电磁波衰减体及电子装置
阅读说明：本技术 电磁波衰减体及电子装置 (Electromagnetic wave attenuator and electronic device ) 是由 喜喜津哲 黑崎义成 山田健一郎 松中繁树 于 2020-01-10 设计创作，主要内容包括：提供能够使电磁波的衰减特性提高的电磁波衰减体及电子装置。根据实施方式,电磁波衰减体包括多个磁性层和导电性的多个非磁性层。从所述多个磁性层中的一个磁性层向所述多个磁性层中的另一个磁性层的方向沿着第1方向。所述多个非磁性层中的一个非磁性层位于所述多个磁性层中的所述一个磁性层与所述多个磁性层中的所述另一个磁性层之间。所述多个磁性层中的所述一个磁性层的沿着所述第1方向的第1厚度为所述多个非磁性层中的所述一个非磁性层的沿着所述第1方向的第2厚度的1/2倍以上。所述多个磁性层的数量为3以上。(Provided are an electromagnetic wave attenuator and an electronic device, which can improve the attenuation characteristics of electromagnetic waves. According to an embodiment, an electromagnetic wave attenuator includes a plurality of magnetic layers and a plurality of non-magnetic layers that are electrically conductive. A direction from one of the plurality of magnetic layers to another of the plurality of magnetic layers is along a1 st direction. One of the plurality of nonmagnetic layers is located between the one of the plurality of magnetic layers and the other of the plurality of magnetic layers. A1 st thickness of the one of the plurality of magnetic layers along the 1 st direction is 1/2 times or more greater than a2 nd thickness of the one of the plurality of nonmagnetic layers along the 1 st direction. The number of the plurality of magnetic layers is 3 or more.)
本申请以日本专利申请2019-003740(申请日2019年1月11日)为基础，从该申请享有优先的利益。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式提供能够提高电磁波的衰减特性的电磁波衰减体及电子装置。
背景技术
例如，提出了电磁屏蔽片材等电磁波衰减体。存在包括电磁波衰减体及半导体元件的电子装置。期望在电磁波衰减体中，使电磁波的衰减特性提高。
发明内容
本发明的实施方式提供能够提高电磁波的衰减特性的电磁波衰减体及电子装置。
用于解决课题的技术方案
根据本发明的实施方式，电磁波衰减体包括多个磁性层和导电性的多个非磁性层。从所述多个磁性层中的一个磁性层向所述多个磁性层中的另一个磁性层的方向沿着第1方向。所述多个非磁性层中的一个非磁性层位于所述多个磁性层中的所述一个磁性层与所述多个磁性层中的所述另一个磁性层之间。所述多个磁性层中的所述一个磁性层的沿着所述第1方向的第1厚度为所述多个非磁性层中的所述一个非磁性层的沿着所述第1方向的第2厚度的1/2倍以上。所述多个磁性层的数量为3以上。
根据上述构成的电磁波衰减体及电子装置，能够提供可以提高电磁波的衰减特性的电磁波衰减体及电子装置。
附图说明
图1的(a)～图1的(c)是例示第1实施方式涉及的电磁波衰减体的示意图。
图2的(a)及图2的(b)是例示电磁波衰减体的特性的坐标图。
图3的(a)及图3的(b)是例示电磁波衰减体的特性的坐标图。
图4是例示电磁波衰减体的特性的模拟结果的坐标图。
图5的(a)～图5的(d)是例示电磁波衰减体的特性的坐标图。
图6的(a)～图6的(d)是例示电磁波衰减体的特性的坐标图。
图7是例示电磁波衰减体的示意剖视图。
图8的(a)～图8的(d)是例示电磁波衰减体的示意图。
图9是例示电磁波衰减体的示意剖视图。
图10是例示电磁波衰减体的磁特性的坐标图。
图11的(a)及图11的(b)是例示电磁波衰减体的特性的坐标图。
图12是例示第1实施方式涉及的电磁波衰减体的示意俯视图。
图13是例示第1实施方式涉及的电磁波衰减体的示意剖视图。
图14的(a)～图14的(d)是例示第2实施方式涉及的电子装置的示意图。
图15的(a)～图15的(d)是例示第2实施方式涉及的电子装置的一部分的示意剖视图。
图16是例示第2实施方式涉及的电子装置的示意剖视图。
图17是例示第2实施方式涉及的电子装置的示意剖视图。
图18是例示第2实施方式涉及的电子装置的示意剖视图。
图19是例示第2实施方式涉及的电子装置的示意剖视图。
图20是例示第2实施方式涉及的电子装置的示意剖视图。
图21是例示第2实施方式涉及的电子装置的示意剖视图。
标号说明
10…电磁波衰减体，10HS…滞后的肩的部分，10a～10d…第1～第4侧面部分，10p…面状部分，10s…基体，11…磁性层，11D…磁畴，11G…晶粒，11W…磁畴壁区域，11af…第1面，11dp…第1底部，11f…磁性膜，11pm…磁化，11pp…第1顶部，11pq…第2顶部，12…非磁性层，12f…非磁性膜，13、14…导电层，41、42…绝缘部，50…电子元件，50c…半导体芯片，50e…电极，50f…基板连接部，50i…绝缘部，50t…端子，50w…布线，51、51B、52、53、53B、53C…电子元件，51I、52I、52I…树脂部，51N、52N、53N…连接部件，55…基板，58…连接部，60…基板，81…电磁波，81a…振动方向，θ…角度，110～116…电子装置，220…安装部件，AA…箭头，D1～D3…第1～第3方向，De2…第2方向，Ha…磁场，M1…磁化，Ns…数量，Sa1～Sa4、Sb1～Sb4、Sc1、Sz1、Sz2…试样，Sx1…特性，T、T10、T20…透射特性，T11、T21…标准化透射特性，d11…直径，dz…距离，f…频率，t1～t4…第1～第4厚度
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。
附图是示意性或概念性的图，各部分的厚度和宽度的关系、部分间的大小的比率等不一定限定为与现实的同样。即便在表示相同部分的情况下，也存在根据附图而相互的尺寸和/或比率表示为不同的情况。
在本申请说明书和各图中，对于与关于已出现的图在前面说明过的要素相同的要素标注同一标号，并适当省略详细的说明。
(第1实施方式)
图1的(a)～图1的(c)是例示第1实施方式涉及的电磁波衰减体的示意图。
在图1的(c)中，为了图示的清楚，多个层的位置以被移位的方式描绘。
如图1的(a)及图1的(c)所示，实施方式涉及的电磁波衰减体10包括多个磁性层11及导电性的多个非磁性层12。多个磁性层11及多个非磁性层12沿着第1方向交替地设置。从多个磁性层11中的一个向多个磁性层11中的另一个的朝向沿着第1方向。例如，多个磁性层11沿着第1方向排列。从多个非磁性层12中的一个向多个非磁性层12中的另一个的朝向沿着第1方向。例如，多个非磁性层12沿着第1方向排列。多个非磁性层12中的一个位于多个磁性层11中的一个与多个磁性层11中的另一个之间。多个磁性层11中的一个位于多个非磁性层12中的一个与多个非磁性层12中的另一个之间。
将第1方向设为Z轴方向。将与Z轴方向垂直的一个方向设为X轴方向。将与Z轴方向及X轴方向垂直的方向设为Y轴方向。
多个磁性层11中的至少一部分例如与X-Y平面平行。多个非磁性层12中的至少一部分例如与X-Y平面平行。
如图1的(a)所示，电磁波衰减体10也可以包括基体10s。例如，在基体10s上交替地形成多个磁性层11及多个非磁性层12。
如图1的(b)所示，还可以设置导电层13及导电层14等。导电层13例如与基体10s接触。导电层13与磁性层11及非磁性层12中的一方接触。导电层13例如也可以作为基底层发挥功能。通过导电层13，基体10s和磁性层11及非磁性层12中的一方之间的紧贴力可以提高。例如，在导电层13与导电层14之间设置多个磁性层11及多个非磁性层12。导电层14例如也可以作为保护层发挥功能。导电层13及导电层14各自的厚度例如可以为100nm以上。导电层13及导电层14也可以包含不锈钢或Cu等。导电层13及导电层14可以具有磁性，也可以为非磁性。
在实施方式中，一个例子中的基体10s为模制树脂等。其他的例子中的基体10s可以是树脂层等。树脂层例如设置在塑料片材上。在实施方式中，基体10s的表面可以具有凹凸。在该情况下，如下文所述，多个磁性层11及多个非磁性层12可以是沿着凹凸那样的凹凸状。
如图1的(a)所示，将多个磁性层11中的一个的厚度设为第1厚度t1。将多个非磁性层12中的一个的厚度设为第2厚度t2。
在实施方式中，多个磁性层11中的至少一个的第1厚度t1为多个非磁性层12中的至少一个的第2厚度t2的1/2倍以上。例如，第2厚度t2也可以与第1厚度t1相同。第2厚度t2为第1厚度t1的2倍以下。第1厚度t1及第2厚度t2是沿着第1方向(Z轴方向)的长度。
在实施方式中，多个磁性层11的数量为3以上。在一个例子中，多个非磁性层12的数量与多个磁性层11的数量相同。多个非磁性层12的数量与多个磁性层11的数量之差也可以为1或-1。多个磁性层11的数量例如可以为5以上。
如图1的(c)所示，向具有这样的构成的电磁波衰减体10入射电磁波81。可知在实施方式中能够使电磁波81在200MHz以下的频带中有效地衰减。电磁波衰减体10例如能够用作电磁波屏蔽体。例如，多个磁性层11及多个非磁性层12中的至少一个被接地(参照图1的(a))。
以下，关于电磁波衰减体的特性的测定结果的例子进行说明。
在测定中，电磁波81沿着Z轴方向入射至电磁波衰减体10(参照图1的(c))。
图2的(a)、图2的(b)、图3的(a)及图3的(b)是例示电磁波衰减体的特性的坐标图。
这些图例示了在向电磁波衰减体入射了电磁波81时的、透射电磁波衰减体的电磁波的特性的测定结果。这些图的横轴是电磁波81的频率f(MHz)。图2的(a)及图3的(a)示出低频率(1MHz～100MHz)的特性。图2的(b)及图3的(b)示出高频率(10MHz～10000MHz)的特性。由于在低频率的测定与高频率的测定之间使用的装置的构成(包括放大器的增益等)不同，因此，以下关于透射电磁波衰减体的电磁波，对于相对的特性进行说明。在图2的(a)及图3的(a)中，纵轴是电磁波81的透射特性T10(dB)。在图2的(b)及图3的(b)中，纵轴是电磁波81的透射特性T20(dB)。透射特性T10及透射特性T20低(绝对值大)与入射至电磁波衰减体的电磁波81的衰减的程度大相对应。优选透射特性T10及透射特性T20低(绝对值大)。
图2的(a)及图2的(b)中示出了试样Sa1、Sa2、Sz1及Sz2的结果。
在试样Sa1及试样Sa2中，设置磁性层11及非磁性层12的组合。在一个组合中，磁性层11是厚度(第1厚度t1)为100nm的NiFeCuMo层。在一个组合中，非磁性层12是厚度(第2厚度t2)为100nm的Cu层。
在试样Sa1中，包括一个磁性层11及一个非磁性层12的组合的数量Ns是10。在试样Sa2中，包括一个磁性层11及一个非磁性层12的组合的数量Ns是20。
在试样Sz1中，使用厚度为2μm的NiFeCuMo层作为电磁波衰减体。在试样Sz2中，使用厚度为4μm的NiFeCuMo层作为电磁波衰减体。在试样Sz1及Sz2中，作为电磁波衰减体，仅设置了磁性层而没有设置非磁性层。
在图3的(a)及图3的(b)中，除了上述的试样Sz1及Sz2之外，还示出了试样Sb1及Sb2的结果。
在试样Sb1及试样Sb2中，设置磁性层11及非磁性层12的组合。在一个组合中，磁性层11是厚度(第1厚度t1)为50nm的NiFeCuMo层。在一个组合中，非磁性层12是厚度(第2厚度t2)为5nm的Ta层。
在试样Sb1中，包括一个磁性层11及一个非磁性层12的组合的数量Ns是37。在试样Sb2中，包括一个磁性层11及一个非磁性层12的组合的数量Ns是73。
在试样Sa1、Sa2、Sb1、Sb2、Sz1及Sz2中，多个磁性层11及多个非磁性层12的组合或NiFeCuMo层形成在树脂基板(基体10s)上。在这些试样中，树脂基板的表面具有约0.5μm的高度的凹凸。多个磁性层11及多个非磁性层12的组合或NiFeCuMo层具有沿着该凹凸那样的凹凸形状。
如图2的(a)及图2的(b)所示，在试样Sa1及Sa2中，与没有设置非磁性层的试样Sz1及Sz2相比，得到低的透射特性T10及透射特性T20。例如，在1000MHz以下的区域中，试样Sa1及Sa2的透射特性T10及透射特性T20低。尤其是，在10MHz～500MHz的宽的频率范围中，试样Sa1及Sa2的透射特性T10及透射特性T20低。
如图3的(a)及图3的(b)所示，在试样Sb1及Sb2中，与没有设置非磁性层的试样Sz1及Sz2相比，也获得了低的透射特性T10及透射特性T20。例如，在1000MHz以下的区域中，试样Sb1及Sb2的透射特性T10及透射特性T20低。尤其是，在2MHz～100MHz的区域中，试样Sb1及Sb2的透射特性T10及透射特性T20低。试样Sb1及Sb2与试样Sa1及Sa2相比，在2MHz～5MHz的频率范围中显示优异的透射特性。
如图2的(a)所示，在试样Sz1及Sz2中，透射特性T10随着频率f的提高而较大地上升。根据该结果，认为在试样Sz1及Sz2中，通过入射的电磁波81在NiFeCuMo层产生涡电流，由于涡电流产生了电磁波81衰减的效果。
另一方面，已知在对包括层叠的多个磁性层及多个非磁性导电层的电磁波衰减体入射了电磁波81时，电磁波81的衰减特性提高。一般认为，由于磁性层与非磁性导电层之间的界面处的阻抗差而电磁波81进行多重反射与非磁性导电层中的涡电流损失叠加而产生。在磁性层11的导磁率大时界面处的反射率变大。在产生铁磁共振的频率附近，磁性层11的导磁率变大，因此衰减特性提高。一般地，在通常的磁性体的情况下，产生铁磁共振的频率f为300MHz以上。难以得到比300MHz低的铁磁共振频率。
以下，对电磁波81的衰减特性的模拟例进行说明。在该模拟的模型中，电磁波81由于磁性层与非磁性层之间的界面的阻抗差而反射，与非磁性导电层中的涡电流损失叠加，由此，电磁波81会衰减。
图4是例示电磁波衰减体的特性的模拟结果的坐标图。
在图4的模拟中，使用谢昆诺夫(Schelkunoff)公式。通过该公式，能够对多层膜的电磁波衰减进行解析。该公式作为描述受到磁性层与非磁性层之间的界面处的阻抗差的影响而衰减的电磁波81的行为的公式，一般被广泛地使用。在图4的模拟模型中，磁性层11中，以NiFe层为基准，应用接近NiFeCuMo的特性的物性值。磁性层11的厚度(第1厚度t1)为100nm。非磁性层12应用Cu的物性值，非磁性层12的厚度(第2厚度t2)在10nm～400nm的范围内变更。包括一个磁性层11及一个非磁性层12的组合的数量Ns为10。图4的横轴是频率f(MHz)。纵轴是透射特性T(dB)。纵轴的值被调整为与上述实验中使用的装置构成及放大器等的设定相对应。
如图4所示，在考虑起因于磁性层与非磁性层之间的界面处的阻抗差的衰减的模拟中，透射特性T具有谷值(极小值)。与谷值对应的频率f为约300MHz。该频率f与产生铁磁共振的频率f相对应。
与此相对，如关于图2的(a)、图2的(b)、图3的(a)及图3的(b)说明的那样，在试样Sa1、Sa2、Sb1及Sb2中，尤其是在200MHz以下的区域中，透射特性T10及透射特性T20低。在图4中，第2厚度t2为100nm时的构成与试样Sa1的构成相对应。图4中的第2厚度t2为100nm时的特性与图2的(b)所示的关于试样Sa1的特性(透射特性T20)大不相同。图4中的第2厚度t2为100nm时的特性与图2的(a)所示的关于试样Sa1的特性(透射特性T10)大不相同。
据此，可以认为在试样Sa1、Sa2、Sb1及Sb2中观测到的特性并不是因一般公知的现象(即，由于磁性层与非磁性层之间的界面处的阻抗差叠加于非磁性导电层中的涡电流损失而产生的现象)而产生的。
无法通过铁磁共振来说明在200MHz以下的低频率f处得到低的透射特性。认为由于与铁磁共振不同的效果，产生了低频率f处的衰减。例如，在多个磁性层11设置磁畴壁区域(及磁畴)，磁畴壁区域在多个层间发生相互作用，由此可能产生了低频率f处的衰减。
从图4可知，在导电性非磁性层的厚度(第2厚度t2)厚时，透射特性T变低(绝对值变大)。在基于由磁性层和非磁性层之间的界面处的阻抗差引起的多重反射被叠加在由导电性非磁性层的涡电流引起的电磁波81的衰减特性上的机理的情况下，在第2厚度t2厚时，透射特性T变低是当然的。因此，在基于一般理解的构思中，优选加厚非磁性层12的厚度(第2厚度t2)。在基于上述的构思的情况下，通常认为优选例如第2厚度t2(例如400nm)为第1厚度t1(例如100nm)的4倍以上。
与此相对，在实施方式中采用与以往知道的效果不同的效果。因此，在实施方式中，第1厚度t1可以为第2厚度t2的1/2倍以上。例如，第2厚度t2也可以如第1厚度t1的2倍以下那样较薄。在使用了这样薄的非磁性层12的情况下，在低频率f下也可以得到低的透射特性。根据实施方式，能够提供可以提高电磁波的衰减特性的电磁波衰减体。例如，通过使用薄的非磁性层12，不仅在超过200MHz的频率范围，在通过以往技术难以得到低的透射特性的低的频率f(例如，1MHz～100MHz)下，也可以得到低的透射特性。
图5的(a)～图5的(d)及图6的(a)～图6的(d)是例示电磁波衰减体的特性的坐标图。
图5的(a)～图5的(d)中，除了试样Sz1、Sz2、Sa1及Sa2之外，还记载了试样Sa3及试样Sa4的特性。在试样Sa3中，数量Ns为3。在试样Sa4中，数量Ns为5。试样Sa3及Sa4的除此以外的构成与试样Sa1或Sa2同样。
图6的(a)～图6的(d)中除了试样Sz1、Sz2、Sb1及Sb2之外还记载了试样Sb3及试样Sb4的特性。在试样Sb3中，数量Ns为9。在试样Sb4中，数量Ns为18。试样Sb3及Sb4的除此以外的构成与试样Sb1或Sb2同样。
这些图的横轴是包括一个磁性层11及一个非磁性层12的组合的数量Ns。在这些图中，试样Sz1及Sz2的特性记载于数量Ns为1的位置。
在图5的(a)及图6的(a)中，纵轴是透射特性T10。在图5的(b)及图6的(b)中，纵轴是透射特性T20。在图5的(c)及图6的(c)中，纵轴是标准化透射特性T11。在图5的(d)及图6的(d)中，纵轴为标准化透射特性T21。一般地，在电磁波衰减体厚时透射特性变大(绝对值变大)。标准化透射特性T11是将透射特性T10的值换算为总的厚度为1μm的情况下的值。标准化透射特性T21是将透射特性T20的值换算为总的厚度为1μm的情况下的值。
从图5的(a)～图5的(d)可知，在频率f为2GHz、200MHz及20MHz时，当数量Ns变大时，透射特性T10及T20变低。在数量Ns为3以上时，透射特性T10及T20急剧地变低。在实施方式中，优选数量Ns为3以上。优选数量Ns为5以上。
从图6的(a)～图6的(d)可知，在频率f为2GHz、200MHz及20MHz时，当数量Ns变大时，透射特性T10及T20变低。例如，在数量Ns为9以上时，透射特性T10及T20急剧地变低。在实施方式中，优选数量Ns为9以上。优选数量Ns为18以上。
在实施方式中，设置于多个磁性层11之间的非磁性层12薄。因此，可以认为在多个磁性层11之间产生静磁相互作用。通过增大数量Ns，静磁相互作用能够有效地变大。
在实施方式中，多个磁性层11的表面也可以具有凹凸。以下，关于凹凸的例子进行说明。
图7是例示电磁波衰减体的示意剖视图。
图7示意性地示出以包含Z轴方向的平面截断了电磁波衰减体10时的截面。如图7所示，多个磁性层11及多个非磁性层12沿着Z轴方向交替地设置。例如，沿着磁性层11的凹凸设置非磁性层12。例如，沿着非磁性层12的凹凸设置磁性层11。
例如，多个磁性层11中的一个包括第1面11af。第1面11af与多个非磁性层12中的一个相对向。第1面11af包括第1顶部11pp和第1底部11dp。第1顶部11pp和第1底部11dp之间的沿着第1方向(Z轴方向)的距离dz与第1面11af的凹凸的高度(或深度)对应。在实施方式中，距离dz例如为10nm以上。
由于第1面11af包括凹凸，例如在一个磁性层11设置多个凸部分或多个凹部分。多个凸部分在与Z轴方向交叉的平面(例如X-Y平面内)内排列。多个凸部分的磁化11pm产生相互作用。例如，由于在与Z轴方向交叉的平面内存在非磁性部分，因此，在多个凸部分中，在相对较长距离的多个磁化11pm彼此间相互产生静磁耦合相互作用。多个凹部分在与Z轴方向交叉的平面(例如X-Y平面内)内排列。多个凹部分的磁化11pm产生相互作用。例如，由于在与Z轴方向交叉的平面内存在非磁性部分，因此，在多个凹部分中，在相对较长距离的多个磁化11pm彼此间相互产生静磁耦合相互作用。
在实施方式中，设置于多个磁性层11之间的非磁性层12薄。因此，认为在Z轴方向上排列的多个凸部分彼此间，静磁相互作用增强。认为在Z轴方向上排列的多个凹部分彼此间，静磁相互作用增强。
这样，由于第1面11af具有凹凸，除了在多个磁性层11之间产生的静磁相互作用之外，还得到在一个磁性层11所包含的凸部分之间产生的静磁相互作用以及在一个磁性层11所包含的凹部分之间产生的静磁相互作用。例如，在沿Z轴方向的方向及与Z轴方向交叉的方向上，静磁相互作用有效地产生。由此，能够有效地使入射的电磁波81衰减。
如图7所示，多个磁性层11中的一个包括与多个非磁性层12中的一个相对向的第1面11af。第1面11af包括第1顶部11pp、第2顶部11pq及第1底部11dp。将与第1方向(Z轴方向)交叉的一个方向设为第2方向De2。第2方向De2上的第1底部11dp的位置位于第2方向De2上的第1顶部11pp的位置与第2方向De2上的第2顶部11pq的位置之间。多个非磁性层12中的一个中的至少一部分在第2方向De2上位于第1顶部11pp与第2顶部11pq之间。
例如，在包括第1顶部11pp的部分和包括第2顶部11pq的部分中，发生静磁相互作用。能够使入射的电磁波81有效地衰减。
在实施方式中，距离dz为第2厚度t2的0.2倍以上。由此，在多个磁性层11及多个非磁性层12中，凹凸被维持。距离dz为第1厚度t1的0.2倍以上。由此，在多个磁性层11及多个非磁性层12中凹凸被维持。例如，若设置过度厚的非磁性层12或过度厚的磁性层11，则凹凸会容易平坦化。
在实施方式中，距离dz例如可以为10μm以下。
图8的(a)～图8的(d)是例示电磁波衰减体的示意图。
这些图例示了在磁性层11产生的磁畴壁区域11W。如图8的(a)所示，磁性层11内的磁化在X-Y面内变化了的区域成为磁畴壁区域11W。如图8的(b)所示，磁畴壁区域也可能不具有细长的区域。如图8的(c)所示，磁畴壁区域11W也可能呈现为在多个磁畴11D之间产生的细的线状。如图8的(d)所示，也可能磁性层11内的大部分成为磁畴壁区域11W。图8的(a)～图8的(d)所示的磁畴壁区域11W及磁畴11D的形状例如取决于磁性层的磁特性、层叠构造、缺陷及凹凸等。关于磁畴壁区域11W及磁畴11D的信息例如通过偏光显微镜等获得。
通过磁畴壁区域11W，有可能产生如图2的(a)、图2的(b)、图3的(a)及图3的(b)所例示的那样的低频率f下的衰减。
在实施方式中，多个磁性层11中的至少一个也可以包含晶粒。通过在多个磁性层11之间设置非磁性层12，能够减小磁性层11的晶粒的尺寸。
图9是例示电磁波衰减体的示意剖视图。
图9示意地示出多个磁性层11中的一个的沿着X-Y平面的截面。如图7所示，磁性层11包含多个晶粒11G。多个晶粒11G的尺寸(直径d11)的平均值例如为40nm以下。直径d11为在沿着X-Y平面的一个方向上的长度。直径d11的平均值例如可以为多个晶粒11G各自椭圆近似的情况下的长边及短边的平均值。例如，在算出平均值时的一个例子中，可以使用在多个磁性层11中的一个磁性层的沿着X-Y平面的截面上、在包括10个以上的晶粒11G的视野内，用一般的粒径解析方法获得的平均粒径。或者，可以通过例如使用了作为X射线衍射的一般的解析法的Scherrer公式的方法，求出磁性层11中的多个晶粒11G的直径d11的平均值。
通常，交换耦合相互作用使铁磁性体中的自旋方向一致。在磁性体为多晶体的情况下，该交换耦合相互作用在晶粒边界处变小或为零。因此，在将交流磁场施加到多晶体的磁性体上时，自旋实质上以晶粒11G为一个单位统一地进动。由于直径d11的平均值小至40nm以下，因此进行该动态行为的单位变小，例如，层间的静磁相互作用、由凹凸引起的静磁相互作用、或由磁畴壁的形成引起的静磁相互作用变得更强。由此，认为例如电磁波的衰减特性会容易提高。在实施方式中，直径d11的平均值例如可以为20nm。由此，例如电磁波的衰减特性会更容易提高。
例如，在非磁性层12是5nm的厚度的Ta层、磁性层11是100nm的NiFeCuMo层的情况下，直径d11的平均值为约30nm。例如，在非磁性层12为5nm的厚度的Ta层、磁性层11为50nm的NiFeCuMo层的情况下，直径d11的平均值为约20nm。另一方面，在不设置非磁性层12、磁性层11为400nm的NiFeCuMo层地情况下，直径d11的平均值为47nm。
在实施方式中，在磁性层11中可以观测磁滞现象。
图10是例示电磁波衰减体的磁特性的坐标图。
图10例示了在电磁波衰减体中被观测的磁特性。图10的横轴是在电磁波衰减体整体上在沿着X-Y平面的一个方向上施加在电磁波衰减体10上的磁场Ha(Oe)。纵轴是磁化M1(任意单位)。
图10中示出了入射的电磁波81的磁场的振动方向不同的两种情况下的特性。如图1的(c)所示，将与Z轴方向(入射方向)垂直的一个方向(例如，X轴方向)和电磁波81的磁场成分的振动方向81a之间的角度设为角度θ。在图10中，示出了入射的电磁波81的磁场的振动方向81a的角度θ为0度的情况和90度的情况的特性。
如图10所示，在90度的特性中观察到肩的部分10HS。肩的部分10HS意味着例如通过来自具有50Oe左右的矫顽力的部分(多个磁性层11中的一个的一部分)的交换耦合相互作用和静磁相互作用，多个磁性层11中的另一个的一部分被磁化反转。或者，肩的部分10HS意味着多个磁性层11中的一个中的一个部分(磁畴11D)被磁化反转。
例如，在磁场Ha的绝对值为5Oe以下的情况下，90度的特性与0度的特性良好地一致，在该区域中，观察不到各向异性。另一方面，如果磁场Ha的绝对值超过5Oe，则90度的特性与0度的特性不同。在该区域中产生了各向异性。肩的部分10HS的外观上存在各向异性，被认为是由于在多个磁性层11中的至少两个磁性层中形成了不同的磁畴11D的原因。
图10中例示的磁特性例如通过使第1厚度t1为第2厚度t2的1/2倍以上来获得。
在实施方式中，第1厚度t1(参照图1的(a))例如为20nm以上。第2厚度t2(参照图1的(a))例如为10nm以上。通过这样的厚度，例如能够减小退磁场的大小，上述自旋的进动会容易发生。由此，例如上述的层间的静磁相互作用、因凹凸而产生的静磁相互作用及由于形成磁畴壁而产生的静磁相互作用中的至少任一种会进一步增强。由此，能够增大电磁波81的衰减特性。这些厚度可以为50nm以上。这些厚度例如可以为500nm以下。通过使这些厚度薄，会容易制造。通过使这些厚度厚，例如能够增强静磁相互作用。
图11的(a)及图11的(b)是例示电磁波衰减体的特性的坐标图。
在这些图中，除了已经说明过的试样Sa1及Sb1之外，还示出了试样Sc1的特性的测定结果。在试样Sc1中，试样Sa1(将100nm的NiFeCuMo层和100nm的Cu层作为一个对，10对)和试样Sb1(将50nm的NiFeCuMo层和5nm的Ta层作为一个对，37对)被层叠。在图11的(a)及图11的(b)中也示出了特性Sx1。特性Sx1是根据试样Sa1的透射特性及试样Sb1的透射特性，关于试样Sa1及试样Sb1被层叠的构成，通过计算而求出的透射特性。
从图11的(a)及图11的(b)可知，在试样Sc1中，与试样Sa1及试样Sb1分别相比都得到了良好的衰减特性(透射特性T10及T20低)。进而，与通过计算导出的特性Sx1的透射特性相比，实际的试样Sc1的透射特性低。可以认为其原因是，在试样Sc1中，在与试样Sa1对应的部分和与试样Sb1对应的部分之间，静磁相互作用在起作用。
例如，关于约50MHz处的透射特性T10，在试样Sa1中为-17.6dB，在试样Sb1中为-7.4dB，在试样Sc1中为-25.0dB，在特性Sx1中为-20.6dB。
例如，关于约20MHz处的透射特性T10，在试样Sa1中为-19.0dB，在试样Sb1中-14.0dB，在试样Sc1中为-27.0dB，在特性Sx1中为-23.8dB。
图12是例示第1实施方式涉及的电磁波衰减体的示意俯视图。
在图12中，为了图示的清楚，多个层的位置以被移位的方式描绘。如图12所示，多个磁性层11各自中的至少一部分具有磁化11pm(易磁化轴)。多个磁性层11中的一个中的至少一部分的磁化的朝向可以与多个磁性层11中的另一个中的至少一部分的磁化的朝向交叉。由此，能够有效地使具有各种振动面的电磁波衰减。
例如，可以一边施加磁场，一边形成多个磁性层11。通过将在多个磁性层11中的一个的形成中施加的磁场的方向变更为在多个磁性层11中的另一个的形成中施加的磁场的方向，能够得到多个方向的易磁化轴。
在实施方式中，图12例示那样的磁化的构造例如能够通过偏光显微镜等进行观测。例如，通过这样的磁化的构造，可得到例如图10所示的磁滞曲线。
图13是例示第1实施方式涉及的电磁波衰减体的示意剖视图。
图13例示了多个磁性层11中的一个磁性层。如图13所示，多个磁性层11中的至少一个磁性层也可以包括多个磁性膜11f和多个非磁性膜12f。多个磁性膜11f及多个非磁性膜12f沿着第1方向(Z轴方向)交替地设置。多个非磁性膜12f例如可以为绝缘性，也可以为导电性。例如，从多个磁性膜11f中的一个向多个磁性膜11f中的另一个的朝向沿着第1方向。多个非磁性膜12f中的一个位于多个磁性膜11f中的一个与多个磁性膜11f中的另一个之间。例如，多个磁性膜11f沿着第1方向排列。例如，多个非磁性膜12f沿着第1方向排列。
多个磁性膜11f中的一个的沿着第1方向的第3厚度t3比多个非磁性膜12f中的一个的沿着第1方向的第4厚度t4厚。第4厚度t4例如为0.5nm以上且7nm以下。
多个非磁性膜12f例如作为基底层发挥功能。通过在多个非磁性膜12f的一个非磁性膜之上形成多个磁性膜11f中的一个磁性膜，例如在多个磁性膜11f中的该一个磁性膜中得到良好的软磁特性。例如，在多个磁性膜11f中，会容易形成恰当的磁畴11D或恰当的磁畴壁区域11W。例如，在低频率f下会容易得到高衰减效果。
多个磁性膜11f中的至少一个中的至少一部分包含选自Co、Ni及Fe中的至少一种。例如，多个磁性膜11f中的一个为软磁性膜。
多个非磁性膜12f中的至少一个中的至少一部分包含选自Cu、Ta、Ti、W、Mo、Nb及Hf中的至少一种。多个非磁性膜12f中的至少一个例如为Cu膜。
多个磁性层11中的至少一个中的至少一部分包含选自Co、Ni及Fe中的至少一种。多个磁性层11中的一个例如是软磁性层。多个磁性层11中的至少一个中的至少一部分还可以包含选自Cu、Mo及Cu中的至少一种。
多个磁性层11中的至少一个中的至少一部分也可以包含Fe100-x1-x2αx1Nx2。α包含选自例如Zr、Hf、Ta、Nb、Ti、Si及Al中的至少一种。组成比x1例如为0.5原子百分比以上且10原子百分比以下。组成比x2例如为0.5原子百分比以上且8原子百分比以下。
多个磁性层11中的至少一个中的至少一部分例如可以包含NiFe、CoFe、FeSi、FeZrN或FeCo等。多个磁性层11中的至少一个中的至少一部分例如可以包含非晶态合金。
多个非磁性层12中的至少一个中的至少一部分也可以包含选自Cu、Al、Ni、Cr、Mn、Mo、Zr及Si中的至少一种。
(第2实施方式)
图14的(a)～图14的(d)是例示第2实施方式涉及的电子装置的示意图。
图14的(a)是立体图。图14的(b)是图14的(a)的A1-A2线截面图。图14的(c)是图14的(a)的B1-B2线截面图。图14的(d)是从图14的(a)的箭头AA观察的俯视图。图1的(a)或图1的(b)与图14的(b)的C1-C2线截面对应。
如图14的(a)所示，第2实施方式涉及的电子装置110包括电子元件50及电磁波衰减体10。在该例子中，还设置基板60。电磁波衰减体10覆盖电子元件50的至少一部分。电子元件50例如是半导体元件。
如图14的(b)所示，在该例子中，电子元件50包括半导体芯片50c、绝缘部50i及布线50w。在该例子中，在基板60设置电极50e、基板连接部50f及连接部58。布线50w将半导体芯片50c的一部分和电极50e电连接。电极50e和连接部58通过基板连接部50f电连接。基板连接部50f贯通基板60。连接部58作为半导体芯片50c的输入输出部发挥功能。连接部58例如可以是端子。在半导体芯片50c的周围设置绝缘部50i。绝缘部50i包括例如树脂及陶瓷等中的至少任一种。半导体芯片50c被绝缘部50i保护。
电子元件50例如包括运算电路、控制电路、存储电路、开关电路、信号处理电路及高频电路中的至少任一种。
电磁波衰减体10的基体10s(参照图1的(a))例如可以是电子元件50。电磁波衰减体10的基体10s例如可以是绝缘部50i。
如图14的(b)例示的那样，在该例子中，电磁波衰减体10与设置于基板60的端子50t电连接。电磁波衰减体10经由端子50t被设定为一定的电位(例如接地电位)。电磁波衰减体10例如使从电子元件50放射的电磁波衰减。电磁波衰减体10例如作为屏蔽件发挥功能。
如图14的(a)～图14的(c)所示，电磁波衰减体10包括面状部分10p和第1～第4侧面部分10a～10d。从电子元件50向电磁波衰减体10的面状部分10p的方向沿着第1方向D1(例如Z轴方向)。
如图14的(b)及图14的(c)所示，电子元件50在第1方向D1上位于面状部分10p与基板60之间。
如图14的(c)及图14的(d)所示，电子元件50在X轴方向上位于第1侧面部分10a与第3侧面部分10c之间。
如图14的(b)及图14的(d)所示，电子元件50在Y轴方向上位于第2侧面部分10b与第4侧面部分10d之间。
通过使用关于第1实施方式说明了的电磁波衰减体10，例如能够有效地使200MHz以下的低频率范围的电磁波衰减。能够提供可以提高电磁波的衰减特性的电子装置。
例如，能够抑制在电子元件50中产生的电磁波向外部射出。能够抑制来自外部的电磁波到达电子元件50。在电子元件50中，会容易得到稳定的工作。
面状部分10p也可以例如实质上是四边形(包括平行四边形、长方形或正方形)。
图15的(a)～图15的(d)是例示第2实施方式涉及的电子装置的一部分的示意剖视图。
如图15的(a)所示，电磁波衰减体10的第1侧面部分10a包括多个磁性层11及多个非磁性层12。第1侧面部分10a中的、多个磁性层11及多个非磁性层12的层叠方向为第3方向D3。
如图15的(b)所示，电磁波衰减体10的第2侧面部分10b包括多个磁性层11及多个非磁性层12。第2侧面部分10b中的多个磁性层11及多个非磁性层12的层叠方向为第2方向D2。
如图15的(c)所示，电磁波衰减体10的第3侧面部分10c包括多个磁性层11及多个非磁性层12。第3侧面部分10c中的多个磁性层11及多个非磁性层12的层叠方向为第3方向D3。
如图15的(d)所示，电磁波衰减体10的第4侧面部分10d包括多个磁性层11及多个非磁性层12。第4侧面部分10d中的多个磁性层11及多个非磁性层12的层叠方向为第2方向D2。
第1～第4侧面部分10a～10d各自所包含的磁性层11也可以与面状部分10p所包含的磁性层11连续。第1～第4侧面部分10a～10d各自所包含的非磁性层12也可以与面状部分10p所包含的非磁性层12连续。
这样，实施方式涉及的电子装置110包括第1实施方式涉及的电磁波衰减体10和电子元件50。例如，从电子元件50向电磁波衰减体10的方向为第1方向(Z轴方向)。
例如，电磁波衰减体10包括多个区域(或多个部分)。电子元件50中的至少一部分设置在多个区域之间。也可以设置多个电磁波衰减体10。多个电磁波衰减体10例如与面状部分10p及第1～第4侧面部分10a～10d对应。例如，电子元件50中的至少一部分可以设置在多个电磁波衰减体10之间。
图16～图21是例示第2实施方式涉及的电子装置的示意剖视图。
如图16所示，实施方式涉及的电子装置111包括电磁波衰减体10和多个电子元件(电子元件51、51B、52、53、53B及53C等)。
在电磁波衰减体10的多个区域之间设置电子元件。在电子元件与电磁波衰减体10的多个区域中的一个之间可以设置绝缘区域(绝缘部41及42等)。在电子元件与绝缘区域(绝缘部41及42等)之间可以设置树脂部(树脂部51I、52I及53I等)。在多个电子元件各自中可以设置连接部件(连接部件51N、52N及53N等)。例如，可以通过连接部件将电子元件和连接部58电连接。
如图17所示的电子装置112那样，连接部件51N也可以埋入基板55。
如图18所示的电子装置113那样，也可以设置安装部件220。安装部件220包括基板55和电磁波衰减体10。在安装部件220与其他的电磁波衰减体10之间设置电子元件(电子元件51及51B)。
如图19所示的电子装置114那样，可以在电子元件51的侧面设置电磁波衰减体10。侧面与X-Y平面交叉。
如图20所示的电子装置115那样，也能够以连续地包围多个电子元件(电子元件51及52)的方式设置电磁波衰减体10。
如图21所示的电子装置116那样，多个电子元件中的一个(电子元件51)设置在电磁波衰减体10的多个区域之间。多个电子元件中的另一个(电子元件52)也可以不设置在电磁波衰减体10的多个区域之间。
通过电子装置111～116，也能够提供可以提高电磁波的衰减特性的电子装置。
实施方式例如可以在用于EMC(Electro Magnetic Compatibility)的电磁波衰减体及电子装置中应用。
实施方式可以包括以下的技术方案。
(技术方案1)
一种电磁波衰减体，具备：
多个磁性层；和
导电性的多个非磁性层，
从所述多个磁性层中的一个磁性层向所述多个磁性层中的另一个磁性层的方向沿着第1方向，
所述多个非磁性层中的一个非磁性层位于所述多个磁性层中的所述一个磁性层与所述多个磁性层中的所述另一个磁性层之间，
所述多个磁性层的所述一个磁性层的沿着所述第1方向的第1厚度为所述多个非磁性层中的所述一个非磁性层的沿着所述第1方向的第2厚度的1/2倍以上，
所述多个磁性层的数量为3以上。
(技术方案2)
根据技术方案1所述的电磁波衰减体，
所述多个磁性层中的所述一个磁性层包含晶粒，
所述晶粒的直径的平均值为40nm以下。
(技术方案3)
根据技术方案1或2所述的电磁波衰减体，
所述多个磁性层中的所述一个磁性层包括与所述多个非磁性层中的所述一个非磁性层相对向的第1面，
所述第1面包括第1顶部和第1底部，
所述第1顶部和所述第1底部之间的沿着所述第1方向的距离为10nm以上。
(技术方案4)
根据技术方案3所述的电磁波衰减体，
所述距离为10μm以下。
(技术方案5)
根据技术方案1或2所述的电磁波衰减体，
所述多个磁性层中的所述一个磁性层包括与所述多个非磁性层中的所述一个非磁性层相对向的第1面，
所述第1面包括第1顶部、第2顶部及第1底部，
与所述第1方向交叉的第2方向上的所述第1底部的位置位于所述第2方向上的所述第1顶部的位置与所述第2方向上的所述第2顶部的位置之间，
所述多个非磁性层中的所述一个非磁性层的至少一部分在所述第2方向上位于所述第1顶部与所述第2顶部之间。
(技术方案6)
根据技术方案1～5中的任一个所述的电磁波衰减体，
所述多个磁性层中的所述至少一个磁性层包括磁畴壁。
(技术方案7)
根据技术方案1～6中的任一个所述的电磁波衰减体，
所述第1厚度为20nm以上，
所述第2厚度为10nm以上。
(技术方案8)
根据技术方案1～7中的任一个所述的电磁波衰减体，
所述多个磁性层中的所述至少一个磁性层包括多个磁性膜和多个非磁性膜，
从所述多个磁性膜中的一个磁性膜向所述多个磁性膜中的另一个磁性膜的方向沿着所述第1方向，
所述多个非磁性膜中的一个非磁性膜位于所述多个磁性膜中的所述一个磁性膜与所述多个磁性膜中的所述另一个磁性膜之间，
所述多个磁性膜中的所述一个磁性膜的沿着所述第1方向的第3厚度比所述多个非磁性膜中的所述一个非磁性膜的沿着所述第1方向的第4厚度厚，
所述第4厚度在0.5nm以上且7nm以下。
(技术方案9)
根据技术方案8所述的电磁波衰减体，
所述多个非磁性膜中的所述至少一个非磁性膜的至少一部分包含选自Cu、Ta、Ti、W、Mo、Nb及Hf中的至少一种。
(技术方案10)
根据技术方案8或9所述的电磁波衰减体，
所述多个磁性膜中的所述至少一个磁性膜的至少一部分包含选自Co、Ni及Fe中的至少一种。
(技术方案11)
根据技术方案1～10中的任一个所述的电磁波衰减体，
所述多个磁性层中的所述至少一个磁性层的至少一部分包含选自Co、Ni及Fe中的至少一种。
(技术方案12)
根据技术方案11所述的电磁波衰减体，
所述多个磁性层中的所述至少一个磁性层的所述至少一部分还包含选自Cu、Mo及Cu中的至少一种。
(技术方案13)
根据技术方案1～11中的任一个所述的电磁波衰减体，
所述多个磁性层中的所述至少一个磁性层的至少一部分包含Fe100-x1-x2αx1Nx2，
所述α包含选自Zr、Hf、Ta、Nb、Ti、Si及Al中的至少一种。
(技术方案14)
根据技术方案1～13中的任一个所述的电磁波衰减体，
所述多个非磁性层中的所述至少一个非磁性层的所述至少一部分还包含选自Cu、Al、Ni、Cr、Mn、Mo、Zr及Si中的至少一种。
(技术方案15)
根据技术方案1～14中的任一个所述的电磁波衰减体，
所述多个磁性层中的一个磁性层的至少一部分中的磁化的朝向与所述多个磁性层中的另一个磁性层的至少一部分中的磁化的朝向交叉。
(技术方案16)
一种电子装置，具备：
技术方案1～15中的任一个所述的电磁波衰减体；和
电子元件。
(技术方案17)
根据技术方案16所述的电子装置，
所述多个磁性层及所述多个非磁性层中的至少一个层被接地。
(技术方案18)
根据技术方案16或17所述的电子装置，
所述电磁波衰减体包括多个区域，
所述电子元件的至少一部分设置在所述多个区域之间。
(技术方案19)
根据技术方案16或17所述的电子装置，
所述电磁波衰减体被设置多个，
所述电子元件的至少一部分设置于所述多个电磁波衰减体之间。
根据实施方式，能够提供可以使电磁波的衰减特性提高的电磁波衰减体及电子装置。
以上，参照具体例，对本发明的实施方式进行了说明。不过，本发明不限定于这些具体例。例如，关于电磁波衰减体所包括的磁性层及非磁性层、电子装置所包含的电子元件及半导体芯片等的各要素的具体构成，只要通过本领域技术人员从公知的范围内适当选择，可以同样地实施本发明并获得同样的效果，就包含于本发明的范围内。
另外，在技术上可能的范围内组合各具体例的任意两个以上的要素而得到的方案，只要包含本发明的主旨，也包含于本发明的范围内。
此外，作为本发明的实施方式，以上述的电磁波衰减体及电子装置为基础，本领域技术人员进行适当设计变更而能够实施的所有的电磁波衰减体及电子装置，只要包含本发明的主旨也属于本发明的范围内。
此外，在本发明的思想范畴内，本领域技术人员能够想到各种变更例及修正例，应当理解这些变更例及修正例也属于本发明的范围。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，并不旨在限定发明的范围。这些新的实施方式也能够以其他各种方式来实施，在不脱离发明的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和/或其变形包含于发明的范围和/或要旨，并且包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。