JP2007088121A - Composite magnetic film and its manufacturing method - Google Patents

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清一 宮井
Kaoru Kobayashi
薫 小林
Satoshi Sugimoto
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Jun Aketo
純 明渡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite magnetic thick film having a high permeability and a low resistivity and having a high microwave absorptivity even in a high-frequency band. <P>SOLUTION: The composite magnetic film 30 is composed of a magnetic phase 30a consisting of a metallic magnetic substance, and a high electric-resistance phase 30b being insularly dispersed in the magnetic phase and consisting of a high insulating ferrite and having a microwave absorbing function. Such a composite magnetic film 30 is manufactured by an AD method. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

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。   The present invention relates to a composite magnetic film and a method for manufacturing the same, and more particularly to a composite magnetic film for absorbing unnecessary electromagnetic waves generated during operation of a communication device or the like and a method for manufacturing the same.

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。
In recent years, with the development of mobile communication technology, the communication wavelength has been shortened, and at the same time, the electromagnetic wave generated during the operation of the communication device affects the communication device itself or its surroundings, so-called electromagnetic interference has become a problem. It is coming.
In view of the further trend toward shorter communication wavelengths in the future, there is an increasing demand for an electromagnetic wave absorber that can sufficiently cope with electromagnetic waves in the megahertz (MHz) band to the gigahertz (GHz) band. .

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。
Conventionally, spinel type ferrite etc. are known as a material which constitutes an electromagnetic wave absorber applied to communication equipment.
However, since the electromagnetic wave absorber made of this material has a low saturation magnetization (Is), the absorptivity is rapidly reduced in the GHz band due to a frequency limit (resonance frequency fr) called a Snoek limit.
According to the Snoek theory, if the saturation magnetization (Is) is high, the frequency limit (fr) is also high. Therefore, if a material such as an iron alloy is used, excellent electromagnetic wave absorption characteristics can be obtained.

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。
However, since metals such as iron alloys have good conductivity, when this is applied as an electromagnetic wave absorber, the material is made into fine particles having a penetration depth of electromagnetic waves (skin depth: about 1 μm at 1 GHz) or less, and Each fine particle needs to be electrically insulated.
In view of this point, conventionally, a magnetic powder of dozens of μm produced by a so-called atomizing method is further mechanically pulverized to a particle size of skin depth or less, and the pulverized magnetic powder is used as a predetermined resin. It was compounded and processed into a sheet having a thickness of several millimeters and used as an electromagnetic wave absorber. This is usually called an electromagnetic wave absorbing film.

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。
By the way, in recent years, the demand for thinner electromagnetic wave absorbers has increased with the trend toward mobile and wearable communication devices.
In order to maintain a sufficient amount of electromagnetic wave absorption when the electromagnetic wave absorber is thinned, it is necessary to increase the magnetic permeability of the material.

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。)。   As a method of increasing the magnetic permeability of the electromagnetic wave absorber, for example, a method of obtaining an amorphous alloy film in which ceramics are dispersed by simultaneously sputtering metal and ceramics has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). .)

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(Al23)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。
As an electromagnetic wave absorber, a magnetic film having a nanogranular structure has been proposed (see, for example, Patent Documents 3 and 4).
The magnetic film has a metal magnetic crystal grain size of about 1 nm to 10 nm, and deposits a high electrical resistance phase such as alumina (Al 2 O 3 ) or silica (SiO 2 ), which is a non-magnetic material, at the grain boundary. It has a configuration in which the particles are electrically insulated from each other, and achieves high magnetic permeability and high electrical resistance.

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。)。   Further, a proposal has been made on a magnetic film having a high magnetic permeability nano-granular structure in which a metal magnetic material is surrounded by an insulating magnetic material so that the metal magnetic materials are not brought into contact with each other and insulation is maintained (see, for example, Patent Document 5). ).

特開昭60−152651号公報JP-A-60-152651 特開平4−142710号公報JP-A-4-142710 特開平8−250330号公報JP-A-8-250330 特開平10−241938号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-241938 特開2003−297628号公報JP 2003-297628 A

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。
As a conventionally proposed method for forming a magnetic film having a high electromagnetic wave absorbing function, a sputtering method is mainly applied.
However, since the sputtering method assumes a thin film magnetic element as an application of a magnetic film, in reality, only a thin film having a film thickness of about 1 μm and a maximum of about 2 μm can be formed. Therefore, it has a problem of incurring high costs.

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。
Here, the electromagnetic wave absorbing function of the magnetic film will be described.
In general, the electromagnetic wave absorption amount per volume of a magnetic material is given by the following formula (1).

Figure 2007088121
Figure 2007088121

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
P: electromagnetic wave absorption per volume (W / m 3 )
ω: angular frequency (rad / sec)
μ 0 : Permeability of vacuum H: Magnetic field strength (A / m)
μ ”: Magnetic loss

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。   In the above formula (1), the electromagnetic wave absorption amount P is maximized when the magnetic loss μ ″ is maximized.

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。
Since the electromagnetic wave absorption amount P is a value per volume, the electromagnetic wave absorption amount increases as the volume of the magnetic material increases.
Accordingly, if the thickness of the magnetic film and d (m), the electromagnetic wave absorption amount P per area '(W / m 2) is given by the following equation (2).

Figure 2007088121
Figure 2007088121

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。
That is, as in the case of the above formula (1), assuming that the magnetic loss μ ″ is obtained, for example, if the thickness of the magnetic film is increased from 1 μm to 100 μm, the electromagnetic wave absorption amount P ′ is increased by 100 times. A large effect can be obtained.
Further, as apparent from the above formula (2), if μ ″ is high, the thickness of the magnetic film can be reduced.

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。   In view of the above-mentioned background, a magnetic film having a high μ ″ is made thinner than an electromagnetic wave absorber (sheet-like) that has been put to practical use in the past, and has a film thickness that is thinner than a thin film that can be formed by sputtering. It is required to contribute to mobile and wearable communication equipment.

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。
Moreover, electromagnetic wave absorption energy (W / m < 3 >) is represented by following formula (3).
In the following formula, the first term on the right side is a conduction loss term, the second term is a dielectric loss term, and the third term is a magnetic loss term.

Figure 2007088121
Figure 2007088121

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)
Definition of Symbols in Formula (3) σ: Conductivity E: Electric field strength (mV / m)
f: Frequency (Hz)
ε 0 : Dielectric constant of vacuum ε r ″: Dielectric loss μ 0 : Permeability of vacuum μ r ”: Magnetic loss H: Magnetic field strength (A / m)

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。   From the above formula (3), the electromagnetic wave absorption energy increases if the resistivity is low and the conductivity is high. Further, the electromagnetic wave absorption energy increases as the dielectric loss and magnetic loss terms increase.

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。   In view of the above points, the present invention is excellent in electromagnetic wave absorption efficiency, has a suitable film thickness corresponding to future mobilization and wearable, and has a high magnetic permeability and a low electric resistance, And a low-cost manufacturing method.

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。   The composite magnetic film of the present invention has an electromagnetic wave absorbing function, and is composed of a magnetic phase made of a metal magnetic material and a highly insulating ferrite dispersed in an island shape in the magnetic phase.

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。   In the method for producing a composite magnetic film of the present invention, a step of mixing a metal magnetic powder and a high electric resistance powder according to a desired composition ratio of the target composite magnetic film, and the mixed metal magnetic body A composite magnetic film having an electromagnetic wave absorbing function is manufactured by aerosolizing the powder and the high electric resistance powder and spraying the powder onto a film to be deposited.

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。
According to the present invention, a composite magnetic film having a high magnetic permeability and a low resistivity and having an electromagnetic wave absorption function, in which a high electrical resistance phase of ferrite exists in the magnetic phase of the metal magnetic material, is obtained.
In addition, according to the method for producing a magnetic film of the present invention, a composite magnetic film having a high electrical resistance phase of ferrite having a structure that cannot be obtained by sputtering can be formed. And obtained at low cost.

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。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
The present invention is not limited to the following examples, and a conventionally known configuration can be added within a range that does not change the gist of the present invention.

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。
FIG. 1 shows an enlarged schematic view of the composite magnetic film of the present invention.
The composite magnetic film 30 of the present invention is composed of a magnetic phase 30a, which is a main phase made of a metal magnetic material, and a high electrical resistance phase 30b of highly insulating ferrite dispersed in the magnetic phase.
The composite magnetic film 30 is not disclosed in Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-297628), in which the metal magnetic film is surrounded by a highly insulating magnetic film and the metal magnetic phases are not insulated from each other. A highly insulating magnetic film is surrounded by a metal magnetic phase. For this reason, the metal magnetic phases are in contact with each other, conductive, and the resistance value of the composite magnetic film as a whole is low. Accordingly, the magnetic permeability is high and the resistivity is low.

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。
The composite magnetic film 30 of the present invention is formed by using an aerosol deposition (AD) method in which a fine particle powder as a raw material is aerosolized and collides with a substrate or the like, which is a predetermined film formation target, to form a thick film.
This AD method efficiently forms a magnetic film having a desired composition and thickness by aerosolizing a raw material powder having a composition corresponding to the composition of a target composite magnetic film and causing it to collide with a film formation target. Is a way that can be.

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。
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of a magnetic film forming apparatus that performs the AD method.
The magnetic film forming apparatus 10 includes a mixer 11, a chamber 12, and a rotary pump 13.
The raw material powder 14 is charged into the mixer 11 having a stirring function, and the raw material powder 14 is mixed by a predetermined vibration of the mixer 11. When the raw material powder 14 is a single raw material, the deviation of the particle size distribution in the mixer 11 is eliminated, and when the raw material powder 14 is a plurality of kinds of powders, they are uniformly mixed and the deviation of the particle size distribution is obtained. Can be eliminated.

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。
In the chamber 12, a nozzle 15 is connected to the mixer 11 via a pipe 18, and the raw material powder 14 in the mixer 11 is aerosolized and injected from the tip of the nozzle 15.
When forming the composite magnetic film of the present invention, the metal magnetic powder and the high electric resistance powder are charged into the mixer 11 as the raw material powder 14 and mixed, aerosolized from the nozzle 15 and sprayed onto the substrate 20a.
A substrate 20a is disposed on the tip side of the nozzle 15 through a mask 16, and when the raw material powder 14 is sprayed, the particles 14a collide with the surface of the substrate 20a not covered with the mask 16 and are sequentially stacked. To do.

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。
In addition, the pressure in the chamber 12 is adjusted by the rotary pump 13, and in the AD method, the pressure in the chamber 12 is set to 10 −2 Torr (1.3 Pa), for example.
The composite magnetic film of the present invention can be formed at room temperature such as room temperature.
In the method of the present invention, the heat treatment performed for the purpose of developing an optimum structure after film formation by the conventional sputtering method after film formation on the substrate 20a is not performed.

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。
By applying the AD method, a composite magnetic film having a desired film thickness can be formed at high speed.
For example, in the sputtering method, the film thickness of the magnetic film to be formed is usually about 1 μm, but when the AD method is applied, a magnetic film with a film thickness of about several μm to 500 μm can be formed. .
Furthermore, the film formation rate by the AD method is as fast as about 10 μm / min, which is an industrially excellent method.

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。
As shown in FIG. 2, the composite magnetic film obtained by the above-described method has a composite structure in which the high electrical resistance phase 30b is formed at the grain boundary of the magnetic phase 30a as the main phase. Even if the phase 30b is present, it is advantageous in terms of reducing the resistance of the composite magnetic film without impeding the conductivity of the magnetic phase 30a.
In addition, the composition ratio between the magnetic phase 30a and the high electrical resistance phase 30b of the composite magnetic film 30 of the present invention is substantially the same as the mixed composition ratio of the metal magnetic powder as the raw material and the high electrical resistance powder.
On the other hand, according to the sputtering method, it is necessary to determine the composition ratio of the magnetic film to be formed by the area ratio of the target to be used and to develop an optimum structure by heat treatment, and it is extremely difficult to accurately control the composition. Met.
In the present invention, by using the above-described AD method, the degree of freedom of composition of the finally obtained composite magnetic film can be remarkably improved.

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。
Next, the material for forming the composite magnetic film of the present invention will be described.
As the metal magnetic powder forming the magnetic phase 30a, for example, FeCo, FeNi, FeNiCo, MnAl, FeSiB, CoSiB, FePt, CoPt, etc., which were difficult to be applied by the sputtering method, are applicable besides Fe, Co, Ni, etc. it can.
Further, FeSiAl, FeAl, and the like have a relatively large saturation magnetization and can be applied as a raw material for the magnetic film.

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BaFe1219およびSrFe1219、BaFe2W型フェライトであるBaFe1827、Co2−Z型フェライトであるBa3Co2Fe2441、Zn2−Z型フェライトであるBa2Zn2Fe1222、およびα−Fe23、β−Fe23、γ−Fe23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、Fe34、CoO、NiO、BaTiO3、TiO2、Al23、SiO2、MgO等の高電気抵抗酸化物材料も適用可能である。
Examples of the material forming the high electrical resistance phase 30b include NiZn ferrite, MnZn ferrite, MgMn ferrite, NiZnCu ferrite, NiZnCo ferrite, and M-type BaFe 12 O 19 and SrFe 12 O 19 , BaFe 2 W type. a ferrite BaFe 18 O 27, Co 2 is -Z-type ferrite Ba 3 Co 2 Fe 24 O 41 , Zn 2 is -Z-type ferrite Ba 2 Zn 2 Fe 12 O 22 , and α-Fe 2 O 3, Ferrite materials such as β-Fe 2 O 3 and γ-Fe 2 O 3 can be applied.
In addition to these ferrite materials, high electrical resistance oxide materials such as Fe 3 O 4 , CoO, NiO, BaTiO 3 , TiO 2 , Al 2 O 3 , SiO 2 and MgO are also applicable.

具体的に、磁性相30aがNiで、高電気抵抗相30bがAl23であるNi−Al23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Al23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。
Specifically, when forming a Ni—Al 2 O 3 composite magnetic film in which the magnetic phase 30a is Ni and the high electrical resistance phase 30b is Al 2 O 3 , Ni powder (average particle size 50 nm) and Al are used as raw materials. 2 O 3 powder (average particle size 300 nm) is used.
When forming FeCo-NiZn ferrite in which the magnetic phase 30a is FeCo and the high electrical resistance phase 30b is NiZn ferrite, FeCo powder (average particle size 200 nm) and NiZn ferrite powder (average particle size 500 nm) are used as raw materials. Use.
Further, when forming a FeNi-MnZn ferrite composite magnetic film in which the magnetic phase 30a is FeNi and the high electrical resistance phase 30b is MnZn ferrite, FeNi powder (average particle size 200 nm) and MnZn ferrite powder (average particle size) are used as raw materials. 500 nm).

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。
According to the above-mentioned AD method, the high electrical resistance phase 30b constituting the composite magnetic film 30 can be formed of a non-magnetic material as in the prior art, or even a ferrite that is a magnetic material.
That is, according to the configuration of the composite magnetic film of the present invention, since the high electrical resistance phase 30b existing in the vicinity of the magnetic phase 30a can be formed of a magnetic material, high magnetic permeability can be obtained. Further, since the high electrical resistance phases 30b are discontinuous, the continuity between the magnetic phases 30a is not impaired, and the composite magnetic film as a whole exhibits low resistance and can exhibit a high electromagnetic wave absorbing function.

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。
In addition, when a film is formed by a conventionally known sputtering method, a process of performing heat treatment to develop an optimum structure is essential. In this heat treatment process, magnetism like ferrite is exhibited and a phase of high electrical resistance is exhibited. It was very difficult to express at the grain boundary.
On the other hand, according to the above-described AD method, the composition of the target composite magnetic film can be controlled by the blending ratio of the raw material powder, and further, no heat treatment step is required. For this reason, the high electrical resistance phase 30b made of ferrite can be easily formed, and the change of the crystal structure caused by the heat treatment can be avoided.
That is, when a composite magnetic film is formed using ferrite by the method of the present invention, the original crystal structure of the ferrite itself and the inherent magnetic permeability can be reflected as the characteristics of the composite magnetic film. .

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。   Therefore, for example, by applying a high magnetic permeability metal soft magnetic material such as FeCo, Fe, Ni, and FeNi and a soft magnetic and high electrical resistance ferrite such as NiZnCu ferrite, MnZn ferrite, NiZn ferrite, and NiZnCo ferrite, A composite magnetic film composed of a soft magnetic material can be formed for both the main phase and the grain boundary, and higher magnetic permeability can be achieved.

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。
The metal magnetic powder and the high electrical resistance powder can be arbitrarily selected.
Moreover, it is not limited to the case where the metal magnetic powder and the high electrical resistance powder are each one type, and a plurality of types of materials can be selected as the raw material powder.

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。
Among the above metal magnetic powders, FeCo has a saturation magnetization of 2.4T, Fe has a saturation magnetization of 2.2T, Ni has a saturation magnetization of 0.6T, and FeNi has a saturation magnetization of 1.1T, which are saturated. It has a relatively high magnetization and is suitable as a raw material for forming a magnetic phase. In particular, FeCo is excellent in characteristics and Fe is preferable in terms of cost.
On the other hand, among the raw material powders that form a high electrical resistance phase, NiZnCu ferrite, NiZn ferrite, and NiZnCo ferrite are preferable because they have high electrical resistivity and are advantageous in terms of cost. Furthermore, although MnZn ferrite has a slightly lower electrical resistivity than NiZnCu ferrite or the like, it exhibits a high magnetic permeability and is therefore suitable as a raw material for forming the high electrical resistance phase 30b.

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。
X-ray diffraction measurement was performed on the composite magnetic film formed by the AD method applied in the method of the present invention, and the average diameter of the constituent structure was determined from the Scherrer equation using the result. It was about.
Furthermore, it was confirmed that the structure of the magnetic phase 30a constituting the composite magnetic film was a nanometer-order microstructure with a diameter of about 1 nm to 50 nm.

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。 In the above-described AD method, for example, a glass substrate, SiO 2 substrate, ceramics, polycarbonate, ABS resin, Mg alloy, and various chip parts can be applied as the film formation object for forming the composite magnetic film. .

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。
As described above, in the present invention, by applying the AD method as the film forming method, the film forming speed is extremely high, and the composite magnetic film having the main phase as the magnetic phase 30a and the sub phase as the high electrical resistance phase 30b is obtained. Can be formed with high efficiency.
As described above, the composition of the magnetic film formed by the AD method is determined by the composition of the raw material powder, and a magnetic film having a stable composition can be easily formed. Since the film structure can be obtained, a magnetic film having high magnetic permeability and low electrical resistance can be formed.

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。
Further, since the AD method is a process that can be performed under normal temperature and low temperature conditions, the shape change of the magnetic film structure due to the heating process, which has been conventionally applied in the sputtering method, and the film formation target to be formed Can be effectively avoided.
In addition, since no heat treatment process is required, impurities such as sintering aids added to the insulating phase material that insulates the magnetic phase by the conventionally applied sputtering method are not mixed. A magnetic film is obtained. Further, unlike the sputtering method, an expensive target is not required, which is extremely advantageous from the viewpoint of reducing the manufacturing cost.

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。
In addition, since the composite magnetic film of the present invention has high adhesion strength to the deposition target, it is possible to form a composite magnetic film at a desired location and to provide practical convenience.
Furthermore, according to the method of the present invention, it is possible to form a relatively thick composite magnetic film having a film thickness of 1 μm or more, which is difficult with the sputtering method.
Furthermore, it is also possible to form a composite magnetic film having a thickness of 500 μm or less, which has been difficult to realize with a conventional sheet-like electromagnetic wave absorber (electromagnetic wave absorbing film) made of a mixture with a resin.
Therefore, according to the present invention, it is excellent in practical use that a desired magnetic substrate or component can be selected and a composite magnetic film can be arbitrarily formed according to their use and space.

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。
Next, a sample of the composite magnetic film of the present invention was specifically prepared and evaluated.
A composite magnetic film was produced by the method of the present invention by applying the AD method using a raw material containing 0%, 40%, and 80% iron powder as a raw material.
A spectrum chart of the X-ray diffraction measurement results is shown in FIG.
As is clear from FIG. 3, in the composite magnetic film sample containing 40% and 80% of iron powder, there are a peak due to the spinel structure or hexagonal crystal of ferrite and a peak due to the iron-based α phase. Observed, it was confirmed that the magnetic phase was composed of a metal magnetic material and highly insulating ferrite dispersed in islands in the magnetic phase.

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)Fe24の組成比については、xが25〜80程度であることが解った。
Next, an AD method was applied, and a Fe—NiZnCu ferrite composite magnetic film was produced by the method of the present invention. Note that no heat treatment was performed in the film formation step.
Saturation magnetization (σs) and resistivity (ρ) were measured. They are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), respectively.
4A and 4B, the horizontal axis represents the composition ratio of Fe—NiZnCu ferrite, and the vertical axis represents saturation magnetization (σs) and resistivity (ρ).
It can be seen that the saturation magnetization increases with the Fe content, and the resistivity decreases.
The ideal saturation magnetization is 80 to 180 Am 2 / kg, and the electrical resistivity is 10 −2 Ωcm to 10 3 Ωcm. The ferrite satisfying such conditions, xFe / (100-x) (NiZnCu) Fe 2 O 4 About composition ratio, it turned out that x is about 25-80.

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)Fe24、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。
Next, the AD method was applied to each of the raw materials containing 4%, 6%, 40%, and 80% iron powder in the ferrite powder, and the Fe—NiZnCu ferrite composite magnetic film according to the method of the present invention. The magnetic permeability was measured. The measurement results are shown in FIG.
In FIG. 5, the horizontal axis represents frequency (GHz), and the vertical axis represents magnetic permeability (μ ′) and magnetic loss (μ ″), respectively.
As shown in FIG. 5, a composite magnetic film having a maximum of about μ ′ = 35 and μ ″ = 18 was formed.
Examine electromagnetic wave absorption characteristics. For example, when compared with a conventionally known electromagnetic wave absorbing film having a film thickness d = 0.3 mm and μ ″ = 5, FeCo—NiZn ferrite composite magnetic film (xFe / (100−x) (NiZnCu) Fe 2 O 4 , x = 80, film thickness d = 0.02 mm) is μ ″ = 18, so that even though the film thickness is 1 / 15th that of a conventionally known electromagnetic wave absorbing sheet, substantially the same amount of electromagnetic wave absorption P ′ (See the above formula (2)).
In the composite magnetic film of the present invention, a suitable magnetic permeability is 20 or more at a measurement frequency band of 300 MHz or less and 40 or less at 300 MHz or more and 3 GHz or less. Moreover, a suitable magnetic loss rate is 5 or more at the measurement frequency body 3 GHz or less.

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。   From the above, the composite magnetic film of the present invention that is thinner than a conventionally known electromagnetic wave absorbing sheet and thicker than a magnetic film formed by sputtering can exhibit extremely efficient electromagnetic wave absorption characteristics.

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)Fe24、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。
In FIG. 6, the composite magnetic film of the present invention (FeCo-NiZn ferrite composite magnetic film (xFe / (100-x) (NiZnCu) Fe 2 O 4 , x = 80)) is provided on a case of a conventionally known communication device. The measurement result for every frequency of the electromagnetic wave level radiated | emitted from the inside of an apparatus at the time of forming was shown.
For comparison, the measurement result of the electromagnetic wave level when the composite magnetic film is not formed is also shown. By comparing these measured values, the noise suppression effect by the composite magnetic film of the present invention was confirmed.
In FIG. 6, the horizontal axis represents the measurement frequency, and the vertical axis represents the electromagnetic wave level radiated from the inside of the device.
As can be seen from FIG. 6, by forming the composite magnetic film of the present invention on the communication device, the level of the radiated electromagnetic wave is reduced, and the amount of this decrease reduces the emission of unwanted electromagnetic waves from the communication device. It turns out that it can suppress.

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B23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。
In FIG. 7, the three samples being measured are as follows.
1 Composite magnetic film of the present invention produced by AD method (film thickness: 7.2 μm, composition: Fe 4% +
Ni-Zn-Cu 96%)
2 Nano-granular structure film (Ni 80 Fe 20 and B 2 O 3 co-evaporation)
3 Film Impedor Conventionally known electromagnetic wave absorbing film (film impeder, manufactured by NEC Tokin, magnetic material (Sendust) + binder (resin material))
FIG. 7 shows transmission loss characteristics measured by the microstrip line method.
According to this, it was found that the AD film has higher transmission loss characteristics in the measurement frequency band than the commercially available electromagnetic wave absorbing film, and a high electromagnetic wave absorbing effect can be obtained.
In addition, it was found that the AD film exhibits almost the same transmission loss characteristic at a measurement frequency of 2 GHz as compared with the nanogranular film.

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。
The iron-ferrite composite magnetic film of the present invention is formed by mixing constituent materials at a predetermined ratio in advance and putting it in an aerosol generator, and discharging mixed powder from one nozzle by pouring carrier gas. For example, as shown in the schematic diagram of the main part of the magnetic film forming apparatus in FIG. 8, each raw material powder (that is, Fe and ferrite) is put into separate aerosol generators, and a pipe 47, A method of forming a film on the substrate 20a by causing each carrier gas to flow through 48 and generating aerosol from the individual nozzles 41 and 42 may be applied.
In this case, by rotating the film forming substrate 20a, iron and ferrite are alternately formed, and a film having good magnetic properties in which the raw material composition and the film composition coincide with each other can be obtained.

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。
As described above, according to the present invention, a composite magnetic film having a high magnetic permeability and a low resistivity having a configuration in which a high electrical resistance phase of ferrite exists in the magnetic phase of a metal magnetic material can be produced at low cost. I was able to get it. Also, a composite magnetic film in which iron and ferrite are alternately laminated was obtained at a low cost.
Further, when the composite magnetic film of the present invention is used as an electromagnetic wave absorber for communication equipment, an excellent suppression effect of unnecessary electromagnetic waves can be obtained in a wide frequency band as compared with a conventionally known electromagnetic wave absorbing film and a nano granular film. The electromagnetic wave absorbing effect could be demonstrated.

磁性膜形成装置の概略模式図である。It is a schematic diagram of a magnetic film forming apparatus. 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。It is a schematic diagram of the magnetic film obtained by AD method, and is a figure which shows a magnetic film structure. X線回折測定結果を示す図である。It is a figure which shows a X-ray-diffraction measurement result. 飽和磁化と抵抗率測定結果を示す図である。It is a figure which shows a saturation magnetization and a resistivity measurement result. 透磁率と磁気損失を示す図である。It is a figure which shows a magnetic permeability and a magnetic loss. ノイズ抑制効果を表す図であるIt is a figure showing the noise suppression effect 伝送損失効果を表す図である。It is a figure showing the transmission loss effect. 磁性膜形成装置の要部の概略図である。It is the schematic of the principal part of a magnetic film forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Magnetic film formation apparatus, 11 ... Mixer, 12 ... Chamber, 13 ... Rotary pump, 14 ... Raw material powder, 14a ... Particle, 15 ... Nozzle, 16 ... Mask, 18 ... Piping, 20 ... deposition object, 20a ... substrate, 30 ... composite magnetic film, 30a ... magnetic phase, 30b ... high electrical resistance phase, 41, 42 ... nozzle, 47, 48 ... piping

Claims (16)

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。
A composite magnetic film having an electromagnetic wave absorbing function,
A magnetic phase made of a metal magnetic material;
A composite magnetic film comprising a high electrical resistance phase of highly insulating ferrite dispersed in islands in the magnetic phase.
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。 The composite magnetic film according to claim 1, wherein the film thickness is 1 μm to 500 μm. 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。 2. The composite magnetic film according to claim 1, wherein the diameter of a single texture of the high electrical resistance phase dispersed in islands in the magnetic phase is 1 nm to 50 nm. 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。 The composite magnetic film according to claim 1, wherein the metal magnetic body is made of one or more metal magnetic materials. 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。 The composite magnetic film according to claim 1, wherein the metal magnetic body is an iron-based material. 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。 2. The composite magnetic film according to claim 1, wherein the electrical resistivity is 10 −2 Ωcm to 10 3 Ωcm. 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。 The composite magnetic film according to claim 6, wherein the high electrical resistance phase is made of an oxide which is a high electrical resistance material. 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。 Saturation magnetization, the composite magnetic film according to claim 7, characterized in that the 80Am 2 / kg~180Am 2 / kg. 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。 9. The composite magnetic film according to claim 8, wherein the magnetic permeability is 20 or more at a frequency band of 300 MHz or less, and 40 or less at 300 MHz or more and 3 GHz or less. 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。 The composite magnetic film according to claim 9, wherein the magnetic loss rate is 3 GHz or less and 5 or more. 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。 11. The composite magnetic film according to claim 10, wherein a peak attributed to a spinel structure or hexagonal crystal of ferrite and a peak attributed to an iron-based α phase are observed in a spectrum chart of X-ray diffraction measurement. . 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。
A method for producing a composite magnetic film having an electromagnetic wave absorbing function,
In accordance with the composition ratio of the composite magnetic film, the step of aerosolizing the metal magnetic powder and the high electric resistance powder and injecting it onto the film formation object,
Or a step of injecting a single raw material powder in which a metal layer and a high electrical resistance layer are mixed in advance into a film,
Alternatively, a method of manufacturing a composite magnetic film, wherein film formation is performed by a step of spraying a raw material powder and iron or ferrite, or a raw material powder in which iron and ferrite are mixed, onto an object to be formed.
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。 The method of manufacturing a composite magnetic film according to claim 12, wherein the high electrical resistance powder is a ferrite powder. 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。
The blending ratio of the metal magnetic powder and the high electrical resistance powder is:
The method of manufacturing a composite magnetic film according to claim 12, wherein xFe / (100−x) ferrite (where x is wt%, 0 <X <100).
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。 13. The method for producing a composite magnetic film according to claim 12, wherein a step of injecting the aerosolized metal magnetic material powder and the high electrical resistance powder onto the film-formed material is performed in a room temperature environment. 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。
When forming the composite magnetic film, iron and ferrite are discharged from separate nozzles and formed on the same substrate to form a mixed film of iron and ferrite, or an alternate laminated film of iron and ferrite. The method of manufacturing a composite magnetic film according to claim 12.
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