(57)【要約】【課題】厚膜で高透磁率かつ低抵抗率の、高周波数帯域でも高い電磁波吸収能を有する複合磁性膜を提供する。【解決手段】金属磁性体よりなる磁性相３０ａと、この磁性相中に島状に分散した高絶縁性フェライトの高電気抵抗相３０ｂとにより構成されている、電磁波吸収機能を有する複合磁性膜３０をＡＤ法により作製する。【選択図】図１
2007088121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波吸収機能を有する複合磁性膜であって、
金属磁性体よりなる磁性相と、
当該磁性相中に島状に分散した高絶縁性フェライトの高電気抵抗相とにより構成されていることを特徴とする複合磁性膜。
【請求項２】
膜厚が１μｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の複合磁性膜。
【請求項３】
前記磁性相中に島状に分散している高電気抵抗相の単一の組織の径が、１ｎｍ〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の複合磁性膜。
【請求項４】
前記金属磁性体が、一種又は二種以上の金属磁性材料により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の複合磁性膜。
【請求項５】
前記金属磁性体が、鉄系の材料であることを特徴とする請求項１に記載の複合磁性膜。
【請求項６】
電気抵抗率が、１０-2Ωｃｍ〜１０3Ωｃｍあることを特徴とする請求項１に記載の複合磁性膜。
【請求項７】
前記高電気抵抗相は、高電気抵抗性材料である酸化物からなることを特徴とする請求項６に記載の複合磁性膜。
【請求項８】
飽和磁化が、８０Ａｍ2／ｋｇ〜１８０Ａｍ2／ｋｇであることを特徴とする請求項７に記載の複合磁性膜。
【請求項９】
透磁率が、周波数帯３００ＭＨｚ以下で２０以上、３００ＭＨｚ以上３ＧＨｚ以下で４０以下であることを特徴とする請求項８に記載の複合磁性膜。
【請求項１０】
磁気損失率が、３ＧＨｚ以下で５以上であることを特徴とする請求項９に記載の複合磁性膜。
【請求項１１】
Ｘ線回折測定のスペクトルチャートにおいて、フェライトのスピネル構造または六方晶に起因するピークと、鉄系のα相に起因するピークとが観測されることを特徴とする請求項１０に記載の複合磁性膜。
【請求項１２】
電磁波吸収機能を有する複合磁性膜の製造方法であって、
複合磁性膜の組成比に従い、金属磁性体粉末と、高電気抵抗粉末とをエアロゾル化して被成膜物に噴射する工程、
または予め粉末内に金属層と高電気抵抗層とが混在してなる単一の原料紛末を被成膜物に噴射する工程、
または、原料紛末と鉄もしくはフェライト、または鉄及びフェライトとを混合した原料粉末を被成膜物に噴射する工程とにより、成膜を行うことを特徴とする複合磁性膜の製造方法。
【請求項１３】
前記高電気抵抗粉末が、フェライトの粉末であることを特徴とする請求項１２に記載の複合磁性膜の製造方法。
【請求項１４】
前記金属磁性体の粉末と、前記高電気抵抗粉末との配合比率が、
ｘＦｅ／（１００−ｘ）フェライト（但し、ｘが重量％、０＜Ｘ＜１００）であることを特徴とする請求項１２に記載の複合磁性膜の製造方法。
【請求項１５】
常温環境下で、前記エアロゾル化した前記金属磁性体粉末と前記高電気抵抗粉末の前記被成膜物への噴射工程を行うことを特徴とする請求項１２に記載の複合磁性膜の製造方法。
【請求項１６】
前記複合磁性膜を成膜する際に鉄とフェライトを別々のノズルから放出し同一の基板上に成膜を行い、鉄とフェライトの混合膜、あるいは鉄とフェライトとの交互の積層膜を形成することを特徴とする請求項１２に記載の複合磁性膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合磁性膜、及びその製造方法に関するものであり、特に、通信機器等の動作時に発生する不要な電磁波を吸収するための複合磁性膜とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動通信技術の発達により通信波長の短波長化が進んでおり、それとともに通信機器の動作時に発生する電磁波が、通信機器自体、あるいはその周囲に影響を及ぼす、いわゆる電磁波障害が問題になってきている。
将来、一層の通信波長の短波長化が進行することに鑑み、メガヘルツ（ＭＨｚ）帯域からギガヘルツ（ＧＨｚ）帯域の電磁波に対しても、充分対応可能な電磁波吸収体への要望が高まってきている。
【０００３】
従来、通信機器に適用されている電磁波吸収体を構成する材料としては、スピネル型フェライト等が知られている。
しかし、この材料によって構成される電磁波吸収体は、飽和磁化（Ｉs）が低いため、Ｓｎｏｅｋの限界と呼ばれる周波数限界（共鳴周波数ｆｒ）により、ＧＨｚ帯域においては急激に吸収能が低下してしまう。
Ｓｎｏｅｋ理論によれば、飽和磁化（Ｉｓ）が高ければ、周波数限界（ｆｒ）も高くなるので、例えば鉄合金等の材料を用いれば、優れた電磁波吸収特性が得られることになる。
【０００４】
しかし、鉄合金等の金属は良導電性であるため、これを電磁波吸収体として適用する場合には、材料を電磁波の浸透深さ（スキンデプス：１ＧＨｚで約１μｍ程度）以下の微粒子にし、かつ各微粒子同士を電気的に絶縁する必要がある。
かかる点に鑑み、従来においては、いわゆるアトマイズ法により作製した十数μｍの磁性体粉末をさらに機械的に粉砕して粒径をスキンデプス以下にし、この粉砕後の磁性体粉末を所定の樹脂と複合化し、これを厚さ数ｍｍのシート状に加工して電磁波吸収体として利用していた。これは通常、電磁波吸収フィルムと称されているものである。
【０００５】
ところで、近年においては、通信機器のモバイル化やウェアラブル化に伴い、一層、電磁波吸収体を薄型化する要求が高まってきている。
電磁波吸収体を薄型化した場合において充分な電磁波吸収量を維持するためには、その材料を高透磁率化する必要がある。
【０００６】
電磁波吸収体の高透磁率化を図る方法としては、例えば、金属とセラミックスを同時にスパッタしてセラミックスが分散した非晶質合金膜を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００７】
また、電磁波吸収体として、ナノグラニュラー構造を有する磁性膜が提案されている（例えば、特許文献３、４参照。）。
この磁性膜は、金属磁性体の結晶粒径を１ｎｍ〜１０ｎｍ程度として、粒界に非磁性体であるアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）やシリカ（ＳｉＯ2）等の高電気抵抗相を析出させて、粒子同士を電気的に絶縁した構成を有し、高透磁率かつ高電気抵抗を達成したものである。
【０００８】
また、金属磁性体を絶縁磁性体により取り囲み、金属磁性体同士を接触させず、絶縁性を保持した高透磁率のナノグラニュラー構造の磁性膜についての提案もなされている（例えば、特許文献５参照。）。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６０−１５２６５１号公報
【特許文献２】特開平４−１４２７１０号公報
【特許文献３】特開平８−２５０３３０号公報
【特許文献４】特開平１０−２４１９３８号公報
【特許文献５】特開２００３−２９７６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来提案されている高電磁波吸収機能を有する磁性膜の形成方法としては、主にスパッタ法が適用されている。
しかしスパッタ法は、磁性膜の用途として薄膜磁気素子を想定したものであるから、現実的には膜厚１μｍ程度、最大でも２μｍ程度の薄膜しか形成することしかできず、更には成膜時間もかかり、コスト高を招来するという問題を有している。
【００１１】
ここで、磁性膜による電磁波吸収機能について説明する。
一般に、磁性体の、体積当たりの電磁波吸収量は、下記の式（１）で与えられる。
【００１２】
【数１】
2007088121.tif 000003
【００１３】
Ｐ：体積あたりの電磁波吸収量（Ｗ／ｍ3）
ω：角周波数（ｒａｄ／ｓｅｃ）
μ0：真空の透磁率
Ｈ：磁界強度（Ａ／ｍ）
μ”：磁気損失
【００１４】
上記式（１）において、電磁波吸収量Ｐが最も大きくなるのは、磁気損失であるμ”が最大になるときである。
【００１５】
上記電磁波吸収量Ｐは、体積あたりの値なので、磁性体の体積が大きくなれば、電磁波吸収量も大きくなる。
従って、磁性膜の厚さをｄ（ｍ）とすれば、面積あたりの電磁波吸収量Ｐ’（Ｗ／ｍ2）は、次の式（２）で与えられる。
【００１６】
【数２】
2007088121.tif 000004
【００１７】
すなわち、上記式（１）の場合と同様に、磁気損失μ”が得られると仮定すると、例えば、磁性膜の厚さを、１μｍから１００μｍに厚くすれば、その電磁波吸収量Ｐ’が１００倍に増加し、大きな効果が得られることになる。
また、上記式（２）から明らかなように、μ”が高ければ、磁性膜の膜厚を薄くすることも可能になる。
【００１８】
上述した背景から、高いμ”を有する磁性膜を、従来において実用化されている電磁波吸収体（シート状）よりも薄型とし、かつスパッタ法で形成できる薄膜よりも膜厚に形成して、将来の通信機器のモバイル化やウェアラブル化に寄与せしめることが要求されている。
【００１９】
また、電磁波吸収エネルギー（Ｗ／ｍ3）は、下記式（３）により表される。
下記式において、右辺第１項は導電損失項、第２項は誘電損失項および第３項は磁気損失項である。
【００２０】
【数３】
2007088121.tif 000005
【００２１】
上記式（３）における記号の定義
σ：導電率
Ｅ：電界強度（ｍＶ／ｍ）
ｆ：周波数（Ｈｚ）
ε0：真空の誘電率
εr”：誘電損失
μ0: 真空の透磁率
μr”:磁気損失
Ｈ：磁界強度（Ａ／ｍ）
【００２２】
上記式（３）から、抵抗率が低く、導電率が高ければ電磁波吸収エネルギーは大きくなる。また、誘電損失、磁気損失項が大きくなれば電磁波吸収エネルギーは大きくなる。
【００２３】
本発明は、上述した点に鑑みて、電磁波吸収の効率に優れ、今後のモバイル化やウェアラブル化に対応した好適な膜厚を有し、かつ高い透磁率、および低い電気抵抗を有する磁性膜、及び低コストで製造する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の複合磁性膜は電磁波吸収機能を有するものであり、金属磁性体よりなる磁性相と、かかる磁性相中に島状に分散した高絶縁性フェライトにより構成されたものとする。
【００２５】
本発明の複合磁性膜の製造方法においては、目的とする複合磁性膜の所望の組成比に従い、金属磁性体の粉末と、高電気抵抗粉末とを混合する工程と、前記混合された金属磁性体の粉末と高電気抵抗粉末とをエアロゾル化して被成膜物に噴射して成膜する工程とにより、電磁波吸収機能を有する複合磁性膜を製造する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、金属磁性体の磁性相の中にフェライトの高電気抵抗相が存在する構成の、高透磁率かつ低抵抗率の、電磁波吸収機能を有する複合磁性膜が得られた。
また、本発明の磁性膜の製造方法によれば、スパッタ法では得られない構造のフェライトを高電気抵抗相とする複合磁性膜を形成することができ、適当な膜厚の磁性膜を効率的かつ低コストで得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
本発明は以下の例に限定されるものではなく、従来公知の構成を本発明の要旨を変更しない範囲において付加することが可能である。
【００２８】
図１に、本発明の複合磁性膜の拡大概略図を示す。
本発明の複合磁性膜３０は、金属磁性体よりなり主相である磁性相３０ａと、かかる磁性相中に分散した高絶縁性フェライトの高電気抵抗相３０ｂとにより構成されている。
複合磁性膜３０は、上記特許文献５（特開２００３−２９７６２８号公報）に開示されている、金属磁性膜が高絶縁性の磁性膜で取り囲まれ、金属磁性相どうしが絶縁されるのではなく、高絶縁性の磁性膜が金属磁性相に取り囲まれて存在している。このため、金属磁性相同士が接触状態にあり、導通があり、複合磁性膜全体としての抵抗値は低くなっているこれにより、高透磁率で低抵抗率である。
【００２９】
本発明の複合磁性膜３０は、原料の微粒子粉末をエアロゾル化し、所定の被成膜体である基板等に衝突させ、厚膜を形成するエアロゾル・デポジション（ＡＤ）法を用いて形成する。
このＡＤ法は、目的とする複合磁性膜の組成に応じた組成の原料粉末をエアロゾル化して被成膜体に衝突させることで、所望の組成、及び膜厚の磁性膜を効率的に形成することができる方法である。
【００３０】
ＡＤ法を行う磁性膜形成装置の概略構成図を図２に示す。
この磁性膜形成装置１０は、ミキサ１１、チャンバ１２、ロータリーポンプ１３を有している。
攪拌機能を有するミキサ１１に原料粉末１４が仕込まれ、ミキサ１１の所定の振動により、原料粉末１４が混合されるようになっている。原料粉末１４が単一原料である場合には、ミキサ１１内における粒度分布の偏りをなくし、原料粉末１４が複数種の粉末である場合には、これらを均一に混合するとともにその粒度分布の偏りをなくすことができる。
【００３１】
チャンバ１２内には、ミキサ１１に配管１８を介してノズル１５が接続配置されており、このノズル１５の先端からミキサ１１内の原料粉末１４がエアロゾル化されて噴射されるようになされている。
本発明の複合磁性膜を形成する際には、金属磁性体粉末および高電気抵抗粉末を原料粉末１４として、ミキサ１１内に仕込んで混合し、ノズル１５からエアロゾル化して基板２０ａに噴射する。
ノズル１５の先端側には、マスク１６を介して基板２０ａが配置されており、原料粉末１４が噴射されると、粒子１４ａがマスク１６で被覆されていない基板２０ａの表面に衝突して順に積層する。
【００３２】
また、チャンバ１２内の圧力は、ロータリーポンプ１３によって調整されるようになされ、ＡＤ法においては、チャンバ１２内の圧力は、例えば１０-2Ｔｏｒｒ（１．３Ｐａ）に設定される。
また、本発明の複合磁性膜は、例えば室温など、常温下で形成することができる。
なお、本発明方法においては、基板２０ａへの成膜後に従来のスパッタ法による成膜後に最適組織を発現させる目的で行われた熱処理は行わない。
【００３３】
上記ＡＤ法を適用することにより、所望の膜厚の複合磁性膜を高速で形成することができる。
例えば、スパッタ法においては、成膜される磁性膜の膜厚は、通常１μｍ程度であるのに対し、ＡＤ法を適用すると、数μｍ〜５００μｍ程度の膜厚の磁性膜を形成することができる。
さらに、ＡＤ法による成膜速度は、１０μｍ／ｍｉｎ程度と速く、工業的にも優れた方法である。
【００３４】
上述した方法により得られた複合磁性膜は、図２に示すように、主相である磁性相３０ａの粒界に高電気抵抗相３０ｂが形成された複合構造の組織を有するので、高電気抵抗相３０ｂがあっても磁性相３０ａの導電性を妨げることなく、複合磁性膜の低抵抗性を図るという点から有利である。
また、本発明の複合磁性膜３０の磁性相３０ａと、高電気抵抗相３０ｂとの組成比は、原料となる金属磁性粉末と高電気抵抗粉末との混合組成比にほぼ一致するようになる。
これに対し、スパッタ法によると、形成する磁性膜の組成は、用いるターゲットの面積割合で配合比を決定し、かつ熱処理により最適組織を発現させることが必要であり、その正確な制御は極めて困難であった。
本発明においては、上述したＡＤ法を用いたことにより、最終的に得られる複合磁性膜の組成の自由度を格段に向上させることができる。
【００３５】
次に、本発明の複合磁性膜形成用の材料について説明する。
磁性相３０ａを形成する金属磁性体粉末としては、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の他、スパッタ法では適用困難であったＦｅＣｏ、ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＣｏ、ＭｎＡｌ、ＦｅＳｉＢ、ＣｏＳｉＢ、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ等も適用できる。
更に、ＦｅＳｉＡｌやＦｅＡｌ等も飽和磁化が比較的大きく、磁性膜の原料として適用できる。
【００３６】
また、高電気抵抗相３０ｂを形成する材料としては、例えば、ＮｉＺｎフェライト、ＭｎＺｎフェライト、ＭｇＭｎフェライト、ＮｉＺｎＣｕフェライト、ＮｉＺｎＣｏフェライト、Ｍ型フェライトであるＢａＦｅ12Ｏ19およびＳｒＦｅ12Ｏ19、ＢａＦｅ2Ｗ型フェライトであるＢａＦｅ18Ｏ27、Ｃｏ2−Ｚ型フェライトであるＢａ3Ｃｏ2Ｆｅ24Ｏ41、Ｚｎ2−Ｚ型フェライトであるＢａ2Ｚｎ2Ｆｅ12Ｏ22、およびα−Ｆｅ2Ｏ3、β−Ｆｅ2Ｏ3、γ−Ｆｅ2Ｏ3等のフェライト材料が適用できる。
また、これらフェライト材料のほか、Ｆｅ3Ｏ4、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＢａＴｉＯ3、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＭｇＯ等の高電気抵抗酸化物材料も適用可能である。
【００３７】
具体的に、磁性相３０ａがＮｉで、高電気抵抗相３０ｂがＡｌ2Ｏ3であるＮｉ−Ａｌ2Ｏ3複合磁性膜を形成する場合、原料として、Ｎｉ粉末（平均粒径５０ｎｍ）およびＡｌ2Ｏ3粉末（平均粒径３００ｎｍ）を用いる。
また、磁性相３０ａがＦｅＣｏで、高電気抵抗相３０ｂがＮｉＺｎフェライトであるＦｅＣｏ−ＮｉＺｎフェライトを形成する場合、原料として、ＦｅＣｏ粉末（平均粒径２００ｎｍ）およびＮｉＺｎフェライト粉末（平均粒径５００ｎｍ）を用いる。
更に、磁性相３０ａがＦｅＮｉで、高電気抵抗相３０ｂがＭｎＺｎフェライトであるＦｅＮｉ−ＭｎＺｎフェライト複合磁性膜を形成する場合、原料として、ＦｅＮｉ粉末（平均粒径２００ｎｍ）およびＭｎＺｎフェライト粉末（平均粒径５００ｎｍ）を用いる。
【００３８】
上述したＡＤ法によれば、複合磁性膜３０を構成する高電気抵抗相３０ｂを、従来と同様に非磁性体でも、更には磁性材料であるフェライトでも形成できる。
すなわち、本発明の複合磁性膜の構成によれば、磁性相３０ａの近傍に存在する高電気抵抗相３０ｂを磁性体で形成することができるため、高い透磁率が得られるようになる。更には、高電気抵抗相３０ｂ同士は不連続構成であるため、磁性相３０ａ同士の連続性を損なわず、複合磁性膜全体として低抵抗性を示し、高い電磁波吸収機能を発揮できる。
【００３９】
また、従来公知スパッタ法で成膜する場合には、熱処理を行って最適組織を発現させる工程が必須であるが、この熱処理工程で、フェライトのような磁性を示し、かつ高電気抵抗の相を粒界に発現させることは非常に困難であった。
一方、上述したＡＤ法によれば、原料粉末の配合比で目的とする複合磁性膜の組成を制御することができ、更には、熱処理工程も不要である。このため、容易にフェライトによる高電気抵抗相３０ｂを形成でき、熱処理に起因する結晶構造の変化も回避できるのである。
すなわち、本発明方法によりフェライトを用いて複合磁性膜を形成すると、この複合磁性膜の特性として、そのフェライト自体が持っているもともとの結晶構造、本来有している透磁率を反映させることができる。
【００４０】
従って、例えばＦｅＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＦｅＮｉ等の高透磁率の金属軟磁性体と、ＮｉＺｎＣｕフェライト、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、及びＮｉＺｎＣｏフェライト等の軟磁性かつ高電気抵抗のフェライトを適用すれば、主相、粒界とも軟磁性体で構成された複合磁性膜を形成することができ、より高い透磁率化が図られる。
【００４１】
なお、上記金属磁性体粉末と、上記高電気抵抗粉末は、任意に選択できる。
また、金属磁性体粉末と高電気抵抗粉末とが各一種である場合に限らず、それぞれ、原料粉末として複数種の材料を選択することもできる。
【００４２】
上記の金属磁性体粉末のうち、ＦｅＣｏは飽和磁化が２．４Ｔ、Ｆｅは飽和磁化が２．２Ｔ、Ｎｉは飽和磁化が０．６Ｔ、ＦｅＮｉは飽和磁化が１．１Ｔであり、これらは飽和磁化が比較的高く、磁性相形成用の原料として好適である。特に、ＦｅＣｏは特性的に優れ、Ｆｅはコスト的に優れており望ましい。
一方、高電気抵抗相を形成する原料粉末のうち、ＮｉＺｎＣｕフェライト、ＮｉＺｎフェライト、ＮｉＺｎＣｏフェライトは、電気抵抗率が高く、かつコスト的にも有利であるため、好適である。更に、ＭｎＺｎフェライトは、電気抵抗率がＮｉＺｎＣｕフェライト等に比較すると若干低いが、高い透磁率を示すので、高電気抵抗相３０ｂ形成用の原料として好適である。
【００４３】
本発明方法において適用するＡＤ法により成膜される複合磁性膜に対して、Ｘ線回折測定を行い、その結果を用いてシェラーの式から構成組織の平均径を求めたところ、略１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度であった。
更に、複合磁性膜を構成する磁性相３０ａの組織は、その径が１ｎｍ〜５０ｎｍ程度のナノメートルオーダーの微細組織であることが確認された。
【００４４】
また、上述したＡＤ法において、複合磁性膜を形成するための被成膜物としては、例えば、ガラス基板、ＳｉＯ2基板、セラミクス、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、Ｍｇ合金、および各種チップ部品等も適用できる。
【００４５】
上述したように、本発明においては、成膜方法としてＡＤ法を適用することにより、成膜速度が極めて速く、主相を磁性相３０ａ、副相を高電気抵抗相３０ｂとした複合磁性膜を、高効率で形成することができる。
このように、ＡＤ法で形成される磁性膜の組成は、原料粉末の組成で決まり、安定した組成の磁性膜を容易に形成することができ、主相、副相とも軟磁性体の複合磁性膜構造とすることができるため、高い透磁率、低電気抵抗性の磁性膜を形成することができるのである。
【００４６】
また、ＡＤ法は、常温や低温条件下で行うことができるプロセスであるため、従来、スパッタ法において適用されていた加熱工程による磁性膜組織の形態変化、及び膜形成される被成膜物への影響が効果的に回避できる。
更に、熱処理工程を必要としないため、従来適用されていたスパッタ法で磁性相を絶縁する絶縁相材料に添加されていた焼結助剤等の不純物が混入することもないので、高純度の複合磁性膜が得られる。また、スパッタ法のように、高額のターゲットを必要としないため、製造コストの低減化の観点からも極めて有利である。
【００４７】
また、本発明の複合磁性膜は、被成膜体との密着強度が強いため、所望の箇所に複合磁性膜を形成し、実用面に利便性を持たせることもできる。
さらに、本発明方法によれば、スパッタ法では困難であった、膜厚が１μｍ以上の比較的厚膜の複合磁性膜が形成できる。
更には、従来の、樹脂との混合体よりなるシート状の電磁波吸収体（電磁波吸収フィルム）では実現困難であった膜厚５００μｍ以下の複合磁性膜を形成することも可能である。
従って、本発明によれば、所望の基板や部品等を選定し、それらの用途やスペースに応じて任意に複合磁性膜を形成できるという実用面における使用性にも優れている。
【００４８】
次に、具体的に本発明の複合磁性膜のサンプルを作製し、評価を行った。
原料として、フェライト粉に、鉄粉を０％、４０％、８０％含有させたものを用いて、それぞれＡＤ法を適用し本発明方法により複合磁性膜を作製した。
Ｘ線回折測定結果のスペクトルチャートを図３に示す。
図３から明らかなように、鉄粉を４０％、８０％含有させた複合磁性膜サンプルにおいては、フェライトのスピネル構造または六方晶に起因するピークと、鉄系のα相に起因するピークとが観測され、金属磁性体よりなる磁性相、及びこの磁性相中に島状に分散している高絶縁性フェライトにより構成されていることが確認された。
【００４９】
次に、ＡＤ法を適用し、本発明方法により、Ｆｅ−ＮｉＺｎＣｕフェライト複合磁性膜を作製した。なお、成膜工程において、熱処理は行わなかった。
飽和磁化（σｓ）、及び抵抗率(ρ)の測定を行った。それぞれ図４（ａ）、（ｂ）に示す。
図４（ａ）、（ｂ）においては、横軸はＦｅ−ＮｉＺｎＣｕフェライトの組成比、縦軸は飽和磁化（σｓ）および抵抗率(ρ)をそれぞれ表している。
Ｆｅの含有量と共に飽和磁化が増加し、抵抗率が低下することが解る。
理想的な飽和磁化は８０〜１８０Ａｍ2／ｋｇ、電気抵抗率が１０-2Ωｃｍ〜１０3Ωｃｍであるが、かかる条件を満たすフェライト、ｘＦｅ／（１００−ｘ）（ＮｉＺｎＣｕ）Ｆｅ2Ｏ4の組成比については、ｘが２５〜８０程度であることが解った。
【００５０】
次に、原料として、フェライト粉に、鉄粉を４％、６％、４０％、８０％含有させたものを用いて、それぞれＡＤ法を適用し、本発明方法によりＦｅ−ＮｉＺｎＣｕフェライト複合磁性膜を作製し、透磁率の測定を行った。測定結果を図５に示す。
図５においては、横軸は周波数（ＧＨｚ）、縦軸はそれぞれ透磁率（μ’）、磁気損失（μ”）を表している。
図５に示すように、最大でμ’＝３５、μ”＝１８程度の複合磁性膜が形成された。
電磁波吸収特性について検討する。例えば膜厚ｄ＝０．３ｍｍ、μ”＝５の、従来公知の電磁波吸収フィルムと比較した場合、ＦｅＣｏ−ＮｉＺｎフェライト複合磁性膜（ｘＦｅ／（１００−ｘ）（ＮｉＺｎＣｕ）Ｆｅ2Ｏ4、ｘ＝８０、膜厚ｄ＝０．０２ｍｍ）は、μ”＝１８となったので、膜厚が従来公知の電磁波吸収シートの１５分の１であるにもかかわらず、ほぼ同等電磁波吸収量Ｐ’を示すことが解った（上記式(２)参照）。
本発明の複合磁性膜において、好適な透磁率は、測定周波数帯３００ＭＨｚ以下で２０以上、３００ＭＨｚ以上３ＧＨｚ以下で４０以下である。また、好適な磁気損失率は、測定周波数体３ＧＨｚ以下で５以上である。
【００５１】
上述したことから、従来公知の電磁波吸収シートよりも薄く、また、スパッタ法で形成した磁性膜よりも厚い本発明の複合磁性膜は、極めて効率の良い電磁波吸収特性を発揮できるものである。
【００５２】
図６に、従来公知の通信機器の筐体に、本発明のあ複合磁性膜（ＦｅＣｏ−ＮｉＺｎフェライト複合磁性膜（ｘＦｅ／（１００−ｘ）（ＮｉＺｎＣｕ）Ｆｅ2Ｏ4、ｘ＝８０）を形成した場合の機器内部から放射される電磁波レベルの周波数ごとの測定結果を示した。
比較のため、複合磁性膜を形成しなかった場合における電磁波レベルの測定結果も示した。これらの測定値を比較することにより、本発明の複合磁性膜によるノイズ抑制効果が確認できた。
なお、図６においては、横軸に測定周波数、縦軸に機器内部から放射される電磁波レベルを示した。
図６から明らかなように、通信機器に本発明の複合磁性膜を形成したことにより、放射される電磁波レベルの低減化が図られ、この減少量の分、通信機器からの不要電磁波の放射を抑制できることが解った。
【００５３】
図７において、測定されている三つのサンプルは以下の通りである。
１  ＡＤ法により作製した本発明の複合磁性膜（膜厚：７.２μｍ、組成：Ｆｅ４％＋
Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ９６％）
２  ナノグラニュラー構造の膜（Ｎｉ80Ｆｅ20とＢ2Ｏ3の共蒸着）
３  Ｆｉｌｍ  Ｉｍｐｅｄｏｒ  従来公知の電磁波吸収フィルム（フィルムインピーダー、ＮＥＣトーキン社製、磁性材（センダスト）＋バインダー（樹脂材））
図７に、マイクロストリップライン法により測定した伝送損失特性を示す。
これによると、ＡＤ膜は市販の電磁波吸収フィルムに比較して、測定周波数帯域において伝送損失特性が高く、高い電磁波吸収効果が得られることが解った。
また、ＡＤ膜は、ナノグラニュラー膜と対比すると、測定周波数２ＧＨｚでほぼ同等の伝送損失特性を示すことがわかった。
【００５４】
なお、本発明の鉄−フェライト複合磁性膜は、構成材料を予め所定の比率で混合して、エアロゾル発生器に投入し、キャリアーガスの流し込みにより、一つのノズルから混合粉を放出して成膜する方法のみならず、例えば、図８の磁性膜形成装置の要部の概略図に示すように、それぞれの原料粉（すなわち、Ｆｅとフェライト）を別々のエアロゾル発生器に投入し、配管４７、４８を介してキャリアーガスをそれぞれ流して、個々のノズル４１、４２からエアロゾルを発生させて基板２０ａ上に成膜する方法を適用してもよい。
この場合、成膜用の基板２０ａを回転させることにより、鉄とフェライトとが交互に成膜され、原料組成と膜組成とが一致した良好な磁気特性を有する膜が得られる。
【００５５】
上述したように、本発明によれば、金属磁性体の磁性相の中にフェライトの高電気抵抗相が存在する構成の、高透磁率で、かつ低抵抗率の複合磁性膜を、低コストで得ることができた。また、鉄とフェライトとが交互に積層する複合磁性膜も同様に低コストで得られた。
また、本発明の複合磁性膜を通信機器の電磁波吸収体として使用した場合、従来公知の電磁波吸収フィルムや、ナノグラニュラー膜に対比して、広い周波数帯において、優れた不要電磁波の抑制効果が得られ、電磁波吸収効果が発揮できた。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】磁性膜形成装置の概略模式図である。
【図２】ＡＤ法で得られる磁性膜の模式図であって磁性膜組織を示す図である。
【図３】Ｘ線回折測定結果を示す図である。
【図４】飽和磁化と抵抗率測定結果を示す図である。
【図５】透磁率と磁気損失を示す図である。
【図６】ノイズ抑制効果を表す図である
【図７】伝送損失効果を表す図である。
【図８】磁性膜形成装置の要部の概略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０……磁性膜形成装置、１１……ミキサ、１２……チャンバ、１３……ロータリーポンプ、１４……原料粉末、１４ａ……粒子、１５……ノズル、１６……マスク、１８……配管、２０……被成膜物、２０ａ……基板、３０……複合磁性膜、３０ａ……磁性相、３０ｂ……高電気抵抗相、４１，４２……ノズル、４７，４８……配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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