特許 6017416 広帯域電磁気波吸収体及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6017416

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】広帯域電磁気波吸収体及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 9/00 20060101AFI20161020BHJP

   B32B 7/02 20060101ALI20161020BHJP

   B32B 15/08 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   H05K9/00 M

   H05K9/00 K

   B32B7/02 104

   B32B15/08 D

【請求項の数】9

【全頁数】41

(21)【出願番号】特願2013-510020(P2013-510020)

(86)(22)【出願日】2011年5月9日

(65)【公表番号】特表2013-526775(P2013-526775A)

(43)【公表日】2013年6月24日

(86)【国際出願番号】KR2011003434

(87)【国際公開番号】WO2011142565

(87)【国際公開日】20111117

【審査請求日】2014年4月30日

(31)【優先権主張番号】10-2010-0118067

(32)【優先日】2010年11月25日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2010-0043531

(32)【優先日】2010年5月10日

(33)【優先権主張国】KR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】508367739

【氏名又は名称】コリア インスティチュ−ト オブ マシナリ− アンド マテリアルズ

(74)【代理人】

【識別番号】100082418

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 朔生

(72)【発明者】

【氏名】イ、サンクワン

(72)【発明者】

【氏名】イ、サンボク

(72)【発明者】

【氏名】キム、キヒョン

(72)【発明者】

【氏名】チョア、ヨンホ

(72)【発明者】

【氏名】オ、スンタク

【審査官】 遠藤 邦喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０６８３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０９２４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−００４２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３３６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７６９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０５９７１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−２６７８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３５７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０５１１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１４０３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２６４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０９６７９７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−１８５３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５４３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１０６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４５１２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ９／００

Ｂ３２Ｂ ７／０２

Ｂ３２Ｂ １５／０８

Ｈ０５Ｋ １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性粒子がポリマー樹脂に分散した構造を有する磁性複合体と、
前記磁性複合体内に配列された複数の伝導性ラインと、を含み、
前記伝導性ラインは、
第１方向に一定の間隔で周期的に配列された複数の伝導性ラインと、第２方向に一定の間隔で周期的に配列された複数の伝導性ラインとを含み、前記第１方向に配列された伝導性ラインと前記第２方向に配列された伝導性ラインは、格子型のグリッドを形成し、
前記第１方向に配列された伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して平行に配列され、
前記第１方向に配列された伝導性ラインは、前記信号線の線幅と同じ間隔で配列し、
前記磁性粒子は、異なる共鳴周波数を有する複数の磁性粒子よりなり、
前記磁性粒子のサイズと形状が調節され、磁性複合体の共鳴周波数が定められ、前記磁性複合体の共鳴周波数と同一であるかまたは高い周波数帯域で電磁気波の吸収が生じることを特徴とする広帯域電磁気波吸収体。

【請求項2】

前記第１方向に配列された伝導性ライン間の間隔と前記第２方向に配列された伝導性ライン間の間隔は、同一であることを特徴とする請求項１に記載の広帯域電磁気波吸収体。

【請求項3】

前記伝導性ラインは、前記磁性複合体の上部と下部の間の中心部に位置するように配列されることを特徴とする請求項１に記載の広帯域電磁気波吸収体。

【請求項4】

磁性粒子をポリマー樹脂に分散させた磁性複合体を形成する段階と、
前記磁性複合体内に複数の伝導性ラインを配置する段階と、を含み、
前記伝導性ラインを配置する段階は、
第１方向に複数の伝導性ラインを一定の間隔で周期的に配列し、第２方向に複数の伝導性ラインを一定の間隔で周期的に配列する段階を含み、前記第１方向に配列された伝導性ラインと前記第２方向に配列された伝導性ラインは、格子型のグリッドを形成し、
前記第１方向に配列される伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して平行に配列し、
前記第１方向に配列される伝導性ラインは、前記信号線の線幅と同じ間隔で配列し、
前記磁性粒子は、異なる共鳴周波数を有する複数の磁性粒子よりなり、
前記磁性粒子のサイズと形状が調節され、磁性複合体の共鳴周波数が定められ、前記磁性複合体の共鳴周波数と同一であるかまたは高い周波数帯域で電磁気波の吸収が生じることを特徴とする広帯域電磁気波吸収体の製造方法。

【請求項5】

前記伝導性ラインの上部に磁性粒子がポリマー樹脂に分散した磁性複合体を覆って圧着する段階をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の広帯域電磁気波吸収体の製造方法。

【請求項6】

前記第１方向に配列される伝導性ライン間の間隔と前記第２方向に配列される伝導性ライン間の間隔を同一に調節することを特徴とする請求項４に記載の広帯域電磁気波吸収体の製造方法。

【請求項7】

前記伝導性ラインは、前記磁性複合体の上部と下部の間の中心部に位置するように配列することを特徴とする請求項４に記載の広帯域電磁気波吸収体の製造方法。

【請求項8】

磁性粒子をポリマー樹脂に分散させた磁性複合体を形成する段階は、
ポリマー樹脂を溶媒に分散させる段階と、
前記ポリマー樹脂が分散した溶媒に磁性粒子を分散させてスラリーを形成する段階と、
前記スラリーをキュア（ｃｕｒｉｎｇ）し、磁性複合体を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の広帯域電磁気波吸収体の製造方法。

【請求項9】

前記スラリーをキュアする前に、前記スラリーを真空容器に収納し、真空を加えて脱泡する段階をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の広帯域電磁気波吸収体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁気波吸収体及びその製造方法に関し、より詳細には、電磁気波を放出する素子に使用され、広帯域の電磁気波を吸収することができる広帯域電磁気波吸収体及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

最近、電気電子機器と次世代情報通信機器の発展に伴い、回路の動作周波数がＧＨｚの高周波帯域に増加し、機器が多機能小型化される傾向にある。このような機器は、電磁波干渉及びノイズ発生による誤作動及び信号品質の低下と電磁波放出による人体有害電磁波及び電磁波公害の問題が深刻になっている。既存の電磁波遮蔽材に発生する反射による２次干渉や近接信号線間のカップリングによる電磁波干渉による信号品質低下問題を解決するために、磁性素材を使用して電磁波を吸収する概念の技術開発が活気を呈している。

【0003】

電磁波吸収素材は、最近、軽薄・短小化されている電子装置（回路パターン、搭載部品、ケーブルなど）において機器の誤作動を引き起こすノイズを抑制し、回路ブロック（ｂｌｏｃｋ）間のクロス−トーク（ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ）や近接基板での誘電結合を抑制し、アンテナの受信感度を改善するか、電磁波による人体影響を減少させる重要な機能を担当している。特に多様な周波数帯域で使用されている電子部品に適用されるためには、電磁波吸収素材の広帯域化が必須である。

【0004】

近接場での電磁波吸収技術は、電子機器部品及び単一チップの多機能高密度実装及び高周波化による電磁波干渉及びデジタル−アナログ信号の干渉などを低減させることによって、広帯域（〜ＧＨｚ）での信号品質向上のために電磁波ノイズ除去及び干渉を制御することができるチップレベルの超薄形吸収素材の開発が至急である。現在チップレベルの超薄形吸収素材の場合、単位空間上の複雑な微細信号線の伝導ノイズ、カップリング、電磁波放射及びデジタル−アナログ干渉による電子部品及びチップの誤作動及び信号品質低下を防止するために全世界的に高周波領域での電磁波干渉に対する対策が至急に要求されている。また、近接場及び遠距離場での電磁波吸収技術は、次世代ＥＭＣ、ＲＦＩＤ及び軍事用隠蔽技術の核心であって、新しい誘電及び磁性材料が複合化された広帯域吸収素材の開発が要求される。

【0005】

優れた吸収能のためには、高透磁率の磁性材料が主に利用されている。しかし、大部分の磁性素材は、高周波数化によって共振現象が起きるので、ＧＨｚ帯域では透磁率をほぼ喪失するようになる。また、磁性スピンが方向性を有するので、素子や回路の複雑な方向性による電磁波エネルギー吸収のための微細調節が非常に難しい。これを克服するためには、材料形状的な側面において極微細・高角形比の磁性金属粒子が要求され、かつ、吸収素材内の金属粒子配向／分散技術が必須である。一方、電子部品の高集積化と共に、電磁波吸収体では、入射された電磁波エネルギーを吸収し、熱に変換される過程でチップ上で発生する熱を効果的に制御することが重要なイシューとなっている。したがって、磁性複合体内の磁性粒子の角形比による超薄形電磁波吸収素材を設計することは重要であり、その技術的な難易度が非常に高いと言える。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、電磁気波を放出する素子に使用され、広帯域の電磁気波を吸収することができる広帯域電磁気波吸収体を提供することにある。

【0007】

本発明の他の目的は、電磁気波を放出する素子に使用され、広帯域の電磁気波を吸収することができる広帯域電磁気波吸収体を容易に製造することができる広帯域電磁気波吸収体の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、磁性粒子がポリマー樹脂に分散した構造を有する磁性複合体と、前記磁性複合体内に配列された複数の伝導性ラインとを含む広帯域電磁気波吸収体を提供する。

【0009】

前記伝導性ラインは、一定の間隔で周期的に配列された伝導性ラインを含むことができる。前記伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して平行に配列された複数の伝導性ラインを含むことができる。前記信号線に対して平行に配列された複数の伝導性ラインは、前記信号線の線幅と同一の線幅を有することができる。

【0010】

また、前記伝導性ラインは、第１方向に配列された複数の伝導性ラインと、第２方向に配列された複数の伝導性ラインとを含み、前記第１方向に配列された伝導性ラインと前記第２方向に配列された伝導性ラインは、格子型のグリッドを形成することができる。前記第１方向に配列された伝導性ラインは、一定の間隔で周期的に配列された複数の伝導性ラインを含み、前記第２方向に配列された伝導性ラインは、一定の間隔で周期的に配列された複数の伝導性ラインを含むことができる。前記第１方向に配列された伝導性ライン間の間隔と前記第２方向に配列された伝導性ライン間の間隔は、同一であることができる。前記第１方向に配列された伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して平行に配列され、前記第２方向に配列された伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して垂直に配列されたものであることができる。前記信号線に対して平行に配列された複数の伝導性ラインは、前記信号線の線幅と同一の線幅を有するものであることができる。

【0011】

前記伝導性ラインは、前記磁性複合体の上部と下部との間の中心部に位置するように配列されたものであることができる。

【0012】

前記伝導性ラインは、鉄（Ｆｅ）系、コバルト（Ｃｏ）系、ニッケル（Ｎｉ）系、モリブデン（Ｍｏ）系、マンガン（Ｍｎ）系またはネオジニウム（Ｎｄ）系金属または金属合金である磁性伝導体よりなるものであることができる。

【0013】

また、前記伝導性ラインは、金（Ａｕ）系、銀（Ａｇ）系、銅（Ｃｕ）系、アルミニウム（Ａｌ）系、白金（Ｐｔ）系またはパラジウム（Ｐｄ）系金属または金属合金である非磁性伝導体よりなるものであることができる。

【0014】

また、前記伝導性ラインは、炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）、炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、カーボン繊維（ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）及びグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）の中から選択された１種以上の炭素系伝導体よりなるものであることができる。

【0015】

また、前記伝導性ラインは、酸化物系伝導体または伝導性ポリマーよりなるものであることができる。

【0016】

前記磁性粒子は、磁性を帯びる粒であって、鉄（Ｆｅ）系、コバルト（Ｃｏ）系、ニッケル（Ｎｉ）系、モリブデン（Ｍｏ）系、マンガン（Ｍｎ）系またはネオジニウム（Ｎｄ）系金属または金属合金粒子であることができる。

【0017】

また、前記磁性粒子は、磁性を帯びる粒子にチタニウム酸化物（Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）、バリウム−チタニウム酸化物（Ｂａｒｉｕｍ−Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）及びストロンチウム−チタニウム酸化物（Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ−Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）の中から選択された１種以上の誘電体がコーティングされた粒子であることができる。

【0018】

また、前記磁性粒子は、炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）、炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、カーボン繊維（ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）及びグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）の中から選択された１種以上の炭素系伝導体に磁性体がコーティングされた粒子であることができる。

【0019】

前記磁性粒子は、角形比が１〜１０００範囲の球（ｓｐｈｅｒｅ）形状、板（ｐｌａｔｅ） 形状、フレーク（ｆｌａｋｅ）形状、棒（ｒｏｄ）形状またはワイヤ（ｗｉｒｅ）形状粒子を含むことができる。

【0020】

また、前記磁性粒子は、ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造の球（ｓｐｈｅｒｅ）形状、チューブ（ｔｕｂｅ）形状、ワイヤ（ｗｉｒｅ）形状またはフレーク（ｆｌａｋｅ）形状粒子を含むことができる。

【0021】

また、前記磁性粒子は、球形状粒子、板（ｐｌａｔｅ）形状粒子、フレーク（ｆｌａｋｅ）形状粒子、棒（ｒｏｄ）形状粒子、ワイヤ（ｗｉｒｅ）形状粒子、ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造の球形状（ｓｐｈｅｒｅ）粒子、ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造のチューブ（ｔｕｂｅ）形状粒子、ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造のワイヤ（ｗｉｒｅ）形状粒子及びホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造のフレーク（ｆｌａｋｅ）形状粒子の中から選択された２種以上の粒子を含むことができる。

【0022】

前記磁性粒子は、異なる共鳴周波数を有する複数の磁性粒子よりなるものであることができる。

【0023】

炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）、炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、カーボン繊維（ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）及びグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）の中から選択された１種以上の炭素系伝導体が前記ポリマー樹脂に分散していてもよく、前記炭素系伝導体は、前記磁性複合体に対して０．０１〜７０重量％含有されることが好ましい。

【0024】

前記ポリマー樹脂は、熱可塑性または熱硬化性樹脂を含むことができる。

【0025】

広帯域電磁気波吸収体は、前記磁性粒子のサイズと形状が調節され、磁性複合体の共鳴周波数が定められ、前記共鳴周波数と同一であるか、または高い周波数帯域で電磁気波の吸収が起きる。

【0026】

前記磁性粒子は、フェライト系酸化物を含むことができる。

【0027】

前記フェライト系酸化物は、スピネルフェライト（ｓｐｉｎｎｅｌ ｆｅｒｒｉｔｅ）または、六方晶フェライト（ｈｅｘａｇｏｎａｌ ｆｅｒｒｉｔｅ）よりなることができる。

【0028】

前記スピネルフェライトは、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−ＺｎフェライトまたはＣｕ−Ｚｎフェライトよりなるスピネル構造のフェライトよりなり、前記六方晶フェライトは、バリウム（Ｂａ）フェライトまたはストロンチウム（Ｓｒ）フェライトよりなる六方晶構造のフェライトよりなることができる。

【0029】

また、本発明は、磁性粒子をポリマー樹脂に分散させた磁性複合体を形成する段階と、前記磁性複合体内に複数の伝導性ラインを配置する段階とを含む広帯域電磁気波吸収体の製造方法を提供する。

【0030】

前記広帯域電磁気波吸収体の製造方法は、前記伝導性ラインの上部に磁性粒子がポリマー樹脂に分散した磁性複合体を覆って圧着する段階をさらに含むことができる。

【0031】

前記伝導性ラインは、一定の間隔で周期的に配列することが好ましい。前記伝導性ラインは電磁気波を放出する素子の信号線に対して平行に配列することが好ましい。前記伝導性ラインの線幅が前記信号線の線幅と同一の線幅を有するように調節することが好ましい。

【0032】

前記伝導性ラインを配置する段階は、第１方向に複数の伝導性ラインを配列し、第２方向に複数の伝導性ラインを配列する段階を含むことができ、前記第１方向に配列された伝導性ラインと前記第２方向に配列された伝導性ラインは、格子型のグリッドを形成することができる。前記第１方向に配列される伝導性ラインは、一定の間隔で周期的に配列し、前記第２方向に配列される伝導性ラインも、一定の間隔で周期的に配列することが好ましい。前記第１方向に配列される伝導性ライン間の間隔と前記第２方向に配列される伝導性ライン間の間隔を同一に調節することが好ましい。前記第１方向に配列される伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して平行に配列し、前記第２方向に配列される伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して垂直に配列することが好ましい。前記信号線に対して平行に配列される複数の伝導性ラインは、前記信号線の線幅と同一の線幅を有するように調節することが好ましい。

【0033】

前記伝導性ラインは、前記磁性複合体の上部と下部との間の中心部に位置するように配列することが好ましい。

【0034】

磁性粒子をポリマー樹脂に分散させた磁性複合体を形成する段階は、ポリマー樹脂を溶媒に分散させる段階と、前記ポリマー樹脂が分散した溶媒に磁性粒子を分散させてスラリーを形成する段階と、前記スラリーをキュア（ｃｕｒｉｎｇ）し、磁性複合体を形成する段階とを含むことができる。

【0035】

前記広帯域電磁気波吸収体の製造方法は、前記スラリーをキュアする前に、前記スラリーを真空容器に収納し、真空を加えて脱泡する段階をさらに含むことができる。

【0036】

前記磁性粒子は、フェライト系酸化物を含むことができる。
前記フェライト系酸化物は、スピネルフェライト（ｓｐｉｎｎｅｌ ｆｅｒｒｉｔｅ）または六方晶フェライト（ｈｅｘａｇｏｎａｌ ｆｅｒｒｉｔｅ）よりなることができる。

【0037】

前記スピネルフェライトは、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−ＺｎフェライトまたはＣｕ−Ｚｎフェライトよりなるスピネル構造のフェライトよりなり、前記六方晶フェライトは、バリウム（Ｂａ）フェライトまたはストロンチウム（Ｓｒ）フェライトよりなる六方晶構造のフェライトよりなることができる。

【0038】

前記伝導性ラインは、鉄（Ｆｅ）系、コバルト（Ｃｏ）系、ニッケル（Ｎｉ）系、モリブデン（Ｍｏ）系、マンガン（Ｍｎ）系またはネオジニウム（Ｎｄ）系金属または金属合金である磁性伝導体よりなることができる。

【0039】

前記伝導性ラインは、金（Ａｕ）系、銀（Ａｇ）系、銅（Ｃｕ）系、アルミニウム（Ａｌ）系、白金（Ｐｔ）系またはパラジウム（Ｐｄ）系金属または金属合金である非磁性伝導体よりなることができる。

【0040】

前記伝導性ラインは、炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）、炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、カーボン繊維（ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）及びグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）の中から選択された１種以上の炭素系伝導体よりなることができる。

【0041】

前記伝導性ラインは、酸化物系伝導体または伝導性ポリマーよりなることができる。

【0042】

前記磁性粒子は、磁性を帯びる粒子であって、鉄（Ｆｅ）系、コバルト（Ｃｏ）系、ニッケル（Ｎｉ）系、モリブデン（Ｍｏ）系、マンガン（Ｍｎ）系またはネオジニウム（Ｎｄ）系金属または金属合金粒子であることができる。

【0043】

前記磁性粒子は、磁性を帯びる粒子にチタニウム酸化物（Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）、バリウム−チタニウム酸化物（Ｂａｒｉｕｍ−Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）及びストロンチウム−チタニウム酸化物（Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ−Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）の中から選択された１種以上の誘電体がコーティングされた粒子であることができる。

【0044】

前記磁性粒子は、炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）、炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、カーボン繊維（ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）及びグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）の中から選択された１種以上の炭素系伝導体に磁性体がコーティングされた粒子であることができる。

【0045】

前記磁性粒子は、角形比が１〜１０００範囲の球（ｓｐｈｅｒｅ）形状、板（ｐｌａｔｅ）形状、フレーク（ｆｌａｋｅ）形状、棒（ｒｏｄ）形状またはワイヤ（ｗｉｒｅ）形状粒子を含むことができる。

【0046】

前記磁性粒子は、ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造の球（ｓｐｈｅｒｅ）形状、ホロウ構造のチューブ（ｔｕｂｅ）形状、ホロウ構造のワイヤ（ｗｉｒｅ）形状またはホロウ構造のフレーク（ｆｌａｋｅ）形状粒子を含むことができる。

【0047】

前記磁性粒子は、球形粒子、板（ｐｌａｔｅ）形状粒子、フレーク（ｆｌａｋｅ）形状粒子、棒（ｒｏｄ）形状粒子、ワイヤ（ｗｉｒｅ）形状粒子、ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造の球（ｓｐｈｅｒｅ）形状粒子、ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造のチューブ（ｔｕｂｅ）形状粒子、ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造のワイヤ（ｗｉｒｅ）形状粒子及びホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造のフレーク（ｆｌａｋｅ）形状粒子の中から選択された２種以上の粒子を含むことができる。

【0048】

前記磁性粒子は、異なる共鳴周波数を有する複数の磁性粒子よりなることができる。
磁性粒子をポリマー樹脂に分散させるとき、炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）、炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、カーボン繊維（ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）及びグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）の中から選択された１種以上の炭素系伝導体を一緒に添加し、前記ポリマー樹脂に分散させ、前記炭素系伝導体は、前記磁性複合体１００重量％に対して０．０１〜７０重量％含有されるように添加することができる。

【発明の効果】

【0049】

本発明の広帯域電磁気波吸収体によれば、電磁気波を放出する素子に使用され、広帯域電磁気波を効果的に吸収することができる。

【0050】

本発明の広帯域電磁気波吸収体は、電磁気波を放出する素子の信号線の上部、下部または上部及び下部に配置され、電磁気波を効率的に吸収することができ、特に磁性複合体の共鳴周波数から数ＧＨｚ範囲の広帯域電磁気波を遮蔽するのに使用されることができる。

【0051】

また、本発明の広帯域電磁気波吸収体は、電磁気波を放出するチップ（素子）をパッケージング（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）するためのパッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）として使用されることができる。

【0052】

また、本発明の広帯域電磁気波吸収体は、電磁気波を放出する素子である印刷回路基板の上部に配置され、回路線（または信号線）で発生するノイズなどのような電磁気波を遮蔽し、回路線（または信号線）間の干渉を抑制するのに使用されることができる。

【図面の簡単な説明】

【0053】

【図1】本発明の一例として製造した広帯域電磁気波吸収体の断面走査電子顕微鏡（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。

【図2】伝導性ノイズ測定のためのＩＥＣ標準６２３３３−２マイクロストリップライン規格を示す図である。

【図3】有限要素法解釈モデルを示す図である。

【図4】特性インピーダンス５０Ωのマイクロストリップラインの規格を示す図である。

【図5】典型的な強磁性体の複素透磁率を示すグラフである。

【図6】評価に適用された透磁率の実数部を示すグラフである。

【図7】評価に適用された透磁率の虚数部を示すグラフである。

【図8】複素透磁率の実数部を変化させた場合、反射係数を示すグラフである。

【図9】複素透磁率の実数部を変化させた場合、透過係数を示すグラフである。

【図10】複素透磁率の実数部の変化による吸収能の変化を示すグラフである。

【図11】複素透磁率の虚数部の増加による吸収能の変化を示すグラフである。

【図12】複素透磁率の実数部と虚数部が同時に増加するとき、吸収能の変化を示すグラフである。

【図13】複素誘電率実数部の増加による吸収能の変化を示すグラフである。

【図14】複素誘電率虚数部の増加による吸収能の変化を示すグラフである。

【図15】磁性複合体の幅変化による吸収能の変化を示すグラフである。

【図16】磁性複合体の長さ変化による吸収能の変化を示すグラフである。

【図17】磁性複合体の厚さ増加による吸収能の変化を示すグラフである。

【図18】磁性複合体の磁性粒子含有率による複素透磁率の変化を示すグラフである。

【図19】磁性複合体の磁性粒子含有率による複素透磁率の変化を示すグラフである。

【図20】磁性複合体の磁性粒子含有率による複素透磁率の変化を示すグラフである。

【図21】磁性複合体の磁性粒子含有率による吸収能の変化を示すグラフである。

【図22】伝導性グリッドを挿入した グリッド複合体の構造を示す図である。

【図23】周波数による反射係数の変化を示すグラフである。

【図24】周波数による透過係数の変化を示すグラフである。

【図25】周波数による吸収能の変化を示すグラフである。

【図26】Ｃｕ空気グリッド（ａｉｒ−ｇｒｉｄ）の間隔による反射係数を示すグラフである。

【図27】Ｃｕ空気グリッド（ａｉｒ−ｇｒｉｄ）の間隔による透過係数を示すグラフである。

【図28】Ｃｕ空気グリッド（ａｉｒ−ｇｒｉｄ）の間隔による吸収能を示すグラフである。

【図29】Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔による反射係数を示すグラフである。

【図30】Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔による透過係数を示すグラフである。

【図31】Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔による吸収能を示すグラフである。

【図32】Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔による反射係数を示すグラフである。

【図33】Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔による透過係数を示すグラフである。

【図34】Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔による吸収能を示すグラフである。

【図35】マイクロストリップラインの信号線幅が２mmの場合、Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔による反射係数を示すグラフである。

【図36】マイクロストリップラインの信号線幅が２mmの場合、Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔による透過係数を示すグラフである。

【図37】マイクロストリップラインの信号線幅が２mmの場合、Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔による吸収能を示すグラフである。

【図38】Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔の長さが４mmの場合、幅の変化による反射係数を示すグラフである。

【図39】Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔の長さが４mmの場合、幅の変化による透過係数を示すグラフである。

【図40】Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔の長さが４mmの場合、幅の変化による吸収能を示すグラフである。

【図41】Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔の幅が４mmの場合、長さの変化による反射係数を示すグラフである。

【図42】Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔の幅が４mmの場合、長さの変化による透過係数を示すグラフである。

【図43】Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔の幅が４mmの場合、長さの変化による吸収能を示すグラフである。

【図44】Ｃｕグリッド複合体のグリッド線の厚さによる反射係数を示すグラフである。

【図45】Ｃｕグリッド複合体のグリッド線の厚さによる透過係数を示すグラフである。

【図46】Ｃｕグリッド複合体のグリッド線の厚さによる吸収能を示すグラフである。

【図47】Ｃｕグリッド複合体のグリッド位置（高さ）による反射係数を示すグラフである。

【図48】Ｃｕグリッド複合体のグリッド位置（高さ）による透過係数を示すグラフである。

【図49】Ｃｕグリッド複合体のグリッド位置（高さ）による吸収能を示すグラフである。

【図50】Ｃｕグリッド複合体のサイズ（幅）による反射係数を示すグラフである。

【図51】Ｃｕグリッド複合体のサイズ（幅）による透過係数を示すグラフである。

【図52】Ｃｕグリッド複合体のサイズ（幅）による吸収能を示すグラフである。

【図53】グリッド複合体のグリッド電気伝導度による反射係数を示すグラフである。

【図54】グリッド複合体のグリッド電気伝導度による透過係数を示すグラフである。

【図55】グリッド複合体のグリッド電気伝導度による吸収能を示すグラフである。

【図56】グリッドの材質（Ｃｕ、Ｎｉ）による反射係数を示すグラフである。

【図57】グリッドの材質（Ｃｕ、Ｎｉ）による透過係数を示すグラフである。

【図58】グリッドの材質（Ｃｕ、Ｎｉ）による吸収能を示すグラフである。

【図59】グリッドの材質（Ｃｕ、Ｎｉ）と周波数による磁性体薄膜の上部表面で磁場（Ｈ−ｆｉｅｌｄ）強さを示す図である。

【図60】Ｃｕグリッド複合体の厚さによる反射係数を示すグラフである。

【図61】Ｃｕグリッド複合体の厚さによる透過係数を示すグラフである。

【図62】Ｃｕグリッド複合体の厚さによる吸収能を示すグラフである。

【図63】共鳴周波数が０．５ＧＨｚである場合の周波数の変化による透磁率（ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）の変化を示すグラフである。

【図64】共鳴周波数が１ＧＨｚである場合の周波数の変化による透磁率の変化を示すグラフである。

【図65】共鳴周波数が２．５ＧＨｚである場合の周波数の変化による透磁率の変化を示すグラフである。

【図66】磁性体薄膜の共鳴周波数の変化による反射係数を示すグラフである。

【図67】磁性体薄膜の共鳴周波数の変化による透過係数を示すグラフである。

【図68】磁性体薄膜の共鳴周波数の変化による吸収能を示すグラフである。

【図69】ＣｕとＮｉグリッド複合体の共鳴周波数の変化による反射係数を示すグラフである。

【図70】ＣｕとＮｉグリッド複合体の共鳴周波数の変化による透過係数を示すグラフである。

【図71】ＣｕとＮｉグリッド複合体の共鳴周波数の変化による吸収能を示すグラフである。

【図72】Ｃｕグリッド複合体の磁性粒子含有率による反射係数を示すグラフである。

【図73】Ｃｕグリッド複合体の磁性粒子含有率による透過係数を示すグラフである。

【図74】Ｃｕグリッド複合体の磁性粒子含有率による吸収能を示すグラフである。

【図75】Ｎｉグリッド複合体の磁性粒子含有率による反射係数を示すグラフである。

【図76】Ｎｉグリッド複合体の磁性粒子含有率による透過係数を示すグラフである。

【図77】Ｎｉグリッド複合体の磁性粒子含有率による吸収能を示すグラフである。

【図78】鉄繊維（Ｆｅｆｉｂｅｒ）にチタニウム酸化物（Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）がコーティングされた磁性粒子を示す透過電子顕微鏡写真である。

【図79】炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ）にニッケル（Ｎｉ）がコーティングされた磁性粒子を示す走査電子顕微鏡写真である。

【図80】ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造のＮｉ−Ｆｅ繊維（Ｎｉ−Ｆｅ ｆｉｂｅｒ）と炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ）が複合化された複合体を示す走査電子顕微鏡写真である。

【図81】磁性粒子として平均２００ｎｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体を示す走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＳＥＭ）写真である。

【図82】磁性粒子として平均２０μｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体を示す走査電子顕微鏡写真である。

【図83】磁性粒子として平均２００ｎｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体の吸収能を示すグラフである。

【図84】磁性粒子として平均２０μｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体の吸収能を示すグラフである。

【図85】磁性粒子として平均２００ｎｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体とニッケル（Ｎｉ）材質の格子型グリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図86】平均２０μｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体とニッケル（Ｎｉ）材質の格子型グリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図87】磁性粒子として平均２００ｎｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体とニッケル（Ｎｉ）材質の格子型グリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体の吸収能を示すグラフである。

【図88】平均２０μｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体とニッケル（Ｎｉ）材質の格子型グリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体の吸収能を示すグラフである。

【図89】粒径が２００ｎｍ以下のニッケル（Ｎｉ）−鉄（Ｆｅ）ナノ粉末を利用してシリコーンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）に分散させて形成した磁性複合体と銅（Ｃｕ）材質の格子型グリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体を示す写真である。

【図90】粒径が２００ｎｍ以下のニッケル（Ｎｉ）−鉄（Ｆｅ）ナノ粉末を利用してシリコーンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）に分散させて形成した磁性複合体とニッケル（Ｎｉ）材質の格子型グリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0054】

本発明は、磁性粒子がポリマー樹脂に分散した構造を有する磁性複合体及び前記磁性複合体内に配列された複数の伝導性ラインを含む広帯域電磁気波吸収体を提示する。

【0055】

また、本発明は、磁性粒子をポリマー樹脂に分散させた磁性複合体を形成する段階と、前記磁性複合体内に複数の伝導性ラインを配置する段階とを含む広帯域電磁気波吸収体の製造方法を提示する。

【0056】

以下、添付の図面を参照して本発明による好ましい実施例を詳細に説明する。しかし、以下の実施例は、この技術分野における通常的な知識を有する者に本発明が充分に理解されるように提供されるものであって、様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が次に記述される実施例に限定されるものではない。

【0057】

本発明は、磁性粒子がポリマー樹脂に分散した構造を有する磁性複合体及び前記磁性複合体内に配列された複数の伝導性ラインを含む広帯域電磁気波吸収体を提供する。

【0058】

前記伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して平行に配列された複数の伝導性ラインを含むことができる。前記信号線に対して平行に配列された複数の伝導性ラインは、前記信号線の線幅と異なる線幅を有することもできるが、好ましくは、前記信号線の線幅と同一の線幅を有することが電磁気波吸収効率の側面において好ましい。

【0059】

前記伝導性ラインは、周期的に配列された伝導性ラインよりなることができ、非周期的に配列された伝導性ラインよりなることもでき、伝導性ラインが周期的に配列されることが電磁気波吸収効率を調節する側面において好ましい。

【0060】

また、前記伝導性ラインは、図２２に示されたように、第１方向に配列された複数の伝導性ラインと、第２方向に配列された複数の伝導性ラインを含み、前記第１方向に配列された伝導性ラインと前記第２方向に配列された伝導性ラインは、格子型のグリッドを形成することができる。前記第１方向に配列された伝導性ラインは、一定の間隔で周期的に配列された複数の伝導性ラインを含み、前記第２方向に配列された伝導性ラインは、一定の間隔で周期的に配列された複数の伝導性ラインを含むことができる。前記第１方向に配列された伝導性ライン間の間隔と前記第２方向に配列された伝導性ライン間の間隔は異なることができるが、前記第１方向に配列された伝導性ライン間の間隔と前記第２方向に配列された伝導性ライン間の間隔を同一にすることが、電磁気波吸収効率を調節する側面において好ましい。前記第１方向に配列された伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して平行に配列され、前記第２方向に配列された伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して垂直に配列されたものであることができる。前記信号線に対して平行に配列された複数の伝導性ラインは、前記信号線の線幅と異なる線幅を有することもできるが、好ましくは、前記信号線の線幅と同一の線幅を有することが電磁気波吸収効率側面において好ましい。第１方向に配列された伝導性ラインまたは第２方向に配列された伝導性ラインは、非周期的に配列された伝導性ラインよりなることもできるが、伝導性ラインが周期的に配列されることが電磁気波吸収効率側面において好ましい。

【0061】

前記伝導性ラインは、前記磁性複合体の上部と下部との間に位置し、好ましくは、磁性複合体の上部と下部との間の中心部に位置するように配列されたものであることができる。

【0062】

また、前記伝導性ラインは、鉄（Ｆｅ）系、コバルト（Ｃｏ）系、ニッケル（Ｎｉ）系、モリブデン（Ｍｏ）系、マンガン（Ｍｎ）系またはネオジニウム（Ｎｄ）系金属または金属合金である磁性伝導体よりなるものであることができる。

【0063】

また、前記伝導性ラインは、金属系伝導体、金属合金系伝導体、炭素系伝導体、酸化物系伝導体、伝導性ポリマーまたはこれらの混合物よりなるものであることができる。前記金属系伝導体は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）のような非磁性金属であることができる。前記金属合金系伝導体は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）のような金属を含む非磁性金属合金であることができる。前記炭素系伝導体は、炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）、炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、カーボン繊維（ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）またはこれらの混合物などのように炭素（ｃａｒｂｏｎ）を含む伝導性物質であることができる。前記酸化物系伝導体は、ＣｒＯ₂のような伝導性酸化物であることができる。

【0064】

前記磁性粒子は、磁性を有し、１ｎｍ〜５０μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２０μｍの粒子なら特に制限されない。

【0065】

前記磁性粒子は、フェライト系酸化物を含み、前記フェライト系酸化物は、スピネルフェライト（ｓｐｉｎｎｅｌ ｆｅｒｒｉｔｅ）または六方晶フェライト（ｈｅｘａｇｏｎａｌ ｆｅｒｒｉｔｅ）であることができる。前記スピネルフェライトとしては、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライトなどのスピネル構造のフェライトを例示することができ、前記六方晶フェライトとしては、バリウム（Ｂａ）フェライト、ストロンチウム（Ｓｒ）フェライトなどの六方晶構造のフェライトを例示することができる。

【0066】

また、前記磁性粒子は、磁性を帯びる粒子であって、鉄（Ｆｅ）系、コバルト（Ｃｏ）系、ニッケル（Ｎｉ）系、モリブデン（Ｍｏ）系、マンガン（Ｍｎ）系またはネオジニウム（Ｎｄ）系金属または金属合金粒子であることができる。

【0067】

また、前記磁性粒子は、磁性を帯びる粒子にチタニウム酸化物（Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）、バリウム−チタニウム酸化物（Ｂａｒｉｕｍ−Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）及びストロンチウム−チタニウム酸化物（Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ−Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）の中から選択された１種以上の誘電体がコーティングされた粒子であることができる。この際、誘電体のコーティング厚さは、磁性を帯びる粒子のサイズによって調節し、好ましくは、磁性を帯びる粒子のサイズなどを考慮して１ｎｍ〜１μｍの厚さでコーティングする。

【0068】

また、前記磁性粒子は、炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）、炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、カーボン繊維（ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）及びグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）の中から選択された１種以上の炭素系伝導体に磁性体がコーティングされた粒子であることができる。前記磁性体は、鉄（Ｆｅ）系、コバルト（Ｃｏ）系、ニッケル（Ｎｉ）系、モリブデン（Ｍｏ）系、マンガン（Ｍｎ）系またはネオジニウム（Ｎｄ）系金属または金属合金であることができる。この際、磁性体のコーティング厚さは、炭素系伝導体のサイズによって調節し、好ましくは、炭素系伝導体のサイズなどを考慮して５０ｎｍ〜５μｍの厚さでコーティングする。

【0069】

前記磁性粒子は、角形比が１〜１０００範囲の球（ｓｐｈｅｒｅ）形状、板（ｐｌａｔｅ）形状、フレーク（ｆｌａｋｅ）形状、棒（ｒｏｄ）形状またはワイヤ（ｗｉｒｅ）形状粒子を含むことができる。また、前記磁性粒子は、ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造の球（ｓｐｈｅｒｅ）形状、ホロウ構造のチューブ（ｔｕｂｅ）形状、ホロウ構造のワイヤ（ｗｉｒｅ）形状またはホロウ構造のフレーク（ｆｌａｋｅ）形状（断片形）粒子を含むことができる。前記磁性粒子は、球形粒子、板（ｐｌａｔｅ）形状粒子、フレーク（ｆｌａｋｅ）形状粒子、棒（ｒｏｄ）形状粒子、ワイヤ（ｗｉｒｅ）形状粒子、ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造の球（ｓｐｈｅｒｅ）形状粒子、ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造のチューブ（ｔｕｂｅ）形状粒子、ホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造のワイヤ（ｗｉｒｅ）形状粒子及びホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造のフレーク（ｆｌａｋｅ）形状粒子の中から選択された２種以上の粒子を含むことができるが、このように形態が異なる２種以上の粒子を使用する場合、さらに広帯域の電磁気波を吸収することができるという長所がある。このような磁性粒子は、ポリマー樹脂１００重量部に対して３〜８０重量部の量で含まれることが好ましく、磁性粒子の含量が３重量部未満の場合には、磁性複合体の磁気的特性が低下するおそれがあり、磁性粒子の含量が８０重量部を超過すれば、過量の磁性体によって粒子の安定性が低下し、ポリマー樹脂に不均一な分散を引き起こすことができ、磁性複合体の重さが重くなる。

【0070】

前記磁性粒子は、異なる共鳴周波数を有する複数の磁性粒子よりなることができる。例えば、前記磁性粒子として０．５ＧＨｚの共鳴周波数を有する磁性粒子と１ＧＨｚの共鳴周波数を有する磁性粒子が混合したものを使用することができるが、共鳴周波数が異なる複数の磁性粒子を使用すれば、さらに広い領域の電磁気波を吸収することができる長所がある。

【0071】

また、炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）、炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、カーボン繊維（ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）及びグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）の中から選択された１種以上の炭素系伝導体が前記ポリマー樹脂に分散していてもよく、前記炭素系伝導体は、前記磁性複合体に対して０．０１〜７０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％含有されることが好ましい。炭素系伝導体の含量が多すぎれば、電気伝導性が高くなり、電磁気波吸収特性よりは遮蔽特性が強く現われることができるので、前記範囲の含量で含有されることが好ましい。

【0072】

前記ポリマー樹脂は、熱可塑性または熱硬化性樹脂であることができ、特に制限されるものではない。例えば、前記ポリマー樹脂としてエポキシ（ｅｐｏｘｙ）、シリコーンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎ ｒｕｂｂｅｒ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）、ポリエステルスルホン（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓｕｌｆｏｎｅ；ＰＥＳ）、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ；ＰＡＲ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）のような樹脂を使用することができる。

【0073】

広帯域電磁気波吸収体は、前記磁性粒子のサイズと形状が調節され、磁性複合体の共鳴周波数が定められ、前記共鳴周波数と同一であるか、または高い周波数帯域で電磁気波の吸収が起きる。例えば、磁性複合体の共鳴周波数が１ＧＨｚの場合、広帯域電磁気波吸収体は、１〜５ＧＨｚ範囲の広帯域周波数に対する電磁気波吸収効果に非常に優れていることが後述する実験から分かる。

【0074】

本発明の広帯域電磁気波吸収体は、磁性粒子をポリマー樹脂に分散させた磁性複合体を形成する段階と、前記磁性複合体内に複数の伝導性ラインを配置する段階とを含む。ここで、「配置する段階」は、磁性複合体内に伝導性ラインが配列されるようにする多様な方法をすべて含む概念として使用する。例えば、磁性複合体内に複数の伝導性ラインを配置する段階は、磁性複合体に伝導性ラインを印刷するか、磁性複合体に伝導性ラインを挿入するか、磁性複合体に伝導性ラインを載置し圧着するか、磁性複合体にフォトリソグラフィー工程を利用して伝導性ラインパターンを形成し、メッキ法、蒸着法などのような多様な方法で伝導性ラインを形成する方法などを含む概念として使用する。磁性複合体の上部と下部との間の中心部に伝導性ラインを配列しようとする場合、磁性粒子がポリマー樹脂に分散した磁性複合体を前記伝導性ラインの上部に覆って圧着する段階をさらに含むことができる。

【0075】

本発明の好ましい一実施例による広帯域電磁気波吸収体の製造方法は、ポリマー樹脂を溶媒に分散させる段階と、前記ポリマー樹脂が分散した溶媒にフェライト系酸化物を含む磁性粒子を分散させてスラリーを形成する段階と、前記スラリーをキュア（ｃｕｒｉｎｇ）し、磁性複合体を形成する段階と、前記磁性複合体の上部に複数の伝導性ラインを配置する段階と、前記伝導性ラインが配置された上部に磁性複合体を覆って圧着する段階とを含むことができる。前記広帯域電磁気波吸収体の製造方法は、前記スラリーをキュアする前に、前記スラリーを真空容器に収納し、真空を加えて脱泡する段階をさらに含むことができる。

【0076】

前記伝導性ラインは、一定の間隔で周期的に配列することが好ましい。前記伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して平行に配列することが好ましく、前記伝導性ラインの線幅が前記信号線の線幅と同一の線幅を有するように調節することが好ましい。

【0077】

前記伝導性ラインを配置する段階は、第１方向に複数の伝導性ラインを配列し、第２方向に複数の伝導性ラインを配列する段階を含むことができ、前記第１方向に配列された伝導性ラインと前記第２方向に配列された伝導性ラインは、格子型のグリッドを形成することができる。前記第１方向に配列される伝導性ラインは、一定の間隔で周期的に配列し、前記第２方向に配列される伝導性ラインも、一定の間隔で周期的に配列することが好ましい。前記第１方向に配列される伝導性ライン間の間隔と前記第２方向に配列される伝導性ライン間の間隔を同一に調節することが好ましい。前記第１方向に配列される伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して平行に配列し、前記第２方向に配列される伝導性ラインは、電磁気波を放出する素子の信号線に対して垂直に配列することが好ましい。前記信号線に対して平行に配列される複数の伝導性ラインは、前記信号線の線幅と同一の線幅を有するように調節することが好ましい。

【0078】

磁性粒子がポリマー樹脂に分散した構造を有する前記磁性複合体は、多様な方法で製造することができ、特に制限されるものではない。例えば、ポリマー樹脂に磁性粒子を所望の量だけ添加し、ホモミキサー（Ｈｏｍｏ Ｍｉｘｅｒ）、超音波分散器（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ）、３ロールミル（３ ｒｏｌｌ ｍｉｌｌ）で均一に分散させた後、フィルムキャスティング（ｆｉｌｍ ｃａｓｔｉｎｇ）装備を利用してフィルム化するように製作することができ、また、磁性粒子を高分子を含有する有機溶媒に添加し、エマルジョンを形成し、前記エマルジョンから有機溶媒を除去し、磁性複合体を形成することもできる。

【0079】

前記伝導性ラインは、多様な方法を利用して製作することができ、特に制限されるものではない。例えば、フォトリソグラフィー（ｐｈｏｔｏ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）またはレーザー加工などを利用してマスクを製作した後、非伝導性樹脂にクロム（Ｃｒ）、酸化クロム（Ｃｒ）などよりなる伝導性ラインパターンを形成した後、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（Ｃｒ）などよりなる伝導性ラインパターンにメッキ法を利用してニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）などでメッキし、伝導性ラインを形成することもできる。

【0080】

本発明の広帯域電磁気波吸収体は、磁性複合体に伝導性ラインが配列されるようにする多様な方法を利用して製作することができ、特に制限されるものではない。例えば、伝導性ラインを磁性複合体に挿入して製造することもでき、磁性複合体に伝導性ラインを載置し圧着（またはプレッシング（ｐｒｅｓｓｉｎｇ））して製造することもでき、伝導性ラインを磁性複合体の中心部に位置するように形成しようとする場合には、磁性複合体に伝導性ラインを載置し、さらに磁性複合体を伝導性ラインの上部に載置し、圧着（またはプレッシング（ｐｒｅｓｓｉｎｇ））して製造することもでき、磁性粒子を添加した樹脂混合物を伝導性ラインに載置し、フィルムキャスティングにフィルム化して製作することもできる。

【0081】

また、磁性複合体に伝導性ラインを直接形成する方法で広帯域電磁気波吸収体を製作することができるが、例えば、磁性複合体にインクジェットプリント、シルクスクリーンなどのような方法で伝導性ラインを印刷して製造することもでき、磁性複合体にフォトリソグラフィー（ｐｈｏｔｏ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程と蒸着（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）工程などを利用して伝導性ラインを形成することもできる。

【0082】

図１は、本発明の一例として製造した広帯域電磁気波吸収体の断面走査電子顕微鏡（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＳＥＭ）写真である。図１で、’Ｎｉ ｍｅｓｈ’と記載したものは、メッシュ（ｍｅｓｈ）形態のニッケル（Ｎｉ）金属で製作した伝導性ラインを意味する。図１に示された広帯域電磁気波吸収体は、離型フィルム（ｒｅｌｅａｓｉｎｇ ｆｉｌｍ）上にＮｉ−Ｆｅ粒子（ＮｉとＦｅが重量比で１：１である粒子を使用する）が分散したシリコーンゴム混合物（ｓｉｌｉｃｏｎ ｒｕｂｂｅｒ ｍｉｘｔｕｒｅ）を載置し、シリコーンゴム混合物の上部にニッケルメッシュ（Ｎｉ ｍｅｓｈ）を載置した後、Ｎｉ−Ｆｅ粒子が分散したシリコーンゴム混合物をニッケルメッシュの上に覆った後、２トン（ｔｏｎ）の圧力で１２０℃の温度で１５分間圧着して形成したものである。図１を参照すれば、広帯域電磁気波吸収体の中心部にニッケルメッシュが位置することが分かる。

【0083】

図７８は、磁性を帯びる鉄繊維（Ｆｅ ｆｉｂｅｒ）に誘電体であるチタニウム酸化物（Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）（ＴｉＯ₂）がコーティングされた磁性粒子を示す走査電子顕微鏡写真である。図７８に示したチタニウム酸化物（Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）（ＴｉＯ₂）がコーティングされた磁性粒子は、次のような方法で形成した。鉄酸化物繊維（Ｆｅ ｏｘｉｄｅ ｆｉｂｅｒ）にチタニウム（Ｔｉ）前駆体であるチタニウムイソプロポキシド（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｉｓｏｐｒｏｐｏｘｉｄｅ；ＴＴＩＰ）溶液を濃度を調節しながらコーティングし、８００℃で１時間か焼（ｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎ）し、チタニウム酸化物を形成させた後、水素（Ｈ₂）ガス雰囲気で５００℃で１時間還元処理を通じて鉄酸化物（Ｆｅ ｏｘｉｄｅ）だけを選択的に還元させて形成した。このように誘電体を磁性を帯びる粒子にコーティングする場合、磁性粒子の誘電率及び透磁率を制御することができるという長所がある。

【0084】

図７９は、炭素系伝導体である炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ；ＣＮＦ）に磁性体であるニッケル（Ｎｉ）がコーティングされた磁性粒子を示す透過電子顕微鏡写真である。図７９に示した炭素ナノ繊維にニッケル（Ｎｉ）がコーティングされた磁性粒子は、次のような方法で形成した。炭素ナノ繊維（ＣＮＦ）に無電解メッキ法を利用してニッケル（Ｎｉ）をコーティングし、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気で４５０℃で１時間熱処理工程を通じて非結晶構造の磁性体コーティング層を結晶化し、磁性を向上させた。このように磁性体を炭素系伝導体にコーティングする場合、高角形比の磁性粒子として使用することができるという長所がある。

【0085】

図８０は、磁性粒子であるホロウ（ｈｏｌｌｏｗ）構造のＮｉ−Ｆｅ繊維（Ｎｉ−Ｆｅ ｆｉｂｅｒ）と炭素系伝導体である炭素ナノ繊維（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ；ＣＮＦ）が複合化された複合体を示す走査電子顕微鏡写真である。図８０に示したＮｉ−Ｆｅ繊維と炭素ナノ繊維が複合化された複合体のポリマー樹脂は、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）樹脂を使用した。

【0086】

このように製作された本発明の広帯域電磁気波吸収体は、電磁気波を放出する素子の信号線上部、下部または上部及び下部に配置され、電磁気波を効率的に吸収することができ、特に磁性複合体の共鳴周波数から数ＧＨｚ範囲の広帯域電磁気波を吸収（遮蔽）するのに使用されることができる。また、本発明の広帯域電磁気波吸収体は、電磁気波を放出するチップ（素子）をパッケージング（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）するためのパッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）として使用されることができる。また、本発明の広帯域電磁気波吸収体は、電磁気波を放出する素子である印刷回路基板の上部に配置され、回路線（または信号線）で発生するノイズなどのような電磁気波を遮蔽し、回路線（または信号線）間の干渉を抑制するのに使用されることができる。

【0087】

以下で、磁性複合体を製造する方法の一例を説明し、これを利用して広帯域電磁気波吸収体を製造する方法をさらに具体的に説明する。

【0088】

熱可塑性ポリウレタン（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ＰｏｌｙＵｒｅｔｈａｎｅ；以下、ＴＰＵという）６ｇをジメチルホルムアミド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ；以下、ＤＭＦという）とアセトン（Ａｃｅｔｏｎｅ）の混合溶液（ＤＭＦ／アセトンの重量比＝７／３）５６ｇに投与した後、磁石撹拌器（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｔｉｒｒｅｒ）を利用して常温で５００ｒｐｍの撹拌速度で約３時間撹拌し、ＴＰＵを完全に溶解させた。

【0089】

前記ＴＰＵが溶解された溶液に磁性粒子を投与した後、機械的分散法を利用してスラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を製造した。前記磁性粒子は、平均粒径が２００ｎｍのナノサイズのバリウム−フェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末（バリウムの含量が５０重量％である粉末）を使用し、他の例として平均粒径が２０μｍであるマイクロサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末（バリウムの含量が５０重量％である粉末）を使用した。

【0090】

前記機械的分散法は、３−ロールミル（３−ｒｏｌｌ ｍｉｌｌ）を利用したカレンダリング（ｃａｌｅｎｄｅｒｉｎｇ）方法とホモミキサー（ｈｏｍｏｍｉｘｅｒ）を利用した方法を使用した。前記カレンダリング方法は、３−ロールミルを使用し、ロール（ｒｏｌｌ）とロール（ｒｏｌｌ）との間のギャップ（ｇａｐ）は、５μｍであり、ロールの回転速度（ｒｏｌｌ ｓｐｅｅｄ）は、２００ｒｐｍであり、２５℃の温度で５回繰り返して行われた。前記ホモミキサーを利用した方法は、３０００〜５０００ｒｐｍの撹拌速度（ａｇｉｔａｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ）で２５℃の温度で１０分間行われた。

【0091】

上記のように製造されたスラリーを常温で２５〜３０分程度脱泡を行った。前記脱泡は、スラリーを真空容器に収納し、１０^-2〜１０^-1Ｔｏｒｒ程度の真空を加えることによって行われた。
脱泡が行われたスラリーを、コムマロ−ル（ｃｏｍｍａ ｒｏｌｌ）を利用してフィルムキャスティング（ｆｉｌｍ ｃａｓｔｉｎｇ）を行い、製造されたフィルムを常温で２４時間キュア（ｃｕｒｉｎｇ）し、磁性粒子がＴＰＵ樹脂に分散した構造を有する磁性複合体を製造した。

【0092】

図８１は、磁性粒子として平均２００ｎｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体を示す走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＳＥＭ）写真であり、図８２は、磁性粒子として平均２０μｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体を示す走査電子顕微鏡写真である。図８１に示された４個の写真は、倍率を異にして撮影したものであり、図８２に示された４個の写真も倍率を異にして撮影したものである。

【0093】

図８３は、磁性粒子として平均２００ｎｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体の吸収能を示すグラフであり、図８４は、磁性粒子として平均２０μｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体の吸収能を示すグラフである。

【0094】

以下で、上記のように製造された磁性複合体を利用して広帯域電磁気波吸収体を製造する一例を説明する。

【0095】

ＳＵＳ（Ｓｔｅｅｌ Ｕｓ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）プレート（Ｐｌａｔｅ）上に離型剤であるピールプライ（ｐｅｅｌ ｐｌｙ）を積層した後、その上に磁性粒子がＴＰＵ樹脂に分散した構造を有する磁性複合体を積層した。前記離型剤は、後述する圧着後にＳＵＳプレートと磁性複合体が良好に剥離するようにする役目をするものである。

【0096】

積層された磁性複合体の上にニッケル（Ｎｉ）材質よりなる格子型グリッドを積層した後、格子型グリッドの上にさらに前記磁性複合体を積層した。

【0097】

磁性複合体、格子型グリッド及び磁性複合体が順次に積層されたものをホットプレス（Ｈｏｔ Ｐｒｅｓｓ）を利用して圧着し、広帯域電磁気波吸収体を製作した。前記圧着は、１２０℃の温度で１トン（ｔｏｎ）の圧力で１時間行われた。

【0098】

図８５は、磁性粒子として平均２００ｎｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体とニッケル（Ｎｉ）材質の格子型グリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真であり、図８６は、平均２０μｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体とニッケル（Ｎｉ）材質の格子型グリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。図８５に示された４個の写真は、倍率を異にして撮影したものであり、図８６に示された４個の写真も倍率を異にして撮影したものである。

【0099】

図８７は、磁性粒子として平均２００ｎｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体とニッケル（Ｎｉ）材質の格子型グリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体の吸収能を示すグラフであり、図８８は、平均２０μｍサイズのバリウムフェライト（Ｂａ−ｆｅｒｒｉｔｅ）粉末を使用してＴＰＵ樹脂に分散させて形成した磁性複合体とニッケル（Ｎｉ）材質の格子型グリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体の吸収能を示すグラフである。

【0100】

図８３と図８７を比較すれば、ナノサイズの磁性複合体と格子型のグリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体の吸収能が向上したことを確認することができる。また、図８４と図８８を比較すれば、マイクロサイズの磁性複合体と格子型のグリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体の吸収能が向上したことを確認することができる。

【0101】

図８９は、粒径が２００ｎｍ以下のニッケル（Ｎｉ）−鉄（Ｆｅ）ナノ粉末（ＮｉとＦｅの重量比が５２：４８である粉末）を利用してシリコーンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）（粘度が８００ｃｐｓであり、密度が０．９７ｇ／ｃｍ³であるダウコーニング社（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）製品）に分散させて形成した磁性複合体と銅（Ｃｕ）材質の格子型グリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体を示す写真であって、磁性複合体を形成するためのキュアは、１２０℃の温度で２０分間行われたものである。

【0102】

図９０は、粒径が２００ｎｍ以下のニッケル（Ｎｉ）−鉄（Ｆｅ）ナノ粉末（ＮｉとＦｅの重量比が５２：４８である粉末）を利用してシリコーンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）（粘度が８００ｃｐｓであり、密度が０．９７ｇ／ｃｍ³であるダウコーニング社（ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ）製品）に分散させて形成した磁性複合体とニッケル（Ｎｉ）材質の格子型グリッドを利用して製造された広帯域電磁気波吸収体を示す写真であって、磁性複合体を形成するためのキュアは、１２０℃の温度で２０分間行われたものである。

【0103】

以下で、本発明の広帯域電磁気波吸収体が広帯域の電磁気波を吸収（または遮蔽）することができる吸収体として使用されることができることを示す実験例を具体的に提示し、次に提示する実験例によって本発明が限定されるものではない。以下で、「グリッド複合体」というのは、伝導性ラインをグリッド形態で製作した広帯域電磁気波吸収体を意味するものとして使用する。また、「Ｃｕグリッド」というのは、銅（Ｃｕ）材質よりなるグリッドを意味するものとして使用し、「Ｎｉグリッド」というのは、ニッケル（Ｎｉ）材質よりなるグリッドを意味するものとして使用する。以下の実験例では、磁性複合体の磁性粒子において２００ｎｍサイズのＮｉ−Ｆｅ粒子を使用し、磁性複合体のポリマー樹脂としては、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）、シリコーンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎ ｒｕｂｂｅｒ）またはポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）を使用した。

【0104】

磁性粒子を樹脂中に含有する磁性複合体を使用する電磁波吸収体の開発は、磁性粒子の材料と形状を調節し、透磁率と誘電率特性を調節する一方、複合体内で粒子の含有率と配向を調節し、所望の周波数帯域で高い電磁波吸収能を得る方向に進行されてきた。

【0105】

磁性複合体薄膜にメッシュ形態の伝導性グリッドを挿入し、誘導電流が流れることができる経路を提供する場合、付加的な誘電損失を発生させることができると共に、グリッドに沿って電磁気波を薄膜全体にわたって分散させることができるので、薄膜全体領域で磁気損失をさらに大きく発生させることができる。また、伝導性グリッドは、比較的構造とサイズを自由に変更することができるので、伝導性グリッドが挿入された磁性複合体は、特性を調節することが容易であり、吸収能が高い優れた電磁気波吸収体となることができる。

【0106】

まず、磁性複合体の電磁気波吸収能に影響を及ぼす透磁率、誘電率、サイズなどの要因に対して調べた後、伝導性グリッドを構成する材質、サイズ、位置などの様々な要素による効果を記述する。

【0107】

（１）有限要素法電磁気解釈モデル
近接場電磁気波吸収特性を分析するためにＩＥＣ ６２３３３で採択されたマイクロストリップ伝送線（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ：ＭＳＬ）に対するモデルを設定し、理論的解釈を行った。図２は、幅４．４mm、長さ５０mmである信号線を有するＭＳＬ標準規格度であり、信号線上に磁性複合体を位置させ、ベクトルネットワークアナライザー（Ｖｅｃｔｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を連結し、ｓ−パラメータ（ｓ−ｐａｒａｍｅｔｅｒ）値を測定し、吸収能を求める。吸収能または電力損失（ｐｏｗｅｒ ｌｏｓｓ）は、反射係数Ｓ₁₁と透過係数Ｓ₂₁からＰ_Loss／Ｐ_In＝１−｜Ｓ₁₁｜²−｜Ｓ₂₁｜²で与えられる。

【0108】

有限要素法による電磁気解釈を通じてマイクロストリップ伝送線による電磁気波吸収特性分析を行うためのモデル（ＦＥＭシミュレーションモデル）は、図３の通りである。マイクロストリップライン（図３でＭｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）上に磁性複合体（図３でｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｌｍ）を位置させて無反射境界条件を有する有限なサイズの空気箱内で解釈を行った。マイクロストリップラインの材質と詳細な規格は、特性インピーダンスが５０Ωとなるように設計し、図４に示された通りである。磁性複合体のサイズは、４８mm（ｗ）×４８mm（ｌ）×１００μｍ（ｔ）であり、マイクロストリップライン信号線と磁性複合体との間には絶縁のために２μｍの空気層を配置した。図４で、（ａ）は、誘電率（ε_r）が２．５であり、厚さが１．６mmであるＰＴＦＥ（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）基板であり、（ｂ）は、１８μｍ厚さの銅よりなるボトムグラウンド（ｂｏｔｔｏｍ ｇｒｏｕｎｄ）であり、（ｃ）は、１８μｍ厚さの銅よりなる信号線（ｓｉｇｎａｌｌｉｎｅ）である。

【0109】

（２）磁性複合体（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）の電磁気波吸収特性解釈
イ）磁性体複素透磁率及び複素誘電率変化による電磁波吸収能分析
電磁波吸収体の評価において最も重要な特性の１つである複素透磁率（μ_r＝μ’−ｊμ”）は、図５のように、約１ＧＨｚで共鳴吸収特性を有する強磁性物質の複素透磁率特性を基準にして透磁率の実数部と虚数部をそれぞれまたは同時に増加するかまたは減少させて、透磁率の変化が吸収能に及ぶ影響に対する電磁波吸収特性をモデリングした。図５で、（ａ）は、実数部（ｒｅａｌ ｐａｒｔ）の透磁率（ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）を示し、（ｂ）は、虚数部の透磁率を示す。

【0110】

吸収能特性評価に使用された透磁率の実数部と虚数部それぞれの透磁率の変化を図６と図７に示した。透磁率の実数部は、共鳴が発生する以前の値を明記し、虚数部の値は、共鳴が発生する周波数での最大値を使用した。誘電率の実数部及び虚数部は、周波数の変化と関係なく、一定の値を有すると仮定し、それぞれ一定の値を使用した。近接場電磁波吸収体としての複合体の場合、近接場吸収特性が複合体の誘電率よりは透磁率にさらに大きく支配されるので、吸収体の誘電損失は無視することができると仮定し、複素誘電率は、周波数特性がない定数として実数部１、虚数部０に固定した。図６で、（ａ）は、μ’が１０である場合であり、（ｂ）は、μ’が４である場合であり、（ｃ）は、μ’が２である場合であり、（ｄ）は、μ’が１である場合である。図７で、（ａ）は、μ”が１００である場合であり、（ｂ）は、μ”が４０である場合であり、（ｃ）は、μ”が２０である場合であり、（ｄ）は、μ”が１０である場合である。

【0111】

複素透磁率の虚数部を固定し、実数部を変化させた場合、反射係数と透過係数は、図８及び図９のように変わる。図８及び図９で、（ａ）は、透磁率（μ’、μ”）が（１０、２０）である場合であり、（ｂ）は、透磁率（μ’、μ”）が（４、２０）である場合であり、（ｃ）は、透磁率（μ’、μ”）が（２、２０）である場合であり、（ｄ）は、透磁率（μ’、μ”）が（１、２０）である場合である。透磁率の実数部が増加するにつれて、共鳴周波数領域と共鳴周波数より低い周波数では、反射係数が増加し、共鳴周波数領域で急激に透過係数が増加することを示す。反射係数より透過係数が十倍程度大きい値を示すので、電力損失は、透過係数に支配的に影響を受ける。

【0112】

吸収能は、図１０に示したように、強磁性共鳴周波数より低い領域では、低い挿入損失（ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｌｏｓｓ）を示し、共鳴周波数領域で高い吸収能を示す。電力損失は、周波数に比例するので、高い周波数領域で透磁率が小さくても、低い周波数領域でさらに相対的に高い吸収能を示す。透磁率の実数部が増加するにつれて、吸収能が増加する現象を示している。図１０で、（ａ）は、透磁率（μ’、μ”）が（１０、２０）である場合であり、（ｂ）は、透磁率（μ’、μ”）が（４、２０）である場合であり、（ｃ）は、透磁率（μ’、μ”）が（２、２０）である場合であり、（ｄ）は、透磁率（μ’、μ”）が（１、２０）である場合である。

【0113】

複素透磁率の虚数部の変化による吸収能は、図１１に示したように、実数部の変化による吸収能に比べて相対的に小さい吸収能の変化を示した。図１１で、（ａ）は、透磁率（μ’、μ”）が（２、１００）である場合であり、（ｂ）は、透磁率（μ’、μ”）が（２、４０）である場合であり、（ｃ）は、透磁率（μ’、μ”）が（２、２０）である場合であり、（ｄ）は、透磁率（μ’、μ”）が（２、１０）である場合である。図１２は、複素透磁率の実数部と虚数部を同時に増加させた場合の吸収能の変化を示したが、実数部の変化が主導的な影響を及ぼすので、図１０の場合と類似の変化を示す。図１２で、（ａ）は、透磁率（μ’、μ”）が（１０、１００）である場合であり、（ｂ）は、透磁率（μ’、μ”）が（４、４０）である場合であり、（ｃ）は、透磁率（μ’、μ”）が（２、２０）である場合であり、（ｄ）は、透磁率（μ’、μ”）が（１、１０）である場合である。

【0114】

吸収体の透磁率（μ’、μ”）を（２、２０）に固定し、複素誘電率（ε_r＝ε’−ｊε”）が増加するとき、吸収能の変化を図１３及び図１４に示した。図１３で、（ａ）は、誘電率（ε’、ε”）が（１、０）である場合であり、（ｂ）は、誘電率（ε’、ε”）が（２、０）の場合であり、（ｃ）は、誘電率（ε’、ε”）が（５、０）である場合であり、（ｄ）は、誘電率（ε’、ε”）が（１０、０）である場合である。図１４で、（ａ）は、誘電率（ε’、ε”）が（１０、０）である場合であり、（ｂ）は、誘電率（ε’、ε”）が（１０、２）である場合であり、（ｃ）は、誘電率（ε’、ε”）が（１０、４）である場合であり、（ｄ）は、誘電率（ε’、ε”）が（１０、６）である場合である。誘電率の増加によっては吸収能に変化が起きないことが分かる。

【0115】

ロ）磁性複合体のサイズによる吸収能分析
磁性複合体のサイズによる吸収能の変化を比較した。図１５で、磁性複合体の幅による吸収能の変化を比較すれば、一定幅までは吸収能が増加するが、それ以上幅の増加に対しては吸収能の変化を示さなかった。これは、マイクロストリップ信号線で供給される電磁気波が磁性複合体の一定幅以上は伝達されないことを言う。したがって、磁性複合体の透磁率や電気伝導度によって最適の幅が存在することが分かった。図１５で、（ａ）は、磁性複合体の幅が４．４mmである場合であり、（ｂ）は、磁性複合体の幅が８mmである場合であり、（ｃ）は、磁性複合体の幅が１５mmである場合であり、（ｄ）は、磁性複合体の幅が４８mmである場合である。

【0116】

図１６は、磁性複合体の長さ変化による吸収能の変化を示す。磁性複合体の長さが増加するほど吸収能も比例して増加することが分かる。図１６で、（ａ）は、磁性複合体の長さが４．４mmである場合であり、（ｂ）は、磁性複合体の長さが８mmである場合であり、（ｃ）は、磁性複合体の長さが１５mmである場合であり、（ｄ）は、磁性複合体の長さが４８mmである場合である。

【0117】

磁性複合体の厚さ増加による吸収能の変化を図１７に示した。図１７で、（ａ）は、磁性複合体の厚さが２５０mmである場合であり、（ｂ）は、磁性複合体の厚さが２００mmである場合であり、（ｃ）は、磁性複合体の厚さが１５０mmである場合であり、（ｄ）は、磁性複合体の厚さが１００mmである場合である。磁性複合体の厚さの増加によって吸収能は増加するが、一定厚さ以上では吸収能がこれ以上増加しなかった。

【0118】

ハ）磁性複合体の吸収能分析
磁性粒子を非磁性樹脂に含有させて製造した磁性複合体薄膜の電磁波吸収能を分析した。一般的に強磁性粒子で複合体を形成すれば、透磁率が減少し、透磁率の周波数による共鳴現象が消えて、低い周波数で一定の透磁率を維持しつつ、周波数が増加するにつれて透磁率が減少する。図１８〜図２０に磁性複合体の磁性粒子含有率による複素透磁率の変化を示した。図１８は、磁性粒子の含有率が体積比で２０％である場合であり、図１９は、磁性粒子の含有率が体積比で３０％である場合であり、図２０は、磁性粒子の含有率が体積比で４０％である場合である。使用された磁性体は、球形状または棒形状のナノサイズＮｉＦｅ系のパーマロイ粒子であって、飽和磁化値が３０ｅｍｕ／ｃｍ³から１５０ｅｍｕ／ｃｍ³範囲に該当し、非磁性樹脂の透磁率は、１として仮定した。

【0119】

与えられた磁性複合体の透磁率を適用して吸収能を分析した結果は、図２１に示された通りである。図２１で、（ａ）は、磁性粒子の含有率が１０体積％である場合であり、（ｂ）は、磁性粒子の含有率が２０体積％の場合であり、（ｃ）は、磁性粒子の含有率が３０体積％である場合であり、（ｄ）は、磁性粒子の含有率が４０体積％である場合である。含有率が増加するにつれて、透磁率が増加するので、吸収能も増加するが、透磁率が共鳴なしに全体周波数領域で小さい値を有するので、１０％未満の吸収能を示す。透磁率が高い磁性粒子を多く含有し、良子に整列される場合、改善が可能であるが、複合体で磁性粒子の含有率を高めるのに限界があり、複合体は、低い周波数で透磁率が高いので、周波数に比例する電力損失とは反対の特性を有するようになり、吸収能を向上させることが困難である。

【0120】

（３）伝導性グリッドによる電磁波吸収能向上効果分析
磁性複合体にメッシュ（ｍｅｓｈ）形態の伝導性グリッドを挿入すれば、誘電的損失と共に電磁波がグリッドに沿って複合体全体に伝達されるので、複合体全体にわたって磁気的損失が発生し、吸収能を画期的に改善することができる。複合体内の伝導性グリッド挿入による吸収能効果を検証するために、伝導性グリッドの間隔、位置、サイズ、材質などの変数による吸収能の変化に及ぶ影響を分析した。

【0121】

図２２のように、伝導性グリッドは、銅材質を選択し、そのサイズ（ａ）は、２０μｍ×２０μｍ×４０mmである。銅線は、１００μｍ厚さの複合体の中間に位置し、複合体の下面からグリッドの下面までは４０μｍである。銅線中心間の距離であるグリッド間隔（ｇｒｉｄ ｓｐａｃｅ）（ｂ）は、４mm×４mm正方形である。

【0122】

上記の基本的な構造を有するグリッド複合体（ｇｒｉｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）に対する吸収能と、磁性複合体がない空気中のグリッド（ａｉｒ−ｇｒｉｄ）（以下、「空気グリッド」という）とグリッド無しの磁性複合体の吸収能とを比較し、図２３〜図２５に示した。図２３〜図２５で、（ａ）は、グリッド複合体である場合であり、（ｂ）は、磁性複合体がない空気中のグリッド（ａｉｒ−ｇｒｉｄ）である場合であり、（ｃ）は、グリッド無しの磁性複合体である場合であり、（ｄ）は、空気である場合である。グリッド自体の吸収能は、磁性複合体の場合より高いが、１０％未満の差異を示し、２．５ＧＨｚでピークを示し、５ＧＨｚ近くでは、最大３５％の二重ピークを示す。しかし、グリッドと磁性複合体を結合したグリッド複合体は、強磁性共鳴周波数以後に周波数領域全体にわたって吸収能が大きく向上し、最大８０％の吸収能を示す。磁性複合体吸収能を基準レベルにしてグリッド吸収能が加えられた形態の吸収能の変化を示すが、単純な和ではなく、非線形的に増加する。

【0123】

イ）グリッド間隔のサイズによる吸収能の変化
まず、空気グリッド（ａｉｒ−ｇｒｉｄ）の場合について、グリッド間隔を変化させて吸収能に及ぶ効果を分析した。図２６〜図２８に示されたように、２つの特徴的な周波数２．５ＧＨｚと５ＧＨｚで共鳴形態の吸収が生じる。図２６〜図２８で、（ａ）は、グリッド間隔（ｇｒｉｄ ｓｐａｃｅ）が７．５mm×７．５mmである場合であり、（ｂ）は、グリッド間隔が４mm×４mmである場合であり、（ｃ）は、グリッド間隔が２mm×２mmである場合であり、（ｄ）は、グリッド間隔が１mm×１mmである場合である。グリッド格子構造で特徴的なサイズは、４mm×４mmである単位格子のサイズと４０mm×４０mmである格子外郭サイズが存在し、小さい格子サイズは、高い周波数、大きい格子サイズは、低い周波数と関連しているものと判断される。空気グリッド（ａｉｒ−ｇｒｉｄ）の場合、グリッド間隔が広くなるほど吸収能最大値が低くなる。グリッド間隔が１mmであるとき、５ＧＨｚで５７％の最大吸収能を示す。

【0124】

グリッドを磁性複合体内に挿入し、グリッドの間隔を変化させて吸収能の変化を分析した。図２９〜図３１は、Ｃｕ材質のグリッドを使用したグリッド複合体のグリッド間隔を１mmから４mmまで増加させるとき、反射係数、透過係数及び吸収能の変化を示す。図２９〜図３１で、（ａ）は、グリッド間隔（ｇｒｉｄ ｓｐａｃｅ）が４mm×４mmである場合であり、（ｂ）は、グリッド間隔が２mm×２mmである場合であり、（ｃ）は、グリッド間隔が１mm×１mmである場合であり、（ｄ）は、グリッドがない場合である。グリッドがない磁性体薄膜と比較する場合、伝導性グリッドの電磁波反射効果によって反射係数が数十ｄＢ増加することが分かり、吸収係数は、平均的に数ｄＢ程度の減少を示す。吸収能は、空気グリッド（ａｉｒ−ｇｒｉｄ）の場合、１mm間隔で最大値を示したことと異なって、グリッド間隔が４mmであるとき、７７％の最大吸収能を示し、全体的に吸収帯域幅が４ＧＨｚ領域以上の広帯域吸収が現われることを確認した。

【0125】

マイクロストリップ信号線の線幅が４．４mmであり、グリッド間隔が４mmである場合、信号線中心にあるグリッド線から外側に４mm位置にあるグリッド線が最も近接したグリッド線である。電磁気場は、信号線中心から２．２mm位置にある端部から外側に数mm範囲に集中する。４mmグリッドの場合、信号線の端部の外側に１．８mm離れていて、電磁気場が集中する範囲内に位置すると見られる。したがって、伝送線路で供給される電磁気波を効果的に磁性体内に誘導し、吸収がよく生じるようにするものである。グリッド間隔が４mmである場合についてグリッド材質と周波数による磁性体薄膜の上部表面の磁場（Ｈ−ｆｉｅｌｄ）分布を図５９から確認することができる。

【0126】

グリッド間隔を７．５mm、１５mm、３０mmとすれば、グリッド最外郭のわくを成すグリッドが存在しない。このグリッド間隔に対する吸収能分析の結果は、図３２〜図３４に示した。図３２〜図３４で、（ａ）は、グリッド間隔（ｇｒｉｄ ｓｐａｃｅ）が３０mm×３０mmである場合であり、（ｂ）は、グリッド間隔が１５mm×１５mmである場合であり、（ｃ）は、グリッド間隔が７．５mm×７．５mmである場合であり、（ｄ）は、グリッドがない場合である。グリッド間隔が７．５mmであるときは、最大６４％まで吸収能を示すが、それ以上と間隔が大きくなれば、信号線に最も近接したグリッド線も、信号線から１３mm離れるようになり、吸収能が急激に減少する。

【0127】

表１で、グリッド間隔を調節した時吸収能の最大、最小、平均値を提示した。

【0128】

【表1】

【0129】

一方、吸収を起こす周波数帯域は、磁性体だけの場合、０．５ＧＨｚと非常に狭いが、グリッドを適用した場合は、帯域が４ＧＨｚ以上であって、１ＧＨｚまで低い挿入損失を示し、その以後の全周波数領域で高い吸収能を示し、優れた電磁気波吸収素材として作動することを示す。

【0130】

マイクロストリップラインの信号線幅を２mmに変更し、グリッド間隔による吸収能の変化を分析した。この際、マイクロストリップラインの５０Ωインピーダンス整合のために信号線とグラウンド間の誘電体厚さを１．６mmから０．７３mmに変更した。図３５〜図３７にｓ−パラメータ（ｓ−ｐａｒａｍｅｔｅｒ）と吸収能を示し、表２に最大、最小値を数値で提示した。図３５〜図３７で、（ａ）は、グリッド間隔（ｇｒｉｄ ｓｐａｃｅ）が１mm×１mmである場合であり、（ｂ）は、グリッド間隔が２mm×２mmである場合であり、（ｃ）は、グリッド間隔が４mm×４mmである場合であり、（ｄ）は、グリッド間隔が５mm×５mmである場合である。

【0131】

下記の表２は、マイクロストリップラインの信号線幅が２mmである場合、Ｃｕグリッド複合体のグリッド間隔による吸収能を比較した表である。

【0132】

【表2】

【0133】

信号線の幅が２mmなら、信号線の端部は、中心から１mmにあり、端部から外側に最も近接した信号線は、グリッド間隔が２mmであるとき、端部から１mm離れているようになる。このグリッド間隔で最大の吸収能を示し、最大吸収能は９４％に到逹する。グリッド間隔が４mmである場合は、８０％の最大吸収能を示し、全体的に信号線幅が４mmの場合より高い吸収能を示す。

【0134】

以上、正方形のグリッド格子を構成したが、グリッド間隔の幅または長さのいずれか一方を固定させ、残りの間隔を変化させて、矩形グリッド格子を形成し、吸収能に及ぶ影響を調査した。まず、グリッド間隔の長さは４mmに固定し、幅を１mmから５mmまで変化させて吸収能を分析した結果を図３８〜図４０と表３に示した。図３８〜図４０で、（ａ）は、グリッド間隔の幅（ｇｒｉｄ ｓｐａｃｅ ｗｉｄｔｈ）が１mmである場合であり、（ｂ）は、グリッド間隔の幅が２mmである場合であり、（ｃ）は、グリッド間隔の幅が４mmである場合であり、（ｄ）は、グリッド間隔の幅が５mmである場合である。

【0135】

下記の表３にＣｕグリッド複合体のグリッド間隔の長さが４mmである場合、幅の変化による吸収能を比較して示した。

【0136】

【表3】

【0137】

グリッド間隔の幅が４mmである場合、７７％の最大吸収能を示し、グリッド間隔の長さが同時に変わる正方形格子の場合と同一の結果を得、これは、グリッド間隔の長さ方向が影響を及ぼさないことを意味する。

【0138】

グリッド間隔の幅を４mmに固定し、長さを１mmから５mmまで増加させた結果を図４１〜図４３と表４に示したが、最大吸収能が７５％から７８％まで変化し、グリッド間隔の長さは吸収能に大きい影響を及ぼさないことをさらに確認することができる。図４１〜図４３で、（ａ）は、グリッド間隔の長さ（ｇｒｉｄ ｓｐａｃｅ ｌｅｎｇｔｈ）が１mmである場合であり、（ｂ）は、グリッド間隔の長さが２mmである場合であり、（ｃ）は、グリッド間隔の長さが４mmである場合であり、（ｄ）は、グリッド間隔の長さが５mmの場合である。

【0139】

下記の表４にＣｕグリッド複合体のグリッド間隔の幅が４mmである場合、長さの変化による吸収能を比較して示した。

【0140】

【表4】

【0141】

以上説明したように、信号線と平行なグリッド線と直交するグリッド線のうち平行なグリッド線が電磁気波を磁性体薄膜内に誘導し、吸収を起こすのにさらに重要な役目をすることが分かり、実際電子回路にノイズ除去用に適用しようとするとき、実際回路の信号線配置に合わせてグリッドを設計し、オーダーメード型グリッド複合体を製作すれば、ノイズ除去効果を極大化することができる。

【0142】

ロ）グリッド線の厚さ（太さ）が吸収能に及ぶ効果
グリッド線の厚さ、すなわち太さを調節し、細いグリッド線と太いグリッド線が吸収能に及ぶ効果を分析した。厚いグリッド線を使用する場合、抵抗が減少し、効果的に誘導電流が形成されるが、伝導性グリッド線を使用するので、高周波の場合、グリッド線の材質によって表面浸透深さ（ｓｋｉｎ ｄｅｐｔｈ）が薄くなり、それ以上の厚さは効果がないものと予想される。Ｃｕ材質のグリッド線の厚さが３μｍから２０μｍまで増加するとき、吸収能に及ぶ効果を調査し、図４４〜図４６と表５に提示した。図４４〜図４６で、（ａ）は、グリッド厚さ（ｇｒｉｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）が２０μｍ×２０μｍである場合であり、（ｂ）は、グリッド厚さが１０μｍ×１０μｍである場合であり、（ｃ）は、グリッド厚さが５μｍ×５μｍである場合であり、（ｄ）は、グリッド厚さが３μｍ×３μｍである場合である。

【0143】

下記の表５にＣｕグリッド複合体のグリッド線厚さによる吸収能を比較して示した。

【0144】

【表5】

【0145】

グリッド線の厚さが３μｍであるとき、最大８９％の吸収能を示し、さらに厚くなれば、吸収能が徐々に減少することを示す。２．５ＧＨｚより低い周波数では、むしろ３μｍ厚さであるとき、他の厚いグリッド線を使用した場合より低い吸収能を示し、最適のグリッド厚さが周波数に依存することを確認することができる。

【0146】

ハ）グリッド位置が吸収能に及ぶ効果
マイクロストリップ信号線から伝搬される電磁気波は、信号線から遠くなれば、強さが弱くなるので、吸収体と信号線の距離は、重要な変数になり、同様に、磁性体薄膜内でグリッドがどの位置に存在するかは、吸収能に大きい影響を与えることと予想される。磁性体薄膜の下面からグリッドの下面までの距離をグリッド位置（高さ）として定義し、この高さを０μｍから８０μｍまで増加させて吸収能に及ぶ効果を分析し、結果を図４７〜図４９と表６にそれぞれグラフと数値で示した。図４７〜図４９で、（ａ）は、グリッドの位置（高さ）が０μｍである場合であり、（ｂ）は、グリッドの位置（高さ）が２０μｍである場合であり、（ｃ）は、グリッドの位置（高さ）が４０μｍである場合であり、（ｄ）は、グリッドの位置（高さ）が６０μｍである場合であり、（ｅ）は、グリッドの位置（高さ）が８０μｍである場合である。

【0147】

下記の表６にＣｕグリッド複合体のグリッド位置（高さ）による吸収能を比較して示した。

【0148】

【表6】

【0149】

グリッドが磁性体薄膜の最も上面に位置するとき、最大の吸収能を示していて、この事実は、信号線との距離が遠くなれば、電磁気波の強さが減少する効果よりグリッドによる反射がさらに大きい影響を与えることを示す。グリッドが磁性体薄膜の底部にあれば、初期に反射が大きく生じ、磁性体内に流入される電磁気波を大きく低減する役目をし、吸収能を低下させると言える。

【0150】

ニ）グリッドサイズが吸収能に及ぶ効果
グリッド単位格子のサイズ、すなわちグリッド間隔ではなく、グリッド全体のサイズは吸収能にどんな影響を及ぼすかを分析した。グリッドサイズで、長さは固定し、幅だけを４０mmから１６mmまで減少させながら吸収能を分析した結果を図５０〜図５２に示した。図５０〜図５２で、（ａ）は、グリッドサイズ（幅）が４０mm×１６mmである場合であり、（ｂ）は、グリッドサイズ（幅）が４０mm×２４mmである場合であり、（ｃ）は、グリッドサイズ（幅）が４０mm×３２mmである場合であり、（ｄ）は、グリッドサイズ（幅）が４０mm×４０mmである場合である。

【0151】

磁性複合体のサイズは、変化せず、グリッド幅を低減する場合、グリッド幅外側の磁性体薄膜には、グリッドによる誘導電流が生成されないので、吸収能が低下し、幅が１６mmであるとき、２ＧＨｚ近くで５０％吸収能を示すことが最大である。一方、グリッド外郭のサイズが小さくなれば、さらに高い周波数で共鳴現象を示さなければならないし、３２mmの場合、６ＧＨｚ、２４mmと１６mmの場合、調査した範囲内でグリッドの２つの特徴的な周波数のうち二番目のピークが現われなかった。以後、さらに高い周波数まで評価が可能となれば、二番目のピークの存在を確認することができると考えられ、現在としては磁性複合体全体をグリッドで満たすことが有利であると考えられる。

【0152】

ホ）グリッド材質が吸収能に及ぶ効果（伝導度、透磁率）
グリッド厚さによる効果分析で言及したように、グリッドの電気伝導度は、誘導電流の形成に直接的な影響を与えるので、吸収能に大きい影響を与える。グリッドの電気伝導度をＣｕの電気伝導度である６×１０⁷ｓｉｍｅｎｓ／ｍから６×１０⁴ｓｉｍｅｎｓ／ｍまで減少させ、吸収能に及ぶ効果を分析し、図５３〜図５５と表７にそれぞれグラフと数値で提示した。図５３〜図５５で、（ａ）は、グリッドの電気伝導度（ｇｒｉｄ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）が６×１０⁴ｓｉｍｅｎｓ／ｍである場合であり、（ｂ）は、グリッドの電気伝導度が６×１０⁵ｓｉｍｅｎｓ／ｍの場合であり、（ｃ）は、グリッドの電気伝導度が６×１０⁶ｓｉｍｅｎｓ／ｍである場合であり、（ｄ）は、グリッドの電気伝導度が６×１０⁷ｓｉｍｅｎｓ／ｍである場合である。

【0153】

下記の表７にＣｕグリッド複合体のグリッド電気伝導度による吸収能を比較して示した。

【0154】

【表7】

【0155】

電気伝導度が小さいほど反射係数が小さくなる一方、透過係数は、６×１０⁴ｓｉｍｅｎｓ／ｍである場合を除いて、特に異ならないし、結果的に電気伝導度が小さくなるほど吸収能が大きくなることが分かる。ここでも、グリッド位置に対する分析から明らかなように、グリッドによる反射が重要な効果を及ぼすことが分かる。電気伝導度が小さくなるときに現われる他の現象は、共鳴形態のピークが消え、周波数が増加するにつれて線形に近い形態で透過係数が小さくなり、吸収能が大きくなる。グリッドによる２つの特徴的な共鳴周波数の存在が誘導電流が形成される循環環と関連があることを間接的にさらに確認することができる。考察したところによれば、どんな伝導度を有する物質を使用するかは、複合的な要因が作用することに注意すべきである。

【0156】

グリッドの磁気的性質による効果を分析するために、相対透磁率が６００と大きい値を有し、電気伝導度は１．５×１０⁷ｓｉｍｅｎｓ／ｍであって、Ｃｕ電気伝導度の１／４であるＮｉをグリッドとして使用して吸収能を分析し、Ｃｕグリッドの場合と比較した。Ｃｕは、相対透磁率が小さい差異であるが、１より小さくて、半磁性を呈する一方、Ｎｉは、強磁性を示す。図５６〜図５８にＮｉグリッドの吸収能をＣｕグリッドと比較した。図５６〜図５８で、（ａ）は、磁性複合体とＣｕグリッドを使用した場合であり、（ｂ）は、磁性複合体とＮｉグリッドを使用した場合であり、（ｃ）は、磁性複合体がない空気中のＣｕグリッド（Ｃｕ空気グリッド）を使用した場合であり、（ｄ）は、磁性複合体がない空気中のＮｉグリッド（Ｎｉ空気グリッド）を使用した場合である。

【0157】

上記の電気伝導度効果の分析において、Ｎｉの電気伝導度１．５×１０⁷ｓｉｍｅｎｓ／ｍを考慮すれば、グリッドの２つの特徴的ピークを示さなければならないが、Ｎｉグリッドは、透過係数と吸収能が４ＧＨｚ近くで頂点を成し、周波数によって徐々に変化し、狭いピークは見えない。Ｎｉグリッドは、グリッド自体（ａｉｒ−ｇｒｉｄ）で既に７５％の吸収能を示し、磁性複合体内では、磁性体によって１０〜２０％程度の向上した吸収能を示す。このような事実は、Ｎｉの大きい透磁率から起因することを示す。

【0158】

図５９に磁性複合体の上端表面で磁場分布をグリッド材質と周波数によって示した。Ｎｉグリッドの場合、Ｃｕグリッドと異なって、０．２ＧＨｚではグリッド格子に沿って磁場が分布しない。一方、５ＧＨｚでは、空気グリッド（ａｉｒ−ｇｒｉｄ）であるときや磁性体内に挿入されたときは、同一にグリッド格子に沿って磁場が強く分布する。このような事実は、Ｎｉグリッドが５ＧＨｚで自体的に共鳴現象を示すことを意味する。吸収能結果によれば、４ＧＨｚで若干強く磁場が分布することを推論することができる。１．２ＧＨｚは、磁性体共鳴周波数の近くなので、ＮｉとＣｕの両方とも類似な水準の磁場強さを示す。Ｃｕグリッドは、５ＧＨｚで空気グリッド（ａｉｒ−ｇｒｉｄ）状態では磁場が弱く、磁性体内にあるとき、強い磁場を示す。この周波数でＣｕグリッドによる誘電的効果と磁性体による磁気的効果が最もよく組み合わせられることが分かる。

【0159】

ヘ）グリッド複合体厚さが吸収能に及ぶ効果
磁性複合体にグリッドを含むグリッド複合体の厚さが吸収能に及ぶ効果を分析し、図６０〜図６２と表８に示した。図６０〜図６２で、（ａ）は、グリッド複合体の厚さが２５０μｍである場合であり、（ｂ）は、グリッド複合体の厚さが２００μｍである場合であり、（ｃ）は、グリッド複合体の厚さが１５０μｍである場合であり、（ｄ）は、グリッド複合体の厚さが１００μｍである場合である。

【0160】

下記の表８にＣｕグリッド複合体の厚さによる吸収能を比較して示した。

【0161】

【表8】

【0162】

磁性複合体の場合、共鳴周波数より大きい周波数領域で厚さが増加するにつれて吸収能が増加することを示し、一般的には臨界厚さが存在し、それ以上に厚くなっても、吸収能に及ぶ影響が極めて弱い。グリッド複合体の場合にも、厚さが増加すれば、吸収能が増加するが、１５０μｍ程度で既に飽和されることが分かる。これは、グリッドによる効果が支配的なので、磁性体厚さが大きい影響を及ぼさないことが分かる。

【0163】

ト）グリッド挿入型磁性複合体の共鳴周波数及び複合体内の磁性含量が吸収能に及ぶ効果
磁性体共鳴周波数が吸収能に及ぶ影響を分析するために、図６３〜図６５のように、同一の透磁率値を有し、共鳴周波数だけが０．５ＧＨｚ、１ＧＨｚ、２．５ＧＨｚのように異なる場合に対して吸収能を分析し、結果を図６６〜図６８に示した。図６３は、共鳴周波数が０．５ＧＨｚである場合の周波数の変化による透磁率（ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）の変化を示すグラフであり、図６４は、共鳴周波数が１ＧＨｚである場合の周波数の変化による透磁率の変化を示すグラフであり、図６５は、共鳴周波数が２．５ＧＨｚである場合の周波数の変化による透磁率の変化を示すグラフである。図６６〜図６８で、（ａ）は、共鳴周波数が０．５ＧＨｚである場合であり、（ｂ）は、共鳴周波数が１ＧＨｚである場合であり、（ｃ）は、共鳴周波数が２．５ＧＨｚである場合である。

【0164】

共鳴周波数が高ければ、吸収が強く生じる周波数も同一に高くなるが、吸収能が周波数に比例するので、同じ透磁率の値を有しても、高い周波数であるほど大きい吸収能を示す。異なる共鳴振動数を有する磁性体を混合し、広い吸収帯域を有する吸収体を作ることもできる。

【0165】

異なる共鳴周波数を有する磁性複合体にグリッドを適用したとき、吸収能の変化を図６９〜図７１に示した。図６９〜図７１で、（ａ）は、共鳴周波数が０．５ＧＨｚであり、Ｃｕ材質のグリッドである場合であり、（ｂ）は、共鳴周波数が１ＧＨｚであり、Ｃｕ材質のグリッドである場合であり、（ｃ）は、共鳴周波数が２．５ＧＨｚであり、Ｃｕ材質のグリッドである場合であり、（ｄ）は、共鳴周波数が０．５ＧＨｚであり、Ｎｉ材質のグリッドである場合であり、（ｅ）は、共鳴周波数が１ＧＨｚであり、Ｎｉ材質のグリッドである場合であり、（ｆ）は、共鳴周波数が２．５ＧＨｚであり、Ｎｉ材質のグリッドである場合である。磁性体共鳴周波数より低い周波数では、低い吸収能を示し、共鳴周波数以後にグリッドによって広い周波数範囲にわたって高い吸収能を示すことは、前述した事実と同一である。磁性体共鳴周波数が高ければ、磁性体による吸収能が周波数に比例して大きくなるので、このレベルを基準にしてグリッドによる吸収能上昇効果が現われるので、低い共鳴周波数を有する磁性体にグリッドを適用したときより高い吸収能を示す。

【0166】

前述した磁性粒子複合体にグリッドを適用したとき、吸収能の変化を分析した。粒子形状とサイズが調節可能な粒子で透磁率を調節し、この粒子を樹脂に含有させた磁性複合体は、有力な吸収体材料であり、これにグリッドを適用すれば、良い結果を得ることができるものと期待される。磁性複合体透磁率は、図１８〜図２０と同一に選択し、ＣｕグリッドとＮｉグリッドを適用したとき、吸収能の変化を図７２〜図７４と図７５〜図７７にそれぞれ示した。図７２〜図７４で、（ａ）は、磁性粒子の含有率が４０体積％である場合であり、（ｂ）は、磁性粒子の含有率が３０体積％である場合であり、（ｃ）は、磁性粒子の含有率が２０体積％である場合であり、（ｄ）は、磁性粒子の含有率が１０体積％である場合である。図７５〜図７７で、（ａ）は、磁性粒子の含有率が４０体積％である場合であり、（ｂ）は、磁性粒子の含有率が３０体積％である場合であり、（ｃ）は、磁性粒子の含有率が２０体積％である場合であり、（ｄ）は、磁性粒子の含有率が１０体積％である場合である。

【0167】

以上、本発明の好ましい実施例により詳細に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で当該分野における通常の知識を有する者によって様々な変形が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0168】

本発明の広帯域電磁気波吸収体は、電磁気波を放出する素子の信号線の上部、下部または上部及び下部に配置され、電磁気波を効率的に吸収することができ、特に磁性複合体の共鳴周波数から数ＧＨｚ範囲の広帯域電磁気波を遮蔽するのに使用されることができるので、産業上利用可能性がある。

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】

【図54】

【図55】

【図56】

【図57】

【図58】

【図60】

【図61】

【図62】

【図63】

【図64】

【図65】

【図66】

【図67】

【図68】

【図69】

【図70】

【図71】

【図72】

【図73】

【図74】

【図75】

【図76】

【図77】

【図83】

【図84】

【図87】

【図88】

【図89】

【図90】

【図1】

【図22】

【図59】

【図78】

【図79】

【図80】

【図81】

【図82】

【図85】

【図86】