JP2004260020A

JP2004260020A - 軟磁性部材

Info

Publication number: JP2004260020A
Application number: JP2003050167A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Hashimoto; 康雄橋本; Katsuhiko Wakayama; 勝彦若山; Yasushi Iijima; 康飯島; Akira Kakinuma; 朗柿沼; Kazunori Tazaki; 和則田崎; Tsutomu Cho; 勤長
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】製造が容易であるとともに、ＧＨｚ帯域において高い透磁率を示す軟磁性部材を提供する。
【解決手段】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上に配設された軟磁性金属層４と、を備えた軟磁性部材１であって、下地金属層３の厚さをｓ、軟磁性金属層４の厚さをｐとすると、５≦ｐ／ｓ＜１０かつ０＜ｓ＜１００ｎｍとする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ギガ・ヘルツ（ＧＨｚ）帯域で複素透磁率の実数部分が大きく、虚数部分の小さな軟磁性部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報通信機器は小型化・高周波化の傾向にあり、これまでは誘電率を利用した素子の高性能化が図られてきた。一方で、近傍界の電磁波を利用して効率改善を図る場合は、透磁率を利用した高性能化が期待できる。従来、磁性体の透磁率はＧＨｚ帯域においてそれ以下の帯域に比べて一桁のオーダーで小さな値しか示さないことから、透磁率を積極的に利用されることはなく、高周波部品には専ら誘電体が使用されてきた。しかしながら、アンテナを含む高周波部品では、誘電率の利用による特性改善に限界が現れてきており、飛躍的な効率改善を望むことは困難である。
【０００３】
一方、ＧＨｚ帯域といった高周波における透磁率を改善する研究も進められている。
例えば、イオンビームスパッタ法により、基板上に磁性体層と非磁性体層（ＳｉＯ_２）とを交互に積層した構造をなす多層膜がＧＨｚ帯域で優れた複素透磁率を示すことが知られている（千田、永井、石井、道上、ＮＴＴＲ＆Ｄ，Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．５（１９９３），ｐｐ６８９−６９６）。ここで、高透磁率を実現するためには磁歪が小さいほうが有利である。そのために、例えば、Ｆｅ（磁歪：負）とＮｉＦｅ合金（磁歪：正）とを相互拡散させることにより磁歪を小さく制御した磁性体層を提案している。また、ＣｏＮｂＺｒ膜のように磁歪の小さな膜に磁界中熱処理を施して誘導異方性を付与し、ＧＨｚといった高周波帯域まで高い透磁率を保つ工夫がなされている。なお、異方性は、磁界中熱処理を施す以外に微細パターンを形成することによっても付与することができる（末沢、山口、荒井、島田、田邉、伊藤、日本応用磁気学会誌，Ｖｏｌ．２４（２０００），ｐｐ７３１−７３４）。
【０００４】
【非特許文献１】ＮＴＴＲ＆Ｄ，Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．５（１９９３），ｐｐ６８９−６９６
【非特許文献２】日本応用磁気学会誌，Ｖｏｌ．２４（２０００），ｐｐ７３１−７３４
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のＧＨｚ帯域での高透磁率化の手法は、基板上に軟磁性膜を成膜した後に、磁界中熱処理を施して誘導異方性を付与する、あるいは微細パターンを形成して形状異方性を付与することにより、異方性磁界を大きくして高周波化するものである。しかしながら以上の手法は、固い基板材料を使用する必要があり、さらに異方性を付与するために高価な熱処理や加工を施す必要がある。そのために、形状や価格の制約が厳しく、実用化の障害となる。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、製造が容易であるとともに、ＧＨｚ帯域において高い透磁率を示す軟磁性部材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明は、絶縁層と、絶縁層に対向して配置された下地金属層と、下地金属層上に配設された軟磁性金属層と、を備えた軟磁性部材であって、下地金属層の厚さをｓ、軟磁性金属層の厚さをｐとすると、５≦ｐ／ｓ＜１０、かつ０＜ｓ＜１００ｎｍとすることを特徴としている。
また本発明は、絶縁層と、絶縁層に対向して配置された下地金属層と、下地金属層上に配設された軟磁性金属層と、を備えた軟磁性部材であって、下地金属層の厚さをｓ、軟磁性金属層の厚さをｐとすると、４≦ｐ／ｓ≦１５、かつ１００ｎｍ＜ｓ≦１０００ｎｍとすることを特徴としている。
【０００７】
本発明の軟磁性部材において、下地金属層が、軟磁性金属層よりも保磁力又は異方性磁界の大きな材料で構成することが望ましい。
また本発明の軟磁性部材において、軟磁性金属層を、２０〜８０ｗｔ％のＦｅと、Ｎｉ及びＣｏの１種又は２種を含む合金から構成することが望ましい。
さらに本発明の軟磁性部材は、絶縁層と、下地金属層と、軟磁性金属層からなるユニットが複数積層された形態を含む。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本発明にかかる軟磁性部材の構成例を示す部分断面図である。
図１に示す軟磁性部材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。
絶縁層として機能する樹脂フィルム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、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリイミド、ＰＰＳ（ポニフェニレンサルファイド）、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。
【０００９】
軟磁性金属層４は、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、Ｎｉ及びＣｏの１種又は２種を主成分とする合金であり、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ系合金が該当する。これらの中で、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合金及びＦｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金が望ましい。この組成系の合金は、飽和磁束密度が大きく、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（電解又は無電解）で形成する場合にはＣ及び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。
【００１０】
軟磁性金属層４は、結晶質合金及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系及び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包含する。微結晶合金は、一般的に、結晶粒径が１０ｎｍ程度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、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。特に、軟磁性金属層４を樹脂フィルム２上に形成する場合に、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、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。
【００１１】
下地金属層３として、軟磁性金属層４よりも保磁力（異方性磁界）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。携帯通信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。軟磁性金属層４がＦｅ−Ｎｉ合金の場合、下地金属層３として純Ｎｉを用いることが望ましい。
【００１２】
下地金属層３は、軟磁性金属層４の異方性磁界を高める他に、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も果たす。下地金属層３は、例えば、真空蒸着法、スパッタ法あるいは無電解めっきにより形成することができる。
【００１３】
次に、軟磁性部材１の厚さについて説明する。
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、軟磁性部材１の基体として機能するほか、軟磁性部材１を積層した際に軟磁性金属層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の占積率が、ひいては軟磁性部材１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、０．２μｍ以上、あるいは２μｍ以上の厚さとすることが推奨される。なお、本発明に用いられる樹脂フィルム２は可撓性を有しているため、これを含む軟磁性部材１を種々の機器に配設する際の取り扱いが容易である。
【００１４】
軟磁性金属層４は、１μｍ以下の厚さとすることが望ましい。なお、軟磁性金属層４の厚さを、以下ｐで示す。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、ｐ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。
【００１５】
下地金属層３は、軟磁性金属層４の異方性磁界向上の機能と、電解めっき時には導電層として機能させるべく、８００ＭＨｚ以上の高周波帯域で使用する場合には、その厚さを１００ｎｍ以下とする。なお、下地金属層３の厚さを、以下ｓで示す。８００ＭＨｚ以上の高周波帯域での使用におけるより望ましいｓは８０ｎｍ以下、さらに望ましいｓは５０ｎｍ以下である。
なお、下地金属層３と樹脂フィルム２との間には、例えば金属酸化物層、接着剤層が介在してもよい。また、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との間には金属酸化物層が存在していてもよい。電気抵抗の大きな金属酸化物層が介在することで、下地金属層３と軟磁性金属層４との間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。金属酸化物層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４０ｎｍ以下、望ましくは２０ｎｍ以下、さらに望ましくは１０ｎｍ以下とする。この金属酸化物層は、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金属酸化物層も同様である。
【００１６】
以上では、下地金属層３及び軟磁性金属層４の各々の厚さｓ、ｐについて説明したが、ｓとｐの比（ｐ／ｓ）が、下地金属層３と軟磁性金属層４との磁気的結合の強さに影響を与えるため、本発明では、ｐ／ｓが重要となる。つまり、ｐ／ｓが小さすぎると複素透磁率の虚数成分（μ”）の特性がブロード又はダブルピークを示し、ｔａｎδ（＝μ”／μ’，μ’：複素透磁率の実数成分）が大きくなり好ましくない。一方、ｐ／ｓが大きすぎると、μ”の周波数特性はシングルピークとなり、帯域も狭くなるが、μ’が減衰をし始める周波数が低下して、ＧＨｚ帯域の透磁率が劣化する。ｐ／ｓは、軟磁性金属層４、下地金属層３の厚さ及び材質に依存するものの、５≦ｐ／ｓ＜１０、望ましくは６≦ｐ／ｓ≦８の範囲とする。
【００１７】
図１に示した軟磁性部材１は、樹脂フィルム２の片面に下地金属層３及び軟磁性金属層４を形成した例を示している。本発明では、樹脂フィルム２の表裏両面に下地金属層３及び軟磁性金属層４を形成することもできる。
また、図１に示した例では、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以外の素材を用いることを排除するものではない。例えば、セラミックス材料を絶縁層として用いることもできる。
【００１８】
次に、本発明において、以上で説明した軟磁性部材１を単体で使用することができるし、複数の軟磁性部材１を積層して使用することもできる。以下、軟磁性部材１を１つのユニットとして複数積層した形態の部材を積層軟磁性部材ということにする。
図２は本実施の形態による積層軟磁性部材２０の一例を示す断面図である。図２に示すように、積層軟磁性部材２０は、樹脂フィルム２、下地金属層３及び軟磁性金属層４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２０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、携帯電話機にシート状の積層軟磁性部材２０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。なお、積層軟磁性部材２０には、樹脂フィルム２、下地金属層３及び軟磁性金属層４からなるユニットの積層の順序が異なる部位が含まれていてもよい。
【００１９】
図１に示した軟磁性部材１を積層することにより積層軟磁性部材２０を得ることができる。
軟磁性部材１の樹脂フィルム２が絶縁層を構成するので、絶縁層の厚さは５０μｍ以下となる。もっとも、軟磁性部材１を積層する場合に接着剤を層間に介在させると、絶縁層が樹脂フィルム２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、絶縁層の厚さが５０μｍ以下となるように樹脂フィルム２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、接着剤層も絶縁層を構成することになる。なお、軟磁性金属層４が表面に露出しないように、最上層の軟磁性金属層４上に絶縁層を配設することができる。
また、積層軟磁性部材２０の表面のいずれか一方に、粘着剤又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２０を貼り付ける際の便宜のためである。
【００２０】
以下、図３に基づいて、積層軟磁性部材２０を得るのに好適な製造方法を説明する。
図３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（図３（ａ））。
下地金属層３を形成した後、例えば電解めっき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、図１に示した軟磁性部材１を得ることができる（図３（ｂ））。
軟磁性部材１を所定の枚数作成し、各軟磁性部材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ことにより、図２に示した積層軟磁性部材２０を得ることができる（図３（ｃ））。
【００２１】
軟磁性部材１同士の接合は、軟磁性部材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部材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、しかる後に軟磁性部材１を積層する。軟磁性部材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、軟磁性部材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。また、接着剤は絶縁層として機能するので、軟磁性金属層４同士を対向させた状態、又は樹脂フィルム２同士を対向させた状態で積層してもよい。
【００２２】
積層軟磁性部材２０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、例えば軟磁性部材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イミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂又はＰＰＳ（ポニフェニレンサルファイド）樹脂を用いることが望ましい。
また、樹脂フィルム２にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）又はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を使用する場合、加熱処理による収縮応力を利用して誘導異方性を付与することにより、磁気特性の向上を図ることもできる。
また、積層軟磁性部材２０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。
【００２３】
次に、積層軟磁性部材２０を得るための他の製造方法を図４に基づいて説明する。
図４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（図４（ａ））。下地金属層３を形成した後、例えば電解めっきにより軟磁性金属層４を下地金属層３上に形成する（図４（ｂ））。ここまでの工程は、図３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５を形成する（図４（ｃ））。樹脂層５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５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及び樹脂層５とが積層された軟磁性部材１０を得る（図４（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５の密着強度を高くすれば、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。
【００２４】
軟磁性部材１０を所定の枚数作成し、各軟磁性部材１０の樹脂層５と下地金属層３とを対向させた状態で積層することにより、積層軟磁性部材２０を得ることができる（図４（ｅ））。
軟磁性部材１０同士の接合は、樹脂層５を用いて行なうことができる。つまり、各軟磁性部材１０の樹脂層５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５を溶融、硬化させることにより、隣接する軟磁性部材１０同士の接合強度を確保することができる。また、図４では複数の軟磁性部材１０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の剥離及び樹脂層５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５を熱融着することによって軟磁性部材１０を接合したが、軟磁性部材１０を樹脂層５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５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５によって軟磁性部材１０同士を接合することができる。
【００２５】
以上では、本発明による軟磁性部材１（１０）について、８００ＭＨｚを超える高周波帯域で使用することを前提に説明した。ところが、本発明による軟磁性部材１（１０）は、８００ＭＨｚ以下、例えば１００ＭＨｚ近辺の周波数帯域に使用することもできる。ただし、その場合には、下地金属層３の厚さを１００ｎｍを超えることとする。下地金属層３の厚さが１００ｎｍ以下では、軟磁性金属層４との磁気的結合が弱くなるためである。ただし、１０００ｎｍを超える厚さでは、厚さが厚すぎて軟磁性部材１（１０）としての優位性がなくなる。したがって、上記周波数帯域での使用を前提とすると、下地金属層３の厚さ（ｓ）は１００ｎｍ〜１０００ｎｍ（１００ｎｍを含まず）とする。望ましいｓは１１０ｎｍ〜７００ｎｍ、さらに望ましいｓは１１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００２６】
下地金属層３の厚さ（ｓ）を上述した範囲にすると、下地金属層３の厚さの軟磁性金属層４への磁気的な影響が大きくなる。そこで、ｐ／ｓは４〜１５とする。この範囲で優れた複素透磁率が得られる。ｐ／ｓが４未満では、下地金属層３による異方性磁界の制御効果が小さくなり、高透磁率を得ることができない。また、ｐ／ｓが１５を超えると、膜厚が厚くなるために渦電流による透磁率の低下が著しくなるからである。
【００２７】
以下本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
（実施例１）
ＰＥＴ基体を用意し、このＰＥＴ基体の各々に斜め蒸着法により厚さ１９ｎｍ、３７ｎｍのＮｉ下地膜（下地金属層）を成膜した。その後、Ｎｉ下地膜を陰極導電体としてＦｅを約６１ｗｔ％含有する種々の厚さのＦｅ−Ｎｉ合金膜（軟磁性金属層）を電解めっきにより成膜して、表１に示す試料ａ〜ｈの８種類の軟磁性部材を作成した。
得られた８種類の軟磁性部材について複素透磁率を、凌和電子製高周波透磁率測定器（ＰＭＦ３０００）で測定した。その結果を図５〜図１２に示す。
【００２８】
【表１】

【００２９】
はじめに、Ｎｉ下地膜の厚さ（ｓ）が１９ｎｍの試料ａ〜ｄについて述べる。
図５に示すように、試料ａ（ｐ／ｓ＝５．５３）は、８００ＭＨｚ附近で複素透磁率の実数成分（μ’）が減衰し始めているが、２ＧＨｚにおいて１５０程度の高透磁率が得られている。試料ａ〜ｄのなかで最も膜厚が薄いのが試料ａであり、８００ＭＨｚ付近で現れる透磁率の減衰の原因は渦電流によるものでないことがわかる。
図６に示すように、試料ｂ（ｐ／ｓ＝７．７２）は、μ’の減衰も１０００ＭＨｚ（１ＧＨｚ）以上の値で始まっており、また、当該周波数附近でのμ”の増大もないことから、ｔａｎδも抑制されている。試料ｃ（図７、ｐ／ｓ＝９．８９）及び試料ｄ（図８、ｐ／ｓ＝１１．２６）も同様な傾向を示すが、試料ｃは共鳴周波数が２ＧＨｚを超えているのに対して、試料ｄは２ＧＨｚ未満となっている。
図５〜図８に示すように、ｐ／ｓの増大とともに、μ”の周波数依存性がシャープな形状を示すようになる。同時に、ピーク値をとる周波数が低下するため、Ｆｅ−Ｎｉ合金膜が厚すぎても複素透磁率が劣化する。
このように、厚さ１９ｎｍのＮｉ下地膜を用いた場合には、ｐ／ｓが５〜１０（未満）、特に６〜８の範囲でμ’が大きくｔａｎδ（＝μ”／μ’）の小さな良好な特性を示す。
【００３０】
図９に示すように試料ｅ（ｐ／ｓ＝３．３２）は、２ＧＨｚを超える高い共鳴周波数を示すが、６５０ＭＨｚ付近でμ’が減衰し始め、同時にμ”が増大するためｔａｎδが大きくなり好ましくない。
図１０及び図１１に示すように、試料ｆ（ｐ／ｓ＝５．８９）、ｇ（ｐ／ｓ＝７．２２）は、試料ｅに比べて共鳴周波数がやや低下するが、μ”の低周波側の値が低くなり、ｔａｎδが改善される。
図１２に示すように、試料ｈ（ｐ／ｓ＝８．６８）は、μ’の減衰周波数がやや低下する傾向が現れるが、必要十分な特性が得られている。
以上より、厚さ３７ｎｍのＮｉ下地膜を用いた場合には、ｐ／ｓが４〜８の範囲でμ’が大きくｔａｎδ（＝μ”／μ’）の小さな良好な特性を示す。
なお、Ｎｉ下地膜が１９ｎｍの場合も同様であるが、図９〜図１２よりＦｅ−Ｎｉ合金膜の厚さが厚くなると、Ｎｉ下地膜の影響が小さくなり、μ’の減衰周波数が低下することがわかる。
【００３１】
次に、試料ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｇについてＢ−Ｈ曲線をＶＳＭ（振動試料型磁力計）で求めた。その結果を図１５〜図２０に示す。なお、基板上にＮｉ下地膜のみを成膜した試料についても同様にＢ−Ｈ曲線を求めた。その結果を図１３（膜厚１９ｎｍ）及び図１４（膜厚３７ｎｍ）に示す。
【００３２】
図１５〜図１８は、各々、試料ａ〜ｄのＢ−Ｈ曲線である。保磁力は、各々、１０．２Ｏｅ、５．１Ｏｅ、３．２Ｏｅ、２．９Ｏｅである。ちなみに、１９ｎｍのＮｉ下地膜単体では、３９．７Ｏｅである。異方性磁界の大きさのｐ／ｓ依存性も保磁力と同様の傾向を示しており、Ｆｅ−Ｎｉ合金膜の厚さが薄いほど、軟磁性部材としてＮｉ下地膜の影響を受けやすいことがわかる。
【００３３】
（実施例２）
厚さ４μｍのポリイミドシートに厚さ１５０ｎｍのＣｏをスパッタし、これに厚さ約２μｍの６０ｗｔ％Ｆｅ−Ｎｉ合金を成膜した。ｐ／ｓは１３．３である。この軟磁性部材の１００ＭＨｚにおける透磁率は、同一厚さの圧延材料（ＰＢパーマロイ）よりも５０％大きな値を示した。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製造が容易であるとともに、ＧＨｚ帯域において高い透磁率を示す軟磁性部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における軟磁性部材を示す部分断面図である。
【図２】図１に示した軟磁性部材を複数積層した積層軟磁性部材の構成を示す部分断面図である。
【図３】図２に示した積層軟磁性部材の製造方法を示す図である。
【図４】図２に示した積層軟磁性部材の他の製造方法を示す図である。
【図５】実施例１における試料ａの複素透磁率の測定結果を示すグラフである。
【図６】実施例１における試料ｂの複素透磁率の測定結果を示すグラフである。
【図７】実施例１における試料ｃの複素透磁率の測定結果を示すグラフである。
【図８】実施例１における試料ｄの複素透磁率の測定結果を示すグラフである。
【図９】実施例１における試料ｅの複素透磁率の測定結果を示すグラフである。
【図１０】実施例１における試料ｆの複素透磁率の測定結果を示すグラフである。
【図１１】実施例１における試料ｇの複素透磁率の測定結果を示すグラフである。
【図１２】実施例１における試料ｈの複素透磁率の測定結果を示すグラフである。
【図１３】厚さ１９ｎｍのＮｉ膜を成膜した試料のＢ−Ｈ曲線を示すグラフである。
【図１４】厚さ３７ｎｍのＮｉ膜を成膜した試料のＢ−Ｈ曲線を示すグラフである。
【図１５】実施例１における試料ａのＢ−Ｈ曲線を示すグラフである。
【図１６】実施例１における試料ｂのＢ−Ｈ曲線を示すグラフである。
【図１７】実施例１における試料ｃのＢ−Ｈ曲線を示すグラフである。
【図１８】実施例１における試料ｄのＢ−Ｈ曲線を示すグラフである。
【図１９】実施例１における試料ｅのＢ−Ｈ曲線を示すグラフである。
【図２０】実施例１における試料ｇのＢ−Ｈ曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
１，１０…軟磁性部材、２…樹脂フィルム、３…下地金属層、４…軟磁性金属層、５…樹脂層、２０…積層軟磁性部材

Claims

絶縁層と、
前記絶縁層に対向して配置された下地金属層と、
前記下地金属層上に配設された軟磁性金属層と、を備えた軟磁性部材であって、
前記下地金属層の厚さをｓ、前記軟磁性金属層の厚さをｐとすると、
５≦ｐ／ｓ＜１０、かつ０＜ｓ＜１００ｎｍであることを特徴とする軟磁性部材。
絶縁層と、
前記絶縁層に対向して配置された下地金属層と、
前記下地金属層上に配設された軟磁性金属層と、を備えた軟磁性部材であって、
前記下地金属層の厚さをｓ、前記軟磁性金属層の厚さをｐとすると、
４≦ｐ／ｓ≦１５、かつ１００ｎｍ＜ｓ≦１０００ｎｍであることを特徴とする軟磁性部材。
前記下地金属層が、前記軟磁性金属層よりも保磁力又は異方性磁界の大きな材料で構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の軟磁性部材。
前記軟磁性金属層が、２０〜８０ｗｔ％のＦｅと、Ｎｉ及びＣｏの１種又は２種を含む合金から構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軟磁性部材。
前記絶縁層と、前記下地金属層と、前記軟磁性金属層からなるユニットが複数積層されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の軟磁性部材。