JPH1074611A - 複合磁性体及びその製造方法並びに電磁干渉抑制体 - Google Patents
複合磁性体及びその製造方法並びに電磁干渉抑制体Info
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Abstract
効果を得られ、しかも優れた可撓性及び難燃性を具備し
た複合磁性体を提供すること。 【解決手段】 軟磁性体粉末と有機結合剤とから実質的
になる電気的に非良導性の磁性材料であって、前記磁性
材料は、互いに異なる周波数領域に出現する複数の磁気
共鳴を有し、前記有機結合剤は、塩素化ポリエチレンで
あることを特徴とする。
Description
磁性体粉末を混練・分散させた複合磁性体に関し、詳し
くは、高周波電子回路/装置において問題となる電磁干
渉の抑制に有効である複素透磁率特性の優れた複合磁性
体及びその製造方法、並びにその複合磁性体から成る電
磁干渉抑制体に関する。
FPC(Flexible Printed Circuit)、FFC(Flexible
Flat Cable) 、電子機器の筐体に貼着可能で、しかも難
燃性に優れた複合磁性体及びその製造方法、並びにその
複合磁性体から成る電磁干渉抑制体に関する。
て、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリ
メモリ(ROM)、マイクロプロセッサ(MPU)、中
央演算処理装置(CPU)又は画像プロセッサ算術論理
演算装置(IPALU)等の論理回路及び論理素子等が
ある。これらの論理回路及び論理素子は、能動素子であ
る多数の半導体素子で構成されたLSI及びICから構
成され、プリント配線基板上に実装されている。これら
の論理回路及び論理素子において、演算速度の高速化、
信号処理速度の高速化が図られている。このような論理
回路等において高速に変化する信号は電圧、電流の急激
な変化を伴うために、能動素子は誘導性ノイズを発生し
高周波ノイズ発生の原因ともなっている。この高周波ノ
イズは、クロストークノイズやインピーダンスの不整合
によるノイズと相乗的に作用する。また、高周波ノイズ
は、能動素子の発生した誘導性ノイズによることが多
い。この誘導性ノイズによって配線基板の素子実装面と
同一面及び反対面には高周波磁界が誘導される。
化、及び小型化も急速に進んでいる。それに伴い、プリ
ント配線基板への電子部品実装密度も飛躍的に高くなっ
てきている。前述の誘導された高周波磁界によって、過
密に実装された電子部品類や信号線等のプリント配線、
或いは、モジュール間配線等が互いに極めて接近するこ
とになり、前述のように、信号処理速度の高速化も図ら
れているため、配線基板において電磁結合による線間結
合が増大するばかりでなく放射ノイズによる干渉等が生
じる。
端子を経て外部に放射され、他の機器に悪影響を及ぼす
ことがある。このような、電磁波による電子機器の誤動
作及び他の機器への悪影響は一般に電磁障害と呼ばれ
る。
従来、電子機器において誘導性ノイズを発生する回路に
フィルタを接続することや、問題となる回路(誘導性ノ
イズを発生する回路)を影響を受ける回路から遠ざける
ことや、シールディングを行うことや、グラウンディン
グを行うこと等の対策が一般に採られている。
実装されたプリント配線基板等において、上述の電磁障
害を効率的に処置しようとする場合、従来の対策(ノイ
ズ抑制方法)では、ノイズ対策の専門的知識と経験を必
要とすることや、対策に時間を要するという欠点を有し
た。
するフィルタが高価であること、フィルタを実装するス
ペースに制約のあることが多いこと、フィルタの実装作
業に困難性を伴うこと、フィルタ等を用いるので電子装
置を組み立てるための所要工程数が多くなってコストア
ップとなってしまうという欠点を有した。
る信号線間の電磁誘導及び不要電磁波による相互干渉の
抑制方法は、従来ではそれが充分でない。
は、上記問題となる回路を遠ざける方法は不都合である
とともに、フィルタ及びその実装スペースの排除を行う
必要がある。
ント配線基板は、低周波の場合には基板内部から発生す
る電磁誘導等の信号線間の電磁結合が比較的小さく問題
とならないが、動作周波数が高周波になるにつれて信号
線間の電磁結合が密となるため前記したような問題点を
生じる。
シールドは空間とのインピーダンス不整合に起因する電
磁波の反射を利用する電磁障害対策であるために、遮蔽
効果は得られても不要輻射源からの反射による電磁結合
が助長され、その結果二次的な電磁障害を引き起こす場
合が少なからず生じている。
の磁気損失を利用した不要輻射の抑制が有効である。即
ち、前記シールド体と不要輻射源の間に磁気損失の大き
い磁性体を配設する事で不要輻射を抑制することが出来
る。ここで、磁性体の厚さdは、μ″>μ′なる関係を
満足する周波数帯域にてμ″に反比例するので、前記し
た電子機器の小型化及び軽量化要求に迎合する薄い電磁
干渉抑制体、即ち、シールド体と磁性体からなる複合体
を得るためには、虚数部透磁率μ″の大きな磁性体が必
要となる。また、前記した不要輻射は、多くの場合その
成分が広い周波数範囲にわたっており、電磁障害に係る
周波数成分の特定も困難な場合が少なくない。従って、
前記電磁干渉抑制体についてもより広い周波数の不要輻
射に対応できるものが望まれている。
高周波電子装置、特に、移動通信装置の内部で電磁干渉
抑制に効果のある電磁波干渉抑制体に用いる複合磁性体
及びその製造方法を提供することにある。
を有する複合磁性体及びその製造方法を提供することに
ある。
成る電磁干渉抑制体を提供することにある。
FPC、FFC、電子機器の筐体の曲面にも貼着可能
で、しかも優れた難燃性を有する電磁波干渉抑制体を提
供することにある。
体粉末と有機結合剤とから実質的になる電気的に非良導
性の磁性材料であって、前記磁性材料は、互いに異なる
周波数領域に出現する複数の磁気共鳴を有し、前記有機
結合剤は、塩素化ポリエチレンであることを特徴とする
複合磁性体が得られる。
おいて、前記互いに異なる周波数領域に出現する複数の
磁気共鳴は、互いに異なる大きさを有する複数の異方性
磁界(Hk)によってもたらされることを特徴とする複
合磁性体。
体からなる電磁干渉抑制体であって、前記複合磁性体
は、電気的に非良導性を有し、軟磁性体粉末と有機結合
剤とから実質的になり、前記電磁干渉抑制体は、又少な
くとも2つの異方性磁界(Hk)によって生じるマイク
ロ波周波数領域に出現する複数の磁気共鳴のうち少なく
とも2つの磁気共鳴を備え、前記異方性磁界は互いに異
なる大きさを備え、前記有機結合剤として塩素化ポリエ
チレンが用いられていることを特徴とする電磁干渉抑制
体が得られる。
体において、前記複合磁性体は複数の磁気共鳴を備え、
前記複数の磁気共鳴の内の夫々は、異なる大きさの異方
性磁界に対応して互いに異なる周波数領域に出現し、前
記複数の磁気共鳴の内の最も低いものは、前記複合磁性
体層によって生じる電磁干渉抑制周波数帯域の下限より
も低い周波数領域にあることを特徴とする電磁干渉抑制
体が得られる。
体において、前記軟磁性体粉末は、異なる大きさの磁気
異方性を有する少なくとも2種の軟磁性体粉末の混合体
であることを特徴とする電磁干渉抑制体が得られる。
体において、前記軟磁性体粉末は、表面に酸化物層を備
えていることを特徴とする電磁干渉抑制体。
互いに異なる大きさの磁気異方性を有する軟磁性体粉末
と有機結合剤として用いられる塩素化ポリエチレンとを
混合し成形することにより、電気的に非良導性であっ
て、互いに異なる大きさの異方性磁界(Hk)によって
もたらされる磁気共鳴を少なくとも2つ有する複合磁性
体を得ることを特徴とする複合磁性体の製造方法が得ら
れる。
製造方法において、前記前記軟磁性体粉末は、表面に酸
化物層を備えていることを特徴とする複合磁性体の製造
方法が得られる。
て、前記軟磁性体粉末を、前記有機結合剤と混合する前
段階、又は混合過程中にて気相徐酸法又は液相徐酸法を
用いて酸素含有混合ガスによって表面酸化することを特
徴とする複合磁性体の製造方法が得られる。
びその製造方法並びに電磁干渉抑制体の実施形態につい
て説明する。
さの異方性磁界(Hk )を与える複合磁性体を得るに
は、形状磁気異方性、結晶磁気異方性、誘導磁気異方性
或いは磁気弾性効果(磁歪)による異方性のいずれか若
しくはその複数を有する軟磁性粉末を用いれば良い。即
ち、本発明において、複数の互いに異なる周波数の磁気
共鳴及びそれに対応する帯域拡張された磁気損失を得る
ためには、互いに異なる大きさの異方性磁界(Hk )を
有する複数の磁性粉末を混合すればよい。
て、以下に述べる粉末及び粉末複合体特有の性質或いは
粉末の粉砕・展延プロセスを積極的に利用することも可
能である。
加工することにより得られる粉体特性の分化を利用する
方法がある。第2に粉体の粉砕・展延加工に用いる粉砕
メディアをスチール球の様な軟磁性メディアとすること
で、メディアの磨耗により軟磁性の磨耗粉が混入するい
わゆる汚染現象を積極的に利用する方法がある。また、
第3には、単一種粉末の複合体中での存在形態の違いを
利用する方法がある。例えば、粒子群間において、磁気
的相互作用や配向挙動が異なるために異方性磁界が分散
する。一つの粒子群は、同一マトリクス中に一次粒子と
して存在する。もう一つの粒子群は、凝集してその内部
のぬれが不十分でその為に粒子間が極めて接近或いは接
触しているものである。
あれば実効的異方性磁界は試料形状による反磁界との代
数和となるので、原料磁性粉末の配向制御も積極的に利
用できる。
を得る手段としては、これらのいずれの方法を用いても
良い。所望の磁気損失帯域が得られるように複数の異方
性磁界を与えることが重要である。特に、その内最も低
周波数側に出現する磁気共鳴を与える異方性磁界につい
ては、虚数部透磁率(磁気損失)の分散が実数部透磁率
の減少に伴って生じる事を踏まえて、所望する電磁干渉
抑制周波数帯域の下限よりも低い周波数領域に磁気共鳴
を与える値に設定する必要がある。
る軟磁性粉末としては、高周波透磁率の大きな鉄アルミ
珪素合金(センダスト)、鉄ニッケル合金(パーマロ
イ)或いはアモルファス合金等の金属軟磁性材料を粉
砕、延伸〜引裂加工或いはアトマイズ造粒等により粉末
化したものを代表として挙げることが出来るが、本発明
の必要要素である複合磁性体の非良導性を軟磁性粉の高
充填状態においても確保出来る様少なくともその表面が
酸化され、それによって個々の粒子が電気的に隔離され
ることが望ましい。
フェライト、プレーナ型フェライト等の酸化物軟磁性体
の粉末を用いることも出来、前記金属軟磁性粉末との混
合使用も可能である。
合剤としては、本発明の意図する効果を得るために、即
ち、優れた可撓性及び難燃性を得るために、塩素化ポリ
エチレンを用いている。
し複合磁性体を得る手段には特に制限はなく、用いる結
合剤の性質や工程の容易さを基準に好ましい方法を選択
すればよい。
制体は、互いに異なる大きさの複数の異方性磁界(Hk
)を有し、それに伴い相異なる周波数領域に複数の磁
気共鳴が出現する。その為、該複数の磁気共鳴に伴って
相異なる周波数領域に現れる虚数部透磁率μ″が重畳さ
れ、その結果広帯域なμ″分散特性を得ることが出来
る。ここで、虚数部透磁率μ″は、電磁波の吸収に必要
な磁気損失項であり、μ″の値が大きく且つ広帯域に亘
っている事により優れた電磁干渉抑制効果が現れる。
少なくともその表面が酸化されているために、粉末の充
填率が高い場合に於いても個々の粒子が電気的に隔離さ
れた状態で存在することになり、良導性のバルク体にみ
られるような渦電流損失による周波数特性の劣化が少な
いばかりでなく、空間とのインピーダンス不整合による
表面での電磁波の反射が起こりにくくなり、高周波領域
にて優れた電磁干渉抑制効果を発揮する事が出来る。
並びに電磁干渉抑制体の実施例について説明する。
粉末(Fe-Al-Si合金で、平均粒径が35μm、アスペク
ト比が5以上)80重量部と、チタネート系カップリン
グ処理剤0.8重量部とをミキサーで撹拌し、軟磁性体
粉末を予めカップリング処理しておく。次に、表1に示
すように、このカップリング処理を施した軟磁性体粉末
80重量部と、有機結合剤(塩素化ポリエチレン)20
重量部とをニーダーで混練することにより、複合磁性体
が得られる。
したロールに間に通して圧延し、シート状にする。これ
により優れた可撓性及び難燃性を有する電磁干渉抑制体
が得られる。
性体及びそれを用いた電磁干渉抑制体は、互いに異なる
大きさの複数の異方性磁界(Hk )を有し、それに伴い
相異なる周波数領域に複数の磁気共鳴が出現するので、
広帯域なμ″分散特性が得られる。この虚数部透磁率
μ″は、電磁波の吸収に必要な磁気損失項であり、μ″
の値が大きく且つ広帯域に亘っている事により優れた電
磁干渉抑制効果が現れる。即ち、移動体通信機器をはじ
めとする高周波電子機器類内部での電磁波の干渉抑制に
有効な薄厚の電磁干渉抑制体を提供することが出来る。
として塩素化ポリエチレンを用いた結果、優れた可撓性
及び難燃性を具備することに成り、従って、本発明の電
磁干渉抑制体は、例えば、FPC、FFCへの貼着が可
能と成り、また、例えば、電子機器の複雑な形状の筐体
にも貼着が可能と成り、しかも厳しい耐火要求にも対応
できるように成った。
Claims (9)
- 【請求項1】 軟磁性体粉末と有機結合剤とから実質的
になる電気的に非良導性の磁性材料であって、前記磁性
材料は、互いに異なる周波数領域に出現する複数の磁気
共鳴を有し、前記有機結合剤は、塩素化ポリエチレンで
あることを特徴とする複合磁性体。 - 【請求項2】 請求項1記載の複合磁性体において、前
記互いに異なる周波数領域に出現する複数の磁気共鳴
は、互いに異なる大きさを有する複数の異方性磁界(H
k)によってもたらされることを特徴とする複合磁性
体。 - 【請求項3】 実質的に複合磁性体からなる電磁干渉抑
制体であって、前記複合磁性体は、電気的に非良導性を
有し、軟磁性体粉末と有機結合剤とから実質的になり、
前記電磁干渉抑制体は、又少なくとも2つの異方性磁界
(Hk)によって生じるマイクロ波周波数領域に出現す
る複数の磁気共鳴のうち少なくとも2つの磁気共鳴を備
え、前記異方性磁界は互いに異なる大きさを備え、前記
有機結合剤として塩素化ポリエチレンが用いられている
ことを特徴とする電磁干渉抑制体。 - 【請求項4】 請求項3記載の電磁干渉抑制体におい
て、前記複合磁性体は複数の磁気共鳴を備え、前記複数
の磁気共鳴の内の夫々は、異なる大きさの異方性磁界に
対応して互いに異なる周波数領域に出現し、前記複数の
磁気共鳴の内の最も低いものは、前記複合磁性体層によ
って生じる電磁干渉抑制周波数帯域の下限よりも低い周
波数領域にあることを特徴とする電磁干渉抑制体。 - 【請求項5】 請求項4記載の電磁干渉抑制体におい
て、前記軟磁性体粉末は、異なる大きさの磁気異方性を
有する少なくとも2種の軟磁性体粉末の混合体であるこ
とを特徴とする電磁干渉抑制体。 - 【請求項6】 請求項4記載の電磁干渉抑制体におい
て、前記軟磁性体粉末は、表面に酸化物層を備えている
ことを特徴とする電磁干渉抑制体。 - 【請求項7】 少なくとも2種の互いに異なる大きさの
磁気異方性を有する軟磁性体粉末と有機結合剤として用
いられる塩素化ポリエチレンとを混合し成形することに
より、電気的に非良導性であって、互いに異なる大きさ
の異方性磁界(Hk)によってもたらされる磁気共鳴を
少なくとも2つ有する複合磁性体を得ることを特徴とす
る複合磁性体の製造方法。 - 【請求項8】 請求項7記載の複合磁性体の製造方法に
おいて、前記前記軟磁性体粉末は、表面に酸化物層を備
えていることを特徴とする複合磁性体の製造方法。 - 【請求項9】 請求項7記載の複合磁性体の製造方法に
おいて、前記軟磁性体粉末を、前記有機結合剤と混合す
る前段階、又は混合過程中にて気相徐酸法又は液相徐酸
法を用いて酸素含有混合ガスによって表面酸化すること
を特徴とする複合磁性体の製造方法。
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