(57)【要約】      （修正有）【課題】不要輻射ノイズを簡便且つ広帯域で抑制できる軟磁性体粉末を用いた電磁干渉抑制体を提供する。【解決手段】平均粒径、アスペクト比が異なる扁平状もしくは針状の粒子形状を有する軟磁性体粉末と有機結合剤とからなる２種類の複合磁性体を貼り合わせることにより、互いに異なる大きさの異方性磁界（Ｈｋ）によってもたされる磁気共鳴を少なくとも２つ有する電磁干渉抑制体であって、軟磁性体粉末としては、純鉄、鉄アルミ珪素合金、鉄ニッケル合金、アモルファス合金等を粉砕加工などにより粉末化したものが挙げられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径、アスペクト比が異なる扁平状もしくは針状の粒子形状を有する軟磁性体粉末と有機結合剤とからなる２種類の複合磁性体を貼り合わせることにより、互いに異なる大きさの異方性磁界（Ｈｋ）によってもたされる磁気共鳴を少なくとも、２つ有することを特徴とする軟磁性体粉末を用いた電磁干渉抑制体。
【請求項２】
前記軟磁性体粉末は、鉄、鉄アルミニウム珪素合金、鉄ニッケル合金、アモルファス合金、鉄酸化物の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の軟磁性体粉末を用いた電磁干渉抑制体。
【請求項３】
前記軟磁性体粉末は、配向されていることを特徴とする請求項１ないし請求項２に記載の軟磁性体粉末を用いた電磁干渉抑制体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波領域における不要輻射ノイズの干渉によって生じるノイズ障害を抑制するための磁気損失特性に優れた軟磁性体粉末と有機結合剤からなる軟磁性体粉末を用いた電磁干渉抑制体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速動作する高集積な半導体素子の普及が著しい。その例として、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、中央演算処理素子（ＣＰＵ）又は画像プロセッサ算術論理演算素子（ＩＰＡＬＵ）等の論理回路素子がある。これらの能動素子においては、演算速度や信号処理速度が日進月歩の勢いで高速化されており、高速電子回路を伝搬する電気信号は、電圧、電流の大きな変動を伴うために、誘導性のノイズが発生し易く、高周波不要輻射ノイズ源となっている。
【０００３】
一方、電子部品や、電子機器の軽量化、薄型化、小型化の流れも止まることなく急速な勢いで進行している。それに伴い、半導体素子の集積度や、プリント配線基板への電子部品実装密度も極めて高くなっている。したがって、電子部品類やプリント配線、ある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、前述した信号処理速度の高速化と併せて、高周波不要輻射ノイズが、より誘発され易くなってきている。
【０００４】
これらの、高速化、高機能化、高密度化された電子装置におけるノイズ対策、及び電磁波障害、特に準マイクロ波帯におけるノイズ対策としてローパスフィルタ等の部品の使用やシールディングを行う等の方法がとられて来た。
【０００５】
しかし、部品を設けることによるノイズ対策では、実装するスペースが必要になり小型化、薄型化は困難である。また、インダクタンス部品は実数部透磁率μ'に寄与し、現状準マイクロ波帯でのインダクタンスに不充分である。さらには、シールディングを行った場合、不用意な遮蔽により二次的な電磁結合を引き起こすことがある。
【０００６】
そこで、電磁干渉抑制体を不要輻射ノイズ源近傍に設置することで、不要輻射ノイズを簡便且つ効果的に抑制できる。この電磁干渉抑制体とは、軟磁性体粉末の形状を扁平もしくは、針状にすることによって形状磁気異方性が出現し、高周波領域にて磁気共鳴に基づく虚数部透磁率μ”の増大化が生じた磁気損失体である。磁気損失体を利用した不要輻射減衰の作用機構については、不要輻射ノイズ源となっている電子回路に対して等価的な抵抗成分が付与されることによることがわかっている。
【０００７】
ここで、等価的な抵抗成分の大きさは、虚数部透磁率μ”の大きさに依存し、ノイズ抑制効果が現れる周波数領域、虚数部透磁率μ”の周波数分散に依存する。以上のことにより、準マイクロ波帯に対応し、高い実数部透磁部μ'と虚数部透磁率μ”を利用した電磁干渉抑制体として、不要輻射ノイズの抑制及び二次的な電磁結合を軽減でき、これらによって、簡便に電磁干渉を抑制することができる。さらに、現在では磁気共鳴を低周波側に移行させ準マイクロ波帯以下でも抑制できる複合磁性体も提供されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−２１２０７９号公報
【特許文献２】特開平９−０３５９２７号公報
【特許文献３】特開２００１−２１０５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記した電子部品や電子機器の高機能化、高密度化が日進月歩で進められており、実際に種々の電子回路にて発生している不要輻射の周波数分布は、ほとんどの場合、準マイクロ波帯以下から準マイクロ波帯に至る広帯域に及んでいる。そのため、通常の軟磁性体にみられる磁気共鳴による急峻な虚数部透磁率μ"の周波数分散では充分にカバーしきれず、広帯域でのノイズ抑制効果が望めない。そこで、広帯域での不要輻射ノイズ抑制効果に対応するための電磁干渉抑制体、ここでの複合磁性体を提供することが課題である。本発明は、このような高速動作する半導体素子や電子機器などから発生する、不要輻射ノイズを簡便且つ広帯域で抑制できる軟磁性体粉末を用いた電磁干渉抑制体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、平均粒径、アスペクト比が異なる扁平状もしくは針状の粒子形状を有する軟磁性体粉末と有機結合剤とからなる２種類の複合磁性体を貼り合わせることにより、互いに異なる大きさの異方性磁界（Ｈｋ）によってもたされる磁気共鳴を少なくとも２つ有する軟磁性体粉末を用いた電磁干渉抑制体である。
【００１１】
また、本発明は、前記軟磁性体粉末が、鉄、鉄アルミニウム珪素合金、鉄ニッケル合金、アモルファス合金、鉄酸化物の少なくともいずれかである電磁干渉抑制体である。また、本発明は、前記軟磁性体粉末が、配向されている電磁干渉抑制体である。
【００１２】
伝送損失の測定方法にはインピーダンス＝５０Ωのマイクロストリップラインを使用したが、面実装部品の近傍ノイズ伝送損失測定として、広く使われている方法である。ここで、伝送損失とは、近傍での不要輻射ノイズの抑制効果を表す。図１は、使用したマイクロストリップラインの概略図を示す。基板の表面に直線上の導体路を設け、この導体路上に電磁干渉抑制体３を配置させたものである。導体路の両端をネットワークアナライザーに接続し、反射量（Ｓ１１）、透過（Ｓ２１）を測定し、それらの差から伝送損失を次式（１）で求めることができる。
【００１３】
伝送損失［％］＝｛１−［（γ）2＋（τ）2］｝×１００  ・・・・・（１）
ここで、反射量（Ｓ１１）＝２０ｌｏｇ｜γ｜、透過（Ｓ２１）＝２０ｌｏｇ｜τ｜である。また、γ：電圧反射係数、τ：電圧透過係数である。
【発明の効果】
【００１４】
上述したように本発明によれば、従来の電磁干渉抑制体よりも広帯域で不要輻射ノイズの抑制ができる軟磁性体粉末を用いた電磁干渉抑制体が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明にかかわる実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
前記扁平状あるいは針状の軟磁性体としては、純鉄、鉄アルミ珪素合金、鉄ニッケル合金、アモルファス合金等を粉砕加工、延伸及び引裂加工、あるいはアトマイズ造粒などにより粉末化したものが挙げられる。
【００１７】
また、鉄酸化物を用いてもよく、例えばスピネル型フェライト、プレーナ型フェライト、ヘマタイト、マグネタイト、マグヘマイトなどがあげられる。
【００１８】
一方、有機結合剤としては、電子回路近傍での使用を考慮し、優れた可撓性及び難燃性を得ることが出きる塩化ポリエチレンが好ましいが、これに限定されるものではなく、これ以外にもポリエステル系樹脂、、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、ＡＢＳ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、シリコンゴムなどの熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド系樹脂、及びイミド系樹脂などの熱硬化性樹脂などが挙げられる。
【００１９】
前記軟磁性体と前記有機結合剤を混合して作製されたグリーンシートを積層して得られる電磁干渉抑制体は、厚さが１０〜１００μｍの薄型シートで使用するのが好ましい。より好ましくは２０〜５０μｍである。
【実施例１】
【００２０】
以下、実施例、比較例を挙げて本発明の電磁干渉抑制体を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではい。
【００２１】
軟磁性体として、高周波透磁率特性の大きい鉄アルミニウム硅素合金（センダスト）を用いた。センダストは、球状、または、不定形状、の素粉末状態から、溶媒中で機械的に粉砕処理することにより扁平化された原料としている。ここでの軟磁性体は、Ｓｉが９．５重量％、Ａｌが５．５重量％、残分がＦｅ組成のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金を用いた。その粉末は、粉砕条件（時間）を変えることにより、粉末の粒径、アスペクト比等の粉末形状の要素を変えることにより得られる異方性磁界の違いによって、共鳴周波数の異なる粉末を作製した。今回得た粉末性状を表１に示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
次に、表２の組成物をミキサーを用いて混合し、試料１及び試料２の複合磁性体用ペーストを作製した。試料１及び試料２のペーストをそれぞれ、ドクターブレード法により粉末を面内方向に配向させて所定の厚さで成膜し、図２の本発明においてグリーンシートを貼り合わせる説明図に示す１及び２のグリーンシートを作製した。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
試料１のグリーンシートと試料２のグリーンシートを貼り合わせ、本発明の実施試料を作製した。本発明の一構成要素に用いている有機結合剤としては、塩素化ポリエチレン樹脂を使用しているが、その他の、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等、あるいはそれらの共重合体でも同様に成形できるため、塩素化ポリエチレンに限定されるものではない。
【００２６】
また、本発明品と比較するため、従来品の比較例１及び比較例２を追加した。比較品１は、試料２単体での特性相当品であり、比較品２は、試料１単体での特性相当品である。
【００２７】
次に、作製した複合磁性体をＲＦインピーダンスアナライザーを用いて、透磁率（μ−ｆ）特性を測定した。本発明の電磁干渉抑制体の透磁率特性（μ−ｆ）特性を図３に示す。図４は、従来品の１００ＭＨｚ〜５ＧＨｚでの抑制効果が有効な比較例１の透磁率（μ−ｆ）特性を示し、図５は、１０ＭＨｚ〜３ＧＨｚで抑制効果が有効な比較例２の透磁率（μ−ｆ）特性を示す。
【００２８】
また、図６は、複合磁性体の電磁干渉抑制効果を検証するための評価装置の概略を示したものである。ここでは、厚さ０．５ｍｍで一辺が５０ｍｍの正方形の電磁干渉抑制体３を設置した。電磁干渉抑制効果の評価には、電磁界波源用発信器４を用いた波源用素子及び受信用素子として、ループ径１．５ｍｍの電磁界送信用微小ループアンテナ５及び電磁界受信用の微小ループアンテナ６を用い、結合減衰レベルの測定にはネットワークアナライザー７を用いた。ここでの、結合減衰レベルは、電磁干渉抑制体の有無の差を基準としたときの信号減衰量であり、減衰量の絶対値が大きいほど電磁干渉抑制効果が良いことを表している。本発明の電磁干渉抑制体と、従来品とを比較した結合減衰レベルの結果を図７に示す。
【００２９】
また、高周波での電磁抑制効果を確認するため、ネットワークアナライザーを用いて、反射量（Ｓ１１）、透過量（Ｓ２１）を測定し伝送損失を確認した。伝送損失においては、伝送損失が高いほど、抑制効果が良いことを示している。本発明のについて、従来品と比較した伝送損失結果を図８に示す。前記の本発明の電磁干渉抑制体と、従来品とを比較した結果を表３に示す。
【００３０】
【表３】
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【００３１】
表３より、以下に述べる効果が明確である。図３の透磁率（μ−ｆ）特性から、本発明は従来（図４及び図５）の電磁干渉抑制体と比較して不要輻射ノイズの抑制効果があるμ”の範囲が広くなっていることが確認できる。また、μ”が１０以上の周波数帯域を定量的に確認しても、従来の電磁干渉抑制体（比較例１及び比較例２）よりも広く分布していることが確認できる。よって、従来よりも広帯域で抑制できることが明確である。
【００３２】
また、１００ＭＨｚ〜３００ＭＨｚでの信号減衰量の結果では、従来品の比較例２よりは若干劣っているが、比較例１よりも高い減衰量がある。また、５００ＭＨｚ〜２ＧＨｚでの伝送損失の結果では、比較例１と同等以上の損失があり、比較例２とは５００ＭＨｚで若干劣るも、１．５ＧＨｚ以上では本発明の方が、損失が高いことが確認できる。以上の結果から本発明は、従来の電磁干渉抑制体よりも広帯域で抑制効果が有効なのが明確である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明において、伝送損失を測定する際に使用した、マイクロストリップラインの概略図。
【図２】本発明において、グリーンシートを貼り合わせる説明図。
【図３】本発明の透磁率（μ−ｆ）特性図。
【図４】比較例１の透磁率（μ−ｆ）特性図。
【図５】比較例２の透磁率（μ−ｆ）特性図。
【図６】本発明において、複合磁性体の電磁干渉抑制効果を検証するための評価装置の概略図。
【図７】本発明と、比較例１、比較例２の結合減衰レベル特性図。
【図８】本発明と、比較例１、比較例２の伝送損失特性図。
【符号の説明】
【００３４】
１    試料１のグリーンシート
２    試料２のグリーンシート
３    電磁干渉抑制体
４    電磁界波源用発信器
５    電磁界送信用微小ループアンテナ
６    電磁界受信用微小ループアンテナ
７    ネットワークアナライザー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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