(57)【要約】厚さ１μｍ以下の軟磁性金属層７と絶縁層６とが交互に積層された積層体からなり、全体の厚さが０．２ｍｍ以下である積層軟磁性部材５は、８００ＭＨｚを超える高周波数帯域における透磁率が優れるため、携帯電話機に貼り付けることにより人体頭部と反対側の電磁波の放射効率を改善できるとともにＳＡＲ対策部材として好適である。
2003021610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と厚さ１μｍ以下の軟磁性金属層とが交互に積層された積層体からなり、全体の厚さが０．２ｍｍ以下であることを特徴とする積層軟磁性部材。
【請求項２】
前記軟磁性金属層の厚さが０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の積層軟磁性部材。
【請求項３】
前記軟磁性金属層が、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏの１種または２種以上の元素を主成分とする軟磁性合金から構成されることを特徴とする請求項１に記載の積層軟磁性部材。
【請求項４】
前記絶縁層が、厚さ５０μｍ以下の樹脂層から構成されることを特徴とする請求項１に記載の積層軟磁性部材。
【請求項５】
前記絶縁層が、熱融着された樹脂層から構成されることを特徴とする請求項４に記載の積層軟磁性部材。
【請求項６】
前記絶縁層が、加熱圧着された樹脂層から構成されることを特徴とする請求項４に記載の積層軟磁性部材。
【請求項７】
前記絶縁層と前記軟磁性金属層との間に、下地金属層が介在することを特徴とする請求項１に記載の積層軟磁性部材。
【請求項８】
前記下地金属層を構成する金属の保磁力または異方性磁界が前記軟磁性金属層よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の積層軟磁性部材。
【請求項９】
前記軟磁性金属層表面または前記下地金属層表面に酸化膜が存在することを特徴とする請求項７に記載の積層軟磁性部材。
【請求項１０】
前記積層体のいずれか一方の表面に、導電層が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の積層軟磁性部材。
【請求項１１】
前記導電層の外部への露出を防ぐ絶縁層を前記導電層上に形成することを特徴とする請求項１０に記載の積層軟磁性部材。
【請求項１２】
厚さ５０μｍ以下の絶縁樹脂フィルムと、
前記絶縁樹脂フィルム上にめっきにより形成された厚さ１μｍ以下の軟磁性金属層と、
前記絶縁樹脂フィルムと前記軟磁性金属層との間に介在する、前記軟磁性金属層を構成する金属よりも保磁力の大きな金属により構成される下地金属層と、
を備えたことを特徴とする軟磁性シート。
【請求項１３】
前記下地金属層および前記軟磁性金属層は前記絶縁樹脂フィルムの表裏両面に形成されたことを特徴とする請求項１２に記載の軟磁性シート。
【請求項１４】
前記軟磁性金属層上に樹脂層を形成したことを特徴とする請求項１２に記載の軟磁性シート。
【請求項１５】
前記軟磁性金属層が、Ｆｅの含有量が２０〜８０ｗｔ％のＦｅ−Ｎｉ系合金から構成されることを特徴とする請求項１２に記載の軟磁性シート。
【請求項１６】
厚さ５０μｍ以下の絶縁樹脂フィルム上に厚さ１μｍ以下の軟磁性金属層を形成したシート体を作成する工程（ａ）と、
前記シート体を、前記絶縁樹脂フィルムと前記軟磁性金属層とが交互に配置されるように積層する工程（ｂ）と、
を備えることを特徴とする積層軟磁性部材の製造方法。
【請求項１７】
前記工程（ｂ）により得られた積層体を前記絶縁樹脂フィルムの軟化温度以上の温度に加熱して圧着する工程（ｃ）を備えることを特徴とする請求項１６に記載の積層軟磁性部材の製造方法。
【請求項１８】
前記工程（ａ）において帯状の前記シート体を作成し、
前記工程（ｂ）において前記シート体を巻回することにより前記絶縁樹脂フィルムと前記軟磁性金属層とが交互に配置されるように積層することを特徴とする請求項１６に記載の積層軟磁性部材の製造方法。
【請求項１９】
フィルム上に厚さ１μｍ以下の軟磁性金属層を形成する工程（ｄ）と、
前記軟磁性金属層の前記フィルムが形成されていない面に熱融着のための樹脂層を形成する工程（ｅ）と、
前記フィルムを剥離することにより、前記軟磁性金属層と前記樹脂層とが積層されたシート体を得る工程（ｆ）と、
前記軟磁性金属層と前記樹脂層とが交互に配置されるように前記シート体を積層する工程（ｇ）と、
を備えることを特徴とする積層軟磁性部材の製造方法。
【請求項２０】
厚さ５０μｍ以下の第１絶縁樹脂フィルムの表裏両面に厚さ１μｍ以下の軟磁性金属層を形成した複数のシート体を作成する工程（ｈ）と、
第２絶縁樹脂フィルムを介して前記複数の前記シート体を積層する工程（ｉ）と、
を備えることを特徴とする積層軟磁性部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、携帯電話等の携帯可能な電子機器に取り付けて使用することのできる積層軟磁性部材に関し、特に８００ＭＨｚ〜３ＧＨｚの周波数帯域において高い透磁率を有するとともに、携帯電子機器からの電磁波の放射効率を向上することのできる積層軟磁性部材に関するものである。
背景技術
携帯電話機は、年々小型・軽量化されてきており、携帯電話機使用時にそのアンテナの位置は人体、具体的には頭部の極めて近い位置に配置されることになる。このときアンテナの特性は人体の影響を受け、アンテナ性能が低下する傾向にある。つまり、アンテナから放射される電磁波の一部が人体に吸収されることに起因する電力損失が、受信感度の低減、電池の寿命低減を招く。
一方で、人体による電磁波の吸収量が増加し、人体への影響が懸念されている。したがって、日本を含め各国で局所吸収指針が定められている。各国が局所吸収指針において定める局所吸収の評価量として、以下の式で定義されるＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｅ：局所吸収量）が用いられている。
ＳＡＲ＝σＥ２／２ρ
（Ｅ：人体に侵入した電界，σ：人体組織の誘電率、ρ：人体組織の密度）
そのため、携帯電話機から放射された電磁波の実効的な利用率、つまり放射効率を向上しつつＳＡＲを低減する方法として、低損失磁性板をアンテナ近傍に配置する方法が提案されている。ところが、磁性微粉と樹脂からなる複合材料を用いた磁性板を使用する方法では、板厚を５ｍｍとしても放射効率改善効果が０．６ｄＢと小さい。携帯電話機の小型、軽量化に対応するため、板厚を０．２ｍｍ以下、さらには０．１ｍｍ以下にすることが望ましい。したがって、低損失磁性板を携帯電話機へ適用することは困難である。
携帯電話機における他の課題として電磁波障害（ＥＭＩ：Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が増加している。１ＧＨｚを超える高周波領域でのノイズ吸収特性の優れた材料として、軟磁性金属粉末を樹脂、ゴム中に分散させた複合軟磁性部材が提案されている。例えば、扁平状のＦｅ−Ｓｉ系軟磁性合金粉末をゴム、樹脂中に配向・配列した複合磁性材料（特開平９−３５９２７号公報、「工業材料」１９９８年１０月号第３１頁〜第３５頁、第３６頁〜第４０頁等）が提案されている。
携帯電話機における放射効率向上およびＳＡＲ対策部材として、上記の複合軟磁性部材を携帯電話機の筐体内部または外部に貼り付けることができる。ところが、前述した複合軟磁性部材は、例えば、８００ＭＨｚ〜３ＧＨｚといった高周波数帯域における透磁率が低いため、厚さを０．２ｍｍ以下にしたのでは、所望の特性を得ることが困難である。
そこで本発明は、０．２ｍｍ以下に薄くしても８００ＭＨｚを超える高周波数帯域における透磁率の優れた軟磁性部材の提供を課題とする。また、本発明は、そのような軟磁性部材を好適に得ることのできる製造方法を提供する。さらに、本発明は、そのような軟磁性部材に用いることが好適な軟磁性シートを提供する。
発明の開示
従来の複合軟磁性部材は、前述のように、軟磁性金属粉末をゴム、樹脂等の絶縁体マトリックスに混合分散させた構造を有している。ここで、マトリックス中に分散された軟磁性金属粉末には反磁界が生じることになる。また、軟磁性金属粉末は、主に水アトマイズ法によって製造されるため、その後に熱処理を施しても、応力が残留してしまう。そのために、従来の複合軟磁性部材は、８００ＭＨｚを超える高周波数帯域における透磁率が劣る。
そこで本発明者は、従来の複合軟磁性部材のように軟磁性金属粉末を分散させるのではなく、軟磁性金属からなる複数の層を絶縁層が介在した形態で積層することを検討した。そして、樹脂製のフィルム上にめっき等の手段により軟磁性金属膜を形成したシートを作成し、そのシートを積層することにより、厚さが０．２ｍｍ以下の積層軟磁性部材を得ることができ、この積層軟磁性部材は８００ＭＨｚを超える高周波数帯域において従来の複合軟磁性部材に比べて高い透磁率を示すことを確認するに到った。
したがって本発明は、絶縁層と厚さ１μｍ以下の軟磁性金属層とが交互に積層された積層体からなり、全体の厚さが０．２ｍｍ以下であることを特徴とする積層軟磁性部材を提供する。
本発明の積層軟磁性部材において、前記軟磁性金属層の厚さを０．５μｍ以下とすることが望ましい。
また本発明の積層軟磁性部材において、軟磁性金属層としては、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏの１種または２種以上の元素を主成分とする軟磁性合金から構成することが望ましい。
さらに本発明の積層軟磁性部材において、前記絶縁層は、厚さ５０μｍ以下、望ましくは２５μｍ以下、さらに望ましくは１０μｍ以下の樹脂層から構成することが望ましい。ここで、前記樹脂層としては、ポリイミド、ポリアミドおよびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂で構成することができる。
また、本発明の積層軟磁性部材において、熱融着された樹脂層（熱融着層）から前記絶縁層を構成することもできる。この場合の厚さも、樹脂層と同様に５０μｍ以下、望ましくは２５μｍ以下、さらに望ましくは１０μｍ以下とすることができる。特に、熱融着層は、塗布、スプレー等の手法によって１．０μｍ以下と膜厚を薄くすることができる点で有利である。また、加熱圧着された樹脂層から前記絶縁層を構成することもできる。
本発明の積層軟磁性部材において、前記絶縁層と前記軟磁性金属層との間に、下地金属層を介在させることが有効である。この下地金属層は、軟磁性金属層を電解めっきで形成する際の導電層として機能するばかりでなく、その材質を選定することによりＧＨｚ帯域の強磁性共鳴周波数を大きくすることができる。強磁性共鳴周波数は飽和磁化と異方性磁界の積の平方根に比例する。この効果は、軟磁性金属層と下地金属層の磁歪の符号が異なる組み合せとして磁気弾性エネルギおよび異方性磁界を増大させること、および磁気異方性の大きな下地金属層と軟磁性金属層の磁気的な結合を介して軟磁性金属層の異方性磁界を増大させることにより享受することができる。
本発明の積層軟磁性部材において、軟磁性金属層の表面または下地金属層の表面に酸化膜を形成することができる。この酸化膜の存在により、渦電流低減および異方性磁界の向上が期待できる。
さらに本発明の積層軟磁性部材は、積層体のいずれか一方の表面に、絶縁層と導電層とを交互に積層することができる。この形態の積層軟磁性部材を用い、かつその配置を適切にすることにより、利得を改善することができる。
本発明は、以上説明した積層軟磁性部材に好適な軟磁性シートを提供する。すなわち本発明の軟磁性シートは、厚さ５０μｍ以下の絶縁樹脂フィルムと、前記絶縁樹脂フィルム上にめっきにより形成された厚さ１μｍ以下の軟磁性金属層と、前記絶縁樹脂フィルムと前記軟磁性金属層との間に介在する、前記軟磁性金属層を構成する金属よりも保磁力または異方性磁界の大きな金属により構成される下地金属層と、を備えたことを特徴とする。この軟磁性シートを積層することにより、本発明の積層軟磁性部材を得ることができる。
本発明の軟磁性シートにおいて、前記下地金属層および前記軟磁性金属層を前記絶縁樹脂フィルムの表裏両面に形成することもできる。
本発明の軟磁性シートにおいて、前記軟磁性金属層が、Ｆｅの含有量が２０〜８０ｗｔ％、さらには３０〜７０ｗｔ％のＦｅ−Ｎｉ系合金、あるいは飽和磁束密度が１Ｔ以上でありかつ磁歪が正である軟磁性合金で構成することが望ましい。軟磁性金属層の磁歪が正のときには、磁場が印加されたときに下地膜が逆方向に伸縮して磁気弾性効果による異方性を効率良く大きくするため、下地金属層の磁歪を負とすることが望ましい。
本発明は、上述した積層軟磁性部材を得るのに好適な以下の製造方法を提供する。すなわち本発明の積層軟磁性部材の製造方法は、厚さ５０μｍ以下の絶縁樹脂フィルム上に厚さ１μｍ以下の軟磁性金属層を形成したシート体を作成する工程（ａ）と、前記絶縁樹脂フィルムと前記軟磁性金属層とが交互に配置されるように前記シート体を積層する工程（ｂ）と、を備えることを特徴とする。この積層軟磁性部材の製造方法において、工程（ａ）において複数のシート体を作成し、工程（ｂ）において複数のシート体を絶縁樹脂フィルムと軟磁性金属層とが交互に配置されるように積層することができる。このとき、工程（ｂ）により得られた積層体を前記絶縁樹脂フィルムの軟化温度以上の温度に加熱して圧着する工程（ｃ）を備えることができる。また、工程（ａ）において帯状のシート体を作成し、工程（ｂ）において帯状のシート体を巻回することにより絶縁樹脂フィルムと軟磁性金属層とが交互に配置されるように積層することもできる。
本発明の積層軟磁性部材の製造方法において、得られた積層体に応力緩和熱処理を施すことができる。
また本発明は、積層軟磁性部材を得るのに好適な以下の製造方法を提供する。この方法は、フィルム上に厚さ１μｍ以下の軟磁性金属層を形成する工程（ｄ）と、前記軟磁性金属層の前記フィルムが形成されていない面に熱融着のための樹脂層を形成する工程（ｅ）と、前記フィルムを剥離することにより、前記軟磁性金属層と前記樹脂層とが積層されたシート体を得る工程（ｆ）と、前記軟磁性金属層と前記樹脂層とが交互に配置されるように前記シート体を積層する工程（ｇ）と、を備えることを特徴とする積層軟磁性部材の製造方法である。
この積層軟磁性部材の製造方法において、工程（ｆ）において複数のシート体を作成し、工程（ｇ）において複数のシート体を熱融着のための樹脂層と軟磁性金属層とが交互に配置されるように積層することができる。また、工程（ｆ）において帯状のシート体を作成し、工程（ｇ）において１枚または２枚以上の帯状のシート体を巻回することにより樹脂層と軟磁性金属層とが交互に配置されるように積層することもできる。
さらに本発明は、積層軟磁性部材を得るのに好適な以下の製造方法を提供する。この製造方法は、厚さ５０μｍ以下の第１絶縁樹脂フィルムの表裏両面に厚さ１μｍ以下の軟磁性金属層を形成した複数のシート体を作成する工程（ｈ）と、第２絶縁樹脂フィルムを介して前記複数の前記シート体を積層する工程（ｉ）と、を備えることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
以下本発明の実施の形態を説明する。
＜軟磁性シート＞
第１図および第２図は、本発明の積層軟磁性部材に用いられる軟磁性シートの例を示す部分断面図である。
第１図に示す軟磁性シート１は、樹脂フィルム２と、樹脂フィルム２上に形成された下地金属層３と、下地金属層３上に形成された軟磁性金属層４とから構成される。
樹脂フィルム２は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、メラミン樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリイミド、フッ素樹脂、シリコーン樹脂を用いることができる。その中で、後述するように積層軟磁性部材の製造過程で熱処理を施す場合には、耐熱性を有する樹脂材料を用いることが望ましい。
軟磁性金属層４は、軟磁性を示す遷移金属元素のいずれか、あるいは遷移金属元素と他の金属元素とからなる合金により構成することができる。具体的な例としては、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉの１種または２種以上を主成分とする合金であり、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ系合金が該当する。これらのなかで、飽和磁束密度が１．０Ｔ、さらには１．５Ｔ以上の合金が望ましい。特にこの中で、Ｆｅ含有量が２０〜８０ｗｔ％（望ましくは３０〜７０ｗｔ％、さらに望ましくは４０〜６５ｗｔ％）のＦｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金およびＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ合金が望ましい。この組成系の合金は、飽和磁化が大きく、異方性制御により異方性磁界を増大させて、共鳴周波数を高周波側へシフトさせるのに有利である。これら合金に１５ａｔ％以下のＮｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｚｒ，Ｍｎ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｃｏの１種以上を含有することができる。また、軟磁性金属層４をめっきで形成する場合にはＣおよびＳ等の元素を不可避的に含むが、本発明の軟磁性金属層４は、そのような元素の含有を許容する。
軟磁性金属層４は、結晶質合金および非晶質合金のいずれの態様であっても構わない。非晶質合金としては、Ｃｏ系およびＦｅ系の非晶質合金を用いることができる。また、Ｆｅ系の微結晶合金を用いることも本発明は許容する。微結晶合金は、一般的に、結晶粒径が１０ｎｍ以下の微細な結晶が主体をなす合金として知られている。
軟磁性金属層４は、めっき（電解または無電解）、真空蒸着法、スパッタリング法等の各種の膜形成プロセスによって作成することができる。これらの膜形成プロセスは、単独で行なうことができる。したがって、めっきのみで軟磁性金属層４を形成することもできるし、蒸着のみで軟磁性金属層４を形成することもできる。もちろん、複数の膜形成プロセスを組み合わせることもできる。めっきは、真空蒸着法、スパッタリング法に比べて低温で膜を形成することができる点で本発明にとって好適である。本発明において、軟磁性金属層４は樹脂フィルム２上に形成するため、樹脂フィルム２に熱的な影響を与えないことが望ましいからである。また、めっきは、真空蒸着法、スパッタリング法に比べて、所定の厚さの膜を短時間で得ることができるメリットがある。なお、めっきにより軟磁性金属層４を得る場合、めっき浴中に含まれているＳ等の元素が軟磁性金属層４に混入することから、他のプロセスによる軟磁性金属層４との区別ができる。
下地金属層３は、軟磁性金属層４を電解めっきによって樹脂フィルム２上に形成する場合に必要となる導電層としての役割を果たす。下地金属層３は、例えば、真空蒸着法によって形成することができる。また、無電解めっきにより下地金属層３を形成した後に、電解めっきにより軟磁性金属層４を形成することもできる。電解めっき以外の方法で軟磁性金属層４を形成する場合には、下地金属層３を省略することもできる。つまり、下地金属層３は本発明において選択的な要素である。もっとも、下地金属層３に軟磁性金属を用いる場合には、下地金属層３が軟磁性金属層４の一部を構成することになる。
下地金属層３として、軟磁性金属層４よりも保磁力が大きい材質を選択することが望ましい。そうすることにより、軟磁性金属層４の異方性磁界を増大させて、ＧＨｚ帯域の強磁性共鳴周波数を大きくできる。その結果、２ＧＨｚ付近のμ’（複素透磁率の実数部分）を増大させ、同時にμ”（複素透磁率の虚数部分）を低減することができる。携帯電子機器が使用する周波数帯域では、μ’が大きくμ”が小さいほど電磁波の放射効率改善効果が大きい。なお、下地金属層３と同様の材質からなる層を、軟磁性金属層４上に形成してもＧＨｚ帯域の透磁率改善効果が望める。
次に、軟磁性シート１において、樹脂フィルム２の厚さは、５０μｍ以下とする。樹脂フィルム２は、本発明の積層軟磁性部材において、軟磁性金属層４同士を絶縁する機能を果たす。しかし、この絶縁層が厚くなると軟磁性金属層４同士の磁気的な結合を弱め、ひいては積層軟磁性部材としての透磁率が低下するため５０μｍ以下とする。望ましい樹脂フィルム２の厚さは２５μｍ以下、さらに望ましい樹脂フィルム２の厚さは１０μｍ以下である。もっとも、極端に薄い樹脂フィルム２は製造が困難であるとともに、軟磁性金属層４を形成するための所定の強度を持つことができなくなる。したがって、０．５μｍあるいは、２μｍ以上の厚さとすることが推奨される。
軟磁性金属層４は、１μｍ以下の厚さとすることが望ましい。これを超える厚さでは、本発明が対象とする８００ＭＨｚを超える高周波数帯域での渦電流損失が大きくなり、磁性体としての機能が減じてしまうからである。したがって、軟磁性金属層４の厚さは、０．５μｍ以下とすることがさらに望ましい。軟磁性金属層４は、緻密に形成されているのが望ましいため、各種プロセスによって緻密な膜を形成することができる程度の最低限の膜厚を有していることが必要である。なお、軟磁性金属層４の表面に酸化膜が形成されていてもよい。
下地金属層３は、電解めっき時の導電層として機能することを考慮すると、数１０ｎｍ程度の厚さを有していれば足りる。なお、下地金属層３の表面、つまり下地金属層３と軟磁性金属層４との間には酸化膜が存在していてもよい。電気抵抗の大きな酸化膜が介在することで、下地膜とめっき膜の磁気的結合はやや弱くなるが、膜断面方向の電気抵抗が増大して渦電流を低減する効果がある。酸化膜の厚さが厚すぎるとめっきが難しくなるので、その厚さを４００Å以下、望ましくは３００Å以下、さらに望ましくは２００Å以下とする。この酸化膜は、下地金属層３を形成した後に大気に晒すことにより形成することができる。軟磁性金属層４の表面に形成される酸化膜も同様である。
第２図に示す軟磁性シート１１は軟磁性金属層が樹脂フィルム２の両面に形成されている点で第１図に示した軟磁性シート１と相違する。つまり、軟磁性シート１１は、樹脂フィルム（第１樹脂フィルム）１２と、樹脂フィルム１２の表裏両面に形成された下地金属層１３ａ，１３ｂと、下地金属層１３ａ，１３ｂ上に形成された軟磁性金属層１４ａ，１４ｂとから構成される。樹脂フィルム１２、下地金属層１３ａ，１３ｂおよび軟磁性金属層１４ａ，１４ｂの材質、寸法および作成プロセスは、第１図に基づいて説明した軟磁性シート１と同様にすればよい。
以上では、絶縁層として樹脂フィルム２を用いた例を示したが、本発明は樹脂フィルム２の代わりに熱融着された樹脂層（熱融着層）を用いることができる。この熱融着層としては、例えば、ポリアミドを用いることができる。また、熱融着層は、静電塗装、塗布、スプレー、フィルムの貼り付け等種々の方法によって形成することができる。塗布、スプレーによって形成される熱融着層は、１．０μｍ以下、さらには０．５μｍ以下の極めて薄い膜とすることができる。ただし、あまり薄すぎると、熱融着層が形成されない部分が生じるおそれがあるため、０．１μｍ以上の厚さとすることが望ましい。
また、絶縁層として、熱圧着された樹脂層（熱圧着層）を用いることができる。熱圧着層を得るためには、例えば樹脂フィルム２としてＰＥＴフィルムを用い、軟磁性シート１を複数枚積層した後に所定温度、圧力で加熱・加圧処理を施すことにより得ることができる。
また、本発明の軟磁性シート１１において、軟磁性金属層４の上に樹脂層を形成することもできる。この樹脂層として、樹脂フィルム２を適用することもできるし、熱融着層を適用することもできる。
＜積層軟磁性部材＞
第３図は本実施の形態による積層軟磁性部材５の一例を示す断面図である。
第３図に示すように、積層軟磁性部材５は、絶縁層６と軟磁性金属層７とが交互に積層された断面構造を有している。ここで、積層軟磁性部材５全体としての厚さは、０．２ｍｍ以下とすることが重要である。前述のように、携帯電話機に積層軟磁性部材５を貼り付ける場合には、携帯電話機のサイズに対応する必要があるからである。より望ましい厚さは、０．１５ｍｍ以下、さらには０．１ｍｍ以下である。
第１図および第２図で示した軟磁性シート１，１１を積層することにより積層軟磁性部材５を得ることができる。この場合、軟磁性シート１，１１の樹脂フィルム２，１２が絶縁層６を構成することになる。そのため、絶縁層６の厚さは５０μｍ以下となる。もっとも、軟磁性シート１，１１を積層する場合に接着剤を層間に介在させると、絶縁層６が樹脂フィルム２，１２の厚さより厚くなる場合がある。したがって、接着剤を用いる場合には、絶縁層６の厚さが５０μｍ以下となるように樹脂フィルム２，１２の厚さを定める必要がある。このとき、接着剤が樹脂で形成されていると、接着剤層も絶縁層６を構成することになる。また、軟磁性金属層７は、軟磁性シート１，１１における軟磁性金属層４，１４ａ，１４ｂが該当することになる。なお、第３図は、軟磁性シート１，１１に形成していた下地金属層３，１３ａ，１３ｂの記載を省略している。また、第３図には示していないが、軟磁性金属層７が表面に露出しないように、最上層の軟磁性金属層７上に絶縁層６を配設する。以下の実施の形態、実施例においても同様である。
ここで、前述したように、樹脂フィルム２，１２の代わりに熱融着層を用いることができる。
また、積層軟磁性部材５の表面のいずれか一方に、粘着剤または両面粘着テープを設けることができる。携帯電話機等の機器に積層軟磁性部材５を貼り付ける際の便宜のためである。
また本発明の積層軟磁性部材５は、以上の構成に加えて、その表面のいずれか一方に、絶縁層と導電層とを交互に積層することができる。この形態による積層軟磁性部材５を第４図に示している。第４図に示すように、絶縁層６と軟磁性金属層７とが交互に積層された構成に、さらに導電層４０と絶縁層４１とを交互に積層することができる。そして、この積層軟磁性部材５を、前記導電層４０が形成された側が使用時に人体側に配置されるように携帯電話機内に配設することにより、後述するように、電磁波の放射効率向上効果がより期待できる。なお、この導電層４０としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ等、電気抵抗率の小さな金属を用いることができる。
＜積層軟磁性部材の製造方法＞
以下、第５図〜第８図に基づいて、積層軟磁性部材５を得るのに好適な製造方法を説明する。なお、第５図および第６図は第１図に示した軟磁性シート１を用いて積層軟磁性部材５を得る製造方法を、第７図は第２図に示した軟磁性シート１１を用いて積層軟磁性部材５を得る製造方法を、また第８図は絶縁層６として熱融着層を用いて積層軟磁性部材５を得る製造方法を示している。
第５図において、はじめに樹脂フィルム２に、例えば、真空蒸着法により下地金属層３を形成する（第５図（ａ））。
下地金属層３を形成した後、めっきその他のプロセスにより軟磁性金属層４を下地金属層３上に形成することによって、第１図に示した軟磁性シート１を得ることができる（第５図（ｂ））。
軟磁性シート１を所定の枚数作成し、各軟磁性シート１の樹脂フィルム２と軟磁性金属層４とを対向させた状態で積層する（第５図（ｃ））ことにより、第３図に示した積層軟磁性部材５を得ることができる。
軟磁性シート１同士の接合は、軟磁性シート１間に例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の接着剤を配置して行なうことができる。接着剤の粘度は、１０００ｃＰ以下、望ましくは３００ｃＰ以下、さらに望ましくは２００ｃＰ以下とする。溶剤を加えた接着剤を軟磁性シート１に塗布し、その後接着剤が粘着性を保持する程度まで溶剤を蒸発させ、しかる後に軟磁性シート１を積層する。軟磁性シート１を構成する樹脂フィルム２の静電気により、接着剤を用いることなく積層状態を維持することもできる。この場合、接合強度を向上するために、軟磁性シート１を積層後に、接着剤に浸漬して外周部のみを接着することもできる。
積層軟磁性部材５を得た後に、応力緩和熱処理を行なうことにより、磁気特性の向上を図ることもできる。応力緩和熱処理は、例えば軟磁性シート１同士の接合に接着剤を用いた場合には、接着剤の乾燥のための加熱を兼ねて行なうこともできる。応力緩和熱処理を行なう場合には、樹脂フィルム２に耐熱性に優れたポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂を用いることが望ましい。
また、積層軟磁性部材５は、温間プレス加工によって、所望する形状に加工することもできる。さらに、切断を行なって、所望する寸法に加工することもできる。
次に、第６図について説明する。前述のように第６図は、第１図に示した軟磁性シート１を用いて積層軟磁性部材５を得る製造方法を示している。しかし、第５図の製造方法とは異なり、帯状の軟磁性シート１をトロイダル状に巻回することにより軟磁性シート１を積層する。巻回体の部分断面図を第６図に示しているが、第３図で示した積層軟磁性部材５と同様の積層構造を有している。そして、この巻回体をそのまま積層軟磁性部材５として用いることもできるし、切断等適宜加工を施すことにより、扁平状の積層軟磁性部材５を得ることもできる。また、第６図では、円形に巻回した例を示しているが、軟磁性シート１は可撓性を有しているため、楕円形、矩形等任意の断面形状の巻回体を容易に得ることができる。
以上のように、本発明において、軟磁性シート１を積層するとは、独立した軟磁性シート１を複数枚積層する場合に加えて、帯状の軟磁性シート１を巻回することによって積層要素を得る場合をも包含している。
次に、第７図に示す製造方法について説明する。第７図は、第２図に示した軟磁性シート１１により積層軟磁性部材５を得るための方法を示している。
はじめに、樹脂フィルム１２（第１の絶縁樹脂フィルム）の表裏両面に下地金属層１３ａ，１３ｂを形成する（第７図（ａ））。下地金属層１３ａ，１３ｂは、第５図に示した製造方法と同様に、真空蒸着法を用いることができる。
表裏両面に下地金属層１３ａ，１３ｂを形成した後、例えば電解めっきにより、下地金属層１３ａ，１３ｂ上に軟磁性金属層１４ａ，１４ｂを形成する（第７図（ｂ））。これで軟磁性シート１１が得られる。この軟磁性シート１１を複数枚積層することにより、積層軟磁性部材５を得ることができる。ただし、軟磁性シート１１は、表裏両面に軟磁性金属層１４ａ，１４ｂが露出した構造をなしているので、そのままで積層することはできない。そこで、樹脂フィルム８（第２の絶縁樹脂フィルム）を別途用意し、この樹脂フィルム８を介在させて軟磁性シート１１を積層する（第７図（ｃ））ことにより、積層軟磁性部材５を得る。
次に熱融着層を用いて積層軟磁性部材５を得る製造方法を第８図に基づいて説明する。
第８図において、はじめに樹脂フィルム２に、例えば、真空蒸着法により下地金属層３を形成する（第８図（ａ））。下地金属層３を形成した後、めっきその他のプロセスにより軟磁性金属層４を下地金属層３上に形成する（第８図（ｂ））。ここまでの工程は、第５図に示した製造方法と同様である。
次に、軟磁性金属層４上に熱融着のための樹脂層９を形成する（第８図（ｃ））。樹脂層９の形成は、塗布、スプレー等の種々の手法で行なうことができる。
樹脂層９を形成した後に、樹脂フィルム２を剥離、除去することにより、下地金属層３、軟磁性金属層４および樹脂層９とが積層された軟磁性シート２１を得る（第８図（ｄ））。下地金属層３に対する樹脂フィルム２の密着強度よりも軟磁性金属層４に対する樹脂層９の密着強度のほうが高いため、樹脂フィルム２の剥離は比較的に容易に行なうことができる。
軟磁性シート２１を所定の枚数作成し、各軟磁性シート２１の樹脂層９と軟磁性金属層４とを対向させた状態で積層する（第８図（ｅ））ことにより、積層軟磁性部材５を得ることができる。
軟磁性シート２１同士の接合は、樹脂層９を用いて行なうことができる。つまり、各軟磁性シート２１の樹脂層９と軟磁性金属層４とを対向させた状態で積層した後に、所定の加熱処理を施して樹脂層９を溶融、硬化させることにより、隣接する軟磁性シート２１同士の接合強度を確保することができる。また、第８図では複数の軟磁性シート２１を作成した後にそれらを積層する例を示したが、樹脂フィルム２の剥離および樹脂層９の形成を連続的に行い、かつシート体を巻回して巻回体を得ることももちろんできる。
なお、以上では樹脂層９を熱融着することによって軟磁性シート２１を接合したが、軟磁性シート２１を樹脂層９の熱圧着による接合を行なうことができる。例えば、樹脂層９としてＰＥＴを選択して１５０〜３００℃程度の温度に加熱した状態で所定の圧力を付与することにより、熱圧着された樹脂層９によって軟磁性シート２１同士を接合することができる。
＜携帯電話機への配設＞
以上のようにして得られた積層軟磁性部材５は、携帯電話機内に配設することができる。なお、ここでは携帯電子機器として携帯電話を例にするが、これはあくまで本発明の適用事例にすぎない。
積層軟磁性部材５を携帯電話機内に配設する様子を第９図に模式的に示している。携帯電話機３０は、フロン・カバー３１とケース３４とを備え、その間に必要に応じてホイップ・アンテナが取り付けられる回路基板３２が配設される。ケース３４内には内蔵アンテナ３６が収容されており、積層軟磁性部材３５は、内蔵アンテナ３６とその一部が重なるように、回路基板３２とケース３４との間に配設される。なお、積層軟磁性部材３５の配設は、前述したように粘着剤、両面テープを用いて行なうことができる。
以下本発明を具体的実施例に基づいて説明する。
（実施例１）
膜厚４μｍのポリアミド樹脂フィルムを用意し、このポリアミド樹脂フィルム上（片面）に、真空蒸着によりＮｉ膜を形成した。Ｎｉ膜の厚さは５０ｎｍである。このＮｉ膜は、軟磁性金属層を電解めっき法により形成するための導電性下地層として機能するとともに、自身が軟磁性金属層としても機能する。
Ｎｉを蒸着した後に、以下に示すめっき液を用いてＮｉ膜上に軟磁性合金である８１ｗｔ％Ｎｉ−１９ｗｔ％Ｆｅ合金（パーマロイ）膜を形成した。めっき液の条件は、浴温が３５〜５５℃、ＰＨが２．０〜３．０である。そして、めっき膜厚が１μｍになるまで、２Ａ／ｄｍ２の電流密度で電解した。なお、めっき膜の欠陥防止およびめっき液の表面張力低減のために、界面活性剤を適宜添加した。
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以上により、厚さ４μｍのポリアミド樹脂フィルムからなる絶縁層と、ポリアミド樹脂フィルム上に形成されたＮｉからなる下地層と、下地層上に形成された８１ｗｔ％Ｎｉ−１９ｗｔ％Ｆｅ合金層とからなる軟磁性シートを得た。なお、下地層を構成するＮｉは保磁力が１２０エルステッド（Ｏｅ）、異方性磁界が２６０エルステッド、磁歪が負であり、８１ｗｔ％Ｎｉ−１９ｗｔ％Ｆｅ合金層は保磁力が８エルステッド、異方性磁界が２０エルステッド、磁歪が正である。この軟磁性シートを打ち抜き加工することによりトロイダル形状の軟磁性シートを得、ポリアミド樹脂フィルムと８１ｗｔ％Ｎｉ−１９ｗｔ％Ｆｅ合金層とが対向するようにして積層した。積層枚数が２０枚であるから、厚さは約０．１ｍｍの軟磁性部材が得られた。この磁性部材の複素透磁率を、横河ヒューレットパッカード株式会社製のインピーダンスマテリアルアナライザー４２９１ＡＲＦで測定した。その結果を第１０図に示す。なお、第１０図中、μ’は複素透磁率の実数部分、μ”は複素透磁率の虚数部分を示している。
比較例として軟磁性合金粉末を樹脂中に分散した従来の複合軟磁性部材を作成して、同様に透磁率を測定した。なお、軟磁性合金粉末は、７０ｗｔ％Ｆｅ−２０ｗｔ％Ｓｉ−１０ｗｔ％Ｃｒ系合金の組成を有し、粒径５〜５０μｍ、粉末の厚さ０．２〜０．３μｍ、長さ数１０μｍの扁平状粉末である。また、樹脂としては塩素化ポリエチレンを用い、扁平状粉末の添加量が７３ｗｔ％の厚さ０．２５ｍｍの複合軟磁性部材である。測定結果を第１１図に示す。
第１０図および第１１図を比較すればわかるように、本発明による積層軟磁性部材は、従来の複合軟磁性部材に比べて、測定した全周波数帯域で透磁率μ’が高く、特に１０８Ｈｚ（１００ＭＨｚ）においても、５倍以上の透磁率μ’が得られることがわかる。このことは、本発明の積層軟磁性部材が高周波特性に優れたノイズ対策部材、特に携帯電話機のＳＡＲ対策に好適であることが判る。
（実施例２）
次に、本発明による積層軟磁性部材を第９図に示すように携帯電話機に貼り付け、放射電磁界を測定した。
軟磁性合金層としての８１ｗｔ％Ｎｉ−１９ｗｔ％Ｆｅ合金（パーマロイ）膜の厚さを０．５μｍとし、また樹脂フィルムの厚さを９μｍとした以外は実施例１と同様のプロセスによって得た軟磁性シートを３０ｍｍ×５０ｍｍに切断し、この軟磁性シートを５枚積層することによって本発明による積層軟磁性部材（本発明材）を得た。また、比較のために、実施例１で用いたポリアミド樹脂フィルム上に厚さ４μｍのＣｕめっき膜を形成した部材（比較材１）および厚さ５０μｍの珪素鋼板（比較材２）を用意した。
測定条件概略は以下の通りである。すなわち、電波暗室内において、本発明材、比較材１および２をそれぞれその表示面側に貼り付けた携帯電話機から送信される電波を、携帯電話機から３ｍの位置に配置された受信アンテナで垂直偏波の受信レベルを測定した。なお、携帯電話機の表示面側にはファントムを配置するとともに、携帯電話機およびファントムを３６０度回転し、５度ごとに１．８ＧＨｚの放射電磁波のレベル（受信レベル）を測定した。なお、本発明材、比較材１および２を貼り付けない場合についても同様にして測定した（これを「基準」とする。）。結果を第１２図に示す。
第１２図は、各位置（角度）における受信レベル（ｄＢｍ）を示す円グラフであり、携帯電話機およびファントムは円グラフの中心に配置されていることになる。また、第１２図の円グラフは、角度が０度の位置がファントムの正面を示している。したがって、第１２図において、０〜１８０度の範囲がファントムの存在する側（ファントム側）の測定結果を示し、１８０〜３６０度の範囲がファントムの存在しない側（空間側）の測定結果を示すことになる。ここで、１８０〜３６０度の範囲における受信レベル、つまり利得が高いことが、携帯電話機の放射効率向上にとって望ましいことになる。
第１２図に示すように、本発明材、比較材１および２を貼り付けると、基準に対して、空間側における受信レベルが向上していることがわかる。第１３図は、理解を容易にするために第１２図を展開したグラフを示している。２７０〜３００度の範囲において、本発明材を貼り付けることにより基準よりも受信レベルが相対的に２ｄＢ程度向上していることがわかる。比較材１および２を貼り付けることによっても受信レベルは基準よりも向上するが、本発明材を貼り付けることによって比較材１および２よりさらに１ｄＢ程度の受信レベル向上が図られている。
以上のように、本発明材を携帯電話機に貼り付けることによって放射電磁界の利得が改善されることがわかった。次に、本発明材における軟磁性シートの積層枚数による利得改善の影響を調査した。つまり、本実施例で用いた軟磁性シートを１枚だけ携帯電話機に装着した場合、３枚積層した軟磁性部材を携帯電話機に装着した場合および５枚積層した軟磁性部材を携帯電話機に装着した場合について、先と同様に受信レベルを測定した。結果を第１４図および第１５図に示す。
第１４図および第１５図から、積層枚数が増えることにより放射利得の改善程度が増加することがわかる。
（実施例３）
第１６図に示す試料１〜６の積層軟磁性部材を作成し、実施例２と同様に放射電磁界を測定した。
なお、第１６図において、試料１〜３は下記の製造方法Ａにしたがって作成された軟磁性部材であり、また試料４〜６は下記の製造方法Ｂにしたがって作成された軟磁性部材である。
＜製造方法Ａ＞
絶縁層を構成する樹脂フィルムに、真空蒸着法により軟磁性金属層を構成する合金膜を形成することにより軟磁性シートを得る。軟磁性合金層の膜厚は第１６図に記載の通りである。この軟磁性シートを第１６図に記載されている積層枚数だけ積層することにより軟磁性部材を得る。得られた軟磁性部材の厚さは第１６図の通りである。
＜製造方法Ｂ＞
膜厚９μｍのポリアミド樹脂フィルム上に、下地層を無電解めっきにより５０ｎｍ形成する。各試料におけるめっきの材質は第１６図に示す通りである。下地層を形成した後に、下地層上に電解めっきにより第１６図に示す軟磁性合金層を電解めっきにより形成する。そしてその後、軟磁性合金層上に熱融着層としてナイロン系樹脂を第１６図に示す厚さだけ塗布する。続いて、ポリイミド樹脂フィルムを剥離することにより、軟磁性金属層と絶縁層としての熱融着層とが積層された軟磁性シートを得る。この軟磁性シートを第１６図に記載されている積層枚数だけ積層することにより軟磁性部材を得る。さらにその後、この軟磁性部材を１７０℃で３０分保持することにより、熱融着層を硬化させた。
放射電磁界を測定し、２７０〜３００度（実施例２参照）の範囲における利得改善効果を第１６図に示す。なお、この利得改善効果は、軟磁性部材を装着しない携帯電話機を基準としている（実施例２の基準）。第１６図に示すように、本発明による軟磁性部材を携帯電話機に装着することにより、空間側の放射電磁界の利得が著しく改善されることが確認された。
（実施例４）
厚さ１３μｍのポリアミドフィルム上に導電性下地層として厚さ０．２μｍのＮｉ膜（保磁力：１１０エルステッド、異方性磁界：２７０エルステッド、磁歪：負）を真空蒸着により形成した。また、同様のポリアミドフィルムに導電性下地層として厚さ０．２μｍの８０ｗｔ％Ｎｉ−Ｆｅ合金膜（保磁力：９エルステッド、異方性磁界：１８エルステッド、磁歪：正）を形成した。導電性下地層上に２６ｗｔ％Ｆｅ−Ｎｉ合金（保磁力：１２エルステッド、異方性磁界：２２エルステッド、磁歪：負）をめっきして厚さ０．２μｍの軟磁性金属層（Ｆｅ−Ｎｉ層）を形成してシート体を得た。続いて、溶剤で薄めて粘度を約１００ｃＰとしたエポキシ樹脂を作製し、シート体の軟磁性金属層表面に塗布した。この後、溶剤を一部蒸発させ、粘着性が残っている状態でシート体同士を積層して積層軟磁性部材を得た。なお、この積層軟磁性部材は、シート体を３層だけ積層したものである。
以上の２種類の積層軟磁性部材について実施例１と同様に複素透磁率を測定した。その結果を第１７図に示す。なお、第１７図において、（Ｎｉ−Ｆｅ／Ｎｉ）とはＮｉ下地層上に２６ｗｔ％Ｆｅ−Ｎｉ合金を形成したシート体を用いた場合を示している。また、第１７図において、（Ｎｉ−Ｆｅ／Ｎｉ−Ｆｅ）とは、８０ｗｔ％Ｎｉ−Ｆｅ合金層上に２６ｗｔ％Ｆｅ−Ｎｉ合金を形成したシート体を用いた場合を示している。
８０ｗｔ％Ｎｉ−Ｆｅ蒸着膜を導電性下地層とする場合と比較すると、Ｎｉ蒸着膜を導電性下地層とする場合の複素透磁率のμ”が２山分布となり、かつピーク値が高周波側に現れる傾向が認められた。このように、めっき膜よりも保磁力の大きい材料で導電性下地層を構成することにより、軟磁性金属層の異方性磁界を大きくして、共鳴周波数を高周波化することが可能となる。
なお、エポキシ樹脂で３層に積層した積層体の複素透磁率の周波数依存性は、積層前のシート体単体における特性とほぼ同等であり、エポキシ樹脂接着が複素透磁率に与える影響は無視し得ることがわかった。同様の積層プロセスを８００ｃＰの粘度を有するシリコーン樹脂で検討したが、シリコーン樹脂接着による複素透磁率の変化は認められなかった。
（実施例５）
厚さ１３μｍのＰＥＴフィルム上に導電性下地層として厚さ０．１μｍのＮｉ膜を真空蒸着により形成した。ＰＥＴフィルムには真空蒸着前に膜の密着性を良くする目的でボンバード処理を施した。このフィルムに２０ｗｔ％〜８０ｗｔ％Ｆｅ−Ｎｉ合金をめっきして厚さ０．２μｍの軟磁性金属層としてのＦｅ−Ｎｉ層を形成してシート体を得た。続いて、溶剤で薄めて粘度を約３００ｃＰとしたエポキシ樹脂を作製し、シート体の積層軟磁性金属表面に塗布した。この後、溶剤を一部蒸発させ、粘着性が残っている状態でシート体同士を積層して積層軟磁性部材を得た。なお、この積層軟磁性部材は、シート体を３層だけ積層したものである。
以上の積層軟磁性部材について、Ｆｅ−Ｎｉ膜のＦｅ含有量に対して二段に変化する高周波側のμ’が減衰を始める周波数（ｆμ’ａｔｔ）およびμ”のピークが現れる周波数（ｆμ”ｐｅａｋ）をプロットした結果を第１８図に示す。第１８図より、Ｆｅが２０ｗｔ％より多く８０ｗｔ％より少ない領域、特に６０ｗｔ％Ｆｅ−Ｎｉ付近の組成で透磁率の劣化が少なく、共鳴周波数が高周波側にシフトすることがわかる。Ｆｅ含有量が多いほど飽和磁化が大きくなると同時に電気抵抗が大きくなることが、渦電流の低減と共鳴周波数の高周波化に寄与すると考えられる。
軟磁性金属層を６０ｗｔ％Ｆｅ−Ｎｉ合金とした積層軟磁性部材を携帯電話ディスプレイ近傍とファントムの間に配置させ、３ｍ法による受信レベルを測定した結果、約１．８ｄＢの放射効率の改善が確認された、ファントム側では、利得が減少しており、ＳＡＲに対しても良好であることが確認された。
（実施例６）
厚さ１３μｍのＰＥＴフィルム上に導電性下地層として厚さ０．１μｍの８０ｗｔ％Ｎｉ−Ｆｅ合金膜（保磁力：２５エルステッド、異方性磁界：３６エルステッド、磁歪：正）を真空蒸着により形成した。ＰＥＴフィルムには真空蒸着前に膜の密着性を良くする目的でボンバード処理を施した。このフィルムに２６％Ｆｅ−Ｎｉ合金（保磁力：２３エルステッド、異方性磁界：４１エルステッド、磁歪：正）をめっきして厚さ０．２μｍの軟磁性金属層としてのＦｅ−Ｎｉ層を形成してシート体を得た。続いて、シート体を３枚重ねて１６０℃および２２０℃の２種類の温度で６０秒間熱圧着することにより積層軟磁性部材を得た。なお、付与された圧力は５ＭＰａである。
得られた積層軟磁性部材について実施例１と同様に複素透磁率を測定した。その結果を第１９図に示す。第１９図より、１６０℃よりも２２０℃で熱圧着するほうが高周波での複素透磁率が高周波側に伸びているのがわかる。高温におけるＰＥＴの収縮が軟磁性金属層の磁気弾性エネルギを増大させて異方性磁界を大きくするので、複素透磁率の高周波化が可能となる。
２２０℃で熱圧着した積層軟磁性部材を携帯電話ディスプレイ近傍とファントムの間に配置させ、３ｍ法による受信レベルを測定した結果、約１．６ｄＢの放射効率の改善が確認された、ファントム側での利得の減少も確認された。
（実施例７）
厚さ１３μｍのＰＥＴフィルム上に導電性下地層として厚さ０．３５μｍのＮｉ膜（保磁力：１２０エルステッド、異方性磁界：２５０エルステッド、磁歪：負）を真空蒸着により形成した。ＰＥＴフィルムには真空蒸着前に膜の密着性を良くする目的でボンバード処理を施した。このフィルムに３０ｗｔ％Ｆｅ−Ｎｉ合金（保磁力：１８エルステッド、異方性磁界：３３エルステッド、磁歪：正）をめっきして厚さ０．２５μｍの軟磁性金属層としてのＦｅ−Ｎｉ膜を形成してシート体を得た。なお、Ｎｉ膜蒸着後、ＰＥＴフィルムは所定時間大気に晒されている。Ｆｅ−Ｎｉ膜形成後に、透過型電子顕微鏡によりシート体の断面構造を観察した。観察された顕微鏡像を第２０図に示す。ＮｉとＦｅ−Ｎｉ合金界面に３０〜１５０オングストロームの酸化膜が認められた。
得られたシート体を５枚重ねて２００℃で６０秒間加圧する熱圧着を行うことにより５０ｍｍ×３０ｍｍのサイズの積層軟磁性部材を得た。この積層軟磁性部材に両面テープを貼り、これを携帯電話機表面とアンテナの間に固定し、電波暗室中でファントムに隣接させて配置した。携帯電話機から発信させた電磁波を３ｍ法で受信した結果、多層膜を配置したことにより、１．７ｄＢの放射効率改善が認められた。
（実施例８）
厚さ６μｍのＰＥＴフィルム４０に０．０５μｍのＣｏ膜（保磁力：７００エルステッド、異方性磁界：１２００エルステッド、磁歪：負）４１を真空蒸着した後にＣｏ膜４１上に厚さ０．２μｍの２７％Ｆｅ−Ｎｉ合金膜（保磁力：１６エルステッド、異方性磁界：３０エルステッド、磁歪：正）４２をめっきしてシート体ａを得た。また、厚さ６μｍのＰＥＴフィルム５０に厚さ０．０３３、０．０８６、０．１４４および０．２７７μｍのＮｉ膜（保磁力：１３０エルステッド、異方性磁界：２８０エルステッド、磁歪：正）５１を蒸着したシート体ｂを得た。以上のシート体ａおよびシート体ｂを用いて、第２１図に示すように、３種類の積層軟磁性部材Ａ（第２１図（ａ））およびＢ（第２１図（ｂ））を得た。ただし、積層軟磁性部材Ａについては、シート体ｂにおけるＮｉ膜の厚さが異なる４種類の積層軟磁性部材Ａを作成した。
第２１図において、積層軟磁性部材Ａは、シート体ａを３枚およびシート体ｂを１枚重ねた状態で２００℃で６０秒間熱圧着することにより作成されたものである。なお、Ｆｅ−Ｎｉ合金膜が外部に露出しないように、厚さ６μｍのＰＥＴフィルム４０単体を、最上層に位置するシート体ａの表面に重ねた状態で熱圧着を行っている。積層軟磁性部材Ｂは、シート体ａを３枚と厚さ６μｍのＰＥＴフィルム４０単体を最上層に位置するシート体ａの表面に重ねた状態で熱圧着することにより作成されたものである。
得られた積層軟磁性部材ＡおよびＢを各々携帯電話機のアンテナとファントムの間に配置して放射特性を測定した。なお、積層軟磁性部材Ａは、ファントム側に導電層としてのＮｉ膜が向くように配置した。測定結果を第２２図に示す。なお、第２２図において、「２７％Ｆｅ−Ｎｉ／Ｎｉ」との表記は積層軟磁性部材Ａを示し、括弧内の数字はシート体ｂにおけるＮｉ膜の厚さを示している。また、「２７％Ｆｅ−Ｎｉ」との表記は積層軟磁性部材Ｂを示し、「Ｂｌａｎｋ」との表記は積層軟磁性部材Ａ、Ｂともに配設していないことを示している。
ファントムとの間にＮｉ膜が挿入された形態の積層軟磁性部材Ａは、積層軟磁性部材Ｂに対して、放射効率がさらに０．５ｄＢ改善されることが確認された。
（実施例９）
電波暗室において、携帯電話機高さと受信アンテナ高さを１．４ｍ一定とし、携帯電話機の給電点位置に対して幅３０ｍｍ、長さ３０〜６０ｍｍの積層軟磁性部材をアンテナとファントム間に配置して３ｍ法による受信レベルを測定した。なお、積層軟磁性部材は、実施例５で得られたものを用いた。その結果、３０〜６０ｍｍの多層膜の長さが３０ｍｍから６０ｍｍの範囲ではシートの長さによらず、逆Ｆアンテナ給電点より１１ｍｍ±３ｍｍ下側にシートの重心を配置した場合に放射効率の改善効果が著しかった。この位置はアンテナの構造、配置により異なるが、給電点位置から５０ｍｍを超える距離だけ離した位置に本発明による積層軟磁性部材を配置すると、放射効率の改善効果が著しく小さくなる。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明によれば、０．１ｍｍ以下の厚さでありながら高周波帯域で高い複素透磁率を有する積層軟磁性部材を提供することができる。この積層軟磁性部材は、例えば携帯電話機の所定位置に配設することにより、人体頭部と反対側の電磁波の放射効率を改善できるとともに、人体頭部側の電磁波レベルを低減し、ＳＡＲを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による軟磁性シートの一例を示す断面図、第２図は本発明による軟磁性シートの他の例を示す断面図、第３図は本発明による積層軟磁性部材の一例を示す断面図、第４図は本発明による積層軟磁性部材の他の例を示す断面図、第５図は本発明による積層軟磁性部材の製造方法の一例を示す図、第６図は本発明による積層軟磁性部材の製造方法の他の例を示す図、第７図は本発明による積層軟磁性部材の製造方法の他の例を示す図、第８図は本発明による積層軟磁性部材の製造方法の他の例を示す図、第９図は携帯電話機に本発明による積層軟磁性部材を配設した状態を模式的に示す図、第１０図は実施例１で得られた積層軟磁性部材の複素透磁率の周波数特性を示すグラフ、第１１図は従来例で得られた積層軟磁性部材の複素透磁率の周波数特性を示すグラフ、第１２図は実施例２における放射電磁界の測定結果を示すグラフ、第１３図は実施例２における放射電磁界の測定結果を示すグラフ、第１４図は実施例２における放射電磁界の測定結果を示すグラフ、第１５図は実施例２における放射電磁界の測定結果を示すグラフ、第１６図は実施例３で用いた軟磁性部材の仕様を示す表、第１７図は実施例４で得られた積層軟磁性部材の複素透磁率の周波数特性を示すグラフ、第１８図は実施例５で得られた積層軟磁性部材の軟磁性金属層中のＦｅ含有量と共鳴周波数の関係を示すグラフ、第１９図は実施例６で得られた積層軟磁性部材の複素透磁率の周波数特性を示すグラフ、第２０図は実施例７で得られた積層軟磁性部材の断面構造を示す透過型電子顕微鏡像、第２１図は実施例８で用いた積層軟磁性部材の構成を示す図、第２２図は実施例８における放射電磁界の測定結果を示すグラフである。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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