JP2015220259A - 磁気抑制シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型で電磁波ノイズの吸収性能が高く、製造も容易な磁気抑制シート及びその製造方法を提供する。【解決手段】磁気抑制シート１は、絶縁性の支持フィルム１０と、支持フィルム１０の一方の主面に無電解めっきにより形成された金属箔１１と、金属箔１１の一方の主面に磁性金属粉含有樹脂ペーストを塗布することにより形成された磁性膜１２とを備える。磁気抑制シート１は、磁性膜１２側をノイズ発生源側に向けて設置される。【選択図】図１

Description

本発明は、ノイズ発生源からの電磁波ノイズの放射を抑制する磁気抑制シート及びその製造方法に関するものである。

近年、スマートフォン等の携帯電子機器にはノイズ対策が強く求められている、ノイズ対策の一つとして、内蔵回路を外部ノイズから保護すると共に機器内で発生するノイズの不要輻射を防止するため、ノイズ発生源を磁気抑制シートで覆う方法がある。例えば特許文献１の図４には、導電性支持体と、導電性支持体の少なくとも一方の面に設けられた絶縁性軟磁性体層とを有し、導電性支持体が金属板で構成された電磁波干渉抑制体が開示されている。また、特許文献２の図４には、軟磁性粉末と有機結合剤とからなる複合磁性体と、複合磁性体の外側の面にめっきによって形成された導体層とを有する電磁干渉抑制装置を用いたＥＭＩ対策方法が開示されている。

特開平７−２１２０７９号公報 特開平９−３１２４８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された電磁波干渉抑制体は、導電性支持体として金属板を用いており、導電性支持体の薄型化が困難である。また特許文献２に記載された電磁干渉抑制装置は、導体層が複合磁性体の表面にめっきにより形成されたものであり、薄く均一なめっき膜の形成が難しいという問題がある。

したがって、本発明の目的は、薄型で電磁波ノイズの吸収性能が高く、製造も容易な磁気抑制シート及びその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明による磁気抑制シートは、めっきにより形成された金属箔と、前記金属箔の一方の主面に磁性金属粉含有樹脂ペーストを塗布することにより形成された磁性膜とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、金属箔が非常に薄く均一であり、金属箔に対する支持フィルム等も存在しないため、磁気抑制シート全体の薄型化を図ることができる。また、磁性膜で吸収しきれなかった電磁波ノイズが金属箔で反射して磁性膜に戻るので、電磁波ノイズの吸収性能を高めることができる。

本発明による磁気抑制シートは、前記金属箔を支持する絶縁性の支持フィルムをさらに備え、前記金属箔は前記支持フィルムの一方の主面に無電解めっきにより形成されたものであることが好ましい。この構成によれば、金属箔に対する絶縁性を高めることができる。また、金属箔は、磁性膜の表面にめっき形成されたものではなく、支持フィルムの表面に無電解めっきにより形成されたものであるため、金属箔を非常に薄く均一に形成することができる。

本発明において、前記支持フィルムの材料はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）であることが好ましく、前記金属箔の材料はＣｕであることが好ましい。これらの材料を用いた場合には、金属箔を薄く均一に形成することができ、金属箔から支持フィルムを容易に剥離することができる。

本発明による磁気抑制シートは、前記磁性膜をノイズ発生源側に向けて設置されていることが好ましい。ノイズ発生源からの電磁波ノイズは、磁気抑制シートに入射して磁性膜を通過する際に吸収され、金属箔で反射して磁性膜を再び通過する際に再び吸収されるので、ノイズ吸収効果を高めることができる。

本発明において、前記金属箔には格子状のスリットが形成されており、前記金属箔は前記スリットによって互いに絶縁分離された複数のブロックに分割されていることが好ましい。この構成によれば、金属箔を介して回路や部品間がショートすることを防止することができる。また、スリットの形成位置は支持フィルムの密着性が弱いため、支持フィルムの剥離をさらに容易にすることができる。

また、上記課題を解決するため、本発明による磁気抑制シートの製造方法は、金属箔が形成された支持フィルムを用意する工程と、前記金属箔の一方の主面に磁性金属粉含有樹脂ペーストを塗布することにより磁性膜を形成する工程とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、薄く均一な金属箔を形成することができ、これにより薄型で電磁波ノイズ吸収性能が高い磁気抑制シート全体を製造することができる。

本発明において、前記金属箔が形成された支持フィルムを用意する工程は、前記支持フィルムの一方の主面に前記金属箔を無電解めっきにより形成する工程を含むことが好ましく、前記金属箔を無電解めっきにより形成する前に、前記支持フィルムの前記一方の主面に触媒を含む樹脂を塗布する工程を含むことがさらに好ましい。これによれば、薄く均一な金属層を形成することができ、金属箔からの支持シートの剥離も容易にすることができる。

本発明による磁気抑制シートの製造方法は、前記金属箔から前記支持フィルムを剥離する工程をさらに備えることが好ましい。これによれば、非常に薄い磁気抑制シートを提供することができる。

本発明によれば、薄型で電磁波ノイズの吸収性能が高く、製造も容易な磁気抑制シート及びその製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態による磁気抑制シートの構造を示す略断面図である。 図２は、磁気抑制シート１の使用状態の一例を示す略断面図である。 図３は、本発明の第２の実施の形態による磁気抑制シートの構造をその使用状態の一例と共に示す略断面図である。 図４は、磁気抑制シート１の製造方法を説明するためフローチャートである。 図５は、本発明の第３の実施の形態による磁気抑制シートの構造を示す図であって、（ａ）は略断面図、（ｂ）は略平面図である。 図６は、本発明の第４の実施の形態による磁気抑制シートの構造をその使用状態の一例と共に示す略断面図である。 図７は、磁気抑制シート３の製造方法を説明するためフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態による磁気抑制シートの構造を示す略断面図である。

図１に示すように、この磁気抑制シート１は、支持フィルム１０と、支持フィルム１０の一方の主面（上面）に形成された金属箔１１と、金属箔１１の一方の主面（上面）に形成された磁性膜１２とを備えている。磁気抑制シート１は、例えば、スマートフォンなどの携帯電子機器に内蔵される回路や部品から発生する電磁波ノイズの放射を抑えるため、筐体面、電子部品が実装された基板面、ＩＣチップの上面、コネクタの外周部等に設けられる。磁気抑制シート１の平面サイズは用途に合わせて適宜設定すればよく、例えば３０ｍｍ×５０ｍｍとすることができる。

支持フィルム１０は、金属箔１１を支持すると共に、金属箔１１によって回路や部品がショートすることがないように金属箔１１を絶縁被覆する役割を果たす。支持フィルム１０の材料には、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの絶縁性樹脂を用いることが好ましい。支持フィルム１０の厚さは例えば２０μｍとすることができる。

金属箔１１は、電磁波ノイズの反射面及びシールド面を形成するものであり、シールド特性、加工性、材料コスト等の理由からＣｕを用いることが好ましい。金属箔１１の厚さは１〜５μｍであることが好ましい。金属箔１１の厚さが１μｍ未満であるとその取り扱いが難しく、金属箔１１が破けるおそれがあるからであり、また金属箔１１の厚さを５μｍよりもさらに厚くしてもシールド効果が高まることはなく、その他の有利な効果も生じない。このように、金属箔１１をその効果が発揮される範囲内でできるだけ薄くすることにより配置の自由度を確保しながら、シートの薄型化と材料コストの低減に寄与することができる。

磁性膜１２は、電磁波ノイズを吸収する役割を果たすものであり、磁性金属粉を樹脂バインダ中に分散させた磁性金属粉含有樹脂で構成されている。磁性膜１２の厚さは２５〜１００μｍであることが好ましい。磁性膜１２の厚さが２５μｍ未満である場合には、磁性金属粉含有樹脂を設けることによる効果が得られず、しかも磁性金属粉含有樹脂ペーストの塗布により形成する場合に、ペーストを非常に薄く、ムラなく均一に形成することが難しいからである。また、厚さが１００μｍを超えたとしてもそのことによって効果が高まることはなく、磁気抑制シート１が無駄に厚くなるだけだからである。

磁性金属粉含有樹脂に含まれる磁性金属粉は、電磁波減衰材料として機能するものであり、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、スーパーパーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ合金）、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金等であることが好ましい。またバインダとしての樹脂には、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ポリアリレート、シリコン樹脂、ジアリルフタレート、ポリイミド等を用いることができる。

図２は、磁気抑制シート１の使用状態の一例を示す略断面図である。

図２に示すように、磁気抑制シート１は、ノイズ発生源であるプリント基板２０上の電子部品２１の上面に接着層２２を介して貼り付けられる。その際、磁気抑制シート１は実装の方向性を有しており、磁性膜１２が電子部品２１側を向いた状態で貼り付けられる。電子部品２１から発生した破線矢印で示す電磁波ノイズＮは磁気抑制シート１に入射し、磁性膜１２を通過する際にその一部が吸収される。またこのとき吸収されなかった電磁波ノイズＮは金属箔１１で反射し、磁性膜１２を再び通過するので、電磁波ノイズＮは再び吸収される。このように、磁性膜１２は入射した電磁波ノイズに対して２度作用するので、ノイズ吸収効果を高めることができる。

上記実施形態による磁気抑制シート１は、金属箔１１の表面に貼り付いた支持フィルム１０を剥がした状態で使用することもできる。

図３は、本発明の第２の実施の形態による磁気抑制シートの構造をその使用状態の一例と共に示す略断面図である。

図３に示すように、この磁気抑制シート２は、第１の実施の形態による磁気抑制シート１から支持フィルム１０が除去されたものであり、金属箔１１と、金属箔１１の一方の主面（上面）に形成された磁性膜１２とを備えている。磁気抑制シート２は、ノイズ発生源であるプリント基板２０上の電子部品２１の上面に接着層２２を介して貼り付けられる。その際、磁気抑制シート２は、磁性膜１２を電子部品２１側に向けて貼り付けられる。

ノイズ発生源となる電子部品２１の上面に貼り付けられた磁気抑制シート２の上方に筐体を構成する樹脂カバー２３が近接配置され、磁気抑制シート２の金属箔１１が他の金属と接触する可能性がほとんどない場合、支持フィルム１０は不要な絶縁被覆であり、磁気抑制シート１の厚みや重量を増やす原因となるだけである。このような場合、本実施形態のように支持フィルム１０が除去された磁気抑制シート２を使用することにより、磁気抑制シート２の薄型化及び軽量化を図ることができる。スマートフォンに代表される近年の携帯電子機器にはその厚さを極限まで薄くすることが求められているが、本実施形態によれば、磁気抑制シート２の設置の自由度を高めると共に、磁気抑制シート２が設置されるスマートフォン等の携帯電子機器の薄型化及び軽量化を図ることができる。

図４は、磁気抑制シート１の製造方法を説明するためフローチャートである。

図４に示すように、磁気抑制シート１の製造では、まず支持フィルム１０を用意し（ステップＳ１１）、支持フィルム１０の上面に無電解めっき用の触媒を含む樹脂を塗布により形成する（ステップＳ１２）。支持フィルム１０には例えば厚さ２０μｍのＰＥＴフィルムを用いることができる。また触媒を含む樹脂としては、パラジウムを含むエポキシ樹脂を用いることができる。

次に、触媒を含む樹脂が塗布された支持フィルム１０の表面に金属箔１１を無電解めっきにより形成する（ステップＳ１３）。金属箔１１の材料はＣｕを用いることが好ましく、その厚さは１〜５μｍであることが好ましい。支持フィルム１０の全面に触媒を含む樹脂が塗布されることにより、金属箔１１も支持フィルム１０の全面に形成される。

次に、金属箔１１の上面に厚さ２５〜１００μｍの磁性膜１２を形成する。磁性膜１２は、金属箔１１の上面に磁性金属粉含有樹脂ペーストを塗布し、これを硬化させることにより形成することができる（ステップＳ１４，Ｓ１５）。以上により、図１に示した磁気抑制シート１が完成する。さらに、金属箔１１及び磁性膜１２の積層体から支持フィルム１０を必要に応じて剥離する（ステップＳ１６）ことにより、図３に示した磁気抑制シート２が完成する。

以上説明したように、本実施形態による磁気抑制シート１は、支持フィルム１０上に形成された金属箔１１と、金属箔１１の表面に形成された磁性膜１２とを備え、磁性膜１２で吸収しきれなかった電磁波ノイズが金属箔１１で反射して磁性膜１２に戻るので、電磁波ノイズの吸収性能を高めることができる。また、磁性膜１２は金属箔１１の表面に磁性金属粉含有樹脂ペーストの塗布により形成されたものであり、金属箔１１と磁性膜１２との密着性が良いので、金属箔１１から支持フィルム１０を容易に剥離させることができる。さらに、金属箔１１は磁性膜１２の表面にめっき形成されたものではなく、支持フィルム１０の表面に無電解めっきにより形成されたものであるため、金属箔１１を非常に薄く均一に形成することができる。したがって、薄型で電磁波ノイズの吸収性能が高い磁気抑制シートを実現することができる。

図５は、本発明の第３の実施の形態による磁気抑制シートの構造を示す図であって、（ａ）は略断面図、（ｂ）は略平面図である。

図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、この磁気抑制シート３は、金属箔１１に格子状のスリット１３が形成されており、これにより金属箔１１が複数のブロックに分割されていることを特徴としている。特に限定されないが、磁気抑制シート３の平面サイズが３０ｍｍ×５０ｍｍであるとき、金属箔１１の格子１個の寸法は１０ｍｍ×１０ｍｍ、格子状のスリット１３の幅は１００μｍとすることができる。

図１に示した磁気抑制シート１は、金属箔１１が支持フィルム１０の全面を覆うベタパターンであり、磁気抑制シート１の全周にわたってその端面に金属箔１１の端面が露出しているので、磁気抑制シート１の外周の任意の２点間の電気的導通が確保され、周囲の部品間でショートが発生する原因となるおそれがある。しかし、金属箔１１が複数のブロックに分割され、各ブロックが相互に絶縁分離されているので、周囲の回路や部品間のショートを防止することができる。すなわち図５（ｂ）に示すように、磁気抑制シート３の外周の一点Ｐ１と他の一点Ｐ２との電気的接続をスリット１３で断ち切ることができ、これにより回路や部品間のショートを防止することができる。

また、金属箔１１がベタパターンである場合、磁気抑制シート１の全面において支持フィルム１０の密着性が高くなるが、金属箔１１がスリット１３によって一定の間隔で分割されている場合には、支持フィルム１０の密着性が弱い部分が平面方向において一定の間隔で存在することになるので、支持フィルム１０を金属箔１１から容易に剥がすことができる。

図６は、本発明の第４の実施の形態による磁気抑制シートの構造をその使用状態の一例と共に示す略断面図である。

図６に示すように、この磁気抑制シート４は、第３の実施の形態による磁気抑制シート３から支持フィルム１０が除去されたものであり、金属箔１１と、金属箔１１の一方の主面（上面）に形成された磁性膜１２とを備えている。磁気抑制シート４は、ノイズ発生源であるプリント基板２０上の電子部品２１の上面に接着層２２を介して貼り付けられる。その際、磁気抑制シート４は、磁性膜１２を電子部品２１側に向けて貼り付けられる。

磁気抑制シート４がノイズ発生源となる電子部品２１の上面に貼り付けられ、磁気抑制シート４の上方に筐体を構成する樹脂カバー２３が近接配置され、磁気抑制シート４の金属箔１１が他の金属と接触する可能性がほとんどない場合、支持フィルム１０は不要な絶縁被覆であり、磁気抑制シート１の厚みや重量を増やす原因となるだけである。このような場合、本実施形態のように支持フィルム１０が除去された磁気抑制シート４を使用することにより、磁気抑制シート４の薄型化及び軽量化を図ることができる。さらに、本実施形態による磁気抑制シート４は金属箔１１が格子状のスリット１３を有するものであるため、支持フィルム１０を容易に剥離することが可能である。

図７は、磁気抑制シート３の製造方法を説明するためフローチャートである。

図７に示すように、磁気抑制シート３の製造では、まず支持フィルム１０を用意し（ステップＳ２１）、支持フィルム１０の表面に触媒を含む樹脂を塗布により形成する（ステップＳ２２）。このとき、格子状のスリットパターンが形成されたマスクを用いて触媒を含む樹脂をスクリーン印刷により形成する。支持フィルム１０には例えば厚さ２０μｍのＰＥＴフィルムを用いることができる。また触媒としてはパラジウムを用いることができ、樹脂としてはエポキシ樹脂を用いることができる。

次に、触媒を含む樹脂が塗布された支持フィルム１０の表面に金属箔１１を無電解めっきにより形成する（ステップＳ２３）。金属箔１１の材料はＣｕを用いることが好ましく、その厚さは１〜５μｍであることが好ましい。触媒を含むエポキシ樹脂が塗布されていない領域（スリットパターン）には金属箔１１がめっき形成されないので、金属箔１１は図５（ｂ）に示すような格子状のスリット１３によって分割された複数のブロックパターンとなる。

次に、金属箔１１の上面に厚さ２５〜１００μｍの磁性膜１２を形成する。磁性膜１２は、金属箔１１の上面に磁性金属粉含有樹脂ペーストを塗布し、これを硬化させることにより形成することができる（ステップＳ２４，Ｓ２５）。以上により、図５に示した磁気抑制シート３が完成する。さらに、金属箔１１及び磁性膜１２の積層体から支持フィルム１０を必要に応じて剥離する（ステップＳ２６）ことにより、図６に示した磁気抑制シート４が完成する。

以上説明したように、本実施形態による磁気抑制シート３は、第１の実施の形態による発明の効果に加えて、支持フィルム１０を容易に剥離させることができる。また、磁気抑制シート３の周囲の回路や部品間が磁気抑制シート３を介してショートする確率を大幅に低減することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、上記実施形態においては、支持フィルム１０の材料としてＰＥＴを、また金属箔１１の材料としてＣｕをそれぞれ挙げたが、本発明はこれらの材料に限定されず、支持フィルム１０にポリプロピレン、ポリイミド等の他の樹脂材料を用いてもよく、金属箔１１にＡｕ、Ｐｔ等の他の金属材料を用いてもかまわない。

１，２，３，４ 磁気抑制シート
１０ 支持フィルム
１１ 金属箔
１２ 磁性膜
１３ スリット
２０ プリント基板
２１ 電子部品
２２ 接着層
２３ 樹脂カバー

Claims (10)

1. めっきにより形成された金属箔と、
   前記金属箔の一方の主面に磁性金属粉含有樹脂ペーストを塗布することにより形成された磁性膜とを備えることを特徴とする磁気抑制シート。
2. 前記金属箔を支持する絶縁性の支持フィルムをさらに備え、
   前記金属箔は前記支持フィルムの一方の主面に無電解めっきにより形成されたものである、請求項１に記載の磁気抑制シート。
3. 前記支持フィルムの材料はＰＥＴである、請求項２に記載の磁気抑制シート。
4. 前記金属箔の材料はＣｕである、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気抑制シート。
5. 前記磁性膜をノイズ発生源側に向けて設置されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気抑制シート。
6. 前記金属箔には格子状のスリットが形成されており、前記金属箔は前記スリットによって互いに絶縁分離された複数のブロックに分割されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の磁気抑制シート。
7. 金属箔が形成された支持フィルムを用意する工程と、
   前記金属箔の一方の主面に磁性金属粉含有樹脂ペーストを塗布することにより磁性膜を形成する工程とを備えることを特徴とする磁気抑制シートの製造方法。
8. 前記金属箔が形成された支持フィルムを用意する工程は、前記支持フィルムの一方の主面に前記金属箔を無電解めっきにより形成する工程を含む、請求項７に記載の磁気抑制シートの製造方法。
9. 前記金属箔が形成された支持フィルムを用意する工程は、前記金属箔を無電解めっきにより形成する前に、前記支持フィルムの前記一方の主面に触媒を含む樹脂を塗布する工程を含む、請求項８に記載の磁気抑制シートの製造方法。
10. 前記金属箔から前記支持フィルムを剥離する工程をさらに備える、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の磁気抑制シートの製造方法。

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