(57)【要約】【課題】  ノイズ成分をさらに効果的に減衰できる電磁干渉抑制体を得ること。【解決手段】  軟磁性金属粉末と有機結合剤とからなる電気的非良導性の複合磁性体からなる電磁干渉抑制体を製造する際、フェライト被覆装置により、軟磁性金属粉末の表面に酸化物磁性層を被覆する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性金属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複合磁性体から構成された電磁干渉抑制体において、前記軟磁性金属粉末の表面が酸化物磁性層で被覆されていることを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁干渉抑制体において、前記酸化物磁性層はスピネル型フェライトから成ることを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項３】
請求項１に記載の電磁干渉抑制体において、前記軟磁性金属粉末が扁平状及び／又は針状の粉末であることを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項４】
請求項３に記載の電磁干渉抑制体において、前記軟磁性金属粉末のアスペクト比が５以上であることを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項５】
軟磁性金属粉末を準備する準備工程と、
前記軟磁性金属粉末の表面を酸化物磁性層で被覆して電磁干渉抑制体用粉末を得る被覆工程と、
前記電磁干渉抑制体用粉末を有機結合剤中に分散させて電磁干渉抑制体を得る分散工程と、
を含む電磁干渉抑制体の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電磁干渉抑制体の製造方法において、前記被覆工程が、少なくとも第一鉄イオンを含む反応液、酸化剤、および少なくとも酸素を含んだ酸化媒体を前記軟磁性金属粉末に接触させて、前記軟磁性金属粉末の表面を前記酸化物磁性層で被覆する工程から成る電磁干渉抑制体の製造方法。
【請求項７】
軟磁性金属粉末と、
該軟磁性金属粉末の表面を被覆する酸化物磁性層と
を有する電磁干渉抑制体用粉末。
【請求項８】
請求項７に記載の電磁干渉抑制体用粉末において、前記酸化物磁性層はスピネル型フェライトから成ることを特徴とする電磁干渉抑制体用粉末。
【請求項９】
請求項７に記載の電磁干渉抑制体用粉末において、前記軟磁性金属粉末が扁平状及び／又は針状の粉末であることを特徴とする電磁干渉抑制体用粉末。
【請求項１０】
請求項９に記載の電磁干渉抑制体用粉末において、前記軟磁性金属粉末のアスペクト比が５以上であることを特徴とする電磁干渉抑制体用粉末。
【請求項１１】
軟磁性金属粉末を準備する準備工程と、
前記軟磁性金属粉末の表面を酸化物磁性層で被覆して電磁干渉抑制体用粉末を得る被覆工程と、
を含む電磁干渉抑制体用粉末の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電磁干渉抑制体用粉末の製造方法において、前記被覆工程が、少なくとも第一鉄イオンを含む反応液、酸化剤、および少なくとも酸素を含んだ酸化媒体を前記軟磁性金属粉末に接触させて、前記軟磁性金属粉末の表面を前記酸化物磁性層で被覆する工程から成る工程から成る電磁干渉抑制体用粉末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁干渉抑制体及びその製造方法に関し、特に、電子機器において発生する不要電磁波の外部への漏洩、内部回路間での干渉、外部電磁波による誤動作等の影響を防止するために、電子機器などに装着される電磁干渉抑制体およびその製造方法に関する。尚、このような電磁干渉抑制体は、一般的に、複合磁性体をシート状にして形成されるので、シート状ノイズ対策部品とも呼ばれる。
【背景技術】
【０００２】
この技術分野において周知のように、通信機器や各種電子機器からは意図せずに不要電磁波が外部に放射、伝送したりする。また、通信機器や各種電子機器においては、外部及び内部干渉によって機器自身の誤動作などを起こしたりする。このような現象は、ＥＭＩ（電磁的両立性）やイミュニティ（ＥＭＳ）と呼ばれる。このＥＭＩやイミュニティに関する問題は、最近の最新技術、ディジタル技術の進化に伴って、ますます高周波帯域へ以降している。
【０００３】
また、電子機器、電子装置の軽量化、薄型化及び小型化も急速に進んでいる。その為、回路への電子部品の実装密度も飛躍的に高くなってきている。その結果、部品間や回路基板間の電磁干渉に起因する電磁障害が発生する可能性が高くなっている。
【０００４】
この技術分野において周知のように、磁性材料は、μ＝μ’−ｊμ”で表される複素透磁率μを持つ。ここで、ｊは虚数単位（√−１）を表し、μ’は実数部透磁率を表し、μ”は虚数部透磁率を表す。尚、虚数部透磁率μ”は、透磁率の損失項に相当する。また、真空の透磁率μｏとの比μｒ＝μ／μｏは比透磁率と呼ばれる。従って、複素比透磁率μｒは、μｒ＝μｒ’−ｊμｒ”で表される。
【０００５】
前述したような不要電磁波の発生や漏洩、相互干渉による誤動作の対策として、従来、次に述べるような方法が採用されている。第１の方法は、磁石等の磁場発生源が他の電気回路等に影響を与えないようにするため、実数部透磁率μ’の高い磁性材料から構成された磁気シールド材を用いる方法である。第２の方法は、ノイズ伝送線路にチョークコイルやフィルタを挿入する方法である。
【０００６】
また別の対策として、シート状ノイズ対策部品を電子部品や回路の近傍に配置する方法が提案され、実用化されている。このシート状ノイズ対策部品は、結合剤中に軟磁性粉末を分散させたものである。このシート状ノイズ対策部品では、透磁率の損失項である磁気共鳴、すなわち虚数部透磁率μ”を利用している（例えば、特許文献１や特許文献２を参照）。尚、シート状ノイズ対策部品は、電磁干渉抑制体とも呼ばれる。
【０００７】
このシート状ノイズ対策部品は、前述したような構成であるため、加工性や実装製に優れ、広汎な用途に適合し、極めて実用性が高いものとなっている。
【０００８】
上記シート状ノイズ対策部品では、軟磁性粉末として主に扁平状及び／又は針状の金属からなる粉末（軟磁性金属粉末）を使用している。その第１の理由は、軟磁性金属粉末の厚みを薄くすることによって渦電流を抑制することができ、軟磁性金属粉末自体の高い磁化成分によって高い透磁率を高周波帯域でも実現できるからである。第２の理由は、扁平形状に由来する形状異方性によって新しい磁気共鳴が発現し、広帯域に虚数部透磁率μ”が存在するため、広い周波数帯域でノイズ抑制効果が得られるからである。なお、「軟磁性金属粉末」は金属磁性粉末とも呼ばれる。また、本明細書において、軟磁性金属粉末における「金属」は、一種の金属のみばかりでなく、２種以上の金属からなる合金をも含む意味で使用している。
【０００９】
【特許文献１】特許第３４０１６５０号公報
【特許文献２】特許第３４０１６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、装置の小型化、軽量化と多機能化への要求はより高まりつつある。その為、シート状ノイズ対策部品においてもさらなる薄型化が望まれている。一般的なシート状ノイズ対策部品（以下、「シート状ノイズ抑制部品」とも言う。）の性能は、その虚数部比透磁率μｒ”の大きさとシート厚さとの積で決定される。その為、シート状ノイズ抑制部品のシート厚みを薄くした場合、従来の金属磁性粉末を用い、その金属磁性粉末と有機結合剤との混合物を薄くして得られる電磁干渉抑制体だけでは十分なノイズ抑制効果が得られない。
【００１１】
この解決方法としては、シート状ノイズ抑制シートの虚数部比透磁率μｒ”を高くすることが必要であり、シート状ノイズ対策部品中の金属磁性粉末の充填率を高くする必要がある。
【００１２】
しかしながら、金属磁性粉末は一般的にその抵抗率が小さいので、シート状ノイズ対策部品中の金属磁性粉末の充填率を高くすると金属磁性粉末を構成する粒子同士が接触してしまう。その結果、接触厚みが見かけ上、表皮深さよりも厚くなり、渦電流損失が大きくなる。そのために、逆にノイズ抑制特性は劣化する。加えて、金属磁性粉末を構成する粒子同士が接触しあうようなシート状ノイズ対策部品を電子回路上等に配置すると、短絡等の不具合が発生してしまう。
【００１３】
上記不具合を解決するため、金属磁性粉末の表面を酸化し、金属磁性粉末自体の抵抗を上げることが有効となる。しかしながら、酸化物が非磁性であるために虚数部比透磁率μｒ”の低下を招いてしまう。その理由は、粒子間の磁気的結合力が低下することが原因と考えられる、
本発明の目的は、金属磁性粉末（軟磁性金属粉末）の充填率を高くすることができる電磁干渉抑制体、電磁干渉抑制体用粉末及びそれらの製造方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、金属磁性粉末（軟磁性金属粉末）の充填率を高くしても、金属磁性粉末を構成する粒子同士の接触による渦電流損失の増大によるノイズ抑制特性の劣化を防ぐことができる電磁干渉抑制体、電磁干渉抑制体用粉末及びそれらの製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明のもっと他の目的は、電子回路上等に配置したとしても、短絡等の不具合が生じない電磁干渉抑制体、電磁干渉抑制体用粉末及びそれらの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、種々検討した結果、以下に述べるような電磁干渉抑制体が優れた電磁干渉抑制効果を奏することを見出した。
【００１７】
すなわち、本発明の第１の態様によれば、軟磁性金属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複合磁性体から構成された電磁干渉抑制体において、前記軟磁性金属粉末の表面が酸化物磁性層で被覆されてなる電磁干渉抑制体が得られる。
【００１８】
上記電磁干渉抑制体において、前記酸化物磁性層は、例えば、スピネル型フェライトから成るのが望ましい。また、軟磁性金属粉末が扁平状及び／又は針状の粉末であることが好ましい。更に、軟磁性金属粉末のアスペクト比が５以上であることが望ましい。
【００１９】
本発明の第２の態様によれば、軟磁性金属粉末を準備する準備工程と、前記軟磁性金属粉末の表面を酸化物磁性層で被覆して電磁干渉抑制体用粉末を得る被覆工程と、前記電磁干渉抑制体用粉末を有機結合剤中に分散させて電磁干渉抑制体を得る結合工程と、を含む電磁干渉抑制体の製造方法が得られる。
【００２０】
上記電磁干渉抑制体の製造方法において、前記被覆工程は、少なくとも第一鉄イオンを含む反応液、酸化剤、および少なくとも酸素を含んだ酸化媒体を前記軟磁性金属粉末に接触させて、前記軟磁性金属粉末の表面を前記酸化物磁性層で被覆する工程から成って良い。
【００２１】
本発明の第３の態様によれば、軟磁性金属粉末と、該軟磁性金属粉末の表面を被覆する酸化物磁性層とを有する電磁干渉抑制体用粉末が得られる。
【００２２】
上記電磁干渉抑制体用粉末において、前記酸化物磁性層は、例えば、スピネル型フェライトから成るのが望ましい。軟磁性金属粉末が扁平状及び／又は針状の粉末であることが好ましい。更に、軟磁性金属粉末のアスペクト比が５以上であることが望ましい。
【００２３】
本発明の第４の態様によれば、軟磁性金属粉末を準備する準備工程と、前記軟磁性金属粉末の表面を酸化物磁性層で被覆して電磁干渉抑制体用粉末を得る被覆工程と、を含む電磁干渉抑制体用粉末の製造方法が得られる。
【００２４】
上記電磁干渉抑制体用粉末の製造方法において、前記被覆工程は、少なくとも第一鉄イオンを含む反応液、酸化剤、および少なくとも酸素を含んだ酸化媒体を前記軟磁性金属粉末に接触させて、前記軟磁性金属粉末の表面を前記酸化物磁性層で被覆する工程から成って良い。
【発明の効果】
【００２５】
軟磁性金属粉末の表面に高抵抗で磁性を有するフェライト等の酸化物磁性層を具備することにより、電磁干渉抑制体中の軟磁性金属粉末の充填率を高くすることができる。軟磁性金属粉末の表面に高抵抗のフェライト等の酸化物磁性層を具備することにより、電磁干渉抑制体中の軟磁性金属粉末の充填率を高くしても、軟磁性金属粉末を構成する粒子同士の接触による渦電流損失の増大によるノイズ抑制特性の劣化を防ぐことができる。
【００２６】
また、低抵抗の軟磁性金属粉末を構成する粒子同士の接触がないので、電子回路上等に電磁干渉抑制体を配置したとしても、短絡等の不具合が生じない。加えて、フェライト等の酸化物磁性層は磁性を有することから、金属粒子、フェライト粒子、金属粒子間の磁気的結合力が向上し、その結果、虚数部比透磁率μｒ”の向上が期待できる。その結果として、ノイズ成分をさらに効果的に減衰できる電磁干渉抑制体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１を参照して、本発明の一実施の形態に係るフェライト金属複合粉末を作製するフェライト被覆装置について説明する。
【００２９】
フェライト被覆装置は、反応容器１を有する。この反応容器１の内部温度は所定の温度に一定に保たれている。反応容器１の中心には、中心シャフト２が配置される。中心シャフト２には複数枚の回転羽３が固定されている。中心シャフト２が回転すると、回転羽３も回転する。反応容器１の上方には貯蔵部４が設けられている。反応容器１と貯蔵部４とは導入管を介して互いに連結されている。貯蔵部４の上部には粉末投入口５と給水管６とが設けられている。金属磁性粉末（軟磁性金属粉末）は粉末投入口５から供給され、給水口６から純水が供給される。貯蔵部４の下部には弁７が設けられている。この弁７を開くことにより、反応容器１に金属磁性粉末（軟磁性金属粉末）と純水の混合物が導入される。回転羽３が回転することより反応容器１内部が攪拌される。
【００３０】
一方、反応容器１には、その上部に、反応液供給管８と酸化液供給管９とが取り付けられている。反応容器１には、反応液供給管８から少なくとも第一鉄を含む反応液が、酸化液供給管９から酸化剤および酸素を含んだ酸化媒体が、それぞれ供給される。
【００３１】
反応容器１の下部と貯蔵部４の上部とは帰還管によって接続されている。この帰還管と反応容器１との接続部分に弁１０が取り付けられている。そして、帰還管のほぼ中央部にポンプ１１が取り付けられている。
【００３２】
上記攪拌の後、弁１０が開けられ、ポンプ１１によって、外部の貯蔵部４に基体およびフェライト被覆粒子状物、反応液、酸化液の混合物が貯蔵される。
【００３３】
貯蔵部４には排出管１２が取り付けられている。
【００３４】
貯蔵の後、沈殿した基体およびフェライト被覆粒子状物以外の溶液（以下、不要な溶液という。）が、貯蔵部４から排出管１２を介して排出される。
【００３５】
給水管６から純水が貯蔵部４に供給され、弁７を開くことによって、混合物と純水との混合物が再び反応容器１へと戻される。
【００３６】
以上の反応サイクルを適宜繰り返すことによって、粒子状物体（軟磁性金属粉末）の表面にフェライトが被覆される。これにより、電磁干渉抑制体用粉末が得られる。
【００３７】
尚、軟磁性金属粉末としては、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）をその代表的素材として挙げることができる。軟磁性金属粉末は、鉄や鉄珪素合金などの素材であっても良い。また、軟磁性金属粉末のアスペクト比は十分に大きい（おおよそ５以上）ことが望ましい。
【実施例１】
【００３８】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００３９】
ある容器を用いて、純水１リットルに対して、ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏを１０ｇ、ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏを２．３９ｇ、ＺｎＣｌ２を０．２７ｇ、それぞれ溶解した反応液を作製した。また、別の容器を用いて、純水１リットルに対して、ＮａＮＯ２を２ｇ溶解した酸化液を作製した。
【００４０】
これら反応液および酸化液を用いて、図１に示したようなフェライト被覆装置によって、金属磁性粉末（軟磁性金属粉末）の表面にスピネル型フェライト膜（酸化物磁性層）を被覆し、電磁干渉抑制体用粉末を得た。
【００４１】
粒子状物（軟磁性金属粉末）に対するフェライト被覆は以下の手順で行った。
【００４２】
粉末投入口５から容積１．５リットルの貯蔵部４内にセンダスト扁平粉末５００ｇを投入した。続いて、貯蔵部４内に給水管６から純水８００ミリリットル投入した。弁７を開け、内容量２リットルの反応容器１内にセンダスト扁平粉末および純水の混合物を導入した。反応容器１の温度を９０℃一定に保った。窒素ガス１．５リットル／分が反応容器１に供給され、反応容器１内を非酸化雰囲気にした。
【００４３】
続いて反応液および酸化液を、それぞれ、反応液供給管８および酸化液供給管９から１０ミリリットル／分で反応容器１内に導入し、回転羽３を３００ｒｐｍの回転数で回転して反応容器１内を攪拌した。
【００４４】
１０分間の攪拌の後、弁１０を開けポンプ１１により混合物を貯蔵部４へと吸い上げた。不要な溶液を貯蔵部４から排出管１２を介して排出した。
【００４５】
その後、再び、給水管６から純水を貯蔵部４に投入し、弁７を開け、反応容器１内に粒子状物と純水との混合物を導入し、反応液供給管８および酸化液供給管９からの反応液および酸化液の滴下とともに、反応容器１内を攪拌した。
【００４６】
以上の攪拌工程を０、１、５、１０回繰り返した。尚、０回は比較品である。
【００４７】
反応容器１内に得られた電磁干渉抑制体用粉末は黒褐色である。また、この電磁干渉抑制体用粉末は、Ｘ線回折によりスピネルピークを持つことを確認した。
【００４８】
そして、次のようにして、電磁干渉抑制体を製造した。上記得られた電磁干渉抑制体用粉末を有機結合剤である軟磁性ペーストと調合した。この調合した物をドクターブレード法により製膜した。その後、その膜に対して熱プレスを施した。そのプレス品に対して、８５℃の温度で、２４時間キュアリングを行った。このようにして、電磁干渉抑制体用粉末が有機結合剤中に分散された電磁干渉抑制体を製造した。
【００４９】
尚、有機結合剤としては、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルプチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロール系樹脂、二トリル−ブタジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム等の熱可塑性樹脂或いはそれらの共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂等の熱硬化性樹脂等を挙げることができる。
【００５０】
表１に軟磁性金属粉末のみから成る比較品１〜４と電磁干渉抑制体用粉末である発明品１〜１２の特性を示す。
【表１】
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【００５１】
表１において、比較品１〜４は攪拌工程がない（即ち、０回）ものである。発明品１、４，７、および１０は、攪拌工程を１回だけ行ったものである。発明品２，５，８，および１１は、攪拌工程を５回繰り返したものである。発明品３，６，９、および１２は、攪拌工程を１０回繰り返したものである。比較品１および発明品１〜３は、金属磁性粉末（軟磁性金属粉末）がＦｅであるものを示す。比較品２および発明品４〜６は、金属磁性粉末（軟磁性金属粉末）がＦｅＳｉであるものを示す。比較品３および発明品７〜９は、金属磁性粉末（軟磁性金属粉末）がＦｅＳｉＡｌであるものを示す。比較品４および発明品１０〜１２は、金属磁性粉末（軟磁性金属粉末）がＦｅＮｉであるものを示す。
【００５２】
表１では、比較品１〜４および発明品１〜１２の特性として、フェライト層の膜厚、虚数部比透磁率、および表面抵抗を示している。尚、フェライト層の膜厚保は、ＥＤＸ面分析（エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ分析装置）による面分析）を用い、Ｎｉピークが確認できる部分の長さとした。
【００５３】
表１より、金属磁性粉末（軟磁性金属粉末）の表面にフェライト層を具備している発明品１〜１２は、金属磁性粉末（軟磁性金属粉末）の表面にフェライト層を具備していない比較品１〜４と比べて、虚数部比透磁率μｒ”が高く、表面抵抗も高いことが分かる。
【００５４】
尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能なのはいうまでもない。例えば、上述した本実施例以外の軟磁性金属粉末（例えば、Ｃｏ、Ｎｉ、アモルファス合金）でも、同様の効果が得られることを本発明者らは確認している。また、上述した実施例では、軟磁性金属粉末の表面を被覆する酸化物磁性層としてスピネル型フェライトを用いているが、他の酸化物磁性層を用いても良いのは勿論である。更に、電磁干渉抑制体用粉末を有機結合剤中に分散させる方法は、上述したドクターブレード法に限定されず、他の方法を採用しても良いのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態によるフェライト金属複合粉末を作製するフェライト被覆装置の概略図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    反応容器
２    中心シャフト
３    回転羽
４    貯蔵部
５    粉末投入口
６    給水管
７    弁
８    反応液供給管
９    酸化液供給管
１０    弁
１１    ポンプ
１２    排出管
【図１】
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