JP2012175060A - Electromagnetic wave absorbing film and electromagnetic absorber producing method - Google Patents

Electromagnetic wave absorbing film and electromagnetic absorber producing method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic wave absorbing film that is thin and that has good absorptivity of electromagnetic waves in a high frequency region, and further provide a method capable of relatively easily producing an electromagnetic absorber using the electromagnetic wave absorbing film without putting a load on an environment.SOLUTION: An electromagnetic wave absorbing film 20 that contains a magnetic metal and a metal oxide obtained by oxidizing the magnetic metal, and in which a percentage content of the metal oxide is a range of 10 to 50 vol.% is formed on a base 10. By causing the electromagnetic wave absorbing film 20 to contain the magnetic metal and the metal oxide that is an oxide of the magnetic metal, the electromagnetic wave absorbing film 20 can be formed with the same material (magnetic metal). Thus, the magnetic metal can uniformly be dispersed in the electromagnetic wave absorbing film 20, whereby the electromagnetic wave absorbing film 20, which is thin and has good absorptivity of electromagnetic waves, can be obtained.

Description

本発明は、主に、携帯電話やコンピュータ等の電子機器に用いられる電磁波吸収膜及び、該電磁波吸収膜を用いた電磁波吸収体の製造方法であり、特に、薄厚化され、高周波領域での電磁波吸収性に優れた電磁波吸収膜及び、電磁波吸収体の製造方法に関するものである。   The present invention mainly relates to an electromagnetic wave absorbing film used in an electronic device such as a mobile phone and a computer, and an electromagnetic wave absorber manufacturing method using the electromagnetic wave absorbing film. The present invention relates to an electromagnetic wave absorbing film excellent in absorbability and a method for producing an electromagnetic wave absorber.

近年、携帯電話やモバイルコンピュータなどの、ギガヘルツ以上の高周波を利用する各種電子機器類や、各種機器の周囲にある導電ケーブル、モータなどから発生した電磁波は、ノイズとして、コンピュータの誤作動や、通信の障害を招くおそれがある。そのため、電磁波の漏洩防止を目的として、種々の電磁波遮蔽手段が開発されている。   In recent years, electromagnetic waves generated from various electronic devices that use high frequencies of over gigahertz, such as mobile phones and mobile computers, and conductive cables and motors around various devices, can be used as noise, causing computer malfunctions and communications. May cause trouble. For this reason, various electromagnetic shielding means have been developed for the purpose of preventing leakage of electromagnetic waves.

前記電磁波遮蔽手段の一つとして、磁性体の磁気損失特性を利用したものが挙げられる。この手段によれば、磁性体が、その表面を通過する電磁波と共鳴することで、前記電磁波を熱エネルギー等に変換し、電磁波を低減(吸収)することが可能となる。   As one of the electromagnetic wave shielding means, one utilizing the magnetic loss characteristics of a magnetic material can be cited. According to this means, the magnetic substance resonates with the electromagnetic wave passing through the surface thereof, thereby converting the electromagnetic wave into heat energy or the like, and reducing (absorbing) the electromagnetic wave.

例えば、特許文献1では、柔軟性を有する絶縁層と、この絶縁層内の少なくとも一方の表面に沿って、及び/又は、厚さ方向の略中間位置において、軟磁性体の金属又は合金からなり且つ平均粒径が100μm以下の粉末を層状に埋設した粉末層とを有することを特徴とする電磁波遮蔽シートが開示されている。この電磁波遮蔽シートを用いれば、柔軟性を有しつつ、一定の電磁波シールド特性を得ることができるとされている。   For example, in Patent Document 1, a flexible insulating layer is formed of a soft magnetic metal or alloy along at least one surface in the insulating layer and / or at a substantially intermediate position in the thickness direction. An electromagnetic wave shielding sheet comprising a powder layer in which powder having an average particle size of 100 μm or less is embedded in a layer shape is disclosed. If this electromagnetic wave shielding sheet is used, it is said that a certain electromagnetic wave shielding characteristic can be obtained while having flexibility.

また、特許文献2では、基材の表面に、金属酸化物からなる接着層を形成し、その上に、平均粒径1〜150nmの磁性体粉末を、それぞれ個別に電気絶縁材料によって絶縁した状態で含有する磁性体層と、電気絶縁層とを交互に積層して、2層以上の多層構造である電磁波吸収体層が開示されている。この電磁波吸収体層を用いれば、従来の電磁波吸収体に比べて薄厚化が可能となり、高周波数領域での電磁波吸収特性が向上するとされている。   Moreover, in patent document 2, the adhesive layer which consists of metal oxides is formed in the surface of a base material, and the magnetic body powder with an average particle diameter of 1-150 nm is each insulated by the electrically insulating material on it An electromagnetic wave absorber layer having a multilayer structure of two or more layers is disclosed by alternately laminating magnetic layers and electrical insulating layers. If this electromagnetic wave absorber layer is used, the thickness can be reduced as compared with conventional electromagnetic wave absorbers, and the electromagnetic wave absorption characteristics in a high frequency region are improved.

しかしながら、特許文献1に開示された電磁波遮蔽シートは、薄厚化(ナノメートルオーダー)にした場合には、十分な電磁波吸収性能を発揮することができないという問題があった。所望の電磁波吸収性能を得るためには、100μm程度の膜厚にしなければならず、近年の小型化・薄厚化された電子機器等に用いることは困難である。さらに、電磁波遮蔽シートの製造工程において、軟磁性体等の金属を高い密度で充填させることを目的として、環境に負荷を与える有機溶剤(トルエン等)を用いるため、環境的な問題もあった。   However, the electromagnetic wave shielding sheet disclosed in Patent Document 1 has a problem that when it is made thin (on the order of nanometers), sufficient electromagnetic wave absorbing performance cannot be exhibited. In order to obtain the desired electromagnetic wave absorption performance, the film thickness must be about 100 μm, and it is difficult to use it for electronic devices that have been downsized and thinned in recent years. Furthermore, in the manufacturing process of the electromagnetic wave shielding sheet, there is an environmental problem because an organic solvent (toluene or the like) that gives a load to the environment is used for the purpose of filling a metal such as a soft magnetic material at a high density.

また、特許文献2に記載された電磁波吸収体層は、ある程度の薄厚化が図られているものの、特許文献1に開示された電磁波遮蔽シートと同様に、ナノメートルオーダーにまで薄厚化された場合には、十分な電磁波吸収性能を発揮することができないという問題があった。さらに、上記電磁波吸収層は、磁性体層と電気絶縁層とを交互に積層させてなるため、その製造工程が煩雑になるという問題もあった。   Moreover, although the electromagnetic wave absorber layer described in Patent Document 2 is thinned to some extent, the electromagnetic wave absorber sheet disclosed in Patent Document 1 is thinned to the nanometer order as in the electromagnetic wave shielding sheet disclosed in Patent Document 1. However, there was a problem that sufficient electromagnetic wave absorbing performance could not be exhibited. Furthermore, since the electromagnetic wave absorbing layer is formed by alternately laminating magnetic layers and electrical insulating layers, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated.

特開平10−322085JP 10-322085 A 特開2004−165620JP 2004-165620 A

本発明は、上記の現状を鑑み開発されたものであり、従来の電磁波吸収手段に比べて、薄厚であり、高周波領域での電磁波吸収性に優れた電磁波吸収膜及び、環境に負荷をかけることなく比較的容易に製造できる前記電磁波吸収膜を用いた電磁波吸収体の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been developed in view of the above-mentioned present situation, and is thinner than conventional electromagnetic wave absorbing means, and has an electromagnetic wave absorbing film excellent in electromagnetic wave absorption in a high frequency region, and to load the environment. An object of the present invention is to provide a method for producing an electromagnetic wave absorber using the electromagnetic wave absorbing film that can be produced relatively easily.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、磁性金属及び該磁性金属を酸化してなる金属酸化物を所定量含有させることにより、電磁波吸収効果を有する前記磁性金属及び絶縁体である前記金属酸化物を、膜中に均一に分散させることができるため、薄厚で、電磁波吸収性に優れた電磁波吸収膜が得られることを見出した。さらに、前記電磁波吸収膜を形成した電磁波吸収体は、トルエン等の溶剤を用いることや、磁性体層と電気絶縁層とを交互に積層させることがないため、従来の製造方法に比べて、環境に負荷をかけることなく、比較的容易に製造することができることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has included a predetermined amount of a magnetic metal and a metal oxide obtained by oxidizing the magnetic metal, thereby providing the magnetic metal and insulating material having an electromagnetic wave absorption effect. It was found that the metal oxide as a body can be uniformly dispersed in the film, so that an electromagnetic wave absorbing film having a small thickness and excellent electromagnetic wave absorption can be obtained. Furthermore, since the electromagnetic wave absorber formed with the electromagnetic wave absorbing film does not use a solvent such as toluene, or does not alternately laminate the magnetic layer and the electrical insulating layer, it is more environmentally friendly than the conventional manufacturing method. It has been found that it can be manufactured relatively easily without imposing a load on it.

本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下の通りである。
(1)磁性金属及び該磁性金属を酸化してなる金属酸化物を含有し、該金属酸化物の含有率が、10〜50体積%の範囲であることを特徴とする電磁波吸収膜。
The present invention has been made based on such findings, and the gist thereof is as follows.
(1) An electromagnetic wave absorbing film comprising a magnetic metal and a metal oxide obtained by oxidizing the magnetic metal, wherein the content of the metal oxide is in the range of 10 to 50% by volume.

(2)膜厚が10〜500nmの範囲であることを特徴とする上記(1)に記載の電磁波吸収膜。 (2) The electromagnetic wave absorbing film as described in (1) above, wherein the film thickness is in the range of 10 to 500 nm.

(3)前記磁性金属は、Fe−Al−Ni、Fe−Ni、Fe−Co及びFe−Sからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属であることを特徴とする上記(1)に記載の電磁波吸収膜。 (3) The magnetic metal is at least one metal selected from the group consisting of Fe—Al—Ni, Fe—Ni, Fe—Co, and Fe—S. Electromagnetic wave absorbing film.

(4)基材上に、磁性金属及び該磁性金属を酸化してなる金属酸化物を含有し、該金属酸化物の含有率が、10〜50体積%の範囲である電磁波吸収膜を形成することを特徴とする電磁波吸収体の製造方法。 (4) An electromagnetic wave absorbing film containing a magnetic metal and a metal oxide obtained by oxidizing the magnetic metal is formed on the substrate, and the content of the metal oxide is in the range of 10 to 50% by volume. The manufacturing method of the electromagnetic wave absorber characterized by the above-mentioned.

(5)前記電磁波吸収膜の形成は、物理蒸着によって行われることを特徴とする上記(4 )に記載の電磁波吸収体の製造方法。 (5) The method for producing an electromagnetic wave absorber according to (4), wherein the electromagnetic wave absorbing film is formed by physical vapor deposition.

(6)前記物理蒸着は、不活性ガス及び酸素ガスを導入し、前記磁性金属をターゲットに用いたスパッタリングであることを特徴とする上記(5)に記載の電磁波吸収体の製造方法。 (6) The method for producing an electromagnetic wave absorber according to (5), wherein the physical vapor deposition is sputtering using an inert gas and an oxygen gas and the magnetic metal as a target.

(7)前記酸素ガスの導入量は、不活性ガスの0.01〜0.5倍の範囲であることを特徴とする上記(6)に記載の電磁波吸収体の製造方法。 (7) The method for producing an electromagnetic wave absorber according to the above (6), wherein the introduction amount of the oxygen gas is in a range of 0.01 to 0.5 times that of the inert gas.

(8)前記磁性金属が、Fe−Al−Ni、Fe−Ni、Fe−Co及びFe−Sからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属であることを特徴とする上記(4)に記載の電磁波吸収体の製造方法。 (8) The magnetic metal is at least one metal selected from the group consisting of Fe—Al—Ni, Fe—Ni, Fe—Co, and Fe—S. Method for producing an electromagnetic wave absorber.

本発明によれば、薄厚であり、高周波領域での電磁波吸収性に優れた電磁波吸収膜を提供し、さらに、環境に負荷をかけることなく比較的容易に製造できる、該電磁波吸収膜を用いた電磁波吸収体の製造方法を提供することが可能となった。   According to the present invention, an electromagnetic wave absorbing film that is thin and excellent in electromagnetic wave absorbability in a high frequency region is provided, and further, the electromagnetic wave absorbing film that can be manufactured relatively easily without placing a burden on the environment is used. It has become possible to provide a method for producing an electromagnetic wave absorber.

本発明の電磁波吸収体を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the electromagnetic wave absorber of this invention. スパッタリング装置を用いて、本発明の電磁波吸収膜の形成している状態を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the state in which the electromagnetic wave absorption film of this invention is formed using the sputtering device.

以下、本発明による電磁波吸収膜の構成と限定理由を説明する。
本発明に従う電磁波吸収膜は、磁性金属及び該磁性金属を酸化してなる金属酸化物を含有することを特徴とする。
Hereinafter, the configuration and reason for limitation of the electromagnetic wave absorbing film according to the present invention will be described.
The electromagnetic wave absorbing film according to the present invention is characterized by containing a magnetic metal and a metal oxide formed by oxidizing the magnetic metal.

膜中に、電磁波吸収作用を有する前記磁性金属及び絶縁体としての前記金属酸化物を含有することで、電気的に絶縁した状態で前記磁性金属を存在させることができる。ただし、通常の磁性体と絶縁体とを単純に混合するだけでは、均一に分散することが困難であり、所望の電磁波吸収性能を得ることができない。そのため、本発明では前記金属酸化物を前記磁性金属の酸化物とすることで、膜形成の際、前記磁性金属を選択的に酸化して金属酸化物を得ることができるとともに、前記磁性金属及び前記金属酸化物を均一に分散することができる結果、得られた電磁波吸収膜は優れた電磁波吸収性を有する。さらに、本発明による電磁波吸収膜は、電磁波吸収性が高く、複数層形成する必要もないため、従来の電磁波吸収膜に比べて大幅に薄厚化することができる。   By containing the magnetic metal having an electromagnetic wave absorbing action and the metal oxide as an insulator in the film, the magnetic metal can be present in an electrically insulated state. However, simply mixing a normal magnetic material and an insulator makes it difficult to uniformly disperse, and a desired electromagnetic wave absorbing performance cannot be obtained. Therefore, in the present invention, by using the metal oxide as an oxide of the magnetic metal, the magnetic metal can be selectively oxidized during film formation to obtain a metal oxide. As a result of being able to uniformly disperse the metal oxide, the obtained electromagnetic wave absorbing film has excellent electromagnetic wave absorptivity. Furthermore, the electromagnetic wave absorbing film according to the present invention has high electromagnetic wave absorptivity and it is not necessary to form a plurality of layers.

ここで、本発明による電磁波吸収膜の膜厚は、10〜500nmとすることが好ましい。10nm未満の場合、膜厚が小さすぎるため、所望の電磁波吸収性を得ることができないおそれがあり、一方、500nmを超えると、電磁波吸収性の効果が飽和し、薄厚の電磁波吸収膜を得るという本発明の目的に沿わないおそれがあり、さらに、膜厚の応力によってクラックが発生するおそれがあるためである。   Here, the film thickness of the electromagnetic wave absorbing film according to the present invention is preferably 10 to 500 nm. If the thickness is less than 10 nm, the film thickness may be too small to obtain the desired electromagnetic wave absorptivity. On the other hand, if the thickness exceeds 500 nm, the electromagnetic wave absorptive effect is saturated and a thin electromagnetic wave absorbing film is obtained. This is because the object of the present invention may not be met, and cracks may occur due to the stress of the film thickness.

また、本発明による電磁波吸収膜は、前記磁性金属及び前記金属酸化物を含有すればよく、その他の含有成分については、特に限定はしない。さらに、製造工程中に、不可避的に含有される成分についても膜中に含有される場合がある。   Moreover, the electromagnetic wave absorption film by this invention should just contain the said magnetic metal and the said metal oxide, and it does not specifically limit about another containing component. Furthermore, components that are inevitably contained during the production process may be contained in the film.

また、前記電磁波吸収膜中の金属酸化物の含有率が、10〜50体積%の範囲であることを特徴とする。10体積%未満の場合、前記磁性金属の割合が多くなりすぎるため、前記磁性金属が均一に分散されず、電磁波吸収性が低下し、一方、50体積%を超えると、前記磁性金属の割合が少なくなりすぎるため、十分な電磁波吸収性が得られないからである。なお、前記前記金属酸化物の含有率については、本発明では、前記電磁波吸収膜の任意の1箇所についてネットワークアナライザーを用いて、前記金属酸化物の体積を測定し、各測定値の平均値をもとに含有率を算出している。   Moreover, the content rate of the metal oxide in the said electromagnetic wave absorption film is the range of 10-50 volume%, It is characterized by the above-mentioned. If it is less than 10% by volume, the proportion of the magnetic metal becomes too large, so that the magnetic metal is not uniformly dispersed and electromagnetic wave absorption is reduced. On the other hand, if it exceeds 50% by volume, the proportion of the magnetic metal is reduced. This is because the electromagnetic wave absorptivity cannot be obtained sufficiently. In addition, about the content rate of the said metal oxide, in this invention, the volume of the said metal oxide is measured using the network analyzer about arbitrary one places of the said electromagnetic wave absorption film, and the average value of each measured value is obtained. Based on the content rate.

また、前記磁性金属及び前記金属酸化物は、粒子状で存在しているが、その平均粒径は、いずれも10nm以下であることが好ましい。10nmを超える場合、粒径が大きすぎるため、前記磁性金属を均一に分散することが難しく、電磁波吸収性能が低下するおそれがあるからである。なお、前記磁性金属及び前記金属酸化物の平均粒径については、いずれも、複数の粒径を測定して得られる平均値であれば特に限定はしないが、本発明では、任意に選択した前記磁性金属及び前記金属酸化物の粒子各30個ずつの粒径をSEMによって測定し、その平均を算出することで得られる。   The magnetic metal and the metal oxide are present in the form of particles, and the average particle diameter is preferably 10 nm or less. If it exceeds 10 nm, the particle size is too large, so that it is difficult to uniformly disperse the magnetic metal, and the electromagnetic wave absorption performance may be reduced. The average particle diameter of the magnetic metal and the metal oxide is not particularly limited as long as it is an average value obtained by measuring a plurality of particle diameters. It can be obtained by measuring the particle diameter of 30 particles of each of the magnetic metal and the metal oxide by SEM and calculating the average.

本発明による電磁は吸収膜に含有される前記磁性金属は、十分な電磁波吸収性能を発揮できるという点から、Fe−Al−Ni、Fe−Ni、Fe−Co及びFe−Sからなる群より選ばれた少なくとも1種の軟磁性金属であることが好ましい。その他にも、Fe−Mo−Niや、Co−Nb−Zr等を用いることもできる。   The electromagnetic metal according to the present invention is selected from the group consisting of Fe-Al-Ni, Fe-Ni, Fe-Co, and Fe-S, because the magnetic metal contained in the absorption film can exhibit sufficient electromagnetic wave absorption performance. Preferably, the at least one kind of soft magnetic metal is used. In addition, Fe—Mo—Ni, Co—Nb—Zr, or the like can also be used.

また、前記金属酸化物は、前記磁性金属の酸化物であり、具体的には、Fe2O3、Al2O3、SiO2及びNiOからなる群より選ばれた少なくとも1種の酸化物であることが好ましい。 The metal oxide is an oxide of the magnetic metal, specifically, at least one oxide selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO 2 and NiO. Preferably there is.

次に、本発明による電磁波吸収体の製造方法について図面を用いて説明する。
本発明による電磁波吸収体1の製造方法は、図1に示すように、基材10上に、磁性金属及び該磁性金属を酸化してなる金属酸化物を含有し、該金属酸化物の含有率が、10〜50体積%の範囲である電磁波吸収膜20を形成することを特徴とする。
Next, the manufacturing method of the electromagnetic wave absorber by this invention is demonstrated using drawing.
As shown in FIG. 1, the manufacturing method of the electromagnetic wave absorber 1 according to the present invention contains a magnetic metal and a metal oxide formed by oxidizing the magnetic metal on a substrate 10, and the content of the metal oxide. However, it is characterized by forming the electromagnetic wave absorbing film 20 in the range of 10 to 50% by volume.

前記電磁波吸収膜20に前記磁性金属及び該金属の酸化物である前記金属酸化物を含有させることで、同一材料(磁性金属)を用いて前記電磁は吸収膜20の形成を行うことができるため、前記磁性金属を膜中に均一に分散させることが可能となり、薄厚で、電磁波吸収性に優れた電磁波吸収膜を得ることができる。さらに、トルエン等の溶剤を用いることがないため環境への悪影響はなく、磁性体層と電気絶縁層とを交互に積層させることがないため、煩雑な製造工程を経ることなく比較的容易に製造することができる。   Since the electromagnetic wave absorbing film 20 includes the magnetic metal and the metal oxide which is an oxide of the metal, the electromagnetic wave absorbing film 20 can be formed using the same material (magnetic metal). The magnetic metal can be uniformly dispersed in the film, and a thin electromagnetic wave absorbing film having excellent electromagnetic wave absorbing property can be obtained. In addition, there is no adverse effect on the environment because no solvent such as toluene is used, and magnetic layers and electrical insulating layers are not stacked alternately, making it relatively easy to manufacture without complicated manufacturing processes. can do.

また、前記電磁波吸収膜20の形成は、物理蒸着によって行われることが好ましい。前記電磁波吸収膜20に含有される前記前記磁性金属を膜中に均一に分散させることを可能とし、さらに、前記電磁波吸収膜20を効率的に形成することができるからである。なお、物理蒸着の種類としては、例えば、スパッタリング、抵抗加熱又はイオンプレーティング等が挙げられる。   The electromagnetic wave absorbing film 20 is preferably formed by physical vapor deposition. This is because the magnetic metal contained in the electromagnetic wave absorbing film 20 can be uniformly dispersed in the film, and the electromagnetic wave absorbing film 20 can be efficiently formed. In addition, as a kind of physical vapor deposition, sputtering, resistance heating, or ion plating etc. are mentioned, for example.

さらに、前記物理蒸着は、図2に示すように、不活性ガス及び酸素ガスを導入し、前記磁性金属をターゲット110に用いたスパッタリングであることがより好ましい。スパッタリングによって、前記ターゲット110である磁性金属の一部が酸素と反応して酸化物となった状態で、前記基材10上に到達するため、均一に分散された磁性金属及び該磁性金属の酸化物を含有する電磁波吸収膜20を確実に形成することできるからである。   Furthermore, the physical vapor deposition is more preferably sputtering using an inert gas and an oxygen gas and using the magnetic metal as a target 110 as shown in FIG. Since a part of the magnetic metal that is the target 110 reacts with oxygen to form an oxide by sputtering and reaches the base material 10, the uniformly dispersed magnetic metal and oxidation of the magnetic metal are performed. This is because the electromagnetic wave absorbing film 20 containing a product can be reliably formed.

スッパッタリングの条件については、前記基材10上に所望の電磁波吸収膜20形成できる条件であればよく、前記ターゲット110を磁性金属とし、不活性ガス及び酸素ガスを導入すること以外の条件については特に限定されない。例えば、図2に示すようなスパッタリング装置100を用いて行うことができる。図2に示すスパッタリング装置100は、前記ターゲット110を支持する支持台120と、前記ターゲット110及び前記基材10の間へ電圧をかける電源130と、前記不活性ガス及び酸素ガスを導入するための導入口140、150と、装置内の減圧を行うための真空ポンプ160と、シャッター170と、前記基材10を載置するためのテーブル180とを備え、装置内を減圧した状態で前記基材10と前記ターゲット110との間に電圧をかけてプラズマ200を発生させることで、発生したプラズマ粒子をターゲット110(磁性金属)に衝突させて、衝突で弾き飛ばされた磁性金属は、その粒子の一部が反応性ガスの酸素と反応して酸化物となった状態で、前記基材10上に付着する結果、電磁波吸収膜20を形成できる。   The sputtering conditions may be any conditions as long as the desired electromagnetic wave absorbing film 20 can be formed on the base material 10, and the conditions other than introducing the inert gas and the oxygen gas using the target 110 as a magnetic metal. Is not particularly limited. For example, it can be performed using a sputtering apparatus 100 as shown in FIG. A sputtering apparatus 100 shown in FIG. 2 has a support 120 for supporting the target 110, a power supply 130 for applying a voltage between the target 110 and the base material 10, and for introducing the inert gas and oxygen gas. Introducing the inlets 140 and 150, a vacuum pump 160 for depressurizing the inside of the apparatus, a shutter 170, and a table 180 for placing the base material 10, and the base material in a state where the inside of the apparatus is depressurized By generating a plasma 200 by applying a voltage between the target 10 and the target 110, the generated plasma particles collide with the target 110 (magnetic metal), and the magnetic metal bounced off by the collision is The electromagnetic wave absorbing film 20 can be formed as a result of being partly reacted with oxygen of the reactive gas to form an oxide and adhering to the base material 10.

また、前記電磁波吸収膜20の性能を高める点からは、前記酸素ガスの導入量は、不活性ガスの0.01〜0.5倍の範囲であることが好ましい。0.01倍未満の場合、スパッタリング時に前記磁性金属の酸化物粒子を十分に生成することができず、形成された電磁波吸収膜20中の前記磁性金属の分散性が低下するからであり、一方、0.5倍を超えると、酸素の量が多すぎるため、前記磁性金属粒子の殆どが酸化する結果、前記電磁波吸収膜20の電磁波吸収性能が低下するおそれがあるからである。   Moreover, from the point of improving the performance of the electromagnetic wave absorbing film 20, the amount of the oxygen gas introduced is preferably in the range of 0.01 to 0.5 times that of the inert gas. If it is less than 0.01 times, the magnetic metal oxide particles cannot be sufficiently generated during sputtering, and the dispersibility of the magnetic metal in the formed electromagnetic wave absorbing film 20 is lowered. This is because if it exceeds twice, the amount of oxygen is too large, and as a result, most of the magnetic metal particles are oxidized, so that the electromagnetic wave absorption performance of the electromagnetic wave absorption film 20 may be deteriorated.

さらに、前記ターゲット110である磁性金属は、Fe−Al−Ni、Fe−Ni及びFe−Sからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属であることが好ましい。その他の金属を、前記磁性金属として用いて電磁波吸収膜20を形成した場合、十分な電磁波吸収性能を発揮できないおそれがあるからである。   Furthermore, the magnetic metal that is the target 110 is preferably at least one metal selected from the group consisting of Fe—Al—Ni, Fe—Ni, and Fe—S. This is because when the electromagnetic wave absorbing film 20 is formed using another metal as the magnetic metal, there is a possibility that sufficient electromagnetic wave absorbing performance cannot be exhibited.

なお、前記電磁波吸収膜20が形成される基材10については、特に限定はせず、電磁波吸収体の用途によって種々の基材10を選択することができる。具体的な種類については特に限定はしないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、ポリエチレン(PE)又はポリプロピレン(PP)等を用いることができる。   In addition, about the base material 10 in which the said electromagnetic wave absorption film | membrane 20 is formed, it does not specifically limit, Various base materials 10 can be selected with the use of an electromagnetic wave absorber. Although it does not specifically limit about a specific kind, For example, a polyethylene terephthalate (PET), a polyimide (PI), polyethylene (PE), a polypropylene (PP) etc. can be used.

上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲の記載に基づいて種々の変更を加えることができる。   The above description is merely an example of the embodiment of the present invention, and various modifications can be made based on the description of the scope of claims.

本発明の実施例について説明する。
(実施例1及び2、比較例1)
図2に示すスパッタリング装置100を用いて、アルゴンガス及び酸素ガスを導入し、表1に示す磁性金属をターゲットとして、減圧下(1Pa程度)でスパッタリングを行うことによって、ポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基材10上に、表1に示す磁性金属及び金属酸化物からなる電磁波吸収膜20を形成し、各実施例及び比較例のサンプルとなる電磁波吸収体を製造した。
なお、スパッタリングの条件(ターゲットの種類、アルゴンガスに対する酸素ガスの導入量の割合、装置内の圧力)、及び、形成された電磁波吸収膜20の条件(磁性金属の種類、金属酸化物の種類、金属酸化物の含有率、膜厚)については、表1に示す。
Examples of the present invention will be described.
(Examples 1 and 2, Comparative Example 1)
2 is made of polyethylene terephthalate (PET) by introducing argon gas and oxygen gas using the sputtering apparatus 100 shown in FIG. 2 and performing sputtering under reduced pressure (about 1 Pa) using the magnetic metal shown in Table 1 as a target. An electromagnetic wave absorbing film 20 made of a magnetic metal and a metal oxide shown in Table 1 was formed on the base material 10, and an electromagnetic wave absorber serving as a sample of each example and comparative example was manufactured.
In addition, sputtering conditions (type of target, ratio of introduced amount of oxygen gas to argon gas, pressure in the apparatus), and conditions of formed electromagnetic wave absorption film 20 (type of magnetic metal, type of metal oxide, The metal oxide content and thickness are shown in Table 1.

(比較例2)
酸素ガスを導入せず、アルゴンガスのみを導入してスパッタリングを行ったこと以外は、実施例1〜3と同様の条件によって、比較例1のサンプルとなる電磁波吸収体を製造した。
なお、スパッタリングの条件(ターゲットの種類、装置内の圧力)、及び、形成された電磁波吸収膜20の条件(磁性金属の種類、金属酸化物の含有率、膜厚)については、表1に示す。
(Comparative Example 2)
An electromagnetic wave absorber serving as a sample of Comparative Example 1 was produced under the same conditions as in Examples 1 to 3 except that sputtering was performed by introducing only argon gas without introducing oxygen gas.
The sputtering conditions (type of target, pressure in the apparatus) and conditions of the formed electromagnetic wave absorption film 20 (type of magnetic metal, content of metal oxide, film thickness) are shown in Table 1. .

(比較例3)
偏平磁性金属からなる電磁波吸収膜を備えた市販の電磁波吸収体(太陽誘電(株)製 「SFX1」)を、比較例2のサンプルとして用いた。
なお、電磁波吸収膜20の条件(磁性金属の種類、金属酸化物の含有率、膜厚)については、表1に示す。
(Comparative Example 3)
A commercially available electromagnetic wave absorber (“SFX1” manufactured by Taiyo Yuden Co., Ltd.) provided with an electromagnetic wave absorbing film made of a flat magnetic metal was used as a sample of Comparative Example 2.
The conditions of the electromagnetic wave absorption film 20 (kind of magnetic metal, metal oxide content, film thickness) are shown in Table 1.

以上のようにして得られた各電磁波吸収体について評価を行った。評価方法を以下に示す。   Each electromagnetic wave absorber obtained as described above was evaluated. The evaluation method is shown below.

(評価方法)
(1)電磁波吸収性能
各サンプルについて、ネットワークアナライザーを用いたSパラメータ法により、吸収量=1−10S21/10−10S11/10を計算することで、電磁波吸収量(dB)を取得し、評価を行った。なお、電磁波吸収量の取得は、周波数の異なる2種類の電磁波(1GHz、3GHz)のについて行った。電磁波吸収量の測定結果は、表1に示す。
(Evaluation methods)
(1) Electromagnetic wave absorption performance For each sample, the electromagnetic wave absorption amount (dB) is obtained by calculating the absorption amount = 1−10 S21 / 10 −10 S11 / 10 by the S-parameter method using a network analyzer. Evaluation was performed. In addition, acquisition of electromagnetic wave absorption amount was performed about two types of electromagnetic waves (1GHz, 3GHz) from which a frequency differs. The measurement results of the electromagnetic wave absorption amount are shown in Table 1.

(2)電磁波吸収膜の膜厚
各サンプルについて、電磁波吸収膜の膜厚をオージェ電子分光法によって測定した。膜厚の側定結果は、表1に示す。
(2) Film thickness of electromagnetic wave absorbing film For each sample, the film thickness of the electromagnetic wave absorbing film was measured by Auger electron spectroscopy. Table 1 shows the results of determining the film thickness.

Figure 2012175060
Figure 2012175060

表1の結果から、本発明にかかる実施例1及び2は、特に高周波領域(3GHz)での電磁波吸収性能が高いことがわかった。一方、磁性金属酸化物の含有率が本発明の範囲外である比較例1、及び、磁性金属のみからなる電磁波吸収膜を有する比較例2については、いずれも、電磁波吸収性能が各実施例に比べて劣るものであった。また、市販品である比較例3については、一定の電磁波吸収性能を発揮するものの、実施例1及び2に比べて大幅に電磁波吸収膜の膜厚が大きいことがわかった。
さらに、各実施例のサンプルは、1層の電磁波吸収膜からなるため、複数層形成した電磁波吸収膜に比べて製造工程が煩雑とはならず、基材上に磁性金属をスパッタリングしているため環境に悪影響を与える材料を用いていないことがわかった。
From the results of Table 1, it was found that Examples 1 and 2 according to the present invention have high electromagnetic wave absorption performance particularly in a high frequency region (3 GHz). On the other hand, for Comparative Example 1 in which the content of the magnetic metal oxide is outside the scope of the present invention and Comparative Example 2 having an electromagnetic wave absorbing film made only of magnetic metal, the electromagnetic wave absorbing performance is in each example. It was inferior compared. Moreover, about the comparative example 3 which is a commercial item, although the fixed electromagnetic wave absorption performance was exhibited, it turned out that the film thickness of an electromagnetic wave absorption film is significantly large compared with Example 1 and 2. FIG.
Furthermore, since the sample of each Example consists of one layer of electromagnetic wave absorbing film, the manufacturing process is not complicated compared to the electromagnetic wave absorbing film formed in a plurality of layers, and the magnetic metal is sputtered on the substrate. It was found that no materials that adversely affect the environment were used.

本発明によれば、薄厚であり、高周波領域での電磁波吸収性に優れた電磁波吸収膜を提供し、さらに、該電磁波吸収膜を用いた電磁波吸収体を、環境に負荷をかけることなく、比較的容易に製造できる方法を提供することが可能となった。   According to the present invention, an electromagnetic wave absorbing film that is thin and excellent in electromagnetic wave absorption in a high frequency region is provided, and further, an electromagnetic wave absorber using the electromagnetic wave absorbing film can be compared without placing a burden on the environment. It has become possible to provide a method that can be easily manufactured.

1 電磁波吸収体
10 基材
20 電磁波吸収膜
100 スパッタリング装置
110 ターゲット
120 支持台
130 電源
140、150 導入口
160 真空ポンプ
170 シャッター
180 テーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electromagnetic wave absorber 10 Base material 20 Electromagnetic wave absorption film 100 Sputtering apparatus 110 Target 120 Support stand 130 Power supply 140, 150 Inlet 160 Vacuum pump 170 Shutter 180 Table

Claims (8)

磁性金属及び該磁性金属を酸化してなる金属酸化物を含有し、該金属酸化物の含有率が、10〜50体積%の範囲であることを特徴とする電磁波吸収膜。   An electromagnetic wave absorbing film comprising a magnetic metal and a metal oxide obtained by oxidizing the magnetic metal, wherein the content of the metal oxide is in the range of 10 to 50% by volume. 膜厚が10〜500nmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の電磁波吸収膜。   The electromagnetic wave absorbing film according to claim 1, wherein the film thickness is in a range of 10 to 500 nm. 前記磁性金属は、Fe−Al−Ni、Fe−Ni、Fe−Co及びFe−Sからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属であることを特徴とする請求項1に記載の電磁波吸収膜。   The electromagnetic wave absorbing film according to claim 1, wherein the magnetic metal is at least one metal selected from the group consisting of Fe-Al-Ni, Fe-Ni, Fe-Co, and Fe-S. . 基材上に、磁性金属及び該磁性金属を酸化してなる金属酸化物を含有し、該金属酸化物の含有率が、10〜50体積%の範囲である電磁波吸収膜を形成することを特徴とする電磁波吸収体の製造方法。   An electromagnetic wave absorbing film containing a magnetic metal and a metal oxide obtained by oxidizing the magnetic metal is formed on a substrate, and the content of the metal oxide is in the range of 10 to 50% by volume. A method for producing an electromagnetic wave absorber. 前記電磁波吸収膜の形成は、物理蒸着によって行われることを特徴とする請求項4に記載の電磁波吸収体の製造方法。   The method of manufacturing an electromagnetic wave absorber according to claim 4, wherein the electromagnetic wave absorbing film is formed by physical vapor deposition. 前記物理蒸着は、不活性ガス及び酸素ガスを導入し、前記磁性金属をターゲットに用いたスパッタリングであることを特徴とする請求項5に記載の電磁波吸収体の製造方法。   6. The method of manufacturing an electromagnetic wave absorber according to claim 5, wherein the physical vapor deposition is sputtering using an inert gas and an oxygen gas and using the magnetic metal as a target. 前記酸素ガスの導入量は、不活性ガスの0.01〜0.5倍の範囲であることを特徴とする請求項6に記載の電磁波吸収体の製造方法。   The method for producing an electromagnetic wave absorber according to claim 6, wherein an introduction amount of the oxygen gas is in a range of 0.01 to 0.5 times that of the inert gas. 前記磁性金属が、Fe−Al−Ni、Fe−Ni、Fe−Co及びFe−Sからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属であることを特徴とする請求項4に記載の電磁波吸収体の製造方法。

The electromagnetic wave absorber according to claim 4, wherein the magnetic metal is at least one metal selected from the group consisting of Fe—Al—Ni, Fe—Ni, Fe—Co, and Fe—S. Manufacturing method.

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