TW399350B - Compound magnetic substrate method of manufacturing thereof, and magnetic interference suppresser - Google Patents

Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ________'_B7_ 五、發明説明（1 ) [技術領域] 本發明係有關在有機结合劑中摻混，分散軟磁性體粉 末之複合磁性體，詳细係有關於對抑制髙頻率電子罨路 /裝置成為間題之鼋磁干擾有效之複素透磁率特性卓越 之複合磁性體及其製造方法，及其由其複合磁性體所構 成之電磁干援抑制體。 尤其，本發明係有闞富於可撓性•例如FPC(可撓性印 刷電路板（Flexible Printed Circuit), FFC(可撓扁平 電媒Flexible Flat cable),可貼著於電子機器之框體，並 且，優於難燃性之複合磁性體及其製造方法，及由其複 合磁性體所構成之電磁干擾抑制體。 [背景技術] 近年很明顯普及之数位電子機器•具有皤機存取記憶 體（RAM),唯讀記憶體（ROM),微處理機（ΜΡϋ),中央演 算處理裝置（CPU)或圖像處理算術軀輯演算裝置（IPALU) 等之理輯電路及邏輯元件等。這些邏輯電路及埋輯元件 係由臑於主動元件之多數半導體元件所構成之LSI及1C 所構成，而封裝於印刷電路板上。瑄些缠輯電路及邏輯 元件，力求演算速度之高速化，訊號處理速度之高速化 。於這種邏輯電路等變化成髙速之訊號將會伴隨著電颳 ，電流之急烈變化，所以，主動元件將發生感應性雜訊 而也變成高頻率雜訊之發生原因。此高頻雜訊將與串 音（crosstalk)或阻抗之不整合所引起之雜訊將發生相 乘性作用。又，高頻雜訊由主動元件所發生之感應性雜 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4ί?^· ( 210X297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 訊者為多。由此感應性雜訊會在與配線基板之元件封裝 面同一面及相反面感應高頻磁場。 又，電子機器或電子裝置之輕量化，薄型化，及小型 化也快速地進展。随此，對於印刷電路板之電子零件封 裝密度也飛躍性地變高。由上述所感應之高頻磁場，封 裝成過密之電子零件類或訊號線等之印刷配線，或模姐 間配線等變成互相極為靠近，而如上述，也力求訊號處 理速度之高速化，所M,於配線基板不僅由於電磁结合 之線間结合會增大而也會發生由於放射雜訊而發生干擾 等。 並且，若發生放射雜訊時，經由外部接績端子放射於 外部，而會對於其他機器發生不良影W。像這樣，由於 電磁波之電子機器之錯誤動作及對於其他機器之不良影 響一般稱為電磁障礙。 像這樣地，.對於所放射之電磁陣礙，先行技術一般係 採取電子機器發生感應性雜訊之電路就接續濾波器，或 在成為問題之電路（發生感應性雜訊之電路）遠離受到影 W之電路，或進行遮蔽，或做接地等之對策。 因而，包含主動元件之電子零件為做高密度封裝之印 刷電路板等，若欲有效地處理上述電磁障礙時，如Μ先 行技術之對策（雜訊抑制方法）時，就需要具備雜訊對策 之專門知識與經驗，或具有對策必須花費時間之缺點。 尤其，於上述封裝漶波器時，由於所使用之漶波器為 昂貴，欲封裝濾波器之空間有限的情形届多，封裝濾波 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 器作桊具有困難性，因使用滹波器等欲裝配電子裝置所 需之製程數變多而具有提高成本之缺點。 因而，在同一電路內之電子零件間所發生之訊號線間 之電磁感應及不需電磁波引起之互相干擾之抑制方法， 先行技術則不充分。 並且，為了欲達成電子裝置之小型輕量化時，如上述 遠離間題電路之方法為不僅不妥，同時，必須排除滤波 器及其封裝空間。 又，使用於電子裝置之一般性印刷電路板係，若低頻 率時，如從基板內部所發生之電磁感應等之訊號線間之 電磁结合為較小而不成為問題，但是隨著動作頻率變成 高頻率由於訊號線間之電磁结合會變密所Μ會發生如上 述之問題。 又，上述遮蔽之中，導體遮蔽由於是利用與空間之阻 抗不整合起因.之電磁波之反射之電磁障礙對策，所Κ, 即使獲得遮蔽效果但是會肋長由於從不需要輻射源之反 射引起之電磁结合，其结果發生二次性電磁障礙之情形 為数不少。做為此二次性電磁障礙對策，利用磁性體之 磁性損失乏不需要輻射之抑制為有效。亦即，在上述遮 蔽體與不需要輻射源間配設磁性損失大之磁性體就可抑 制不需要輻射源。在此，因在磁性體之厚度d,因滿足” >«'關係之頻率頻帶與《"成反比例，所Μ迎合上述電 子機器之小型化及輕量化要求之薄電磁干擾抑制體，亦 即，為了欲獲得由遮蔽體與磁性體所構成之複合體就需 -5- 本紙張尺度適用中WW家標牵（CNS ) Α4規格（2Ι0Χ 297公釐） 乂請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 要虛数部透磁率W ”大之磁性體。又，上述之不箱要輻 射源係許多情況其成分為擴及廣寬頻率範圍，有關電磁 障礙之頻率成分之特定變成困難之情形為數不少。所以 ，關於上述電磁干擾抑制體也要求可對應於更廣寬頻率 之不需要輻射。 本發明之一目的係，提供一種高頻率電子裝置，尤其 在行動通訊裝置內部對於抑制電磁干擾具有效果之電磁 波干擾抑制體所使用之複合磁性體及其製造方法。 尤其，本發明係提供一種具有優越可撓性及難燃性之 複合磁性體及其製造方法。 本發明之其他目的係，提供由上述複合磁性體所構成 之電磁干擾抑制體。 尤其，本發明係提供一種富於可撓性，例如，也可張 貼於FPC,PFC,電子機器框體之曲面，並且，具有優越難 燃性之電磁干提抑制體。 [發明揭示] 若依據本發明，其特徵為：由軟磁性體粉末實質上所 構成電氣絕緣之磁性材料，上述磁性材料係具有出現於 互相相異之頻率領域之複數磁性共鳴，可獲得上述有機 结合劑係氯化聚乙烯之複合磁性體。 又，若依據本發明，係一種複合磁性體，其特戡為； 於上述複合磁性體，出現於上述互相相異之頻率領域之 複數磁性共鳴係由具有互相相異之複數各向異性磁場 (Hk)所形成。 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 、(請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 五、發明説明（5 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 之上所性中相 為之異上磁頻. 為 其磁化相有 其 成氣 _ 異鳴相。徵數相，合之 戡 ，之氯相具 ，。 構電合向共互烯特複於域複低 特 法小之互少。法層 所係结各性有乙其有應領述更 其 方大用，至法方物 體體檐個磁備聚 •備對率上限 ， 造異使性鳴方造化 性性有 2 數係化髖係係頻由下 體。製相所専共造製氧 磁磁與由複埸氯制體涸之較之 制層之相繭良性製之有 合合末少現磁了 抑性各異於帶 抑物體互合非磁之體備 複複粉至出性用擾磁之相位頻 擾化性之结為之體性面 由述性有所異使干合中相為率 干氧磁種機性成性磁表 為上磁備域向劑磁複鳴互，頻 磁有合 2 有氣形磁合在 上；炊係領各合電述共於者制 電備複少與電所合複係 質為由體率述結種上性現低抑 種面種至末得k)複種末 實微為制頻上機一 ，磁出最擾 一表一有粉獲(H之一粉 • 特上抑波，有係體之而之干 係在僳具體可場體係體 明其質擾微鳴述明制數場中磁 明係明將性躭磁性明性 發 •實干之共上發抑複磁鳴電 發末發為磁，性磁發磁 本體，磁生性為本播述性共之 本粉本做軟形異合本軟 據制性電產磁做據干上異性生 捶體據由之成向複據述 依抑導述所傾，依磁，向磁產 依性依藉性合反個依上 若擾良上k)2 小若窜鳴各之所。若磁若 ♦，異混之 2 若.， 丨干非，“少大，述共之数層域，軟，為向烯小得，為 又磁有成場至之又上性小複體領又述又徵各乙大獲又激 電具構磁之異 於磁大述性率 上 特性聚異可 特 A請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说硌f 2丨0><297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局貝Η消費合作社印製 五、發明説明（ 6 ) | 1 並 且 $ 其 係 一 種 上 述 複 合 磁 性 醑 之 製 造 方 法 其 特 敏 1 I 為 « » 將 上 述 软 磁 牲 粉 末 • 與上述有i结合劑混合之前階 1 1 段 参 或 在 混 合 遇 程 中 使 用 氣 相 除 酸 法 或 液 相 除 酸 法 而 由 請 先 1 含 氧 混 合 氣 加 Μ 表 面 氧 化 〇 聞 S 、1 [實施發明所用之最佳例] Φ 之 1 1 若 欲 獲 得 姶 與 對 應 於 所 需 磁 性 損 失 之 所 需 大 小 之 各 向 注 % 1 1 異 性 磁 場 (Hk)之複合磁性體時 $ 只 要 使 用 形 狀 磁 性 各 向 項 再 1 1 異 性 9 结 晶 磁 性 各 向 異 性 * 感 應 磁 性 各 向 異 性 或 磁 性 yen 彈 寫 本 3 士 性 效 果 (磁變形）之各 向 異 性 之 任 一 成 具 有 其 複 數 之 軟 磁 頁 '—✓ 1 1 性 粉 末 就 可 Μ 〇 亦 即 » 於 本 發 明 » 若 欲 獲 得 複 數 相 異 頻 1 I 率 之 磁 性 共 鳴 及 對 應 於 其 頻 帶 擴 充 之 磁 性 損 失 時 • 只 要 1 1 使 用 互 相 相 異 大 小 之 各 向 異 性 磁 場 (Hk)之複数粉末就可 訂 Μ 0 做 為 獲 得 除 此 之 外 之 複 數 磁 性 共 鳴 之 手 段 » 也 可 1 1 積 極 地 利 用 Μ 下 所 述 粉 末 及 粉 末 複 合 體 特 有 之 性 質 或 粉 末 之 粉 碎 • 展.延過程 〇 1 1 亦 即 9 第 1 為 利 用 將 單 一 原 料 種 在 特 定 條 件 下 加 工 所 1 線 獲 得 之 粉 體 特 性 加 以 分 化 之 方 法 0 第 2 為 將 使 用 於 粉 體 '、 ) 之 粉 碎 〇 展 延 加 工 之 粉 碎 媒 體 採 用 如 網 球 之 炊 磁 性 媒 體 1 | ， 就 由於媒體之磨耗而積極地利用軟磁性之磨耗粉會掺 | 入 之 所 謂 污 染 規 象 之 方 法 〇 又 » 第 3 為 利 用 單 一 種 粉 末 1 1 之 複 合 體 中 之 存 在 形 態 相 異 之 方 法 〇 1 1- 例 如 > 於 粒 子 群 間 9 由 於 磁 性 相 互 作 用 或 取 向 舉 動 會 1 相 異 所 各 異 性 磁 場 會 分 敗 〇 —- 個粒子群係在同4塊中 1 1 成 為 次 粒 子 存 在 〇 另 一 粒 子 群 係 凝 结 而 其 内 部 之 滴 濕 1 1 8 - Γ ,1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 為不充分，所K粒子間極為靠近或接觸。 並且，試料之形狀為薄膜狀，板狀時因實效性各向異 性磁場係變成試料形狀之反磁場之代數和，所以，也可 積極地利用原料磁性粉末之取向控制。 於本發明所利用欲獲得複數各向異性磁場之手段，可 Μ使用這些之任一方法。為了能夠獲得所霈之磁性損失 頻帶而給與複数之各向異性磁場為重要之事。尤其，其 中關於最能出琨於低頻率側之磁性共鳴之各向異性磁場 ，認識虛敝部透磁率（磁性損失）之分散為隨著實數部透 磁率之減少所發生之情形，必須設定為在較所需電磁干 擾抑制頻率頻帶之下限更低之頻率領域給與磁性共鳴之 值° 在此，於本發明做為可使用之軟磁性粉末，雖然可代 表性地列舉高頻透磁率大之鐵鋁矽合金（sendust),鐡 鎳合金（par ma.l ly)或將非晶形合金等之金鼷軟磁性材料 加Μ粉碎，延伸〜撕裂加工或噴霧造粒等加Μ粉末化， 但是，將本發明之所需元件之複合磁性體之絕緣性於軟 磁性粉末之高填充狀態下也可Μ確保至少其表面受到氧 化，藉此而個個粒子電氣上形成隔雔較佳。 又，本發明之軟磁性粉末也可以使用尖晶石型鐵氧體 ,平面型鐵氧體等之氧化物軟磁性體之粉末，而也可與 上述金鼷吹磁性粉末之混合使用。 另一方面，做為本發明之副材料所用之有機结合劑， 係為了獲得本發明所需之效果，亦即，為了獲得優越可 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） — J „ 批 訂 線 ',1 C請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 8S9B50 a7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 8 ) j 撓 性 及 難 燃 性 使 用 了 氯 化 聚 乙 烯 〇 1 I UOf Μ 上 所 述 之 本 發 明 之 構 成 元 件 加 Μ 混 合 攪 拌 9 分 敗 I 來 獲 得 複 合 磁 性 體 之 手 段 並 沒 有 特 別 之 限 制 » 只 要 所 使 請 先 1 ,1 用 之 结 合 劑 之 性 質 或 製 程 之 容 易 度 做 為 基 準 而 遵 擇 較 佳 閱 讀 背 1 之 方 法 就 可 Μ 〇 之 1 又 本 發 明 之 複 合 磁 性 體 及 電 磁 干 擾 抑 制 體 » 係 具 有 注 意 1 1 事 1 互 相 相 異 大 小 之 複 數 各 向 異 性 磁 場 (Hk) 9 陳 著 在 相 異 之 項 再 1 § 1 頻 率 領 域 會 出 現 複 數 之 磁 性 共 鳴 〇 因 而 » 隨 著 該 複 數 之 寫 -ν 磁 性 共 鳴 而 重 叠 出 現 於 相 異 頻 率 領 域 之 虛 數 部 透 磁 率 u Η 頁 '—^ 1 1 其 結 果 就 可 獲 得 廣 頻 帶 之 U ”分散特性 >在此， 虛數部 1 I 透 磁 率 U ”係吸收電磁波所需之磁性共鳴， 因μ " 之 值 大 1 1 且 擴 及 廣 頻 锴 而 就 可 圼 現 優 越 之 電 磁 干 擾 抑 制 效 果 〇 訂 又 t 使 用 於 本 發 明 之 软 磁 性 粉 末 係 » 至 少 其 表 面 受 到 | 氧 化 $ 即 使 粉 末 之 填 充 率 高 時 各 個 粒 子 由 於 電 氣 性 隔 離 1 之 狀 態 存 在 9 不 僅 良 導 性 體 所 出 現 之 渦 電 流 損 失 所 引 起 1 | 之 頻 率 特 性 之 劣 化 少 9 並 且 由 於 與 空 間 之 阻 抗 不 整 合 而 1 線 在 表 面 之 電 磁 波 之 反 射 就 不 容 易 發 生 而 可 在 高 頻 率 領 域 可 發 揮 電 磁 干 擾 抑 制 良 好 效 果 〇 ί I 玆 依 據 本 發 明 之 複 合 磁 性 體 之 一 例 揭 示 如 下 〇 1 例 1 1 首 先 9 如 下 面 之 表 1 所 示 > 將 軟 磁 性 體 粉 末 (鐵- 1 1 鋁 — 矽 合 金 > 平 均 粒 徑 為 35 U 縱 横 比 (a SP e c t ratio) 1 1 為 5 Μ 上 )80重量部， 與鈦酸（Uta η & t e )糸偶合 1 1 (C 0 U pl in g )處理萷0 . 8重量部使用混合機加办 (攪拌， 將 耽 1 I 10 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（9 ) 磁性體粉末事先進行偁合處理。玆如表1所示，施加此 偶合處理之砍磁性體粉末80重量部，與有櫬结合劑（氯 化聚乙烯）20重量部使用捏和機（kneader)加Μ混合搜拌 就可獲得複合磁性體。 並且，將所獲合之複合磁性體通過配置成平行之輥輪 間加Μ軋輥成為板狀。藉此就可獲得具有優秀可撓性及 難燃性之電磁干擾抑制體。 表 1 軟磁性體粉末 Fe-Al -S i合金 平均粒徑：35 w m 縱横比：>5 80重量部 钛酸系 0.2重量部 偶合處理劑 有機結合劑 20重量部 (氯化聚乙烯） [產業上之利用可能性]

如Μ上所說明，本發明之複合磁性體及用此之電磁干 擾抑制體，係具有大小相異之複數的各向異性磁場（Hk) ，隨此在相異之頻率領域會出現複數之磁性共鳴，所K -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） J··-訂 ^ 線 —(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 SS935C a? B7 五、發明説明（l〇 ) ，可獲得廣頻帶之分敗特性。此虛數部透磁率Μ"係 ,吸收電磁波所箱之磁性損失，由於W”之值大且擴及廣 頻帶就可呈現優秀之電磁干擾抑制效果。亦即，可提供 Μ移動體通訊機器為首之高頻率電子機器類內部之電磁 波之干擾抑制有效之薄型電磁干擾抑制臞。 並且，本發明之複合磁性體係做為有機結合劑使用氯 化聚乙烯之结果，將可具備優秀之可撓性及難燃性，所 以，本發明之電磁干擾抑制體，係例如，成為可張貼FPC ,FFC,又，例如也可張貼於電子櫬器之複雜形狀之框體 ，並且也可對應嚴酷之酎火要求。 丨(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -線' 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -12- 本紙張尺度適用中《國家搮準（CMS ) Α4規格（210Χ297公釐）

Claims (1)

1. C S 3 9 9 3 ABCD 六、申請專利範圍 1. 一種複合磁性體，其特截為：實質上由軟磁性粉末與 有機结合劑所構成之電氣絕緣性之磁性材料，上逑磁 性材粁係具有出琨於相異之頻率領域之複數磁性共鳴 ，上述有機结合劑係氛化聚乙烯。 2. 根據申請專利範圍第1項之複合磁性體，其中出現於 上述相異頻率領域之複數磁性共鳴係，由具有相異大 小複數之各向異性磁場（Hk)所帶來者。 3. —種電磁干擾抑制體，其特徵為：實質上由複合磁性 體所構成之電磁干擾抑制體，上述複合磁性體係具有 電氣絕緣性，實質上由炊磁性體粉末與有機结合劑所 構成，上述電磁干擾抑制體係，又備有至少由兩個各 向異性磁場（HU所產生之微波頻率領域所出現之複數 磁性共鳴之中至少具有兩涸磁性共鳴，上述各向異性 磁場係備有互相栢異大小，做為上述有機結合劑使用 氛化聚乙烯。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 Λ請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4. 根據申請專利範圍第3項之電磁干擾抑制體，其中上 述複合磁性體係備有複數之磁性共哦，上述複數之磁 性共鳴中之各個，係對應於相異大小之各向異向磁場 而出現相異之頻率領域，上述複數之磁性共鳴中之最 低者，為較上述複合磁性體層所發生之電磁干擾抑制 頻率頻帶之下限更低之頻率領域。 5. 根據申請專利範圍第4項之電磁干擾抑制體，其中上 述軟磁性體粉末係，至少具有相異大小之磁性各向異 性之兩種軟磁性體粉末之混合體。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） S99360 ll D8六、申請專利範圍 6. 根據申謫專利範圍第4項之電磁干擾抑制髁，其中上 述软磁性體粉末係，在表面備有氧化物層。 7. —種複合磁性體之製造方法，其特激為：藉將至少具 有兩種相異大小之磁性各向異性之軟磁性體粉末與做 為有機结合劑所使用之氯化聚乙烯混合成形，而可獲 得電氣絕緣性，由相異大小之各向異性磁場（Hk>所帶 來之磁性共鳴至少具有兩個之複合磁性體。 8. 根據申請專利範圍第7項之複合磁性體之製造方法， 其中上述軟磁性體粉末係在表面備有氧化物層。 9. 根據申請專利範圍第7項之複合磁性賭之製造方法， 其中將上述軟磁性體粉末，與上述有機結合劑混合之 前階段，或在混合過程中使用氣相除酸法或液相除酸 法而由含氧混合氣將表面氣化。 C請先閲资背面之注意事項再填寫本頁) -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4*t格（2丨0X297公釐）