JP4446593B2

JP4446593B2 - 電磁波吸収体

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Publication number: JP4446593B2
Application number: JP2000396307A
Authority: JP
Inventors: 功治榎田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2020-12-26
Also published as: JP2002198684A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナ間の結合抑制部品、定在波抑制部品、電子部品又は電子回路基板の使用に適した電磁波吸収体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁波を利用する設備、機器、及びその周囲において、電磁波の不要な反射、散乱、干渉、結合が生じる箇所に装着することによって、入射した電磁波を電磁波吸収層で吸収し、電磁波エネルギーを熱エネルギーに変換する電磁波吸収体を用いることで、種々のトラブルを抑制することができる。
【０００３】
一般に、絶縁体中に磁性材料を分散含有し、その磁気損失、誘電損失を利用して電磁波を減衰させることで、放射雑音の抑制を行う電磁波吸収体が知られている。
【０００４】
この電磁波吸収体を構成する材質としては、ゴム、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂中に、磁性材料を所定の比率で配合した複合材が使用されており（特開平１０−７４６１１号公報、特開平５−２７０６０号公報、特開平４−２１３８０３号公報参照）、この電磁波吸収体は通常、射出成形、押出成形、ブロー成形、圧縮成形、トランスファー成形、鋳込み成形、無延伸フィルム加工、延伸フィルム加工等により製作されていた。
【０００５】
一般に、使用周波数帯域に合わせて、種々の材料を電磁波吸収体として使い分けているが、近年、小型化の要求と各種デバイスの高機能化に伴って、広帯域に亘って放射雑音・電磁結合・電磁干渉・定在波の抑制効果に優れた電磁波吸収体が強く望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、前述した部品においては小型化の要求が厳しく、広範囲の周波数帯域における電磁波を、厚みの薄い電磁波吸収層で吸収することが求められていた。そこで、従来の成形法で作製された電磁波吸収体においては、例えば、フェノール樹脂発泡材に黒鉛、炭素繊維等を添加し、比重を０．１〜０．８程度と軽量化し、低コストを図っている（特開平６−３１４８９４号公報、特開平９−９２９９６号公報）。しかし、このようなものは発泡剤を添加しているために強度が低く、厚みを薄くすることができない、あるいは構造部材としての機能を兼ね備えることができないといった問題があった。
【０００７】
また、射出成形、押出成形、ブロー成形、圧縮成形、トランスファー成形、鋳込み成形、無延伸フィルム加工、延伸フィルム加工等は、所定の金型内あるいはロールで、樹脂を溶融した状態で成形するため、樹脂の流動方向へフィラーが配向し、線膨張係数の異方性等が発生するといった問題があった。加えて、複合材の流動性を良くするために、フィラーを高充填することができないといった問題があった。また、フィラー間の接触による電気抵抗率の低下が原因で、電磁波の反射量が増大するといった問題があった。
【０００８】
そこで、高い電気抵抗率を得るため、図５に示すように粉末の厚さを表皮深さ程度に扁平化した鱗片状または片状の軟磁性金属粒子５２を合成樹脂５１中に分散した電磁波吸収体５０が製造されている。しかし、このような鱗片状または片状の軟磁性金属粒子５２を用いると、射出成形、圧縮成形、トランスファー成形等では、高充填、かつ均一分散が困難であるため、これらの成形法の特徴でもある複雑な構造の成形体を製造することができないといった問題があった。また、前記扁平化した鱗片状または片状の軟磁性金属粒子５２は配向しやすいため、線膨張係数の異方性が発生するといった問題があった。
【０００９】
また、従来の電磁波吸収体は電子機器の放射雑音・電磁結合・電磁干渉・定在波を抑制し、且つ、高い機械的強度、寸法安定性を得ることは困難であるという問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、合成樹脂に、Ｎｉ７９．０〜８３．０重量％、Ｍｏ３．０〜６．０重量％、残部がＦｅからなる軟磁性金属粒子を６０〜９０体積％分散含有した複合材からなり、前記軟磁性金属粒子の平均粒径をＤとしたとき、該軟磁性金属粒子の４０体積％以上が０．１Ｄ〜１０Ｄの範囲である電磁波吸収体を用いることによって、電磁波・放射雑音の抑制効果を向上できる様にしたものである。また、本発明の電磁波吸収体は、好ましくは、前記軟磁性金属粒子の表面の少なくとも一部に酸化膜を有し、その厚みを１μｍ以下としたことを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の電磁波吸収体は、好ましくは、前記軟磁性金属粒子の配向度が２０％以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の電磁波吸収体は、好ましくは、前記軟磁性金属粒子の平均アスペクト比が１．１以上１０以下であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の電磁波吸収体は、好ましくは、前記軟磁性金属粒子が平均粒径１μｍ以上３００μｍ以下、最大粒径５００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１５】
また、前記複合材の気孔率が０．１〜１０体積％であることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
本発明の電磁波吸収体は、図１に示すように、合成樹脂１１中に軟磁性金属粒子１２を分散含有した複合材からなり、気孔１３を有するものである。そして、この軟磁性金属粒子１２は、Ｎｉ７９．０〜８３．０重量％、Ｍｏ３．０〜６．０重量％、残部がＦｅからなり、この軟磁性金属粒子１２を全体の６０〜９０体積％含有している。そしてこの軟磁性金属粒子の平均粒径をＤとしたとき、該軟磁性金属粒子の４０体積％以上が０．１Ｄ〜１０Ｄの範囲である。このような電磁波吸収体は、上記組成になるように調合された原料を造粒し、その造粒体を粉末加圧成型法により成形し、金型から取り出した後、所定の温度で一定時間加熱することで作製できる。
【００１８】
ここで、合成樹脂１１に混合する軟磁性金属粒子１２は、電磁波吸収体の複素比透磁率、複素比誘電率を調整するために含有するもので、その含有量を増やすことで電磁波吸収体の複素比透磁率、複素比誘電率を高めることができる。
【００１９】
尚、前記軟磁性金属粒子１２の含有量を６０〜９０体積％としたのは、６０体積％未満では、上記のような製造方法では、加熱硬化後に膨れ・変形が発生し保型することができない為である。
【００２０】
逆に、軟磁性金属粒子１２の含有量が９０体積％より多くなると、フィラー表面に樹脂を均一に被覆することができず、強度が著しく低下する。また、電気抵抗率が低下することから高周波での磁気特性が良くない。
【００２１】
尚、本発明の複合材中の断面または表面を波長分散型Ｘ線マイクロアナライザ−を用いて反射電子像により観察すると、軟磁性金属粒子１２を構成する元素を含む粒子が特定できる。
【００２２】
また、軟磁性金属粒子１２の含有率は反射電子像の写真を画像解析するか、写真をトレースし、写真中の軟磁性金属粒子１２の面積占有率を測定し、この面積占有率を軟磁性金属粒子の含有率と定義する。画像解析する場合は、観察面を加工する際に軟磁性金属粒子１２の変形や脱粒などの影響を受けない様にすることが必要である。また、軟磁性金属粒子１２の組成を、Ｎｉ７９．０〜８３．０重量％、Ｍｏ３．０〜６．０重量％、残部がＦｅからなるようにしたのは電磁波吸収体の透磁率を大きくするためである。Ｎｉが７９．０重量％未満であると透磁率が小さくなり、またＮｉが８３．０重量％を超えても小さくなる。またＭｏが３．０重量％未満であると透磁率が小さくなり、６．０重量％を超えても小さくなる。尚、軟磁性金属粒子１２には、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｏ等の成分が少量存在しても何ら差し支えない。
また、軟磁性金属粒子１２の平均粒径をＤとしたとき、軟磁性金属粒子１２の４０重量％以上が０．１Ｄ〜１０Ｄの範囲としたのは、本発明の軟磁性金属粒子１２が特定方向に配向することの無い電磁波吸収体を得るためには、製法上、複合材を予め造粒する必要があるが、０．１Ｄ〜１０Ｄの範囲内の粒子が４０重量％未満であると、例えば、所定の粒度に調整する場合の分級処理を行うと調合組成に対して組成ズレが起こる原因となる場合があり、安定した電磁波吸収特性を得ることができない場合がある。
また、軟磁性金属粒子１２の平均粒径をＤとしたとき、０．１Ｄ〜１０Ｄの範囲にあるこの軟磁性金属粒子の含有率は次の通り測定する。電磁波吸収体の任意の断面を画像解析し、０．１Ｄ〜１０Ｄの範囲にある該軟磁性金属粒子の面積占有率を測定し、この面積占有率を軟磁性金属粒子１２の含有率とする。
【００２３】
また、例えば、図１に示すように前記軟磁性金属粒子１２の表面の少なくとも一部に酸化膜１４を形成することが好ましく、これは、軟磁性金属粒子１２間の接触抵抗を高くするためである。このような構造にすることによって、複合材の体積抵抗率が高くなり、高周波での磁気特性が向上する。しかし、前記酸化膜１４の厚みが１μｍより大きくなると、軟磁性金属粒子１２と酸化膜１４との熱膨張係数の違いにより剥離しやすくなるため、厚さは１μｍ以下が好ましい。
【００２４】
尚、軟磁性金属粒子１２の表面に酸化膜を形成する方法は、例えば以下の通りである。
【００２５】
前記軟磁性金属粒子１２を空気中または酸素を含むガス雰囲気中２００〜８００℃で熱処理する加熱処理法か、または塩酸、硝酸などの酸性水溶液と前記軟磁性金属粒子とを混合、加熱する酸処理法か、または前記軟磁性金属粒子をカップリング剤等で予め絶縁処理するカップリング法により、前記軟磁性金属粒子の少なくとも一部に金属の酸化物からなる酸化膜を形成する。
【００２６】
さらに、前記軟磁性金属粒子１２の配向度が２０％以下とすることが好ましい。これは、線膨張係数の異方性がなくなり、反り変形、実装後の剥がれ等がない優れた電磁波吸収体が得られるためである。通常、射出成形、押出成形、ブロー成形、圧縮成形、トランスファー成形、鋳込み成形、無延伸フィルム加工、延伸フィルム加工等では、樹脂の流動方向への充填材の配向や、金型面の転写等が発生する。充填材の配向は、特にアスペクト比が大きいフレーク状、針状、繊維状の充填材で顕著に現れ、特定の面からの電磁波吸収特性は良好であるが、それ以外の面では、電磁波の減衰特性の低下、線膨張係数の異方性、電気抵抗率の低下による電波反射量の増大があるといった問題があった。
【００２７】
これに対し、本発明では所定の比率で配合された造粒体を、冷間粉末加圧成形することによって配向をなくし、これらの問題を解決したものである。
【００２８】
ここで、軟磁性金属粒子１２の配向度が２０％以下とは、配向が全くないか、あっても配向度が２０％以下であることを言う。ここで言う配向度とは、任意の断面と、その断面に直角に交差する断面、および前記二つの断面に直角に交差する断面の、合わせて３つの断面のそれぞれにおいて任意の範囲を観察し、各断面において、任意の方向を０度と規定し、該断面における軟磁性金属粒子１２の長軸の方向を０度から１８０度の範囲に全て存在すると仮定したときの長軸の方向を０〜４５度、４５〜９０度、９０〜１３５度、１３５〜１８０度の４範囲に分けて軟磁性金属粒子１２の数をカウントしたとき最大頻度である角度範囲のカウント数から最小頻度である角度範囲のカウント数を引いたときの差が各角度範囲のカウント数の合計に対して２０％以下であることを言う。
【００２９】
また、軟磁性金属粒子１２の形状は電磁波吸収体の磁気損失、誘電損失等に重要な影響を及ぼすことが知られており、軟磁性金属粒子が鱗片状、片状、フレーク状、針状、繊維状であると磁気損失が大きくなると言った利点はあるが、高充填、均一分散が困難なため、機械的強度、耐熱性が低下し不適当である。これに対し、本発明の電磁波吸収体は平均アスペクト比を１．１以上１０以下、好ましくは１．１以上５以下とすることにより、高充填、均一分散が容易であることから、機械的強度、耐熱性の優れたものを得ることができる。ただし、平均アスペクト比が１０より大きくなると、軟磁性金属粒子を６０〜９０体積％と多量に配合して合成樹脂と混合する場合、成形することが困難となる。
【００３０】
また、軟磁性金属粒子１２の平均アスペクト比は、その任意の断面を走査型電子顕微鏡にて画像撮影し、その画像から、画像解析にて粒子の長辺、短辺の寸法を測定しその長辺／短辺を算出することで得られる。
【００３１】
また、本発明の電磁波吸収体においては軟磁性金属粒子１２の平均粒径を１μｍ以上３００μｍ以下、好ましくは３μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましい。これは平均粒径が１μｍよりも小さくなるとコストＵＰとなり経済的に合わなくなるためであり、また、３００μｍより大きくなると、軟磁性金属粒子１２の表面積が小さくなり、加熱硬化時に成形体の変形、ダレが発生し易くなるためである。
【００３２】
また、軟磁性金属粒子１２の最大粒径は５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下とすることが好ましい。軟磁性金属粒子１２の最大粒径が５００μｍより大きくなると、樹脂との混合時における分散性が悪いため、強度を十分に保つことができないと同時に、後述する粉末加圧成形後の離型時において欠けが発生し易くなり好ましくないからである。
【００３３】
平均粒径は、各軟磁性金属粒子１２の前後、左右、上下の寸法を各々測定しその平均値を算出することで得られる。
【００３４】
尚、軟磁性金属粒子１２の最大粒径とは、前後、左右、上下の寸法を測定した時に最も長い部分の長さであるが、複合材から軟磁性金属粒子の最大粒径を求める時には、便宜的に複合材の任意の表面又は断面を画像解析装置で分析し、その面に存在する粉末の中で、最も長い軟磁性金属粒子の長さを最大粒径とする。
【００３７】
また、本発明の電磁波吸収体においては、前記複合材の気孔率が１０体積％未満であることが好ましい。気孔率が１０体積％以上になると複素比誘電率、複素比透磁率が低下するため好ましくない。一方、気孔率が０．１体積％未満の成形体は、粉末加圧成形後離型し、常圧で加熱硬化する製造工程を経ることから困難である。
【００３８】
本発明の電磁波吸収体を構成する合成樹脂１１の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、ポリブタジエン樹脂、アイオノマー樹脂、EEA樹脂、AAS樹脂（ASA樹脂）、AS樹脂、ACS樹脂、エチレン酢ビコポリマー、エチレンビニルアルコール共重合樹脂、ABS樹脂、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、酢酸繊維素樹脂、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂6,66、ポリアミド樹脂11,12、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、メタクリル樹脂、メチルペンテンポリマー等の樹脂を使用することができ、これらの中でも耐熱性、寸法安定性、強度等の点からフェノール樹脂、エポキシ樹脂が好適である。
【００３９】
尚、電磁波吸収体は電磁波を熱に変換することで電磁波の減衰特性を得る為、熱伝導率が小さい合成ゴムのような材料をマトリックスとして選定すると、吸収した電磁波を変換した熱が蓄熱することによりゴムが変質、熱変形が起こり信頼性が低下する為、本発明の材料としては適当でない。尚、必要に応じて公知の硬化剤、硬化助剤、滑剤、可塑剤、分散剤、離型剤、着色剤等を少量添加しても何ら差し支えない。
【００４０】
また、本発明の電磁波吸収体の製造方法は、例えば以下の通りである。
【００４１】
Ｎｉ７９．０〜８３．０重量％、Ｍｏ３．０〜６．０重量％、残部がＦｅからなる軟磁性金属粒子１２を空気中または酸素を含むガス雰囲気中２００〜８００℃で熱処理する加熱処理法か、または塩酸、硝酸などの酸性水溶液と軟磁性金属粒子１２を混合、加熱する酸処理法か、または軟磁性金属粒子１２をカップリング剤等で予め絶縁処理するカップリング法により、軟磁性金属粒子１２の少なくとも一部に金属の酸化物からなる酸化膜を形成する。
【００４２】
次に合成樹脂に、前記の酸化膜を形成させた軟磁性金属粒子が６０〜９０体積％となるよう混合、分散させた複合材を、所定の粒度に造粒し、粉末加圧成型法により成形、離型後所定の温度で一定時間加熱し加熱硬化させる。
【００４３】
ここで、軟磁性金属粒子１２の少なくとも一部の表面に酸化膜を形成させるのは、軟磁性金属粒子１２の粒子間を電気的に遮断し電気抵抗を高くするためである。また、酸化膜の厚さは前記熱処理温度により増減させることができる。
【００４４】
尚、上述の加熱処理法、酸処理法、カップリング法を用いずに、前記加熱硬化中に、金属の腐食を促進させる酸性、又はアルカリ性のガスを発生するような合成樹脂を用いて軟磁性金属粒子１２の表面の少なくとも一部に酸化膜を形成しても構わない。
【００４５】
また、本発明の製造方法において、合成樹脂と軟磁性金属粒子１２とを配合する方法は特に制限は無く、公知の方法を採用することができる。例えば、熱硬化樹脂に軟磁性金属粒子１２をミキサーで混合し、ブラベンダーで混練した後、粉砕する方法や、あるいは、配合物を加熱ロールで溶融混練後、粉砕する方法等があげられる。また、必要に応じて、所定の粒度になるように造粒し、成型に用いても良い。
【００４６】
本発明の電磁波吸収体の使用形態としては、例えば基板形状としてＩＣパッケージ、プリント回路基板の内部、或いは上部に貼りつけたり、高周波ラインケーブル上に貼りつけたり、回路基板を覆う筐体、伝送線路を覆うカバーとしたり、或いは筐体側に貼りつけることもできる。さらに、キャップとしてＩＣパッケージ全体を覆ったり、チューブとしてその中にケーブルを通したり、ケース形状として、デジタル情報機器等の回路あるいは素子等を覆うように実装する。
【００４７】
例えば、所望の周波数の電磁波を通過させるために用いる図２に示す方向性結合器２０は、裏側全面が銅箔２６で積層されたガラスエポキシ基板２１に、線路２５が形成された構造である。さらに、金属製シールドケース２２をガラスエポキシ基板２１に装脱着するために、金属製クリップ２３が半田実装されている。前記クリップ２３はスルーホール２４を介して、銅箔２６と電気的に接続されている。また、線路３２と同軸ケーブル２２とを接続するために、ＳＭＡコネクター２７ａ、２７ｂ、２７ｃがガラスエポキシ基板２１に半田実装されている。前記ＳＭＡコネクターの中心導体はスルーホール２４ａ、２４ｂ、２４ｃを介して線路２５と電気的に接続されている。
【００４８】
前記方向性結合記２０は６ＧＨｚで結合するように設計されているが、金属製シールドケース２２のみでは、周波数２．５ＧＨｚでも不要な結合が生じるため、周波数２．５ＧＨｚでの不要な結合を抑制するために本発明の電磁波吸収体２９を装着する。
【００４９】
このように、金属製シールドケース２２内部に電磁波吸収体２９を配置することによって、不要な結合を抑制することができ、携帯電話、ＰＨＳ、パソコン、デジタルカメラ、GPSアンテナモジュール、光伝送装置、ＢＳ／ＣＳチューナー、ゲーム機器等の電子回路に実装部品として用いることができる。また、ガスケット、アイソレータ、アッテネータ、ターミネータ、サーキュレータ、光素子周囲の高周波磁気シールド、プリント回路基板外縁、光伝送モジュール内の不要波の吸収、強誘電体焦電形赤外センサに用いることもできる。
【００５０】
【実施例】
実施例１
軟磁性金属粒子１２の配合量、組成がそれぞれ異なる電磁波吸収体を作製し、図２に示す方向性結合記２０に本発明の電波吸収体２９を装着し、図３に示すような測定システム３０を用いて次のような実験を行った。前記測定システム３０は、ベクトルネットワークアナライザー３１（アジレントテクノロジー社製）、同軸ケーブル３２、方向性結合器２０により構成されている。
【００５１】
前記方向性結合器２０は、ＳＭＡコネクター２７ａ、２７ｂとネットワークアナライザー３１のポート１、ポート２とにそれぞれ接続し、また、ＳＭＡコネクター２７ｃは終端抵抗２８によって終端されている。電磁波吸収体２９がないときのＳパラメータＳ_２１（出力側の反射係数）、金属製シールドケース２２の裏面に電磁波吸収体２９をエポキシ系接着剤で貼り付けたときのＳパラメータＳ_２１（出力側の反射係数）、をそれぞれ周波数５００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚまで測定し、周波数２．５ＧＨｚでの不要なピークが何ｄＢ減衰するかを調べた。表１に示すように、７ｄＢ以上減衰すれば○、それ以下の場合を×とした。
【００５２】
本実験にあたり、複合材を形成する合成樹脂にはレゾール型フェノール樹脂、軟磁性金属粒子１２には表１に示す組成のもの用いた。これらを配合し、常温で成形圧０．５ｔｏｎ/ｃｍ^２〜８ｔｏｎ/ｃｍ^２で加圧成形・離型後、８０℃〜２５０℃で加熱硬化し、試験片を作製した。ここで、加熱硬化後に成形体に膨れ・変形がある場合は成形性を×とし、膨れ・変形がない場合を○とした。尚、試験片の寸法は、２５×５０×１ｍｍとした。
【００５３】
また、３点曲げ強度についてもＪＩＳ規格Ｋ６９１１により測定した。
【００５４】
それぞれの結果を表１に示す。
【００５５】
表１によれば、本発明の範囲内の試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１１では、すべての電磁波吸収体において、成形性は良好であった。また、３点曲げ強度についても、５０ＭＰａ以上であることから、好適に使用することができる。さらに、２．５ＧＨｚでのＳ₂₁も７ｄＢ以上の減衰が得られたことから、不要な結合の抑制に効果的であることが確認できた。
【００５６】
これに対し本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１６では、樹脂充填量が多いため加熱硬化後に成形体の保形ができないことから実用的でなかった。逆に、試料Ｎｏ．１７では、樹脂量が少ないため強度が低下し実用的でなかった。また、試料Ｎｏ．１２〜Ｎｏ．１５では、Ｎｉ含有量、Ｍｏ含有量が本発明の範囲外であるために、結合抑制効果が得られなかった。
【００５７】
図４は方向性結合器のＳ₂₁の測定結果を示す図である。点線が比較例、実線が実施例の代表値である。図４からわかるように、本発明の電波吸収体２９を用いた場合は、実線からわかるように２．５ＧＨｚ付近の不要波がなく、放射雑音を抑制できることがわかる。これに対し、点線で示した比較例は２．５ＧＨｚ付近に不要波があり、放射雑音を抑制できないことがわかる。
【００５８】
【表１】

【００５９】
実施例２
次に、電磁波吸収体中に充填されている軟磁性金属粒子１２の酸化膜の厚さ、平均アスペクト比、平均粒径Ｄ、０．１Ｄ〜１０Ｄの粒子の含有率、最大粒径、配向度、気孔率をそれぞれ異ならせた電磁波吸収体を作成し、実施例１と同様に成形性、３点曲げ強度、結合抑制効果を調べる実験を行った。また、結合抑制効果を調べる実験で用いる試料の反り変形量についても測定した。尚、試料Ｎｏ．３５についてのみ鋳込み成形により作製し、それ以外の試料については実施例１と同様の方法で作製した。尚、試料の配合比は、レゾール型フェノール樹脂３０体積％、軟磁性金属粒子７０体積％である。また、試料の酸化膜の厚さは、軟磁性金属粒子１２を予め空気中で２００〜８００の範囲内で変化させることにより増減させた。
【００６０】
軟磁性金属粒子１２の酸化膜の厚さ、平均アスペクト比、平均粒径、最大粒径については電磁波吸収体の任意の断面を画像解析し、それぞれの長さを測定した。また、軟磁性金属粒子１２の平均粒径をＤとしたときの０．１Ｄ〜１０Ｄの含有率は、電磁波吸収体の任意の断面を画像解析し、その面積占有率から求めた。また、軟磁性金属粒子１２の配向度は、任意の断面と、その断面に直角に交差する断面、および前記２つの断面に直角に交差する断面の、合わせて３つの断面のそれぞれにおいて任意の範囲を画像解析し、各断面において、任意の方向を０度と規定し、該断面における軟磁性金属１２の長軸の方向を０度から１８０度の範囲に全て存在すると仮定したときの長軸の方向を０〜４５度、４５〜９０度、９０〜１３５度、１３５〜１８０度の４範囲に分けて数をカウントしたとき最大頻度である角度範囲のカウント数から最小頻度である角度範囲のカウント数を引いたときの差が各角度範囲のカウント数の合計に対して何％であるかを測定した。また、気孔率は、電磁波吸収体の乾燥重量、飽水重量、水中重量を測定し、アルキメデス法により算出した。また、反り変形量は、測定長さ４０ｍｍの変形量を表している。
【００６１】
それぞれの結果を表２に示す。
【００６２】
表２によれば、本発明の範囲内である試料Ｎｏ．１８〜Ｎｏ．２９は、すべての電磁波吸収体において、成形性は良好であった。また、３点曲げ強度についても、５０ＭＰａ以上であることから、好適に使用することができる。さらに、２．５ＧＨｚでのＳ２１も７ｄＢ以上の減衰が得られたことから、不要な結合の抑制に効果的であることが確認できた。
【００６３】
これに対し、本発明の範囲外の試料であるＮｏ．３０は、酸化膜の厚さが２．２μｍと厚いため軟磁性金属粒子とその酸化膜の剥離が生じ、３点曲げ強度が２５ＭＰａと低くなった。また結合抑制効果も無いことから実用的でなかった。また、試料Ｎｏ．３１は、軟磁性金属粒子のアスペクト比が１０より大きいため、軟磁性金属粒子の緩め嵩密度が低くなり、粉末加圧成形することができなかった。また、試料Ｎｏ．３２、Ｎｏ．３３はそれぞれ軟磁性金属粒子の平均粒径が３００μｍより大きく、また、軟磁性金属粒子の最大粒径が５００μｍより大きいことから、表面積が小さくなり、実質的に樹脂量が増えたことになる。そのため、加熱硬化後に保型することができなかった。
【００６４】
また、試料Ｎｏ．３４は、軟磁性金属粒子の０．１Ｄ〜１０Ｄの面積占有率が４０面積％より低いことから、成形性が悪く実用的でなかった。また、軟磁性金属粒子が配向している試料Ｎｏ．３５は、反り変形量が５６μｍと大きいことから、実用的でなかった。また、試料Ｎｏ．３６は、気孔率が１０体積％より大きいことから、３点曲げ強度が２８ＭＰａと小さく、結合抑制効果も無いため実用的でなかった。
【００６５】
【表２】

【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、合成樹脂に特定組成の軟磁性金属粒子を分散含有した複合材を電磁波吸収体として用いることによって、また、軟磁性金属粒子の表面に酸化膜を形成することによって、優れた電磁波吸収特性をもった電磁波吸収体を得ることができる。これによって、電子機器内の放射雑音、電磁結合、電磁干渉や、プリント回路基板・アンテナの定在波を抑制する部品として、大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁波吸収体を示す図である。
【図２】本発明の電磁波吸収体を用いた方向性結合器を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は底面図である。
【図３】電磁結合の抑制効果を検証するための測定システムを示す図である。
【図４】本発明の実施例および比較例における周波数とＳ₂₁との関係を示すグラフである。
【図５】従来の電磁波吸収体を示す図である。
【符号の説明】
１０：電磁波吸収体
１１：合成樹脂
１２：軟磁性金属粒子
１３：気孔
１４：酸化膜
２０：方向性結合器
２１：ガラスエポキシ基板
２２：金属製シールドケース
２３：金属製クリップ
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ：スルーホール
２５：線路
２６：銅箔
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ：ＳＭＡコネクター
２８：終端抵抗
２９：電磁波吸収体
３０：測定システム
３１：ネットワークアナライザー
３２：同軸ケーブル
５０：電磁波吸収体
５１：合成樹脂
５２：軟磁性金属箔

Claims

合成樹脂に、Ｎｉ７９．０〜８３．０重量％、Ｍｏ３．０〜６．０重量％、残部がＦｅからなる軟磁性金属粒子を６０〜９０体積％分散含有した複合材からなり、前記軟磁性金属粒子の平均粒径をＤとしたとき、該軟磁性金属粒子の４０体積％以上が０．１Ｄ〜１０Ｄの範囲であることを特徴とする電磁波吸収体。
前記軟磁性金属粒子の表面の少なくとも一部に酸化膜を有することを特徴とする請求項１に記載の電磁波吸収体。
前記酸化膜の厚みが１μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の電磁波吸収体。
前記軟磁性金属粒子の配向度が２０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電磁波吸収体。
前記軟磁性金属粒子の平均アスペクト比が１．１以上１０以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電磁波吸収体。
前記軟磁性金属粒子が、平均粒径１μｍ以上３００μｍ以下、最大粒径５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電磁波吸収体。
前記複合材の気孔率が０．１〜１０体積％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電磁波吸収体。