電磁波シールド材料の設計とノイズ対策

第1部 電磁波シールド塗料の設計、特性とEMI/EMC対策

(2017年4月10日 10:00〜11:30)

　“塗料”の特長である形状や膜厚の高い任意性を活用することにより、これまで電磁波シールドにおいて課題とされてきた複雑形状やわずかな隙間からの電磁漏洩を効果的に抑制することができる。 　更に、現在広く利用されている様々な電磁波シールド技術と複合的に組み合わせることにより、シールド効果をより向上できる可能性について論じる。

1. シールド塗料の設計
2. 電磁波シールドについて
   1. 電磁波シールド塗料の紹介
   2. 電磁波シールド塗料のシールド特性
   3. 電磁波シールド塗料の使用例
3. 磁気シールドについて
   1. 磁気シールド塗料の紹介
   2. 磁気シールド塗料のシールド特性
   3. 磁気シールド塗料の使用例
4. 部品シールド用導電性ペーストについて
   1. 部品シールド用導電性ペーストの紹介
   2. 部品シールド用導電性ペーストのシールド特性
   3. 部品シールド用導電性ペーストの使用例
5. “塗料”のEMI/EMC対策における有効性
6. 今後の展望
• 質疑応答

第2部 電力機器における低周波磁界遮蔽の考え方

(2017年4月10日 12:10〜13:40)

　本講演は電力機器の筐体 (あるいは電力回路の金属ケース) の磁界遮蔽についての解説である。電源や動力機器などの大電力機器では、回路に流れる大電流により低周波磁界が発生する。電力回路から漏えいする低周波磁界は隣接する他回路への干渉源となり、また、ラジオ、その他の放送通信機器へ回り込んで雑音源となるので、できる限り抑制するのが望ましい。 　電源回路のスイッチング周波数を考慮すると、発生磁界は数10kHz～100MHzに渡る高調波において連続的に発生することが多い。この比較的低周波の波長は3m～30kmと非常に長いので、機器筐体は電波伝搬の観点からは”近傍界”である。 　一般に、近傍界の遮蔽は遠方界よりも考慮すべきファクターが多く、厄介である。特に磁界遮蔽は導電材を用いても効果が小さくなることに加え、電力機器筐体では放熱のための開口も必要となるなどの事情があり、さらに複雑になる。そのため電力機器に磁界遮蔽が必要なことは理解していても、効果的な遮蔽材の構成、遮蔽効果の定量的把握は難しい。 　本講演では電力回路筐体の電磁遮蔽について、磁界の漏えい現象や磁界遮蔽効果を理解することを目的に、電波伝搬、近傍界遮蔽の扱い方などの基本事項の紹介、および、実用面で重要な開口を有する筐体 (筐体の一面全体が開口部、あるいは周期穴のあいた筐体板) についての磁界漏えい現象、磁界遮蔽効果を解説する。

1. 電磁遮蔽の基本事項
   1. 平面波、波動インピーダンス、伝搬定数、反射と透過、
   2. ループ電流で発生する磁界、磁気モーメントと磁界、遮蔽効果
2. 近傍界遮蔽の特徴と課題
   1. 近傍界と遠方界、電界波源と磁界波源、波源と波動インピーダンス、
   2. 磁界の遮蔽効果と電界の遮蔽効果
3. 開口を有する筐体の磁界漏えいと磁界遮蔽効果
   1. 筐体の一面全体が開口である場合の遮蔽効果
      • 導波路の遮断現象
      • 磁界分布と境界条件
      • 遮蔽効果
   2. 筐体一面が周期穴のあいた金属板である場合の磁界遮蔽効果
      • 穴と磁気ダイポール、磁気ダイポールによる磁界漏えい
      • 周期穴による漏えい磁界、磁界遮蔽効果
• 質疑応答

第3部 電磁波シールド材の選定方法と適用技術

(2017年4月10日 13:50〜15:20)

　1996年のEMC規格令以来、電磁波シールド技術は電子機器のノイズ対策として不可欠なものとして、開発・製造・販売されて来た。 　本稿では、これらのノイズ対策の市場を俯瞰するとともに、車載や医療などの新たな応用分野や新技術の方向性などを紹介する。

1. 電磁波シールドフィルム、導電布の応用分野と市場
2. FPC・FCC対策フィルム
3. 導電布、メッシュ
4. 透明シールドフィルム
5. 新たなシールドフィルム材料
• 質疑応答

第4部 電磁波シールド効果を有する不織布の作製とその特性

(2017年4月10日 15:30〜17:00)

　高度情報化社会の発展に伴い、身の回りには様々な電磁ノイズが飛び交っていて、電磁波障害 (EMI) 対策が重要視されている。EMI対策として、ノイズフィルタや、ノイズ抑制シート、電磁波吸収用磁性木材などの開発が進められている。 　本講座では、心臓ペースメーカーなどの医療機器へのEMI対策として、電磁波シールド効果を有する金属磁性材料を被覆したナノファイバー不織布および数十μm径ファイバー不織布の作製方法やその電磁波シールド特性について説明する。 　2007年4月より開始した研究であるが、その当時は、特に金属磁性材料被覆ナノファイバー不織布の開発事例は少なく、IEEEや日本磁気学会の論文誌に計3件掲載され、2009年9月には日本磁気学会学術奨励賞 (内山賞) を受賞している。

1. はじめに
   1. 研究室の紹介
   2. 研究背景
2. 電磁波シールド効果 (SE) の測定方法
3. 電磁波SEを有するナノファイバー不織布の作製
   1. ナノファイバー不織布の作製
   2. 金属磁性材料Ni-Feの被覆
   3. SEを有する単層ナノファイバー不織布の電磁波シールド特性
   4. SEを有する単層ナノファイバー不織布およびPANフィルムの特性比較
   5. SEを有する多層ナノファイバー不織布の電磁波シールド特性
4. 電磁波SEを有する数十μm径ファイバー不織布の作製
   1. 数十μm径ファイバー不織布について
   2. 金属磁性材料Ni-P,Ni-Bの被覆
   3. 各SE数十μm径ファイバー不織布の電磁波シールド特性
• 質疑応答