CN107114004A - 具备电磁干扰抑制体的装置 - Google Patents

Abstract

本发明的装置(1)具备：能够放射潜在的噪声的潜在噪声放射源(2)、能够接收潜在的噪声的潜在噪声接收部(3)、和电磁干扰抑制体(4)。电磁干扰抑制体(4)是将扁平状金属软磁性粉末用粘结剂粘结而成的薄片状部件。在电磁干扰抑制体(4)上形成有多个缝隙(5)。电磁干扰抑制体(4)被设置为，横跨潜在噪声放射源(2)和潜在噪声接收部(3)。

Description

具备电磁干扰抑制体的装置

技术领域

本发明涉及一种具备电磁干扰抑制体的装置，该电磁干扰抑制体是将扁平状金属软磁性粉末用粘结剂粘结而成的薄片状结构。

背景技术

作为这种电磁干扰抑制体，例如存在专利文献1中公开的电磁干扰抑制体。为了对专利文献1的电磁干扰抑制体的表面赋予适应性，形成有虚线状的切口。

专利文献1：日本特开2011－49406号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供上述那样的电磁干扰抑制体的新的利用方法和具备基于该方法的结构的装置。

本发明的发明者们经过研究，认识到了以下的点。1)在如两个传输通路那样，一者是能够放射潜在的噪声的潜在噪声放射源而另一者是能够接收该潜在的噪声的潜在噪声接收部(一者能够给予另一者影响)的情况下，通过以横跨潜在噪声放射源和潜在噪声接收部的方式配置电磁干扰抑制体，能够抑制一者对另一者的干扰。2)在是无缝隙的电磁干扰抑制体的情况下，根据频率不同，有时得不到干扰抑制效果，但是若形成缝隙则能够在比较宽的频率范围得到干扰抑制效果。

本发明的发明者们基于该研究的结果，进行了以下的推定。a)上述的电磁干扰抑制体在面内方向上具有比较高的介电常数。b)该较高的介电常数导致在电磁干扰抑制体内感应出电场，有可能使潜在噪声源和潜在噪声接收部由于该电场而耦合。c)若形成缝隙，则电场被切断，从而抑制了上述的基于电场的耦合。d)若对电磁干扰抑制体形成缝隙，使得面内方向上的有效的介电常数为500以下为止(即，形成多个缝隙)，则能够更可靠地得到上述的耦合抑制效果，由此也能预想该推定是妥当的。

另一方面，电磁干扰抑制体的用途之一是，除去与信号一起在信号线路上传送的传导噪声。具体而言，为了除去传导噪声而将电磁干扰抑制体粘贴在电路基板的信号线路上。专利文献1的电磁干扰抑制体在该粘贴时，即使在粘贴对象凸凹不平的情况下也能够适当地粘贴。但是，在信号线上粘贴电磁干扰抑制体，虽然能够除去传导噪声，但是根据在信号线路上传送的信号的频率，有时与粘贴电磁干扰抑制体之前相比，辐射噪声反而增加。本发明的发明者们对该辐射噪声还进行了如下推定：电磁干扰抑制体的较高的介电常数导致感应出电场，因而，根据不同的频率，辐射噪声可能会增加。基于该推定，若在电磁干扰抑制体上形成缝隙来将在面内方向上感生的电场切断，则能够抑制辐射噪声。即，若通过缝隙的形成将在面内方向上感生的电场适当地切断，则能够抑制电场向电路基板周围扩展，并且能够抑制在电路基板上感生的共模电流的增加来抑制辐射噪声的增加。通过实验和考察，结果发现了：若形成缝隙，使得面内方向上的有效的介电常数为500以下为止(即，形成多个缝隙)，则能得到上述那样的效果。

本发明是基于上述的推定和见解而得到的，具体而言，提供下面提出的电磁干扰抑制体及电路基板。

本发明的一方面在于，作为第一装置，提供具备能够放射潜在的噪声的潜在噪声放射源、能够接收所述潜在的噪声的潜在噪声接收部、和电磁干扰抑制体的装置。所述电磁干扰抑制体是将扁平状金属软磁性粉末用粘结剂粘结而成的薄片状部件。在所述电磁干扰抑制体形成有多个缝隙。所述电磁干扰抑制体被设置为横跨所述潜在噪声放射源和所述潜在噪声接收部。

另外，本发明的另一方面在于，作为第一电磁干扰抑制体，提供在信号线上配置的电磁干扰抑制体。所述电磁干扰抑制体是将扁平状金属软磁性粉末用粘结剂粘结而成的薄片状部件。在所述电磁干扰抑制体上以使面内方向上的有效的介电常数为500以下的方式形成有多个缝隙。

本发明的另外一个方面在于，提供具有信号线并且在所述信号线上配置有上述第一电磁干扰抑制体而成的第二装置。

发明效果

根据本发明，利用缝隙将在电磁干扰抑制体内产生的电场切断，能够在较宽的频带对潜在噪声放射源和潜在噪声接收部之间的耦合进行抑制。

另外，根据本发明，利用缝隙将在电磁干扰抑制体内产生的电场切断，能够抑制在形成有信号线的电路基板感生的共模电流的增加，由此，能够抑制辐射噪声的增加，并且能够在较宽的频率范围抑制电磁干扰。

参照附图，对下述的最佳的实施方式的说明进行研究，由此应能正确理解本发明的目的，且对其结构具有较完整的理解。

附图说明

图1是示意性表示本发明的第一实施方式的具备电磁干扰抑制体的装置的图。

图2是表示本发明的实施例1的测定系统的图。

图3是表示本发明的实施例1的装置的效果的曲线图。

图4是示意性表示本发明的第二实施方式的具备电磁干扰抑制体的装置(电路基板)的立体图。

图5是表示本发明的实施例2的电磁干扰抑制体的效果的曲线图。

具体实施方式

能够以多样的变形和各种形态实现本发明，但是作为其一例，对附图所示那样的特定的实施方式，在下面进行详细说明。附图及实施方式并不是将本发明限定于在此公开的特定的形态的示例，而是将在附带的权利要求书中写明的范围内完成的全部的变形例、等同物、代替例包含于其对象中。

(第一实施方式)

参照图1，本发明的第一实施方式的装置1具备：能够放射潜在的噪声的潜在噪声放射源2、能够接收潜在的噪声的潜在噪声接收部3、及电磁干扰抑制体4。

潜在噪声放射源2及潜在噪声接收部3例如是在电路基板上设置的两个传输线路、在电路基板上搭载的两个部件、或传输线路和部件等。

电磁干扰抑制体4是将扁平状金属软磁性粉末用粘结剂粘结而成的薄片状部件。作为扁平状金属软磁性粉末，例如可列举由Fe、Fe－Si合金、Fe－Si－Al合金、Fe－Si－Cr合金、非晶质合金、纳米晶体合金构成的粉末。如图1所示，电磁干扰抑制体4被设置为横跨潜在噪声放射源2和潜在噪声接收部3。

另外，在本实施方式的电磁干扰抑制体4中形成有多个缝隙5。关于缝隙5的延伸方向，不特别进行限定。另外，缝隙5不需要彼此平行，也可以交叉。另外，也可以设为用缝隙5形成多边形的边。若将形成有多个缝隙5的电磁干扰抑制体4设置为横跨潜在噪声放射源2和潜在噪声接收部3，则能够减少潜在噪声放射源2和潜在噪声接收部3之间的空间上的耦合。

特别地，以使电磁干扰抑制体4的面内方向上的有效的介电常数为500以下的方式设定本实施方式的缝隙5。若电磁干扰抑制体4的面内方向上的有效的介电常数为500以下，则能够在比较宽的频率范围减少潜在噪声放射源2和潜在噪声接收部3之间的耦合。可推定这是由于，利用缝隙5能够将电磁干扰抑制体4的面内方向上感生的电场适当地切断，能够抑制基于电场的耦合的增加。若电磁干扰抑制体4的面内方向上的有效的介电常数为100以下，则能够在几乎全部的频率范围内，减少潜在噪声放射源2和潜在噪声接收部3之间的耦合。

此外，本实施方式中，能够通过微扰法测定电磁干扰抑制体4的面内方向上的有效的介电常数。关于微扰法，例如记载于日本特开平11－118732号公报的0002段等。

本实施方式的缝隙5的深度为电磁干扰抑制体4的厚度的83％以上。如果是深度比83％小的缝隙5，电场的切断效果较小，因此优选为83％以上。缝隙5的深度即使是100％也可以。特别地，在缝隙5将电磁干扰抑制体4横切或纵切的情况下，电磁干扰抑制体4被深度100％的缝隙5切断为小片，但是在该情况下，设为在由双面胶带等粘接带构成的基材上将电磁干扰抑制体4的小片粘贴来保持切断配置的状态即可。

推荐的缝隙5的宽度为0.02mm以上且0.4mm以下。这是由于，若宽度比0.02mm小，则难以得到电场的切断效果，若比0.4mm大，则减少潜在噪声放射源2和潜在噪声接收部3之间的耦合的效果较低。为了更有效地减少耦合，优选缝隙5的宽度为0.05mm以上。

在将缝隙5的间距设为P，将电磁干扰抑制体4的厚度设为t的情况下，优选比P/t为1以上且80以下。若比P/t小于1，则难以制造。另外，若比P/t小于1，则还必须考虑缝隙5的方向与潜在噪声放射源2及潜在噪声接收部3的配置之间的关联。这是由于，例如，根据缝隙5的方向与潜在噪声放射源2及潜在噪声接收部3的配置，在从潜在噪声放射源2产生磁场时，有时相对于该电磁干扰抑制体4的面内方向上的磁场成分退磁场起较大作用，有效透磁率降低，磁损耗带来的噪声抑制效果降低。为了有效地抑制潜在噪声放射源2和潜在噪声接收部3之间的耦合，优选上述的比P/t为50以下。

本实施方式的缝隙5是通过切断形成的状态，即是空气层。换言之，本实施方式的缝隙5的介电常数为1。对于缝隙5，为了保持其尺寸和形状也可以填入电介质。但是，若缝隙5的介电常数超过20，则将电场切断的效果降低，因此优选缝隙5的介电常数为1以上且20以下。

[实施例1]

为了确认本发明的效果，使用三维电磁场模拟器进行了仿真。在进行仿真时，设想图2所示的评价系统模型。设置为电磁干扰抑制体4横跨两个环线线圈，该两个环线线圈中，一者可作为潜在噪声放射源2发挥功能，另一者可作为潜在噪声接收部3发挥功能，计算了两个环线线圈间的干扰。作为结果的曲线图如图3所示。曲线图中，在能够抑制潜在噪声放射源2和潜在噪声接收部3之间的耦合的情况下，内部去耦率Rda[dB]具有正的值(Rda＞0)。

参照图3可以了解，在有效的介电常数为500的情况下，在约1.5GHz为止的频率范围内，内部去耦率Rda具有正的值。除此之外，在有效的介电常数为100的情况下，在到3GHz为止的频率范围的几乎全部，内部去耦率Rda具有正的值。即，在有效的介电常数为100的情况下，能够在到3GHz为止的几乎全部的频率范围内，减少潜在噪声放射源2和潜在噪声接收部3之间的耦合。

(第二实施方式)

参照图4，本发明的第二实施方式的电路基板(装置)10具备：基板主体11、和电磁干扰抑制体14。

本实施方式的基板主体11是由环氧玻璃基板构成的两面双层基板，具有两个主面。在一个主面上形成有信号线12，在另一个主面上形成有接地层13。详细地，在基板主体11的另一个主面上位于将信号线12的正下方夹着的位置的两个区域不形成本实施方式的接地层13。即，本实施方式的接地层13不在基板主体11的另一个主面上的整个面上形成。但是，本发明不限于此，接地层13可以在基板主体11的另一个主面上形成于整个面(实体图案)，也可以具有其他图案形状。另外，本发明的基板主体11不限于由环氧玻璃基板构成的两面双层基板，也可以是具有其他结构的基板。

电磁干扰抑制体14构成为与第一实施方式相同。即，电磁干扰抑制体14是将扁平状金属软磁性粉末用粘结剂粘结而成的薄片状部件。作为扁平状金属软磁性粉末，例如可列举由Fe、Fe－Si合金、Fe－Si－Al合金、Fe－Si－Cr合金、非晶质合金、纳米晶体合金构成的粉末。如图所示，本实施方式的电磁干扰抑制体14配置在基板主体11的信号线12上。

在本实施方式的电磁干扰抑制体14上以使面内方向上的有效的介电常数为500以下的方式形成有多个缝隙15。若电磁干扰抑制体14的面内方向上的有效的介电常数为500以下，则至少能够与不粘贴电磁干扰抑制体14的情况同等程度地抑制辐射噪声。推定这是由于，若介电常数比500大则将电场切断的效果较小，因此得不到辐射噪声的抑制效果，相对于此，若介电常数为500以下则电场被适当地切断，其结果，抑制了辐射噪声。并且，若电磁干扰抑制体14的面内方向上的有效的介电常数为300以下，则能够在较宽的频率范围，与不粘贴电磁干扰抑制体14的情况相比更好地抑制辐射噪声。即，若以使电磁干扰抑制体14的面内方向上的有效的介电常数为300以下的方式形成多个缝隙15，则不只是传导噪声的抑制还能够在较宽的频率范围同时实现辐射噪声的抑制。

特别地，以使电磁干扰抑制体14的面内方向上的有效的介电常数为100以下的方式，设定本实施方式的缝隙15。若电磁干扰抑制体14的面内方向上的有效的介电常数为100以下，则能够在几乎全部的频率范围内，与不粘贴电磁干扰抑制体14的情况相比更好地抑制辐射噪声。即，若以使电磁干扰抑制体14的面内方向上的有效的介电常数为100以下的方式，形成多个缝隙15，则在几乎全部的频率范围，不仅能够实现传导噪声的抑制，还能够实现辐射噪声的抑制。

此外，在本实施方式中也能够通过上述的微扰法测定电磁干扰抑制体14的面内方向上的有效的介电常数。关于微扰法，例如记载于日本特开平11－118732号公报的0002段等。

本实施方式的缝隙15的深度为电磁干扰抑制体14的厚度的83％以上。如果是深度比83％小的缝隙15，电场的切断效果较小，因此优选为83％以上。缝隙15的深度即使是100％也可以。特别地，在缝隙15将电磁干扰抑制体14横切或纵切的情况下，电磁干扰抑制体14被深度100％的缝隙15切断为小片，但是在该情况下，设为在由双面胶带等粘接带构成的基材上将电磁干扰抑制体14的小片粘贴来保持切断配置的状态即可。

推荐的缝隙15的宽度为0.02mm以上且0.4mm以下。这是由于，若宽度比0.02mm小，则难以得到电场的切断效果，若比0.4mm大，则辐射噪声的抑制效果较低。为了更有效地抑制辐射噪声，优选缝隙15的宽度为0.05mm以上。

在将缝隙15的间距设为P，将电磁干扰抑制体14的厚度设为t的情况下，优选比P/t为1以上且80以下。若比P/t小于1，则难以制造。另外，若比P/t小于1，则还必须考虑缝隙15的方向与信号线12的方向之间的关联。例如，在缝隙15形成为与信号线12大致平行地延伸的情况下，由于在信号线12中流动的电流而产生磁场时，有时相对于该电磁干扰抑制体14的面内方向的成分退磁场起较大作用，有效透磁率降低，磁损耗带来的噪声抑制效果降低。为了有效地抑制辐射噪声，优选上述的比P/t为50以下。

本实施方式的缝隙15是通过切断形成的状态，即是空气层。换言之，本实施方式的缝隙15的介电常数为1。对于缝隙15，为了保持其尺寸和形状也可以填入电介质。但是，若缝隙15的介电常数超过20，则将电场切断的效果降低，因此优选缝隙15的介电常数为1以上且20以下。

此外，在上述的实施方式中，仅将在与信号线12正交的方向上延伸的缝隙15形成于电磁干扰抑制体14，但是本发明不限于此。缝隙15的延伸方向可以与信号线12斜交，也可以平行。另外，也不仅限于缝隙15彼此平行，也可以设为以构成多边形状的格子的方式使多个缝隙15交叉。

[实施例2]

为了确认本发明的效果，使用三维电磁场模拟器进行了仿真。设为向信号线12的一端输入1W的电力，信号线12的另一端用75Ω的终端电阻终止，一边改变电磁干扰抑制体14的面内方向上的有效的介电常数，一边计算了相距3m处的放射噪声(电场)。在此基础上，将与不粘贴电磁干扰抑制体14的情况之间的相差的相对于频率的变化，绘制于曲线图中。即，在产生了与不粘贴电磁干扰抑制体14的情况下产生的辐射噪声完全相同程度的辐射噪声的情况下，为0dB。作为结果的曲线图如图5所示。

参照图5，在有效的介电常数为1000的情况下，与不粘贴电磁干扰抑制体14的情况相比，辐射噪声过大。但是，在有效的介电常数为500的情况下，虽然与不粘贴电磁干扰抑制体14的情况相比，辐射噪声稍微增加，但也被抑制为不成为实用上的问题的程度。并且，在有效的介电常数为300的情况下，能够在较宽的频率范围，与不粘贴电磁干扰抑制体14的情况相比更好地抑制辐射噪声。在有效的介电常数为100的情况下，能够在几乎全部的频率范围，与不粘贴电磁干扰抑制体14的情况相比更好地抑制辐射噪声。

本发明基于在2014年12月17日向日本专利局提出的日本专利申请第2014－255516号及第2014－255517号，通过参照使其内容构成本说明书的一部分。

对本发明的最佳的实施方式进行了说明，但如本领域技术人员可知的那样，能够在不脱离本发明的精神的范围内将实施方式进行变形，那样的实施方式属于本发明的范围。

符号说明

1 装置

2 潜在噪声放射源

3 潜在噪声接收部

4 电磁干扰抑制体

5 缝隙

10 电路基板(装置)

11 基板主体

12 信号线

13 接地层

14 电磁干扰抑制体

15 缝隙

Claims (18)

1.一种装置，其具备：能够放射潜在的噪声的潜在噪声放射源、能够接收所述潜在的噪声的潜在噪声接收部、和电磁干扰抑制体，其中，

所述电磁干扰抑制体是将扁平状金属软磁性粉末用粘结剂粘结而成的薄片状部件，

在所述电磁干扰抑制体中形成有多个缝隙，该电磁干扰抑制体被设置为横跨所述潜在噪声放射源和所述潜在噪声接收部。

2.如权利要求1所述的装置，其中，

形成所述缝隙，使得所述电磁干扰抑制体的面内方向上的有效的介电常数为500以下。

3.如权利要求2所述的装置，其中，

所述电磁干扰抑制体的面内方向上的有效的介电常数为100以下。

4.如权利要求1至权利要求3中任意一项所述的装置，其中，

所述缝隙的深度是所述电磁干扰抑制体的厚度的83％以上。

5.如权利要求1至权利要求4中任意一项所述的装置，其中，

所述缝隙的宽度为0.02mm以上且0.4mm以下。

6.如权利要求5所述的装置，其中，

所述缝隙的宽度为0.05mm以上。

7.如权利要求1至权利要求6中任意一项所述的装置，其中，

所述缝隙的间距P与所述电磁干扰抑制体的厚度t之比P/t为1以上且80以下。

8.如权利要求7所述的装置，其中，

所述比P/t为50以下。

9.如权利要求1至权利要求8中任意一项所述的装置，其中，

所述缝隙的介电常数为1以上且20以下。

10.一种电磁干扰抑制体，其配置在信号线上，其中，

所述电磁干扰抑制体是将扁平状金属软磁性粉末用粘结剂粘结而成的薄片状部件，

在所述电磁干扰抑制体上，以使面内方向上的有效的介电常数为500以下的方式形成有多个缝隙。

11.如权利要求10所述的电磁干扰抑制体，其中，

所述电磁干扰抑制体的面内方向上的有效的介电常数为100以下。

12.如权利要求10或权利要求11所述的电磁干扰抑制体，其中，

所述缝隙的深度为所述电磁干扰抑制体的厚度的83％以上。

13.如权利要求10至权利要求12中任意一项所述的电磁干扰抑制体，其中，

所述缝隙的宽度为0.02mm以上且0.4mm以下。

14.如权利要求13所述的电磁干扰抑制体，其中，

所述缝隙的宽度为0.05mm以上。

15.如权利要求10至权利要求14中任意一项所述的电磁干扰抑制体，其中，

所述缝隙的间距P与所述电磁干扰抑制体的厚度t之比P/t为1以上且80以下。

16.如权利要求15所述的电磁干扰抑制体，其中，

所述比P/t为50以下。

17.如权利要求10至权利要求16中任意一项所述的电磁干扰抑制体，其中，

所述缝隙的介电常数为1以上且20以下。

18.一种装置，其中，

所述装置具有信号线，并且，在所述信号线上配置有权利要求10至权利要求17中任意一项所述的电磁干扰抑制体。