磁性シートの製造方法
【課題】薄板状磁性体の当初の厚さを保ちつつ、低コストで薄板状磁性体を複数に分割すると共に、分割した磁性体間における隙間の発生を抑制する。
【解決手段】
シート基材１上に接着層２を介して薄板状磁性体３を接着して磁性シート４を作製する。シート基材１に接着された薄板状磁性体３に外力を加えて、薄板状磁性体３をシート基材１に接着された状態を維持しつつ複数に分割する。薄板状磁性体３は、例えば複数の磁性体片５に分割される。
【解決手段】
シート基材１上に接着層２を介して薄板状磁性体３を接着して磁性シート４を作製する。シート基材１に接着された薄板状磁性体３に外力を加えて、薄板状磁性体３をシート基材１に接着された状態を維持しつつ複数に分割する。薄板状磁性体３は、例えば複数の磁性体片５に分割される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインダクタや磁気シールド等に用いられる磁性シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される携帯型電子機器の小型軽薄化等に伴って、携帯型電子機器等に対する充填方式として非接触型充電方式が注目されている。非接触型充電方式は、受電装置と給電装置の両方にコイルを設け、これらコイル間での電磁誘導を利用して充電する方式である。非接触型充電方式は電極同士を接触させないため、電極が剥き出しにならず錆びないという利点を有する。また、接触型充電方式では機器毎に異なる形状の接続プラグと充電器が使用されるが、電極を必要としない非接触型充電方式は充電器を共用化することができるという利点を有する。
【０００３】
非接触型充電方式を携帯型電子機器等に適用する場合、受電装置側（充電される電子機器側）には受電効率等を高めるために共振回路が適用されている。ＬとＣとを直列または並列に接続して構成した共振回路は、特定の共振周波数で回路に流れる電流が最大または最小となるものである。このような共振回路の先鋭度（周波数選択性）を得るための重要な特性として共振のＱ値がある。Ｑ値はＱ＝２πｆＬ／Ｒで表され、Ｌ値の増大や損失（抵抗分Ｒ）の低減により高めることができる。
【０００４】
ところで、携帯型電子機器の受電装置に共振回路を適用する場合、携帯型電子機器に内蔵するために、薄型のコイルと磁性体（磁気コア）とで構成されたインダクタが必要とされる。インダクタの磁性体には伝送周波数に応じた材料が選択されるが、数１０ｋＨｚ以上の周波数で多用されるフェライトは薄くすることが困難であると共に、衝撃や急速な電力投入による熱歪等により割れやすいという難点を有している。一方、金属系の磁性材料である珪素鋼板やパーマロイは材料を薄くしないと損失が大きく、Ｑ値、Ｌ値、透磁率が共に低いという難点を有している。これらに対して、アモルファス合金や微結晶合金からなるシート状の磁性体を用いることによって、Ｌ値の向上を図ることができる。
【０００５】
共振回路の特性（共振インピーダンスＺ0）を向上させるためには、Ｌ値を上げる他にＱ値を高める方法がある。ただし、高周波域になると金属系の磁性体は渦電流の影響により損失が増大してＱ値が低下する。この対策として粉末状の磁性体を固めたダストコアが知られているが、ダストコアは磁性体の粒径により適応周波数が変化する。磁性体の粒径が小さいほど対応周波数帯が上がるものの、透磁率は低下してしまうという問題がある。一方、スイッチング電源等の電力機器は効率、ノイズ、製造コスト等の観点から、数１０ｋＨｚから数１００ｋＨｚの範囲で動作させている。このような周波数で優れた共振回路を得るためには、磁性体シートを分割してＱ値を高める方法が有効である。
【０００６】
また、磁性体シートを磁気シールド等として用いる場合においても、磁性体シートを分割することで渦電流が抑制されるために有効である。例えば、特許文献１には複数の磁性体個片を敷き置きした集合体をシート基材で保持した磁性シートが記載されている。ここでは、磁性シートをＲＦＩＤアンテナの磁性体として用いている。このように、複数の磁性体個片を敷き置きする場合、隣接する磁性体個片間にある程度の隙間の発生が避けられず、磁性体シートの特性が低下しやすい。また、磁性体個片を重ねて配置すると電気的な導通が生じて特性が低下するばかりでなく、磁性体シートの厚さも厚くなってしまう。複数の磁性体個片を敷き置きする方法は製造コストの増大も避けられない。
【特許文献１】特開２００６−１７４２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、薄板状磁性体（磁性体シート）の当初の厚さを保ちつつ、低コストで薄板状磁性体を分割することを可能にすると共に、分割した磁性体間における隙間の発生を抑制した磁性シート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】
本発明の態様に係る磁性シートの製造方法は、シート基材上に接着層を介して薄板状磁性体を接着して磁性シートを形成する工程と、前記薄板状磁性体を前記シート基材に接着された状態を維持しつつ、外力により複数に分割する工程とを具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の態様に係る磁性シートの製造方法によれば、薄板状磁性体の当初の厚さを保ちつつ、低コストで薄板状磁性体を複数に分割することができ、その上で分割した磁性体間における隙間の発生を抑制することが可能となる。従って、特性や信頼性等に優れる磁性シートを低コストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１および図２は本発明の一実施形態による磁性シートの製造工程を示す図である。まず、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、接着層２を有するシート基材１を用意し、このシート基材１上に接着層２を介して薄板状磁性体３を接着して磁性シート４を形成する。シート基材１は薄板状磁性体３の分割を阻害しない程度の可撓性と厚さを有しているものであればよく、各種の絶縁樹脂材料からなる樹脂フィルムを使用することができる。
【００１１】
シート基材１には、例えば厚さが１μｍ以上１００μｍ以下のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素樹脂フィルム等の樹脂フィルムが好適である。
【００１２】
樹脂材質にもよるが、樹脂フィルムの厚さが１００μｍを超えるとシート基材１として用いた際に薄板状磁性体３の分割を阻害するおそれがある。一方、シート基材１の厚さが１μｍ未満であると、分割後の薄板状磁性体３の支持体としての機能が低下するおそれがある。接着層２にはアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ブタジエン樹脂等からなる接着剤やホットメルト等を適用することができる。
【００１３】
上述したような樹脂フィルムの表面に接着剤を塗布したり、あるいは予め接着剤付きの樹脂フィルムを用いることによって、接着層２を有するシート基材１とする。このようなシート基材１上に接着層２を介して薄板状磁性体３を接着する。薄板状磁性体３としては各種の磁性体シート（フィルム）を用いることが可能であるが、アモルファス合金、微結晶合金、パーマロイ等の磁性合金を使用することが好ましい。これらの磁性合金は、いずれもロール急冷法や圧延法等で薄板化（薄帯化）することが可能であることから、シート基材１上に接着した状態で外力を加えて分割することができる。
【００１４】
上記した磁性合金のうちでも、特にアモルファス合金または微結晶合金で薄板状磁性体３を形成することが好ましい。前述したように、アモルファス合金や微結晶合金からなる薄板状磁性体３によれば、それを用いたインダクタのＬ値の向上を図ることができる。表１に磁性材料に基づくインダクタのＬ値およびＱ値を示す。ここでは、直径０．５ｍｍの銅線を平板状に巻回して外径３０ｍｍ、厚さ約１ｍｍのコイルを作製し、このコイルに各種磁性材料からなるシート（３０×４０ｍｍ）を貼り付けて、５００ｋＨｚにおけるＬ値とＱ値を測定した。これらの値を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
表１から明らかなように、アモルファス合金シートや微結晶合金シートを用いた場合にはＬ値が３０〜４０％向上しているのに対し、珪素鋼板やパーマロイは渦電流損失が大きいために、Ｌ値およびＱ値が共に低下している。また、フェライトは厚さを薄くすることができず、電磁波吸収シートはＬ値の改善効果が小さいことが分かる。Ｃｏ基アモルファス１の組成はＣｏ70Ｆｅ4.5Ｎｉ2.5Ｓｉ13Ｂ10、Ｃｏ基アモルファス２の組成はＣｏ68Ｆｅ4.5Ｃｒ2.5Ｓｉ15Ｂ10、Ｆｅ基アモルファスの組成はＦｅ78Ｓｉ14Ｂ8、微結晶合金の組成はＦｅ74Ｎｂ2Ｃｕ2Ｓｉ8Ｂ14である。
【００１７】
薄板状磁性体３に適用するアモルファス合金は、Ｃｏ基アモルファス合金およびＦｅ基アモルファス合金のいずれであってもよいが、特にＣｏ基アモルファス合金が好適である。アモルファス合金の具体例としては、
一般式：（Ｔ1-aＭa）100-bＸb …（１）
（式中、ＴはＣｏおよびＦｅから選ばれる少なくとも１種以上の元素を、ＭはＮｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、ＲｅおよびＳｎから選ばれる少なくとも１種の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、ＣおよびＰから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ａおよびｂは０≦ａ≦０．３、１０≦ｂ≦３５ａｔ％を満足する数である）
で表される組成を有するものが挙げられる。
【００１８】
上記した（１）式において、Ｔ元素は磁束密度、磁歪値、鉄損等の要求される磁気特性に応じて組成比率を調整するものとする。Ｍ元素は熱安定性、耐食性、結晶化温度の制御等のために添加される元素である。Ｍ元素の添加量はａの値として０．３以下とすることが好ましい。Ｍ元素の添加量があまり多すぎると相対的にＴ元素量が減少することから、アモルファス磁性合金の磁気特性が低下する。Ｍ元素の添加量を示すａの値は実用的には０．０１以上とすることが好ましい。ａの値は０．１５以下とすることがより好ましい。
【００１９】
Ｘ元素はアモルファス合金を得るのに必須の元素である。特に、Ｂ（ホウ素）は磁性合金のアモルファス化に有効な元素である。Ｓｉ（けい素）はアモルファス相の形成を助成したり、また結晶化温度の上昇に有効な元素である。Ｘ元素の含有量があまり多すぎると透磁率の低下や脆さが生じ、逆に少なすぎるとアモルファス化が困難になる。このようなことから、Ｘ元素の含有量は１０〜３５ａｔ％の範囲とすることが好ましい。Ｘ元素の含有量は１５〜２５ａｔ％の範囲とすることがさらに好ましい。
【００２０】
微結晶合金の具体例としては、
一般式：Ｆｅ100-c-d-e-f-g-hＡcＤdＥeＳｉfＢgＺh …（２）
（式中、ＡはＣｕおよびＡｕから選ばれる少なくとも１種の元素を、ＤはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素を、ＥはＭｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎおよび白金族元素から選ばれる少なくとも１種の元素を、ＺはＣ、ＮおよびＰから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈは０．０１≦ｃ≦８ａｔ％、０．０１≦ｄ≦１０ａｔ％、０≦ｅ≦１０ａｔ％、１０≦ｆ≦２５ａｔ％、３≦ｇ≦１２ａｔ％、１５≦ｆ＋ｇ＋ｈ≦３５ａｔ％を満足する数である）
で表される組成を有するＦｅ基合金からなり、かつ面積比で組織の２０％以上が粒径５０ｎｍ以下の微結晶粒からなるものが挙げられる。
【００２１】
上記した（２）式において、Ａ元素は耐食性を高め、結晶粒の粗大化を防ぐと共に、鉄損や透磁率等の磁気特性を改善する元素である。Ａ元素の含有量があまり少ないと結晶粒の粗大化抑制効果等を十分に得ることができず、逆にあまり多すぎると磁気特性が劣化する。従って、Ａ元素の含有量は０．０１〜８ａｔ％の範囲とすることが好ましい。Ｄ元素は結晶粒径の均一化や磁歪の低減等に有効な元素である。Ｄ元素の含有量は０．０１〜１０ａｔ％の範囲とすることが好ましい。
【００２２】
Ｅ元素は軟磁気特性や耐食性の改善に有効な元素である。Ｅ元素の含有量は１０ａｔ％以下とすることが好ましい。ＳｉおよびＢは薄帯製造時における合金のアモルファス化を助成する元素である。Ｓｉの含有量は１０〜２５ａｔ％の範囲、Ｂの含有量は３〜１２ａｔ％の範囲とすることが好ましい。なお、ＳｉおよびＢ以外のアモルファス化助成元素としてＺ元素を含んでいてもよい。その場合、Ｓｉ、ＢおよびＺ元素の合計含有量は１５〜３５at％の範囲とすることが好ましい。微結晶構造は、特に粒径が５〜３０ｎｍの結晶粒を合金中に面積比で５０〜９０％の範囲で存在させた形態とすることが好ましい。
【００２３】
薄板状磁性体３として用いるアモルファス合金薄帯は、例えばロール急冷法（溶湯急冷法）により作製することができる。具体的には、所定の組成比に調整した合金素材を溶融状態から急冷することにより作製される。微結晶合金薄帯は、例えば液体急冷法によりアモルファス合金薄帯を作製した後、その結晶化温度に対して−５０〜＋１２０℃の範囲の温度で１分〜５時間の熱処埋を行い、微結晶粒を析出させる方法により得ることができる。あるいは、液体急冷法の急冷速度を制御して微結晶粒を直接析出させる方法によっても、微結晶合金薄帯を得ることができる。なお、パーマロイは溶解インゴットや焼結インゴットを用いて鍛造、圧延等により薄帯化することができる。
【００２４】
アモルファス合金や微結晶合金からなる薄板状磁性体３は、分割工程前に熱処理を施しておくことが好ましい。アモルファス合金や微結晶合金は熱処理を施すことで脆くなるため、後に詳述する分割工程で外力を加えた際に、容易に割る（複数に分割する）ことができる。熱処理は薄板状磁性体３をシート基材１に接着する前に施すことが好ましい。アモルファス合金からなる薄板状磁性体３に対しては、大気雰囲気もしくは窒素やアルゴン等の雰囲気中にて３００〜５００℃の温度で０．１〜１０時間の条件で熱処理を施すことが好ましい。微結晶合金からなる薄板状磁性体３に対しては、窒素やアルゴン等の雰囲気中にて５５０〜７００℃の温度で０．１〜１０時間の条件で熱処理を施すことが好ましい。
【００２５】
上述したような磁性合金からなる薄板状磁性体３の厚さは５μｍ以上３０μｍ以下の範囲とすることが好ましい。薄板状磁性体３の厚さが３０μｍを超えると、材料作製時にアモルファス化が困難となり、部分的な結晶の発生や内部歪の増加等によって、熱処理を施したアモルファス合金や微結晶合金からなる薄板状磁性体３であっても不均一な割れが生じやすくなり、所望の形状に分割しにくくなる。一方、薄板状磁性体３の厚さは５μｍ未満であると材料自体の強度が弱くなることで、不均一な割れが生じやすくなる。薄板状磁性体３の厚さは１０μｍ以上２０μｍ以下の範囲とすることがより好ましい。
【００２６】
次に、シート基材１に接着された薄板状磁性体３に外力を加えて、薄板状磁性体３をシート基材１に接着された状態を維持しつつ複数に分割する。具体的には、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、薄板状磁性体３に外力を加えて複数の磁性体片５に分割する。このように、薄板状磁性体３を複数の磁性体片５に分割することによって、磁性シート４を例えばインダクタ用磁性体として用いる場合にＱ値の向上を図ることができる。また、磁性シート４を例えば磁気シールド用磁性体として用いる場合には、薄板状磁性体３の電流路を分断して渦電流損を低減することが可能となる。
【００２７】
薄板状磁性体３の分割工程は、例えば磁性シート４を直接折り曲げて薄板状磁性体３を割ることにより実施される。このような方法以外にも、例えば磁性シート４を圧延ロールに通して折り曲げたり、また金型で押し割る等の方法を適用することができる。さらに、金型やロールに予め決められた凹凸パターンを設けておくことによって、薄板状磁性体３を所定形状に割る方法等も適用可能である。シート基材１や薄板状磁性体３の材質条件等によっては、一対の金型やロールの一方にゴム等の変形しやすい材料を用いてもよい。圧延ロールを用いる場合には一対のロールの周速に差を設け、単なる圧力だけではなく、せん断力を加えることも有効である。
【００２８】
なお、薄板状磁性体３の分割工程における磁性体片５の飛び散りを防止するために、薄板状磁性体３上には接着剤付き保護フィルム等をカバー層として貼り付けることができる。また、接着剤付き保護フィルムは後工程時や使用時における磁性体片５の脱落等を防止するために、分割工程後に薄板状磁性体３上に貼り付けてもよい。実際の使用に際しては、シート基材１や保護フィルム等を剥がして接着層を露出させ、この接着層を利用してコイル、各種部品、機器筐体等に貼り付けることも可能である。
【００２９】
上述した分割工程は低コストで薄板状磁性体３を分割することができるだけでなく、薄板状磁性体３がシート基材１に接着された状態を維持しつつ実施されるため、分割後の磁性体片５を脱落させることなく、かつ薄板状磁性体３の当初の厚さを保ちつつ、薄板状磁性体３を容易に分割することができる。従って、低コストでかつ効率よく複数に分割された薄板状磁性体３（複数の磁性体片５）を有する磁性シート４を、特性や信頼性等を低下させることなく得ることが可能となる。
【００３０】
さらに、上述した分割工程によれば磁性体片５（複数に分割された薄板状磁性体３）間にほとんど物理的な空隙を生じさせることなく、薄板状磁性体３を電気的に分断することができる。具体的には、複数に分割された薄板状磁性体３の見掛け上の占有面積に対する間隙部（各磁性体片５間の隙間）の面積比を５％以下とすることができる。間隙部の面積比は３％以下とすることがより好ましい。ここで、複数に分割された薄板状磁性体３の見掛け上の占有面積とは、当初の薄板状磁性体３の面積に相当するものであり、例えば図２（ｂ）では複数の磁性体片５の集合体の最外形に基づく面積を示すものである。
【００３１】
このように、磁性体片５間の隙間の発生を極力抑える（間隙部の面積比を５％以下とする）ことによって、薄板状磁性体３の磁気特性の低下を抑制することができると共に、間隙部（空隙）に起因するノイズや磁束の漏れ等を抑制することが可能となる。例えば、従来の磁性体個片を敷き置きする方法では、例えば磁性体個片同士の重なりを防ぐために隙間の発生が避けられず、これにより間隙部（空隙）の面積比が増大する。さらに、隙間を最小限にして磁性体個片を整列させる場合には、製造コストが大幅に増加する。また、この場合でも間隙部（空隙）の面積比を十分に低減することはできない。
【００３２】
薄板状磁性体３の分割数は特に限定されるものではなく、磁性シート４の用途や要求特性に応じて適宜に設定される。例えば、３０×４０ｍｍの薄板状磁性体３を６４分割した場合、磁性体片５の平均形状は３．７×５ｍｍ程度となり、２５６分割した場合には１．８×２．５ｍｍ程度、１０２４分割した場合には０．９×１．２ｍｍ程度となる。各磁性体片５の面積は０．０１ｍｍ2以上２５ｍｍ2以下の範囲とすることが好ましい。また、磁性体片の形状を長方形として配向させることで、特定方向に対する透磁率等の磁気特性を向上させることができる。この場合、磁性体片のアスペクト比（長辺（長さ）／短辺（幅））を２以上とすることが有効である。
【００３３】
薄板状磁性体３を分割して形成する各磁性体片５の面積が２５ｍｍ2を超えると薄板状磁性体３を複数に分割した効果（Ｑ値の向上効果や渦電流損の低減効果等）を十分に得ることができないおそれがある。一方、磁性体片５の面積を０．０１ｍｍ2未満とするためには分割数が多くなりすぎて、分割工程のコスト増や間隙部の面積比の増加等を招くことになる。磁性体片５の面積は０．１〜１０ｍｍ2の範囲とすることがより好ましい。
【００３４】
ただし、薄板状磁性体３の分割形状は全体を分割して磁性体片５とすることに限られるものではなく、薄板状磁性体３の一部を磁性体片５としてもよい。磁性体片５は薄板状磁性体３の少なくとも一部に形成することができる。例えば図３に示すように、薄板状磁性体３の縦横方向の中央付近をそれぞれ複数に分割し、薄板状磁性体３の中央部付近のみに磁性体片５を形成するようにしてもよい。なお、図３における符号６はインダクタを構成する平面型コイル（スパイラルコイル）を示している。
【００３５】
すなわち、磁性シート４をインダクタ用の磁性体として用いる場合、少なくともコイル６の中央部に相当する部分（磁束が通過する部分）に小面積の磁性体片５が位置するように、薄板状磁性体３を外力で分割することができる。このような薄板状磁性体３の分割構造を有する磁性シート４であっても、インダクタのＱ値向上効果を得ることができる。また、このような構造を有する磁性シート４は、インダクタ用磁性体としての磁性シート４が磁気シールド機能を兼ねる場合にも有効である。
【００３６】
さらに、薄板状磁性体３は格子状に分割することに限らず、斜め方向に分割してもよいし、また格子状分割と斜め方向分割とを組合せてもよい。磁性シート４の形状は矩形のシート形状に限られるものではなく、打ち抜き加工等によって丸型やＥ形等の種々のシート形状に加工することができる。このように、各種形状の磁性シート４、すなわち種々の形状に分割された薄板状磁性体３を有する各種形状の磁性シート４を得ることができる。
【００３７】
上述した実施形態の製造方法により得られる磁性シート４、すなわち複数に分割された薄板状磁性体３を有する磁性シート４は、例えばインダクタ用磁性体や磁気シールド用磁性体（ノイズ対策シートを含む）として用いられる。特に、１００ｋＨｚ以上の周波数帯で使用されるシート状磁性体（薄型磁性体）に好適である。すなわち、複数に分割された薄板状磁性体３に基づくＱ値の向上効果や渦電流損の低減効果等は１００ｋＨｚ以上の周波数帯域でより良好に発揮される。従って、磁性シート４は１００ｋＨｚ以上の周波数帯で使用されるインダクタ用磁性体や磁気シールド用磁性体として好適である。
【００３８】
磁性シート４の具体的な使用用途としては、例えばコイルおよび磁性体を有するインダクタとコンデンサとで構成される共振回路におけるインダクタ用磁性体が挙げられる。インダクタを構成するコイルは、スパイラルコイル等の平面型コイルであることが好ましい。このような磁性体（磁性シート４）とコイルとを有するインダクタは、非接触型充電方式の受電装置側（例えば充填される電子機器側）に設けられる共振回路等に好適に用いられる。この共振回路のインダクタを構成する磁性体（磁性シート４）は、磁気シールドとしても機能するものである。
【００３９】
また、磁性シート４は非接触型充電方式の受電装置側（例えば充填される電子機器側）に設けられる磁気シールドとしても有効である。このような磁気シールド（磁性シート４）は、例えば２次電池とスパイラルコイル（二次コイル）との間、整流器とスパイラルコイルとの間、電子デバイスとスパイラルコイルとの間、スパイラルコイルと回路基板との間から選ばれる少なくとも１箇所に配置される。
【００４０】
非接触型充電方式の受電装置側に磁気シールド（磁性シート４）を配置することによって、充電時にスパイラルコイルに鎖交する磁束に起因する渦電流の発生を抑制することが可能となる。従って、渦電流の発生に基づく発熱の問題やノイズの発生等を防ぐことができる。特に、携帯電話等の携帯型電子機器の高容量化に対応して大きな電力伝送、急速充電を行う場合、充電池は金属体であり、磁束によって渦電流が発生して発熱する問題がある。その際はコイルと充電池との間に磁気シートを配置することが有効である。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について説明する。
【００４２】
（実施例１）
まず、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの表面にアクリル系接着剤を１０μｍの厚さで塗布した。このＰＥＴフィルム上に接着剤層を介して厚さ１８μｍのＣｏ基アモルファス合金シートを接着した。Ｃｏ基アモルファス合金シートの組成はＣｏ70Ｆｅ4.5Ｃｒ1.5Ｓｉ10Ｂ14であり、予め４３０℃×２０分の条件で熱処理を施した。このような磁性シートを所定の間隔で順次折り曲げてＣｏ基アモルファス合金シートを分割することによって、複数に分割された薄板状磁性体を有する磁性シートを作製した。
【００４３】
上記したＣｏ基アモルファス合金シートの折り曲げ間隔を調整することによって、Ｃｏ基アモルファス合金シートの分割数を種々に変更した磁性シートを作製した。これら各磁性シートを平面型コイル（直径０．５ｍｍの銅線を平板状に巻回、外径３０ｍｍ、厚さ約１ｍｍ）に貼り付けて、５００ｋＨｚにおけるＬ値とＱ値を測定した。その結果を図４に示す。図４から明らかなように、磁性体シート（ここではＣｏ基アモルファス合金シート）の分割数の増加に伴ってＱ値が向上することが分かる。
【００４４】
図６に分割した磁性シートの微構造の拡大写真を示す。図７は図６の要部をさらに拡大して示す拡大写真である。磁性体片の形状は個々で多少異なるものの、その境界の間隔は２〜３μｍであり、ジクソーパズルのように各磁性体片が緻密に組み合わさっていることが分かる。この磁性シート（例えば磁気シールド用磁性シート）は磁性体片の間隔が１０μｍ以下で、各磁性体片が緻密に配置された構造を有していることが分かる。
【００４５】
また、Ｃｏ基アモルファス合金シートを分割していない磁性シートとＣｏ基アモルファス合金シートを１６分割した磁性シートとＣｏ基アモルファス合金シートを１０２４分割した磁性シートとを用意し、これらを平面型コイルに貼り付けてＱ値の周波数依存性を測定した。その結果を図５に示す。図５から明らかなように、磁性体シート（ここではＣｏ基アモルファス合金シート）の分割によるＱ値の向上効果は１００ｋＨｚ以上の周波数帯域でより良好に発揮されることが分かる。
【００４６】
（実施例２）
厚さ２５μｍの接着剤付きポリイミドフィルム上に熱処理済み微結晶合金シートを接着して磁性シートを作製した。微結晶合金シートの組成はＦｅ73Ｃｕ2Ｎｂ2.5Ｓｉ12.5Ｂ10であり、形状は２０×４０ｍｍとした。この磁性シートを縦横各９回折り曲げて、微結晶合金シートを形状が略２×４ｍｍの磁性体片（１００個）に分割した。この磁性シートにおける間隙部の面積比は０．１％であった。
【００４７】
同様に磁性シートを縦横各１９回折り曲げて、微結晶合金シートを形状が略１×２ｍｍの磁性体片（４００個）に分割した。この磁性シートにおける間隙部の面積比は０．３％であった。これら磁性シートを用いた場合のＱ値（５００ｋＨｚ）を実施例１と同様にして測定したところ、１００個の磁性体片を有する磁性シートのＱ値は１３、４００個の磁性体片を有する磁性シートのＱ値は１５であった。
【００４８】
一方、従来の敷き置き法によれば、まず材料を２×４ｍｍに切断し、熱処理時の変形を防止するために整列させた後に熱処理を行うことになる。２×４ｍｍの磁性体個片を接着シート上に並べることになるが、小さな磁性体個片を微小な隙間を維持しつつ整列させるためには多大なコストを要する。さらに、例えば０．１ｍｍの精度で磁性体個片を並べる装置を導入したとしても、完成寸法は２１．９×４１．９ｍｍとなり、間隙部の面積比は６．４％（磁性体の占有率は９３．６％）となる。
【００４９】
さらに、個片形状を１×２ｍｍ（４００分割）とした場合には、間隙部の面積比は１２．８％（磁性体の占有率は８７．２％）となり、磁気特性は低下する一方となる。従来の敷き置き法は分割型シートの作製が困難であるばかりでなく、磁性体の面積占有率が低下して実用性の低下を招くことになる。
【００５０】
（実施例３）
実施例１と同様にして、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルム上に接着剤層を介して、厚さが１８μｍで平面形状が３０×４０ｍｍのＣｏ基アモルファス合金シートを接着した。このＣｏ基アモルファス合金シートの中央付近を幅２．５ｍｍで縦横各３回折り曲げて分割した。このようにして、図３に示したようにＣｏ基アモルファス合金シートの中央部付近のみに、形状が略２．５×２．５ｍｍの磁性体片を形成した。この磁性シートを用いた場合のＱ値を実施例１と同様にして測定した。その結果を表２に示す。なお、表２にはＣｏ基アモルファス合金シートを分割していない場合（比較例）のＱ値を併せて示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】
表２から明らかなように、磁性体シート（ここではＣｏ基アモルファス合金シート）の中央付近、すなわちコイルの中央部に相当する部分のみに磁性体片を形成した場合でも、１００ｋＨｚ以上の周波数帯（特に２００ｋＨｚ以上）におけるＱ値を向上させることができる。このように、磁性シートをインダクタ用磁性体として用いる場合には、コイルの中央部に相当する部分のみに磁性体片を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態による磁性シートの製造工程を示す平面図である。
【図２】図１に示す磁性シートの製造工程を断面で示す図である。
【図３】本発明の実施形態の製造工程における薄板状磁性体の分割構造の変形例を示す断面図である。
【図４】薄板状磁性体（磁性体シート）の分割数を変化させた場合のＬ値およびＱ値の測定例を示す図である。
【図５】薄板状磁性体（磁性体シート）を分割した場合のＱ値の周波数依存性の測定例を示す図である。
【図６】実施例１による磁性シートの分割部の微構造を拡大して示す写真である。
【図７】図６の要部をさらに拡大して示す写真である。
【符号の説明】
【００５４】
１…シート基材、２…接着層、３…薄板状磁性体、４…磁性シート、５…磁性体片。
【技術分野】
【０００１】
本発明はインダクタや磁気シールド等に用いられる磁性シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される携帯型電子機器の小型軽薄化等に伴って、携帯型電子機器等に対する充填方式として非接触型充電方式が注目されている。非接触型充電方式は、受電装置と給電装置の両方にコイルを設け、これらコイル間での電磁誘導を利用して充電する方式である。非接触型充電方式は電極同士を接触させないため、電極が剥き出しにならず錆びないという利点を有する。また、接触型充電方式では機器毎に異なる形状の接続プラグと充電器が使用されるが、電極を必要としない非接触型充電方式は充電器を共用化することができるという利点を有する。
【０００３】
非接触型充電方式を携帯型電子機器等に適用する場合、受電装置側（充電される電子機器側）には受電効率等を高めるために共振回路が適用されている。ＬとＣとを直列または並列に接続して構成した共振回路は、特定の共振周波数で回路に流れる電流が最大または最小となるものである。このような共振回路の先鋭度（周波数選択性）を得るための重要な特性として共振のＱ値がある。Ｑ値はＱ＝２πｆＬ／Ｒで表され、Ｌ値の増大や損失（抵抗分Ｒ）の低減により高めることができる。
【０００４】
ところで、携帯型電子機器の受電装置に共振回路を適用する場合、携帯型電子機器に内蔵するために、薄型のコイルと磁性体（磁気コア）とで構成されたインダクタが必要とされる。インダクタの磁性体には伝送周波数に応じた材料が選択されるが、数１０ｋＨｚ以上の周波数で多用されるフェライトは薄くすることが困難であると共に、衝撃や急速な電力投入による熱歪等により割れやすいという難点を有している。一方、金属系の磁性材料である珪素鋼板やパーマロイは材料を薄くしないと損失が大きく、Ｑ値、Ｌ値、透磁率が共に低いという難点を有している。これらに対して、アモルファス合金や微結晶合金からなるシート状の磁性体を用いることによって、Ｌ値の向上を図ることができる。
【０００５】
共振回路の特性（共振インピーダンスＺ0）を向上させるためには、Ｌ値を上げる他にＱ値を高める方法がある。ただし、高周波域になると金属系の磁性体は渦電流の影響により損失が増大してＱ値が低下する。この対策として粉末状の磁性体を固めたダストコアが知られているが、ダストコアは磁性体の粒径により適応周波数が変化する。磁性体の粒径が小さいほど対応周波数帯が上がるものの、透磁率は低下してしまうという問題がある。一方、スイッチング電源等の電力機器は効率、ノイズ、製造コスト等の観点から、数１０ｋＨｚから数１００ｋＨｚの範囲で動作させている。このような周波数で優れた共振回路を得るためには、磁性体シートを分割してＱ値を高める方法が有効である。
【０００６】
また、磁性体シートを磁気シールド等として用いる場合においても、磁性体シートを分割することで渦電流が抑制されるために有効である。例えば、特許文献１には複数の磁性体個片を敷き置きした集合体をシート基材で保持した磁性シートが記載されている。ここでは、磁性シートをＲＦＩＤアンテナの磁性体として用いている。このように、複数の磁性体個片を敷き置きする場合、隣接する磁性体個片間にある程度の隙間の発生が避けられず、磁性体シートの特性が低下しやすい。また、磁性体個片を重ねて配置すると電気的な導通が生じて特性が低下するばかりでなく、磁性体シートの厚さも厚くなってしまう。複数の磁性体個片を敷き置きする方法は製造コストの増大も避けられない。
【特許文献１】特開２００６−１７４２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、薄板状磁性体（磁性体シート）の当初の厚さを保ちつつ、低コストで薄板状磁性体を分割することを可能にすると共に、分割した磁性体間における隙間の発生を抑制した磁性シート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】
本発明の態様に係る磁性シートの製造方法は、シート基材上に接着層を介して薄板状磁性体を接着して磁性シートを形成する工程と、前記薄板状磁性体を前記シート基材に接着された状態を維持しつつ、外力により複数に分割する工程とを具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の態様に係る磁性シートの製造方法によれば、薄板状磁性体の当初の厚さを保ちつつ、低コストで薄板状磁性体を複数に分割することができ、その上で分割した磁性体間における隙間の発生を抑制することが可能となる。従って、特性や信頼性等に優れる磁性シートを低コストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１および図２は本発明の一実施形態による磁性シートの製造工程を示す図である。まず、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、接着層２を有するシート基材１を用意し、このシート基材１上に接着層２を介して薄板状磁性体３を接着して磁性シート４を形成する。シート基材１は薄板状磁性体３の分割を阻害しない程度の可撓性と厚さを有しているものであればよく、各種の絶縁樹脂材料からなる樹脂フィルムを使用することができる。
【００１１】
シート基材１には、例えば厚さが１μｍ以上１００μｍ以下のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素樹脂フィルム等の樹脂フィルムが好適である。
【００１２】
樹脂材質にもよるが、樹脂フィルムの厚さが１００μｍを超えるとシート基材１として用いた際に薄板状磁性体３の分割を阻害するおそれがある。一方、シート基材１の厚さが１μｍ未満であると、分割後の薄板状磁性体３の支持体としての機能が低下するおそれがある。接着層２にはアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ブタジエン樹脂等からなる接着剤やホットメルト等を適用することができる。
【００１３】
上述したような樹脂フィルムの表面に接着剤を塗布したり、あるいは予め接着剤付きの樹脂フィルムを用いることによって、接着層２を有するシート基材１とする。このようなシート基材１上に接着層２を介して薄板状磁性体３を接着する。薄板状磁性体３としては各種の磁性体シート（フィルム）を用いることが可能であるが、アモルファス合金、微結晶合金、パーマロイ等の磁性合金を使用することが好ましい。これらの磁性合金は、いずれもロール急冷法や圧延法等で薄板化（薄帯化）することが可能であることから、シート基材１上に接着した状態で外力を加えて分割することができる。
【００１４】
上記した磁性合金のうちでも、特にアモルファス合金または微結晶合金で薄板状磁性体３を形成することが好ましい。前述したように、アモルファス合金や微結晶合金からなる薄板状磁性体３によれば、それを用いたインダクタのＬ値の向上を図ることができる。表１に磁性材料に基づくインダクタのＬ値およびＱ値を示す。ここでは、直径０．５ｍｍの銅線を平板状に巻回して外径３０ｍｍ、厚さ約１ｍｍのコイルを作製し、このコイルに各種磁性材料からなるシート（３０×４０ｍｍ）を貼り付けて、５００ｋＨｚにおけるＬ値とＱ値を測定した。これらの値を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
表１から明らかなように、アモルファス合金シートや微結晶合金シートを用いた場合にはＬ値が３０〜４０％向上しているのに対し、珪素鋼板やパーマロイは渦電流損失が大きいために、Ｌ値およびＱ値が共に低下している。また、フェライトは厚さを薄くすることができず、電磁波吸収シートはＬ値の改善効果が小さいことが分かる。Ｃｏ基アモルファス１の組成はＣｏ70Ｆｅ4.5Ｎｉ2.5Ｓｉ13Ｂ10、Ｃｏ基アモルファス２の組成はＣｏ68Ｆｅ4.5Ｃｒ2.5Ｓｉ15Ｂ10、Ｆｅ基アモルファスの組成はＦｅ78Ｓｉ14Ｂ8、微結晶合金の組成はＦｅ74Ｎｂ2Ｃｕ2Ｓｉ8Ｂ14である。
【００１７】
薄板状磁性体３に適用するアモルファス合金は、Ｃｏ基アモルファス合金およびＦｅ基アモルファス合金のいずれであってもよいが、特にＣｏ基アモルファス合金が好適である。アモルファス合金の具体例としては、
一般式：（Ｔ1-aＭa）100-bＸb …（１）
（式中、ＴはＣｏおよびＦｅから選ばれる少なくとも１種以上の元素を、ＭはＮｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、ＲｅおよびＳｎから選ばれる少なくとも１種の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、ＣおよびＰから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ａおよびｂは０≦ａ≦０．３、１０≦ｂ≦３５ａｔ％を満足する数である）
で表される組成を有するものが挙げられる。
【００１８】
上記した（１）式において、Ｔ元素は磁束密度、磁歪値、鉄損等の要求される磁気特性に応じて組成比率を調整するものとする。Ｍ元素は熱安定性、耐食性、結晶化温度の制御等のために添加される元素である。Ｍ元素の添加量はａの値として０．３以下とすることが好ましい。Ｍ元素の添加量があまり多すぎると相対的にＴ元素量が減少することから、アモルファス磁性合金の磁気特性が低下する。Ｍ元素の添加量を示すａの値は実用的には０．０１以上とすることが好ましい。ａの値は０．１５以下とすることがより好ましい。
【００１９】
Ｘ元素はアモルファス合金を得るのに必須の元素である。特に、Ｂ（ホウ素）は磁性合金のアモルファス化に有効な元素である。Ｓｉ（けい素）はアモルファス相の形成を助成したり、また結晶化温度の上昇に有効な元素である。Ｘ元素の含有量があまり多すぎると透磁率の低下や脆さが生じ、逆に少なすぎるとアモルファス化が困難になる。このようなことから、Ｘ元素の含有量は１０〜３５ａｔ％の範囲とすることが好ましい。Ｘ元素の含有量は１５〜２５ａｔ％の範囲とすることがさらに好ましい。
【００２０】
微結晶合金の具体例としては、
一般式：Ｆｅ100-c-d-e-f-g-hＡcＤdＥeＳｉfＢgＺh …（２）
（式中、ＡはＣｕおよびＡｕから選ばれる少なくとも１種の元素を、ＤはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏおよび希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素を、ＥはＭｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎおよび白金族元素から選ばれる少なくとも１種の元素を、ＺはＣ、ＮおよびＰから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈは０．０１≦ｃ≦８ａｔ％、０．０１≦ｄ≦１０ａｔ％、０≦ｅ≦１０ａｔ％、１０≦ｆ≦２５ａｔ％、３≦ｇ≦１２ａｔ％、１５≦ｆ＋ｇ＋ｈ≦３５ａｔ％を満足する数である）
で表される組成を有するＦｅ基合金からなり、かつ面積比で組織の２０％以上が粒径５０ｎｍ以下の微結晶粒からなるものが挙げられる。
【００２１】
上記した（２）式において、Ａ元素は耐食性を高め、結晶粒の粗大化を防ぐと共に、鉄損や透磁率等の磁気特性を改善する元素である。Ａ元素の含有量があまり少ないと結晶粒の粗大化抑制効果等を十分に得ることができず、逆にあまり多すぎると磁気特性が劣化する。従って、Ａ元素の含有量は０．０１〜８ａｔ％の範囲とすることが好ましい。Ｄ元素は結晶粒径の均一化や磁歪の低減等に有効な元素である。Ｄ元素の含有量は０．０１〜１０ａｔ％の範囲とすることが好ましい。
【００２２】
Ｅ元素は軟磁気特性や耐食性の改善に有効な元素である。Ｅ元素の含有量は１０ａｔ％以下とすることが好ましい。ＳｉおよびＢは薄帯製造時における合金のアモルファス化を助成する元素である。Ｓｉの含有量は１０〜２５ａｔ％の範囲、Ｂの含有量は３〜１２ａｔ％の範囲とすることが好ましい。なお、ＳｉおよびＢ以外のアモルファス化助成元素としてＺ元素を含んでいてもよい。その場合、Ｓｉ、ＢおよびＺ元素の合計含有量は１５〜３５at％の範囲とすることが好ましい。微結晶構造は、特に粒径が５〜３０ｎｍの結晶粒を合金中に面積比で５０〜９０％の範囲で存在させた形態とすることが好ましい。
【００２３】
薄板状磁性体３として用いるアモルファス合金薄帯は、例えばロール急冷法（溶湯急冷法）により作製することができる。具体的には、所定の組成比に調整した合金素材を溶融状態から急冷することにより作製される。微結晶合金薄帯は、例えば液体急冷法によりアモルファス合金薄帯を作製した後、その結晶化温度に対して−５０〜＋１２０℃の範囲の温度で１分〜５時間の熱処埋を行い、微結晶粒を析出させる方法により得ることができる。あるいは、液体急冷法の急冷速度を制御して微結晶粒を直接析出させる方法によっても、微結晶合金薄帯を得ることができる。なお、パーマロイは溶解インゴットや焼結インゴットを用いて鍛造、圧延等により薄帯化することができる。
【００２４】
アモルファス合金や微結晶合金からなる薄板状磁性体３は、分割工程前に熱処理を施しておくことが好ましい。アモルファス合金や微結晶合金は熱処理を施すことで脆くなるため、後に詳述する分割工程で外力を加えた際に、容易に割る（複数に分割する）ことができる。熱処理は薄板状磁性体３をシート基材１に接着する前に施すことが好ましい。アモルファス合金からなる薄板状磁性体３に対しては、大気雰囲気もしくは窒素やアルゴン等の雰囲気中にて３００〜５００℃の温度で０．１〜１０時間の条件で熱処理を施すことが好ましい。微結晶合金からなる薄板状磁性体３に対しては、窒素やアルゴン等の雰囲気中にて５５０〜７００℃の温度で０．１〜１０時間の条件で熱処理を施すことが好ましい。
【００２５】
上述したような磁性合金からなる薄板状磁性体３の厚さは５μｍ以上３０μｍ以下の範囲とすることが好ましい。薄板状磁性体３の厚さが３０μｍを超えると、材料作製時にアモルファス化が困難となり、部分的な結晶の発生や内部歪の増加等によって、熱処理を施したアモルファス合金や微結晶合金からなる薄板状磁性体３であっても不均一な割れが生じやすくなり、所望の形状に分割しにくくなる。一方、薄板状磁性体３の厚さは５μｍ未満であると材料自体の強度が弱くなることで、不均一な割れが生じやすくなる。薄板状磁性体３の厚さは１０μｍ以上２０μｍ以下の範囲とすることがより好ましい。
【００２６】
次に、シート基材１に接着された薄板状磁性体３に外力を加えて、薄板状磁性体３をシート基材１に接着された状態を維持しつつ複数に分割する。具体的には、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、薄板状磁性体３に外力を加えて複数の磁性体片５に分割する。このように、薄板状磁性体３を複数の磁性体片５に分割することによって、磁性シート４を例えばインダクタ用磁性体として用いる場合にＱ値の向上を図ることができる。また、磁性シート４を例えば磁気シールド用磁性体として用いる場合には、薄板状磁性体３の電流路を分断して渦電流損を低減することが可能となる。
【００２７】
薄板状磁性体３の分割工程は、例えば磁性シート４を直接折り曲げて薄板状磁性体３を割ることにより実施される。このような方法以外にも、例えば磁性シート４を圧延ロールに通して折り曲げたり、また金型で押し割る等の方法を適用することができる。さらに、金型やロールに予め決められた凹凸パターンを設けておくことによって、薄板状磁性体３を所定形状に割る方法等も適用可能である。シート基材１や薄板状磁性体３の材質条件等によっては、一対の金型やロールの一方にゴム等の変形しやすい材料を用いてもよい。圧延ロールを用いる場合には一対のロールの周速に差を設け、単なる圧力だけではなく、せん断力を加えることも有効である。
【００２８】
なお、薄板状磁性体３の分割工程における磁性体片５の飛び散りを防止するために、薄板状磁性体３上には接着剤付き保護フィルム等をカバー層として貼り付けることができる。また、接着剤付き保護フィルムは後工程時や使用時における磁性体片５の脱落等を防止するために、分割工程後に薄板状磁性体３上に貼り付けてもよい。実際の使用に際しては、シート基材１や保護フィルム等を剥がして接着層を露出させ、この接着層を利用してコイル、各種部品、機器筐体等に貼り付けることも可能である。
【００２９】
上述した分割工程は低コストで薄板状磁性体３を分割することができるだけでなく、薄板状磁性体３がシート基材１に接着された状態を維持しつつ実施されるため、分割後の磁性体片５を脱落させることなく、かつ薄板状磁性体３の当初の厚さを保ちつつ、薄板状磁性体３を容易に分割することができる。従って、低コストでかつ効率よく複数に分割された薄板状磁性体３（複数の磁性体片５）を有する磁性シート４を、特性や信頼性等を低下させることなく得ることが可能となる。
【００３０】
さらに、上述した分割工程によれば磁性体片５（複数に分割された薄板状磁性体３）間にほとんど物理的な空隙を生じさせることなく、薄板状磁性体３を電気的に分断することができる。具体的には、複数に分割された薄板状磁性体３の見掛け上の占有面積に対する間隙部（各磁性体片５間の隙間）の面積比を５％以下とすることができる。間隙部の面積比は３％以下とすることがより好ましい。ここで、複数に分割された薄板状磁性体３の見掛け上の占有面積とは、当初の薄板状磁性体３の面積に相当するものであり、例えば図２（ｂ）では複数の磁性体片５の集合体の最外形に基づく面積を示すものである。
【００３１】
このように、磁性体片５間の隙間の発生を極力抑える（間隙部の面積比を５％以下とする）ことによって、薄板状磁性体３の磁気特性の低下を抑制することができると共に、間隙部（空隙）に起因するノイズや磁束の漏れ等を抑制することが可能となる。例えば、従来の磁性体個片を敷き置きする方法では、例えば磁性体個片同士の重なりを防ぐために隙間の発生が避けられず、これにより間隙部（空隙）の面積比が増大する。さらに、隙間を最小限にして磁性体個片を整列させる場合には、製造コストが大幅に増加する。また、この場合でも間隙部（空隙）の面積比を十分に低減することはできない。
【００３２】
薄板状磁性体３の分割数は特に限定されるものではなく、磁性シート４の用途や要求特性に応じて適宜に設定される。例えば、３０×４０ｍｍの薄板状磁性体３を６４分割した場合、磁性体片５の平均形状は３．７×５ｍｍ程度となり、２５６分割した場合には１．８×２．５ｍｍ程度、１０２４分割した場合には０．９×１．２ｍｍ程度となる。各磁性体片５の面積は０．０１ｍｍ2以上２５ｍｍ2以下の範囲とすることが好ましい。また、磁性体片の形状を長方形として配向させることで、特定方向に対する透磁率等の磁気特性を向上させることができる。この場合、磁性体片のアスペクト比（長辺（長さ）／短辺（幅））を２以上とすることが有効である。
【００３３】
薄板状磁性体３を分割して形成する各磁性体片５の面積が２５ｍｍ2を超えると薄板状磁性体３を複数に分割した効果（Ｑ値の向上効果や渦電流損の低減効果等）を十分に得ることができないおそれがある。一方、磁性体片５の面積を０．０１ｍｍ2未満とするためには分割数が多くなりすぎて、分割工程のコスト増や間隙部の面積比の増加等を招くことになる。磁性体片５の面積は０．１〜１０ｍｍ2の範囲とすることがより好ましい。
【００３４】
ただし、薄板状磁性体３の分割形状は全体を分割して磁性体片５とすることに限られるものではなく、薄板状磁性体３の一部を磁性体片５としてもよい。磁性体片５は薄板状磁性体３の少なくとも一部に形成することができる。例えば図３に示すように、薄板状磁性体３の縦横方向の中央付近をそれぞれ複数に分割し、薄板状磁性体３の中央部付近のみに磁性体片５を形成するようにしてもよい。なお、図３における符号６はインダクタを構成する平面型コイル（スパイラルコイル）を示している。
【００３５】
すなわち、磁性シート４をインダクタ用の磁性体として用いる場合、少なくともコイル６の中央部に相当する部分（磁束が通過する部分）に小面積の磁性体片５が位置するように、薄板状磁性体３を外力で分割することができる。このような薄板状磁性体３の分割構造を有する磁性シート４であっても、インダクタのＱ値向上効果を得ることができる。また、このような構造を有する磁性シート４は、インダクタ用磁性体としての磁性シート４が磁気シールド機能を兼ねる場合にも有効である。
【００３６】
さらに、薄板状磁性体３は格子状に分割することに限らず、斜め方向に分割してもよいし、また格子状分割と斜め方向分割とを組合せてもよい。磁性シート４の形状は矩形のシート形状に限られるものではなく、打ち抜き加工等によって丸型やＥ形等の種々のシート形状に加工することができる。このように、各種形状の磁性シート４、すなわち種々の形状に分割された薄板状磁性体３を有する各種形状の磁性シート４を得ることができる。
【００３７】
上述した実施形態の製造方法により得られる磁性シート４、すなわち複数に分割された薄板状磁性体３を有する磁性シート４は、例えばインダクタ用磁性体や磁気シールド用磁性体（ノイズ対策シートを含む）として用いられる。特に、１００ｋＨｚ以上の周波数帯で使用されるシート状磁性体（薄型磁性体）に好適である。すなわち、複数に分割された薄板状磁性体３に基づくＱ値の向上効果や渦電流損の低減効果等は１００ｋＨｚ以上の周波数帯域でより良好に発揮される。従って、磁性シート４は１００ｋＨｚ以上の周波数帯で使用されるインダクタ用磁性体や磁気シールド用磁性体として好適である。
【００３８】
磁性シート４の具体的な使用用途としては、例えばコイルおよび磁性体を有するインダクタとコンデンサとで構成される共振回路におけるインダクタ用磁性体が挙げられる。インダクタを構成するコイルは、スパイラルコイル等の平面型コイルであることが好ましい。このような磁性体（磁性シート４）とコイルとを有するインダクタは、非接触型充電方式の受電装置側（例えば充填される電子機器側）に設けられる共振回路等に好適に用いられる。この共振回路のインダクタを構成する磁性体（磁性シート４）は、磁気シールドとしても機能するものである。
【００３９】
また、磁性シート４は非接触型充電方式の受電装置側（例えば充填される電子機器側）に設けられる磁気シールドとしても有効である。このような磁気シールド（磁性シート４）は、例えば２次電池とスパイラルコイル（二次コイル）との間、整流器とスパイラルコイルとの間、電子デバイスとスパイラルコイルとの間、スパイラルコイルと回路基板との間から選ばれる少なくとも１箇所に配置される。
【００４０】
非接触型充電方式の受電装置側に磁気シールド（磁性シート４）を配置することによって、充電時にスパイラルコイルに鎖交する磁束に起因する渦電流の発生を抑制することが可能となる。従って、渦電流の発生に基づく発熱の問題やノイズの発生等を防ぐことができる。特に、携帯電話等の携帯型電子機器の高容量化に対応して大きな電力伝送、急速充電を行う場合、充電池は金属体であり、磁束によって渦電流が発生して発熱する問題がある。その際はコイルと充電池との間に磁気シートを配置することが有効である。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について説明する。
【００４２】
（実施例１）
まず、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの表面にアクリル系接着剤を１０μｍの厚さで塗布した。このＰＥＴフィルム上に接着剤層を介して厚さ１８μｍのＣｏ基アモルファス合金シートを接着した。Ｃｏ基アモルファス合金シートの組成はＣｏ70Ｆｅ4.5Ｃｒ1.5Ｓｉ10Ｂ14であり、予め４３０℃×２０分の条件で熱処理を施した。このような磁性シートを所定の間隔で順次折り曲げてＣｏ基アモルファス合金シートを分割することによって、複数に分割された薄板状磁性体を有する磁性シートを作製した。
【００４３】
上記したＣｏ基アモルファス合金シートの折り曲げ間隔を調整することによって、Ｃｏ基アモルファス合金シートの分割数を種々に変更した磁性シートを作製した。これら各磁性シートを平面型コイル（直径０．５ｍｍの銅線を平板状に巻回、外径３０ｍｍ、厚さ約１ｍｍ）に貼り付けて、５００ｋＨｚにおけるＬ値とＱ値を測定した。その結果を図４に示す。図４から明らかなように、磁性体シート（ここではＣｏ基アモルファス合金シート）の分割数の増加に伴ってＱ値が向上することが分かる。
【００４４】
図６に分割した磁性シートの微構造の拡大写真を示す。図７は図６の要部をさらに拡大して示す拡大写真である。磁性体片の形状は個々で多少異なるものの、その境界の間隔は２〜３μｍであり、ジクソーパズルのように各磁性体片が緻密に組み合わさっていることが分かる。この磁性シート（例えば磁気シールド用磁性シート）は磁性体片の間隔が１０μｍ以下で、各磁性体片が緻密に配置された構造を有していることが分かる。
【００４５】
また、Ｃｏ基アモルファス合金シートを分割していない磁性シートとＣｏ基アモルファス合金シートを１６分割した磁性シートとＣｏ基アモルファス合金シートを１０２４分割した磁性シートとを用意し、これらを平面型コイルに貼り付けてＱ値の周波数依存性を測定した。その結果を図５に示す。図５から明らかなように、磁性体シート（ここではＣｏ基アモルファス合金シート）の分割によるＱ値の向上効果は１００ｋＨｚ以上の周波数帯域でより良好に発揮されることが分かる。
【００４６】
（実施例２）
厚さ２５μｍの接着剤付きポリイミドフィルム上に熱処理済み微結晶合金シートを接着して磁性シートを作製した。微結晶合金シートの組成はＦｅ73Ｃｕ2Ｎｂ2.5Ｓｉ12.5Ｂ10であり、形状は２０×４０ｍｍとした。この磁性シートを縦横各９回折り曲げて、微結晶合金シートを形状が略２×４ｍｍの磁性体片（１００個）に分割した。この磁性シートにおける間隙部の面積比は０．１％であった。
【００４７】
同様に磁性シートを縦横各１９回折り曲げて、微結晶合金シートを形状が略１×２ｍｍの磁性体片（４００個）に分割した。この磁性シートにおける間隙部の面積比は０．３％であった。これら磁性シートを用いた場合のＱ値（５００ｋＨｚ）を実施例１と同様にして測定したところ、１００個の磁性体片を有する磁性シートのＱ値は１３、４００個の磁性体片を有する磁性シートのＱ値は１５であった。
【００４８】
一方、従来の敷き置き法によれば、まず材料を２×４ｍｍに切断し、熱処理時の変形を防止するために整列させた後に熱処理を行うことになる。２×４ｍｍの磁性体個片を接着シート上に並べることになるが、小さな磁性体個片を微小な隙間を維持しつつ整列させるためには多大なコストを要する。さらに、例えば０．１ｍｍの精度で磁性体個片を並べる装置を導入したとしても、完成寸法は２１．９×４１．９ｍｍとなり、間隙部の面積比は６．４％（磁性体の占有率は９３．６％）となる。
【００４９】
さらに、個片形状を１×２ｍｍ（４００分割）とした場合には、間隙部の面積比は１２．８％（磁性体の占有率は８７．２％）となり、磁気特性は低下する一方となる。従来の敷き置き法は分割型シートの作製が困難であるばかりでなく、磁性体の面積占有率が低下して実用性の低下を招くことになる。
【００５０】
（実施例３）
実施例１と同様にして、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルム上に接着剤層を介して、厚さが１８μｍで平面形状が３０×４０ｍｍのＣｏ基アモルファス合金シートを接着した。このＣｏ基アモルファス合金シートの中央付近を幅２．５ｍｍで縦横各３回折り曲げて分割した。このようにして、図３に示したようにＣｏ基アモルファス合金シートの中央部付近のみに、形状が略２．５×２．５ｍｍの磁性体片を形成した。この磁性シートを用いた場合のＱ値を実施例１と同様にして測定した。その結果を表２に示す。なお、表２にはＣｏ基アモルファス合金シートを分割していない場合（比較例）のＱ値を併せて示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】
表２から明らかなように、磁性体シート（ここではＣｏ基アモルファス合金シート）の中央付近、すなわちコイルの中央部に相当する部分のみに磁性体片を形成した場合でも、１００ｋＨｚ以上の周波数帯（特に２００ｋＨｚ以上）におけるＱ値を向上させることができる。このように、磁性シートをインダクタ用磁性体として用いる場合には、コイルの中央部に相当する部分のみに磁性体片を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態による磁性シートの製造工程を示す平面図である。
【図２】図１に示す磁性シートの製造工程を断面で示す図である。
【図３】本発明の実施形態の製造工程における薄板状磁性体の分割構造の変形例を示す断面図である。
【図４】薄板状磁性体（磁性体シート）の分割数を変化させた場合のＬ値およびＱ値の測定例を示す図である。
【図５】薄板状磁性体（磁性体シート）を分割した場合のＱ値の周波数依存性の測定例を示す図である。
【図６】実施例１による磁性シートの分割部の微構造を拡大して示す写真である。
【図７】図６の要部をさらに拡大して示す写真である。
【符号の説明】
【００５４】
１…シート基材、２…接着層、３…薄板状磁性体、４…磁性シート、５…磁性体片。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート基材上に接着層を介して薄板状磁性体を接着して磁性シートを形成する工程と、
前記薄板状磁性体を前記シート基材に接着された状態を維持しつつ、外力により複数に分割する工程と
を具備することを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の磁性シートの製造方法において、
前記薄板状磁性体の少なくとも一部が０．０１ｍｍ2以上２５ｍｍ2以下の面積を有する磁性体片となるように、前記薄板状磁性体を複数に分割することを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の磁性シートの製造方法において、
前記薄板状磁性体はアモルファス合金または微結晶合金からなることを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の磁性シートの製造方法において、
前記アモルファス合金または微結晶合金からなる前記薄板状磁性体に対して、前記分割工程前に熱処理を施す工程を具備することを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の磁性シートの製造方法において、
前記薄板状磁性体は５μｍ以上３０μｍ以下の範囲の厚さを有することを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の磁性シートの製造方法において、
前記複数に分割された薄板状磁性体の見掛け上の占有面積に対する間隙部の面積比が５％以下であることを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の磁性シートの製造方法において、
前記磁性シートは１００ｋＨｚ以上の周波数帯で使用されることを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載の磁性シートの製造方法において、
前記磁性シートはインダクタ用磁性体または磁気シールド用磁性体であることを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の磁性シートの製造方法において、
前記インダクタ用磁性体としての磁性シートは、コイルおよび磁性体を有するインダクタとコンデンサとで構成される共振回路に用いられることを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の磁性シートの製造方法において、
前記インダクタ用磁性体としての磁性シートは、少なくとも前記コイルの中央部に相当する部分に０．０１ｍｍ2以上２５ｍｍ2以下の面積を有する磁性体片が位置するように分割されていることを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項１】
シート基材上に接着層を介して薄板状磁性体を接着して磁性シートを形成する工程と、
前記薄板状磁性体を前記シート基材に接着された状態を維持しつつ、外力により複数に分割する工程と
を具備することを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の磁性シートの製造方法において、
前記薄板状磁性体の少なくとも一部が０．０１ｍｍ2以上２５ｍｍ2以下の面積を有する磁性体片となるように、前記薄板状磁性体を複数に分割することを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の磁性シートの製造方法において、
前記薄板状磁性体はアモルファス合金または微結晶合金からなることを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の磁性シートの製造方法において、
前記アモルファス合金または微結晶合金からなる前記薄板状磁性体に対して、前記分割工程前に熱処理を施す工程を具備することを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の磁性シートの製造方法において、
前記薄板状磁性体は５μｍ以上３０μｍ以下の範囲の厚さを有することを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の磁性シートの製造方法において、
前記複数に分割された薄板状磁性体の見掛け上の占有面積に対する間隙部の面積比が５％以下であることを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の磁性シートの製造方法において、
前記磁性シートは１００ｋＨｚ以上の周波数帯で使用されることを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載の磁性シートの製造方法において、
前記磁性シートはインダクタ用磁性体または磁気シールド用磁性体であることを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の磁性シートの製造方法において、
前記インダクタ用磁性体としての磁性シートは、コイルおよび磁性体を有するインダクタとコンデンサとで構成される共振回路に用いられることを特徴とする磁性シートの製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の磁性シートの製造方法において、
前記インダクタ用磁性体としての磁性シートは、少なくとも前記コイルの中央部に相当する部分に０．０１ｍｍ2以上２５ｍｍ2以下の面積を有する磁性体片が位置するように分割されていることを特徴とする磁性シートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１１２８３０（Ｐ２００８−１１２８３０Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９４２５１（Ｐ２００６−２９４２５１）
【出願日】平成１８年１０月３０日（２００６．１０．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３０３０５８３２８）東芝マテリアル株式会社 (252)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３０日（２００６．１０．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３０３０５８３２８）東芝マテリアル株式会社 (252)
【Ｆターム（参考）】
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