(57)【要約】【課題】  電気部品から発生する電波を有効に吸収することができる吸収効率の良好な電波吸収体、それを使用した電気部品及び電波吸収体の製造方法を提供する。【解決手段】  電波吸収体１２を、磁性体、誘電体等の無機フィラーを含むシート状材料により、電気部品１１の表面１１ａを覆う平板部１２ａと、電気部品１１の側面１１ｂを覆う周壁部１２ｂとを有するように立体的に形成する。無機フィラーを電波吸収体１２の厚さ方向と交差する方向に配向させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波吸収機能を有する無機フィラーを含むシート状材料よりなり、電気部品の表面を覆う平板部と、電気部品の側面を覆う周壁部とを有するように立体的に形成したことを特徴とする電波吸収体。
【請求項２】
前記無機フィラーが厚さ方向と交差する一方向に配向されていることを特徴とする請求項１に記載の電波吸収体。
【請求項３】
前記周壁部の高さがシート状材料の厚さの４倍以内であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電波吸収体。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載の電波吸収体を使用して、表面及び側面を覆ったことを特徴とする電気部品。
【請求項５】
電波吸収機能を有する無機フィラーと、バインダーとの混合材料を、所定の厚さに圧延して、無機フィラーが厚さ方向と交差する一方向に配向したシート状材料を形成し、そのシート状材料を成形型にて立体的に絞り成形することを特徴とする電波吸収体の製造方法。
【請求項６】
シート状材料をカレンダーローラ間の隙間を通すことにより圧延することを特徴とした請求項５に記載の電波吸収体の製造方法。
【請求項７】
前記成形型によるシート状材料の絞り成形時に、そのシート状材料を無機フィラーの配向が乱れない温度にて加熱することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の電波吸収体の製造方法。
【請求項８】
前記成形型の成形空間の深さがシート状材料の厚さの１〜１．４倍の範囲内であることを特徴とする請求項５〜請求項７のうちのいずれか一項に記載の電波吸収体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として電気部品から放射される電磁波（ここでは、電波という）を吸収するための電波吸収体、その電波吸収体を使用した電気部品、及び電波吸収体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）のパッケージ等の電気部品からは、電波が発生されて、周辺機器に悪影響が及ぶため、ＣＰＵには電波吸収構成が採用されて、悪影響が抑制されるようになっている。
【０００３】
このため、例えば、特許文献１に記載された半導体装置では、それをパッケージする封止材料として磁性粉末と結合材とよりなる混合材が用いられて、電波が吸収されるようになっている。この封止材料は、型内で成形されるため、後述する説明から明らかになるが、磁性粉末の向きがそろわず、その配向性が低い。このように、磁性粉末の配向性が低いと、電波吸収機能が劣り、電波を有効に吸収し得ない。
【０００４】
この問題を解決するために、特許文献２においては、射出成形により薄肉化した樹脂成形品を成形することにより、樹脂成形品内の磁性粉末（特許文献２では扁平状電波吸収用合金粉末）の配向性が向上される旨が記載されている。すなわち、磁性粉末を含む溶融状態の合成樹脂材料が細隙内を通過すると、磁性粉末が一方向を指向するように自然配向される。このように、磁性材料が配向されると、電波吸収機能が向上する。
【０００５】
一方、図８に示すように、電気部品３１の上部表面３１ａを覆うように、フェライトシート等よりなる平板状の電波吸収体３２がパッケージの上面に配置された構成も提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３５９７３号公報
【特許文献２】特開２０００−２５２６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、この図８の構成においては、電波吸収体３２が単なる平板状に形成されていて、電気部品３１の表面３１ａのみを覆うように配置されているため、特許文献２のように磁性材料が配向されていても、電気部品３１の側面３１ｂから発生される電波を有効に吸収することができないという問題があった。特に、電気部品３１がＣＰＵパッケージである場合、側面３１ｂの近傍に多数のボンディングワイヤやリードフレームが存在している。そして、ＣＰＵ内のバイブレータで発生された電波のほとんどがそれらのボンディングワイヤやリードフレームをアンテナとして放射されるが、前述のように電波吸収体３２がパッケージ上面に配置されているため、この放射される電波を有効に吸収することができなかった。
【０００７】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、電気部品から発生する電波を有効に吸収することができる電波吸収効率の良好な電波吸収体を提供することにある。この発明の別の目的は、電波吸収効率の良好な電波吸収体を使用した電気部品、及びその電波吸収体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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の電波吸収体に係る発明は、電波吸収機能を有する無機フィラーを含むシート状材料よりなり、電気部品の表面を覆う平板部と、電気部品の側面を覆う周壁部とを有するように立体的に形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記無機フィラーが厚さ方向と交差する一方向に配向されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記周壁部の高さがシート状材料の厚さの４倍以内であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の電気部品に係る発明は、前記請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の電波吸収体を使用して、表面及び側面を覆ったことを特徴とする。
請求項５に記載の電波吸収体の製造方法に係る発明は、電波吸収機能を有する無機フィラーと、バインダーとの混合材料を、所定の厚さに圧延して、無機フィラーが厚さ方向と交差する一方向に配向したシート状材料を形成し、そのシート状材料を成形型にて立体的に絞り成形することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、シート状材料をカレンダーローラ間の隙間を通すことにより圧延することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載の発明において、前記成形型によるシート状材料の絞り成形時に、そのシート状材料を無機フィラーの配向が乱れない温度にて加熱することを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜請求項７いずれか一項に記載の発明において、前記成形型の成形空間の深さがシート状材料の厚さの１〜１．４倍の範囲内であることを特徴とする。
【００１３】
（作用）
請求項１に記載の電波吸収体の発明においては、周壁部が設けられているために、ＣＰＵのボンディングワイヤ等から放射される電波を有効に吸収することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明においては、無機フィラーの配向により、電波吸収体の電波吸収効率を一層向上させることができる。
請求項３に記載の発明においては、シート材料を型内で成形して立体的な電波吸収体とする場合に、シート状材料に無理な成形圧力が作用せず、シート状材料の破損を防止できる。
【００１５】
請求項４に記載の電気部品の発明においては、前述した請求項１〜３に記載の作用を備えた電気部品を得ることができる。
請求項５に記載の電波吸収体の製造方法の発明においては、材料の所定厚さへの圧延を行うのみで、無機フィラーが一方向を指向するように配向されて、良好な電波吸収機能を有するシート状材料とすることができるとともに、その電波吸収体を容易に製造することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明においては、カレンダーロール間を通して材料の圧延を行うのみで、無機フィラーが配向されたシート状材料とすることができる。
請求項７に記載の発明においては、成形型による絞り成形時に、無機フィラーの配向が乱されるおそれを防止することができる。
【００１７】
請求項８に記載の発明においては、シート状材料を無機フィラーの配向が乱れることなく、立体的に成形することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、この発明によれば、立体的形状の電波吸収体により、電気部品から発生する電波を有効に吸収することができるとともに、このような機能を有する電波吸収体を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、この発明の一実施形態を、図１〜図７に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、ＣＰＵパッケージよりなる扁平な電気部品１１には、その表面１１ａ及び側面１１ｂを覆うように、電波吸収体１２が被冠配置されている。この電波吸収体１２は所定厚さのシート状材料により、扁平な有蓋無底四角箱形の立体的形状をなすように形成され、電気部品１１の表面１１ａを覆う平板部１２ａと、電気部品１１の側面１１ｂを覆う周壁部１２ｂとを有している。この場合、シート状材料の厚さ、すなわち電波吸収体１２の厚さは０．３〜２ｍｍの範囲内の値である。また、周壁部１２ｂの高さＬ１は、電波吸収体１２の厚さＬ２の４倍以内となるように設定されている。なお、図２においては、ＣＰＵパッケージのリードフレーム（図示しない）に接続されるソケット１１ｃが図示されているが、ソケット１１ｃを有しないＣＰＵパッケージの場合は、ソケット１１ｃの部分にリードフレームが図示される。
【００２０】
前記電波吸収体１２の平板部１２ａの四隅にはボルト挿通孔１３が形成され、電気部品１１上に冷却用のヒートシンク（図示しない）を取り付ける際に、これらのボルト挿通孔１３に取付用ボルトを通すようになっている。従って、この実施形態では、電波吸収体１２は電気部品１１とヒートシンクとの間に挟持されて固定されるが、ヒートシンクを有しない場合には、電波吸収体１２を電気部品１１の外側面に接着してもよい。そして、電波吸収体１２により電気部品１１の表面１１ａ及び側面１１ｂが覆われた状態で、その電気部品１１の表面１１ａ及び側面１１ｂから放射される電波が、平板部１２ａ及び周壁部１２ｂにて有効に吸収されるようになっている。
【００２１】
前記電波吸収体１２の材料としては、図４に示すように、バインダー１４を構成する有機ポリマーの単体もしくは２種以上の複合体に対して、磁性体、誘電体等の無機フィラー１５の単体もしくは２種以上の複合体を分散混合によって配合してなる混合物が使用されている。この場合、バインダー１４としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれを使用してもよい。また、無機フィラー１５としては、電波の吸収性能の良好なフェライト、カルボニル等の磁性材の粉体、ステンレススチールの粉体、あるいは高誘磁率で高い電気抵抗を有するＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金の粉体が使用されている。
【００２２】
そして、前記バインダー１４とフィラー１５との配合比は、バインダー１４の１００重量部に対して、フィラー１５が１００〜５００重量部となるように配合されている。この場合、フィラー１５の配合比率が大きくなるほど、電波の吸収能率は良好になる。
【００２３】
電波吸収体１２の具体的な配合例の一例を以下に示す。
エチレン酢酸ビニル共重合体            １００重量部
磁性粉（薄片化ステンレススチール粉）  ２５０重量部
誘電体粉（グラファイト）              １００重量部
架橋剤                                ５重量部
さらに、図４に示すように、フィラー１５は偏平線形状をなし、そのアスペクト比（縦ｔ１と横ｔ２との寸法比）が５以上、好ましくは１０以上、さらに好ましくは２０以上となるように設定されている。そして、このフィラー１５が電波吸収体１２の厚さ方向と交差する一方向へ指向するように配向されている。
【００２４】
このように、電波吸収体１２が平板部１２ａと周壁部１２ｂとを有するほぼ四角箱形状に形成され、その電波吸収体１２内のフィラー１５が厚さ方向と交差する方向に配向されている。よって、図２に示すように、この電波吸収体１２をＣＰＵパッケージ等の電気部品１１に近接配置した場合、電波吸収体１２の平板部１２ａ及び周壁部１２ｂにより、電気部品１１の表面１１ａ及び側面１１ｂが覆われる。従って、平板状の電波吸収体を近接配置した従来の電波吸収構造とは異なって、電気部品１１の表面１１ａ及び側面１１ｂから発生する電波を有効に吸収することができる。
【００２５】
次に、前記のような構成の電波吸収体１２の製造方法を説明する。
まず、図示しないニーダー（混練機）により、図４に示すバインダー１４とフィラー１５とを所定の配合比で混合分散させて、図５に示す混合材料１６とする。次に、混合材料１６を押出機１７から押し出して、所定厚さ（５ｍｍ程度）のシート状素材１８を予備成形する。引き続き、図５に示すように、シート状素材１８を一対のカレンダーローラ１９Ａ，１９Ｂ間で圧延して、所定厚さＬ２（０．３〜２ｍｍ程度）のシート状材料２０を形成する。この場合、シート状材料２０中のフィラー１５が所定のアスペクト比を有する線形状をなしているため、カレンダーローラ１９Ａ，１９Ｂ間の狭い隙間を通過する際に、そのフィラー１５は前記隙間内の移動にともない、その移動方向に沿う一方向に指向されて、シート状材料の厚さ方向と交差する方向に自然配向される。これに対し、シート状材料を型内で圧延した場合は、その材料が移動しないため、フィラーが配向することはない。
【００２６】
その後、図６（ａ）に示すように、シート状材料２０を一対の成形型２１Ａ，２１Ｂの成形空間２１ａ内で加熱しながら立体的に絞り成形して、電波吸収体１２を形成する。これにより、電波吸収体１２には、電気部品１１の表面１１ａを覆う平板部１２ａと、電気部品１１の側面１１ｂを覆う周壁部１２ｂとが形成される。
【００２７】
この場合、電波吸収体１２の周壁部１２ｂの高さがその電波吸収体１２の厚さ、すなわちシート状材料２０の厚さの４倍以下になっている。ここで、周壁部１２ｂの高さがシート状材料２０の厚さの４倍以上になると、成形時にシート状材料２０の周壁部１２ｂ及びその近傍に対して無理な力が作用するため、シート状材料が破損するおそれがある。この実施形態では、このようなおそれはない。
【００２８】
さらに、図６（ｂ）に示すように、両成形型２１Ａ，２１Ｂの成形空間２１ａの深さＬ３は、シート状材料２０の厚さＬ２に対応し、その成形空間２１ａの深さＬ３がシート状材料２０の厚さＬ２に対して１〜１．４倍の範囲内の値に設定されている。また、この絞り成形時には、シート状材料２０をフィラー１５の配向が乱れない程度、すなわちシート状材料２０の軟化点未満の温度、例えば９０〜１１０℃の範囲内の温度にて加熱して賦型しやすくしている。ところで、前記成形空間２１ａの深さＬ３がシート状材料２０の厚さに満たない場合は、シート状材料２０に高い圧力が作用して無機フィラー１５の配向が乱れるとともに、シート状材料に無理な力が作用してシート状材料が破損するおそれがある。また、深さＬ３がシート状材料２０の厚さＬ２の１．４倍を越えると、成形型２１Ａ，２１Ｂによる成形効果が発揮されず、良好な絞り成形が行われないおそれがある。さらに、シート状材料が前述した配合例の場合、加熱温度が９０℃よりも低くなると、所定形状への絞り成形が困難になり、加熱温度が１１０℃よりも高くなると、フィラー１５の配向に乱れが生じやすくなる。
【００２９】
ちなみに、電波吸収体１２の製造方法の一例は以下の通りである。
ニーダーによるバインダー１４と無機フィラー１５との混合時間：１０分、ニーダーからの混合材料１６の排出温度：１３０℃
押出機からの押し出されるシート状素材１８の厚さ：５ｍｍ
カレンダーローラにより圧延されるシート状材料２０の厚さ：１ｍｍ
成形型２１Ａ，２１Ｂによる絞り成形時の温度：１１０℃、投影面積当たりの圧力：５Ｍｐａ
以上のように、カレンダーローラ１９Ａ，１９Ｂ間での圧延によりシート状材料２０を形成した後、成形型２１Ａ，２１Ｂ間での絞り成形により立体形状の電波吸収体１２を形成しているので、電波吸収体１２を所定厚さＬ２の薄肉状に形成することができるとともに、電波吸収体１２中のフィラー１５を配向させることができる。
【００３０】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  この電波吸収体１２においては、電気部品１１の側面１１ｂを覆う周壁部１２ｂとを有するように立体的に形成されている。このため、従来の平板状の電波吸収体に比較して、ＣＰＵのボンディングワイヤ等から放射される電波を有効に吸収して電波の吸収効率を高めることができる。
【００３１】
（２）  この電波吸収体１２においては、前記無機フィラー１５が厚さ方向と交差する一方向に配向されている。このため、電波吸収体１２の電波吸収効率を一層向上させることができる。
【００３２】
（３）  この電波吸収体１２においては、周壁部１２ｂの高さがシート状材料２０の厚さの４倍以下であるため、シート状材料２０の成形に際して同材料２０の破損を防止して、確実に立体形状に成形することができる。
【００３３】
（４）  この電波吸収体１２の製造方法においては、バインダー１４と無機フィラー１５との混合材料１６が、所定の隙間を有するカレンダーローラ１９Ａ，１９Ｂ間で圧延されて、シート状素材１８が成形される。このため、無機フィラー１５が自然に配向され、製造が容易になる。
【００３４】
（５）  この電波吸収体１２の製造方法においては、成形型２１Ａ，２１Ｂの成形空間の深さＬ３が、シート状材料２０の厚さＬ２に対して１〜１．４倍の範囲内の値に設定されているため、電波吸収体１２を破損することなく所要の形状に成形できる。また、前記成形型２１Ａ，２１Ｂによる絞り成形時に、シート状材料２０を無機フィラー１５の配向が乱れない温度にて加熱するため、電波吸収機能が損なわれることなく、所要の形状に電波吸収体１２を成形することができる。
【００３５】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  成形型２１Ａ，２１Ｂにより、シート状材料２０を絞り成形する際に、図７に示すように、複数の電波吸収体１２を一体的に連結形成し、その後に各電波吸収体１２を切り分けること。
【００３６】
・  有機ポリマー、無機フィラーの種類や混合比を任意に変更すること。
・  押出機１７を使用することなく、カレンダーローラ１９Ａ，１９Ｂのみにより、混合材料１６から所定厚さのシート状材料２０を形成すること。
【００３７】
・  フラットモータ等の他の偏平状をなす電気部品１１にこの発明を具体化すること。
・  前記実施形態では、電波吸収体１２の平板部１２ａと周壁部１２ｂとを一体形成したが、これら１２ａ，１２ｂを別々に成形して、貼り合わせて立体形状とすること。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一実施形態の電波吸収体及び電気部品を示す分解斜視図。
【図２】電波吸収体を備えた電気部品を示す断面図。
【図３】図２の電波吸収体の斜視図。
【図４】図２の電波吸収体におけるフィラーの配向を示す部分拡大断面図。
【図５】図２の電波吸収体の製造方法を示す断面図。
【図６】（ａ）（ｂ）は、それぞれ電波吸収体成形用の成形工程及び成形型を示す断面図。
【図７】電波吸収体の製造方法の変更例を示す断面図。
【図８】従来の電波吸収体を備えた電気部品を示す断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１１…電気部品、１１ａ…表面、１１ｂ…側面、１２…電波吸収体、１２ａ…平板部、１２ｂ…周壁部、１４…バインダー、１５…無機フィラー、１６…混合材料、１７…押出機、１８…シート状素材、１９Ａ，１９Ｂ…カレンダーローラ、２０…シート状材料、２１Ａ，２１Ｂ…成形型、２１ａ…成形空間、Ｌ１…高さ、Ｌ２…厚さ、Ｌ３…深さ。
【図１】
2005116552.tif 000003
【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】
2005116552.tif 000009
【図８】
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