CN108604487A - 复合磁性体以及制造方法 - Google Patents

复合磁性体以及制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108604487A
CN108604487A CN201680081129.7A CN201680081129A CN108604487A CN 108604487 A CN108604487 A CN 108604487A CN 201680081129 A CN201680081129 A CN 201680081129A CN 108604487 A CN108604487 A CN 108604487A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal powder
soft magnetic
magnetic metal
magnetic body
composite magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201680081129.7A
Other languages
English (en)
Inventor
五十岚利行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokin Corp filed Critical Tokin Corp
Publication of CN108604487A publication Critical patent/CN108604487A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
    • H01F1/22—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
    • H01F1/24—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/052—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles characterised by a mixture of particles of different sizes or by the particle size distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/06—Metallic powder characterised by the shape of the particles
    • B22F1/068—Flake-like particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/102—Metallic powder coated with organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/103—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing an organic binding agent comprising a mixture of, or obtained by reaction of, two or more components other than a solvent or a lubricating agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0246—Manufacturing of magnetic circuits by moulding or by pressing powder
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0075—Magnetic shielding materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
    • H01F1/22—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
    • H01F1/24—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated
    • H01F1/26—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated by macromolecular organic substances

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

提供一种兼顾低导电率和高导磁率并且产生解耦的频带达到更高频的复合磁性体。复合磁性体包括扁平状的软磁性金属粉末、小于软磁性金属粉末的平均厚度并且配置在软磁性金属粉末的表面的绝缘粒子、和分散保持软磁性金属粉末以及绝缘粒子的有机粘结剂，在软磁性金属粉末的厚度方向的截面中每0.2μm长的软磁性金属粉末表面配置一个以上的绝缘粒子。

Description

复合磁性体以及制造方法
技术领域
本发明涉及用于抑制电磁噪声的复合磁性体，详细而言涉及使在扁平状的软磁性金属粉末的表面配置了绝缘粒子的复合磁性粉分散到有机粘结剂中而成形的复合磁性体。
背景技术
伴随电子设备的小型化、高速化，存在如下问题，即，从高频电路产生的电磁噪声成为电子设备的误动作、干扰等电磁障碍的原因。近年来，出于防止这些电磁障碍的目的，使用了利用了磁性体的磁损耗的电磁干扰抑制体，即，使软磁性粉末分散在非磁性粘结剂中而成形为薄片状的复合磁性体。
在专利文献1中记载了如下复合磁性体，即，在包含实质上扁平状的软磁性粉末和有机粘结剂的复合磁性体中，由表面改性用微粉末对扁平状的软磁性粉末进行了涂敷处理。
此外，作为复合磁性体中使用的磁性粉末的一例，在专利文献2中记载了在金属粉被覆高介电常数微粒和粘合剂树脂的噪声抑制用复合磁性粉。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平10-92621号公报
专利文献2：JP特开2014-199862号公报
专利文献3：JP特开平10-335128号公报
发明内容
发明要解决的课题
降低复合磁性体的导电率，也能够在安装于电子设备时，不需要与小型化且邻近配置的电子部件的绝缘处理，因而有助于抑制电子设备的制造成本。
此外，从防止电磁障碍的观点出发，也期望复合磁性体的导电率降低。若复合磁性体的导电率变高，则在复合磁性体内部产生导通路径从而介电常数的介电分量ε’发散，导电分量ε”的值也上升，由此作为复合磁性体的高频下的导电率σ(＝ε”·2πf。f是频率)也变高。因此，由于不需要的电磁波的反射增加，并且介电分量ε’所引起的LC谐振向低频侧移动，因而与噪声源的解耦(去耦)的高频特性劣化。为了改善这种去耦，本发明人发现了应当对导磁率和导电率进行适当的设定。
通常，认为去耦的改善需要提高导磁率。在仅由软磁性金属粉末和有机粘结剂形成复合磁性体的情况下，为了降低导电率，需要混合足以被覆各个软磁性金属粉末的足够的有机粘结剂，难以提高复合磁性体中的软磁性金属粉末的填充密度。因此，为了作为复合磁性体而发挥功能，需要相当的厚度，软磁性金属粉末间的距离变大从而磁耦合降低，复合磁性体的导磁率降低。
此外，认为去耦的改善需要降低导电性。若增加复合磁性体中的软磁性金属粉末的配比来提高填充密度，则能够防止复合磁性体的导磁率的降低，但是相对地有机粘结剂的比率降低而导电性变高，存在高频区域中的噪声抑制效果降低这样的课题。为了解决这些关于去耦的权衡(tradeoff)条件，如专利文献1那样对软磁性金属粉末本身实施绝缘处理的结构是有效的，作为对金属粉末的绝缘处理的一例，提出了专利文献2以及专利文献3所示的方法。
作为在软磁性粉末形成表面改性用微粉末的方法，在使用专利文献1所记载的热等离子体法的微粒涂敷等的情况下，需要特殊的制造设备、作业工序，因而存在制造成本变高这样的课题。此外，在热等离子体法的微粒涂敷中，难以在软磁性粉末的表面均匀地形成表面改性用微粉末，还存在绝缘性变得不充分这样的课题。具体而言，在向作为粒子的集合体的粉末被覆专利文献1中的热等离子体法的涂敷的情况下，存在如下课题，即，虽然在存在于粉末表面的粒子的一方的表面被覆表面改性用微粉末，但是在另一方的背面并未被覆，进一步地，不能进行到向粉末内部的粒子的被覆。
此外，在专利文献2所记载的技术中，通过将软磁性粉末、高介电常数微粒和粘合剂树脂在磨机装置中进行搅拌从而能够进行微粒涂敷，比专利文献1的方法简便且制造成本变低，另一方面在软磁性粉末均匀地涂敷粘合剂树脂的结构，如上所述存在软磁性粉末间的距离变大从而复合磁性体的导磁率降低这样的课题，此外没有公开将已经在粉末表面固化了粘合剂树脂的粉末形成为片状等的复合磁性体的方法，存在如下课题：不可能或者难以制作这种有形的复合磁性体。
此外，在专利文献3所记载的技术中，通过混合强磁性金属粉末和氧化钛溶胶或氧化锆溶胶从而涂敷于强磁性金属粉末，比专利文献1的方法简便且制造成本变低。但是，如第[0020]段中也记载的那样，在专利文献3所记载的技术中，若不添加耐热性树脂，则难以使氧化粒子附着为均匀地覆盖强磁性金属粉末的表面，存在绝缘性不充分这样的课题。此外，在添加耐热性树脂的结构中，由于在强磁性金属粉末与氧化粒子之间存在不少耐热性树脂，因此氧化粒子难以紧贴在强磁性金属粉末的表面，存在导致绝缘性降低这样的课题。
本发明为了解决所述现有技术的课题而作，其目的在于提供一种兼顾低导电率和高导磁率的同时并适当地设定，并且产生解耦(去耦)的频带达到更高频的复合磁性体。
用于解决课题的手段
本发明通过复合磁性体解决所述课题，复合磁性体的特征在于包括：扁平状的软磁性金属粉末；绝缘粒子，其小于所述软磁性金属粉末的平均厚度，并且配置在所述软磁性金属粉末的表面；和有机粘结剂，其分散保持所述软磁性金属粉末以及所述绝缘粒子，在所述软磁性金属粉末的厚度方向的截面中每0.2μm长度的所述软磁性金属粉末表面配置一个以上的所述绝缘粒子。
此外，本发明的复合磁性体优选：所述软磁性金属粉末的体积粒度分布的累计10％粒子径D10为2μm以上且6μm以下，并且累计90％粒子径D90为8μm以上且27μm以下。
此外，本发明的复合磁性体优选：所述绝缘粒子包含氧化铝、二氧化硅、氧化镁、二氧化钛、氧化锆的至少一种。
此外，本发明的复合磁性体优选：所述绝缘粒子的体积电阻率为1×1012Ω·cm以上。
此外，本发明的复合磁性体优选：所述绝缘粒子的体积粒度分布的中值粒径D50为10nm以上且70nm以下。
此外，本发明的复合磁性体的制造方法的特征在于，将所述软磁性金属粉末浸渍于使所述绝缘粒子分散于水性溶剂中的pH＞7.0的溶胶之后，使所述水性溶剂干燥而在所述软磁性金属粉末的表面被覆所述绝缘粒子，将所述软磁性金属粉末与所述有机粘结剂进行混炼、分散并成形为片状。
在用于抑制噪声的复合磁性体中，越缩短扁平状的软磁性金属粉末的间隔尤其是粉末的厚度方向的距离，则磁耦合变得越强，导磁率变得越高，导磁率越高，则抑制电磁噪声所需要的损耗分量μ”越提高。
另一方面，软磁性金属粉末间的导电率越低，介电常数越降低从而解耦的高频区域中的频率特性越提高。因此，作为复合磁性体的特性，优选在软磁性金属粉末的表面实施非常薄的绝缘被覆来降低导电率。
但是，在复合磁性体中，增加软磁性金属粉末的配比、或者对软磁性金属粉末实施基于被覆粘合剂树脂的绝缘涂敷，会导致各个软磁性金属粉末的距离变大而复合磁性体的导磁率降低，因此不优选。
此外，由于基于热等离子体法等的软磁性金属粉末的绝缘涂敷难以降低制造成本，因此难以应用于廉价的电子设备用途的复合磁性体。
本发明的复合磁性体在扁平状的软磁性金属粉末的表面配置小于软磁性金属粉末的平均厚度的绝缘粒子，并通过有机粘结剂来分散保持各个软磁性金属粉末，在软磁性金属粉末的厚度方向的截面中每0.2μm长度的软磁性金属粉末表面配置一个以上的绝缘粒子，即，在构成软磁性金属粉末的全部软磁性金属粒子的表面均匀地配置绝缘粒子，由此各个软磁性金属粉末被绝缘粒子分隔从而具有高的绝缘性，并且有机粘结剂能够仅限于软磁性金属粉末的分散保持所需，因而各个软磁性金属粉末的距离也能够变小。另外，在本发明中，不排除在上述软磁性金属粉末中混合一部分没有被绝缘粒子被覆的其他的软磁性金属粉末而制作的复合磁性体。
此外，为了在软磁性金属粉末的表面形成绝缘粒子，因为适于小的粒子尺寸，能够进行软磁性金属粉末表面的均匀的被覆并且制造成本也低，所以优选将软磁性金属粉末浸渍于使绝缘粒子分散于水性溶剂中的溶胶并使其干燥的方法。溶胶只要是pH＞7.0的碱性即可，使得不腐蚀软磁性金属粉末。若溶胶的pH为弱碱性，则软磁性金属粉末的表面是阳离子，因此仅通过混合溶胶和软磁性金属粉末，绝缘粒子便通过电力与软磁性金属粉末表面耦合。另外，在绝缘粒子的在溶胶中的分散性和向金属粉末表面的附着性、与有机粘结剂的紧贴性降低的情况下，也能够将pH限制在弱碱性的超过7.0且为8.2以下的范围。
通过将被覆了绝缘粒子的软磁性金属粉末与有机粘结剂混炼、分散并成形为片状，从而能够获得本发明的复合磁性体。
发明效果
根据本发明，能够提供一种兼顾低导电率和高导磁率，并且产生解耦的频带达到更高频的复合磁性体。
附图说明
图1是示出本发明的复合磁性体的截面构造的示意图。
图2是本发明的复合磁性体中的由绝缘粒子覆盖的软磁性金属粉末的SEM观察照片。(a)示出由D50＝70nm的氧化锆粒子被覆的软磁性金属粉末，(b)是放大了(a)的表面的照片。(c)示出由D50＝12nm的氧化锆粒子被覆的软磁性金属粉末，(d)是放大了(c)的表面的照片。
图3是示出复合磁性体的介电常数的频率特性的图，(a)是示出实施例1的介电常数的频率特性的图，(b)是示出比较例1的复合磁性体的介电常数的频率特性的图。
图4是示出本发明的复合磁性体的Rda的频率特性的图。
图5是示出实施例1和比较例1的复合磁性体的应用例的示意图，(a)是示出通信设备100的内部构造的截面的示意图，(b)是示出将通信设备100模型化的评价系统200的示意图。
图6是示出实施例1和比较例1的解耦的频率特性的曲线图。
具体实施方式
以下，详细说明本发明的实施方式。
(实施方式)
图1是示出本发明的复合磁性体的截面构造的示意图。如图1所示，本实施方式所涉及的复合磁性体的结构包括：扁平状的软磁性金属粉末1；绝缘粒子2，比软磁性金属粉末的平均厚度小且配置于磁性金属粉末的表面；和有机粘结剂3，将软磁性金属粉末1以及绝缘粒子2进行分散保持。
为了使复合磁性体的导电率降低，在软磁性金属粉末1的层间，在软磁性金属粉末1的厚度方向的截面中每0.2μm长度的软磁性金属粉末1的表面配置一个以上的绝缘粒子2，由此获得期望的特性。图2的(a)～(d)是本发明的软磁性金属粉末的SEM观察照片。软磁性金属粉末1的表面几乎被绝缘粒子2完全覆盖。
作为软磁性金属粉末，例如为了在1GHz以上的频带获得大的磁损耗μ”，需要扩展磁共振频率并且需要大的μ。而且，由于也需要扁平状的粉末具有可加工的延展性，因此作为饱和磁通密度Bs为1T以上的软磁性金属材料，优选使用Fe及其合金，具体而言，优选使用Fe、Fe-Si、Fe-Al、Fe-Cr、Fe-Si-Al等。
另外，也可以根据所需的磁特性、作为对象的频带，适当选择、组合软磁性金属粉末的材料。例如，也能够使用饱和磁通密度比Fe系合金低的Ni系合金，例如Ni-Fe等。
作为软磁性金属粉末的粒径，为了不使复合磁性体中的软磁性金属粉末的密度降低地获得所需要的磁特性，优选体积粒度分布的累计10％粒子径D10为2μm以上且6μm以下，并且累计90％粒子径D90为8μm以上且27μm以下。
作为绝缘粒子，需要体积电阻率高、并且通过成形时的加压也不变形地保持软磁性金属粉末的粒子间隔，氧化物系绝缘材料是合适的。特别适于本发明的复合磁性体的材料是氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钛、氧化锆、或者包含它们的至少一种的材料，若体积电阻率为1×1013Ω·cm以上、体积粒度分布的中值粒径D50为10nm以上且70nm以下则更好。若D50为10nm以下则软磁性金属粉末间的绝缘性变得不充分，复合磁性体的导电率变高。此外，若D50为70nm以上则软磁性金属粉末间的距离变得大到140nm以上，磁耦合降低，复合磁性体的导磁率降低。
作为在软磁性金属粉末的表面形成绝缘粒子的方法，优选使软磁性金属粉末浸渍于在水性溶剂中分散有所述绝缘粒子的pH＞7.0、更优选为弱碱性的pH超过7.0且为8.2以下的溶胶，并且进行加热干燥。若将绝缘粒子的层叠数设为n，则基于金属软磁性扁平粉的比表面积(Sp)和绝缘粒子的比表面积(Sz)，调整各混合比，使得(Sz/2)/Sp＝n。为了在软磁性金属粉末表面均匀地形成绝缘粒子，n优选设为1以上。此外，若绝缘粒子的层叠数过多，则软磁性金属粉末间的距离扩大，磁耦合降低从而复合磁性体的导磁率降低，因此n优选设为2以下。
作为有机粘结剂，只要具备将绝缘粒子配置于表面的软磁性金属粉末的分散以及保持、和成形的容易性，则对材质没有特别限制。例如，能够使用丙烯酸橡胶、聚氨酯树脂、硅酮树脂、环氧树脂等。此外，在需要提高软磁性金属粉末和有机粘结剂的粘结性、赋予阻燃性的情况下，也可以添加公知的偶联剂、阻燃剂。
通过将在表面形成了绝缘粒子的软磁性金属粉末与所述有机粘结剂混炼、分散而成形为片状，从而获得本发明的复合磁性体。
实施例
以下，对本发明的实施例进行说明。
(实施例1)
使用羰基铁粉作为软磁性金属粉末，使用氧化锆粒子作为绝缘粒子来制作了实施方式所示的复合磁性体。
利用湿式研磨机对市售的羰基铁粉末进行粉碎处理，并利用真空干燥机使粉碎后的浆料干燥后用网孔进行分级，获得了比表面积Sp＝2.2m2/g的扁平状的软磁性金属粉末。
作为绝缘粒子将粒子径D50＝12nm且比表面积Sz＝41.7m2/g的氧化锆粒子与分散剂、水一起混合，使得固形物成为10wt％，并利用超声波分散机进行分散处理，获得了pH7.4的氧化锆溶胶。
决定氧化锆溶胶的添加量，使得在扁平状软磁性金属粉末的1粒子表面附着一层氧化锆纳米粒子，即，使得(Sz/2)/Sp＝1，将所决定的量的氧化锆溶胶与金属软磁性粉末进行混合，之后在大气中利用烤箱进行干燥，获得了表面由氧化锆粒子被覆的软磁性金属粉末。如图2的(c)、图2的(d)所示，从所获得的复合磁性体的扫描型电子显微镜(SEM)像，能够确认在软磁性金属粉末的表面大致均匀地固着了氧化锆粒子。
将50vol％的由所述氧化锆纳米粒子被覆的扁平状羰基铁粉、40vol％的丙烯酸橡胶、10vol％的硅烷偶联剂进行混合，使用自转/公转搅拌机AR-100(株式会社Thinky制)混合12分钟，制作了涂液。
使用贝克涂抹器(Baker Applicator)在聚酯片上将所述涂液进行涂布成膜，并使其干燥而制作了生片(green sheet)。接下来，使成膜的生片层叠并进行热压接，获得了厚度100μm的片状的复合磁性体。从将所获得的复合磁性体切断了的扫描型电子显微镜(SEM)像，确认了在软磁性金属粉末的厚度方向的截面中每0.2μm长的软磁性金属粉末的表面配置了一个以上的作为绝缘粒子的氧化锆粒子。片状复合磁性体的表面电阻为1.5×105Ω，片密度为3.8g/cc。
(比较例1)
除了在扁平状的软磁性金属粉末不被覆绝缘粒子之外，与实施例1同样地获得了厚度100μm的片状的复合磁性体。片状复合磁性体的表面电阻为2.5×101Ω，片密度为4.3g/cc。
将实施例1以及比较例1的片状复合磁性体冲裁成外径7.9mm、内径3.05mm、厚度100μm的环形，利用阻抗材料分析仪E4991A(Agilent technology)和磁性体测量夹具16454A(Agilent technology)测量了面内的导磁率。相对于频率而平坦的μ’的值在实施例1为18，在比较例1为24。由于是比较例1的软磁性金属粉末间的距离小于实施例1的距离的结构，因而磁耦合较强，比较例1的导磁率成为较高的值，但是表面电阻为2.5×101Ω非常低，绝缘性不充分。另一方面，实施例1的表面电阻高至1.5×105Ω，并且导磁率的降低能够抑制在18左右。
在图3中示出如下结果，即，将实施例1以及比较例1的片状复合磁性体冲裁成外径7.00mm、内径3.05mm、厚度100μm的环形，并利用网络分析仪ENA E5080A(KEYSIGHTtechnology)和传输线法同轴型样品架CSH2-APC7(株式会社关东电子应用开发)测量了面内的介电常数的结果。实施例1的0.1GHz处的ε’10的值为137，ε”11的值为17，比较例1的0.1GHz处的ε’12的值为320，ε”13的值为116。确认了实施例1的ε’以及ε”相比于比较例1全都降低。
在图4中示出如下结果，即，将实施例1以及比较例1的片状复合磁性体切出纵40mm、横40mm、厚度100μm的片，并根据国际标准IEC62333-2规定的方法进行了测量的结果。实施例1的Rda(Intra-decoupling ratio，内解耦比)到1.1GHz为止为Rda＞0，比较例1的Rda到0.7GHz为止为Rda＞0。确认了实施例1所示的复合磁性体相较于比较例1所示的复合磁性体，解耦的频率扩展。
接下来，详细说明实施例1以及比较例1的片状复合磁性体的特性。
图5的(a)是示出应用实施例1以及比较例1的片状复合磁性体的便携式电话等的通信设备100的内部构造的截面的示意图。如图5的(a)所示，通信设备100包括电子部件21、天线22和金属壳体23。
这里，在通信设备100中，电子部件21是产生噪声的噪声源。在该情况下，从电子部件21产生的噪声在反射区域110中经由金属壳体23干扰天线22。作为抑制这种噪声的方法，已知在通信设备100的内部在金属壳体23粘贴磁性片来抑制噪声的方法。
图5的(b)是示出模拟了图5的(a)所示的通信设备100的内部构造的评价系统200的示意图。评价系统200包括噪声源Tx、天线Rx、金属板24和磁性片25。这里，噪声源Tx对应于图5的(a)中的电子部件21。天线Rx对应于图5的(a)中的天线22。金属板24对应于图5的(a)中的金属壳体23。
磁性片25粘贴在金属板24的表面。在该情况下，噪声源Tx发出的噪声经由粘贴于金属板24的磁性片25干扰天线Rx。
在评价系统200中，比较了将上述的实施例1以及比较例1的片状复合磁性体用作磁性片25的情况下的解耦的频率特性。具体而言，确认了频率为0～9GHz的区域中的在噪声源Tx与天线Rx之间产生的耦合的衰减量。
图6是示出评价系统200中的实施例1以及比较例1的解耦的频率特性的图。具体而言，图6的横轴表示频率(GHz)，纵轴表示噪声源Tx与天线Rx的耦合(dB)。在图6中，第1频率特性31是实施例1的频率特性，第2频率特性32是比较例1的频率特性。
参照图6，如第1频率特性31所示，示出了实施例1在频率为0～9GHz的整体区域中进行了解耦。另一方面，如第2频率特性32所示，比较例1在频率为3.6～6.2GHz的区域产生了噪声的耦合。
具体而言，评价系统200中的实施例1的耦合在进行了计量的到9GHz为止的范围内耦合＜0，而评价系统200中的比较例1的耦合到3.5GHz为止耦合＜0。即，评价系统200中的实施例1的复合磁性体相较于比较例1的复合磁性体，产生解耦的频带达到了高频。
因此，如图6所示，确认了如下情况，即，实施例1所示的复合磁性体与比较例1所示的复合磁性体相比较，能够良好地进行解耦。
符号说明
1 软磁性金属粉末
2 绝缘粒子
3 有机粘结剂
10、12 ε’
11、13 ε”
21 电子部件
22 天线
23 金属壳体
24 金属板
25 磁性片
31 第1频率特性
32 第2频率特性
100 通信设备
110 反射区域
200 评价系统。

Claims (6)

1.一种复合磁性体，其特征在于包括：
扁平状的软磁性金属粉末；
绝缘粒子，其小于所述软磁性金属粉末的平均厚度，并且配置在所述软磁性金属粉末的表面；和
有机粘结剂，其分散保持所述软磁性金属粉末以及所述绝缘粒子，
在所述软磁性金属粉末的厚度方向的截面中每0.2μm长度的所述软磁性金属粉末表面配置一个以上的所述绝缘粒子。
2.根据权利要求1所述的复合磁性体，其中，
所述软磁性金属粉末的体积粒度分布的累计10％粒子径D10为2μm以上且6μm以下，并且累计90％粒子径D90为8μm以上且27μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的复合磁性体，其中，
所述绝缘粒子包含氧化铝、二氧化硅、氧化镁、二氧化钛、氧化锆的至少一种。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的复合磁性体，其中，
所述绝缘粒子的体积电阻率为1×1012Ω·cm以上。
5.根据权利要求1至4的任一项所述的复合磁性体，其中，
所述绝缘粒子的体积粒度分布的中值粒径D50为10nm以上且70nm以下。
6.一种复合磁性体的制造方法，其特征在于，
将扁平状的软磁性金属粉末浸渍于使比所述软磁性金属粉末的平均厚度小的绝缘粒子分散于水性溶剂中的pH＞7.0的溶胶之后，使所述水性溶剂干燥而在所述软磁性金属粉末的表面被覆所述绝缘粒子，将所述软磁性金属粉末与有机粘结剂进行混炼、分散并成形为片状。
CN201680081129.7A 2016-02-10 2016-04-28 复合磁性体以及制造方法 Pending CN108604487A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016023273 2016-02-10
JP2016-023273 2016-02-10
PCT/JP2016/063345 WO2017138158A1 (ja) 2016-02-10 2016-04-28 複合磁性体および製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108604487A true CN108604487A (zh) 2018-09-28

Family

ID=59562932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680081129.7A Pending CN108604487A (zh) 2016-02-10 2016-04-28 复合磁性体以及制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11756714B2 (zh)
JP (1) JP6873057B2 (zh)
KR (1) KR102369203B1 (zh)
CN (1) CN108604487A (zh)
TW (1) TWI642070B (zh)
WO (1) WO2017138158A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7283031B2 (ja) * 2017-03-09 2023-05-30 Tdk株式会社 圧粉磁心
CN114369762B (zh) * 2022-01-07 2022-10-18 鞍钢股份有限公司 一种复合磁性金属粉末材料及其制备方法与用途

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1092621A (ja) * 1996-09-12 1998-04-10 Tokin Corp 複合磁性体
JP2006049729A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 表面層被覆金属及び圧粉体
JP2010080508A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Daihatsu Motor Co Ltd 複合軟磁性材料および複合軟磁性材料の製造方法
CN103650074A (zh) * 2011-07-05 2014-03-19 太阳诱电株式会社 磁性材料及使用其的线圈零件
CN103765529A (zh) * 2011-08-26 2014-04-30 太阳诱电株式会社 磁性材料及线圈零件

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3568554A (en) * 1967-11-13 1971-03-09 Core Memories Ltd Magnetic core forming system
JPH10335128A (ja) 1997-03-31 1998-12-18 Tdk Corp 圧粉コア用強磁性粉末、圧粉コアおよびその製造方法
US6102980A (en) * 1997-03-31 2000-08-15 Tdk Corporation Dust core, ferromagnetic powder composition therefor, and method of making
KR100335128B1 (ko) 1999-11-22 2002-05-04 박종섭 반도체소자 제조를 위한 이온주입장치
JP4684461B2 (ja) 2000-04-28 2011-05-18 パナソニック株式会社 磁性素子の製造方法
JP3865601B2 (ja) * 2001-06-12 2007-01-10 日東電工株式会社 電磁波抑制体シート
JP5145923B2 (ja) * 2007-12-26 2013-02-20 パナソニック株式会社 複合磁性材料
JP5822146B2 (ja) 2013-03-29 2015-11-24 パウダーテック株式会社 ノイズ抑制用複合磁性粉

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1092621A (ja) * 1996-09-12 1998-04-10 Tokin Corp 複合磁性体
JP2006049729A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 表面層被覆金属及び圧粉体
JP2010080508A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Daihatsu Motor Co Ltd 複合軟磁性材料および複合軟磁性材料の製造方法
CN103650074A (zh) * 2011-07-05 2014-03-19 太阳诱电株式会社 磁性材料及使用其的线圈零件
CN103765529A (zh) * 2011-08-26 2014-04-30 太阳诱电株式会社 磁性材料及线圈零件

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017138158A1 (ja) 2017-08-17
US11756714B2 (en) 2023-09-12
JP6873057B2 (ja) 2021-05-19
TW201729223A (zh) 2017-08-16
JPWO2017138158A1 (ja) 2018-12-27
US20190035525A1 (en) 2019-01-31
TWI642070B (zh) 2018-11-21
KR20180111851A (ko) 2018-10-11
KR102369203B1 (ko) 2022-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5175884B2 (ja) ナノ粒子複合材料、それを用いたアンテナ装置及び電磁波吸収体
JP5065960B2 (ja) 高周波磁性材料およびその製造方法。
US20110159317A1 (en) Flexible sheet with high magnetic permeability and fabrication method thereof
JP2017184106A (ja) 高周波アンテナ素子、及び高周波アンテナモジュール
JP2014192327A (ja) 近傍界用電波吸収シートおよびその製造方法
KR20150096655A (ko) 전자파 간섭 억제체
CN108604487A (zh) 复合磁性体以及制造方法
JP6674436B2 (ja) ノイズ抑制シート
JP2004273751A (ja) 磁性部材、電磁波吸収シート、磁性部材の製造方法、電子機器
JP2006179901A (ja) 電磁波吸収シート
JP6242568B2 (ja) 高周波用圧粉体、及びそれを用いた電子部品
CN111615317A (zh) 磁屏蔽片及其制备方法
JP6405355B2 (ja) 複合磁性シート
JP2007221064A (ja) 電磁波対策シート、電磁波対策シートの製造方法、および電子部品の電磁波対策構造
JP2007088121A (ja) 複合磁性膜、及び複合磁性膜の製造方法
JP3795432B2 (ja) 電磁波吸収シートの製造方法
KR101004026B1 (ko) 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 및 이를 제조하는 방법
KR101948025B1 (ko) 근방계용 노이즈 억제 시트
JP2004140335A (ja) 電磁波吸収体
WO2005069712A1 (ja) 木質系電波吸収材
JP2002344192A (ja) 電波吸収体用複合粉末
JP2000091783A (ja) 積層型広帯域電波吸収体
JP2000232293A (ja) 電磁波吸収体
JP2012222076A (ja) 電磁干渉抑制体
JP2018067686A (ja) 複合磁性シートの製造方法及び複合磁性シート

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180928

RJ01 Rejection of invention patent application after publication