專利名稱：層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法、軟磁性片材的制造方法以及層疊軟磁性構(gòu)件的熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠安裝使用于手機(jī)等電子設(shè)備的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法等。
背景技術(shù)：
伴隨個(gè)人電腦、手機(jī)等電子設(shè)備高速工作處理化以及數(shù)字化的發(fā)展，電磁波干擾(EMIElectromagnetic Interference)正在增加。尤其數(shù)字設(shè)備有時(shí)因?yàn)樵胍粢鹫`動(dòng)作，因此降低數(shù)字設(shè)備產(chǎn)生的噪音是重要的。
就現(xiàn)在普及率仍繼續(xù)增長(zhǎng)的個(gè)人電腦來看，由于CPU的時(shí)鐘頻率向高頻側(cè)移動(dòng)，所產(chǎn)生的噪音的頻率也格外地升高。時(shí)鐘頻率超過1千兆赫(GHz)的CPU已經(jīng)實(shí)用化，噪音對(duì)策的對(duì)象頻率擴(kuò)展到5GHz左右的高頻頻帶區(qū)。
從前，作為噪音對(duì)策的一個(gè)手段，由磁性材料構(gòu)成的噪音濾波器來進(jìn)行噪音吸收。作為構(gòu)成噪音濾波器的有代表性的磁性材料，有具有尖晶石型的晶體結(jié)構(gòu)的鐵氧體材料。在高頻頻帶區(qū)電阻越大的材料渦流損失越小，對(duì)噪音的吸收越有利。因此，關(guān)于高頻頻帶區(qū)，在鐵氧體材料中使用電阻較大的Ni系鐵氧體材料。但是，在噪音達(dá)到千兆赫頻帶(以下稱“GHz帶區(qū)”)時(shí)，存在“Snoeke的極限”問題。即，鐵氧體材料吸收噪音頻帶的上限是1GHz，適應(yīng)近來的高頻噪音是很難的。而且，鐵氧體材料是脆性材料，因此，在落下和沖擊等有時(shí)發(fā)生破壞。
作為超過1GHz的高頻頻帶區(qū)的噪音吸收特性優(yōu)異的材料，提了出使軟磁性金屬粉末在樹脂、橡膠中分散分布的復(fù)合軟磁性構(gòu)件。例如，提出了使扁平狀的Fe-Si系軟磁性合金粉末在橡膠和樹脂中呈取向排列的復(fù)合磁性材料(參考例如特開平9-35927號(hào)公報(bào)；“工業(yè)材料”，平成10年(1998年)10月號(hào)，P.31～35、P.36～40)。
該復(fù)合磁性材料在高頻頻帶并且在較寬的頻帶范圍具有優(yōu)異的噪音吸收特性。并且，基材由可撓性的橡膠和樹脂構(gòu)成，因此不用擔(dān)心鐵氧體材料那樣落下和沖擊引起的破損。因此可以說，該復(fù)合磁性材料是極其實(shí)用的噪音吸收體。
復(fù)合軟磁性構(gòu)件可以使軟磁性金屬粉末在橡膠和塑料等的絕緣體基體中混合分散分布、并經(jīng)壓制成形-擠壓成形以及軋輥成形等加以制作。通過選擇基體以及加工方法能夠制作0.25mm左右至數(shù)毫米左右的片狀或者塊狀等各種形態(tài)的復(fù)合軟磁性構(gòu)件。又，通過選擇基體并控制厚度也可以對(duì)復(fù)合軟磁性材料賦予可撓性或反之提高剛性。又，通過選擇基體，在250℃的高溫使用復(fù)合軟磁性材料也是可能的。
作為軟磁性金屬粉末，F(xiàn)e-Si系、Fe-Si-Al系以及不銹鋼系的材質(zhì)已經(jīng)實(shí)用化。作為決定電磁特性的要素，有磁性材料本身的特性、磁性粉末的形狀-尺寸、粉末占基體的混合比率、以及取向排列等。為了得到寬頻帶-高磁損失特性的要點(diǎn)之一，在于粉末的形狀-尺寸和取向度。具體地，扁平狀(鱗片狀)的粉末的縱橫比(縱與橫的尺寸比)越大，則越能得到較大的磁損失，因此向?qū)掝l帶化的對(duì)應(yīng)成為可能。但是，有的磁性材料卻不能得到扁平狀的粉末，另外，在將基體與粉末復(fù)合化時(shí)，由于賦予粉末的壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力導(dǎo)致磁致伸縮常數(shù)發(fā)生變化，因此有時(shí)特性變差。
手機(jī)每年都在小型化和輕量化，在使用手機(jī)時(shí)其天線的位置配置在人體，具體地是頭部極近的位置。此時(shí)天線的特性受人體的影響，天線的性能存在降低的傾向。即，由于從天線發(fā)射的電磁波的一部分被人體吸收，產(chǎn)生功率損失。并且該功率損失導(dǎo)致接收靈敏度降低和電池壽命的降低。
另一方面，人體對(duì)電磁波的吸收量增加，擔(dān)心對(duì)人體有影響。因此，包括日本在內(nèi)的各國(guó)都規(guī)定了局部吸收指南。各國(guó)對(duì)于局部吸收指南預(yù)定的人體電磁波的局部吸收的評(píng)估量，采用以下公式定義的SAR(Specific Absorption Rate局部吸收量)。
SAR＝σE2/2ρ(E侵入人體的電場(chǎng)；σ人體組織的介電常數(shù)；ρ人體組織的密度)因此，作為提高從手機(jī)發(fā)射的電磁波的實(shí)效的利用率即發(fā)射效率而減低SAR的方法，曾經(jīng)提出在天線附近配置低損失磁板的方法。但是，使用磁性細(xì)粉與樹脂構(gòu)成的復(fù)合材料的磁板的方法，即使板厚在5mm時(shí)，其放射效率的改善效果也僅為較低的0.6dB。為了適應(yīng)手機(jī)的小型化和輕量化，板厚在0.2mm以下進(jìn)而在0.1mm以下較為理想。因此，將低損失磁板用于手機(jī)是困難的。
為此，作為提高放射效率以及SAR對(duì)策構(gòu)件，可以將上述的復(fù)合軟磁性構(gòu)件粘貼在手機(jī)殼體內(nèi)部或外部。但是，上述的復(fù)合軟磁性構(gòu)件例如在800MHz～3GHz的高頻頻帶區(qū)的導(dǎo)磁率較低。因此，將上述的復(fù)合軟磁性構(gòu)件的厚度確定在0.2mm以下時(shí)，得到所要求的特性是困難的。
在此，本發(fā)明提供即使厚度較薄，高頻頻帶的導(dǎo)磁率也很優(yōu)異的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法等。而且，本發(fā)明提供適宜用于該層疊軟磁性構(gòu)件的軟磁性片材的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，從前的復(fù)合軟磁性構(gòu)件具有使軟磁性金屬粉末混合分散于橡膠、塑料等絕緣體基體的結(jié)構(gòu)。因此，在基體中分散的軟磁性金屬粉末之間產(chǎn)生反磁場(chǎng)。又，軟磁性金屬粉末主要由水霧化法制造，所以即使隨后施以熱處理，應(yīng)力仍然會(huì)殘留。因此，復(fù)合軟磁性構(gòu)件在超過800MHz的高頻頻帶的導(dǎo)磁率變差。
在此，本申請(qǐng)人不是象從前的復(fù)合軟磁性構(gòu)件那樣，將軟磁性金屬粉末分散于絕緣體基體中，而是研究使軟磁性金屬構(gòu)成的多層在有絕緣層隔開的狀態(tài)下進(jìn)行層疊。并且，通過在樹脂制的膜上進(jìn)行電鍍等手段制作形成了軟磁性金屬膜的片材，通過其片材的層疊能夠得到厚度在0.2mm以下的層疊軟磁性構(gòu)件，該層疊軟磁性構(gòu)件與從前的復(fù)合軟磁性構(gòu)件相比，在超過800MHz的高頻頻帶顯示良好的導(dǎo)磁率，這一點(diǎn)得到了確認(rèn)。并且，“多層的軟磁性金屬層和介于上述多層的軟磁性金屬層之間的絕緣層相層疊的層疊軟磁性構(gòu)件”、“具有絕緣樹脂薄膜、以及在上述絕緣樹脂薄膜上直接或間接地形成的軟磁性金屬層”為主旨的軟磁性片材等的專利申請(qǐng)已經(jīng)完成(特開2002-359113號(hào)公報(bào))。
并且，將這樣的復(fù)合軟磁性構(gòu)件或者安裝在手機(jī)的殼體內(nèi)部或者粘貼在殼體的外部，可以使高頻頻帶的電磁波的放射效率提高、使SAR減低。
本發(fā)明者對(duì)上述那樣的層疊軟磁性構(gòu)件、軟磁性片材進(jìn)行潛心研究。
在其過程中，于PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)等形成的絕緣層上真空蒸鍍底金屬層，再于其上面電鍍形成軟磁性金屬層時(shí)，發(fā)現(xiàn)在軟磁性金屬層上產(chǎn)生應(yīng)力，恐怕是由于這個(gè)原因，層疊軟磁性構(gòu)件、軟磁性片材的磁特性遭到損失。
這里所指的本發(fā)明的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，是使多枚軟磁性金屬層與夾在多枚軟磁性金屬層之間的絕緣層相層疊的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其特征在于包括下列工序在形成絕緣層的絕緣樹脂薄膜上形成軟磁性金屬層而得到軟磁性片材的片材生成工序、將多枚軟磁性片材層疊而得到層疊軟磁性構(gòu)件的層疊工序、以及對(duì)由片材生成工序得到的軟磁性片材或由層疊工序得到的層疊軟磁性構(gòu)件根據(jù)完成狀態(tài)的層疊軟磁性構(gòu)件所要求的磁特性而設(shè)定的條件施以熱處理的熱處理工序。
對(duì)由片材生成工序得到的軟磁性片材或由層疊工序得到的層疊軟磁性構(gòu)件施以熱處理時(shí)，根據(jù)其溫度、時(shí)間等條件，層疊軟磁性構(gòu)件的磁特性將發(fā)生變化?；诖耍绺鶕?jù)特定的頻率頻帶具有高磁特性、或者在特定的方向具有高磁特性、反之具有各向異性小(沒有)的穩(wěn)定的磁特性等、以及根據(jù)完成狀態(tài)的層疊磁性構(gòu)件的用途等所要求的磁特性，設(shè)定最佳的熱處理?xiàng)l件。這里所說的完成狀態(tài)，是表示經(jīng)過了熱處理的狀態(tài)。這樣的熱處理?xiàng)l件也根據(jù)形成絕緣層的絕緣樹脂薄膜的厚度和材質(zhì)、軟磁性金屬層的厚度和組成等發(fā)生變化。
上述的熱處理工序，既可以在層疊工序的前段進(jìn)行，也可以在層疊工序的后段進(jìn)行。再者，熱處理工序也可以與層疊工序同時(shí)進(jìn)行。在這種情況下，使由片材生成工序得到的多枚軟磁性片材相互對(duì)置，并使其通過加熱到預(yù)定溫度的軋輥之間進(jìn)行層疊較為理想。
在熱處理工序中，不只是對(duì)軟磁性片材或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件加熱，施加預(yù)定的壓力也可以。
再者，在進(jìn)行加壓處理時(shí)，施加的壓力為180～2000MPa較為理想。
再者，本發(fā)明推薦對(duì)由片材生成工序得到的軟磁性片材或?qū)盈B工序得到的層疊軟磁性構(gòu)件，在施以張力的狀態(tài)下實(shí)施熱處理。在施以張力的狀態(tài)下實(shí)施熱處理時(shí)，可望磁特性的進(jìn)一步提高，并且能夠確保得到的軟磁性片材或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件的平直性。而且，也可以使軟磁性片材或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件的起皺防范于未然。
賦予張力的熱處理既可以在層疊工序的前段進(jìn)行，也可以在層疊工序的后段進(jìn)行。而且，熱處理工序也可以與層疊工序同時(shí)進(jìn)行。
可以使由片材生成工序得到的軟磁性片材或?qū)盈B工序得到的層疊軟磁性構(gòu)件與保持預(yù)定溫度的軋輥相接觸來進(jìn)行該熱處理。
又，也可以使用至少一個(gè)軋輥保持預(yù)定溫度的1對(duì)軋輥，對(duì)由片材生成工序得到的軟磁性片材或?qū)盈B工序得到的層疊軟磁性構(gòu)件進(jìn)行壓延。
又，通過多枚軟磁性片材在層疊狀態(tài)進(jìn)行壓延，一起進(jìn)行熱處理工序和層疊工序，也可以得到層疊軟磁性構(gòu)件。
此時(shí)賦予的張力T，在絕緣樹脂薄膜的抗拉強(qiáng)度以σ表示時(shí)，優(yōu)選0.01σ≤T＜0.1σ。張力T還為0.04σ≤T＜0.8σ。
這里，在絕緣樹脂薄膜是由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯制成時(shí)，熱處理溫度在70～150℃較為理想。在持續(xù)一定時(shí)間進(jìn)行熱處理時(shí)，其持續(xù)時(shí)間在60秒以上較為理想。還有，在通過壓延進(jìn)行加壓處理時(shí)，施加的壓力在180～2000MPa較為理想。
但是，這樣的層疊軟磁性構(gòu)件的軟磁性片材是在絕緣樹脂薄膜上直接或間接地形成軟磁性金屬層而構(gòu)成的。在絕緣樹脂薄膜上間接地形成軟磁性金屬層時(shí)，則在絕緣樹脂薄膜上形成金屬底層之后，能夠在金屬底層上施以軟磁性金屬的電鍍。
本發(fā)明也涉及在絕緣樹脂薄膜上作為形成軟磁性金屬層的軟磁性片材的制造方法。此時(shí)本發(fā)明的特征在于包括下列工序在絕緣樹脂薄膜上直接或間接地施以軟磁性金屬電鍍形成軟磁性金屬層而得到軟磁性片材的工序、根據(jù)軟磁性片材構(gòu)成的軟磁性構(gòu)件的完成狀態(tài)所要求的磁特性而設(shè)定的條件調(diào)整軟磁性片材的磁特性的工序。
這里，調(diào)整磁特性的工序通過加熱軟磁性片材來進(jìn)行較為理想。
另外，也可以只根據(jù)軟磁性片材構(gòu)成的軟磁性構(gòu)件的完成狀態(tài)要求的磁特性所設(shè)定的時(shí)間繼續(xù)加熱軟磁性片材。
并且，在加熱軟磁性片材時(shí)也可以對(duì)軟磁性片材施加預(yù)定的壓力。
還有，對(duì)軟磁性片材也可以在賦予預(yù)定張力的狀態(tài)下施以熱處理。
這里，作為熱處理，能夠使軟磁性片材通過至少一個(gè)軋輥保持在預(yù)定溫度的1對(duì)軋輥之間而得到實(shí)施。
這樣的軟磁性片材也可以只由1枚構(gòu)成軟磁性構(gòu)件，也可以將多個(gè)進(jìn)行層疊構(gòu)成軟磁性構(gòu)件(層疊軟磁性構(gòu)件)。
在得到軟磁性片材的工序中，在絕緣樹脂薄膜上形成金屬底層之后，能夠在金屬底層上施以軟磁性金屬的電鍍。
絕緣樹脂薄膜也可以用聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、含氟樹脂等具有耐熱性的樹脂材料形成，也可以由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯或聚對(duì)苯二甲酸丁二酯形成。
另外，本發(fā)明還涉及層疊軟磁性構(gòu)件的熱處理方法，其特征在于對(duì)多枚軟磁性金屬層與夾在多枚軟磁性金屬層之間的絕緣層進(jìn)行層疊的層疊軟磁性構(gòu)件，根據(jù)完成狀態(tài)的層疊軟磁性構(gòu)件要求的磁特性來施以熱處理。
還有，本發(fā)明涉及層疊軟磁性構(gòu)件的熱處理方法，其特征在于對(duì)多枚軟磁性金屬層與夾在多枚軟磁性金屬層之間的絕緣層進(jìn)行層疊的層疊軟磁性構(gòu)件，在賦予預(yù)定張力的狀態(tài)下施以熱處理。
在此，如上述層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法所示那樣，層疊軟磁性構(gòu)件的制造和熱處理也可以以連續(xù)的工序進(jìn)行，對(duì)完成制造的狀態(tài)的層疊軟磁性構(gòu)件只施以熱處理也可以。
為了調(diào)整層疊軟磁性構(gòu)件的磁特性也可以進(jìn)行這樣的熱處理。
本發(fā)明者在進(jìn)行上述研討時(shí)發(fā)現(xiàn)在絕緣層上真空蒸鍍底金屬層，再在其上面電鍍形成軟磁性金屬層時(shí)，恐怕由于軟磁性金屬層發(fā)生的應(yīng)力，導(dǎo)致層疊軟磁性構(gòu)件、軟磁性片材發(fā)生輥狀的翹曲。這導(dǎo)致將所得到的層疊軟磁性構(gòu)件、軟磁性片材組裝到手機(jī)等時(shí)妨礙操作，結(jié)果成為損害操作性的主要原因。因此，為了調(diào)整層疊軟磁性構(gòu)件的翹曲，也可以進(jìn)行熱處理。


圖1是表示本實(shí)施方式的軟磁性片材的構(gòu)成的剖面圖。
圖2是表示另一軟磁性片材的構(gòu)成的剖面圖。
圖3是表示層疊軟磁性構(gòu)件的構(gòu)成的剖面圖。
圖4是表示層疊軟磁性構(gòu)件的制造工序圖。
圖5是表示用圖1所示的軟磁性片材制造層疊軟磁性構(gòu)件時(shí)的流程圖。
圖6是表示用圖2所示的軟磁性片材制造層疊軟磁性構(gòu)件時(shí)的流程圖。
圖7是表示在層疊工序中使用的裝置構(gòu)成圖。
圖8是表示實(shí)施例中使用的片材實(shí)例的圖，(a)是表示從軋輥輸送出的帶狀的軟磁性片材以及片材切取位置的圖；(b)是表示切取的片材的方向的定義圖。
圖9是表示熱處理溫度、μ’、頻率的關(guān)系圖。
圖10是表示熱處理溫度、μ”、頻率的關(guān)系圖。
圖11是表示熱處理溫度、頻率、tanδ的關(guān)系圖。
圖12是表示熱處理溫度、μ’、頻率的關(guān)系圖。
圖13是表示熱處理溫度、μ”、頻率的關(guān)系圖。
圖14是表示熱處理溫度、頻率、tanδ的關(guān)系圖。
圖15是表示實(shí)施例2的結(jié)果圖，是表示對(duì)厚度為13μm的PET膜改變熱處理時(shí)施加的壓力時(shí)的μ’與頻率的關(guān)系圖。
圖16是表示熱處理時(shí)施加的壓力、μ”與頻率的關(guān)系圖。
圖17是表示熱處理時(shí)施加的壓力、熱處理溫度與頻率、tanδ的關(guān)系圖。
圖18是表示實(shí)施例3的結(jié)果圖，是表示改變熱處理時(shí)間時(shí)的μ’的變化圖。
圖19是表示實(shí)施例4的結(jié)果圖，是表示對(duì)厚度為13μm的PET膜改變熱處理溫度時(shí)的磁特性的各向異性的變化圖。
圖20是表示實(shí)施例4中使用厚度為6μm的PET膜時(shí)的結(jié)果圖，是表示改變熱處理溫度時(shí)的磁特性的各向異性的變化圖。
圖21是表示實(shí)施例5的結(jié)果的圖，是表示層疊前進(jìn)行熱處理與層疊后進(jìn)行熱處理時(shí)的熱處理溫度與復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率、tanδ的關(guān)系圖。
圖22是表示實(shí)施例6的結(jié)果圖，是表示在輥壓法中改變熱處理溫度時(shí)的磁特性的各向異性的變化圖。
圖23是表示第2實(shí)施例(實(shí)驗(yàn)例7)的結(jié)果圖，是表示沒賦予張力所得到的軟磁性片材的μ’與頻率的關(guān)系圖。
圖24是表示第2實(shí)施例(實(shí)驗(yàn)例7)的結(jié)果圖，是表示沒賦予張力所得到的軟磁性片材的μ”與頻率的關(guān)系圖。
圖25是表示第2實(shí)施例(實(shí)驗(yàn)例7)的結(jié)果圖，是表示賦予張力所得到的軟磁性片材的μ’與頻率的關(guān)系圖。
圖26是表示第2實(shí)施例(實(shí)驗(yàn)例7)的結(jié)果圖，是表示賦予張力所得到的軟磁性片材的μ”與頻率的關(guān)系圖。
圖27是表示第2實(shí)施例(實(shí)驗(yàn)例8)的結(jié)果圖，是表示賦予張力所得到的層疊軟磁性構(gòu)件的μ’與頻率的關(guān)系圖。
圖28是表示第2實(shí)施例(實(shí)驗(yàn)例8)的結(jié)果圖，是表示賦予張力所得到的層疊軟磁性構(gòu)件的μ”與頻率的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
以下說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
<軟磁性片材>
圖1以及圖2是表示本發(fā)明的層疊軟磁性構(gòu)件所使用的軟磁性片材的實(shí)例。
圖1所示的軟磁性片材(軟磁性構(gòu)件)1由樹脂膜(絕緣樹脂薄膜)2、樹脂膜2上形成的底金屬層3、以及在底金屬層3上形成的軟磁性金屬層4構(gòu)成。
樹脂膜2可以使用聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、氟化乙烯樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、PPS(聚亞苯基硫醚)樹脂等具有耐熱性的樹脂材料、以及PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)、PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二酯)。但是，在本實(shí)施方式中，作為樹脂膜2以使用PET的情況為實(shí)例進(jìn)行以下的說明。
軟磁性金屬層4可以由表示軟磁性的過渡金屬元素的任何一種或過渡金屬元素與其它金屬元素形成的合金所構(gòu)成。作為具體的實(shí)例，是以Fe、Co以及Ni的一種以上為主成分的合金，相當(dāng)于Fe-Ni系合金、Fe-Co系合金、Co-Ni系合金。它們當(dāng)中，飽和磁通密度在1.0T以上的合金較為理想。而且，其中含有20～80重量％的Fe的Fe-Ni系合金，對(duì)于本發(fā)明較為理想。尤其含有30～70重量％的Fe、進(jìn)而含有40～65重量％的Fe的Fe-Ni系合金更為理想。而且，使用Fe-Co系合金、Co-Ni-Fe系合金較為理想。在這些合金中，可以含有15重量％以下的Nb、Mo、Ta、W、Zr、Mn、Ti、Cr、Cu、Co中的一種以上成分。在用電鍍形成軟磁性金屬層4時(shí)，不可避免地含有C和S等元素，本發(fā)明的軟磁性金屬層4允許含有這樣的元素。
軟磁性金屬層4是雛晶合金以及非晶態(tài)合金的任何一種形態(tài)都沒有關(guān)系。作為非晶態(tài)合金可以使用Co系以及Fe系的非晶態(tài)合金。另外，本發(fā)明也容許使用Fe系的微晶合金。眾所周知，微晶合金是以0.01μm以下的微細(xì)的晶體為主體的合金。
軟磁性金屬層4可以采用電鍍(電解電鍍或非電解電鍍)、真空蒸鍍法、濺射法等各種成膜的工藝制作。這些成膜工藝可以單獨(dú)地進(jìn)行。因此，只用電鍍也可以形成軟磁性金屬層4，只用蒸鍍也可以形成軟磁性金屬層4。當(dāng)然，多種形成膜的工藝相組合也可以。電鍍與真空蒸鍍法、濺射法相比，可以在低溫成膜這一點(diǎn)是本發(fā)明有利點(diǎn)。因?yàn)樵诒景l(fā)明中，當(dāng)軟磁性金屬層4形成在樹脂膜2上時(shí)，希望樹脂膜2不受熱的影響。還有，電鍍與濺射法相比，具有短時(shí)間能夠得到預(yù)定厚度的膜這一優(yōu)點(diǎn)。而且，通過電鍍得到軟磁性金屬層4時(shí)，從電鍍液中含有的S等元素混入軟磁性金屬層4這一點(diǎn)，可以與其它工藝制作的軟磁性金屬層4區(qū)別開來。
底金屬層3在用電解電鍍于樹脂膜上形成軟磁性金屬層4時(shí)發(fā)揮必要的導(dǎo)電層的作用。底金屬層3例如可以用真空蒸鍍法形成。另外，由非電解電鍍形成底金屬層3后也可以由電解電鍍形成軟磁性金屬層4。在采用電解電鍍以外的方法形成軟磁性金屬層4時(shí)，則沒有必要形成底金屬層3。即，底金屬層3對(duì)于本發(fā)明是選擇的要素。不過，在底金屬層3使用軟磁性金屬的場(chǎng)合，底金屬層3成為構(gòu)成軟磁性金屬層4的一部分。
其次，對(duì)于軟磁性片材1，樹脂膜2的厚度在50μm以下。樹脂膜2在本發(fā)明的層疊軟磁性構(gòu)件中發(fā)揮使軟磁性金屬層4間相互絕緣的作用。但是，當(dāng)該絕緣層很厚時(shí)，軟磁性金屬層4的占有率降低，進(jìn)而作為層疊軟磁性構(gòu)件的導(dǎo)磁率降低。理想的樹脂膜2的厚度在20μm以下。不過，極其薄的樹脂膜2的制作不僅困難，而且也失去為了形成軟磁性金屬層4的預(yù)定的強(qiáng)度。因此，推薦用0.2μm以上或2μm以上的厚度。
軟磁性金屬層4在1μm以下的厚度較為理想，如果超過這一厚度，例如超過800MHz的高頻頻帶的渦流損失增大、作為磁體的功能減小。因此，在本實(shí)施方式中，軟磁性金屬層4的厚度在0.5μm以下為宜。軟磁性金屬層4被致密地形成的必要性高，因此要求具有各種工藝能夠形成致密膜的最低限膜厚。底金屬層3起著電解電鍍時(shí)的導(dǎo)電層的功能，有0.01μm左右的厚度就夠了。
與圖1所示的軟磁性片材1的軟磁性金屬層4在樹脂膜2的一面形成相比不同的是，圖2所示的軟磁性片材(軟磁性構(gòu)件)11的軟磁性金屬層在樹脂膜的兩面形成。即，軟磁性片材11由樹脂膜(絕緣樹脂薄膜)12、形成于樹脂膜12的上下兩面的底金屬層13a、13b以及形成于底金屬層13a、13b上的軟磁性金屬層14a、14b所構(gòu)成。樹脂膜12、底金屬層13a、13b以及軟磁性金屬層14a、14b的材質(zhì)、尺寸以及制造工藝與軟磁性片材1相同即可。
另外，對(duì)于本發(fā)明的軟磁性片材11，也可以在軟磁性金屬層14a上形成樹脂層。
<層疊軟磁性構(gòu)件>
圖3是表示根據(jù)本實(shí)施方式的層疊軟磁性構(gòu)件(軟磁性構(gòu)件)5的一例的剖面圖。
如圖3所示那樣，層疊軟磁性構(gòu)件5具有絕緣層6和軟磁性金屬層7相互層疊的剖面結(jié)構(gòu)。這里，作為整個(gè)層疊軟磁性構(gòu)件5的厚度在0.5mm以下是重要的。這是因?yàn)槿缟鲜龅哪菢釉谑謾C(jī)上粘貼層疊軟磁性構(gòu)件5是，適應(yīng)手機(jī)的小型化是必要的。理想的厚度為0.25mm以下，進(jìn)一步為0.2mm以下。更理想的厚度為0.15mm以下，最理想的厚度為0.1mm以下。
如圖3(a)以及(b)所示那樣，通過層疊圖1和圖2所示的軟磁性片材1、11，能夠得到層疊軟磁性構(gòu)件5。因此，軟磁性片材1、11的樹脂膜2、12構(gòu)成絕緣層6。為此，絕緣層6的厚度在50μm以下。不過，在層疊軟磁性片材1、11的情況下，使層間夾有粘合劑時(shí)，有時(shí)絕緣層6比樹脂膜2、12的厚度要厚一些。因此，在使用粘合劑時(shí)，為了使絕緣層6的厚度控制在50μm以下，需要確定樹脂膜2、12的厚度。此時(shí)，在粘合劑由樹脂形成時(shí)，粘合劑層也構(gòu)成絕緣層6。另外，軟磁性金屬層7相當(dāng)于軟磁性片材1、11的軟磁性金屬層4、14a、14b。
<軟磁性片材、層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法>
以下，根據(jù)圖4～圖6，說明為了得到層疊軟磁性構(gòu)件5的適宜的制造方法。圖4表示為了得到層疊軟磁性構(gòu)件5的基本的全部制造工序，圖5表示使用圖1所示的軟磁性片材1得到層疊軟磁性構(gòu)件5的方法，圖6表示使用圖2所示的軟磁性片材11得到層疊軟磁性構(gòu)件5的方法。
在圖4、圖5(a)或圖6中，首先為了得到軟磁性片材1、11，在抽真空的蒸鍍裝置內(nèi)的坩堝中熔化作為底金屬層3、13a、13b的原料的金屬，然后使該金屬在樹脂膜2、12的PET膜上蒸鍍，使底金屬層3、13a、13b在樹脂膜2、12上成膜(階段S101)。
接著，如圖4、圖5(b)或圖6(b)所示那樣，將在其上面形成了底金屬層3、13a、13b的樹脂膜2、12在電鍍裝置內(nèi)例如通過電解電鍍形成軟磁性金屬層4、14a、14b(階段S102)。
由此，軟磁性片材1、11被得到。又在此時(shí)，在蒸鍍裝置、電鍍裝置中使用將作為樹脂膜2、12的帶狀膜卷成筒狀的輥體，對(duì)從輥體輸送出的樹脂膜2、12施以蒸鍍和電鍍處理。因此所得到的軟磁性片材1、11也是從帶狀構(gòu)成卷為筒狀的筒體形狀。
然后，如圖4、圖5(c)或圖6(c)所示那樣，將得到的多枚軟磁性片材1、11進(jìn)行層疊(階段S103)。
對(duì)此，在軟磁性片材1、11上涂敷粘合劑后(S103-1)將它們層疊粘合(S103-2)。
在層疊工序中，如圖7所示那樣，例如將相互層疊的2枚軟磁性片材1、11導(dǎo)入相互對(duì)置的軋輥21、22之間，借助于軋輥21、22的壓制可以將2枚軟磁性片材1、11相層疊。
在圖6所示的結(jié)構(gòu)中，軟磁性片材11成為上下兩面露出軟磁性金屬層14a、14b的結(jié)構(gòu)，因此不能直接層疊。在此，另行準(zhǔn)備樹脂膜(絕緣樹脂薄膜)15，通過用該樹脂膜15隔開后層疊軟磁性片材11(圖6(c))，得到層疊軟磁性構(gòu)件5。
另外，在本實(shí)施方式中，如圖4(b)所示那樣，在得到軟磁性片材1、11后于層疊之前的階段，或者如圖4(c)所示那樣，在層疊軟磁性片材1、11得到層疊軟磁性構(gòu)件5之后，施以預(yù)定的熱處理(階段S200)。
具體地說，對(duì)軟磁性片材1、11或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件5，以事先設(shè)定的條件施以熱處理。也可以并用預(yù)定壓力的加壓處理來進(jìn)行熱處理。還有，例如在軟磁性片材1、11相互粘合而使用粘合劑時(shí)，熱處理也可以兼作為了粘合劑的干燥而進(jìn)行的加熱。
這樣的熱處理?xiàng)l件、加壓處理?xiàng)l件、完成狀態(tài)的層疊軟磁性構(gòu)件5的用途、構(gòu)成層疊軟磁性構(gòu)件5的樹脂膜2、12的厚度與材質(zhì)、底金屬層3、13a、13b與軟磁性金屬層4、14a、14b的厚度、組成、完成狀態(tài)的層疊軟磁性構(gòu)件5中軟磁性片材1、11的層疊枚數(shù)等，因種種條件而變化，故鑒于此應(yīng)事先設(shè)定最佳的熱處理?xiàng)l件和加壓處理?xiàng)l件。
例如，在構(gòu)成軟磁性片材1、11、層疊軟磁性構(gòu)件5的樹脂膜2、12是厚度為13μm的PET膜、通過真空蒸鍍形成作為底金屬層3、13a、13b是厚度為0.014μm的Ni膜以及通過電鍍形成作為軟磁性金屬層4、14a、14b是厚度為0.15μm的81重量％Ni-19重量％Fe合金(坡莫合金)膜時(shí)，以及熱處理溫度在70～150℃、保溫在預(yù)定時(shí)間時(shí)，其保溫時(shí)間在60秒以上特別好。另外，在進(jìn)行加壓處理時(shí)，其壓力在180～2000MPa較為理想。
通過施以這樣的熱處理，能使得到的層疊軟磁性構(gòu)件5的磁特性提高、能控制磁特性的各向異性、防止層疊軟磁性構(gòu)件5的翹曲。
另外，如圖7(a)所示那樣，由與軟磁性片材1、11或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件5相對(duì)置的加熱器23或其它加熱器加熱形成的被加熱的空間中，導(dǎo)入軟磁性片材1、11或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件5，可以進(jìn)行這樣的熱處理。可以通過對(duì)軟磁性片材1、11或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件5施加壓力進(jìn)行加壓處理?；蛘呷鐖D7(a)所示那樣，在對(duì)置的軋輥21、22之間通過軟磁性片材1、11或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件5，可以使軋輥21施加預(yù)定壓力而進(jìn)行加壓處理。
再者，在熱處理時(shí)，借助于對(duì)軟磁性片材1、11或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件5賦予張力，能夠進(jìn)一步使磁特性提高。該張力的賦予，借助于使賦予張力的軟磁性片材1、11或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件5通過軋輥21、22之間而得到實(shí)施。
還有，如圖7(b)所示那樣，將軋輥21、22本身通過加熱器24、25加熱到預(yù)定的溫度，使軟磁性片材1、11或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件5通過該二輥21、22之間也可以對(duì)軟磁性片材1、11或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件5施以熱處理。以下，稱后者的方法為輥壓法。作為使軋輥21、22保持預(yù)定溫度的其它手段，使被加熱到預(yù)定溫度的油在軋輥21、22其中一方或雙方循環(huán)也可以。
在輥壓法的場(chǎng)合，也可以利用扎輥21自身的重量對(duì)軟磁性片材1、11或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件5施加壓力，此外借助于對(duì)扎輥21加壓，在熱處理的同時(shí)也可以對(duì)軟磁性片材1、11或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件5施以加壓處理。通過對(duì)軟磁性片材1、11的開卷裝置或卷取裝置施以預(yù)定的轉(zhuǎn)矩能夠賦予張力。而且，一對(duì)軋輥21、22，其中一方由不銹鋼等金屬構(gòu)成，另一方由耐熱橡膠構(gòu)成較為理想。這是為了抑制軟磁性片材1、11在軋輥21、22之間產(chǎn)生打滑。
并且，如圖4(a)所示那樣，完成了上述的層疊工序以及熱處理工序的層疊軟磁性構(gòu)件5由壓力機(jī)加工等也可以加工成所要求的形狀。又，進(jìn)行切斷也可以加工成所希望的尺寸(階段S104)。
舉例說明上述的熱處理、加壓處理的更具體的條件，對(duì)于上述列舉的軟磁性片材1、11或?qū)盈B軟磁性構(gòu)件5，在以頻率為800MHz以上的μ’值得到一定的磁特性為目的時(shí)，熱處理的溫度在85℃以上為宜。
熱處理以一定的溫度保持一定的時(shí)間為宜，例如在85℃進(jìn)行熱處理時(shí)，保溫時(shí)間在10秒以上為宜，進(jìn)而在60秒以上更好。在進(jìn)行熱處理時(shí)，在85℃的熱處理保溫60秒時(shí)，其施加的壓力在460MPa左右為宜。
以頻率1～3GHz的μ’值得到一定的磁特性為目的時(shí)，熱處理的溫度在100～150℃為宜。在熱處理時(shí)以一定的時(shí)間保持一定的溫度例如在100℃的熱處理時(shí)，保溫時(shí)間在10秒以上為宜，進(jìn)而在60秒以上更好。在進(jìn)行加壓處理時(shí)，在85℃的熱處理保溫60秒時(shí)，其施加的壓力在920MPa左右為宜。
再者，對(duì)于上述列舉的軟磁性片材1、11和層疊軟磁性構(gòu)件5，如果制成磁特性沒有(小的)各向異性的材質(zhì)時(shí)，熱處理的溫度在70～85℃為宜。如果熱處理時(shí)以一定的時(shí)間保持一定的溫度時(shí)，例如在85℃的熱處理時(shí)，保溫時(shí)間在10～60秒為宜。進(jìn)行加壓處理時(shí)，例如施加461MPa的壓力、熱處理溫度在60～70℃為宜。
另外，對(duì)于上述列舉的軟磁性片材1、11和層疊軟磁性構(gòu)件5，以樹脂膜2、12的厚度為6μm時(shí)的熱處理?xiàng)l件進(jìn)行舉例。
在以頻率為800MHz以上的μ’值得到一定的磁特性為目的時(shí)，熱處理的溫度在60～80℃為宜。
另外，以頻率為1～3GHz的μ’值得到一定的磁特性為目的時(shí)，熱處理的溫度在80～110℃為宜。
還有，對(duì)于上述列舉的軟磁性片材1、11和層疊軟磁性構(gòu)件5，如果制成磁特性沒有(小的)各向異性的材質(zhì)時(shí)，熱處理的溫度在60～70℃為宜。
上述那樣的條件僅僅是一例而已。如上述那樣，熱處理、張力、加壓處理的條件，隨著使完成狀態(tài)的層疊軟磁性構(gòu)件5吸收的電磁波的頻率、層疊軟磁性構(gòu)件5在手機(jī)等電子設(shè)備中的裝設(shè)位置和朝向、構(gòu)成層疊軟磁性構(gòu)件5的樹脂膜2、12的厚度與材質(zhì)、底金屬層3、13a、13b、以及軟磁性金屬層4、14a、14b的厚度、組成等而發(fā)生變化。而且，根據(jù)熱處理時(shí)的保溫時(shí)間的長(zhǎng)短、有無加壓處理等，條件也發(fā)生變化。
而且，上述列舉的條件，隨著層疊軟磁性構(gòu)件5要求的磁特性與各向異性的平衡、以及制造工序的生產(chǎn)效率(熱處理、張力、加壓處理中可以耗費(fèi)時(shí)間的長(zhǎng)短)等，也會(huì)發(fā)生變化。
另外，熱處理、加壓處理既可以在得到軟磁性片材1、11后于層疊之前的階段進(jìn)行，也可以在層疊軟磁性片材1、11而得到層疊軟磁性構(gòu)件5之后進(jìn)行，即使進(jìn)行同樣條件的熱處理、加壓處理，但是根據(jù)在層疊前進(jìn)行或是在層疊后進(jìn)行，得到的磁特性也會(huì)發(fā)生變化，因此有必要根據(jù)處理的定時(shí)(timing)來設(shè)定條件。
例如，對(duì)于上述列舉的軟磁性片材1、11和層疊軟磁性構(gòu)件5，在軟磁性片材1、11層疊后進(jìn)行熱處理、加壓處理，與軟磁性片材1、11層疊前進(jìn)行熱處理、加壓處理相比，在同樣處理?xiàng)l件下前者的磁特性優(yōu)異。
(實(shí)施例)接著，通過列舉具體的實(shí)施例來進(jìn)一步詳細(xì)說明。
準(zhǔn)備厚度為13μm的PET膜，在該膜上(單面)通過真空蒸鍍形成厚度為0.014μm的Ni膜。此時(shí)，PET膜使用從軋輥輸送出的帶狀膜。蒸鍍Ni后用以下所示的電鍍液于Ni膜上形成軟磁性合金81重量％Ni-19重量％合金(坡莫合金)膜，得到軟磁性片材1。又，電鍍液的條件是浴溫35～55℃、pH2.0～3.0。并且，鍍膜厚度直到0.15μm為止以2A/dm2的電流密度進(jìn)行電解電鍍。又，為了防止鍍膜的缺陷以及降低電鍍液的表面張力，適量添加表面活性劑。
藥品名稱 化學(xué)式液體組成(g/l)
硫酸鎳6水合物 NiSO4·6H2O150～450鹽酸鎳6水合物 NiCl2·6H2O15～45硼酸 H3BO310～40硫酸亞鐵7水合物FeSO4·7H2O1～20光澤劑 -0.1～2其次，如圖8所示那樣，將得到的軟磁性片材1沖裁加工成帶狀的PET膜的連續(xù)方向(長(zhǎng)度方向、輸送方向，以下稱該方向?yàn)镽方向)3cm、PET膜的寬度方向(以下稱該方向?yàn)镻方向)5cm的長(zhǎng)方形，被沖裁的片材1T在70℃、80℃、85℃、90℃、100℃、110℃、120℃以及130℃等各溫度下保溫60秒，進(jìn)行熱處理(沒有進(jìn)行加壓處理)。又，為了比較，也準(zhǔn)備了從沒進(jìn)行熱處理的軟磁性片材1得到的片材1T。
對(duì)熱處理后的各片材1T、以及沒進(jìn)行熱處理的1T，用凌和電子股份有限公司制的導(dǎo)磁率測(cè)定裝置PMF-3000測(cè)定復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率，測(cè)定方向?yàn)楦髌?T的P方向。
其結(jié)果示于圖9、圖10以及圖11。圖9表示復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)成分μ’與頻率的關(guān)系，圖10表示復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的虛數(shù)成分μ”與頻率的關(guān)系。圖11(a)是表示從圖9以及圖10的結(jié)果得到的μ’開始衰減的頻率(f(μ’att))以及出現(xiàn)μ”峰值的頻率(fμ”p)與熱處理的關(guān)系，圖11(b)表示(μ”/μ’)即tanδ與熱處理的關(guān)系。另外，在圖9和圖10中，(r.t)是表示沒進(jìn)行熱處理的片材1T的特性。
正如圖9、圖10、圖11所示那樣，熱處理溫度在70℃以上時(shí)，對(duì)于沒進(jìn)行熱處理的片材1T，磁特性的變化非常明顯。具體地可知，熱處理溫度在70～85℃時(shí)，其μ’以及μ”變大，隨著熱處理溫度進(jìn)一步提高，μ’以及μ”向高頻側(cè)延伸。還有，從圖11(b)可知，在升高熱處理溫度時(shí)tanδ變小。
這樣清楚表明，通過施以熱處理，可以使得到的片材1T和層疊軟磁性構(gòu)件5的磁特性提高。通過適宜地設(shè)定熱處理溫度，使與目標(biāo)頻帶相符合，能夠得到更優(yōu)異的磁特性。
對(duì)于上述實(shí)施例1，對(duì)PET膜的膜厚為6μm時(shí)進(jìn)行了同樣的實(shí)驗(yàn)。熱處理溫度為80℃、95℃、110℃及130℃，其結(jié)果示于圖12、圖13以及圖14。
正如這些圖12、圖13以及圖14所示那樣，對(duì)于PET膜的膜厚為6μm時(shí)，與膜厚為13μm時(shí)的一樣，施以熱處理時(shí)能夠使軟磁性片材1和層疊軟磁性構(gòu)件5的磁特性發(fā)生變化，通過適宜設(shè)定熱處理溫度，能得到符合目標(biāo)的優(yōu)異的磁特性。
對(duì)與第1實(shí)施例同樣的工序得到的1T，在85℃的熱處理溫度下，通過壓力機(jī)在184、461、922、1843MPa的各種壓力下進(jìn)行加壓處理。對(duì)各種壓力下加壓處理的1T、和沒有施以加熱處理和加壓處理的1T、以及只沒有施以加壓處理的片材1T，確認(rèn)復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率與頻率的關(guān)系。而且，測(cè)定裝置和條件等與第1實(shí)施例相同。
其結(jié)果示于圖15、圖16、以及圖17。
正如這些圖15、圖16以及圖17所示那樣可知，通過改變加壓處理?xiàng)l件，復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率發(fā)生變化。詳情可知，如圖17(a)所示那樣，在提高壓力時(shí)，μ’向高頻側(cè)延伸，又如圖17(b)所示那樣，在提高壓力時(shí)，tanδ減小。
由此可知，進(jìn)行加壓處理改變其壓力條件，能夠控制所得到的軟磁性片材1和層疊軟磁性構(gòu)件5的磁特性。
改變熱處理的時(shí)間，評(píng)價(jià)以第1實(shí)施例同樣的工序得到的1T。熱處理溫度為85℃、處理時(shí)間(保溫時(shí)間)為10、30、60、300秒。對(duì)這些片材1T，測(cè)定頻率為10MHz的P方向和R方向的μ’值。
結(jié)果示于圖18。
如該圖18所示那樣，通過將熱處理時(shí)間確定在10秒以上，則P方向的μ’飛躍性地提高。然后，隨著熱處理時(shí)減的增長(zhǎng)，μ’有提高的傾向。而且，在熱處理時(shí)間60秒時(shí)μ’達(dá)最大，因此可知，為了使μ’最大限度地增加，熱處理時(shí)間至少在60秒較為理想。
另外，在垂直的R方向上，顯示與P方向相反的傾向。即，熱處理時(shí)間在10秒以上時(shí)，R方向的μ’顯著降低。然后，隨著熱處理時(shí)間的增長(zhǎng)，μ’有降低的傾向。
這樣，通過改變熱處理時(shí)間，可以使μ’發(fā)生變化。此時(shí)，正如參見圖18所知道的那樣，熱處理時(shí)間為0即沒有進(jìn)行熱處理時(shí)，R方向的μ’比P方向的大，該軟磁性片材1和層疊軟磁性構(gòu)件5的磁特性具有各向異性。對(duì)這樣的軟磁性片材1和層疊軟磁性構(gòu)件5的熱處理時(shí)間在10秒以內(nèi)時(shí)，磁特性的各向異性出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。因此，對(duì)軟磁性片材1和層疊軟磁性構(gòu)件5，通過熱處理并適宜設(shè)定其處理時(shí)間，能得到磁特性各向異性沒有(小)的或者具有所希望的各向異性的軟磁性片材1和層疊軟磁性構(gòu)件5。
對(duì)與第1實(shí)施例同樣的工序得到的片材1T的磁特性的各向異性，通過改變熱處理溫度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。對(duì)在不進(jìn)行加壓處理的條件(壓力為0MPa)下，熱處理溫度為室溫(不施以熱處理在圖19中為25℃)、70℃、80℃、85℃、100℃、110℃、120℃、130℃，保溫時(shí)間為恒定60秒的片材1T以及在加壓條件(壓力461MPa)下，熱處理溫度為室溫(不施以熱處理)、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、90℃、100℃、110℃，保溫時(shí)間為恒定60秒的片材1T，分別測(cè)定頻率10MHz的P方向和R方向的μ’。
結(jié)果示于圖19。圖19(a)表示不進(jìn)行加壓處理時(shí)的結(jié)果、圖19(b)表示進(jìn)行加壓處理時(shí)的結(jié)果。
如圖19所示那樣，通過施以加熱處理，P方向和R方向發(fā)生變化，尤其象圖19(a)所示那樣，在不進(jìn)行加壓處理、于70～85℃熱處理以及象圖19(b)所示那樣，在進(jìn)行加壓處理、于60～80℃熱處理時(shí)，μ’明顯地變化。并且，P方向在不進(jìn)行加壓處理、熱處理溫度為85℃以及在進(jìn)行加壓處理、熱處理溫度為80℃的條件下的μ’達(dá)到最大，因此可知，為了最大限度地使P方向的μ’提高，熱處理溫度在上述的條件為宜。
另外，P方向以及與其垂直的R方向，互相顯示相反的傾向。
這樣，無論進(jìn)行加壓處理或是不進(jìn)行加壓處理，通過改變熱處理溫度均可使μ’發(fā)生變化。此時(shí)，正如參閱圖19所知道的那樣，熱處理溫度在室溫(圖19中為25℃)即不進(jìn)行熱處理時(shí)，R方向的μ’比P方向的大，該軟磁性片材1和層疊軟磁性構(gòu)件5具有磁特性的各向異性。在此可知，不進(jìn)行加壓處理、熱處理溫度在70～80℃以及進(jìn)行加壓處理、熱處理溫度在60～70℃，具體地在65℃附近，磁特性的各向異性減小。對(duì)這樣的軟磁性片材1和層疊軟磁性構(gòu)件5，通過施以一定時(shí)間的熱處理以及適宜地設(shè)定其處理溫度，能得到磁特性各向異性沒有(小)的或者具有所希望的各向異性的軟磁性片材1和層疊軟磁性構(gòu)件5。
在該第4實(shí)施例中，對(duì)于PET膜的膜厚為6μm時(shí)進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)(只是不進(jìn)行加壓處理)。其結(jié)果示于圖20。
如該圖20所示那樣，對(duì)于PET膜的膜厚為6μm時(shí)，熱處理溫度在60～70℃，磁特性的各向異性減小，得到與膜厚為13μm時(shí)相同的結(jié)果。
接下來，對(duì)熱處理工序在層疊前進(jìn)行(相當(dāng)于圖4(b)的工序順序)以及在層疊后進(jìn)行的情況(相當(dāng)于圖4(c)的工序順序)進(jìn)行評(píng)估。
對(duì)于以第1實(shí)施例同樣的工序得到的片材1T經(jīng)熱處理后由粘合劑層疊的層疊軟磁性構(gòu)件5、與第1實(shí)施例同樣的工序得到的片材1T由粘合劑層疊后施以熱處理的層疊軟磁性構(gòu)件5，與第1實(shí)施例一樣測(cè)定頻率特性。
此時(shí)，熱處理溫度為120、130、140、150℃，加壓處理為9.3與23kg/cm2兩個(gè)方式。片材的輸送速度恒定為226mm/min。
將結(jié)果示于圖21。在此，圖21中帶有“-1”、“-2”“-3”“-4”的記號(hào)表示以下的條件。
“-1”熱處理后層疊、加壓條件為9.3kg/cm2；“-2”熱處理后層疊、加壓條件為23kg/cm2；“-3”層疊后熱處理、加壓條件為9.3kg/cm2；“-4”層疊后熱處理、加壓條件為23kg/cm2。
正如該21圖所示那樣可以看出，μ’的att值、μ”的峰值均是在層疊后進(jìn)行熱處理時(shí)有向高頻側(cè)延伸的傾向。
這樣可以認(rèn)為，層疊后熱處理對(duì)得到的層疊軟磁性構(gòu)件5的磁特性是有利的。
其次，對(duì)在輥壓法中使條件變化時(shí)的軟磁性片材1的磁特性的各向異性進(jìn)行評(píng)估。
在此，軋輥的溫度為80、100、110、120、130℃，在不向軋輥施加壓力的條件下分別測(cè)定頻率在10MHz的P方向和R方向的μ’。但是，軋輥?zhàn)陨碇亓恳鸬膲毫?.48kgf/cm2，作用于片材1T。又，由軋輥使片材1T的輸送速度為56.5mm/min。
其結(jié)果示于圖22。
正如圖22所示那樣，即使對(duì)于輥壓法，通過施以熱處理其P方向和R方向二者的μ’都發(fā)生變化。并且，P方向與其相垂直的R方向互相顯示相反的傾向。這些傾向與第4實(shí)施例(圖19(a))相同。又可以確認(rèn)，熱處理溫度在110℃附近時(shí)磁特性的各向異性消失。
這樣，對(duì)于輥壓法，通過改變熱處理溫度，可以使μ’發(fā)生變化。對(duì)于軟磁性片材1和層疊軟磁性構(gòu)件5，通過施以熱處理并適宜設(shè)定其處理溫度，能得到磁特性各向異性沒有(小)的或者具有所希望的各向異性的軟磁性片材1和層疊軟磁性構(gòu)件5。
準(zhǔn)備膜厚為13μm的PET膜，在該P(yáng)ET膜上(單面)通過真空蒸鍍形成厚度為0.019μm的Ni膜。此時(shí)，與第1實(shí)施例一樣，PET膜使用從軋輥輸送出的帶狀的膜。蒸鍍Ni后，使用與第1實(shí)施例使用的同樣的電鍍液在Ni膜上形成軟磁性合金Ni-59重量％Fe合金膜，得到軟磁性片材1。而且電鍍液的條件與第1實(shí)施例相同。并且，以2A/dm2的電流密度進(jìn)行電解電鍍，直到鍍膜厚度達(dá)到0.2μm為止。為了防止鍍膜缺陷以及電鍍液表面張力的降低，適宜添加界面活性劑。
用1對(duì)軋輥對(duì)得到的軟磁性片材進(jìn)行壓延。1對(duì)軋輥由上述的不銹鋼制的軋輥與耐熱橡膠輥構(gòu)成。不銹鋼輥通過使其內(nèi)部保持預(yù)定溫度的油循環(huán)而被加熱。軋輥直徑為60mm、旋轉(zhuǎn)速度為1.2rpm、壓力為9.3kgf/cm2。壓延分為對(duì)軟磁性片材1施加0.1σ(σ＝PET膜的抗拉強(qiáng)度)的張力以及不施加張力共兩種途徑。
接下來，如圖8所示那樣，對(duì)得到的軟磁性片材1沖裁加工成沿帶狀的PET膜的連續(xù)方向(上述R方向)3cm、PET膜的寬度方向(上述的P方向)5cm的長(zhǎng)方形，作為復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的測(cè)定用樣品。復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率由日本凌和電子股份有限公司制作的導(dǎo)磁率測(cè)定裝置PMF-3000測(cè)定。測(cè)定方向?yàn)楦髌?T的P方向。
其結(jié)果示于圖23(圖8)、圖24(圖9)、圖25(圖10)、以及圖26(圖11)。圖23(圖8)表示沒賦予張力的軟磁性片材1的復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)成分μ’與頻率的關(guān)系。圖24(圖9)表示沒賦予張力的軟磁性片材1的復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的虛數(shù)成分μ”與頻率的關(guān)系。圖25(圖10)表示賦予張力的軟磁性片材1的復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)成分μ’與頻率的關(guān)系。圖26(圖11)表示賦予張力的軟磁性片材1的復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的虛數(shù)成分μ”與頻率的關(guān)系。
如圖23(圖8)、圖24(圖9)、圖25(圖10)、以及圖26(圖11)所示那樣可知，通過熱處理復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的虛數(shù)成分μ”減小，并且復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)成分μ’開始衰減的頻率存在于高頻側(cè)。尤其在賦予張力的同時(shí)進(jìn)行熱處理時(shí)，復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的虛數(shù)成分μ”更加減小，顯示出優(yōu)異的復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率。
這樣清楚表明，通過在賦予張力的同時(shí)施以熱處理，能夠使得到的軟磁性片材1的磁特性提高。另外，通過適宜設(shè)定熱處理溫度，使與目標(biāo)頻帶相符合，也能夠得到更優(yōu)異的磁特性。
將第7實(shí)施例制作的軟磁性片材1(熱處理之前的片材)切斷成預(yù)定的長(zhǎng)度，仍然通過與第7實(shí)施例同樣的條件進(jìn)行軋輥的壓延，將5枚層疊得到層疊軟磁性構(gòu)件。對(duì)該層疊軟磁性構(gòu)件與第7實(shí)施例一樣測(cè)定復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率。其結(jié)果示于圖27(圖12)以及圖28(圖13)。圖27(圖12)表示復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)成分μ’與頻率的關(guān)系。圖28(圖13)表示復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的虛數(shù)成分μ”與頻率的關(guān)系。
如圖27(圖12)以及圖28(圖13)所示那樣，復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的虛數(shù)成分μ”減小，復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)成分μ’開始衰減頻率存在于高頻側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供即使厚度很薄其高頻頻帶區(qū)的導(dǎo)磁率仍然優(yōu)異的層疊軟磁性構(gòu)件。而且，也可以使其磁特性提高，并可以根據(jù)目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。另外，也能夠控制層疊軟磁性構(gòu)件的翹曲，使組裝時(shí)的操作性提高。
又根據(jù)本發(fā)明，能夠提供磁特性高的片材狀的軟磁性構(gòu)件。
權(quán)利要求
1.一種層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其是使多枚軟磁性金屬層與夾在上述多枚軟磁性金屬層之間的絕緣層相層疊，該制造方法包括在形成上述絕緣層的絕緣樹脂薄膜上直接或間接地形成上述軟磁性金屬層而得到軟磁性片材的片材生成工序、將多個(gè)上述軟磁性片材進(jìn)行層疊而得到上述層疊軟磁性構(gòu)件的層疊工序、以及對(duì)由上述片材生成工序得到的上述軟磁性片材或由上述層疊工序得到的上述層疊軟磁性構(gòu)件在根據(jù)完成狀態(tài)的上述層疊軟磁性構(gòu)件要求的磁特性而設(shè)定的條件下施以熱處理的熱處理工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其特征在于所述熱處理工序在所述層疊工序的前段進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其特征在于上述熱處理工序在上述層疊工序的后段進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其特征在于上述熱處理工序與上述層疊工序同時(shí)進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4記載的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其特征在于使由上述片材生成工序得到的多枚上述軟磁性片材通過相互對(duì)置的軋輥之間進(jìn)行層疊、并且通過將上述軋輥加熱至預(yù)定的溫度使上述熱處理工序與上述層疊工序同時(shí)進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其特征在于在上述熱處理工序中，對(duì)由片材生成工序得到的上述軟磁性片材或由上述層疊工序得到的上述層疊軟磁性構(gòu)件施加預(yù)定的壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其特征在于在上述熱處理工序中，以賦予預(yù)定張力的狀態(tài)實(shí)施上述熱處理。
8.一種層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其是使多枚軟磁性金屬層與夾在上述多枚軟磁性金屬層之間的絕緣層相層疊，該制造方法包括在形成上述絕緣層的絕緣樹脂薄膜上形成上述軟磁性金屬層而得到軟磁性片材的片材生成工序、將多個(gè)上述軟磁性片材進(jìn)行層疊而得到上述層疊軟磁性構(gòu)件的層疊工序、以及對(duì)由上述片材生成工序得到的上述軟磁性片材或由上述層疊工序得到的上述層疊軟磁性構(gòu)件以賦予預(yù)定的張力的狀態(tài)而施以熱處理的熱處理工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求8記載的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其特征在于設(shè)定上述預(yù)定的張力為T、上述絕緣樹脂薄膜的抗拉強(qiáng)度為σ，則滿足0.01σ≤T＜0.1σ。
10.根據(jù)權(quán)利要求8記載的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其特征在于通過使由上述片材生成工序得到的上述軟磁性片材或由上述層疊工序得到的上述層疊軟磁性構(gòu)件與保持預(yù)定溫度的軋輥相接觸，進(jìn)行上述熱處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求8記載的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其特征在于上述熱處理使用至少一個(gè)軋輥保持預(yù)定溫度的1對(duì)軋輥，對(duì)由上述片材生成工序得到的上述片材或由上述層疊工序得到的上述層疊軟磁性構(gòu)件進(jìn)行壓延。
12.根據(jù)權(quán)利要求11記載的層疊軟磁性構(gòu)件的制造方法，其特征在于通過在層疊多枚上述軟磁性片材的狀態(tài)下進(jìn)行上述壓延得到上述層疊軟磁性構(gòu)件。
13.一種軟磁性片材的制造方法，其是在絕緣樹脂薄膜上直接或間接地形成軟磁性金屬層，該制造方法包括通過在上述絕緣樹脂薄膜上直接或間接地施以軟磁性金屬的電鍍以形成上述軟磁性金屬層而得到上述軟磁性片材的工序、以及根據(jù)上述軟磁性片材構(gòu)成的軟磁性構(gòu)件的完成狀態(tài)所要求的磁特性而設(shè)定的條件來調(diào)整上述軟磁性片材的磁特性的工序。
14.根據(jù)權(quán)利要求13記載的軟磁性片材的制造方法，其特征在于調(diào)整上述磁特性的工序通過加熱上述軟磁性片材而被實(shí)施。
15.根據(jù)權(quán)利要求14記載的軟磁性片材的制造方法，其特征在于只根據(jù)該軟磁性片材構(gòu)成的軟磁性構(gòu)件的完成狀態(tài)所要求的磁特性所設(shè)定的時(shí)間，繼續(xù)加熱上述軟磁性片材。
16.根據(jù)權(quán)利要求14記載的軟磁性片材的制造方法，其特征在于在加熱上述軟磁性片材時(shí)對(duì)該軟磁性片材施加預(yù)定的壓力。
17.根據(jù)權(quán)利要求14記載的軟磁性片材的制造方法，其特征在于在加熱上述軟磁性片材時(shí)對(duì)該軟磁性片材賦予預(yù)定的張力。
18.根據(jù)權(quán)利要求13記載的軟磁性片材的制造方法，其特征在于還具有將多個(gè)上述軟磁性片材進(jìn)行層疊的工序。
19.根據(jù)權(quán)利要求13記載的軟磁性片材的制造方法，其特征在于在得到上述軟磁性片材的工序中，在上述絕緣樹脂薄膜上形成金屬底層后在該金屬底層上施以上述軟磁性金屬的電鍍。
20.根據(jù)權(quán)利要求13記載的軟磁性片材的制造方法，其特征在于上述絕緣樹脂薄膜是由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯或者聚對(duì)苯二甲酸丁二酯制作的。
21.一種軟磁性片材的制造方法，其是在上述絕緣樹脂薄膜上直接或間接地形成軟磁性金屬層，該制造方法包括通過在上述絕緣樹脂薄膜上直接或間接地施以軟磁性金屬電鍍形成上述軟磁性金屬層而得到上述軟磁性片材的工序、以及對(duì)上述軟磁性片材在賦予預(yù)定張力的狀態(tài)下施以熱處理的熱處理工序。
22.根據(jù)權(quán)利要求21記載的軟磁性片材的制造方法，其特征在于上述熱處理是使上述軟磁性片材通過至少一個(gè)軋輥保持預(yù)定溫度的1對(duì)軋輥之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求21記載的軟磁性片材的制造方法，其特征在于在得到上述軟磁性片材的工序中，在上述絕緣樹脂薄膜上形成金屬底層后對(duì)上述金屬底層施以上述軟磁性金屬的電鍍。
24.一種層疊軟磁性構(gòu)件的熱處理方法，其特征在于對(duì)于使多枚軟磁性金屬層和在上述多枚軟磁性金屬層之間的絕緣層相層疊所得到的層疊軟磁性構(gòu)件，根據(jù)完成狀態(tài)的上述層疊軟磁性構(gòu)件所要求的特性施以熱處理。
25.根據(jù)權(quán)利要求24記載的層疊軟磁性構(gòu)件的熱處理方法，其特征在于上述熱處理是為了調(diào)整上述層疊軟磁性構(gòu)件的磁特性而進(jìn)行的。
26.根據(jù)權(quán)利要求24記載的層疊軟磁性構(gòu)件的熱處理方法，其特征在于上述熱處理是為了調(diào)整上述層疊軟磁性構(gòu)件的翹曲而進(jìn)行的。
全文摘要
通過層疊軟磁性片材(1)、(11)，生成絕緣層與軟磁性金屬層交替層疊的層疊軟磁性構(gòu)件(5)。此時(shí)，在得到軟磁性片材(1)、(11)于層疊前的階段或者在層疊軟磁性片材(1)、(11)而得到層疊軟磁性構(gòu)件(5)之后根據(jù)熱處理的目的等設(shè)定的條件施以熱處理。在熱處理時(shí)，也可以并用加壓處理。另外，在賦予張力的狀態(tài)下施以熱處理時(shí)，可望磁特性的進(jìn)一步提高。
文檔編號(hào)H01F41/02GK1530974SQ200410039740
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2004年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
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