JP2009290075A - ノイズ抑制シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 厚さが30〜400μmであり、体積抵抗率が1.0×100〜1.0×103Ωmであり、マイクロストリップラインでの評価において、1GHzでの反射量が−20dB以下であって吸収量が25%以上であるNi−Znフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートである。
【選択図】 なし
Description
この電波吸収体は、非特許文献1に示されている通り、伝送線路理論により設計できるものであり、その吸収特性は透磁率、誘電率及び電波吸収体の厚さから計算により求めることができる。また、該特許文献2には示されていないが、電波吸収体の厚さは通常5mm以上必要である。従って、設計の思想を全く異にするノイズ吸収シートに関して、特許文献2の知見を利用することは困難である。
また、Ni含有量が前記組成の範囲外の場合、複素透磁率のμ″が低くなることにより吸収量が小さくなる。より好ましいNi含有量は9.0〜22.5mol%、更により好ましくは9.5〜22.0mol%である。
また、Zn含有量が前記組成の範囲外の場合、複素透磁率のμ″が低くなることにより吸収量が小さくなる。より好ましいZn含有量は25.0〜39.0mol%、更により好ましくは25.5〜38.5mol%である。
表面粗さにおいて、中心線平均粗さ(Ra)が130nm未満であるか、最大高さ(Rmax)が2.0μm未満であると焼結時にシートが固着する。
表面粗さにおいて、中心線平均粗さ(Ra)が650nmを越えるか、最大高さ(Rmax)が9.0μmを越えると平滑性が失われ、割れやすくなったり、絶縁フィルムや導電層との界面に空隙などが混入しやすくなったりする。また、焼結体の断面積が低下して透磁率が低下する。
溝を設けることによって、後述する粘着フィルムを貼り付けたノイズ抑制シートの予期しない割れを防止するため、予め溝に沿ってノイズ抑制シートに割れ目を設けておくことができる。
粘着フィルムを貼付することによって、割れ目を設けた後でもNi−Znフェライト焼結体が飛散することなく、屈曲性のあるノイズ抑制シートを得ることができる。
必要によりフェライト成形シートの表面に所定の凹凸を付与する場合、前記各種フィルムにサンドブラスト加工したものを使用することができる。サンドブラスト処理したプラスチックフィルムを用いることによって、プラスチックフィルムの凹凸をフェライト成形シートに転写することができ、所望の表面粗さを有する成形シートを得ることができる。
成長時の温度が1100℃未満の場合、所望の反射量と吸収量を有するノイズ抑制シートが得られない。
溝の間隔は、溝の谷底の間隔が1〜5mmが好ましい。1mm未満では、溝に沿ってNi−Znフェライト焼結体が折れた場合に透磁率が低下し、また、加工が困難となる。5mmを超えるとNi−Znフェライト焼結体のフレキシビリティが低下する。溝のより好ましい間隔は2〜4mmである。
本発明において重要な点は、本発明に係るノイズ抑制シートは、透磁率と体積抵抗率とを制御することにより、マイクロストリップラインでの評価において1GHzでの反射量が−20dB以下であって吸収量が25%以上に制御することができるという点である。
長さ100mm、幅2.3mm、厚さ35μm及びインピーダンスを50Ωに調整したマイクロストリップラインを施工した基板に、幅40mm、長さ50mmの大きさに作製したノイズ抑制シートを、マイクロストリップラインの長さ方向にノイズ抑制シートの長さ方向を合わせ、それぞれの中心が一致するように装着した。幅40mm、長さ50mm及び厚さ10mmの発泡倍率20〜30倍の発泡ポリスチレンからなる板をノイズ抑制シートに重ね、その上に300gの荷重を載せた状態で、マイクロストリップラインに接続したネットワークアナライザN5230A(アジレント・テクノロジー(株)製)を用いてSパラメータを測定した。得られたSパラメータから以下の式により反射量[dB]と吸収量[%]を算出した。
吸収量[%]=(1−|S11|2−|S21|2)/1×100
また、ノイズ抑制シート表面の凹凸形状を表すために、同装置のBearing解析ソフトで数値化した。表面粗さを求めたイメージから、その最大高さ(Rmax)の50%深さで水平方向にカットした破断面の面積占有率を求めることで、凹凸形状状態を比較した。
<Ni−Zn系フェライト粉末の製造>
Ni−Zn系フェライトの組成が、所定の組成になるように各酸化物原料を秤量し、アトライターを用いて30分湿式混合を行った後、混合スラリーを濾別・乾燥して原料混合粉末を得た。該原料混合粉末を大気中900℃で1.5時間仮焼成して得られた仮焼成物をアトマイザーと振動ミルで粉砕して、Ni−Zn系フェライト粉末を得た。
得られたNi−Zn系フェライト粉末100重量部に対し、結合材料としてポリビニルブチラール 8重量部、可塑剤としてフタル酸ベンジル−n−ブチル 3重量部、溶剤として3メチル−3メトキシ−1ブタノール 50重量部を加えた後、十分混合してスラリーを得た。このスラリーをドクターブレード式コーターによって、片面が中心線平均粗さ(Ra)が530nm、最大高さ(Rmax)が5.6μmにサンドブラスト処理されたPETフィルム ルミマット50S200トレス(パナック工業(株)製)上に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより厚さ125μmのグリーンシートを得た。得られたグリーンシートを幅48mm、長さ60mmの大きさに切断した後、PETフィルムを剥離することによりフェライト成形シートを得た。
得られたフェライト成形シートを10枚重ね、アルミナセッター(菊水化学工業(株)製)で上下を挟んだ後、500℃で10時間脱脂し、その後空気中1250℃で2時間焼成した。冷却後に得られた焼結物を剥がしたところ、シート形状が破損することなく容易に剥離することができた。
体積抵抗率は、5.5×101Ωmであり、焼結密度は5.15g/cm3であり、100MHzにおけるμ′は15、μ″は72であった。10MHzにおける反射量は−36dB、100MHzにおける反射量は−32dB、500MHzにおける反射量は−33dB、1GHzにおける反射量は−27dBであり、10MHzから1GHzまでの広い周波数範囲において低い反射量であった。10MHzにおける吸収量は3%、100MHzにおける吸収量は10%、500MHzにおける吸収量は24%、1GHzにおける吸収量は32%であり、10MHzから1GHzまでの広い周波数範囲において高い吸収量であった。
得られたノイズ吸収シートの表面粗さは中心線平均粗さ(Ra)が345nm、最大高さ(Rmax)が4.2μm、100μm四方のエリアにおいて最大高さの50%深さで水平方向にカットした破断面の面積占有率は35%であった。
サンドブラス処理されたPETフィルムの代わりに、サンドブラスト処理されていないPETフィルム(中心線平均粗さ(Ra)が17nm、最大高さ(Rmax)が0.3μm、厚さ50μm)を用いるとともに、フェライト成形シートを1枚ずつ焼成した以外は、実施例1と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表2に示す。表2に示した通り、実施例1の方法で得られたノイズ抑制シートの特性とほとんど変わらないものであった。
フェライトの組成とBET比表面積を変えた以外は、実施例1と同様な方法でNi−Zn系フェライト粉末を得た。その組成は、Fe2O3=52.0mol%、NiO=9.8mol%、ZnO=38.2mol%であった。BET比表面積は、4.9m2/gであった。
中心線平均粗さ(Ra)が120nm、最大粗さ(Rmax)が2μmに加工された鉄板を用いるとともに、フェライト成形シートを1枚ずつ焼成した以外は、実施例3と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表2に示す。表2に示したとおり、実施例3の方法で得られたノイズ抑制シートの特性とほとんど変わらないものであった。
フェライト粉末の組成及び焼結温度を変更した以外は、実施例1と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表2に示す。
フェライト粉末の組成及び焼結温度を変更した以外は、実施例3と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表2に示す。
サンドブラス処理されたPETフィルムの代わりに、サンドブラスト処理されていないPETフィルム(中心線平均粗さ(Ra)が17nm、最大高さ(Rmax)が0.3μm、厚さ50μm)を用い、フェライト粉末の組成を変更した以外は、実施例1と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表2に示す。なお、比較例1、2においては、フェライト成形シートを10枚重ねて焼成するとそれらが固着したので、その場合1枚ずつ焼成したノイズ抑制シートの諸特性を表2に記載した。
中心線平均粗さ(Ra)が252nm、最大高さ(Rmax)が3.3μmに粗さ加工されたPETフィルム U4−50(帝人デジュポンフィルム(株)製)を用いた以外は、実施例1と同様の方法でノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表2に示す。なお、比較例3においては、フェライト成形シートを10枚重ねて焼成するとそれらが固着したので、その場合1枚ずつ焼成したノイズ抑制シートの諸特性を表2に記載した。
フェライト粉末の組成及び焼結温度を変更した以外は、前記実施例1と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表2に示す。
フェライト粉末の組成及び焼結温度を変更した以外は、前記比較例2と同様の方法で、ノイズ抑制シートを得た。このときの製造条件及び得られたノイズ抑制シートの諸特性を表2に示す。
シクロヘキサノンにスチレン系エラストマー(密度が0.9g/cm3)を20重量%溶解した溶液 TF−4200E(日立化成工業(株)製)に、溶剤を除去後の体積比が、扁平状鉄−アルミニウムーケイ素合金粉末(鉄、アルミニウム、ケイ素の重量比が85:6:9、アスペクト比が15〜20、密度が6.9g/cm3、平均粒子径が50μm)が47vol%、スチレン系エラストマーが53vol%となるように計量して、十分混合してスラリーを得た。その際、粘度調整のためにエラストマー溶液と同体積のエチルシクロエキサノンを添加した。このスラリーをドクターブレード式コーターによって、サンドブラスト処理されていないPETフィルム(中心線平均粗さ(Ra)が17nm、最大高さ(Rmax)が0.3μm、厚さ50μm)上に塗布して乾燥した。得られた塗膜を温度130℃、圧力90MPa、加圧時間5分の条件で成形して厚み100μmの扁平状鉄−アルミニウムーケイ素合金粉末含有シートを得た。
Claims (5)
- 厚さが30〜400μmであり、体積抵抗率が1.0×100〜1.0×103Ωmであり、マイクロストリップラインでの評価において、1GHzでの反射量が−20dB以下であって吸収量が25%以上であるNi−Znフェライト焼結体からなることを特徴とするノイズ抑制シート。
- Ni−Znフェライトの組成が、酸化物換算で51〜57mol%のFe2O3、8〜23mol%のNiO、25〜40mol%のZnOであることを特徴とする請求項1記載のNi−Znフェライト焼結体からなるノイズ抑制シート。
- 請求項1または請求項2記載のNi−Znフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートであって、該シートの少なくとも一方の表面の表面粗さにおいて、中心線平均粗さが130〜650nmであって、最大高さが2〜9μmであり、かつ、100μm四方のエリアにおいて最大高さの50%深さで水平方向にカットした破断面の面積占有率が5〜70%であることを特徴とするNi−Znフェライト焼結体からなるノイズ抑制シート。
- Ni−Znフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートの少なくとも片面に溝を設けることを特徴とする請求項3記載のNi−Znフェライト焼結体からなるノイズ抑制シート。
- Ni−Znフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートの少なくとも片面に粘着フィルムを貼り付けており、かつNi−Znフェライト焼結体からなるノイズ抑制シートに割れ目を設けることを特徴とする請求項3又は請求項4記載のNi−Znフェライト焼結体からなるノイズ抑制シート。
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