니켈아연 페라이트 박막
3기가헬츠까지 투자율(透磁率)을 최초로 측정
페라이트 도금법으로, 전파흡수체 등에 활용
東京공업대학 이공학 전공과의 阿部正紀 교수 등은 독자의 고속·저온 프로세스인 페라이트 도금법으로 고투자율의 니켈아연 페라이트 박막의 제작에 성공했다. 지금까지 페라이트 박막의 고주파 투자율(透磁率)은 100메가헬츠 이하로 제한되어 있었으나 이번에 3기가헬츠 부근까지 계측, 특히 동작한계를 나타내는 자기공명주파수는 1.2기가헬츠로 벌크의 9배나 되는 고성능을 최초로 실증했다. 자성 코어나 내열성이 약한 LSI나 프린트 배선판 등을 일괄하여 덮는 전자흡수체 등에 활용할 수 있을 것 같다.
阿部 교수팀은 페라이트 도금법 중에서 반응액과 산화액을 각각 노즐에서 분무하여 기판을 회전시키면서 페라이트 박막을 큰 면적으로 제작할 수 있는 스핀 스프레이법을 채용. 이번에 90℃의 저온에서 게다가 조건을 최적화하여 매분 70나노미터로 종래의 4배 속도로 빠르게 니켈 아연 페라이트 박막을 형성했다.
제작한 니켈 아연 페라이트를 東北대학의 다원물질과학연구소 등이 개발한 3기가헬츠의 초고주파대까지 계측할 수 있는 박막 투자율 측정법으로 측정. 처음으로 스피넬형 페라이트 박막의 복소(複素) 투자율을 200기가헬츠에서 300기가헬츠까지 계측했다.
그 결과, 300기가헬츠 이하에서 복소 투자율 가운데 실부(實部)가 40, 허부(虛部)가 0으로 코어 재료에 적합, 300메가에서 300기가헬츠 대에서는 허부가 40이상으로 양호한 전파 흡수성을 나타낸다는 것을 알았다.
특히 자기공명주파수는 1.2기가헬츠와 벌크의 약 9배나 높게 올라간다는 것을 알았다. 벌크에서는 자성의 방향이 랜덤이지만 박막에서는 2차원에 폐쇄되므로 공명주파수가 벌크의 몇 배나 되리라는 것을 알고 있었으나 측정이 가능해져 비로소 실증할 수 있었던 것.
니켈아연 페라이트는 절연체이기 때문에 프린트 배선판의 구리 배선 위에서도 형성할 수 있다. 게다가 무전해 도금이기 때문에 플라스틱 기판 등 형성할 재료를 불문하고 저온형성할 수 있다.
따라서 프린트 배선판 위에 실장한 LSI나 구리 배선 위에 이 도금법으로 전체를 감싸거나, 시트상으로 하여 전자 노이즈로부터 실드할 수 있다. 게다가 오늘날의 전자부품의 초고속화는 2기가헬츠에까지 이르고 있어 곤란해져가고 있는 하이엔드품의 전자노이즈 대책이 용이하게 된다.(NK)
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