２とした。厚さは０．５〜６４ｕｍで変化させた。図１３は、比透磁率が１０００の磁性体の電磁シールドシートの厚さと磁界シールド量の関係を示す。図１４は、比透磁率が−１０００の磁性体の電磁シールドシートの厚さと磁界シールド量の関係を示す。図１５は、Ｃｏ85Ｎｂ12Ｚｒ3の磁性体の電磁シールドシートの厚さと磁界シールド量の関係を示す。図１６は、Ｎｉ80Ｆｅ20の磁性体の電磁シールドシートの厚さと磁界シールド量の関係を示す。図１３〜図１６は横軸の電磁シールドシートの厚み（um）が対数で表され、縦軸の磁界シールド量ｄＢ（デシベル）が線形で表された片対数グラフである。
【００３３】
図１３〜図１６に示されるように、導体のみの電磁シールドシートよりも、本発明に係る電磁シールドシートを用いたほうが磁界シールド量は高いことがわかる。具体的には、比透磁率が１０００の磁性体では電磁シールドシートの厚さが０．５０ｕｍ以上で、比透磁率が−１０００の磁性体では電磁シールドシートの厚さが０．７１ｕｍ以上で、Ｃｏ85Ｎｂ12Ｚｒ3では電磁シールドシートの厚さが０．５０ｕｍ以上で、Ｎｉ80Ｆｅ20では電磁シールドシートの厚さが０．５０ｕｍ以上で、磁界シールド量は高く、強磁性体層の層数が多いほうが磁界シールド量は高いことがわかる。
【００３４】
１００ＭＨｚにおける導体（Ｃｕ）の表皮厚さは６．６ｕｍであるので、本発明に係る電磁シールドシートは、導体の表皮厚さのおおよそ１０分の１以上の厚さ（例えば０．５ｕｍ〜１ｕｍ）で導体のみの電磁シールドシートよりも電磁シールド量が高くなり、厚くなるに従って電磁シールド量が高くなる。なお、表皮厚さδは、導体中で電磁界が１／２．７に減衰する厚さであり、下記（１）式によって表される。
【００３５】
2010206182.tif 000003
ここで、μは透磁率［Ｈ／ｍ］、σは導電率［Ｓ／ｍ］、ｆは周波数［Ｈｚ］である。
【００３６】
次に、図８に示すシミュレーションモデルで、図９に示す導体のみの電磁シールドシートと図１０に示す２層の導体層と１層の強磁性体層とからなる電磁シールドシートを用いて、周波数と磁界シールド量の関係を解析した結果を示す。
【００３７】
各電磁シールドシートの厚さは１ｕｍ厚とした。強磁性体の比透磁率の実部μ’と虚部μ”の周波数特性としては、図１７に示すような特性を与えた。比透磁率の実部μ’が０、虚部が最大となる周波数が強磁性共鳴周波数であり、図１７に示す例では８９０ＭＨｚである。
【００３８】
図１８は、Ｙ方向の磁界シールド量の周波数特性の解析結果を示す。図１８に示すように、８９０ＭＨｚの強磁性共鳴周波数において最も高い磁界シールド量となり、１０ＭＨｚ以上８９０ＭＨｚ以下では周波数が高いほど高い磁界シールド量になった。
【００３９】
実施例２に係る電磁シールドシートによれば、シールド量を最も高くしたい周波数と強磁性共鳴周波数が近い強磁性体を選定することにより、所望の周波数でシールド量を高くした電磁シールドシートを実現できる。
【実施例３】
【００４０】
図１９は、本発明の実施例３に係る電磁シールドシートのシミュレーションモデルの構成を示す斜視図である。このシミュレーションモデルは、電磁シールドシートの磁性体の異方性とシールド効果の関係を解析するために使用される。解析に用いた電磁シールドシートは、図９に示した導体のみからなる電磁シールドシートと図１２に示した３層の導体層と２層の強磁性体層からなる電磁シールドシートである。
【００４１】
３層の導体層と２層の強磁性体層からなる電磁シールドシートは、図１９に示すように、信号線から遠い方の磁性体層を磁性体層Ａ、信号線から近い方の磁性体層を磁性体層Ｂとし、一軸磁気異方性の容易軸方向を、「磁性体層ＡがＹ方向、磁性体層ＢがＹ方向」、「磁性体層ＡがＹ方向、磁性体層ＢがＸ方向」、「磁性体層ＡがＸ方向、磁性体層ＢがＹ方向」および「磁性体層ＡがＸ方向、磁性体層ＢがＸ方向」といった４種類について解析を行った。磁性体の比透磁率は容易軸方向が１で、容易軸に直交する困難軸には図２０に示す周波数特性を与えた。信号線と電磁シールドシートの距離は０．１ｍｍとし、磁界シールド量は、信号線から０．２ｍｍ離れた位置に０．２ｍｍ平方の面２を配置し、面１の磁界強度の平均値の差分から算出した。
【００４２】
図２０は、Ｙ方向の磁界シールド量の周波数特性を示す。磁性体の容易軸が「磁性体ＡがＹ方向、磁性体ＢがＹ方向」は、導体のみの電磁シールドシートよりも磁気シールド量が低くなったが、「磁性体ＡがＹ方向、磁性体ＢがＸ方向」、及び「磁性体ＡがＸ方向、磁性体ＢがＹ方向」は導体のみの電磁シールドシートよりも１０ＭＨｚから８９００ＭＨｚで高くなった。したがって、本発明に係る電磁シールドシートは、強磁性体層を２層以上とし、一軸磁気異方性を異なる層で直交した方向に成膜することにより、面内の直行する２方向で高いシールド効果を有する。なお、強磁性体層を３層以上とした場合は、一軸磁気異方性を異なる層で交差した方向に成膜することにより、面内の交差する３方向以上で高いシールド効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、高い周波数で動作する携帯電話やノートブック型パーソナルコンピュータなどのモバイル機器の電磁シールドシートに利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１‥導体層、２‥磁性体層、Ｌ‥インダクタ。
【図１】
2010206182.tif 000004
【図２】
2010206182.tif 000005
【図３】
2010206182.tif 000006
【図４】
2010206182.tif 000007
【図５】
2010206182.tif 000008
【図６】
2010206182.tif 000009
【図７】
2010206182.tif 000010
【図８】
2010206182.tif 000011
【図９】
2010206182.tif 000012
【図１０】
2010206182.tif 000013
【図１１】
2010206182.tif 000014
【図１２】
2010206182.tif 000015
【図１３】
2010206182.tif 000016
【図１４】
2010206182.tif 000017
【図１５】
2010206182.tif 000018
【図１６】
2010206182.tif 000019
【図１７】
2010206182.tif 000020
【図１８】
2010206182.tif 000021
【図１９】
2010206182.tif 000022
【図２０】
2010206182.tif 000023