JP4620645B2

JP4620645B2 - 電磁波吸収材の製造方法

Info

Publication number: JP4620645B2
Application number: JP2006255416A
Authority: JP
Inventors: 茂小川; 隆一鈴木
Original assignee: 株式会社エヌ・オー・シー
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2026-09-21
Also published as: JP2007142369A; US20070087141A1

Description

本発明は、例えば電子部品に含まれる電子部品から発生するノイズなどの不要な電磁波を吸収するものであって、例えば、電子部品から発生するノイズが外部に漏洩することを阻止したり、また例えば、電子部品を外部の電磁波やノイズから保護したりする電磁波吸収材の製造方法に関するものである。

例えば電子製品などから発生する電磁波やノイズ障害の防止対策として、従来から様々な技術が提案されている。

例えば、フェライト系や鉄系，クロム系、コバルト系などの磁性材による電磁波吸収作用を利用して電磁ノイズを減衰（カット）することで、電子製品を外部の電磁波やノイズの影響から保護したり、電子部品から発生された電磁波やノイズが外部に漏洩することを阻止する電磁波吸収材が従来から提案されている。

この電磁波吸収材は、例えば、磁性材を薄板状に成形し、同じく薄板状に成形した樹脂などと多層に重合してパネル状に成形し、これを電子製品や電子部品に取り付ける構成のものがあり、これは、前記磁性体と誘電性材料である樹脂などが多層に重合されている為に電磁波吸収作用を良好に発揮でき、電磁波やノイズを効率的に減衰できるものである。

しかし、この磁性材で多層パネル状に形成するタイプの電磁波吸収材は、磁性材がいずれも高い硬度を有する部材である為に成形加工が極めて厄介で、それだけ生産性に乏しいだけでなく、例えば、電子製品や電子部品などの形状に合わせて所望の形状に成形加工するのが極めて困難で、汎用性に乏しい。しかも、フェライトや金属などで複雑な加工をして多層に構成している為に非常にコストが高い。

従って、この磁性材を多層パネル状に形成するタイプの電磁波吸収材は、良好に電磁ノイズを吸収し減衰できるものの、成形が困難で生産性や汎用性に乏しく、しかもコスト高であるといった実用上の問題点を有している。

そこで、従来から、例えば特開２００４−３３６０２８号公報に開示されているように、磁性を有する混合材を樹脂に混合して成る構成の電磁波吸収材が提案されている。

これは例えば、磁性を有する混合材として、フェライトの粉粒体などの磁性材を樹脂に混合して例えばシート状やフィルム状に成形した構成で、この樹脂に混合された粉粒体の磁性材が電磁波吸収作用を発揮することで電磁波やノイズを減衰するものである。

この樹脂に磁性を有する混合材を混合したタイプの電磁波吸収材は、単に混合材が混合された樹脂をシート状やフィルム状に成形すればよいので、例えば磁性材を複雑な加工により多層パネル状に構成する上記のタイプに比して生産が容易にして、それだけ量産性やコスト面に秀れたもので、よって、この樹脂に磁性を有する混合材を混合したタイプの電磁波吸収材は電子製品や電子部品などにおける電磁波やノイズ障害の防止対策として、広く一般に使用されている。

特開２００４−３３６０２８号公報

本発明は、従来から提案されている樹脂に磁性を有する混合材を混合したタイプの電磁波吸収材について更なる研究開発を重ねた結果完成に至った極めて画期的な電磁波吸収材であって、従来の樹脂に磁性を有する混合材を混合したタイプと同様に、シート状またはフィルム状に簡単に成形できることは勿論、このタイプの電磁波吸収材としてこれまでにない極めて良好な電磁波及びノイズ吸収作用を発揮できるから一層良好に電磁波やノイズを減衰することができ、また、電磁波及びノイズ吸収作用に秀れるぶん、それだけ樹脂に混合する混合材の混合率を少なく設定でき、この場合にはそれだけ樹脂の流動性を高く設定できるから、一層簡単に所望の形状に型成形したり、電子部品などに直接コーティングしたりでき、一層好みのスタイルで簡単に所望の箇所に設け、使用できる極めて実用性に秀れた電磁波吸収材の製造方法を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

磁性を有する混合材１を樹脂２に混合して成る電磁波吸収材の製造方法であって、前記混合材１となる中空部３ａとこの中空部３ａを開口する開口部５とを有する磁性材３を、真空状態のもとで誘電性材料４である前記樹脂２と混合した後、この真空状態を解除して前記開口部５から前記樹脂２を前記磁性材３の中空部３ａに流入若しくは充填することで、前記混合材１と前記樹脂２とを混合すると共に前記磁性材３の前記中空部３ａに前記誘電性材料４を設けることを特徴とする電磁波吸収材の製造方法に係るものである。

また、前記磁性材３の中空部３ａを開口する前記開口部５は、少なくともこの開口部５を介して前記誘電性材料４をこの磁性材３の中空部３ａに流入若しくは充填できる開口量を有し、且つ可及的に小さい開口量に設定したことを特徴とする請求項１記載の電磁波吸収材の製造方法に係るものである。

また、前記磁性材３は、前記中空部３ａを開口する開口部５を、少なくとも二箇所以上の複数箇所に有することを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の電磁波吸収材の製造方法に係るものである。

また、互いに粒径の異なる粒状に形成した複数の前記混合材１を前記樹脂２に混合して成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁波吸収材の製造方法に係るものである。

本発明は上述のようにするから、従来例に記載の磁性を有する混合材を樹脂に混合するタイプの電磁波吸収材と同様に、様々な形状に簡単に成形でき、所望の形状で所望の箇所に簡単に設けて使用することができ、且つコスト高の心配もない。

しかも、従来例と同様に、樹脂に混合された混合材の磁性による電磁波吸収作用によって電磁波やノイズを吸収し減衰できるだけでなく、更に、この混合材である中空形状の磁性材自体が、コンデンサ作用により電磁波やノイズを吸収し減衰するため、一層良好な電磁波及びノイズ減衰特性が得られる。

よって、本発明は、この混合材である中空形状の磁性材自体が電磁波に対してコンデンサ作用を発揮することによって、従来の樹脂に磁性を有する混合材を混合するタイプの電磁波吸収材にはない、極めて良好な電磁波及びノイズ減衰特性を有することとなり、しかも単に混合材が混合された樹脂に過ぎないため、この混合材が混合された樹脂を成形（硬化）する以前の流動性に秀れた状態（液状）のままで、所望の型に流し込んで所望の形状に簡単に成形したり、また、電磁ノイズを発生する電子製品のカバーの裏面などに本発明品を塗布したり、また、電磁波やノイズの影響から防護したい電子部品に本発明品をコーティングし硬化させるなどして、所望の箇所に所望のスタイルで簡単に設けて良好な電磁波やノイズ吸収作用を発揮できる極めて秀れた実用価値を有するうえに、生産が簡単で量産性やコスト面においても秀れるなど、例えば電子製品や電子部品などにおける電磁波及びノイズ障害の防止対策として極めて有効な画期的で極めて商品価値の高い電磁波吸収材の製造方法となる。

好適と考える本発明の実施形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

磁性を有する混合材１は、その磁性により電磁波を吸収する作用を発揮し、即ち、電磁波やノイズを直接吸収して熱に変換する作用を発揮し、これにより電磁波やノイズを減衰する特性を有する。

従って、この磁性を有する混合材１を混合して成る樹脂２は、この混合材１の磁性により電磁波やノイズを吸収し減衰する特性を有することとなる。

また、この混合材１は磁性材３から成る構成であるが、この磁性材３は単に磁性を有するだけでなく中空部３ａを有する中空形状に形成されている。

その為、この中空形状の磁性材３は、この磁性材３に電磁波やノイズに対して、この磁性材３の中空部３ａ内の部材が有する誘電率に応じた所定のコンデンサ作用を発揮することとなる。つまり、コンデンサの誘電損失効果により電磁波やノイズを吸収する作用を発揮することとなる（例えば、この磁性材３の中空部３ａに誘電性材料４を設けることで良好にコンデンサ作用を発揮するが、たとえ中空部３ａが空っぽでも、空気自体が所定の誘電率を有するため、磁性材３は電磁波やノイズに対して吸収作用を発揮する。）。

従って、この混合材１である中空形状の磁性材３を混合して成る樹脂２は、この中空形状の磁性材３のコンデンサ作用により電磁波やノイズを吸収し減衰する特性をも有することとなる。

よって、本発明は、従来例と同様に、樹脂２に混合された混合材１の磁性による電磁波吸収作用によって電磁波やノイズを吸収し減衰できるだけでなく、更に、この混合材１である中空形状の磁性材３自体のコンデンサ作用により電磁波やノイズを吸収し減衰することができ、極めて良好な電磁波及びノイズ減衰特性が得られることとなる。

また、それだけ良好な減衰特性が得られる為に、例えば、樹脂２に対する前記混合材１（磁性材３）の含有率を低く設定しても良好な減衰特性が得られ、それだけフェライトなどの高価な磁性材料の使用量を減らして低コスト化を図ることも容易に可能となる。

また、この中空形状の磁性材３の中空部３ａ内は空っぽの状態としても良い（空気自体が誘電性を有する。）が、前記混合材１を混合する樹脂２のような高い誘電性を有する誘電性材料４が設けられている構成とすれば、高周波帯域の電磁波や電磁ノイズに対して一層有効なコンデンサ作用を発揮することとなり、この高周波帯域の電磁波や電磁ノイズを一層良好に吸収し低周波から高周波まで広帯域で電磁波やノイズを減衰することができる。

また、この中空形状の磁性材３を、この磁性材３の中空部３ａを開口する開口部５を有する形状に形成すれば、この開口部５から誘電性材料４をこの磁性材３の中空部３ａに簡単に流入若しくは充填することが可能である。具体的には、中空部３ａを有する中空形状の複数の磁性材３を、先ず真空状態のもとで誘電性材料４である樹脂２と混合し、次いで、この真空状態を解除することにより、この複数の各磁性材３の中空部３ａに前記樹脂２を流入せしめてこの複数の各混合材１を構成している。

従って、混合材１である中空形状の磁性材３の中空部３ａに樹脂２である誘電性材料４を流入させる作業と、この混合材１と樹脂２とを混合する作業の双方の作業を同時に行うことができ、それだけ製造容易にして量産性に秀れることになる。

尚、この磁性材３の開口部５の開口量が多いとこの磁性材３の電磁波及びノイズ吸収作用が低減してしまうという問題が生ずるが、この点、この磁性材３の開口部５は、例えば、少なくともこの開口部５を介して前記誘電性材料４をこの磁性材３の中空部３ａに流入若しくは充填できる開口量を有し、且つ可及的に小さい開口部５に設定すれば、上記の問題は生じ得ない。

尚、磁性材３は、中空部３ａを開口するこの開口部５を一箇所にのみ有する中空形状としても良いし、また、この開口部５を少なくとも二箇所以上の複数箇所に有する中空形状としても良い。このように開口部５を二箇所以上の複数箇所に有する形状とした場合、たとえこの複数の各開口部５の開口量が小さくともこれら複数の開口部５を介して磁性材３の中空部３ａ内に誘電性材料４の流入若しくは充填を良好に行える。また、この中空形状の磁性材３の前記複数の開口部５を有する表面部位においては、例えば図３に図示したようにこの表面部位を構成する磁性材３間に、開口部５に充足された誘電性材料４が介存する、即ち、表面部位においては磁性材３と誘電性材料４が交互に配されることとなり、これにより一層良好にコンデンサ作用が発揮されるように構成することも可能である。

また、例えば、互いに粒径の異なる粒状に形成した複数の前記混合材１を前記樹脂２に混合して成る構成とすれば、この互いに粒径の異なる各混合材１が各個に異なる共振周波数を有するコンデンサ作用を発揮することとなるため、（異なる共振周波数を有するコンデンサが連結されたフィルタ回路と等価な）広い周波帯域において極めて有効な電磁波及びノイズ減衰特性を有することとなる。

従って、本発明は、極めて良好に電磁波やノイズを吸収し減衰することができ、しかも、単に樹脂性（樹脂に混合材を混合したに過ぎず、この樹脂を硬化する以前には流動性に秀れる構成）であるが故に所望の形状に簡単に型成形したり、電子部品などに直接コーティングや塗布でき、よって、好みのスタイルで簡単に所望の箇所に設け、電磁波及びノイズを極めて良好に減衰させることができ、極めて実用性に秀れ、電子製品や電子部品などにおける電磁波及びノイズ障害の防止対策として極めて有効な極めて画期的で商品価値の高い電磁波吸収材の製造方法となる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、磁性を有する混合材１を樹脂２に混合して成る電磁波吸収材において、前記混合材１は、磁性材３を中空部３ａを有する中空形状に形成して成る構成としたものである。

混合材１を構成する中空形状の磁性材３は、磁性体を中空形状に形成して成る構成で、本実施例においては、この磁性材３（混合材１）を構成する磁性体としてフェライトを採用している。尚、この磁性体としては、フェライトに限らず、鉄系やクロム系、コバルト系などの他の磁性体を採用してもよく、他にも、本実施例と同様の機能を発揮し得るものであれば良い。

また、この中空形状の磁性材３は、この磁性材３の中空部３ａに誘電性材料４が設けられている構成としている。

従って、この中空形状の磁性材３は、電磁波やノイズの照射に対してこの磁性材３の中空部３ａに設けられた誘電性材料４の誘電率に応じた所定のコンデンサ作用を発揮し得ることとなる。

この誘電性材料４は、単に空気を採用しても良い（即ち、中空部３ａを空っぽの状態としても良い）が、この磁性材３の中空部３ａに設けられる誘電性材料４の誘電率が高い程、この磁性材３が高い減衰量を有することと成る為、即ち、電磁波やノイズを減衰せしめるのに有効となるため、この磁性材３の中空部３ａに設ける誘電性材料４としてこの磁性材３が混合される前記樹脂２を採用している。

本実施例においては、この樹脂２として、シリコンを採用しているが、これに限らず、誘電性が高く且つ流動性の高いもの（例えばエポキシ）など、本実施例と同様の作用効果を発揮し得るものであれば良い。

また、この磁性材３は、図１に図示したように、この磁性材３の中空部３ａを開口する開口部５を有する形状に形成している。

従って、この開口部５を介して磁性材３の中空部３ａに誘電性材料４を流入若しくは充填できる。

また、この磁性材３の中空部３ａを開口する前記開口部５は、少なくともこの開口部５を介して前記誘電性材料４をこの磁性材３の中空部３ａに配設し得る開口量を有し、且つ、この開口部５の開口面積を多くとも前記混合材１の外表面積の略半分以下に設定している。

また、本実施例においては、図２に図示したように、樹脂２中に、複数の混合材１（磁性材３）を混合する構成とすると共に、この樹脂２に混合する複数の混合材１は、互いに異なる粒径を有する不均一な形状となっている。

従って、この樹脂２に混合された中空形状にして互いに異なる粒径を有する各磁性材３は、電磁波やノイズに対して、各個に異なる周波数で共振するため、広帯域特性を有することとなる。

また、この複数の混合材１は、具体的には、中空部３ａを有する中空形状の複数の磁性材３を、先ず真空状態のもとで誘電性材料４である樹脂２と混合し、次いで、この真空状態を解除することにより、この複数の各磁性材３の中空部３ａに前記樹脂２を流入せしめてこの複数の各混合材１を構成している。

従って、混合材１である中空形状の磁性材３の中空部３ａに樹脂２である誘電性材料４を流入させる作業と、この混合材１と樹脂２とを混合する作業の双方の作業を同時に行うことができ、それだけ製造容易にして量産性に秀れる構成である。

尚、図３は、これまでに説明した本実施例の電磁波吸収材の混合材１である中空形状の磁性材３の別例を示している。

具体的に説明すると、図３に図示した別例は、中空形状の磁性材３の中空部３ａを開口する開口部５を、一箇所のみならず少なくとも二箇所以上の複数箇所に有する中空形状に前記磁性材３を形成した場合を示すものである。

このように開口部５を複数有する中空形状に磁性材３を構成した場合、たとえ各開口部５の開口量が小さくとも、これら複数の開口部５を介すことで前記磁性材３の中空部３ａに誘電性材料４を良好に流入若しくは充填できる。また更に、この中空形状の磁性材３の前記複数の開口部５を有する表面部位においては、図３に図示したように、この表面部位を構成する磁性材３間に、開口部５に充足された誘電性材料４が介存する、即ち、表面部位においては磁性材３と誘電性材料４が交互に配されることとなり、これにより一層良好にコンデンサ作用が発揮されるように構成することも可能である。

本実施例は、上述のように構成したから、樹脂２に複数混合した磁性を有する混合材１が、その磁性により各個に電磁波やノイズを吸収して熱に変換する作用を発揮し、この作用により電磁波及びノイズを減衰させることができる。

また、この混合材１の磁性によるものだけに留まらず、この混合材１である磁性材３は中空形状に形成されておりこの磁性材３の中空部３ａ内には誘電性が高い樹脂２である誘電性部材４が設けられているから、この多数の磁性材３（混合材１）が各個にコンデンサ作用を発揮することとなり、このコンデンサの誘電損失作用により電磁波やノイズを吸収する作用を発揮し、この作用により電磁波及びノイズを減衰させることができる。

即ち、樹脂２に複数混合した混合材１がその磁性により各個に電磁波及びノイズを減衰させるだけでなく、この複数の混合材１が各個にコンデンサ作用によっても電磁波及びノイズを減衰することとなるため、それだけ良好な減衰特性が得られることとなる。

また、それだけ良好な減衰特性が得られる為に、例えば、樹脂２に対する前記混合材１（磁性材３）の含有率を低く設定しても良好な減衰特性が得られ、それだけフェライトなどの磁性材料の使用量を減らして低コスト化を図ることも容易である。

よって、本実施例は、これまでの単にフェライト粉粒体などの磁性材３（混合材１）を樹脂と混合してシート状やフィルム状に成形したタイプの従来例に比して、本実施例の電磁波吸収材は使用時（硬化後）において極めて良好に電磁波及びノイズを減衰せしめることが可能で、例えば、混合材１を樹脂２に混合した本実施例品を設けたい電子部品の形状に合わせて、この混合材１が混合された樹脂２を適宜な型に流し込み成形し、硬化させることで、良好に取り付けることができ、また、例えば電磁波を発生する電子製品のカバーを本実施例品でコーティングして硬化させることで電子部品から発生する電磁ノイズの外部への漏洩を阻止したりといった、様々な用途に所望のスタイルで簡単に設けてその秀れた電磁波及びノイズ減衰機能を発揮できるうえに、量産性やコスト面においても秀れるなど、電磁波やノイズ障害の防止対策として極めて有効な画期的で極めて実用性に秀れた電磁波吸収材となる。

また、この中空形状の磁性材３の中空部３ａに樹脂２を流入する作業と、混合材１であるこの中空部３ａに樹脂２が流入された磁性材３と前記樹脂２とを混合する作業との双方の作業を同時に行うことができ、それだけ効率的に製造できることとなるから、量産化も簡易に達成できそれだけ量産性に秀れコスト面においても秀れた電磁波吸収材となる。

尚、本実施例においては、樹脂２に、混合材１として図１に図示したような中空形状の磁性材３を多数混合し、図２に図示したように、樹脂２と多数の混合材１（中空形状の磁性材３）とから成る構成の電磁波吸収材について説明してきたが、例えば、磁性材３を、図１に図示したように、中空部３ａを有する中空形状の磁性粉粒体３’として構成し、これを樹脂２と混合せずにこの多数の磁性粉粒体３’から成る電磁波吸収粉粒として実用化しても良い。

この場合には、例えばユーザーはこの電磁波吸収粉粒を購入し、使用用途や目的に応じて適宜選択した樹脂２にこの電磁波吸収粉粒を混合することで、ユーザーが所望の電磁波吸収材を簡単に得られることとなるなど、実用性に秀れた電磁波吸収粉粒となる。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

本実施例に係る電磁波吸収材の混合材１の説明斜視断面図である。本実施例に係る電磁波吸収材の説明断面図である。本実施例に係る電磁波吸収材の混合材１の別例を示す説明斜視断面図である。

１混合材
２樹脂
３磁性材
３ａ中空部
４誘電性材料
５開口部

Claims

磁性を有する混合材を樹脂に混合して成る電磁波吸収材の製造方法であって、前記混合材となる中空部とこの中空部を開口する開口部とを有する磁性材を、真空状態のもとで誘電性材料である前記樹脂と混合した後、この真空状態を解除して前記開口部から前記樹脂を前記磁性材の中空部に流入若しくは充填することで、前記混合材と前記樹脂とを混合すると共に前記磁性材の前記中空部に前記誘電性材料を設けることを特徴とする電磁波吸収材の製造方法。
前記磁性材の中空部を開口する前記開口部は、少なくともこの開口部を介して前記誘電性材料をこの磁性材の中空部に流入若しくは充填できる開口量を有し、且つ可及的に小さい開口量に設定したことを特徴とする請求項１記載の電磁波吸収材の製造方法。
前記磁性材は、前記中空部を開口する開口部を、少なくとも二箇所以上の複数箇所に有することを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の電磁波吸収材の製造方法。
互いに粒径の異なる粒状に形成した複数の前記混合材を前記樹脂に混合して成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁波吸収材の製造方法。