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