(57)【要約】      （修正有）【課題】安価な原料を用い、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚに至る周波数の電磁ノイズを吸収し、表面が絶縁性で、ミクロンレベルの厚みのシートの製造方法を提供する。【解決手段】硬磁性で絶縁性である第二の金属酸化物に酸化される第一の金属酸化物からなる微粒子が、熱分解で析出する有機金属化合物をアルコールに分散し、複素透磁率の虚部の周波数特性が互いに異なる複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉１の集まりを、アルコール分散液に混合し、この混合物を混合機に充填し、混合物を回転及び揺動させた後に、上下及び左右に振動させ、さらに、有機金属化合物を熱分解し、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させる、この後、熱処理した混合物を多段圧延機でミクロンレベルの厚みのシートに加工し、シートを巻き取り、連続してシートを製造する。【選択図】図１
2019091830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、第一の金属酸化物が硬磁性と絶縁性とを兼備する第二の金属酸化物に酸化される該第一の金属酸化物からなる微粒子が、熱分解で析出する有機金属化合物を、アルコールに分散してアルコール分散液を作成し、複素透磁率の虚部の周波数特性が互いに異なる複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉の集まりを、前記アルコール分散液に混合して懸濁液を作成する、この後、加熱機能と加振機能とを併設した混合機に前記懸濁液を充填し、該混合機を回転および揺動させた後に、上下および左右に振動させる、さらに、前記懸濁液を前記有機金属化合物が熱分解する温度に昇温する第一の熱処理と、該熱処理で析出した前記第一の金属酸化物の微粒子を、前記第二の金属酸化物の微粒子に酸化させる第二の熱処理とを行う、この後、前記第二の熱処理がなされた懸濁液の集まりを、多段圧延機によってミクロンレベルの厚みからなるシートに加工し、該シートを巻き取ることによって、電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法において、前記第二の金属酸化物の微粒子が、酸化第二鉄のガンマ相であるマグヘマイトの微粒子である、請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法において、前記マグヘマイトの微粒子は、ナフテン酸鉄の熱分解で酸化第一鉄の微粒子を析出させ、さらに、該酸化第一鉄の微粒子を、大気雰囲気での熱処理でマグへマイトに酸化させたマグヘマイトの微粒子である、請求項２に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法に関わる。電磁ノイズを吸収するシートは、電子機器の必要な部位に配置し、電子機器から放出される不要な電磁波が外部に漏洩する、あるいは、内部回路と干渉することを防ぐシートである。また、外部からの不要な電磁波が電子機器に入り込んで、内部回路と干渉することを防ぐシートでもある。
【背景技術】
【０００２】
近年、高周波数信号を使用する携帯電話やパーソナルコンピュータなどの電子機器の普及が著しい。例えば、携帯電話や無線ＬＡＮなどでは、数ＧＨｚから１０ＧＨｚに及ぶ高周波数信号を用いるものがある。さらに、電子機器が使用する信号の高周波数化に加え、電子機器の小型化や薄型化、高性能化に伴って、電子機器内での電磁干渉による誤動作や機器外部への放射ノイズに依る障害が問題となっている。２００５年に発行された国際無線障害特別委員会（ＣＩＳＰＲ）の規格ＣＩＳＰＲ２２では、最高６ＧＨｚの電磁ノイズを規制している。
【０００３】
いっぽう、電磁ノイズの吸収エネルギーＰは数式１で与えられる。第一項は軟磁性材料に依る電磁ノイズの吸収であり、複素透磁率の虚部μ”の大きさと周波数とに応じて磁気損失が発生し、磁気損失は熱に替わる。第二項は誘電体材料に依る電磁ノイズの吸収であり、複素誘電率の虚部ε”の大きさと周波数とに応じて誘電損失が発生し、この誘電損失も熱に替わる。第三項は導電性に依る電磁ノイズの吸収であり、高周波数の電界の表皮効果で表面に導電電流が流れて抵抗被膜を形成し、この抵抗被膜が導電率σの大きさに応じて抵抗損失を発生させ、この抵抗損失も熱に替わる。従って、電磁ノイズの周波数帯域で、軟磁性材料が一定の大きさの複素透磁率の虚部μ”を持てば、ないしは、誘電体材料が一定の大きさの複素誘電率の虚部ε”を持てば、一定の周波数帯域に及ぶ電磁ノイズが吸収される。数式１において、Ｅは電磁ノイズにおける電界の大きさ、Ｈは電磁ノイズにおける磁界の大きさ、ｆは電磁ノイズの周波数、σは導電率である。なお、磁性体（ないしは誘電体）が電磁ノイズにおける交番磁界（ないしは交番電界）を受信した時に、磁束密度（ないしは電束密度）の変化に位相の遅れが生じ、透磁率（ないしは誘電率）は、実部μ’と虚部μ”との差であるμ’−ｊμ”で与えられる（ないしは複素誘電率は実部ε’と虚部ε”との差ε’−ｊε”で与えられる）。
【０００４】
数１
Ｐ＝πｆμ”Ｈ２＋πｆε”Ｅ２＋１／２・σＥ２
【０００５】
従来、電磁ノイズを吸収するシートの性能は、シートを形成する軟磁性材料の透磁率に基づいて行われてきた。つまり、１００ＭＨｚ付近までの電磁ノイズに対して、軟磁性材料の複素透磁率の実部による磁束収束効果が、磁界を遮蔽して磁気シールド効果をもたらす。また、複素透磁率の虚部による磁気損失効果が、電磁ノイズを吸収して熱に替え、電磁ノイズを抑制する効果をもたらす。しかしながら、多くの軟磁性材料は、１００ＭＨｚの手前の周波数から複素透磁率の実部が低下し、実部の値が大きいほど急激に低下する。この現象は、フェライト材料の複素透磁率の実部が大きいほど、１０ＭＨｚを超えると実部が低下するスネークの限界として知られている。いっぽう、複素透磁率の虚部は、実部がピーク値を示す周波数の手前の周波数から急増し、一定の周波数でピーク値を示し、ピーク値を示す周波数から離れるほど低下し、５００ＭＨｚを超える周波数帯域では必要な大きさを持たない。また、電磁ノイズの放射源、つまり電子部品と電磁ノイズを吸収するシートとの距離は、電磁ノイズの波長よりも短い近傍電磁界の領域であり、軟磁性材料の表面抵抗を増大させ、電磁ノイズがシートの表面で反射しないことが必要になる。
【０００６】
いっぽう、誘電体材料の複素誘電率の虚部が、５００ＭＨｚを超える周波数帯域で一定の大きさを持てば、数式１に基づく誘電体材料の誘電損失によって、５００ＭＨｚを超える周波数帯域の電磁ノイズが吸収される。つまり、誘電体の双極子（これを配向分極という）が５００ＭＨｚ以上の電界の変化に追随できず、誘電体の誘電率が低下する誘電分散が起こればよい。この現象は、３段落で説明した電磁ノイズの交番電界に、電束密度の変化に位相の遅れが生じる現象である。しかしながら、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域において、殆どの誘電体の複素誘電率の虚部の値は小さい。このことを、電子レンジで用いている２．４５ＧＨｚのマイクロ波における虚部の値で以下に説明する。
電磁ノイズを抑制する複合材料からなるシートについて、軟磁性材料を分散させる高分子材料の２．４５ＧＨｚにおける複素誘電率の虚部は、フェノール樹脂が０．２−０．５で、尿素樹脂が０．１６−０．２３で、塩化ビニル樹脂が０．０８−０．２５で、ポリアミド樹脂が０．１２−０．２８で、セルロース樹脂が０．０３−０．４２で、合成ゴムが０．０２７−０．０３で、ポリエチレン樹脂が１．２×１０−３で、ポリプロピレン樹脂が４×１０−４である。いずれの高分子材料の複素誘電率の虚部は小さい。いっぽう、代表的な極性分子である水の複素誘電率の虚部は２２．０と大きい。２．４５ＧＨｚにおける水の複素誘電率の虚部の大きさが、電レンジにおける食品の加熱の原理に利用される。つまり、食品に２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射すると、食品に含まれる水分子は電界の変化に追随できず、誘電損失によってマイクロ波を吸収して熱に替える。いっぽう、氷の２．４５ＧＨｚにおける複素誘電率の虚部は、２．８×１０−４と小さく、マイクロ波の照射によって氷は溶けない。以上に説明したように、水やアルコールやアセトンといった極性分子からなる液体を除くと、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域における複素誘電率の虚部の値は小さく、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域における電磁ノイズを吸収できない。
【０００７】
また、金属酸化物からなるフェライトを除くと、金属ないしは合金からなる軟磁性材料は導電性であり、電磁ノイズを反射する。なお、Ｍｎ・Ｚｎ系フェライトは唯一導電性のフェライトである。従って、電子回路に電磁ノイズを吸収するシートを配置すると、回路が短絡する。このため、絶縁物との複合材料からなるシートにおいて、軟磁性材料の占有率を低減してシートの導電性を低下させると、軟磁性材料の占有率の低減に応じて、電磁ノイズの吸収能力が低下する。従って、軟磁性材料を主成分とするシートの上下に絶縁シートを積層し、軟磁性材料を主成分とするシートによる電磁波の反射を、絶縁シートで防ぐとともに、回路の短絡を防止する。しかし、３枚のシートを積層するため、電磁ノイズを吸収する費用が増える。また、携帯電話やデジタルスチルカメラなどの電子部品が高密度に実装された電子機器には余分なスペースがなく、積層シートが配置できない。
【０００８】
例えば、特許文献１には、誘電体及び／又は磁性体と共に、誘電率調整剤として黒鉛を含有したものを電磁ノイズの吸収剤として用い、この電磁ノイズ吸収剤をゴムや合成樹脂に分散させる技術が提案されている。つまり、高周波数帯域で材料組成物中に含有する誘電体材料の複素誘電率に着目し、電磁波吸収特性における誘電損失を重視した。
しかし、特許文献１の複合材料の比抵抗が低いため、電子部品の回路基板に貼りつけると、回路がショートする可能性があり、絶縁性の接着テープをシートの外側に貼り付ける必要がある。また、電磁ノイズを表面で反射する。さらに、磁性体と黒鉛とが電磁ノイズの吸収剤として作用するには、予め絶縁処理が必要になり、絶縁処理によってノイズ吸収剤の製造費用が高くなる。こうしたシートは、電子部品が高密度に実装された電子機器には余分なスペースがないため、シートが配置できない。
【０００９】
また、特許文献２には、軟磁性材料と炭素材料を合成樹脂中に分散させた複合シートを用い、ギガ周波数帯域の高周波数ノイズに対する抑制効果をもたせ、さらに、電子部品の回路基板に貼り付ける際のショート対策として、複合シートの片面ないしは両面に、表面抵抗が大きく、低周波ノイズに対する抑制効果を持つ軟磁性材料が合成樹脂に分散させた磁性シートを積層することが提案されている。
しかし、特許文献２は、ノイズ抑制シートの絶縁性を確保するために絶縁性の磁性シートを積層させるため、ノイズ抑制シートの絶縁性を確保する観点では、特許文献１と同様の範疇に入る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２７８１３７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８２９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
電磁ノイズの周波数が５００ＭＨｚ以上に及ぶ場合は、電磁波を吸収することは難しい。この理由は５段落で説明した軟磁性材料の複素透磁率の虚部の値と、６段落で説明した誘電体材料の複素誘電率の虚部の値とが、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域では必要な大きさを持たないことに依る。このため、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域に及ぶ電磁ノイズは、新たな材料構成からなるシートで吸収するしか手段がない。
本発明の第一の課題は、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズを吸収するシートを実現する。さらに、電磁ノイズを吸収するシートが電子回路を短絡させず、表面で電磁ノイズを反射しなければ、一枚のシートで電磁ノイズを吸収できる。従って、本発明の第二の課題は、シートの表面が絶縁性である。また、電磁ノイズは表皮効果によって、周波数が高いほどシートの表層にしか入り込まず、１ＧＨｚでは僅かに１．５μｍ程度の深さである。従って、電磁ノイズを吸収するシートが薄ければ、電磁ノイズの受信感度が高く、電磁ノイズを吸収する性能が高いシートが安価に製造できる。さらに、余分なスペースがない電子回路にも電磁ノイズを吸収するシートが配置できる。従って、本発明の第三の課題は、電磁ノイズを吸収するシートが、ミクロンレベルの厚みである。さらに、本発明の第四の課題は、安価な原料を用いて安価な費用でシートが製造できる。これによって、電磁ノイズを吸収するシートは汎用的な電子機器に配置できる。本発明が解決しようとする課題は、これら４つの課題を同時に解決することである。
【００１２】
電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、第一の金属酸化物が硬磁性と絶縁性とを兼備する第二の金属酸化物に酸化される該第一の金属酸化物からなる微粒子が、熱分解で析出する有機金属化合物を、アルコールに分散してアルコール分散液を作成し、複素透磁率の虚部の周波数特性が互いに異なる複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉の集まりを、前記アルコール分散液に混合して懸濁液を作成する、この後、加熱機能と加振機能とを併設した混合機に前記懸濁液を充填し、該混合機を回転および揺動させた後に、上下および左右に振動させる、さらに、前記懸濁液を前記有機金属化合物が熱分解する温度に昇温する第一の熱処理と、該熱処理で析出した前記第一の金属酸化物の微粒子を、前記第二の金属酸化物の微粒子に酸化させる第二の熱処理とを行う、この後、前記第二の熱処理がなされた懸濁液の集まりを、多段圧延機によってミクロンレベルの厚みからなるシートに加工し、該シートを巻き取ることによって、電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。
【００１３】
本製造方法によれば、極めて簡単な７つの処理を連続して実施すると、ミクロンレベルの厚みからなる電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される。第一に、有機金属化合物をアルコールに分散し、アルコール分散液を作成する。第二に、アルコール分散液に軟磁性の扁平粉の集まりを混合し、懸濁液を作成する。第三に、懸濁液を混合機に充填する。第四に、混合機を回転及び揺動させた後に、上下及び左右に振動させる。第五に、混合機内の懸濁液を有機金属化合物が熱分解する温度に昇温し、さらに、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させる熱処理を行う。第六に、混合機内の懸濁液を取り出し、室温で多段圧延機によって連続して熱処理された懸濁液を圧延する。第七に、ミクロンレベルの厚みに圧延されたシートを巻き取り機によって巻き取る。これら７つの簡単な処理を連続して実施すると、電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される。このため、安価な費用で電磁ノイズを吸収するシートが、連続して製造される。なお、軟磁性の扁平粉は、厚みがサブミクロンで、平均粒径が１０μｍ前後で、厚みに対する長軸の比率である扁平率は２０より大きな値を持つ。また、軟磁性の合金粉の扁平加工に伴う加工歪を除去する磁気焼鈍温度が、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させる温度に比べて５００℃より高く、第一の金属酸化物が第二の金属酸化物に酸化させる熱処理を施しても、扁平粉の透磁率特性は変わらない。
本製造方法は、混合機に充填した懸濁液に対し、次の処理を行う。最初に、混合機を回転及び揺動させ、有機化合物のアルコール分散液中で、複数種類の扁平粉の集まりを３次元的に攪拌し、扁平粉をランダムに混合させる。この後、混合機を上下と左右とに振動させる。これによって、扁平粉の集まりは、アルコール分散液からなる液体中で、上下及び左右に揺すぶられ、扁平粉同士が直接接触しないため、液体中で容易に移動する。この際、扁平粉同士の間隙に、粒径が小さい扁平粉が入り込む扁平粉の再配列が継続し、また、全ての扁平粉は扁平面同士が重なり合って液体中で再配列する。この後、振動を止めると、扁平面同士が重なり合い、集積密度が高い扁平粉の集まりが、アルコール分散液中に沈む。
次に、有機金属化合物が熱分解する温度に懸濁液を昇温すると、昇温される温度に応じて次の現象が生じる。最初に、アルコールの沸点に達すると、懸濁液からアルコールが気化し、扁平粉の表面に有機金属化合物の微細結晶が析出し、扁平粉は微細結晶の集まりで覆われる。なお、微細結晶の大きさは、熱分解で析出する第一の金属酸化物の微粒子の大きさに近い。次に、有機金属化合物を構成する有機物の沸点に達すると、有機金属化合物が有機物と第一の金属酸化物とに分解する。有機物の密度が第一の金属酸化物の密度より小さいため、有機物が上層に第一の金属酸化物が下層に析出し、上層の有機物が気化した後に、第一の金属酸化物が１０−１００ｎｍの間に入る粒状の微粒子として析出し、熱分解反応を終える。この後、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させる熱処理を継続して行う。第二の金属酸化物が硬磁性の性質を持つため、第二の金属酸化物の微粒子の集まりが互いに磁気吸着し、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着し、扁平粉は磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して結合される。なお、第二の金属酸化物からなる微粒子は、１０個以上の微粒子が積層して扁平粉の全体を覆い、扁平粉は絶縁性を示し、シートの表面も絶縁性になる。いっぽう、有機金属化合物の熱分解反応は、有機金属化合物の微細結晶が、第一の金属酸化物の微粒子に置き換わる反応であり、全ての扁平粉の表面に吸着した有機金属化合物の微細結晶が、第一の金属酸化物の微粒子に置き換わり、第一の金属酸化物の微粒子の析出によって、扁平面同士が重なり合った集積密度が高い扁平粉の配列は崩れない。この後、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化する熱処理を行うと、第一の金属酸化物の粒状の微粒子が、第二の金属酸化物の粒状の微粒子に酸化される反応が、扁平粉の表面で起こり、この際も、扁平面同士が重なり合った集積密度が高い扁平粉の配列は崩れない。この結果、扁平面同士が重なり合った集積密度が高い扁平粉の集まりによって、シートが形成される。なお、有機金属化合物の熱分解が、扁平粉の表面を覆った状態で進み、扁平粉は外界に触れず、大気雰囲気の熱処理でも、扁平粉の活性度が高くても、扁平粉は酸化されない。また、扁平粉に付着した有機物の異物は、有機金属化合物が熱分解する際に、有機物の沸点に応じて気化するため、扁平粉を予め洗浄する必要はない。
さらに、熱処理された懸濁液を、多段圧延機で連続して圧延し、ミクロンレベルの厚みのシートを製造する。例えば、室温で２０段の圧延機によって、懸濁液を連続圧延し、厚みが２μｍ前後シートに圧延する。必要に応じて、圧延されたシートにスリッター加工を加えると、シートの幅が自在に変えられる。この後、巻き取り機でシートを巻き取る。
いっぽう、熱処理された懸濁液は、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、軟磁性の扁平粉に磁気吸着し、こうした扁平粉の扁平面同士が重なり合い、集積密度が高い扁平粉の集まりを形成する。いっぽう、第二の金属酸化物が、質量を殆ど持たない微粒子であるため、微粒子同士が磁気吸着する磁気吸引力に比べ、第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着する磁気吸引力は小さい。また、扁平粉は軟磁性体であり自発磁化を持たないため、自らが磁気吸着しない。このような熱処理された懸濁液が、多段圧延機のロール間に挟まれて圧縮応力を受けると、扁平粉に作用する拘束力が小さいため、扁平粉は圧縮応力に垂直な扁平面の方向で、かつ、ロールの回転方向に優先的に滑ろうとし、これによって、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが変形する。つまり、圧延機のロールに近い懸濁液の表層を形成する扁平粉から順番に、変形した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを伴って、扁平粉は扁平面方向で、かつ、ロールの回転方向に滑り、多段圧延機のロールの間隙に応じて厚みが徐々に薄くなる。このような圧延処理を繰り返し、最終的に２μｍ前後の厚みに圧延される。なお、サブミクロンの厚みからなる扁平粉が、扁平面同士が重なり合った扁平粉の集まりが、圧延時に扁平面の方向でロールの回転方向に滑るため、圧延処理で扁平粉は塑性変形しない。従って、扁平粉の保持力は変わらず、扁平粉は製造時の軟磁性体としての透磁率特性を維持する。
以上に説明したように、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して結合した扁平粉の集まりは、扁平面同士が重なり合い、重なり合った扁平面がシート面を形成するため、シートが電磁ノイズを受信する感度が高い。いっぽう、硬磁性の微粒子同士の磁気吸着力が大きいため、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して結合した扁平粉の集まりは、シートとしての機械的強度を持つ。より大きな機械的強度が必要になれば、シートに磁界を印加すれば、第二の金属酸化物同士の磁気吸着力が飛躍的に増大し、シートの機械的強度が著しく増大する。この際、扁平粉は軟磁性体であるため着磁されず、また、透磁率特性は変わらない。また、全ての扁平粉は、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりで覆われている。この第二の金属酸化物が絶縁性であるため、微粒子の集まりは電磁ノイズを反射しない。また、微粒子の大きさが、電磁ノイズの波長に比べ７桁以上も小さいため、電磁ノイズは微粒子の集まりを透過する。さらに、第二の金属酸化物が硬磁性であり、透磁率が小さいため、微粒子の集まりは電磁ノイズを吸収しない。この結果、シートに入射した電磁ノイズは、シート面で反射されず、シート面に最も近い第二の金属酸化物の微粒子の集まりを透過し、最初の扁平粉で吸収される。吸収しきれなかった電磁ノイズは、次の層をなす第二の金属酸化物の微粒子の集まりを透過し、第二の扁平粉で吸収される。電磁ノイズは、シートの内部で透過と吸収とを繰り返し、複数枚の扁平粉によって吸収される。なお、シートの厚みが２μｍ前後であれば、５ないし６枚の扁平粉の扁平面同士が積層され、電磁ノイズはシートの内部で吸収される。また、第二の金属酸化物は安定した物質であるため、扁平粉は大気から遮断され、シートが大気雰囲気に長期にさらされても、シートは経時変化しない。
いっぽう、扁平粉の集まりは、複数種類の合金の組成が互いに異なり、扁平粉における複素透磁率の虚部の周波数特性は互いに異なるため、シートの複素透磁率の虚部の周波数特性は、各々の扁平粉における複素透磁率の虚部の周波数特性が加算された特性になる。この結果、シートは、広い周波数帯域において、複素透磁率の虚部が一定の値を持ち、従来では困難であった５００ＭＨから１０ＧＨｚの電磁ノイズをシートが吸収する。
つまり、軟磁性粉に磁化の容易軸方向である面方向に扁平処理を施すと、反磁界係数が縮小され、厚みに対する長軸の比率である扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部が増大する。いっぽう、電磁ノイズの表皮効果で、周波数が高いほど電磁ノイズが入り込む深さは浅く、１０ＧＨｚの電磁ノイズでは軟磁性粉の１μｍ程度の深さまでしか入り込めない。従って、軟磁性粉を１μｍより薄い厚みに扁平処理した扁平粉は、扁平粉の全体が電磁ノイズの吸収に参画し、この結果、シートは効率よく電磁ノイズを吸収する。
しかしながら、軟磁性の扁平粉の複素透磁率の虚部は、ピーク値を示す手前の周波数で立ち上がって増大し、一定の周波数でピーク値を示し、ピーク値の周波数から離れるほど減衰する。従って、複素透磁率の虚部が一定の大きさを持つ周波数帯域は限られ、１種類の扁平粉によって電磁ノイズを吸収できる周波数帯域は限られる。
これに対し、合金からなる軟磁性の扁平粉は次の３つの特徴を持ち、複数種類の合金からなる扁平粉の集まりでシートを構成すると、従来では不可能であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚ帯域に及ぶ電磁ノイズをシートが吸収する。第一に、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が軟磁性のフェライト粉より高く、合金の組成によって虚部がピーク値を示す周波数が変わる。第二に、合金の組成によって合金の硬さが変わり、合金の硬さによって扁平処理における扁平率が変わり、扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部のピーク値が大きくなる。第三に、合金の組成によって合金の伸び率が変わり、合金の伸び率が大きいほど扁平処理における扁平粉の面積が広くなり、扁平粉の面積が広いほど電磁ノイズの受信感度が高まり、少ない扁平粉で電磁ノイズが吸収できる。従って、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉の集まりについて、複素透磁率の虚部が広い周波数帯域で一定の大きさを持つように、扁平粉を組み合わせると、複数種類の扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合した面で、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性に応じて、様々な周波数帯域の電磁ノイズを吸収し、こうした結合面が積層されているため、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚ帯域に及ぶ電磁ノイズをシートの内部で吸収することができる。
この結果、本製造方法によれば、次の５つの作用効果を発揮するシートが連続して製造される。
第一の作用効果は、第二の金属酸化物が硬磁性であることに依る。つまり、有機金属化合物を熱分解させ、析出した第一の金属酸化物の微粒子を第二の金属酸化物の微粒子に酸化させると、自発磁化を持つ第二の金属酸化物の微粒子の集まりが互いに磁気吸着し、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着する。これによって、扁平面同士が重なった扁平粉は、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して結合する。この結果、扁平粉の少ない量で厚みが薄いシートが形成でき、余分なスペースがない電子回路にもシートが配置できる。つまり、電磁ノイズは表皮効果によって、周波数が高いほど軟磁性粉の表層にしか入り込まず、１ＧＨｚでは１．５μｍ程度の表層の深さである。本製造方法に依れば、サブミクロンの厚みからなる扁平粉が、５−６層をなして扁平面同士が重なって結合し、２μｍ前後の厚みからなるシートを形成する。このため、シートは高い受信効率を持って電磁ノイズを吸収する。
つまり、軟磁性の扁平粉は自発磁化を持たず、自らが互いに磁気吸着しない。従って、従来の電磁ノイズを吸収するシートの製造方法では、扁平粉の集まりを高分子材料に混合させる際に、高分子材料が一定の粘度を持ち、扁平粉は面方向に揃わない。なお、高分子材料が一定の粘度を持たなければ、密度が大きい扁平粉の集まりを高分子材料中で均一に分散できない。このため、扁平粉の扁平率が大きいほど、電磁ノイズの周波数が高いほど、電磁ノイズの表皮効果で扁平粉の多くが電磁ノイズの吸収に参画できない。これによって、電磁ノイズの周波数が高くなるほど、電磁ノイズの受信感度が低下し、電磁ノイズを吸収する性能が低下する。また、高分子材料に扁平粉が分散されてシートが形成されるため、電磁ノイズを吸収しない高分子材料が扁平粉に介在し、電磁ノイズの受信感度が低下し、電磁ノイズを吸収する性能が低下する。
これに対し、本製造方法に依れば、混合機内で懸濁液に振動を加えると、液体中で全ての扁平粉が扁平面同士で重なり合う。さらに、有機金属化合物を熱分解させ、さらに、析出した第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させると、扁平面同士が重なり合った状態の扁平粉の表面に、第二の金属酸化物の微粒子の集まりが析出して磁気吸着し、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して、扁平面が重なり合って扁平粉が結合する。この扁平粉の集まりに、多段圧延機によって圧延処理を連続して施す。この際、扁平粉は、変形した第二の金属酸化物の集まりを伴って、圧延機のロールに近い扁平粉から順に、扁平面の方向でロールの回転方向に扁平粉が滑り、厚みが薄いシートになる。この圧延処理を、多段圧延機の段数の数を繰り返すと、ミクロンレベルの厚みのシートが製造される。こうして製造されたシートは、扁平粉の扁平率が大きいほど、扁平粉の側面より扁平面に、圧倒的に多くの第二の金属酸化物の微粒子の集まりが磁気吸着する。この結果、扁平粉は磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して、互いに面同士で結合する。扁平面同士が重なり合って結合した扁平粉の集まりは、電磁ノイズの受信感度が高く、電磁ノイズを吸収する性能が高いシートになる。
第二の作用効果は、第二の金属酸化物の微粒子が絶縁性であることに依る。つまり軟磁性の合金からなる扁平粉は導電性であるが、絶縁性の第二の金属酸化物の微粒子の集まりで覆われるため、シートの表面は、第二の金属酸化物に近い絶縁性を示す。これによって、次の４つの作用効果をもたらす。第一に、電磁ノイズを吸収するシートと絶縁性のシートとを重ねる必要はない。第二に、電子回路に直接シートを配置しても回路は短絡しない。第三に、シートの表面で電磁ノイズを反射しない。第四に、合金の扁平粉が酸化しやすいあるいは水蒸気で腐食しやすい性質でも、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが外界を遮断し、また、第二の金属酸化物は安定した物質であるため、合金の扁平粉の酸化や腐食は起こらない。
第三の作用効果は軟磁性の合金粉の扁平形状に依る。つまり、軟磁性の合金粉は磁化の容易軸方向の面方向に扁平化されるため、反磁場係数が小さくなり、扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部が増大する。このため、２μｍ前後の厚みのシートでも、扁平粉の扁平面同士が５ないし６層として積層されるため、電磁ノイズがシートの内部で吸収される。なお、軟磁性の合金粉の扁平処理は、ボールミルに依る長時間のバッチ処理に依らず、アトマイズ軟磁性粉をメディア撹拌型ミルに依ってアトライタ処理するため、短時間で連続して扁平粉が得られるため、扁平粉は安価な加工処理で製造される。さらに、本製造方法によれば、扁平粉の扁平面同士が重なり合ってシートを形成するため、扁平粉の扁平効果が最大限発揮できる。
第四の作用効果は、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉を用いることに依る。つまり、合金からなる軟磁性の扁平粉は、次の３つの特徴を持ち、複数種類の合金の扁平粉でシートを形成すると、従来では不可能であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの帯域に及ぶ電磁ノイズが吸収できる。第一に、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が、軟磁性のフェライト粉より高く、また、合金の組成によって複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が変わる。第二に、合金の組成によって合金の硬さが変わり、合金の硬さによって扁平処理における扁平率が変わり、扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部のピーク値が大きい。第三に、合金の組成によって扁平処理における合金の伸び率が変わり、合金の伸び率によって扁平粉の面積が変わり、扁平粉の面積が大きいほど電磁ノイズの受信感度が高くなる。このため、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、複素透磁率の虚部が広い周波数範囲で一定の値を持つように、複数種類の扁平粉を組み合わせると、複数種類の扁平粉の集まりには、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性が加算され、複素透磁率の虚部の値が広い周波数範囲で一定の大きさを持つ。この結果、シートは、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズを吸収する。すなわち、本製造方法は、複数種類の扁平粉の集まりを、３次元的に攪拌させた後に振動を加え、全ての扁平粉を扁平面同士で重ね合わせ、さらに、有機金属化合物を熱分解させ、析出した第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させると、扁平粉の扁平面同士が重なり合った状態で、第二の金属酸化物の微粒子の集まりが磁気吸着し、磁気吸着した金属酸化物の微粒子の集まりを介して、扁平面同士が重なり合って扁平粉が結合する。このため、複数種類の扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合した面が、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性に応じて、様々な周波数帯域の電磁ノイズを吸収し、こうした結合面が積層されているため、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズがシートの内部で吸収できる。
第五の作用効果は、扁平粉の透磁率の特性を生かした電磁ノイズを吸収するシートが製造できる。すなわち、本製造方法によれば、懸濁液を圧延処理する際に、扁平粉が扁平面の面方向でロールの回転方向に滑ることで塑性変形せず、扁平粉の保持力は変わらない。このため、扁平粉の製造時における複素透磁率の特性を生かしたシートが製造できる。
第六の作用効果は、本製造方法によれば、安価な製造費用で電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される。すなわち、前記した７つの簡単な処理を連続して実施し、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する。また、第一の金属酸化物の原料である有機金属化合物は、汎用的な有機酸からなる有機金属化合物であり、汎用的な工業用の薬品である。従って、安価な製造費用で電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される。
以上に説明したように、本製造方法に依れば、１１段落に記載した４つの課題が同時に解決される。
【００１４】
前記した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法において、前記第二の金属酸化物の微粒子が、酸化第二鉄のガンマ相であるマグヘマイトからなる微粒子である、前記した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。
【００１５】
つまり、マグヘマイトは次の３つの性質を持ち、合金からなる軟磁性の扁平粉同士がマグヘマイトの微粒子の集まりを介して結合することで、電磁ノイズを吸収するシートに画期的な作用効果をもたらす。
第一に、比抵抗が１０６Ωｍの絶縁体である。導電性の軟磁性材が高周波数の電磁ノイズを吸収すると、周波数の二乗に比例して渦電流が発生し、渦電流によって軟磁性材が発熱し、透磁率特性が変わる。マグへマイト微粒子の集まりで扁平粉を覆うことで、絶縁性になった扁平粉に発生する渦電流損失が低減でき、扁平粉が高周波の電磁ノイズを吸収しても、扁平粉の透磁率特性は変化しない。これによって、扁平粉の集まりからなるシートは、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズを吸収する。いっぽう、合金の軟磁性の扁平粉の比抵抗は、１０−６−１０−７Ωｍであり、渦電流損失は比抵抗に反比例するため、マグへマイト微粒子の集まりで覆われた扁平粉の渦電流損失は著しく小さくなる。また、扁平粉を絶縁化させることで、次の３つの作用効果がもたらされる。第一に、絶縁性シートが不要になる。第二に、電子回路に直接シートを配置しても回路は短絡しない。第三に、シートの表面で電磁ノイズが反射しない。
第二に、硬磁性の一種のフェリ磁性である。このため、自発磁化を持つマグへマイト微粒子は、軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着する。また、マグヘマイト微粒子同士も磁気吸着する。この結果、磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まりが、扁平粉の表面に磁気吸着する。これによって、磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まりを介して、扁平粉同士が結合される。さらに、一度磁気吸着したマグへマイト微粒子は、重量を殆ど持たない微粒子であるため、マグヘマイト同士の磁気吸着を解除することは困難である。このため、扁平粉同士の結合が解除されず、シートは電磁ノイズを吸収するシートとしての機械的強度を持つ。なお、マグヘマイトは４５０℃近辺で、酸化第二鉄のアルファ相であるヘマタイトα−Ｆｅ２Ｏ３に相転移する。この相転移は不可逆変化である。ヘマタイトは１０７Ωｍの比抵抗を持つ物質で、扁平粉の絶縁性がさらに一桁向上し、渦電流損失はさらに低減する。また、ヘマタイトは極めて安定した酸化物、つまり、不動態であり、融点である１５６６℃に近い耐熱性を有する。このため、電磁ノーズを吸収するシートは、高温の環境でも使用できる。
第三に、安定した金属酸化物で、鉄の不働態皮膜を形成する物質である。従って、マグヘマイトの微粒子の集まりで覆われた扁平粉は、活性度の高い合金であっても、マグヘマイト微粒子の集まりで保護され、大気雰囲気で長期に使用されても、電磁ノイズを吸収するシートは経時変化しない。
【００１６】
前記した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法において、前記マグヘマイトの微粒子は、ナフテン酸鉄の熱分解で酸化第一鉄の微粒子を生成し、さらに、前記酸化第一鉄の微粒子を大気雰囲気での熱処理でマグへマイトの微粒子に酸化させたマグヘマイト微粒子である、前記した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。
【００１７】
つまり、ナフテン酸鉄は、大気雰囲気の３４０℃で熱分解が完了し、酸化第一鉄ＦｅＯを生成する。さらに、昇温速度を抑えて３８０℃まで昇温し、３８０℃に一定時間放置すると、酸化第一鉄ＦｅＯにおける２価の鉄イオンＦｅ２＋が３価の鉄イオンＦｅ３＋に酸化され、酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３のガンマ相であるマグヘマイトγ−Ｆｅ２Ｏ３になる。
ナフテン酸鉄は、ナフテン酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが配位子になって２価の鉄イオンに近づき、２価の鉄イオンに配位結合する錯体である。つまり、最も大きいイオンである２価の鉄イオンに酸素イオンが近づいて配位結合するため、両者の距離は短くなる。このため、２価の鉄イオンに配位結合する酸素イオンが、鉄イオンの反対側で共有結合するイオンとの距離が最も長くなる。こうした分子構造上の特徴を持つナフテン酸鉄は、ナフテン酸の主成分の沸点を超えると、ナフテン酸鉄におけるカルボキシル基を構成する酸素イオンが、２価の鉄イオンの反対側で共有結合するイオンとの結合部が最初に分断され、２価の鉄イオンと酸素イオンとの化合物である酸化第一鉄とナフテン酸とに分解する。さらに、昇温すると、ナフテン酸が気化熱を奪って気化し、ナフテン酸の気化が完了すると、酸化第一鉄ＦｅＯが析出して熱分解を終える。ナフテン酸は５員環をもつ飽和脂肪酸からなる混合物で、一般式がＣｎＨ２ｎ−１ＣＯＯＨで示され、主成分はＣ９Ｈ１７ＣＯＯＨからなり、沸点が２６８℃で分子量が１７０である。なお、ナフテン酸鉄の熱分解反応は、窒素雰囲気より大気雰囲気の方が４０℃近く低い温度で進む。
さらに、大気雰囲気で昇温速度を抑えて３８０℃まで昇温すると、酸化第一鉄における２価の鉄イオンが３価の鉄イオンになる酸化反応が進む。この酸化反応の初期段階では、酸化第一鉄を構成する２価の鉄イオンの一部が、３価の鉄イオンになってＦｅ２Ｏ３を形成し、組成式がＦｅＯ・Ｆｅ２Ｏ３からなるマグネタイトＦｅ３Ｏ４になる。
さらに酸化反応が進むと、酸化第一鉄の全てがマグネタイトＦｅ３Ｏ４になる。さらに、３８０℃に一定時間保持すると、マグネタイトＦｅＯ・Ｆｅ２Ｏ３を構成する２価の鉄イオンの全てが３価の鉄イオンになって酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３を形成し、酸化反応を終える。この酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３は、マグネタイトと同様の立方晶系である酸化第二鉄のガンマ相であるマグへマイトγ−Ｆｅ２Ｏ３である。なお、酸化第二鉄のアルファ相であるヘマタイトα−Ｆｅ２Ｏ３の結晶構造は三方晶系であり、マグネタイトとは結晶構造が異なる。
なお、ナフテン酸鉄は、容易に合成できる安価な工業用薬品である。つまり、汎用的な有機酸であるナフテン酸を、強アルカリと反応させるとナフテン酸アルカリ金属化合物が生成され、ナフテン酸アルカリ金属化合物を無機鉄化合物と反応させると、ナフテン酸鉄が合成される。従って、有機酸鉄化合物の中で最も安価な化合物の一つである。また、原料となるナフテン酸は、有機酸の沸点の中で相対的に沸点が低いため、大気雰囲気で３４０℃程度の熱処理で酸化第一鉄が析出する。このような性質を持つナフテン酸鉄は、塗料・印刷インキ用のドライヤー、ゴム・タイヤの接着剤、潤滑油の極圧剤、ポリエステルの硬化剤、助燃剤や重合触媒などに汎用的に使用されている。
以上に説明したように、ナフテン酸鉄は、１５段落に記載したマグへマイト微粒子の安価な原料になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まり２を介して、パーマロイからなる扁平粉１が結合された状態を、拡大して模式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施形態１
本実施形態では、複素透磁率の虚部のピーク値を示す周波数とピーク値との観点から、どのような材質の合金からなる軟磁性の扁平粉が適切かを説明する。
軟磁性粉に磁化の容易軸方向である面方向に扁平処理を施すと反磁界係数が縮小され、厚みに対する長軸の比率である扁平率が大きいほど、複素透磁率の虚部が増大する。いっぽう、電磁ノイズの表皮効果で、周波数が高いほど電磁ノイズが入り込む深さは浅く、１０ＧＨｚの電磁ノイズでは、軟磁性粉の１μｍ程度の深さまでしか入り込めない。従って、軟磁性粉を１μｍより薄い厚みに扁平処理した扁平粉は、扁平粉の扁平面がシート面になるように配列させると、扁平粉の全体が電磁ノイズの吸収に参画し、電磁ノイズを吸収する性能が高いシートを形成する。
なお、軟磁性の扁平粉の複素透磁率の虚部は、ピーク値を示す手前の周波数で、虚部が立ち上がってピーク値を示し、ピーク値を示す周波数から離れるほど減衰する。従って、複素透磁率の虚部が一定の大きさを持つ周波数帯域は限られ、１種類の軟磁性の扁平粉によって電磁ノイズを吸収できる周波数帯域は限られる。
これに対し、合金からなる軟磁性の扁平粉は次の３つの特徴を持ち、複数種類の合金の扁平粉を用い、扁平粉の扁平面同士が積層されるように扁平粉を結合させると、従来では不可能であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズが吸収できる。第一に、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が、軟磁性のフェライト粉より高く、合金の組成に応じて複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が変わる。第二に、合金の組成によって合金の硬さが変わり、合金の硬さによって扁平処理における扁平率が変わり、扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部のピーク値が大きい。第三に、合金の組成によって合金の伸び率が変わり、合金の伸び率が大きいほど、扁平処理による扁平面の面積が広がり、扁平面の面積が広いほど、電磁ノイズの受信感度が高まり、少ない扁平粉で電磁ノイズを吸収するシートが形成できる。従って、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、複素透磁率の虚部の値が広い周波数帯域で一定の値を持つように扁平粉を組み合わせ、扁平粉の扁平面が互いに積層されるように扁平粉を結合させると、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性が加算された複素透磁率の虚部の特性を有する結合面が、広い周波数範囲の電磁ノイズを吸収し、この結合面がシート内に積層されているため、シートの内部で５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズが吸収できる。
【００２０】
いっぽう、合金からなる軟磁性材料には、鉄に少量のケイ素を加えたケイ素鋼と、鉄にニッケルを加えたパーマロイと、鉄にケイ素とアルミニウムとを加えたセンダストと、鉄にコバルトを加えたパーメンジュールと、鉄にクロムとケイ素とを加えた電磁ステンレス鋼がある。このうち、ケイ素鋼はケイ素の含有量が増えると脆くなり、扁平処理ができなくなり、ケイ素の添加量を１０％以下に抑える必要がある。また、ケイ素の添加量に応じて、ケイ素鋼の透磁率特性は変わる。さらに、パーマロイはニッケルの添加量が多くなるほど製造コストが高くなるが、ニッケルの添加量が少ないと透磁率が低下し、ニッケルの量を５０％程度に抑える必要がある。また、センダストは硬度が高いため扁平処理が困難である。さらに、パーメンジュールはコバルトとの合金であるため製造コストが高く、電磁ノイズを吸収するシートの原料には適さない。また、電磁ステンレス鋼は扁平処理をしやすくするため、アルミニウムを添加する。この理由から、ケイ素を３％と６％を加えた２種類のケイ素鋼と、ニッケルを５０％加えたパーマロイと、鉄に７％のクロムと１％のケイ素と１．６％のアルミニウムとを加えた電磁ステンレス鋼とからなる４種類の合金からなる軟磁性の扁平磁粉について、透磁率の虚部の特性を検討した。しかしながら、軟磁性の合金の扁平粉は、これら４種類に限定されない。つまり、パーマロイではニッケルの添加量に応じて、ケイ素鋼ではケイ素の添加量に応じて、電磁ステンレス鋼ではクロムの添加量に応じて、複素透磁率の虚部の特性が変わる。また、こうした合金の扁平粉の製造はいずれも容易である。従って、上記した４種類の合金は一例に過ぎない。
【００２１】
ところで、合金からなる軟磁性の扁平粉は、最初に、アルゴンガス雰囲気におけるアトマイズ処理で、球状の合金粉末を製造する。次に、メディア撹拌型粉砕機に依って、合金粉末を連続してアトライタ処理し、扁平化が飽和状態になるまで扁平処理を続ける。この後、扁平処理による加工歪を取り除く磁気焼鈍を水素雰囲気で行い、扁平粉を製造する。この磁気焼鈍温度は、パーマロイが１１００−１２００℃で、ケイ素鋼が１２００℃前後で、電磁ステンレス鋼が９５０℃前後と高い。また、これらの焼鈍温度は、酸化第一鉄を酸化第二鉄のガンマ相に酸化させる温度より５５０℃以上高いため、酸化第一鉄を酸化第二鉄のガンマ相に酸化させても、扁平粉の透磁率特性は変わらない。いっぽう、合金粉末は、硬さに応じて扁平化が進み、硬度が低いほど扁平率が大きい。いっぽう、合金の伸び率が大きいほど、扁平面の面積、すなわち、粒径が大きい。前記した４種類の合金は、パーマロイ、ケイ素が３％のケイ素鋼、電磁ステンレス鋼、ケイ素が６％のケイ素鋼の順で硬度が低く、この順番で、扁平率が３８、３４、２９、２３の扁平粉が得られる。また、前記した４種類の合金では、パーマロイ、電磁ステンレス鋼、ケイ素が３％のケイ素鋼、ケイ素が６％のケイ素鋼の順で伸び率が大きく、この順番で、平均粒径が１４μｍ、１２μｍ、９μｍ、８．５μｍからなる扁平粉が得られる。これら扁平粉の厚みの平均値は、パーマロイが０．３７μｍで、電磁ステンレス鋼が０．４１μｍで、ケイ素が３％のケイ素鋼が０．２６μｍで、ケイ素が６％のケイ素鋼が０．３７μｍとなり、いずれも厚みが１μｍより薄く、１０ＧＨｚの電磁ノイズでも、扁平面から扁平粉の全体に入り込み、扁平粉は効率よく電磁ノイズを吸収する。
いっぽう、本発明の電磁ノイズを吸収するシートは、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉を用い、磁気吸着したマグヘマイトの微粒子の集まりを介して、扁平粉の扁平面同士が結合されてシートを形成するため、合金の扁平粉を混合する際の配合割合に応じて、吸収できる電磁ノイズの周波数帯域と性能とが大きく変わる。
【００２２】
実施形態２
本実施形態では、前記した４種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数とピーク値との観点から、これら扁平粉のどのような配合割合が、吸収できる電磁ノイズの周波数帯域を広げることに貢献できるかを説明する。
ここで、前記した４種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、ネットワークアナライザーによるＳパラメータ法で、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数とピーク値とを測定した。パーマロイは３．３ＧＨｚで８．８の値を持ち、ピーク値を示す周波数が最も低く、虚部の値が最も大きい。ケイ素が３％のケイ素鋼は５．９ＧＨｚで８．７の値を持ち、ピーク値を示す周波数が高く、ピーク値も大きい。電磁ステンレス鋼は４．８ＧＨｚで７．５の値を持ち、パーマロイと３％のケイ素鋼との中間的な周波数領域で、複素透磁率の虚部が比較的大きな値を持つ。ケイ素が６％のケイ素鋼は６．０ＧＨｚで５．７の値を持ち、ピーク値を示す周波数が最も高いが、虚部の値が小さい。
さらに、パーマロイの複素透磁率の虚部の値は、４．７ＧＨｚでケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部の値と交差する。従って、４．７ＧＨｚまでの周波数帯域では、パーマロイの複素透磁率の虚部の値が最も大きい。このため、パーマロイの配合比率を高めるほど、相対的に低い周波数帯域の電磁ノイズが吸収される。これに対し、ケイ素が３％のケイ素鋼は、５．９ＧＨｚ以上の周波数帯域では複素透磁率の虚部の値が最も大きい。従って、ケイ素が３％のケイ素鋼の配合比率を高めるほど、相対的に高い周波数帯域の電磁ノイズが吸収できる。いっぽう、電磁ステンレス鋼は、パーマロイとケイ素が３％のケイ素鋼との中間的な周波数である４．８ＧＨｚでピーク値を示し、ピーク値は７．５と低くない。従って、電磁ステンレス鋼の配合比率を高めると、２−８ＧＨｚに至る中間の周波数帯域の電磁ノイズを吸収することに貢献する。いっぽう、ケイ素が６％のケイ素鋼は、６．０ＧＨｚにおける複素透磁率の虚部のピーク値が５．７と低く、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部のピーク値がより小さいため、相対的に高い周波数帯域の電磁ノイズを吸収する役割は、ケイ素が３％のケイ素鋼に劣る。従って、ケイ素が６％のケイ素鋼は、本発明の趣旨である５００ＭＨｚから１０ＧＨｚ帯域に及ぶ電磁ノイズを吸収する扁平粉としての貢献度は低い。
【００２３】
実施形態３
本実施形態では、前記の３種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、扁平粉の複素透磁率の虚部の周波数特性の観点から、どの周波数帯域における電磁ノイズを吸収するのが適切かを、３つの周波数帯域から説明する。
第一の事例は、相対的に低い周波数帯域の電磁ノイズを吸収する事例である。前記したパーマロイは、最も硬度が低いため最も扁平率が大きく、かつ、最も伸び率が大きいため最も平均粒径が大きい。さらに、４．７ＧＨｚ以下の周波数帯域では複素透磁率の虚部の値が最も大きく、１ＧＨｚにおいても複素透磁率の虚部が５．６の値を持つ。このため、４．７ＧＨｚ以下の周波数帯域の電磁ノイズを吸収するシートに、前記したパーマロイを用いるのが適切である。
第二の事例は、相対的に高い周波数帯域の電磁ノイズを吸収する事例である。前記したケイ素が３％のケイ素鋼は、伸び率が小さいため平均粒径は３番目であるが、前記のパーマロイの複素透磁率の虚部の値と交差する４．７ＧＨｚ以上の周波数帯域では、電磁ステンレス鋼の複素透磁率の虚部の値より大きく、１０ＧＨｚにおいても複素透磁率の虚部が５．８の値を持つ。従って、４．７ＧＨｚ以上の周波数帯域の電磁ノイズを吸収するシートには、ケイ素が３％のケイ素鋼を用いるのが適切である。
第三の事例は、広い周波数帯域の電磁ノイズを吸収する事例である。パーマロイが示す複素透磁率の虚部の値が、ケイ素が３％のケイ素鋼が示す複素透磁率の虚部の値と交差する周波数は４．７ＧＨｚであり、４．７ＧＨｚ以下の周波数帯域ではパーマロイの複素透磁率の虚部の値が最も大きく、４．７ＧＨｚ以上の周波数帯域ではケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部の値が最も大きい。これに対し、電磁ステンレス鋼は、ケイ素が３％のケイ素鋼より平均粒径が１．３倍大きい。また、電磁ステンレス鋼が示す複素透磁率の虚部の値が、パーマロイが示す複素透磁率の虚部の値と交差する周波数は５．２ＧＨｚであり、５．２ＧＨｚ以上の周波数帯域では、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部の値が、電磁ステンレス鋼の複素透磁率の虚部の値より大きい。従って、電磁ステンレス鋼からなる扁平粉を、パーマロイの扁平粉とケイ素が３％のケイ素鋼の扁平粉とに加え、３種類の合金からなる扁平粉を用いると、２−８ＧＨｚに至る中間的な周波数帯域の電磁ノイズを吸収する性能を底上げする。特に、電磁ステンレス鋼によって、パーマロイの複素透磁率の虚部がピーク値を示す３．３ＧＨｚから、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部がピーク値を示す４．８ＧＨｚまでの周波数帯域における電磁ノイズを吸収する性能を向上させる役割は大きい。この結果、３種類の合金の扁平粉を用いることで、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚまでの電磁ノイズを吸収することができる。
【００２４】
実施例１
本実施例では、パーマロイの扁平粉が、マグヘマイトの微粒子の集まりで結合されたシートを製造する。扁平粉として、ニッケルが５０％からなるパーマロイの扁平粉（例えば山陽特殊製鋼の開発品）を用いた。扁平粉の扁平率は３８で、平均粒径は１４μｍである。複素透磁率の虚部は、１０ＭＨｚ付近から鋭く立ち上がり、３．３ＧＨｚでピーク値の８．８を示し、４ＧＨｚからなだらかに減少し、１０ＧＨｚで３．５の値を持つ。また、マグヘマイトの原料としてナフテン酸鉄（例えば東栄化工株式会社の製品）を用いた。さらに、混合機は、遠赤外線によるヒータが内蔵され、回転による拡散混合と揺動による移動混合とを同時に行う装置（例えば、愛知電機株式会社のロッキングミキサーＲＭＨ−ＨＴ）を用い、この混合機の下部に加振機を併設させた。また、圧延機として、２０段の冷間圧延機（例えば、竹内金属箔粉工業株式会社の装置）を用いた。
最初に、ナフテン酸鉄の１モルに相当する４００ｇをメタノールに１０重量％として分散させ、このメタノール分散液に、パーマロイの扁平粉の５００ｇを混合し、懸濁液を作成した。なお、全てのマグヘマイト微粒子が、パーマロイの扁平粉に磁気吸着すると、マグヘマイト微粒子がシートに占める体積は５０％に相当する。作成した懸濁液を混合機に充填した。懸濁液に回転と揺動を同時に１０分間加え、この後、左右方向と上下方向との振動を１分間加えた。さらに、ヒータを作動させて２つの熱処理を継続して行った。最初に、懸濁液を６５℃に昇温してメタノールを気化させ、ナフテン酸鉄の微細結晶をパーマロイの扁平粉の表面に析出させた。次に、懸濁液を４０℃／分の昇温速度で３４０℃まで昇温し、３４０℃に５分間放置してナフテン酸鉄を熱分解し、酸化第一鉄ＦｅＯの微粒子をパーマロイの扁平粉の表面に析出させた。この後、１℃／分の昇温速度で３８０℃まで昇温し、さらに３８０℃に３０分間放置し、酸化第一鉄を酸化第二鉄のガンマ相であるマグヘマイトに酸化させ、磁気吸着したマグヘマイトの微粒子の集まりで、パーマロイの扁平粉を結合させた。この後、混合機内のカプセルを外し、カプセルから熱処理した懸濁液を取り出し、２０段の冷間圧延機で連続して圧延し、２．８μｍの厚みのシートを得た。
【００２５】
次に、製作したシートを切り取り、このシートの表面抵抗を表面抵抗計（例えば、シムコジャパン株式会社の表面抵抗計ＳＴ−４）によって測定した。表面抵抗値は、１×１０１３Ω／□以上であったため、シートの表面は高い絶縁性を有する。
さらに、シートを長さ方向に対し垂直に切断し、複数の切断面を電子顕微鏡で観察し、シートの構造を調べた。電子顕微鏡は、ＪＦＥテクノリサーチ株式会社の極低加速電圧ＳＥＭを用いた。この装置は、１００Ｖからの極低加速電圧による表面観察が可能で、試料に導電性の被膜を形成せずに直接試料の表面が観察できる特徴を持つ。
最初に、反射電子線の９００−１０００Ｖの間にある２次電子線を取り出して画像処理を行なった。４０−６０ｎｍの大きさの粒状微粒子の１０−１２個が積み重なって、０．３７μｍ前後の厚みからなる物質を覆い、この物質の扁平面同士が重なって５層に積層されていた。
さらに、０．３７μｍ前後の厚みからなる物質と、４０−６０ｎｍの大きさの粒状微粒子との双方について、反射電子線の９００−１０００Ｖの間にあるエネルギーを抽出して画像処理を行い、画像の濃淡によって微粒子の材質を観察した。双方とも濃淡が認められたため、複数種類の元素から形成されていることが分かった。
次に、特性エックス線のエネルギーとその強度を画像処理し元素を分析した。０．３７μｍ前後の厚みからなる物質は、鉄原子とニッケル原子との双方が均一に１対１の割合で存在し、偏在する箇所が見られなかったため、パーマロイであることが分かった。また、粒状微粒子は、鉄原子と酸素原子との双方が均一に存在し、偏在する箇所が見られなかったため、酸化鉄からなることが分かった。さらに、ＳＥＭの機能にＥＢＳＰ解析機能を付加し、結晶構造の解析を行なった。この結果、粒状微粒子が、酸化第二鉄のガンマ相であるマグへマイトγ−Ｆｅ２Ｏ３であることが確認できた。
この結果から次のことが分かった。１０−１２個のマグヘマイトの粒状微粒子が、積み重なってパーマロイの扁平粉を覆い、この扁平粉の扁平面同士が５枚重なって積層し、２．８μｍの厚みのシートを形成した。図１に結果を模式的に図示する。パーマロイの扁平粉１が、磁気吸着したマグヘマイトの微粒子の集まり２で覆われ、磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まり２で覆われたパーマロイの扁平粉１が、扁平面同士が５枚重なって積層した状態を模式的に図示した。
【００２６】
製作したシートを、マイクロストリップライン上に配置し、電磁ノイズを吸収する性能を評価した。長さが１４０ｍｍ、幅が３０ｍｍで特性インピーダンスが５０Ωに調整されたマイクロストリップラインを施工した基板に、マイクロストリップラインの長さ方向にシートの長さ方向を合わせ、それぞれの中心が一致するようにシートを配置し、ノイズを吸収するシートとした。この後、マイクロストリップラインに接続したネットワークアナライザー（アジレント・テクノロジー（株）の製品Ｎ５２３０Ａ）を用いてＳパラメータを測定した。なお、反射によるＳパラメータＳ１１と透過によるＳパラメータＳ１２とから下記の数式２により、マイクロストリップラインにおける伝送損失が、電磁ノイズの吸収量となる。
測定結果は、５００ＭＨｚにおいて反射量が−３６ｄＢで吸収量が１５％、１ＧＨｚにおいて反射量が−３４ｄＢで吸収量が２０％、３．３ＧＨｚで吸収量が−３２ｄＢで吸収量が２８％、９．５ＧＨｚで反射量が−３２ｄＢで吸収量が１５％、１０ＧＨｚで反射量が−３０ｄＢで吸収量が１８％であった。５００ＭＨｚから９．５ＧＨｚの周波数帯域において１５％以上の吸収量であった。また、シートの表面が絶縁性であるため、電磁ノイズの反射量はわずかである。
【００２７】
数２
反射量（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ｜Ｓ１１｜
透過量（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ｜Ｓ１２｜
吸収量（％）＝（１−｜Ｓ１１｜２−｜Ｓ１２｜２）×１００
【００２８】
実施例２
本実施例は、軟磁性の扁平粉として、ケイ素が３％のケイ素鋼からなる扁平粉（例えば山陽特殊製鋼の開発品）を用いる。このケイ素が３％のケイ素鋼からなる扁平粉は、扁平率は３４で、平均粒径は９μｍである。また、複素透磁率の虚部は、実施例１のパーマロイとは対照的に高周波数帯域で大きな値を持つ。すなわち、１０ＭＨｚ付近から緩やかに増大し、１ＧＨｚで２．３の値を持ち、４．７ＧＨｚでパーマロイの複素透磁率の虚部の値と交差し、５．９ＧＨｚでピーク値の８．７を示し、６．３ＧＨｚ付近からなだらかに減少し、１０ＧＨｚでも５．９の値を持ち、１２ＧＨｚで３．７の値を持つ。このため、４．７ＧＨｚ以上では、パーマロイより複素透磁率の虚部の値が大きい。
実施例１と同様に、ナフテン酸鉄の１モルに相当する４００ｇを、メタノールに１０重量％として分散させ、このメタノール分散液に、ケイ素が３％のケイ素鋼の４５０ｇを混合し、懸濁液を作成した。なお、全てのマグヘマイト微粒子が、ケイ素鋼の扁平粉に磁気吸着すると、マグヘマイト微粒子がシートに占める体積は５０％に相当する。この懸濁液を混合機に充填した。実施例１と同様に、懸濁液に回転と揺動を同時に加え、この後、左右方向と上下方向との振動を加えた。さらに、実施例１と同様に、ヒータを作動させて２つの熱処理を継続して行った。この後、混合機内のカプセルを外し、カプセルから熱処理した懸濁液を取り出し、２０段の冷間圧延機で連続して圧延し、２μｍの厚みのシートを得た。
【００２９】
次に、製作したシートを切り取り、実施例１と同様に、このシートの表面抵抗を表面抵抗計によって測定した。表面抵抗値は、１×１０１３Ω／□以上であったため、シートの表面は高い絶縁性を有する。
さらに、シートを長さ方向に対し垂直に切断し、複数の切断面を実施例１と同様に電子顕微鏡で観察し、電磁ノイズを吸収するシートの構造を調べた。
この結果、ケイ素鋼の扁平粉は、１０−１２個のマグヘマイトの粒状微粒子の集まりが積み重なって扁平粉を覆い、扁平粉の扁平面同士が５枚重なって積層し、２μｍの厚みをなしてシートを形成した。この結果は、図１に類似しているため、図示しない。
【００３０】
次に、実施例１と同様に、製作したシートを、マイクロストリップライン上に配置し、電磁ノイズを吸収する性能を評価した。
測定結果は、５００ＭＨｚにおいて反射量が−３６ｄＢで吸収量が８％、１ＧＨｚにおいて反射量が−３４ｄＢで吸収量が１２％、３ＧＨｚで吸収量が−３２ｄＢで吸収量が２１％、５．９ＧＨｚで反射量が−３０ｄＢで吸収量が２８％、１０ＧＨｚで反射量が−２８ｄＢで吸収量が２１％であった。この結果、１．７−１１．６ＧＨｚの周波数帯域において、１５％以上の吸収量であった。また、シートの表面が絶縁性であるため、電磁ノイズの反射量はわずかである。
【００３１】
実施例３
本実施例は、合金の軟磁性の扁平粉として、実施例１のパーマロイと実施例２のケイ素が３％のケイ素鋼に、電磁ステンレス鋼を加え、３種類の扁平粉を用いる実施例である。また、鉄に７％のクロムと１％のケイ素と１．６％のアルミニウムとを加えた電磁ステンレス鋼からなる扁平粉（例えば、山陽特殊製鋼の開発品）は、扁平率は２９で平均粒径は１２μｍである。また、複素透磁率の虚部は、１０ＭＨｚ付近から急激に増大し、１ＧＨｚで３．４の値を持ち、４．２ＧＨｚでケイ素が３％のケイ素鋼の虚部と交差し、４．８ＧＨｚでピーク値の７．５を示し、５．５ＧＨｚ付近からなだらかに減少し、１０ＧＨｚでも４．８の値を持ち、１２ＧＨｚで３．１の値を持つ。このため、電磁ステンレス鋼の扁平粉を、パーマロイの扁平粉とケイ素が３％のケイ素鋼の扁平粉とに加え３種類の扁平粉を混合すると、２−８ＧＨｚに至る中間の周波数帯域の電磁ノイズを吸収する性能が向上し、特に、パーマロイの複素透磁率の虚部がピーク値を示す３．３ＧＨｚから、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部がピーク値を示す４．８ＧＨｚまでの周波数帯域における電磁ノイズを吸収する性能が向上する。
実施例１と同様に、ナフテン酸鉄の１モルに相当する４００ｇを、メタノールに１０重量％として分散させ、このメタノール分散液に、パーマロイの扁平粉の１５０ｇと、ケイ素が３％のケイ素鋼の扁平粉の１５０ｇと、電磁ステンレス鋼の扁平粉の２００ｇとを混合し、懸濁液を作成した。なお、全てのマグヘマイト微粒子が、３種類の扁平粉に磁気吸着すると、マグヘマイト微粒子がシートに占める体積は、５０％に相当する。この懸濁液を混合機に充填した。実施例１と同様に、懸濁液に回転と揺動を同時に加え、この後、左右方向と上下方向との振動を加えた。さらに、実施例１と同様に、ヒータを作動させて２つの熱処理を連続して行った。この後、混合機内のカプセルを外し、カプセルから熱処理した懸濁液を取り出し、２０段の冷間圧延機で連続して圧延し、３μｍの厚みのシートを得た。
【００３２】
次に、製作したシートを切り取り、実施例１と同様に、このシートの表面抵抗を表面抵抗計によって測定した。表面抵抗値は、１×１０１３Ω／□以上であったため、シートの表面は高い絶縁性を有する。
さらに、シートを長さ方向に対し垂直に切断し、複数の切断面を実施例１と同様に電子顕微鏡で観察し、電磁ノイズを吸収するシートの構造を調べた。
この結果、３種類の扁平軟磁性粉は、１０−１２個のマグヘマイトの粒状微粒子の集まりが積み重なって扁平粉を覆い、扁平粉の扁平面同士が５枚重なって積層し、３μｍの厚みをなしてシートを形成した。なお、マグヘマイト微粒子の集まりがシートに占める体積は、５０％に相当する。この結果は、図１に類似しているため、図示しない。
【００３３】
次に、実施例１と同様に、製作したシートを、マイクロストリップライン上に配置し、電磁ノイズを吸収する性能を評価した。
測定結果は、５００ＭＨｚにおいて反射量が−３６ｄＢで吸収量が１８％、１ＧＨｚにおいて反射量が−３４ｄＢで吸収量が２４％、３．３ＧＨｚで反射量が−３２ｄＢで吸収量が３６％、４．７ＧＨｚで反射量が−３０ｄＢで吸収量が３８％、５．９ＧＨｚで反射量が−２８ｄＢで吸収量が３７％、１０ＧＨｚで反射量が−２６ｄＢで吸収量が２８％であった。この結果、５００ＭＨｚから１１．６ＧＨｚの広い周波数帯域において１８％以上の高い吸収量で、さらに、１−１０ＧＨｚの広い周波数帯域において２４％以上の高い吸収量であった。また、シートの表面が絶縁性であり、電磁ノイズの反射量はわずかである。
【００３４】
実施例３では、複素透磁率の虚部の周波数特性が異なる３種類の合金の扁平粉を用い、これら扁平粉を扁平面同士が重なり合ってランダムに結合させたため、実施例１と実施例２との１種類の合金の扁平粉を磁気吸着させた事例より、吸収できる電磁ノイズの周波数範囲が格段に広がるとともに、ノイズの吸収量も格段に増加した。これによって、従来は困難であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚを超える広い周波数帯域における電磁ノイズを吸収することが可能になった。また、絶縁性のマグヘマイト微粒子の１０−１２個が積み重なって扁平粉を覆ったため、シート面は高い絶縁性を示した。この結果、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚを超える広い周波数帯域において、電磁ノイズの反射量が低く、かつ、電磁ノイズの吸収量が高い画期的なシートが実現できた。また、扁平粉の集まりは、２−３μｍの厚みであっても電磁ノイズを効率よく吸収することが確認できた。このため、わずかな使用量の扁平粉でも、扁平面同士を重ね合って結合させることで、画期的な性能を持つシートが実現できることが確認できた。
なお、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉を組み合わせる事例は、実施例３に限らない。つまり、複素透磁率の虚部が広い周波数帯域で一定の値を持つように、扁平粉を組み合わると、扁平面同士が重なり合って結合した表面が絶縁化された扁平粉の集まりは、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性が加算された複素透磁率の虚部の特性を示し、この結果、広い周波数帯域において、電磁ノイズの反射量が低く、かつ、電磁ノイズの吸収量が高いシートが実現できる。
【符号の説明】
【００３５】
１  パーマロイの扁平粉    ２  磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まり
【図１】
2019091830.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月2日(2018.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、第一の金属酸化物が、酸化処理によって硬磁性と絶縁性とを兼備する第二の金属酸化物になる該第一の金属酸化物からなる微粒子が、熱分解で析出する有機金属化合物を、アルコールに分散してアルコール分散液を作成し、合金の組成が互いに異なる第一の特徴と、複素透磁率の虚部の５００ＭＨｚから１０ＧＨｚにおける周波数特性が互いに異なる第二の特徴と、厚みがサブミクロンからなる第三の特徴を兼備する複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉の集まりを、前記アルコール分散液に混合して懸濁液を作成する、この後、加熱機能と加振機能とを併設した混合機に前記懸濁液を充填し、該混合機を回転および揺動させた後に、上下および左右に振動させる、さらに、前記懸濁液を前記有機金属化合物が熱分解する温度に昇温する第一の熱処理と、該熱処理で析出した前記第一の金属酸化物の微粒子を、前記第二の金属酸化物の微粒子に酸化させる第二の熱処理とを行う、この後、前記第二の熱処理がなされた懸濁液の集まりを、多段圧延機によってミクロンレベルの厚みからなるシートに加工し、該シートを巻き取ることによって、磁気吸着した前記第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、前記軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着するとともに、該扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合した扁平粉の集まりからなる電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。
【請求項２】
請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、前記第一の金属酸化物が酸化第一鉄であり、前記第二の金属酸化物の微粒子が、酸化第二鉄のガンマ相であるマグヘマイトの微粒子であり、前記有機金属化合物としてナフテン酸鉄を用い、請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法に従って、磁気吸着した前記マグヘマイト微粒子の集まりが、前記軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着するとともに、該扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合した扁平粉の集まりからなる電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する、請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。
【請求項３】
請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、前記複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉として、ニッケルが５０％からなるパーマロイの扁平粉と、ケイ素が３％のケイ素鋼からなる扁平粉と、鉄に７％のクロムと１％のケイ素と１．６％のアルミニウムとを加えた電磁ステンレス鋼からなる扁平粉とを用い、請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法に従って、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する、請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法に関わる。電磁ノイズを吸収するシートは、電子機器の必要な部位に配置し、電子機器から放出される不要な電磁波が外部に漏洩する、あるいは、内部回路と干渉することを防ぐシートである。また、外部からの不要な電磁波が電子機器に入り込んで、内部回路と干渉することを防ぐシートでもある。
【背景技術】
【０００２】近年、高周波数信号を使用する携帯電話やパーソナルコンピュータなどの電子機器の普及が著しい。例えば、携帯電話や無線ＬＡＮなどでは、数ＧＨｚから１０ＧＨｚに及ぶ高周波数信号を用いるものがある。さらに、電子機器が使用する信号の高周波数化に加え、電子機器の小型化や薄型化、高性能化に伴って、電子機器内での電磁干渉による誤動作や機器外部への放射ノイズに依る障害が問題となっている。このため、２００５年に発行された国際無線障害特別委員会（ＣＩＳＰＲ）の規格ＣＩＳＰＲ２２では、最高６ＧＨｚの電磁ノイズを規制している。【０００３】いっぽう、電磁ノイズの吸収エネルギーＰは数式１で与えられる。第一項は軟磁性材料に依る電磁ノイズの吸収であり、複素透磁率の虚部μ”の大きさと周波数とに応じて磁気損失が発生し、この磁気損失は熱に替わる。第二項は誘電体材料に依る電磁ノイズの吸収であり、複素誘電率の虚部ε”の大きさと周波数とに応じて誘電損失が発生し、この誘電損失も熱に替わる。第三項は導電性に依る電磁ノイズの吸収であり、高周波数の電界の表皮効果で表面に導電電流が流れて抵抗被膜を形成し、この抵抗被膜が導電率σの大きさに応じて抵抗損失を発生させ、この抵抗損失も熱に替わる。従って、電磁ノイズの周波数帯域で、軟磁性材料が一定の大きさの複素透磁率の虚部μ”を持てば、ないしは、誘電体材料が一定の大きさの複素誘電率の虚部ε”を持てば、一定の周波数帯域に及ぶ電磁ノイズが吸収される。数式１において、Ｅは電磁ノイズにおける電界の大きさ、Ｈは電磁ノイズにおける磁界の大きさ、ｆは電磁ノイズの周波数、σは導電率である。なお、磁性体（ないしは誘電体）が電磁ノイズにおける交番磁界（ないしは交番電界）を受信した時に、磁束密度（ないしは電束密度）の変化に位相の遅れが生じ、透磁率（ないしは誘電率）は、実部μ’と虚部μ”との差であるμ’−ｊμ”で与えられる（ないしは複素誘電率は、実部ε’と虚部ε”との差ε’−ｊε”で与えられる）。【０００４】数１Ｐ＝πｆμ”Ｈ２＋πｆε”Ｅ２＋１／２・σＥ２【０００５】従来、電磁ノイズを吸収するシートの性能は、シートを形成する軟磁性材料の透磁率に基づいて行われてきた。つまり、１００ＭＨｚ付近までの電磁ノイズに対しては、軟磁性材料の複素透磁率の実部μ’による磁束収束効果が、磁界を遮蔽して磁気シールド効果をもたらす。また、複素透磁率の虚部μ”による磁気損失効果が、電磁ノイズを吸収して熱に替え、電磁ノイズを抑制する効果をもたらす。しかし、多くの軟磁性材料は、１００ＭＨｚの手前の周波数から複素透磁率の実部が低下し、実部の値が大きいほど急激に低下する。この現象は、フェライトの複素透磁率の実部が大きいほど、１０ＭＨｚを超えると実部が低下するスネークの限界として知られている。いっぽう、複素透磁率の虚部は、実部がピーク値を示す周波数の手前の周波数から急増し、一定の周波数でピーク値を示し、ピーク値を示す周波数から離れるほど低下し、５００ＭＨｚを超える周波数帯域では必要な大きさを持たない。また、電磁ノイズの放射源、つまり電子部品と電磁ノイズを吸収するシートとの距離は、電磁ノイズの波長よりも短い近傍電磁界の領域であり、軟磁性材料の表面抵抗を増大させ、電磁ノイズがシートの表面で反射しないことが必要になる。【０００６】いっぽう、誘電体材料の複素誘電率の虚部が、５００ＭＨｚを超える周波数帯域で一定の大きさを持てば、数式１に基づく誘電体材料の誘電損失によって、５００ＭＨｚを超える周波数帯域の電磁ノイズが吸収される。つまり、誘電体の双極子（これを配向分極という）が５００ＭＨｚ以上の電界の変化に追随できず、誘電体の誘電率が低下する誘電分散が起こればよい。この現象は、３段落で説明した電磁ノイズの交番電界に、電束密度の変化に位相の遅れが生じる現象である。しかしながら、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域において、殆どの誘電体の複素誘電率の虚部の値は小さい。このことを、電子レンジで用いている２．４５ＧＨｚのマイクロ波における虚部の値で以下に説明する。電磁ノイズを抑制する複合材料からなるシートについて、軟磁性材料を分散させる高分子材料の２．４５ＧＨｚにおける複素誘電率の虚部は、フェノール樹脂が０．２−０．５で、尿素樹脂が０．１６−０．２３で、塩化ビニル樹脂が０．０８−０．２５で、ポリアミド樹脂が０．１２−０．２８で、セルロース樹脂が０．０３−０．４２で、合成ゴムが０．０２７−０．０３で、ポリエチレン樹脂が１．２×１０−３で、ポリプロピレン樹脂が４×１０−４である。いずれの高分子材料の複素誘電率の虚部は小さい。いっぽう、代表的な極性分子である水の複素誘電率の虚部は２２．０と大きい。２．４５ＧＨｚにおける水の複素誘電率の虚部の大きさが、電レンジにおける食品の加熱の原理に利用される。つまり、食品に２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射すると、食品に含まれる水分子は電界の変化に追随できず、誘電損失によってマイクロ波を吸収して熱に替える。いっぽう、氷の２．４５ＧＨｚにおける複素誘電率の虚部は、２．８×１０−４と小さく、マイクロ波の照射によって氷は溶けない。以上に説明したように、水やアルコールやアセトンといった極性分子からなる液体を除くと、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域における複素誘電率の虚部の値は小さく、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域における電磁ノイズを吸収できない。【０００７】また、金属酸化物からなるフェライトを除くと、金属ないしは合金からなる軟磁性材料は導電性であり、電磁ノイズを反射する。なお、Ｍｎ・Ｚｎ系フェライトは唯一導電性のフェライトである。従って、電子回路に電磁ノイズを吸収するシートを配置すると、回路が短絡する。このため、絶縁物との複合材料からなるシートにおいて、軟磁性材料の占有率を低減してシートの導電性を低下させると、軟磁性材料の占有率の低減に応じて、電磁ノイズの吸収能力が低下する。従って、軟磁性材料を主成分とするシートの上下に絶縁シートを積層し、軟磁性材料を主成分とするシートによる電磁波の反射を、絶縁シートで防ぐとともに、回路の短絡を防止する。しかし、３枚のシートを積層するため、電磁ノイズを吸収する費用が増える。また、携帯電話やデジタルスチルカメラなどの電子部品が高密度に実装された電子機器には余分なスペースがなく、積層シートが配置できない。【０００８】例えば、特許文献１には、誘電体及び／又は磁性体と共に、誘電率調整剤として黒鉛を含有したものを電磁ノイズの吸収剤として用い、この電磁ノイズ吸収剤をゴムや合成樹脂に分散させる技術が提案されている。つまり、高周波数帯域で材料組成物中に含有する誘電体材料の複素誘電率に着目し、電磁波吸収特性における誘電損失を重視した。しかし、特許文献１の複合材料の比抵抗が低いため、電子部品の回路基板に貼りつけると、回路がショートする可能性があり、絶縁性の接着テープをシートの外側に貼り付ける必要がある。また、電磁ノイズを表面で反射する。さらに、磁性体と黒鉛とが電磁ノイズの吸収剤として作用するには、予め絶縁処理が必要になり、絶縁処理によってノイズ吸収剤の製造費用が高くなる。こうしたシートは、電子部品が高密度に実装された電子機器には余分なスペースがないため、シートが配置できない。【０００９】また、特許文献２には、軟磁性材料と炭素材料を合成樹脂中に分散させた複合シートを用い、ギガ周波数帯域の高周波数ノイズに対する抑制効果をもたせ、さらに、電子部品の回路基板に貼り付ける際のショート対策として、複合シートの片面ないしは両面に、表面抵抗が大きく、低周波ノイズに対する抑制効果を持つ軟磁性材料が合成樹脂に分散させた磁性シートを積層することが提案されている。しかし、特許文献２は、ノイズ抑制シートの絶縁性を確保するために絶縁性の磁性シートを積層させるため、ノイズ抑制シートの絶縁性を確保する観点では、特許文献１と同様の範疇に入る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２７８１３７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８２９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】電磁ノイズの周波数が５００ＭＨｚ以上に及ぶ場合は、現実に電磁波を吸収することは難しい。この理由は５段落で説明した軟磁性材料の複素透磁率の虚部の値と、６段落で説明した誘電体材料の複素誘電率の虚部の値とが、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域では必要な大きさを持たないことに依る。このため、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域に及ぶ電磁ノイズは、新たな材料構成からなるシートで吸収するしか手段がない。本発明の第一の課題は、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズを吸収するシートを実現する。さらに、電磁ノイズを吸収するシートが電子回路を短絡させず、表面で電磁ノイズを反射しなければ、一枚のシートで電磁ノイズを吸収できる。従って、本発明の第二の課題は、シートの表面が絶縁性である。また、電磁ノイズは表皮効果によって、周波数が高いほどシートの表層にしか入り込まず、１ＧＨｚでは僅かに１．５μｍ程度の深さである。従って、電磁ノイズを吸収するシートが薄ければ、電磁ノイズの受信感度が高く、電磁ノイズを吸収する性能が高いシートが安価に製造できる。さらに、余分なスペースがない電子回路にも電磁ノイズを吸収するシートが配置できる。従って、本発明の第三の課題は、電磁ノイズを吸収するシートが、ミクロンレベルの厚みである。さらに、本発明の第四の課題は、安価な原料を用いて安価な費用でシートが製造できる。これによって、電磁ノイズを吸収するシートは汎用的な電子機器に配置できる。本発明が解決しようとする課題は、これら４つの課題を同時に解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、第一の金属酸化物が、酸化処理によって硬磁性と絶縁性とを兼備する第二の金属酸化物になる該第一の金属酸化物からなる微粒子が、熱分解で析出する有機金属化合物を、アルコールに分散してアルコール分散液を作成し、合金の組成が互いに異なる第一の特徴と、複素透磁率の虚部の５００ＭＨｚから１０ＧＨｚにおける周波数特性が互いに異なる第二の特徴と、厚みがサブミクロンからなる第三の特徴を兼備する複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉の集まりを、前記アルコール分散液に混合して懸濁液を作成する、この後、加熱機能と加振機能とを併設した混合機に前記懸濁液を充填し、該混合機を回転および揺動させた後に、上下および左右に振動させる、さらに、前記懸濁液を前記有機金属化合物が熱分解する温度に昇温する第一の熱処理と、該熱処理で析出した前記第一の金属酸化物の微粒子を、前記第二の金属酸化物の微粒子に酸化させる第二の熱処理とを行う、この後、前記第二の熱処理がなされた懸濁液の集まりを、多段圧延機によってミクロンレベルの厚みからなるシートに加工し、該シートを巻き取ることによって、磁気吸着した前記第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、前記軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着するとともに、該扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合した扁平粉の集まりからなる電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。【００１３】つまり、本製造方法によれば、極めて簡単な７つの処理を連続して実施すると、ミクロンレベルの厚みからなる電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される。第一に、有機金属化合物をアルコールに分散し、アルコール分散液を作成する。第二に、アルコール分散液に軟磁性の扁平粉の集まりを混合し、懸濁液を作成する。第三に、懸濁液を混合機に充填する。第四に、混合機を回転及び揺動させた後に、上下及び左右に振動させる。第五に、混合機内の懸濁液を有機金属化合物が熱分解する温度に昇温し、さらに、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させる温度に昇温する。第六に、混合機内の懸濁液を取り出し、室温で多段圧延機によって連続して熱処理された懸濁液を圧延する。第七に、ミクロンレベルの厚みに圧延されたシートを巻き取り機によって巻き取る。これら７つの簡単な処理を連続して実施すると、電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される。このため、安価な費用で電磁ノイズを吸収するシートが、連続して製造される。なお、軟磁性の扁平粉は、厚みがサブミクロンで、平均粒径が１０μｍ前後で、厚みに対する長軸の比率である扁平率は２０より大きな値を持つ。また、軟磁性の合金粉の扁平加工に伴う加工歪を除去する磁気焼鈍温度が、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させる温度に比べて５００℃より高いため、第一の金属酸化物が第二の金属酸化物に酸化させる熱処理を施しても、扁平粉の透磁率特性は変わらない。本製造方法では、混合機に充填した懸濁液に対し、次の処理を行う。最初に、混合機を回転及び揺動させ、有機化合物のアルコール分散液中で、複数種類の扁平粉の集まりを３次元的に攪拌し、ランダムに混合させる���この後、混合機を上下と左右とに振動させる。これによって、扁平粉の集まりは、アルコール分散液からなる液体中で、上下及び左右に揺すぶられ、扁平粉同士が直接接触しないため、液体中で容易に移動する。この際、扁平粉同士の間隙に、粒径が小さい扁平粉が入り込む扁平粉の再配列が継続し、また、全ての扁平粉は扁平面同士が重なり合って液体中で再配列する。この後、振動を止めると、扁平面同士が重なり合い、集積密度が高い扁平粉の集まりが、アルコール分散液中に沈む。次に、有機金属化合物が熱分解する温度に懸濁液を昇温すると、昇温される温度に応じて次の現象が生じる。最初に、アルコールの沸点に達すると、懸濁液からアルコールが気化し、扁平粉の表面に有機金属化合物の微細結晶が析出し、扁平粉は微細結晶の集まりで覆われる。なお、微細結晶の大きさは、熱分解で析出する第一の金属酸化物の微粒子の大きさに近い。次に、有機金属化合物を構成する有機物の沸点に達すると、有機金属化合物が有機物と第一の金属酸化物とに分解する。有機物の密度が第一の金属酸化物の密度より小さいため、有機物が上層に第一の金属酸化物が下層に析出し、上層の有機物が気化した後に、第一の金属酸化物が１０−１００ｎｍの間に入る粒状の微粒子として析出し、熱分解反応を終える。この後、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させる熱処理を継続して行う。第二の金属酸化物が硬磁性の性質を持つため、第二の金属酸化物の微粒子の集まりが互いに磁気吸着し、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着し、扁平粉は磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して結合される。なお、第二の金属酸化物からなる微粒子は、１０個以上の微粒子が積層して扁平粉の全体を覆い、扁平粉は絶縁性を示し、シートの表面も絶縁性になる。いっぽう、有機金属化合物の熱分解反応は、有機金属化合物の微細結晶が、第一の金属酸化物の微粒子に置き換わる反応であり、全ての扁平粉の表面に吸着した有機金属化合物の微細結晶が、第一の金属酸化物の微粒子に置き換わり、第一の金属酸化物の微粒子の析出によって、扁平面同士が重なり合った集積密度が高い扁平粉の配列は崩れない。この後、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化する熱処理を行うと、第一の金属酸化物の粒状の微粒子が、第二の金属酸化物の粒状の微粒子に酸化される反応が、扁平粉の表面で起こり、この際も、扁平面同士が重なり合った集積密度が高い扁平粉の配列は崩れない。この結果、扁平面同士が重なり合った集積密度が高い扁平粉の集まりによって、シートが形成される。なお、有機金属化合物の熱分解が、扁平粉の表面を覆った状態で進み、扁平粉は外界に触れず、大気雰囲気の熱処理でも、扁平粉の活性度が高くても、扁平粉は酸化されない。扁平粉に付着した有機物の異物は、有機金属化合物が熱分解する際に、有機物の沸点に応じて気化するため、扁平粉を予め洗浄する必要はない。さらに、熱処理された懸濁液を、多段圧延機で連続して圧延し、ミクロンレベルの厚みのシートを製造する。例えば、室温で２０段の圧延機によって、懸濁液を連続圧延し、厚みが２μｍ前後シートに圧延する。必要に応じて、圧延されたシートにスリッター加��を加えると、シートの幅が自在に変えられる。この後、巻き取り機でシートを巻き取る。なお、熱処理された懸濁液は、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、軟磁性の扁平粉に磁気吸着し、こうした扁平粉の扁平面同士が重なり合い、集積密度が高い扁平粉の集まりを形成する。いっぽう、第二の金属酸化物が、質量を殆ど持たない微粒子であるため、微粒子同士が磁気吸着する磁気吸引力に比べ、第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着する磁気吸引力は小さい。また、扁平粉は軟磁性体であり自発磁化を持たないため、自らが磁気吸着しない。このような熱処理された懸濁液が、多段圧延機のロール間に挟まれて圧縮応力を受けると、扁平粉に作用する拘束力が小さいため、扁平粉は圧縮応力に垂直な扁平面の方向で、かつ、ロールの回転方向に優先的に滑ろうとし、これによって、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが変形する。つまり、圧延機のロールに近い懸濁液の表層を形成する扁平粉から順番に、変形した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを伴って、扁平粉は扁平面方向で、かつ、ロールの回転方向に滑り、多段圧延機のロールの間隙に応じて厚みが徐々に薄くなる。このような圧延処理を繰り返し、最終的に２μｍ前後の厚みに圧延される。なお、サブミクロンの厚みからなる扁平粉が、扁平面同士が重なり合った扁平粉の集まりが、圧延時に扁平面の方向でロールの回転方向に滑るため、圧延処理で扁平粉は塑性変形しない。従って、扁平粉の保持力は変わらず、扁平粉は製造時の軟磁性体としての透磁率特性を維持する。以上に説明したように、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して結合した扁平粉の集まりは、扁平面同士が重なり合い、重なり合った扁平面がシート面を形成するため、シートが電磁ノイズを受信する感度が高い。いっぽう、硬磁性の微粒子同士の磁気吸着力が大きいため、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して結合した扁平粉の集まりは、シートとしての機械的強度を持つ。より大きな機械的強度が必要になれば、シートに磁界を印加すれば、第二の金属酸化物同士の磁気吸着力が飛躍的に増大し、シートの機械的強度が著しく増大する。この際、扁平粉は軟磁性体であるため着磁されず、また、透磁率特性は変わらない。また、全ての扁平粉は、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりで覆われている。この第二の金属酸化物が絶縁性であるため、微粒子の集まりは電磁ノイズを反射しない。また、微粒子の大きさが、電磁ノイズの波長に比べ７桁以上も小さいため、電磁ノイズは微粒子の集まりを透過する。さらに、第二の金属酸化物が硬磁性であり、透磁率が小さいため、微粒子の集まりは電磁ノイズを吸収しない。この結果、シートに入射した電磁ノイズは、シート面で反射されず、シート面に最も近い第二の金属酸化物の微粒子の集まりを透過し、最初の扁平粉で吸収される。吸収しきれなかった電磁ノイズは、次の層をなす第二の金属酸化物の微粒子の集まりを透過し、第二の扁平粉で吸収される。電磁ノイズは、シートの内部で透過と吸収とを繰り返し、複数枚の扁平粉によって吸収される。なお、シートの厚みが２μｍ前後であれば、５ないし６枚の扁平粉の扁���面同士が積層され、電磁ノイズはシートの内部で吸収される。また、第二の金属酸化物は安定した物質であるため、扁平粉は大気から遮断され、シートが大気雰囲気に長期にさらされても、シートは経時変化しない。いっぽう、扁平粉の集まりは、複数種類の合金の組成が互いに異なり、扁平粉における複素透磁率の虚部の周波数特性は互いに異なるため、シートの複素透磁率の虚部の周波数特性は、各々の扁平粉における複素透磁率の虚部の周波数特性が加算された特性になる。この結果、シートは、広い周波数帯域において、複素透磁率の虚部が一定の値を持ち、従来では困難であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの電磁ノイズをシートが吸収する。つまり、軟磁性粉に磁化の容易軸方向である面方向に扁平処理を施すと、反磁界係数が縮小され、厚みに対する長軸の比率である扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部が増大する。いっぽう、電磁ノイズの表皮効果で、周波数が高いほど電磁ノイズが入り込む深さは浅く、１０ＧＨｚの電磁ノイズでは軟磁性粉の１μｍ程度の深さまでしか入り込めない。従って、軟磁性粉を１μｍより薄い厚みに扁平処理した扁平粉は、扁平粉の全体が電磁ノイズの吸収に参画し、この結果、シートは効率よく電磁ノイズを吸収する。しかしながら、軟磁性の扁平粉の複素透磁率の虚部は、ピーク値を示す手前の周波数で立ち上がって増大し、一定の周波数でピーク値を示し、ピーク値の周波数から離れるほど減衰する。従って、複素透磁率の虚部が一定の大きさを持つ周波数帯域は限られ、１種類の扁平粉によって電磁ノイズを吸収できる周波数帯域は限られる。これに対し、合金からなる軟磁性の扁平粉は次の３つの特徴を持ち、複数種類の合金からなる扁平粉の集まりでシートを構成すると、従来では不可能であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚ帯域に及ぶ電磁ノイズをシートが吸収する。第一に、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が軟磁性のフェライト粉より高く、合金の組成によって虚部がピーク値を示す周波数が変わる。第二に、合金の組成によって合金の硬さが変わり、合金の硬さによって扁平処理における扁平率が変わり、扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部のピーク値が大きくなる。第三に、合金の組成によって合金の伸び率が変わり、合金の伸び率が大きいほど扁平処理における扁平粉の面積が広くなり、扁平粉の面積が広いほど電磁ノイズの受信感度が高まり、少ない扁平粉でも電磁ノイズが吸収できる。従って、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉の集まりについて、複素透磁率の虚部が広い周波数帯域で一定の大きさを持つように、扁平粉を組み合わせると、複数種類の扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合した面で、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性に応じて、様々な周波数帯域の電磁ノイズを吸収し、こうした結合面が積層されているため、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚ帯域に及ぶ電磁ノイズをシートの内部で吸収することができる。この結果、本製造方法によれば、次の５つの作用効果を発揮するシートが製造される。第一の作用効果は、第二の金属酸化物が硬磁性であることに依る。つまり、有機金属化合物を熱分解させ、析出した第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させると、自発磁化を持つ第二の金属酸化物の微粒子の集まりが互いに磁気吸着し、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着する。これによって、扁平粉の扁平面同士が重なった扁平粉の集まりは、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して、扁平面同士が重なって結合する。この結果、扁平粉の少ない量で厚みが薄いシートが形成でき、余分なスペースがない電子回路にもシートが配置できる。つまり、電磁ノイズは表皮効果によって、周波数が高いほど軟磁性粉の表層にしか入り込まず、１ＧＨｚでは１．５μｍ程度の表層の深さである。本製造方法に依れば、サブミクロンの厚みからなる扁平粉が、５−６層をなして扁平面同士が重なって結合し、２μｍ前後の厚みからなるシートを形成する。このため、シートは高い受信効率を持って電磁ノイズを吸収する。つまり、軟磁性の扁平粉は自発磁化を持たないため、自らが互いに磁気吸着しない。従って、従来の電磁ノイズを吸収するシートの製造方法では、扁平粉の集まりを高分子材料に混合させる際に、高分子材料が一定の粘度を持ち、扁平粉は面方向に揃わない。なお、高分子材料が一定の粘度を持たなければ、密度が大きい扁平粉の集まりを高分子材料中で均一に分散できない。このため、扁平粉の扁平率が大きいほど、電磁ノイズの周波数が高いほど、電磁ノイズの表皮効果で扁平粉の多くが電磁ノイズの吸収に参画できない。これによって、電磁ノイズの周波数が高くなるほど、電磁ノイズの受信感度が低下し、電磁ノイズを吸収する性能が低下する。また、高分子材料に扁平粉が分散されてシートが形成されるため、電磁ノイズを吸収しない高分子材料が扁平粉に介在し、電磁ノイズの受信感度が低下し、電磁ノイズを吸収する性能が低下する。これに対し、本製造方法に依れば、混合機内で懸濁液に振動を加えると、液体中で全ての扁平粉が扁平面同士で重なり合う。さらに、有機金属化合物を熱分解させ、さらに、析出した第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させると、扁平面同士が重なり合った状態の扁平粉の表面に、第二の金属酸化物の微粒子の集まりが析出して磁気吸着し、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して、扁平面が重なり合って扁平粉が結合する。この扁平粉の集まりに、多段圧延機によって圧延処理を連続して施す。この際、扁平粉は、変形した第二の金属酸化物の集まりを伴って、圧延機のロールに近い扁平粉から順に、扁平面の方向でロールの回転方向に扁平粉が滑り、厚みが薄いシートになる。この圧延処理を、多段圧延機の段数の数を繰り返すと、ミクロンレベルの厚みのシートが製造される。こうして製造されたシートは、扁平粉の扁平率が大きいほど、扁平粉の側面より扁平面に、圧倒的に多くの第二の金属酸化物の微粒子の集まりが磁気吸着する。この結果、扁平粉は磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して、互いに面同士で結合する。扁平面同士が重なり合って結合した扁平粉の集まりは、電磁ノイズの受信感度が高く、電磁ノイズを吸収する性能が高いシートになる。第二の作用効果は、第二の金属酸化物の微粒子が絶縁性であることに依る。つまり、軟磁性の合金からなる扁平粉は導電性であるが、絶縁性の第二の金属酸化物の微粒子の集まりで覆われるため、シート��表面は、第二の金属酸化物に近い絶縁性を示す。これによって、次の４つの作用効果をもたらす。第一に、電磁ノイズを吸収するシートと絶縁性のシートとを重ねる必要はない。第二に、電子回路に直接シートを配置しても回路は短絡しない。第三に、シートの表面で電磁ノイズを反射しない。第四に、合金の扁平粉が酸化しやすいあるいは水蒸気で腐食しやすい性質でも、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが外界を遮断し、また、第二の金属酸化物は安定した物質であるため、合金の扁平粉の酸化や腐食は起こらない。第三の作用効果は軟磁性粉の扁平形状に依る。つまり、軟磁性粉は磁化の容易軸方向の面方向に扁平化されるため、反磁場係数が小さくなり、扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部が増大する。このため、２μｍ前後の厚みからシートでも、扁平粉の扁平面が５ないし６層積層されるため、電磁ノイズがシートの内部で吸収される。なお、軟磁性粉の扁平処理は、ボールミルに依る長時間のバッチ処理に依らず、アトマイズ軟磁性粉をメディア撹拌型ミルに依ってアトライタ処理するため、短時間で連続して扁平粉が得られるため、扁平粉は安価な加工処理で製造される。さらに、本製造方法によれば、扁平粉の扁平面同士が重なり合ってシートを形成するため、扁平粉の扁平効果が最大限発揮できる。第四の作用効果は、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉を用いることに依る。つまり、合金からなる軟磁性の扁平粉は、次の３つの特徴を持ち、複数種類の合金の扁平粉でシートを形成すると、従来では不可能であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの帯域に及ぶ電磁ノイズが吸収できる。第一に、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が、軟磁性のフェライト粉より高く、また、合金の組成によって複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が変わる。第二に、合金の組成によって合金の硬さが変わり、合金の硬さによって扁平処理における扁平率が変わり、扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部のピーク値が大きい。第三に、合金の組成によって扁平処理における合金の伸び率が変わり、合金の伸び率によって扁平粉の面積が変わり、扁平粉の面積が大きいほど電磁ノイズの受信感度が高くなる。このため、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、複素透磁率の虚部が広い周波数範囲で一定の値を持つように、複数種類の扁平粉を組み合わせると、複数種類の扁平粉の集まりには、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性が加算され、複素透磁率の虚部の値が広い周波数範囲で一定の大きさを持つ。この結果、シートは、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズを吸収する。すなわち、本製造方法は、複数種類の扁平粉の集まりを、３次元的に攪拌させた後に振動を加え、全ての扁平粉を扁平面同士で重ね合わせ、さらに、有機金属化合物を熱分解させ、析出した第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させると、扁平粉の扁平面同士が重なり合った状態で、第二の金属酸化物の微粒子の集まりが磁気吸着し、磁気吸着した金属酸化物の微粒子の集まりを介して、扁平面同士が重なり合って扁平粉が結合する。このため、複数種類の扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合した面が、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性に応じて、様々な周波数帯域の電磁ノイズを吸収し、こうした結合面が積層されているため、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズがシートの内部で吸収できる。第五の作用効果は、扁平粉の透磁率の特性を生かした電磁ノイズを吸収するシートが製造できる。すなわち、本製造方法によれば、懸濁液を圧延処理する際に、扁平粉が扁平面の面方向でロールの回転方向に滑ることで塑性変形せず、扁平粉の保持力は変わらない。このため、扁平粉の製造時における複素透磁率の特性を生かしたシートが製造できる。第六の作用効果は、本製造方法によれば、安価な製造費用で電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される。すなわち、前記した７つの簡単な処理を連続して実施し、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する。また、第一の金属酸化物の原料である有機金属化合物は、汎用的な有機酸からなる有機金属化合物であり、汎用的な工業用の薬品である。従って、安価な製造費用で電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される。以上に説明したように、本製造方法に依れば、１１段落に記載した４つの課題が同時に解決される。【００１４】前記した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、前記した第一の金属酸化物が酸化第一鉄であり、前記した第二の金属酸化物の微粒子が、酸化第二鉄のガンマ相であるマグヘマイトからなる微粒子であり、前記有機金属化合物としてナフテン酸鉄を用い、前記した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法に従って、磁気吸着した前記マグヘマイト微粒子の集まりが、前記軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着するとともに、該扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合した扁平粉の集まりからなる電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。【００１５】つまり、マグヘマイトは次の３つの性質を持ち、合金からなる軟磁性の扁平粉同士がマグヘマイトの微粒子の集まりを介して結合することで、電磁ノイズを吸収するシートに画期的な作用効果をもたらす。第一に、比抵抗が１０６Ωｍの絶縁体である。導電性の軟磁性材が高周波数の電磁ノイズを吸収すると、周波数の二乗に比例して渦電流が発生し、渦電流によって軟磁性材が発熱し、透磁率特性が変わる。マグへマイト微粒子の集まりで扁平粉を覆うことで、絶縁性になった扁平粉に発生する渦電流損失が低減でき、扁平粉が高周波の電磁ノイズを吸収しても、扁平粉の透磁率特性は変化しない。これによって、扁平粉の集まりからなるシートは、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズを吸収する。いっぽう、合金の軟磁性の扁平粉の比抵抗は、１０−６−１０−７Ωｍであり、渦電流損失は比抵抗に反比例するため、マグへマイト微粒子の集まりで覆われた扁平粉の渦電流損失は著しく小さくなる。また、扁平粉を絶縁化させることで、次の３つの作用効果がもたらされる。第一に、絶縁性シートが不要になる。第二に、電子回路に直接シートを配置しても回路は短絡しない。第三に、シートの表面で電磁ノイズが反射しない。第二に、硬磁性の一種のフェリ磁性である。このため、自発磁化を持つマグへマイト微粒子は、軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着する。また、マグヘマイト微粒子同士も磁気吸着する。この結果、磁気吸着し��マグヘマイト微粒子の集まりが、扁平粉の表面に磁気吸着する。これによって、磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まりを介して、扁平粉同士が結合される。さらに、一度磁気吸着したマグへマイト微粒子は、重量を殆ど持たない微粒子であるため、マグヘマイト同士の磁気吸着を解除することは困難である。このため、扁平粉同士の結合が解除されず、シートは電磁ノイズを吸収するシートとしての機械的強度を持つ。なお、マグヘマイトは４５０℃近辺で、酸化第二鉄のアルファ相であるヘマタイトα−Ｆｅ２Ｏ３に相転移する。この相転移は不可逆変化である。ヘマタイトは１０７Ωｍの比抵抗を持つ物質で、扁平粉の絶縁性がさらに一桁向上し、渦電流損失はさらに低減する。また、ヘマタイトは極めて安定した酸化物、つまり、不動態であり、融点である１５６６℃に近い耐熱性を有する。このため、電磁ノーズを吸収するシートは、高温の環境でも使用できる。第三に、安定した金属酸化物で、鉄の不働態皮膜を形成する物質である。このため、マグヘマイトの微粒子の集まりで覆われた扁平粉は、活性度の高い合金であっても、マグヘマイト微粒子の集まりで保護され、大気雰囲気で長期に使用されても、電磁ノイズを吸収するシートは経時変化しない。また、ナフテン酸鉄は、大気雰囲気の３４０℃で熱分解が完了し、酸化第一鉄ＦｅＯを生成する。さらに、昇温速度を抑えて３８０℃まで昇温し、３８０℃に一定時間放置すると、酸化第一鉄ＦｅＯにおける２価の鉄イオンＦｅ２＋が３価の鉄イオンＦｅ３＋に酸化され、酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３のガンマ相であるマグヘマイトγ−Ｆｅ２Ｏ３になる。すなわち、ナフテン酸鉄は、ナフテン酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンＯ−が配位子になって、鉄イオンＦｅ２＋に近づいて鉄イオンＦｅ２＋に配位結合する錯体である。つまり、最も大きいイオンである鉄イオンＦｅ２＋に酸素イオンＯ−が近づいて配位結合するため、両者の距離は短くなる。これによって、鉄イオンＦｅ２＋に配位結合する酸素イオンＯ−が、鉄イオンの反対側で共有結合するイオンとの距離が最も長くなる。こうした分子構造上の特徴を持つナフテン酸鉄は、ナフテン酸の主成分の沸点を超えると、ナフテン酸鉄におけるカルボキシル基を構成する酸素イオンＯ−が、鉄イオンＦｅ２＋の反対側で共有結合するイオンとの結合部が最初に分断され、鉄イオンＦｅ２＋と酸素イオンＯ−との化合物である酸化第一鉄ＦｅＯとナフテン酸とに分解する。さらに、昇温すると、ナフテン酸が気化熱を奪って気化し、ナフテン酸の気化が完了すると、酸化第一鉄ＦｅＯが析出して熱分解を終える。ナフテン酸は５員環をもつ飽和脂肪酸の混合物で、一般式がＣｎＨ２ｎ−１ＣＯＯＨで示され、主成分はＣ９Ｈ１７ＣＯＯＨからなり、沸点が２６８℃で、分子量が１７０である。なお、ナフテン酸鉄の熱分解反応は、窒素雰囲気より大気雰囲気の方が４０℃近く低い温度で進む。さらに、大気雰囲気で昇温速度を抑えて３８０℃まで昇温すると、酸化第一鉄ＦｅＯにおける２価の鉄イオンＦｅ２＋が３価の鉄イオンＦｅ３＋になる酸化反応が進む。この酸化反応の初期段階では、酸化第一鉄ＦｅＯを構成する２価の鉄イオンＦｅ２＋の一部が、３価の鉄イオンＦｅ３＋になってＦｅ２Ｏ３にな��、組成式がＦｅＯ・Ｆｅ２Ｏ３のマグネタイトＦｅ３Ｏ４になる。さらに、酸化反応が進むと、酸化第一鉄の全てがマグネタイトＦｅ３Ｏ４になる。さらに、３８０℃に一定時間保持すると、マグネタイトＦｅＯ・Ｆｅ２Ｏ３を構成する２価の鉄イオンＦｅ２＋の全てが３価の鉄イオンＦｅ３＋になって酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３になって酸化反応を終える。この酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３は、マグネタイトＦｅ３Ｏ４と同様の立方晶系である酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３のガンマ相であるマグへマイトγ−Ｆｅ２Ｏ３である。なお、酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３のアルファ相であるヘマタイトα−Ｆｅ２Ｏ３の結晶構造は三方晶系であり、マグネタイトとは結晶構造が異なる。なお、ナフテン酸鉄は、容易に合成できる安価な工業用薬品である。すなわち、汎用的な有機酸であるナフテン酸を、強アルカリと反応させるとナフテン酸アルカリ金属化合物が生成され、ナフテン酸アルカリ金属化合物を無機鉄化合物と反応させると、ナフテン酸鉄が合成される。従って、有機酸鉄化合物の中で最も安価な化合物の一つである。また、原料となるナフテン酸は、有機酸の沸点の中で相対的に沸点が低いため、大気雰囲気で３４０℃程度の熱処理で酸化第一鉄が析出する。このような性質を持つナフテン酸鉄は、塗料・印刷インキ用のドライヤー、ゴム・タイヤの接着剤、潤滑油の極圧剤、ポリエステルの硬化剤、助燃剤や重合触媒などに汎用的に使用されている。以上に説明したように、ナフテン酸鉄は、前記したマグへマイト微粒子の安価な原料になる。【００１６】（削除）【００１７】（削除）
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まり２を介して、パーマロイからなる扁平粉１が結合された状態を、拡大して模式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】実施形態１本実施形態では、複素透磁率の虚部のピーク値を示す周波数とピーク値との観点から、どのような材質の合金からなる軟磁性の扁平粉が適切かを説明する。軟磁性粉に磁化の容易軸方向である面方向に扁平処理を施すと反磁界係数が縮小され、厚みに対する長軸の比率である扁平率が大きいほど、複素透磁率の虚部が増大する。いっぽう、電磁ノイズの表皮効果で、周波数が高いほど電磁ノイズが入り込む深さは浅く、１０ＧＨｚの電磁ノイズでは、軟磁性粉の１μｍ程度の深さまでしか入り込めない。従って、軟磁性粉を１μｍより薄い厚みに扁平処理した扁平粉は、扁平粉の扁平面がシート面になるように配列させると、扁平粉の全体が電磁ノイズの吸収に参画し、電磁ノイズを吸収する性能が高いシートを形成する。いっぽう、軟磁性の扁平粉の複素透磁率の虚部は、ピーク値を示す手前の周波数で、虚部が立ち上がってピーク値を示し、ピーク値を示す周波数から離れるほど減衰する。従って、複素透磁率の虚部が一定の大きさを持つ周波数帯域は限られ、１種類の軟磁性の扁平粉によって電磁ノイズを吸収できる周波数帯域は限られる。これに対し、合金からなる軟磁性の扁平粉は次の３つの特徴を持ち、複数種類の合金の扁平粉を用い、扁平粉の扁平面が互いに積層されるように扁平粉を配列させると、従来では不可能であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズが吸収できる。第一に、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が、軟磁性のフェライト粉より高く、合金の組成に応じて複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が変わる。第二に、合金の組成によって合金の硬さが変わり、合金の硬さによって扁平処理における扁平率が変わり、扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部のピーク値が大きい。第三に、合金の組成によって合金の伸び率が変わり、合金の伸び率が大きいほど、扁平処理による扁平面の面積が広がり、扁平面の面積が広いほど、電磁ノイズの受信感度が高まり、少ない扁平粉で電磁ノイズを吸収するシートが形成できる。従って、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、複素透磁率の虚部の値が広い周波数帯域で一定の値を持つように扁平粉を組み合わせ、扁平粉の扁平面が互いに積層されるように扁平粉を結合させると、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性が加算された複素透磁率の虚部の特性を有する結合面が、広い周波数範囲の電磁ノイズを吸収し、この結合面がシート内に積層されているため、シートの内部で５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズが吸収できる。
【００２０】いっぽう、合金からなる軟磁性材料には、鉄に少量のケイ素を加えたケイ素鋼と、鉄にニッケルを加えたパーマロイと、鉄にケイ素とアルミニウムとを加えたセンダストと、鉄にコバルトを加えたパーメンジュールと、鉄にクロムとケイ素とを加えた電磁ステンレス鋼とがある。このうち、ケイ素鋼はケイ素の含有量が増えると脆くなり、扁平処理ができなくなり、ケイ素の添加量を１０％以下に抑える必要がある。また、ケイ素の添加量に応じて、ケイ素鋼の透磁率特性は変わる。さらに、パーマロイはニッケルの添加量が多くなるほど製造コストが高くなるが、ニッケルの添加量が少ないと透磁率が低下し、ニッケルの量を５０％程度に抑える必要がある。また、センダストは硬度が高いため扁平処理が困難である。さらに、パーメンジュールはコバルトとの合金であるため製造コストが高く、電磁ノイズを吸収するシートの原料には適さない。また、電磁ステンレス鋼は扁平処理をしやすくするため、アルミニウムを添加する。この理由から、ケイ素を３％と６％を加えた２種類のケイ素鋼と、ニッケルを５０％加えたパーマロイと、鉄に７％のクロムと１％のケイ素と１．６％のアルミニウムとを加えた電磁ステンレス鋼とからなる４種類の合金からなる軟磁性の扁平磁粉について、透磁率の虚部の特性を検討した。しかしながら、軟磁性の合金の扁平粉は、これら４種類に限定されない。つまり、パーマロイではニッケルの添加量に応じて、ケイ素鋼ではケイ素の添加量に応じて、電磁ステンレス鋼ではクロムの添加量に応じて、複素透磁率の虚部の特性が変わる。また、こうした合金の扁平粉の製造はいずれも容易である。従って、上記した４種類の合金は一例に過ぎない。
【００２１】ところで、合金からなる軟磁性の扁平粉は、最初に、アルゴンガス雰囲気におけるアトマイズ処理で、球状の合金粉末を製造する。次に、メディア撹拌型粉砕機に依って、合金粉末を連続してアトライタ処理し、扁平化が飽和状態になるまで扁平処理を続ける。この後、扁平処理による加工歪を取り除く磁気焼鈍を水素雰囲気で行い、扁平粉を製造する。この磁気焼鈍温度は、パーマロイが１１００−１２００℃で、ケイ素鋼が１２００℃前後で、電磁ステンレス鋼が９５０℃前後と高い。また、これらの焼鈍温度は、酸化第一鉄を酸化第二鉄のガンマ相に酸化させる温度より５５０℃以上高いため、ナフテン酸鉄の熱処理によって析出した酸化第一鉄を酸化第二鉄のガンマ相に酸化させても、扁平粉の透磁率特性は変わらない。いっぽう、合金粉末は、硬さに応じて扁平化が進み、硬度が低いほど扁平率が大きい。いっぽう、合金の伸び率が大きいほど、扁平面の面積、すなわち、粒径が大きい。前記した４種類の合金は、パーマロイ、ケイ素が３％のケイ素鋼、電磁ステンレス鋼、ケイ素が６％のケイ素鋼の順で硬度が低く、この順番で、扁平率が３８、３４、２９、２３の扁平粉が得られる。また、前記した４種類の合金では、パーマロイ、電磁ステンレス鋼、ケイ素が３％のケイ素鋼、ケイ素が６％のケイ素鋼の順で伸び率が大きく、この順で、平均粒径が１４μｍ、１２μｍ、９μｍ、８．５μｍからなる扁平粉が得られる。こうした扁平粉の厚みの平均値は、パーマロイが０．３７μｍで、電磁ステンレス鋼が０．４１μｍで、ケイ素が３％のケイ素鋼が０．２６μｍで、ケイ素が６％のケイ素鋼が０．３７μｍとなり、いずれの扁平粉も厚みが１μｍより薄く、１０ＧＨｚの電磁ノイズでも、扁平面から扁平粉の全体に入り込み、扁平粉は効率よく電磁ノイズを吸収する。いっぽう、本発明の電磁ノイズを吸収するシートは、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉を用い、磁気吸着したマグヘマイトの微粒子の集まりを介して、扁平粉の扁平面同士が結合されてシートを形成するため、合金の扁平粉を混合する際の配合割合に応じて、吸収できる電磁ノイズの周波数帯域と性能とが大きく変わる。
【００２２】実施形態２本実施形態では、前記した４種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数とピーク値との観点から、これら扁平粉のどのような配合割合が、吸収できる電磁ノイズの周波数帯域を広げることに貢献できるかを説明する。ここで、前記した４種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、ネットワークアナライザーによるＳパラメータ法で、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数とピーク値とを測定した。パーマロイは３．３ＧＨｚで８．８の値を持ち、ピーク値を示す周波数が最も低く、虚部の値が最も大きい。ケイ素が３％のケイ素鋼は５．９ＧＨｚで８．７の値を持ち、ピーク値を示す周波数が高く、ピーク値も大きい。電磁ステンレス鋼は４．８ＧＨｚで７．５の値を持ち、パーマロイと３％のケイ素鋼との中間的な周波数領域で、複素透磁率の虚部が比較的大きな値を持つ。ケイ素が６％のケイ素鋼は６．０ＧＨｚで５．７の値を持ち、ピーク値を示す周波数が最も高いが、虚部の値が小さい。さらに、パーマロイの複素透磁率の虚部の値は、４．７ＧＨｚでケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部の値と交差する。従って、４．７ＧＨｚまでの周波数帯域では、パーマロイの複素透磁率の虚部の値が最も大きい。このため、パーマロイの配合比率を高めるほど、相対的に低い周波数帯域の電磁ノイズが吸収される。これに対し、ケイ素が３％のケイ素鋼は、５．９ＧＨｚ以上の周波数帯域では複素透磁率の虚部の値が最も大きい。このため、ケイ素が３％のケイ素鋼の配合比率を高めるほど、相対的に高い周波数帯域の電磁ノイズが吸収できる。いっぽう、電磁ステンレス鋼は、パーマロイとケイ素が３％のケイ素鋼との中間的な周波数である４．８ＧＨｚでピーク値を示し、ピーク値は７．５と低くない。従って、電磁ステンレス鋼の配合比率を高めると、２−８ＧＨｚに至る中間の周波数帯域の電磁ノイズを吸収することに貢献する。いっぽう、ケイ素が６％のケイ素鋼は、６．０ＧＨｚにおける複素透磁率の虚部のピーク値が５．７と低く、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部のピーク値がより小さいため、相対的に高い周波数帯域の電磁ノイズを吸収する役割は、ケイ素が３％のケイ素鋼に劣る。従って、ケイ素が６％のケイ素鋼は、本発明の趣旨である５００ＭＨｚから１０ＧＨｚ帯域に及ぶ電磁ノイズを吸収する扁平粉としての貢献度は低い。
【００２３】実施形態３本実施形態では、前記の３種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、扁平粉の複素透磁率の虚部の周波数特性の観点から、どの周波数帯域における電磁ノイズを吸収するのが適切かを、３つの周波数帯域から説明する。第一の事例は、相対的に低い周波数帯域の電磁ノイズを吸収する事例である。前記したパーマロイは、最も硬度が低いため最も扁平率が大きく、かつ、最も伸び率が大きいため最も平均粒径が大きい。さらに、４．７ＧＨｚ以下の周波数帯域では複素透磁率の虚部の値が最も大きく、１ＧＨｚにおいても複素透磁率の虚部が５．６の値を持つ。このため、４．７ＧＨｚ以下の周波数帯域の電磁ノイズを吸収するシートには、前記したパーマロイを用いるのが適切である。第二の事例は、相対的に高い周波数帯域の電磁ノイズを吸収する事例である。前記したケイ素が３％のケイ素鋼は、伸び率が小さいため平均粒径は３番目であるが、前記のパーマロイの複素透磁率の虚部の値と交差する４．７ＧＨｚ以上の周波数帯域では、電磁ステンレス鋼の複素透磁率の虚部の値より大きく、１０ＧＨｚにおいても複素透磁率の虚部が５．８の値を持つ。従って、４．７ＧＨｚ以上の周波数帯域の電磁ノイズを吸収するシートには、ケイ素が３％のケイ素鋼を用いるのが適切である。第三の事例は、広い周波数帯域の電磁ノイズを吸収する事例である。パーマロイが示す複素透磁率の虚部の値が、ケイ素が３％のケイ素鋼が示す複素透磁率の虚部の値と交差する周波数は４．７ＧＨｚであり、４．７ＧＨｚ以下の周波数帯域ではパーマロイの複素透磁率の虚部の値が最も大きく、４．７ＧＨｚ以上の周波数帯域ではケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部の値が最も大きい。いっぽう、電磁ステンレス鋼は、ケイ素が３％のケイ素鋼より平均粒径が１．３倍大きい。また、電磁ステンレス鋼が示す複素透磁率の虚部の値が、パーマロイが示す複素透磁率の虚部の値と交差する周波数は５．２ＧＨｚであり、５．２ＧＨｚ以上の周波数帯域では、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部の値が、電磁ステンレス鋼の複素透磁率の虚部の値より大きい。従って、電磁ステンレス鋼からなる扁平粉を、パーマロイの扁平粉とケイ素が３％のケイ素鋼の扁平粉とに加え、３種類の合金からなる扁平粉を用いると、２−８ＧＨｚに至る中間的な周波数帯域の電磁ノイズを吸収する性能を底上げする。特に、電磁ステンレス鋼によって、パーマロイの複素透磁率の虚部がピーク値を示す３．３ＧＨｚから、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部がピーク値を示す４．８ＧＨｚまでの周波数帯域における電磁ノイズを吸収する性能を向上させる役割は大きい。この結果、３種類の合金の扁平粉を用いることで、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚまでの電磁ノイズを吸収することができる。
【００２４】実施例１本実施例では、パーマロイの扁平粉が、マグヘマイトの微粒子の集まりで結合されたシートを製造する。扁平粉として、ニッケルが５０％からなるパーマロイの扁平粉（例えば山陽特殊製鋼の開発品）を用いた。この扁平粉の扁平率は３８で、平均粒径は１４μｍである。また、複素透磁率の虚部は、１０ＭＨｚ付近から鋭く立ち上がり、３．３ＧＨｚでピーク値の８．８を示し、４ＧＨｚからなだらかに減少し、１０ＧＨｚで３．５の値を持つ。また、マグヘマイトの原料としてナフテン酸鉄（例えば東栄化工株式会社の製品）を用いた。さらに、混合機は、遠赤外線によるヒータが内蔵され、回転による拡散混合と揺動による移動混合とを同時に行う装置（例えば、愛知電機株式会社のロッキングミキサーＲＭＨ−ＨＴ）を用い、この混合機の下部に加振機を併設させた。また、圧延機として、２０段の冷間圧延機（例えば、竹内金属箔粉工業株式会社の装置）を用いた。最初に、ナフテン酸鉄の１モルに相当する４００ｇをメタノールに１０重量％として分散させ、このメタノール分散液に、パーマロイの扁平粉の５００ｇを混合し、懸濁液を作成した。なお、全てのマグヘマイト微粒子が、パーマロイの扁平粉に磁気吸着すると、マグヘマイト微粒子がシートに占める体積は、５０％に相当する。作成した懸濁液を混合機に充填した。懸濁液に回転と揺動を同時に１０分間加え、この後、左右方向と上下方向との振動を１分間加えた。さらに、ヒータを作動させて２つの熱処理を継続して行った。最初に、懸濁液を６５℃に昇温してメタノールを気化させ、ナフテン酸鉄の微細結晶をパーマロイの扁平粉の表面に析出させた。次に、懸濁液を４０℃／分の昇温速度で３４０℃まで昇温し、３４０℃に５分間放置してナフテン酸鉄を熱分解し、酸化第一鉄ＦｅＯの微粒子をパーマロイの扁平粉の表面に析出させた。この後、１℃／分の昇温速度で３８０℃まで昇温し、さらに３８０℃に３０分間放置し、酸化第一鉄ＦｅＯを酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３のガンマ相であるマグヘマイトγ−Ｆｅ２Ｏ３に酸化させ、磁気吸着したマグヘマイトの微粒子の集まりで、パーマロイの扁平粉を結合させた。この後、混合機内のカプセルを外し、カプセルから熱処理した懸濁液を取り出し、２０段の冷間圧延機で連続して圧延し、２．８μｍの厚みのシートを得た。
【００２５】次に、製作したシートを切り取り、このシートの表面抵抗を表面抵抗計（例えば、シムコジャパン株式会社の表面抵抗計ＳＴ−４）によって測定した。表面抵抗値は、１×１０１３Ω／□以上であったため、シートの表面は高い絶縁性を有する。さらに、シートを長さ方向に対し垂直に切断し、複数の切断面を電子顕微鏡で観察し、シートの構造を調べた。電子顕微鏡は、ＪＦＥテクノリサーチ株式会社の極低加速電圧ＳＥＭを用いた。この装置は、１００Ｖからの極低加速電圧による表面観察が可能で、試料に導電性の被膜を形成せずに直接試料の表面が観察できる特徴を持つ。最初に、反射電子線の９００−１０００Ｖの間にある２次電子線を取り出して画像処理を行なった。４０−６０ｎｍの大きさの粒状微粒子の１０−１２個が積み重なって、０．３７μｍ前後の厚みからなる物質を覆い、この物質の扁平面同士が重なって５層に積層されていた。さらに、０．３７μｍ前後の厚みからなる物質と、４０−６０ｎｍの大きさの粒状微粒子との双方について、反射電子線の９００−１０００Ｖの間にあるエネルギーを抽出して画像処理を行い、画像の濃淡によって微粒子の材質を観察した。双方とも濃淡が認められたため、複数種類の元素から形成されていることが分かった。次に、特性エックス線のエネルギーとその強度を画像処理し元素を分析した。０．３７μｍ前後の厚みからなる物質は、鉄原子とニッケル原子との双方が均一に１対１の割合で存在し、偏在する箇所が見られなかったため、パーマロイであることが分かった。また、粒状微粒子は、鉄原子と酸素原子との双方が均一に存在し、偏在する箇所が見られなかったため、酸化鉄からなることが分かった。さらに、ＳＥＭの機能にＥＢＳＰ解析機能を付加し、結晶構造の解析を行なった。この結果、粒状微粒子が、酸化第二鉄のガンマ相であるマグへマイトγ−Ｆｅ２Ｏ３であることが確認できた。この結果から次のことが分かった。１０−１２個のマグヘマイトの粒状微粒子が、積み重なってパーマロイの扁平粉を覆い、扁平粉の扁平面同士が５枚重なって積層し、２．８μｍの厚みをなしてシートを形成した。図１に、結果を模式的に図示する。パーマロイの扁平粉１が、磁気吸着したマグヘマイトの微粒子の集まり２で覆われ、磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まり２で覆われたパーマロイの扁平粉１が、扁平面同士が５枚重なって積層した状態を模式的に図示した。
【００２６】製作したシートを、マイクロストリップライン上に配置し、電磁ノイズを吸収する性能を評価した。長さが１４０ｍｍ、幅が３０ｍｍで特性インピーダンスが５０Ωに調整されたマイクロストリップラインを施工した基板に、マイクロストリップラインの長さ方向にシートの長さ方向を合わせ、それぞれの中心が一致するようにシートを配置し、ノイズを吸収するシートとした。この後、マイクロストリップラインに接続したネットワークアナライザー（アジレント・テクノロジー（株）の製品Ｎ５２３０Ａ）を用いてＳパラメータを測定した。なお、反射によるＳパラメータＳ１１と透過によるＳパラメータＳ１２とから下記の数式２により、マイクロストリップラインにおける伝送損失が、電磁ノイズの吸収量となる。測定結果は、５００ＭＨｚにおいて反射量が−３６ｄＢで吸収量が１５％、１ＧＨｚにおいて反射量が−３４ｄＢで吸収量が２０％、３．３ＧＨｚで吸収量が−３２ｄＢで吸収量が２８％、９．５ＧＨｚで反射量が−３２ｄＢで吸収量が１５％、１０ＧＨｚで反射量が−３０ｄＢで吸収量が１８％であった。５００ＭＨｚから９．５ＧＨｚの周波数帯域において１５％以上の吸収量であった。また、シートの表面が絶縁性であるため、電磁ノイズの反射量はわずかである。
【００２７】数２反射量（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ｜Ｓ１１｜透過量（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ｜Ｓ１２｜吸収量（％）＝（１−｜Ｓ１１｜２−｜Ｓ１２｜２）×１００
【００２８】実施例２本実施例では、軟磁性の扁平粉として、ケイ素が３％のケイ素鋼からなる扁平粉（例えば山陽特殊製鋼の開発品）を用いる。ケイ素が３％のケイ素鋼からなる扁平粉は、扁平率は３４で、平均粒径は９μｍである。また、複素透磁率の虚数部は、実施例１のパーマロイとは対照的に高周波数帯域で必要な大きさを持つ。すなわち、１０ＭＨｚ付近から緩やかに増大し、１ＧＨｚで２．３の値を持ち、４．７ＧＨｚでパーマロイの複素透磁率の虚数部の値と交差し、５．９ＧＨｚでピーク値の８．７を示し、６．３ＧＨｚ付近からなだらかに減少し、１０ＧＨｚでも５．９の値を持ち、１２ＧＨｚで３．７の値を持つ。このため、４．７ＧＨｚ以上では、パーマロイより複素透磁率の虚数部の値が大きい。実施例１と同様に、ナフテン酸鉄の１モルに相当する４００ｇを、メタノールに１０重量％として分散させ、このメタノール分散液に、ケイ素が３％のケイ素鋼の４５０ｇを混合し、懸濁液を作成した。なお、全てのマグヘマイト微粒子が、ケイ素が３％のケイ素鋼の扁平粉に磁気吸着すると、マグヘマイト微粒子がシートに占める体積は、５０％に相当する。この懸濁液を混合機に充填した。実施例１と同様に、懸濁液に回転と揺動を同時に加え、この後、左右方向と上下方向との振動を加えた。さらに、実施例１と同様に、ヒータを作動させて２つの熱処理を継続して行った。この後、混合機内のカプセルを外し、カプセルから熱処理した懸濁液を取り出し、２０段の冷間圧延機で連続して圧延し、２μｍの厚みのシートを得た。
【００２９】次に、製作したシートを切り取り、実施例１と同様に、このシートの表面抵抗を表面抵抗計によって測定した。表面抵抗値は、１×１０１３Ω／□以上であったため、シートの表面は高い絶縁性を有する。さらに、シートを長さ方向に対し垂直に切断し、複数の切断面を実施例１と同様に電子顕微鏡で観察し、電磁ノイズを吸収するシートの構造を調べた。この結果、ケイ素鋼の扁平粉は、１０−１２個のマグヘマイトの粒状微粒子の集まりが積み重なって扁平粉を覆い、扁平粉の扁平面同士が５枚重なって積層し、２μｍの厚みをなしてシートを形成した。この結果は、図１に類似しているため、図示しない。
【００３０】次に、実施例１と同様に、製作したシートを、マイクロストリップライン上に配置し、電磁ノイズを吸収する性能を評価した。測定結果は、５００ＭＨｚにおいて反射量が−３６ｄＢで吸収量が８％、１ＧＨｚにおいて反射量が−３４ｄＢで吸収量が１２％、３ＧＨｚで吸収量が−３２ｄＢで吸収量が２１％、５．９ＧＨｚで反射量が−３０ｄＢで吸収量が２８％、１０ＧＨｚで反射量が−２８ｄＢで吸収量が２１％であった。この結果、１．７−１１．６ＧＨｚの周波数帯域において、１５％以上の吸収量であった。また、シートの表面が絶縁性であるため、電磁ノイズの反射量はわずかである。
【００３１】実施例３本実施例は、合金の軟磁性の扁平粉として、実施例１のパーマロイと実施例２のケイ素が３％のケイ素鋼に、電磁ステンレス鋼を加え、３種類の扁平粉を用いる実施例である。また、鉄に７％のクロムと１％のケイ素と１．６％のアルミニウムとを加えた電磁ステンレス鋼からなる扁平粉（例えば、山陽特殊製鋼の開発品）は、扁平率は２９で平均粒径は１２μｍである。また、複素透磁率の虚部は、１０ＭＨｚ付近から急激に増大し、１ＧＨｚで３．４の値を持ち、４．２ＧＨｚでケイ素が３％のケイ素鋼の虚部と交差し、４．８ＧＨｚでピーク値の７．５を示し、５．５ＧＨｚ付近からなだらかに減少し、１０ＧＨｚでも４．８の値を持ち、１２ＧＨｚで３．１の値を持つ。このため、電磁ステンレス鋼の扁平粉を、パーマロイの扁平粉とケイ素が３％のケイ素鋼の扁平粉とに加え３種類の扁平粉を混合すると、２−８ＧＨｚに至る中間の周波数帯域の電磁ノイズを吸収する性能が向上し、特に、パーマロイの複素透磁率の虚数部がピーク値を示す３．３ＧＨｚから、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚数部がピーク値を示す４．８ＧＨｚまでの周波数帯域における電磁ノイズを吸収する性能が向上する。実施例１と同様に、ナフテン酸鉄の１モルに相当する４００ｇを、メタノールに１０重量％として分散させ、このメタノール分散液に、パーマロイの扁平粉の１５０ｇと、ケイ素が３％のケイ素鋼の扁平粉の１５０ｇと、電磁ステンレス鋼の扁平粉の２００ｇとを混合し、懸濁液を作成した。なお、全てのマグヘマイト微粒子が、３種類の扁平粉に磁気吸着すると、マグヘマイト微粒子がシートに占める体積は、５０％に相当する。この懸濁液を混合機に充填した。実施例１と同様に、懸濁液に回転と揺動を同時に加え、この後、左右方向と上下方向との振動を加えた。さらに、実施例１と同様に、ヒータを作動させて２つの熱処理を連続して行った。この後、混合機内のカプセルを外し、カプセルから熱処理した懸濁液を取り出し、２０段の冷間圧延機で連続して圧延し、３μｍの厚みのシートを得た。
【００３２】次に、製作したシートを切り取り、実施例１と同様に、このシートの表面抵抗を表面抵抗計によって測定した。表面抵抗値は、１×１０１３Ω／□以上であったため、シートの表面は高い絶縁性を有する。さらに、シートを長さ方向に対し垂直に切断し、複数の切断面を実施例１と同様に電子顕微鏡で観察し、電磁ノイズを吸収するシートの構造を調べた。この結果、３種類の扁平軟磁性粉は、１０−１２個のマグヘマイトの粒状微粒子の集まりが積み重なって扁平粉を覆い、扁平粉の扁平面同士が５枚重なって積層し、３μｍの厚みをなしてシートを形成した。なお、マグヘマイト微粒子の集まりがシートに占める体積は、５０％に相当する。この結果は、図１に類似しているため、図示しない。
【００３３】次に、実施例１と同様に、製作したシートを、マイクロストリップライン上に配置し、電磁ノイズを吸収する性能を評価した。測定結果は、５００ＭＨｚにおいて反射量が−３６ｄＢで吸収量が１８％、１ＧＨｚにおいて反射量が−３４ｄＢで吸収量が２４％、３．３ＧＨｚで反射量が−３２ｄＢで吸収量が３６％、４．７ＧＨｚで反射量が−３０ｄＢで吸収量が３８％、５．９ＧＨｚで反射量が−２８ｄＢで吸収量が３７％、１０ＧＨｚで反射量が−２６ｄＢで吸収量が２８％であった。この結果、５００ＭＨｚから１１．６ＧＨｚの広い周波数帯域において１８％以上の高い吸収量で、さらに、１−１０ＧＨｚの広い周波数帯域において２４％以上の高い吸収量であった。また、シートの表面が絶縁性であるため、電磁ノイズの反射量はわずかである。
【００３４】実施例３は、複素透磁率の虚数部の周波数特性が異なる３種類の合金の扁平粉を用い、これらの扁平粉は扁平面同士が重なり合ってランダムに結合したため、実施例１と実施例２との１種類の合金の扁平粉を磁気吸着させた事例より、吸収できる電磁ノイズの周波数範囲が格段に広がるとともに、ノイズの吸収量も格段に増加した。これによって、従来は困難であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚを超える広い周波数帯域における電磁ノイズを吸収することが可能になった。また、絶縁性のマグヘマイト微粒子の１０−１２個が積み重なって扁平粉を覆ったため、シート面は高い絶縁性を示した。この結果、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚを超える広い周波数帯域において、電磁ノイズの反射量が低く、かつ、電磁ノイズの吸収量が高い画期的なシートが実現できた。また、扁平粉の集まりは、２−３μｍの厚みであっても電磁ノイズを効率よく吸収することが確認できた。このため、わずかな使用量の扁平粉でも、扁平面同士を重ね合って結合させることで、画期的な性能を持つシートが実現できることが確認できた。なお、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉を組み合わせる事例は、実施例３に限らない。つまり、複素透磁率の虚数部が広い周波数帯域で一定の値を持つように、扁平粉を組み合わると、扁平面同士が重なり合って結合した表面が絶縁化された扁平粉の集まりは、各々の扁平粉の複素透磁率の虚数部の特性が加算された複素透磁率の虚数部の特性を示し、この結果、広い周波数帯域において、電磁ノイズの反射量が低く、かつ、電磁ノイズの吸収量が高いシートが実現できる。
【符号の説明】
【００３５】１  パーマロイの扁平粉    ２  磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まり 
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月23日(2019.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、第一の金属酸化物が、酸化処理によって硬磁性と絶縁性とを兼備する第二の金属酸化物になる該第一の金属酸化物からなる微粒子が、熱分解で析出する有機金属化合物を、アルコールに分散してアルコール分散液を作成し、合金の組成が互いに異なる第一の特徴と、複素透磁率の虚部の周波数特性が互いに異なる第二の特徴と、厚みがサブミクロンからなる第三の特徴を兼備する複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉の集まりを、前記アルコール分散液に混合して懸濁液を作成する、この後、加熱機能と加振機能とを併設した混合機に前記懸濁液を充填し、該混合機を回転および揺動させた後に、上下および左右に振動させ、前記軟磁性の扁平粉の扁平面同士を、前記アルコール分散液を介して重ねる、さらに、前記懸濁液を前記有機金属化合物が熱分解する温度に昇温する第一の熱処理と、該熱処理で析出した前記第一の金属酸化物の微粒子を、前記第二の金属酸化物の微粒子に酸化させる第二の熱処理とを行い、前記軟磁性の扁平粉の扁平面に、前記第二の金属酸化物の微粒子の集まりを析出させ、該第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、前記軟磁性の扁平粉の扁平面に磁気吸着し、該軟磁性の扁平粉の扁平面同士が、前記磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりの磁気吸引力によって接合される、この後、該扁平面同士が接合された軟磁性の扁平粉の集まりを、多段圧延機によってミクロンレベルの厚みからなるシートに加工し、該シートを巻き取ることによって、前記扁平面同士が重なり合って接合した軟磁性の扁平粉の集まりからなるシートが連続して製造される、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。
【請求項２】
請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、前記第一の金属酸化物が酸化第一鉄であり、前記第二の金属酸化物の微粒子が、酸化第二鉄のガンマ相であるマグヘマイトの微粒子であり、前記有機金属化合物としてナフテン酸鉄を用い、請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法に従って、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する、請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。
【請求項３】
請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、前記複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉として、ニッケルが５０％からなるパーマロイの扁平粉と、ケイ素が３％のケイ素鋼からなる扁平粉と、鉄に７％のクロムと１％のケイ素と１．６％のアルミニウムとを加えた電磁ステンレス鋼からなる扁平粉とを用い、請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法に従って、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する、請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法に関わる。電磁ノイズを吸収するシートは、電子機器の必要な部位に配置し、電子機器から放出される不要な電磁波が外部に漏洩する、あるいは、内部回路と干渉することを防ぐシートである。また、外部からの不要な電磁波が電子機器に入り込んで、内部回路と干渉することを防ぐシートでもある。
【背景技術】
【０００２】近年、高周波数信号を使用する携帯電話やパーソナルコンピュータなどの電子機器の普及が著しい。例えば、携帯電話や無線ＬＡＮなどでは、数ＧＨｚから１０ＧＨｚに及ぶ高周波数信号を用いるものがある。さらに、電子機器が使用する信号の高周波数化に加え、電子機器の小型化や薄型化、高性能化に伴って、電子機器内での電磁干渉による誤動作や機器外部への放射ノイズに依る障害が問題となっている。このため、２００５年に発行された国際無線障害特別委員会（ＣＩＳＰＲ）の規格ＣＩＳＰＲ２２では、最高６ＧＨｚの電磁ノイズを規制している。【０００３】いっぽう、電磁ノイズの吸収エネルギーＰは数式１で与えられる。第一項は軟磁性材料に依る電磁ノイズの吸収であり、複素透磁率の虚部μ”の大きさと周波数とに応じて磁気損失が発生し、この磁気損失は熱に替わる。第二項は誘電体材料に依る電磁ノイズの吸収であり、複素誘電率の虚部ε”の大きさと周波数とに応じて誘電損失が発生し、この誘電損失も熱に替わる。第三項は導電性に依る電磁ノイズの吸収であり、高周波数の電界の表皮効果で表面に導電電流が流れて抵抗被膜を形成し、この抵抗被膜が導電率σの大きさに応じて抵抗損失を発生させ、この抵抗損失も熱に替わる。従って、電磁ノイズの周波数帯域で、軟磁性材料が一定の大きさの複素透磁率の虚部μ”を持てば、ないしは、誘電体材料が一定の大きさの複素誘電率の虚部ε”を持てば、一定の周波数帯域に及ぶ電磁ノイズが吸収される。数式１において、Ｅは電磁ノイズにおける電界の大きさ、Ｈは電磁ノイズにおける磁界の大きさ、ｆは電磁ノイズの周波数、σは導電率である。なお、磁性体（ないしは誘電体）が電磁ノイズにおける交番磁界（ないしは交番電界）を受信した時に、磁束密度（ないしは電束密度）の変化に位相の遅れが生じ、透磁率（ないしは誘電率）は、実部μ’と虚部μ”との差であるμ’−ｊμ”で与えられる（ないしは複素誘電率は、実部ε’と虚部ε”との差ε’−ｊε”で与えられる）。【０００４】数１Ｐ＝πｆμ”Ｈ２＋πｆε”Ｅ２＋１／２・σＥ２【０００５】従来、電磁ノイズを吸収するシートの性能は、シートを形成する軟磁性材料の透磁率に基づいて行われてきた。つまり、１００ＭＨｚ付近までの電磁ノイズに対しては、軟磁性材料の複素透磁率の実部μ’による磁束収束効果が、磁界を遮蔽して磁気シールド効果をもたらす。また、複素透磁率の虚部μ”による磁気損失効果が、電磁ノイズを吸収して熱に替え、電磁ノイズを抑制する効果をもたらす。しかし、多くの軟磁性材料は、１００ＭＨｚの手前の周波数から複素透磁率の実部が低下し、実部の値が大きいほど急激に低下する。この現象は、フェライトの複素透磁率の実部が大きいほど、１０ＭＨｚを超えると実部が低下するスネークの限界として知られている。いっぽう、複素透磁率の虚部は、実部がピーク値を示す周波数の手前の周波数から急増し、一定の周波数でピーク値を示し、ピーク値を示す周波数から離れるほど低下し、５００ＭＨｚを超える周波数帯域では必要な大きさを持たない。また、電磁ノイズの放射源、つまり電子部品と電磁ノイズを吸収するシートとの距離は、電磁ノイズの波長よりも短い近傍電磁界の領域であり、軟磁性材料の表面抵抗を増大させ、電磁ノイズがシートの表面で反射しないことが必要になる。【０００６】いっぽう、誘電体材料の複素誘電率の虚部が、５００ＭＨｚを超える周波数帯域で一定の大きさを持てば、数式１に基づく誘電体材料の誘電損失によって、５００ＭＨｚを超える周波数帯域の電磁ノイズが吸収される。つまり、誘電体の双極子（これを配向分極という）が５００ＭＨｚ以上の電界の変化に追随できず、誘電体の誘電率が低下する誘電分散が起こればよい。この現象は、３段落で説明した電磁ノイズの交番電界に、電束密度の変化に位相の遅れが生じる現象である。しかしながら、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域において、殆どの誘電体の複素誘電率の虚部の値は小さい。このことを、電子レンジで用いている２．４５ＧＨｚのマイクロ波における虚部の値で以下に説明する。電磁ノイズを抑制する複合材料からなるシートについて、軟磁性材料を分散させる高分子材料の２．４５ＧＨｚにおける複素誘電率の虚部は、フェノール樹脂が０．２−０．５で、尿素樹脂が０．１６−０．２３で、塩化ビニル樹脂が０．０８−０．２５で、ポリアミド樹脂が０．１２−０．２８で、セルロース樹脂が０．０３−０．４２で、合成ゴムが０．０２７−０．０３で、ポリエチレン樹脂が１．２×１０−３で、ポリプロピレン樹脂が４×１０−４である。いずれの高分子材料の複素誘電率の虚部は小さい。いっぽう、代表的な極性分子である水の複素誘電率の虚部は２２．０と大きい。２．４５ＧＨｚにおける水の複素誘電率の虚部の大きさが、電レンジにおける食品の加熱の原理に利用される。つまり、食品に２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射すると、食品に含まれる水分子は電界の変化に追随できず、誘電損失によってマイクロ波を吸収して熱に替える。いっぽう、氷の２．４５ＧＨｚにおける複素誘電率の虚部は、２．８×１０−４と小さく、マイクロ波の照射によって氷は溶けない。以上に説明したように、水やアルコールやアセトンといった極性分子からなる液体を除くと、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域における複素誘電率の虚部の値は小さく、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域における電磁ノイズを吸収できない。【０００７】また、金属酸化物からなるフェライトを除くと、金属ないしは合金からなる軟磁性材料は導電性であり、電磁ノイズを反射する。なお、Ｍｎ・Ｚｎ系フェライトは唯一導電性のフェライトである。従って、電子回路に電磁ノイズを吸収するシートを配置すると、回路が短絡する。このため、絶縁物との複合材料からなるシートにおいて、軟磁性材料の占有率を低減してシートの導電性を低下させると、軟磁性材料の占有率の低減に応じて、電磁ノイズの吸収能力が低下する。従って、軟磁性材料を主成分とするシートの上下に絶縁シートを積層し、軟磁性材料を主成分とするシートによる電磁波の反射を、絶縁シートで防ぐとともに、回路の短絡を防止する。しかし、３枚のシートを積層するため、電磁ノイズを吸収する費用が増える。また、携帯電話やデジタルスチルカメラなどの電子部品が高密度に実装された電子機器には余分なスペースがなく、積層シートが配置できない。【０００８】例えば、特許文献１には、誘電体及び／又は磁性体と共に、誘電率調整剤として黒鉛を含有したものを電磁ノイズの吸収剤として用い、この電磁ノイズ吸収剤をゴムや合成樹脂に分散させる技術が提案されている。つまり、高周波数帯域で材料組成物中に含有する誘電体材料の複素誘電率に着目し、電磁波吸収特性における誘電損失を重視した。しかし、特許文献１の複合材料の比抵抗が低いため、電子部品の回路基板に貼りつけると、回路がショートする可能性があり、絶縁性の接着テープをシートの外側に貼り付ける必要がある。また、電磁ノイズを表面で反射する。さらに、磁性体と黒鉛とが電磁ノイズの吸収剤として作用するには、予め絶縁処理が必要になり、絶縁処理によってノイズ吸収剤の製造費用が高くなる。こうしたシートは、電子部品が高密度に実装された電子機器には余分なスペースがないため、シートが配置できない。【０００９】また、特許文献２には、軟磁性材料と炭素材料を合成樹脂中に分散させた複合シートを用い、ギガ周波数帯域の高周波数ノイズに対する抑制効果をもたせ、さらに、電子部品の回路基板に貼り付ける際のショート対策として、複合シートの片面ないしは両面に、表面抵抗が大きく、低周波ノイズに対する抑制効果を持つ軟磁性材料が合成樹脂に分散させた磁性シートを積層することが提案されている。しかし、特許文献２は、ノイズ抑制シートの絶縁性を確保するために絶縁性の磁性シートを積層させるため、ノイズ抑制シートの絶縁性を確保する観点では、特許文献１と同様の範疇に入る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２７８１３７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８２９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】電磁ノイズの周波数が５００ＭＨｚ以上に及ぶ場合は、現実に電磁波を吸収することは難しい。この理由は５段落で説明した軟磁性材料の複素透磁率の虚部の値と、６段落で説明した誘電体材料の複素誘電率の虚部の値とが、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域では必要な大きさを持たないことに依る。このため、５００ＭＨｚ以上の周波数帯域に及ぶ電磁ノイズは、新たな材料構成からなるシートで吸収するしか手段がない。本発明の第一の課題は、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズを吸収するシートを実現する。さらに、電磁ノイズを吸収するシートが電子回路を短絡させず、表面で電磁ノイズを反射しなければ、一枚のシートで電磁ノイズを吸収できる。従って、本発明の第二の課題は、シートの表面が絶縁性である。また、電磁ノイズは表皮効果によって、周波数が高いほどシートの表層にしか入り込まず、１ＧＨｚでは僅かに１．５μｍ程度の深さである。従って、電磁ノイズを吸収するシートが薄ければ、電磁ノイズの受信感度が高く、電磁ノイズを吸収する性能が高いシートが安価に製造できる。さらに、余分なスペースがない電子回路にも電磁ノイズを吸収するシートが配置できる。従って、本発明の第三の課題は、電磁ノイズを吸収するシートが、ミクロンレベルの厚みである。さらに、本発明の第四の課題は、安価な原料を用いて安価な費用でシートが製造できる。これによって、電磁ノイズを吸収するシートは汎用的な電子機器に配置できる。本発明が解決しようとする課題は、これら４つの課題を同時に解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、第一の金属酸化物が、酸化処理によって硬磁性と絶縁性とを兼備する第二の金属酸化物になる該第一の金属酸化物からなる微粒子が、熱分解で析出する有機金属化合物を、アルコールに分散してアルコール分散液を作成し、合金の組成が互いに異なる第一の特徴と、複素透磁率の虚部の周波数特性が互いに異なる第二の特徴と、厚みがサブミクロンからなる第三の特徴を兼備する複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉の集まりを、前記アルコール分散液に混合して懸濁液を作成する、この後、加熱機能と加振機能とを併設した混合機に前記懸濁液を充填し、該混合機を回転および揺動させた後に、上下および左右に振動させ、前記軟磁性の扁平粉の扁平面同士を、前記アルコール分散液を介して重ねる、さらに、前記懸濁液を前記有機金属化合物が熱分解する温度に昇温する第一の熱処理と、該熱処理で析出した前記第一の金属酸化物の微粒子を、前記第二の金属酸化物の微粒子に酸化させる第二の熱処理とを行い、前記軟磁性の扁平粉の扁平面に、前記第二の金属酸化物の微粒子の集まりを析出させ、該第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、前記軟磁性の扁平粉の扁平面に磁気吸着し、該軟磁性の扁平粉の扁平面同士が、磁気吸着した前記第二の金属酸化物の微粒子の集まりの磁気吸引力によって接合される、この後、該扁平面同士が結合された軟磁性の扁平粉の集まりを、多段圧延機によってミクロンレベルの厚みからなるシートに加工し、該シートを巻き取ることによって、前記扁平面同士が重なり合って接合した軟磁性の扁平粉の集まりからなるシートが連続して製造される、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。【００１３】つまり、本製造方法によれば、極めて簡単な７つの処理を連続して実施すると、ミクロンレベルの厚みからなる電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される。第一に、有機金属化合物をアルコールに分散し、アルコール分散液を作成する。第二に、アルコール分散液に軟磁性の扁平粉の集まりを混合し、懸濁液を作成する。第三に、懸濁液を混合機に充填する。第四に、混合機を回転及び揺動させた後に、上下及び左右に振動させる。第五に、混合機内の懸濁液を有機金属化合物が熱分解する温度に昇温し、さらに、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させる温度に昇温する。第六に、混合機内の懸濁液を取り出し、室温で多段圧延機によって連続して熱処理された懸濁液を圧延する。第七に、ミクロンレベルの厚みに圧延されたシートを巻き取り機によって巻き取る。これら７つの簡単な処理を連続して実施すると、電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される。このため、安価な費用で電磁ノイズを吸収するシートが、連続して製造される。なお、軟磁性の扁平粉は、厚みがサブミクロンで、平均粒径が１０μｍ前後で、厚みに対する長軸の比率である扁平率は２０より大きな値を持つ。また、軟磁性の合金粉の扁平加工に伴う加工歪を除去する磁気焼鈍温度が、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させる温度に比べて５００℃より高いため、第一の金属酸化物が第二の金属酸化物に酸化させる熱処理を施しても、扁平粉の透磁率特性は変わらない。本製���方法では、混合機に充填した懸濁液に対し、次の処理を行う。最初に、混合機を回転及び揺動させ、有機化合物のアルコール分散液中で、複数種類の扁平粉の集まりを３次元的に攪拌し、ランダムに混合させる。この後、混合機を上下と左右とに振動させる。これによって、扁平粉の集まりは、アルコール分散液からなる液体中で、上下及び左右に揺すぶられ、扁平粉同士が直接接触しないため、液体中で容易に移動する。この際、扁平粉同士の間隙に、粒径が小さい扁平粉が入り込む扁平粉の再配列が継続し、また、全ての扁平粉は扁平面同士が重なり合って液体中で再配列する。この後、振動を止めると、扁平面同士が重なり合い、集積密度が高い扁平粉の集まりが、アルコール分散液中に沈む。次に、有機金属化合物が熱分解する温度に懸濁液を昇温すると、昇温される温度に応じて次の現象が生じる。最初に、アルコールの沸点に達すると、懸濁液からアルコールが気化し、扁平粉の表面に有機金属化合物の微細結晶が析出し、扁平粉は微細結晶の集まりで覆われる。なお、微細結晶の大きさは、熱分解で析出する第一の金属酸化物の微粒子の大きさに近い。次に、有機金属化合物を構成する有機物の沸点に達すると、有機金属化合物が有機物と第一の金属酸化物とに分解する。有機物の密度が第一の金属酸化物の密度より小さいため、有機物が上層に第一の金属酸化物が下層に析出し、上層の有機物が気化した後に、第一の金属酸化物が１０−１００ｎｍの間に入る粒状の微粒子として析出し、熱分解反応を終える。この後、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させる熱処理を継続して行う。第二の金属酸化物が硬磁性の性質を持つため、第二の金属酸化物の微粒子の集まりが互いに磁気吸着し、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着し、扁平粉は磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して結合される。なお、第二の金属酸化物からなる微粒子は、１０個以上の微粒子が積層して扁平粉の全体を覆い、扁平粉は絶縁性を示し、シートの表面も絶縁性になる。いっぽう、有機金属化合物の熱分解反応は、有機金属化合物の微細結晶が、第一の金属酸化物の微粒子に置き換わる反応であり、全ての扁平粉の表面に吸着した有機金属化合物の微細結晶が、第一の金属酸化物の微粒子に置き換わり、第一の金属酸化物の微粒子の析出によって、扁平面同士が重なり合った集積密度が高い扁平粉の配列は崩れない。この後、第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化する熱処理を行うと、第一の金属酸化物の粒状の微粒子が、第二の金属酸化物の粒状の微粒子に酸化される反応が、扁平粉の表面で起こり、この際も、扁平面同士が重なり合った集積密度が高い扁平粉の配列は崩れない。この結果、扁平面同士が重なり合った集積密度が高い扁平粉の集まりによって、シートが形成される。なお、有機金属化合物の熱分解が、扁平粉の表面を覆った状態で進み、扁平粉は外界に触れず、大気雰囲気の熱処理でも、扁平粉の活性度が高くても、扁平粉は酸化されない。扁平粉に付着した有機物の異物は、有機金属化合物が熱分解する際に、有機物の沸点に応じて気化するため、扁平粉を予め洗浄する必要はない。さらに、熱処理された懸濁液を、多段圧延機で連���して圧延し、ミクロンレベルの厚みのシートを製造する。例えば、室温で２０段の圧延機によって、懸濁液を連続圧延し、厚みが２μｍ前後シートに圧延する。必要に応じて、圧延されたシートにスリッター加工を加えると、シートの幅が自在に変えられる。この後、巻き取り機でシートを巻き取る。なお、熱処理された懸濁液は、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、軟磁性の扁平粉に磁気吸着し、こうした扁平粉の扁平面同士が重なり合い、集積密度が高い扁平粉の集まりを形成する。いっぽう、第二の金属酸化物が、質量を殆ど持たない微粒子であるため、微粒子同士が磁気吸着する磁気吸引力に比べ、第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着する磁気吸引力は小さい。また、扁平粉は軟磁性体であり自発磁化を持たないため、自らが磁気吸着しない。このような熱処理された懸濁液が、多段圧延機のロール間に挟まれて圧縮応力を受けると、扁平粉に作用する拘束力が小さいため、扁平粉は圧縮応力に垂直な扁平面の方向で、かつ、ロールの回転方向に優先的に滑ろうとし、これによって、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが変形する。つまり、圧延機のロールに近い懸濁液の表層を形成する扁平粉から順番に、変形した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを伴って、扁平粉は扁平面方向で、かつ、ロールの回転方向に滑り、多段圧延機のロールの間隙に応じて厚みが徐々に薄くなる。このような圧延処理を繰り返し、最終的に２μｍ前後の厚みに圧延される。なお、サブミクロンの厚みからなる扁平粉が、扁平面同士が重なり合った扁平粉の集まりが、圧延時に扁平面の方向でロールの回転方向に滑るため、圧延処理で扁平粉は塑性変形しない。従って、扁平粉の保持力は変わらず、扁平粉は製造時の軟磁性体としての透磁率特性を維持する。以上に説明したように、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して結合した扁平粉の集まりは、扁平面同士が重なり合い、重なり合った扁平面がシート面を形成するため、シートが電磁ノイズを受信する感度が高い。いっぽう、硬磁性の微粒子同士の磁気吸着力が大きいため、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して結合した扁平粉の集まりは、シートとしての機械的強度を持つ。より大きな機械的強度が必要になれば、シートに磁界を印加すれば、第二の金属酸化物同士の磁気吸着力が飛躍的に増大し、シートの機械的強度が著しく増大する。この際、扁平粉は軟磁性体であるため着磁されず、また、透磁率特性は変わらない。また、全ての扁平粉は、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりで覆われている。この第二の金属酸化物が絶縁性であるため、微粒子の集まりは電磁ノイズを反射しない。また、微粒子の大きさが、電磁ノイズの波長に比べ７桁以上も小さいため、電磁ノイズは微粒子の集まりを透過する。さらに、第二の金属酸化物が硬磁性であり、透磁率が小さいため、微粒子の集まりは電磁ノイズを吸収しない。この結果、シートに入射した電磁ノイズは、シート面で反射されず、シート面に最も近い第二の金属酸化物の微粒子の集まりを透過し、最初の扁平粉で吸収される。吸収しきれなかった電磁ノイズは、次の層をなす第二の金属酸化物の微粒子の集まりを透過し、第二の扁平粉で吸収される。電磁ノイズは、シートの内部で透過と吸収とを繰り返し、複数枚の扁平粉によって吸収される。なお、シートの厚みが２μｍ前後であれば、５ないし６枚の扁平粉の扁平面同士が積層され、電磁ノイズはシートの内部で吸収される。また、第二の金属酸化物は安定した物質であるため、扁平粉は大気から遮断され、シートが大気雰囲気に長期にさらされても、シートは経時変化しない。いっぽう、扁平粉の集まりは、複数種類の合金の組成が互いに異なり、扁平粉における複素透磁率の虚部の周波数特性は互いに異なるため、シートの複素透磁率の虚部の周波数特性は、各々の扁平粉における複素透磁率の虚部の周波数特性が加算された特性になる。この結果、シートは、広い周波数帯域において、複素透磁率の虚部が一定の値を持ち、従来では困難であった５００ＭＨから１０ＧＨｚの電磁ノイズをシートが吸収する。つまり、軟磁性粉に磁化の容易軸方向である面方向に扁平処理を施すと、反磁界係数が縮小され、厚みに対する長軸の比率である扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部が増大する。いっぽう、電磁ノイズの表皮効果で、周波数が高いほど電磁ノイズが入り込む深さは浅く、１０ＧＨｚの電磁ノイズでは軟磁性粉の１μｍ程度の深さまでしか入り込めない。従って、軟磁性粉を１μｍより薄い厚みに扁平処理した扁平粉は、扁平粉の全体が電磁ノイズの吸収に参画し、この結果、シートは効率よく電磁ノイズを吸収する。しかしながら、軟磁性の扁平粉の複素透磁率の虚部は、ピーク値を示す手前の周波数で立ち上がって増大し、一定の周波数でピーク値を示し、ピーク値の周波数から離れるほど減衰する。従って、複素透磁率の虚部が一定の大きさを持つ周波数帯域は限られ、１種類の扁平粉によって電磁ノイズを吸収できる周波数帯域は限られる。これに対し、合金からなる軟磁性の扁平粉は次の３つの特徴を持ち、複数種類の合金からなる扁平粉の集まりでシートを構成すると、従来では不可能であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚ帯域に及ぶ電磁ノイズをシートが吸収する。第一に、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が軟磁性のフェライト粉より高く、合金の組成によって虚部がピーク値を示す周波数が変わる。第二に、合金の組成によって合金の硬さが変わり、合金の硬さによって扁平処理における扁平率が変わり、扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部のピーク値が大きくなる。第三に、合金の組成によって合金の伸び率が変わり、合金の伸び率が大きいほど扁平処理における扁平粉の面積が広くなり、扁平粉の面積が広いほど電磁ノイズの受信感度が高まり、少ない扁平粉でも電磁ノイズが吸収できる。従って、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉の集まりについて、複素透磁率の虚部が広い周波数帯域で一定の大きさを持つように、扁平粉を組み合わせると、複数種類の扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合した面で、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性に応じて、様々な周波数帯域の電磁ノイズを吸収し、こうした結合面が積層されているため、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚ帯域に及ぶ電磁ノイズをシートの内部で吸収することができる。この結果、本製造方法によれば、次の５つの作用効果を発揮するシートが製造される。第一の作用効果は、第二の金属酸化物が硬磁性であることに依る。つまり、有機金属化合物を熱分解させ、析出した第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させると、自発磁化を持つ第二の金属酸化物の微粒子の集まりが互いに磁気吸着し、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが、軟磁性の扁平粉の表面に磁気吸着する。これによって、扁平粉の扁平面同士が重なった扁平粉の集まりは、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して、扁平面同士が重なって結合する。この結果、扁平粉の少ない量で厚みが薄いシートが形成でき、余分なスペースがない電子回路にもシートが配置できる。つまり、電磁ノイズは表皮効果によって、周波数が高いほど軟磁性粉の表層にしか入り込まず、１ＧＨｚでは１．５μｍ程度の表層の深さである。本製造方法に依れば、サブミクロンの厚みからなる扁平粉が、５−６層をなして扁平面同士が重なって結合し、２μｍ前後の厚みからなるシートを形成する。このため、シートは高い受信効率を持って電磁ノイズを吸収する。つまり、軟磁性の扁平粉は自発磁化を持たないため、自らが互いに磁気吸着しない。従って、従来の電磁ノイズを吸収するシートの製造方法では、扁平粉の集まりを高分子材料に混合させる際に、高分子材料が一定の粘度を持ち、扁平粉は面方向に揃わない。なお、高分子材料が一定の粘度を持たなければ、密度が大きい扁平粉の集まりを高分子材料中で均一に分散できない。このため、扁平粉の扁平率が大きいほど、電磁ノイズの周波数が高いほど、電磁ノイズの表皮効果で扁平粉の多くが電磁ノイズの吸収に参画できない。これによって、電磁ノイズの周波数が高くなるほど、電磁ノイズの受信感度が低下し、電磁ノイズを吸収する性能が低下する。また、高分子材料に扁平粉が分散されてシートが形成されるため、電磁ノイズを吸収しない高分子材料が扁平粉に介在し、電磁ノイズの受信感度が低下し、電磁ノイズを吸収する性能が低下する。これに対し、本製造方法に依れば、混合機内で懸濁液に振動を加えると、液体中で全ての扁平粉が扁平面同士で重なり合う。さらに、有機金属化合物を熱分解させ、さらに、析出した第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させると、扁平面同士が重なり合った状態の扁平粉の表面に、第二の金属酸化物の微粒子の集まりが析出して磁気吸着し、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して、扁平面が重なり合って扁平粉が結合する。この扁平粉の集まりに、多段圧延機によって圧延処理を連続して施す。この際、扁平粉は、変形した第二の金属酸化物の集まりを伴って、圧延機のロールに近い扁平粉から順に、扁平面の方向でロールの回転方向に扁平粉が滑り、厚みが薄いシートになる。この圧延処理を、多段圧延機の段数の数を繰り返すと、ミクロンレベルの厚みのシートが製造される。こうして製造されたシートは、扁平粉の扁平率が大きいほど、扁平粉の側面より扁平面に、圧倒的に多くの第二の金属酸化物の微粒子の集まりが磁気吸着する。この結果、扁平粉は磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりを介して、互いに面同士で結合する。扁平面同士が重なり合って結合した扁平粉の集まりは、電磁ノイズの受信感度が高く、電磁ノイズを吸収する性能が高いシートに��る。第二の作用効果は、第二の金属酸化物の微粒子が絶縁性であることに依る。つまり、軟磁性の合金からなる扁平粉は導電性であるが、絶縁性の第二の金属酸化物の微粒子の集まりで覆われるため、シートの表面は、第二の金属酸化物に近い絶縁性を示す。これによって、次の４つの作用効果をもたらす。第一に、電磁ノイズを吸収するシートと絶縁性のシートとを重ねる必要はない。第二に、電子回路に直接シートを配置しても回路は短絡しない。第三に、シートの表面で電磁ノイズを反射しない。第四に、合金の扁平粉が酸化しやすいあるいは水蒸気で腐食しやすい性質でも、磁気吸着した第二の金属酸化物の微粒子の集まりが外界を遮断し、また、第二の金属酸化物は安定した物質であるため、合金の扁平粉の酸化や腐食は起こらない。第三の作用効果は軟磁性粉の扁平形状に依る。つまり、軟磁性粉は磁化の容易軸方向の面方向に扁平化されるため、反磁場係数が小さくなり、扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部が増大する。このため、２μｍ前後の厚みからシートでも、扁平粉の扁平面が５ないし６層積層されるため、電磁ノイズがシートの内部で吸収される。なお、軟磁性粉の扁平処理は、ボールミルに依る長時間のバッチ処理に依らず、アトマイズ軟磁性粉をメディア撹拌型ミルに依ってアトライタ処理するため、短時間で連続して扁平粉が得られるため、扁平粉は安価な加工処理で製造される。さらに、本製造方法によれば、扁平粉の扁平面同士が重なり合ってシートを形成するため、扁平粉の扁平効果が最大限発揮できる。第四の作用効果は、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉を用いることに依る。つまり、合金からなる軟磁性の扁平粉は、次の３つの特徴を持ち、複数種類の合金の扁平粉でシートを形成すると、従来では不可能であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの帯域に及ぶ電磁ノイズが吸収できる。第一に、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が、軟磁性のフェライト粉より高く、また、合金の組成によって複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が変わる。第二に、合金の組成によって合金の硬さが変わり、合金の硬さによって扁平処理における扁平率が変わり、扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部のピーク値が大きい。第三に、合金の組成によって扁平処理における合金の伸び率が変わり、合金の伸び率によって扁平粉の面積が変わり、扁平粉の面積が大きいほど電磁ノイズの受信感度が高くなる。このため、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、複素透磁率の虚部が広い周波数範囲で一定の値を持つように、複数種類の扁平粉を組み合わせると、複数種類の扁平粉の集まりには、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性が加算され、複素透磁率の虚部の値が広い周波数範囲で一定の大きさを持つ。この結果、シートは、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズを吸収する。すなわち、本製造方法は、複数種類の扁平粉の集まりを、３次元的に攪拌させた後に振動を加え、全ての扁平粉を扁平面同士で重ね合わせ、さらに、有機金属化合物を熱分解させ、析出した第一の金属酸化物を第二の金属酸化物に酸化させると、扁平粉の扁平面同士が重なり合った状態で、第二の金属酸化物の微粒子の集まりが磁気吸着し、磁気吸着した金属酸化物の微粒子の集まりを介して、扁平面同士が重なり合って扁平粉が結合する。このため、複数種類の扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合した面が、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性に応じて、様々な周波数帯域の電磁ノイズを吸収し、こうした結合面が積層されているため、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズがシートの内部で吸収できる。第五の作用効果は、扁平粉の透磁率の特性を生かした電磁ノイズを吸収するシートが製造できる。すなわち、本製造方法によれば、懸濁液を圧延処理する際に、扁平粉が扁平面の面方向でロールの回転方向に滑ることで塑性変形せず、扁平粉の保持力は変わらない。このため、扁平粉の製造時における複素透磁率の特性を生かしたシートが製造できる。第六の作用効果は、本製造方法によれば、安価な製造費用で電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される。すなわち、前記した７つの簡単な処理を連続して実施し、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する。また、第一の金属酸化物の原料である有機金属化合物は、汎用的な有機酸からなる有機金属化合物であり、汎用的な工業用の薬品である。従って、安価な製造費用で電磁ノイズを吸収するシートが連続して製造される。以上に説明したように、本製造方法に依れば、１１段落に記載した４つの課題が同時に解決される。【００１４】前記した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、前記第一の金属酸化物が酸化第一鉄であり、前記第二の金属酸化物の微粒子が、酸化第二鉄のガンマ相であるマグヘマイトの微粒子であり、前記有機金属化合物としてナフテン酸鉄を用い、請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法に従って、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する、前記した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。【００１５】つまり、マグヘマイトは次の３つの性質を持ち、合金からなる軟磁性の扁平粉同士がマグヘマイトの微粒子の集まりを介して結合することで、電磁ノイズを吸収するシートに画期的な作用効果をもたらす。第一に、比抵抗が１０６Ωｍの絶縁体である。導電性の軟磁性材が高周波数の電磁ノイズを吸収すると、周波数の二乗に比例して渦電流が発生し、渦電流によって軟磁性材が発熱し、透磁率特性が変わる。マグへマイト微粒子の集まりで扁平粉を覆うことで、絶縁性になった扁平粉に発生する渦電流損失が低減でき、扁平粉が高周波の電磁ノイズを吸収しても、扁平粉の透磁率特性は変化しない。これによって、扁平粉の集まりからなるシートは、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズを吸収する。いっぽう、合金の軟磁性の扁平粉の比抵抗は、１０−６−１０−７Ωｍであり、渦電流損失は比抵抗に反比例するため、マグへマイト微粒子の集まりで覆われた扁平粉の渦電流損失は著しく小さくなる。また、扁平粉を絶縁化させることで、次の３つの作用効果がもたらされる。第一に、絶縁性シートが不要になる。第二に、電子回路に直接シートを配置しても回路は短絡しない。第三に、シートの表面で電磁ノイズが反射しない。第二に、硬磁性の一種のフェリ磁性である。このため、自発磁化を持つマグへマイト微粒子は、軟磁性の扁平粉の表面��磁気吸着する。また、マグヘマイト微粒子同士も磁気吸着する。この結果、磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まりが、扁平粉の表面に磁気吸着する。これによって、磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まりを介して、扁平粉同士が結合される。さらに、一度磁気吸着したマグへマイト微粒子は、重量を殆ど持たない微粒子であるため、マグヘマイト同士の磁気吸着を解除することは困難である。このため、扁平粉同士の結合が解除されず、シートは電磁ノイズを吸収するシートとしての機械的強度を持つ。なお、マグヘマイトは４５０℃近辺で、酸化第二鉄のアルファ相であるヘマタイトα−Ｆｅ２Ｏ３に相転移する。この相転移は不可逆変化である。ヘマタイトは１０７Ωmの比抵抗を持つ物質で、扁平粉の絶縁性がさらに一桁向上し、渦電流損失はさらに低減する。また、ヘマタイトは極めて安定した酸化物、つまり、不動態であり、融点である１５６６℃に近い耐熱性を有する。このため、電磁ノーズを吸収するシートは、高温の環境でも使用できる。第三に、安定した金属酸化物で、鉄の不働態皮膜を形成する物質である。このため、マグヘマイトの微粒子の集まりで覆われた扁平粉は、活性度の高い合金であっても、マグヘマイト微粒子の集まりで保護され、大気雰囲気で長期に使用されても、電磁ノイズを吸収するシートは経時変化しない。また、ナフテン酸鉄は、大気雰囲気の３４０℃で熱分解が完了し、酸化第一鉄ＦｅＯを生成する。さらに、昇温速度を抑えて３８０℃まで昇温し、３８０℃に一定時間放置すると、酸化第一鉄ＦｅＯにおける２価の鉄イオンＦｅ２＋が３価の鉄イオンＦｅ３＋に酸化され、酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３のガンマ相であるマグヘマイトγ−Ｆｅ２Ｏ３になる。すなわち、ナフテン酸鉄は、ナフテン酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンＯ−が配位子になって、鉄イオンＦｅ２＋に近づいて鉄イオンＦｅ２＋に配位結合する錯体である。つまり、最も大きいイオンである鉄イオンＦｅ２＋に酸素イオンＯ−が近づいて配位結合するため、両者の距離は短くなる。これによって、鉄イオンＦｅ２＋に配位結合する酸素イオンＯ−が、鉄イオンの反対側で共有結合するイオンとの距離が最も長くなる。こうした分子構造上の特徴を持つナフテン酸鉄は、ナフテン酸の主成分の沸点を超えると、ナフテン酸鉄におけるカルボキシル基を構成する酸素イオンＯ−が、鉄イオンＦｅ２＋の反対側で共有結合するイオンとの結合部が最初に分断され、鉄イオンＦｅ２＋と酸素イオンＯ−との化合物である酸化第一鉄ＦｅＯとナフテン酸とに分解する。さらに、昇温すると、ナフテン酸が気化熱を奪って気化し、ナフテン酸の気化が完了すると、酸化第一鉄ＦｅＯが析出して熱分解を終える。ナフテン酸は５員環をもつ飽和脂肪酸の混合物で、一般式がＣｎＨ２ｎ−１ＣＯＯＨで示され、主成分はＣ９Ｈ１７ＣＯＯＨからなり、沸点が２６８℃で、分子量が１７０である。なお、ナフテン酸鉄の熱分解反応は、窒素雰囲気より大気雰囲気の方が４０℃近く低い温度で進む。さらに、大気雰囲気で昇温速度を抑えて３８０℃まで昇温すると、酸化第一鉄ＦｅＯにおける２価の鉄イオンＦｅ２＋が３価の鉄イオンＦｅ３＋になる酸化反応が進む。この酸化反応の初期段階では、酸化第一鉄ＦｅＯを構成す���２価の鉄イオンＦｅ２＋の一部が、３価の鉄イオンＦｅ３＋になってＦｅ２Ｏ３になり、組成式がＦｅＯ・Ｆｅ２Ｏ３のマグネタイトＦｅ３Ｏ４になる。さらに、酸化反応が進むと、酸化第一鉄の全てがマグネタイトＦｅ３Ｏ４になる。さらに、３８０℃に一定時間保持すると、マグネタイトＦｅＯ・Ｆｅ２Ｏ３を構成する２価の鉄イオンＦｅ２＋の全てが３価の鉄イオンＦｅ３＋になって酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３になって酸化反応を終える。この酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３は、マグネタイトＦｅ３Ｏ４と同様の立方晶系である酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３のガンマ相であるマグへマイトγ−Ｆｅ２Ｏ３である。なお、酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３のアルファ相であるヘマタイトα−Ｆｅ２Ｏ３の結晶構造は三方晶系であり、マグネタイトとは結晶構造が異なる。なお、ナフテン酸鉄は、容易に合成できる安価な工業用薬品である。すなわち、汎用的な有機酸であるナフテン酸を、強アルカリと反応させるとナフテン酸アルカリ金属化合物が生成され、ナフテン酸アルカリ金属化合物を無機鉄化合物と反応させると、ナフテン酸鉄が合成される。従って、有機酸鉄化合物の中で最も安価な化合物の一つである。また、原料となるナフテン酸は、有機酸の沸点の中で相対的に沸点が低いため、大気雰囲気で３４０℃程度の熱処理で酸化第一鉄が析出する。このような性質を持つナフテン酸鉄は、塗料・印刷インキ用のドライヤー、ゴム・タイヤの接着剤、潤滑油の極圧剤、ポリエステルの硬化剤、助燃剤や重合触媒などに汎用的に使用されている。以上に説明したように、ナフテン酸鉄は、前記したマグへマイト微粒子の安価な原料になる。【００１６】前記した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法は、前記複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉として、ニッケルが５０％からなるパーマロイの扁平粉と、ケイ素が３％のケイ素鋼からなる扁平粉と、鉄に７％のクロムと１％のケイ素と１．６％のアルミニウムとを加えた電磁ステンレス鋼からなる扁平粉とを用い、請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法に従って、電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する、請求項１に記載した電磁ノイズを吸収するシートを連続して製造する製造方法である。【００１７】つまり、これら３種類の合金からなる軟磁性扁平粉は、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数とピーク値は以下の特性を持つ。パーマロイは３．３ＧＨｚで８．８の値を持ち、ピーク値を示す周波数が最も低く、虚部の値が最も大きい。ケイ素が３％のケイ素鋼は５．９ＧＨｚで８．７の値を持ち、ピーク値を示す周波数が高く、ピーク値も大きい。電磁ステンレス鋼は４．８ＧＨｚで７．５の値を持ち、パーマロイと３％のケイ素鋼との中間的な周波数領域で、複素透磁率の虚部が比較的大きな値を持つ。いっぽう、パーマロイの複素透磁率の虚部の値は、４．７ＧＨｚでケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部の値と交差する。従って、４．７ＧＨｚまでの周波数帯域では、パーマロイの複素透磁率の虚部の値が最も大きい。このため、パーマロイの配合比率を高めるほど、相対的に低い周波数帯域の電磁ノイズが吸収される。これに対し、ケイ素が３％のケイ素鋼は、５．９ＧＨｚ以上の周波数帯域では複素透磁率の虚部の値が最も大きい。このため、ケイ素が３％のケイ素鋼の配合比率を高めるほど、相対的に高い周波数帯域の電磁ノイズが吸収できる。いっぽう、電磁ステンレス鋼は、パーマロイとケイ素が３％のケイ素鋼との中間的な周波数である４．８ＧＨｚでピーク値を示し、ピーク値は７．５と低くない。従って、電磁ステンレス鋼の配合比率を高めると、２−８ＧＨｚに至る中間の周波数帯域の電磁ノイズを吸収することに貢献する。前記したようにパーマロイが示す複素透磁率の虚部の値が、ケイ素が３％のケイ素鋼が示す複素透磁率の虚部の値と交差する周波数は４．７ＧＨｚであり、４．７ＧＨｚ以下の周波数帯域ではパーマロイの複素透磁率の虚部の値が最も大きく、４．７ＧＨｚ以上の周波数帯域ではケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部の値が最も大きい。いっぽう、電磁ステンレス鋼は、ケイ素が３％のケイ素鋼より平均粒径が１．３倍大きい。また、電磁ステンレス鋼が示す複素透磁率の虚部の値が、パーマロイが示す複素透磁率の虚部の値と交差する周波数は５．２ＧＨｚであり、５．２ＧＨｚ以上の周波数帯域では、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部の値が、電磁ステンレス鋼の複素透磁率の虚部の値より大きい。従って、電磁ステンレス鋼からなる扁平粉を、パーマロイの扁平粉とケイ素が３％のケイ素鋼の扁平粉とに加え、３種類の合金からなる扁平粉を用いると、２−８ＧＨｚに至る中間的な周波数帯域の電磁ノイズを吸収する性能を底上げする。特に、電磁ステンレス鋼によって、パーマロイの複素透磁率の虚部がピーク値を示す３．３ＧＨｚから、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部がピーク値を示す４．８ＧＨｚまでの周波数帯域における電磁ノイズを吸収する性能を向上させる役割は大きい。この結果、３種類の合金の扁平粉を用いることで、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚに及ぶ周波数帯域の電磁ノイズを吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まり２を介して、パーマロイからなる扁平粉１が結合された状態を、拡大して模式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】実施形態１本実施形態では、複素透磁率の虚部のピーク値を示す周波数とピーク値との観点から、どのような材質の合金からなる軟磁性の扁平粉が適切かを説明する。軟磁性粉に磁化の容易軸方向である面方向に扁平処理を施すと反磁界係数が縮小され、厚みに対する長軸の比率である扁平率が大きいほど、複素透磁率の虚部が増大する。いっぽう、電磁ノイズの表皮効果で、周波数が高いほど電磁ノイズが入り込む深さは浅く、１０ＧＨｚの電磁ノイズでは、軟磁性粉の１μｍ程度の深さまでしか入り込めない。このため、軟磁性粉を１μｍより薄い厚みに扁平処理した扁平粉は、扁平粉の扁平面がシート面になるように配列させると、扁平粉の全体が電磁ノイズの吸収に参画し、電磁ノイズを吸収する性能が高いシートを形成する。いっぽう、軟磁性の扁平粉の複素透磁率の虚部は、ピーク値を示す手前の周波数で、虚部が立ち上がってピーク値を示し、ピーク値を示す周波数から離れるほど減衰する。従って、複素透磁率の虚部が一定の大きさを持つ周波数帯域は限られ、１種類の軟磁性の扁平粉によって電磁ノイズを吸収できる周波数帯域は限られる。これに対し、合金からなる軟磁性の扁平粉は次の３つの特徴を持ち、複数種類の合金の扁平粉を用い、扁平粉の扁平面が互いに積層されるように扁平粉を配列させると、従来では不可能であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズが吸収できる。第一に、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が、軟磁性のフェライト粉より高く、合金の組成に応じて複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数が変わる。第二に、合金の組成によって合金の硬さが変わり、合金の硬さによって扁平処理における扁平率が変わり、扁平率が大きいほど複素透磁率の虚部のピーク値が大きい。第三に、合金の組成によって合金の伸び率が変わり、合金の伸び率が大きいほど、扁平処理による扁平面の面積が広がり、扁平面の面積が広いほど、電磁ノイズの受信感度が高まり、少ない扁平粉で電磁ノイズを吸収するシートが形成できる。従って、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、複素透磁率の虚部の値が広い周波数帯域で一定の値を持つように扁平粉を組み合わせ、扁平粉の扁平面が互いに積層されるように扁平粉を結合させると、各々の扁平粉の複素透磁率の虚部の特性が加算された複素透磁率の虚部の特性を有する結合面が、広い周波数範囲の電磁ノイズを吸収し、この結合面がシート内に積層されているため、シートの内部で５００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域に及ぶ電磁ノイズが吸収できる。
【００２０】いっぽう、合金からなる軟磁性材料には、鉄に少量のケイ素を加えたケイ素鋼と、鉄にニッケルを加えたパーマロイと、鉄にケイ素とアルミニウムとを加えたセンダストと、鉄にコバルトを加えたパーメンジュールと、鉄にクロムとケイ素とを加えた電磁ステンレス鋼とがある。このうち、ケイ素鋼はケイ素の含有量が増えると脆くなり、扁平処理ができなくなり、ケイ素の添加量を１０％以下に抑える必要がある。また、ケイ素の添加量に応じて、ケイ素鋼の透磁率特性は変わる。さらに、パーマロイはニッケルの添加量が多くなるほど製造コストが高くなるが、ニッケルの添加量が少ないと透磁率が低下し、ニッケルの量を５０％程度に抑える必要がある。また、センダストは硬度が高いため扁平処理が困難である。さらに、パーメンジュールはコバルトとの合金であるため製造コストが高く、電磁ノイズを吸収するシートの原料には適さない。また、電磁ステンレス鋼は扁平処理をしやすくするため、アルミニウムを添加する。この理由から、ケイ素を３％と６％を加えた２種類のケイ素鋼と、ニッケルを５０％加えたパーマロイと、鉄に７％のクロムと１％のケイ素と１．６％のアルミニウムとを加えた電磁ステンレス鋼とからなる４種類の合金からなる軟磁性の扁平磁粉について、透磁率の虚部の特性を検討した。しかしながら、軟磁性の合金の扁平粉は、これら４種類に限定されない。つまり、パーマロイではニッケルの添加量に応じて、ケイ素鋼ではケイ素の添加量に応じて、電磁ステンレス鋼ではクロムの添加量に応じて、複素透磁率の虚部の特性が変わる。また、こうした合金の扁平粉の製造はいずれも容易である。従って、上記した４種類の合金は一例に過ぎない。
【００２１】ところで、合金からなる軟磁性の扁平粉は、最初に、アルゴンガス雰囲気におけるアトマイズ処理で、球状の合金粉末を製造する。次に、メディア撹拌型粉砕機に依って、合金粉末を連続してアトライタ処理し、扁平化が飽和状態になるまで扁平処理を続ける。この後、扁平処理による加工歪を取り除く磁気焼鈍を水素雰囲気で行い、扁平粉を製造する。この磁気焼鈍温度は、パーマロイが１１００−１２００℃で、ケイ素鋼が１２００℃前後で、電磁ステンレス鋼が９５０℃前後と高い。また、これらの焼鈍温度は、酸化第一鉄を酸化第二鉄のガンマ相に酸化させる温度より５５０℃以上高いため、ナフテン酸鉄の熱処理によって析出した酸化第一鉄を酸化第二鉄のガンマ相に酸化させても、扁平粉の透磁率特性は変わらない。いっぽう、合金粉末は、硬さに応じて扁平化が進み、硬度が低いほど扁平率が大きい。いっぽう、合金の伸び率が大きいほど、扁平面の面積、すなわち、粒径が大きい。前記した４種類の合金は、パーマロイ、ケイ素が３％のケイ素鋼、電磁ステンレス鋼、ケイ素が６％のケイ素鋼の順で硬度が低く、この順番で、扁平率が３８、３４、２９、２３の扁平粉が得られる。また、前記した４種類の合金では、パーマロイ、電磁ステンレス鋼、ケイ素が３％のケイ素鋼、ケイ素が６％のケイ素鋼の順で伸び率が大きく、この順で、平均粒径が１４μｍ、１２μｍ、９μｍ、８．５μｍからなる扁平粉が得られる。こうした扁平粉の厚みの平均値は、パーマロイが０．３７μｍで、電磁ステンレス鋼が０．４１μｍで、ケイ素が３％のケイ素鋼が０．２６μｍで、ケイ素が６％のケイ素鋼が０．３７μｍとなり、いずれの扁平粉も厚みが１μｍより薄く、１０ＧＨｚの電磁ノイズでも、扁平面から扁平粉の全体に入り込み、扁平粉は効率よく電磁ノイズを吸収する。いっぽう、本発明の電磁ノイズを吸収するシートは、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉を用い、磁気吸着したマグヘマイトの微粒子の集まりを介して、扁平粉の扁平面同士が結合されてシートを形成するため、合金の扁平粉を混合する際の配合割合に応じて、吸収できる電磁ノイズの周波数帯域と性能とが大きく変わる。
【００２２】実施形態２本実施形態では、前記した４種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数とピーク値との観点から、これら扁平粉のどのような配合割合が、吸収できる電磁ノイズの周波数帯域を広げることに貢献できるかを説明する。ここで、前記した４種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、ネットワークアナライザーによるＳパラメータ法で、複素透磁率の虚部がピーク値を示す周波数とピーク値とを測定した。パーマロイは３．３ＧＨｚで８．８の値を持ち、ピーク値を示す周波数が最も低く、虚部の値が最も大きい。ケイ素が３％のケイ素鋼は５．９ＧＨｚで８．７の値を持ち、ピーク値を示す周波数が高く、ピーク値も大きい。電磁ステンレス鋼は４．８ＧＨｚで７．５の値を持ち、パーマロイと３％のケイ素鋼との中間的な周波数領域で、複素透磁率の虚部が比較的大きな値を持つ。ケイ素が６％のケイ素鋼は６．０ＧＨｚで５．７の値を持ち、ピーク値を示す周波数が最も高いが、虚部の値が小さい。さらに、パーマロイの複素透磁率の虚部の値は、４．７ＧＨｚでケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部の値と交差する。従って、４．７ＧＨｚまでの周波数帯域では、パーマロイの複素透磁率の虚部の値が最も大きい。このため、パーマロイの配合比率を高めるほど、相対的に低い周波数帯域の電磁ノイズが吸収される。これに対し、ケイ素が３％のケイ素鋼は、５．９ＧＨｚ以上の周波数帯域では複素透磁率の虚部の値が最も大きい。このため、ケイ素が３％のケイ素鋼の配合比率を高めるほど、相対的に高い周波数帯域の電磁ノイズが吸収できる。いっぽう、電磁ステンレス鋼は、パーマロイとケイ素が３％のケイ素鋼との中間的な周波数である４．８ＧＨｚでピーク値を示し、ピーク値は７．５と低くない。従って、電磁ステンレス鋼の配合比率を高めると、２−８ＧＨｚに至る中間の周波数帯域の電磁ノイズを吸収することに貢献する。いっぽう、ケイ素が６％のケイ素鋼は、６．０ＧＨｚにおける複素透磁率の虚部のピーク値が５．７と低く、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部のピーク値がより小さいため、相対的に高い周波数帯域の電磁ノイズを吸収する役割は、ケイ素が３％のケイ素鋼に劣る。従って、ケイ素が６％のケイ素鋼は、本発明の趣旨である５００ＭＨｚから１０ＧＨｚ帯域に及ぶ電磁ノイズを吸収する扁平粉としての貢献度は低い。
【００２３】実施形態３本実施形態では、前記の３種類の合金からなる軟磁性の扁平粉について、扁平粉の複素透磁率の虚部の周波数特性の観点から、どの周波数帯域における電磁ノイズを吸収するのが適切かを、３つの周波数帯域から説明する。第一の事例は、相対的に低い周波数帯域の電磁ノイズを吸収する事例である。前記したパーマロイは、最も硬度が低いため最も扁平率が大きく、かつ、最も伸び率が大きいため最も平均粒径が大きい。さらに、４．７ＧＨｚ以下の周波数帯域では複素透磁率の虚部の値が最も大きく、１ＧＨｚにおいても複素透磁率の虚部が５．６の値を持つ。このため、４．７ＧＨｚ以下の周波数帯域の電磁ノイズを吸収するシートには、前記したパーマロイを用いるのが適切である。第二の事例は、相対的に高い周波数帯域の電磁ノイズを吸収する事例である。前記したケイ素が３％のケイ素鋼は、伸び率が小さいため平均粒径は３番目であるが、前記のパーマロイの複素透磁率の虚部の値と交差する４．７ＧＨｚ以上の周波数帯域では、電磁ステンレス鋼の複素透磁率の虚部の値より大きく、１０ＧＨｚにおいても複素透磁率の虚部が５．８の値を持つ。従って、４．７ＧＨｚ以上の周波数帯域の電磁ノイズを吸収するシートには、ケイ素が３％のケイ素鋼を用いるのが適切である。第三の事例は、広い周波数帯域の電磁ノイズを吸収する事例である。パーマロイが示す複素透磁率の虚部の値が、ケイ素が３％のケイ素鋼が示す複素透磁率の虚部の値と交差する周波数は４．７ＧＨｚであり、４．７ＧＨｚ以下の周波数帯域ではパーマロイの複素透磁率の虚部の値が最も大きく、４．７ＧＨｚ以上の周波数帯域ではケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部の値が最も大きい。いっぽう、電磁ステンレス鋼は、ケイ素が３％のケイ素鋼より平均粒径が１．３倍大きい。また、電磁ステンレス鋼が示す複素透磁率の虚部の値が、パーマロイが示す複素透磁率の虚部の値と交差する周波数は５．２ＧＨｚであり、５．２ＧＨｚ以上の周波数帯域では、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部の値が、電磁ステンレス鋼の複素透磁率の虚部の値より大きい。従って、電磁ステンレス鋼からなる扁平粉を、パーマロイの扁平粉とケイ素が３％のケイ素鋼の扁平粉とに加え、３種類の合金からなる扁平粉を用いると、２−８ＧＨｚに至る中間的な周波数帯域の電磁ノイズを吸収する性能を底上げする。特に、電磁ステンレス鋼によって、パーマロイの複素透磁率の虚部がピーク値を示す３．３ＧＨｚから、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚部がピーク値を示す４．８ＧＨｚまでの周波数帯域における電磁ノイズを吸収する性能を向上させる役割は大きい。この結果、３種類の合金の扁平粉を用いることで、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚまでの電磁ノイズを吸収することができる。
【００２４】実施例１本実施例では、パーマロイの扁平粉が、マグヘマイトの微粒子の集まりで結合されたシートを製造する。扁平粉として、ニッケルが５０％からなるパーマロイの扁平粉（例えば山陽特殊製鋼の開発品）を用いた。この扁平粉の扁平率は３８で、平均粒径は１４μｍである。また、複素透磁率の虚部は、１０ＭＨｚ付近から鋭く立ち上がり、３．３ＧＨｚでピーク値の８．８を示し、４ＧＨｚからなだらかに減少し、１０ＧＨｚで３．５の値を持つ。また、マグヘマイトの原料としてナフテン酸鉄（例えば東栄化工株式会社の製品）を用いた。さらに、混合機は、遠赤外線によるヒータが内蔵され、回転による拡散混合と揺動による移動混合とを同時に行う装置（例えば、愛知電機株式会社のロッキングミキサーＲＭＨ−ＨＴ）を用い、この混合機の下部に加振機を併設させた。また、圧延機として、２０段の冷間圧延機（例えば、竹内金属箔粉工業株式会社の装置）を用いた。最初に、ナフテン酸鉄の１モルに相当する４００ｇをメタノールに１０重量％として分散させ、このメタノール分散液に、パーマロイの扁平粉の５００ｇを混合し、懸濁液を作成した。なお、全てのマグヘマイト微粒子が、パーマロイの扁平粉に磁気吸着すると、マグヘマイト微粒子がシートに占める体積は、５０％に相当する。作成した懸濁液を混合機に充填した。懸濁液に回転と揺動を同時に１０分間加え、この後、左右方向と上下方向との振動を１分間加えた。さらに、ヒータを作動させて２つの熱処理を継続して行った。最初に、懸濁液を６５℃に昇温してメタノールを気化させ、ナフテン酸鉄の微細結晶をパーマロイの扁平粉の表面に析出させた。次に、懸濁液を４０℃／分の昇温速度で３４０℃まで昇温し、３４０℃に５分間放置してナフテン酸鉄を熱分解し、酸化第一鉄ＦｅＯの微粒子をパーマロイの扁平粉の表面に析出させた。この後、１℃／分の昇温速度で３８０℃まで昇温し、さらに３８０℃に３０分間放置し、酸化第一鉄ＦｅＯを酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３のガンマ相であるマグヘマイトγ−Ｆｅ２Ｏ３に酸化させ、磁気吸着したマグヘマイトの微粒子の集まりで、パーマロイの扁平粉を結合させた。この後、混合機内のカプセルを外し、カプセルから熱処理した懸濁液を取り出し、２０段の冷間圧延機で連続して圧延し、２．８μｍの厚みのシートを得た。
【００２５】次に、製作したシートを切り取り、このシートの表面抵抗を表面抵抗計（例えば、シムコジャパン株式会社の表面抵抗計ＳＴ−４）によって測定した。表面抵抗値は、１×１０１３Ω／□以上であったため、シートの表面は高い絶縁性を有する。さらに、シートを長さ方向に対し垂直に切断し、複数の切断面を電子顕微鏡で観察し、シートの構造を調べた。電子顕微鏡は、ＪＦＥテクノリサーチ株式会社の極低加速電圧ＳＥＭを用いた。この装置は、１００Ｖからの極低加速電圧による表面観察が可能で、試料に導電性の被膜を形成せずに直接試料の表面が観察できる特徴を持つ。最初に、反射電子線の９００−１０００Ｖの間にある２次電子線を取り出して画像処理を行なった。４０−６０ｎｍの大きさの粒状微粒子の１０−１２個が積み重なって、０．３７μｍ前後の厚みからなる物質を覆い、この物質の扁平面同士が重なって５層に積層されていた。さらに、０．３７μｍ前後の厚みからなる物質と、４０−６０ｎｍの大きさの粒状微粒子との双方について、反射電子線の９００−１０００Ｖの間にあるエネルギーを抽出して画像処理を行い、画像の濃淡によって微粒子の材質を観察した。双方とも濃淡が認められたため、複数種類の元素から形成されていることが分かった。次に、特性エックス線のエネルギーとその強度を画像処理し元素を分析した。０．３７μｍ前後の厚みからなる物質は、鉄原子とニッケル原子との双方が均一に１対１の割合で存在し、偏在する箇所が見られなかったため、パーマロイであることが分かった。また、粒状微粒子は、鉄原子と酸素原子との双方が均一に存在し、偏在する箇所が見られなかったため、酸化鉄からなることが分かった。さらに、ＳＥＭの機能にＥＢＳＰ解析機能を付加し、結晶構造の解析を行なった。この結果、粒状微粒子が、酸化第二鉄のガンマ相であるマグへマイトγ−Ｆｅ２Ｏ３であることが確認できた。この結果から次のことが分かった。１０−１２個のマグヘマイトの粒状微粒子が、積み重なってパーマロイの扁平粉を覆い、扁平粉の扁平面同士が５枚重なって積層し、２．８μｍの厚みをなしてシートを形成した。図１に、結果を模式的に図示する。パーマロイの扁平粉１が、磁気吸着したマグヘマイトの微粒子の集まり２で覆われ、磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まり２で覆われたパーマロイの扁平粉１が、扁平面同士が５枚重なって積層した状態を模式的に図示した。
【００２６】製作したシートを、マイクロストリップライン上に配置し、電磁ノイズを吸収する性能を評価した。長さが１４０ｍｍ、幅が３０ｍｍで特性インピーダンスが５０Ωに調整されたマイクロストリップラインを施工した基板に、マイクロストリップラインの長さ方向にシートの長さ方向を合わせ、それぞれの中心が一致するようにシートを配置し、ノイズを吸収するシートとした。この後、マイクロストリップラインに接続したネットワークアナライザー（アジレント・テクノロジー（株）の製品Ｎ５２３０Ａ）を用いてＳパラメータを測定した。なお、反射によるＳパラメータＳ１１と透過によるＳパラメータＳ１２とから下記の数式２により、マイクロストリップラインにおける伝送損失が、電磁ノイズの吸収量となる。測定結果は、５００ＭＨｚにおいて反射量が−３６ｄＢで吸収量が１５％、１ＧＨｚにおいて反射量が−３４ｄＢで吸収量が２０％、３．３ＧＨｚで吸収量が−３２ｄＢで吸収量が２８％、９．５ＧＨｚで反射量が−３２ｄＢで吸収量が１５％、１０ＧＨｚで反射量が−３０ｄＢで吸収量が１８％であった。５００ＭＨｚから９．５ＧＨｚの周波数帯域において１５％以上の吸収量であった。また、シートの表面が絶縁性であるため、電磁ノイズの反射量はわずかである。
【００２７】数２反射量（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ｜Ｓ１１｜透過量（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ｜Ｓ１２｜吸収量（％）＝（１−｜Ｓ１１｜２−｜Ｓ１２｜２）×１００
【００２８】実施例２本実施例では、軟磁性の扁平粉として、ケイ素が３％のケイ素鋼からなる扁平粉（例えば山陽特殊製鋼の開発品）を用いる。ケイ素が３％のケイ素鋼からなる扁平粉は、扁平率は３４で、平均粒径は９μｍである。また、複素透磁率の虚数部は、実施例１のパーマロイとは対照的に高周波数帯域で必要な大きさを持つ。すなわち、１０ＭＨｚ付近から緩やかに増大し、１ＧＨｚで２．３の値を持ち、４．７ＧＨｚでパーマロイの複素透磁率の虚数部の値と交差し、５．９ＧＨｚでピーク値の８．７を示し、６．３ＧＨｚ付近からなだらかに減少し、１０ＧＨｚでも５．９の値を持ち、１２ＧＨｚで３．７の値を持つ。このため、４．７ＧＨｚ以上では、パーマロイより複素透磁率の虚数部の値が大きい。実施例１と同様に、ナフテン酸鉄の１モルに相当する４００ｇを、メタノールに１０重量％として分散させ、このメタノール分散液に、ケイ素が３％のケイ素鋼の４５０ｇを混合し、懸濁液を作成した。なお、全てのマグヘマイト微粒子が、ケイ素が３％のケイ素鋼の扁平粉に磁気吸着すると、マグヘマイト微粒子がシートに占める体積は、５０％に相当する。この懸濁液を混合機に充填した。実施例１と同様に、懸濁液に回転と揺動を同時に加え、この後、左右方向と上下方向との振動を加えた。さらに、実施例１と同様に、ヒータを作動させて２つの熱処理を継続して行った。この後、混合機内のカプセルを外し、カプセルから熱処理した懸濁液を取り出し、２０段の冷間圧延機で連続して圧延し、２μｍの厚みのシートを得た。
【００２９】次に、製作したシートを切り取り、実施例１と同様に、このシートの表面抵抗を表面抵抗計によって測定した。表面抵抗値は、１×１０１３Ω／□以上であったため、シートの表面は高い絶縁性を有する。さらに、シートを長さ方向に対し垂直に切断し、複数の切断面を実施例１と同様に電子顕微鏡で観察し、電磁ノイズを吸収するシートの構造を調べた。この結果、ケイ素鋼の扁平粉は、１０−１２個のマグヘマイトの粒状微粒子の集まりが積み重なって扁平粉を覆い、扁平粉の扁平面同士が５枚重なって積層し、２μｍの厚みをなしてシートを形成した。この結果は、図１に類似しているため、図示しない。
【００３０】次に、実施例１と同様に、製作したシートを、マイクロストリップライン上に配置し、電磁ノイズを吸収する性能を評価した。測定結果は、５００ＭＨｚにおいて反射量が−３６ｄＢで吸収量が８％、１ＧＨｚにおいて反射量が−３４ｄＢで吸収量が１２％、３ＧＨｚで吸収量が−３２ｄＢで吸収量が２１％、５．９ＧＨｚで反射量が−３０ｄＢで吸収量が２８％、１０ＧＨｚで反射量が−２８ｄＢで吸収量が２１％であった。この結果、１．７−１１．６ＧＨｚの周波数帯域において、１５％以上の吸収量であった。また、シートの表面が絶縁性であるため、電磁ノイズの反射量はわずかである。
【００３１】実施例３本実施例は、合金の軟磁性の扁平粉として、実施例１のパーマロイと実施例２のケイ素が３％のケイ素鋼に、電磁ステンレス鋼を加え、３種類の扁平粉を用いる実施例である。また、鉄に７％のクロムと１％のケイ素と１．６％のアルミニウムとを加えた電磁ステンレス鋼からなる扁平粉（例えば、山陽特殊製鋼の開発品）は、扁平率は２９で平均粒径は１２μｍである。また、複素透磁率の虚部は、１０ＭＨｚ付近から急激に増大し、１ＧＨｚで３．４の値を持ち、４．２ＧＨｚでケイ素が３％のケイ素鋼の虚部と交差し、４．８ＧＨｚでピーク値の７．５を示し、５．５ＧＨｚ付近からなだらかに減少し、１０ＧＨｚでも４．８の値を持ち、１２ＧＨｚで３．１の値を持つ。このため、電磁ステンレス鋼の扁平粉を、パーマロイの扁平粉とケイ素が３％のケイ素鋼の扁平粉とに加え３種類の扁平粉を混合すると、２−８ＧＨｚに至る中間の周波数帯域の電磁ノイズを吸収する性能が向上し、特に、パーマロイの複素透磁率の虚数部がピーク値を示す３．３ＧＨｚから、ケイ素が３％のケイ素鋼の複素透磁率の虚数部がピーク値を示す４．８ＧＨｚまでの周波数帯域における電磁ノイズを吸収する性能が向上する。実施例１と同様に、ナフテン酸鉄の１モルに相当する４００ｇを、メタノールに１０重量％として分散させ、このメタノール分散液に、パーマロイの扁平粉の１５０ｇと、ケイ素が３％のケイ素鋼の扁平粉の１５０ｇと、電磁ステンレス鋼の扁平粉の２００ｇとを混合し、懸濁液を作成した。なお、全てのマグヘマイト微粒子が、３種類の扁平粉に磁気吸着すると、マグヘマイト微粒子がシートに占める体積は、５０％に相当する。この懸濁液を混合機に充填した。実施例１と同様に、懸濁液に回転と揺動を同時に加え、この後、左右方向と上下方向との振動を加えた。さらに、実施例１と同様に、ヒータを作動させて２つの熱処理を連続して行った。この後、混合機内のカプセルを外し、カプセルから熱処理した懸濁液を取り出し、２０段の冷間圧延機で連続して圧延し、３μｍの厚みのシートを得た。
【００３２】次に、製作したシートを切り取り、実施例１と同様に、このシートの表面抵抗を表面抵抗計によって測定した。表面抵抗値は、１×１０１３Ω／□以上であったため、シートの表面は高い絶縁性を有する。さらに、シートを長さ方向に対し垂直に切断し、複数の切断面を実施例１と同様に電子顕微鏡で観察し、電磁ノイズを吸収するシートの構造を調べた。この結果、３種類の扁平軟磁性粉は、１０−１２個のマグヘマイトの粒状微粒子の集まりが積み重なって扁平粉を覆い、扁平粉の扁平面同士が５枚重なって積層し、３μｍの厚みをなしてシートを形成した。なお、マグヘマイト微粒子の集まりがシートに占める体積は、５０％に相当する。この結果は、図１に類似しているため、図示しない。
【００３３】次に、実施例１と同様に、製作したシートを、マイクロストリップライン上に配置し、電磁ノイズを吸収する性能を評価した。測定結果は、５００ＭＨｚにおいて反射量が−３６ｄＢで吸収量が１８％、１ＧＨｚにおいて反射量が−３４ｄＢで吸収量が２４％、３．３ＧＨｚで反射量が−３２ｄＢで吸収量が３６％、４．７ＧＨｚで反射量が−３０ｄＢで吸収量が３８％、５．９ＧＨｚで反射量が−２８ｄＢで吸収量が３７％、１０ＧＨｚで反射量が−２６ｄＢで吸収量が２８％であった。この結果、５００ＭＨｚから１１．６ＧＨｚの広い周波数帯域において１８％以上の高い吸収量で、さらに、１−１０ＧＨｚの広い周波数帯域において２４％以上の高い吸収量であった。また、シートの表面が絶縁性であるため、電磁ノイズの反射量はわずかである。
【００３４】実施例３は、複素透磁率の虚数部の周波数特性が異なる３種類の合金の扁平粉を用い、これらの扁平粉は扁平面同士が重なり合ってランダムに結合したため、実施例１と実施例２との１種類の合金の扁平粉を磁気吸着させた事例より、吸収できる電磁ノイズの周波数範囲が格段に広がるとともに、ノイズの吸収量も格段に増加した。これによって、従来は困難であった５００ＭＨｚから１０ＧＨｚを超える広い周波数帯域における電磁ノイズを吸収することが可能になった。また、絶縁性のマグヘマイト微粒子の１０−１２個が積み重なって扁平粉を覆ったため、シート面は高い絶縁性を示した。この結果、５００ＭＨｚから１０ＧＨｚを超える広い周波数帯域において、電磁ノイズの反射量が低く、かつ、電磁ノイズの吸収量が高い画期的なシートが実現できた。また、扁平粉の集まりは、２−３μｍの厚みであっても電磁ノイズを効率よく吸収することが確認できた。このため、わずかな使用量の扁平粉でも、扁平面同士を重ね合って結合させることで、画期的な性能を持つシートが実現できることが確認できた。  なお、複数種類の合金からなる軟磁性の扁平粉を組み合わせる事例は、実施例３に限らない。つまり、複素透磁率の虚数部が広い周波数帯域で一定の値を持つように、扁平粉を組み合わると、扁平面同士が重なり合って結合した表面が絶縁化された扁平粉の集まりは、各々の扁平粉の複素透磁率の虚数部の特性が加算された複素透磁率の虚数部の特性を示し、この結果、広い周波数帯域において、電磁ノイズの反射量が低く、かつ、電磁ノイズの吸収量が高いシートが実現できる。
【符号の説明】
【００３５】１  パーマロイの扁平粉    ２  磁気吸着したマグヘマイト微粒子の集まり