特許 6722803 複合磁性体、電気電子機器及び複合磁性体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6722803

(24)【登録日】2020年6月24日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】複合磁性体、電気電子機器及び複合磁性体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 9/00 20060101AFI20200706BHJP

   C09K 21/10 20060101ALI20200706BHJP

   H01F 1/28 20060101ALI20200706BHJP

【ＦＩ】

   H05K9/00 M

   C09K21/10

   H01F1/28

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2019-105184(P2019-105184)

(22)【出願日】2019年6月5日

【審査請求日】2019年6月5日

【審判番号】不服2019-16843(P2019-16843/J1)

【審判請求日】2019年12月13日

【早期審理対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000134257

【氏名又は名称】株式会社トーキン

(74)【代理人】

【識別番号】100077838

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 憲保

(74)【代理人】

【識別番号】100129023

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100180817

【弁理士】

【氏名又は名称】平瀬 実

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 哲夫

(72)【発明者】

【氏名】阿部 正和

【合議体】

【審判長】 酒井 朋広

【審判官】 山澤 宏

【審判官】 須原 宏光

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２５８４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−８１２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−８５０５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H01F 1/28

H05K 9/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分散して含有される球状の軟磁性金属粉と、
分散して含有される難燃剤と、
前記軟磁性金属粉及び前記難燃剤を結着する結合剤とを含み、
シート状に成形加工されており、
前記軟磁性金属粉の体積占有率は、５５ｖｏｌ％以上、６８ｖｏｌ％以下であり、
前記難燃剤の体積占有率は、１５ｖｏｌ％以上、２０ｖｏｌ％以下であり、
厚さが７０μｍ以上、１ｍｍ以下である
ことを特徴とする複合磁性体。

【請求項2】

可撓性を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の複合磁性体。

【請求項3】

前記難燃剤は、窒素系化合物である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の複合磁性体。

【請求項4】

前記結合剤は、アクリルゴムである
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の複合磁性体。

【請求項5】

前記軟磁性金属粉の平均粒径は、１０μｍ未満である
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の複合磁性体。

【請求項6】

前記軟磁性金属粉の平均粒径は、４μｍ以上、８μｍ以下である
ことを特徴とする請求項５に記載の複合磁性体。

【請求項7】

前記難燃剤の平均粒径は、２μｍ未満である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の複合磁性体。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の複合磁性体を含む
ことを特徴とする電気電子機器。

【請求項9】

球状の軟磁性金属粉と難燃剤と結合剤とを混錬することによって混錬物を作製することと、
前記混錬物をシート状に成形することによって成形体を作製することと、
前記成形体を加熱及び加圧することによって、前記軟磁性金属粉の体積占有率が５５ｖｏｌ％以上、６８ｖｏｌ％以下であり、前記難燃剤の体積占有率が１５ｖｏｌ％以上、２０ｖｏｌ％以下であり、かつ、厚さが７０μｍ以上、１ｍｍ以下であるシート状に成形加工された複合磁性体を作製することを含む、
ことを特徴とする複合磁性体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複合磁性体、電気電子機器及び複合磁性体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複合磁性体は、電磁ノイズを抑制するための部材であって、軟磁性体を含む。複合磁性体は、電磁ノイズの発生源となる電気部品、その近傍などに配置されて、デジタル機器などの電気電子機器に搭載される。

【0003】

一般的な電気電子機器では、動作時に電子部品、導線などの発熱に伴う発火を防ぐための対策が講じられている。例えば特許文献１及び特許文献２には、難燃性を有する電磁干渉抑制体及び電磁波吸収材料が開示されている。

【0004】

特許文献１に記載の電磁干渉抑制体は、軟磁性材料からなる軟磁性金属粉末と、高分子バインダと難燃剤を含有する。特許文献１には、軟磁性金属粉末の実施例として、扁平形状粉末に加工したＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金を最大７００重量部含む例が開示されている。

【0005】

特許文献２には、扁平形状の軟磁性粉末を高充填すると、シート形状の電磁波吸収材料の柔軟性が低下することを背景に、粘土状の電磁波吸収材料を開示している。この電磁波吸収材料は、有機マトリックス（結合剤）、球状軟磁性粉末及び液状樹脂を含有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−１５３４６２号公報

【特許文献2】特開２００８−８５０５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

近時、ＧＨｚ帯域を利用した電子機器が普及し始めており、同帯域の電磁ノイズの影響を受け易くなっている。そのため、複合磁性体では、難燃性に加えて、ＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズを、より良好に抑制することが望まれている。

【0008】

しかしながら、特許文献１に記載の電磁干渉抑制体では、ＧＨｚ帯域の透磁率が比較的大きいにもかかわらず、高周波電磁ノイズの抑制効果が低下することがあり、特に３ＧＨｚ以上の高周波電磁ノイズではこの傾向が著しい。複合磁性体には、ＧＨｚ帯域、特に３ＧＨｚ以上の高周波電磁ノイズを良好に抑制しつつ、優れた難燃性を有することが望まれている。

【0009】

特許文献２に記載の電磁波吸収材料のように粘性を有する材料では、比較的小さい外力、自重などによって、容易に変形するおそれがあり、その外力が除かれても元の形状には復元し難い。

【0010】

そのため、特許文献２に記載の電磁波吸収材料を対象物に取り付ける際には、予め定めた形状となるような取り付け方法を採用する必要があり、取り付けが困難である（取付性が悪い）と考えられる。

【0011】

また、偶発的な外力、自重などによって取り付け後に変形した結果、設計上の厚さよりも薄い箇所が生じると、そこから電磁ノイズが漏れ出し、所望の電磁ノイズ抑制効果が得られない可能性がある。

【0012】

すなわち、粘土状の電磁波吸収材料では、シート状に成形したとしても、その形状を維持し得る態様での成形（すなわち、加工）が困難なため、取付性が悪く、電磁ノイズを確実に抑制できない可能性がある。

【0013】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、優れた難燃性及び取付性を有し、ＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズを良好かつ確実に抑制することが可能な複合磁性体を提供することを目的とする。また、そのような複合磁性体を含む電気電子機器、及び、そのような複合磁性体の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る複合磁性体は、
分散して含有される球状の軟磁性金属粉と、
分散して含有される難燃剤と、
前記軟磁性金属粉及び前記難燃剤を結着する結合剤とを含み、
シート状に成形加工されており、
前記軟磁性金属粉の体積占有率は、４５ｖｏｌ％以上、６８ｖｏｌ％以下である。

【0015】

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る電気電子機器は、
上記の複合磁性体を含む。

【0016】

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る複合磁性体の製造方法は、
球状の軟磁性金属粉と難燃剤と結合剤とを混錬することによって混錬物を作製することと、
前記混錬物をシート状に成形することによって成形体を作製することと、
前記成形体を加熱及び加圧することによって、前記軟磁性金属粉の体積占有率が４５ｖｏｌ％以上、６８ｖｏｌ％以下であり、シート状に成形加工された複合磁性体を作製することを含む。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、優れた難燃性及び取付性を有し、ＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズを良好かつ確実に抑制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施の形態に係る複合磁性体を示す図であって、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその一部を拡大した断面図である。

【図2】本発明の一実施の形態に係る複合磁性体の製造方法の流れを示す図である。

【図3A】実施例１及び２に係る複合磁性体に関する透磁率μの周波数特性を示す図である。

【図3B】実施例１及び２に係る複合磁性体に関する透電率εの周波数特性を示す図である。

【図3C】実施例１及び２に係る複合磁性体に関するノイズ抑制度の周波数特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。全図を通じて同一の要素には同一の符号を付す。

【0020】

（複合磁性体１００の構造）
本発明の一実施の形態に係る複合磁性体１００は、典型的には、斜視図である図１（ａ）に示すように、電気電子機器Ｐに搭載される素子Ｑに固定され、素子Ｑから放射さられる電磁ノイズを抑制するための部材である。素子Ｑは、図１（ａ）に示すように、例えば基板Ｒに設けられて、電気電子機器Ｐに搭載される。図１（ａ）に示していないが、基板Ｒには、通常、素子Ｑ以外の素子、回路、配線などが設けられる。

【0021】

ここで、電気電子機器Ｐは、電力によって動作する機器であって、家電機器、産業用電気機器、医療機器、情報機器、デジタル機器などを含む。

【0022】

複合磁性体１００は、シート状に成形加工されている。

【0023】

ここで、「成形加工」とは、予め定めた形状を維持し得る態様で、当該形状に形を整えられていることを意味する。「予め定めた形状を維持し得る態様」とは、外力、自重などで容易には変形しない態様や、外力、自重などで変形したとしても元の形状に復元できる態様などを意味している。

【0024】

「成形加工」される物は、例えば、実質的に変形しない物を含む他、変形したとしてもその変形の原因となる力を除けば元の形状に復元できる弾性体を含む。「成形加工」される物の例として、ゴム、樹脂を挙げることができる。これに対して、「成形加工」される物は、外力、自重などで容易に塑性変形する粘性体（例えば、粘土、粘土状の物）を除く。

【0025】

複合磁性体１００の厚さは、適宜定められてよいが、本実施の形態では７０μｍ（マイクロメートル）以上、１ｍｍ（ミリメートル）以下である。

【0026】

なお、図１（ａ）では、分かり易くするため、複合磁性体１００の厚さを厚く表しているが、素子Ｑ、基板Ｒ、複合磁性体１００の寸法の比率は適宜変更されてよい。

【0027】

本実施の形態では複合磁性体１００は、可撓性を有する。そのため、図１（ａ）に示すように、湾曲或いは屈曲した状態で素子Ｑに両面テープ、接着剤などによって固定することができる。

【0028】

本実施の形態に係る複合磁性体１００は、その厚さ方向と平行な面における部分拡大断面図である図１（ｂ）に示すように、分散して含有される軟磁性金属粉１０１及び難燃剤１０２と、これらを結着する結合剤１０３とを含む。

【0029】

軟磁性金属粉１０１は、複合磁性体１００に分散して含有される球状の粉末である。

【0030】

軟磁性金属粉１０１の材料は、電磁ノイズの抑制に適した軟磁性の金属粉末である。軟磁性金属粉１０１の材料として、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金、純鉄、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｍｏ−Ｎｉ−Ｆｅ合金、アモルファス合金など採用することができ、特にＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金が好ましい。

【0031】

軟磁性金属粉１０１の表面は、絶縁層で覆われてもよい。絶縁層は、例えば、金属粉末の表面を酸化させることで設けられる酸化被膜、有機物コートなどである。

【0032】

軟磁性金属粉１０１の平均粒径は、１０μｍ未満が好ましく、特に、４μｍ以上、８μｍ以下が好ましい。ここで、平均粒径は、メジアン径（Ｄ５０）であって、以下においても同様である。

【0033】

また、軟磁性金属粉１０１の体積占有率は、４５ｖｏｌ％以上、６８ｖｏｌ％以下であり、好ましくは、５５ｖｏｌ％以上、６８ｖｏｌ％以下である。

【0034】

難燃剤１０２は、複合磁性体１００に分散して含有される球状の粉末であって、その平均粒径は、２μｍ未満である。

【0035】

なお、難燃剤１０２は、球状以外の適宜の形状であってもよく、また球状である場合には、平均粒径が２μｍ以上であってもよい。

【0036】

難燃剤１０２の材料は、難燃性を有するものであればよいが、３００度（℃）以上の分解温度を有する窒素系化合物が好ましい。難燃剤１０２の材料に好適な窒素系化合物には、例えば、テトラゾール系化合物、メラミン系化合物、或いは、これらの混合物を挙げることができる。難燃剤１０２に特に好ましい材料の例として、テトラゾール系化合物ではビステトラゾール・ジアンモニウム（Ｃ_２Ｈ_８Ｎ_１０）を挙げることができ、メラミン系化合物ではメラミンシアヌレートを挙げることができる。

【0037】

難燃剤１０２の体積占有率は、１２ｖｏｌ％以上、２０ｖｏｌ％以下である。なお、難燃剤１０２の体積占有率は、これに限られず、適宜変更されてもよい。

【0038】

結合剤１０３は、上述のような軟磁性金属粉１０１及び難燃剤１０２を分散した状態で結着する。結合剤１０３の材料は、ハロゲンを含有せず粉末充填性が高い樹脂が望ましく、コストなどを考慮して適宜選択されるとよい。

【0039】

具体的な結合剤１０３の材料の例として、アクリル樹脂、アクリルゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、或いは、アクリロニトリルブタジエンゴム、或いは、例示した材料のうちの２種以上の材料の混合物を挙げることができる。架橋基を含まないアクリルゴムは、結合剤１０３の材料として特に望ましい。

【0040】

結合剤１０３の体積占有率は、軟磁性金属粉１０１及び難燃剤１０２の残部であればよい。なお、複合磁性体１００が、他の添加物を含む場合には、軟磁性金属粉１０１、難燃剤１０２及び添加物の残部であればよい。

【0041】

これまで、本発明の一実施の形態に係る複合磁性体１００の構成について説明した。ここから、一実施の形態に係る複合磁性体の製造方法について説明する。

【0042】

（複合磁性体の製造方法）
本実施の形態に係る複合磁性体の製造方法は、複合磁性体１００を製造するための方法であって、図２に示す工程を含む。複合磁性体の製造方法は、軟磁性金属粉１０１、難燃剤１０２、結合剤１０３を準備した後に開始される。

【0043】

図２に示すように、予め定められた配合率で軟磁性金属粉１０１と難燃剤１０２と結合剤１０３とが混錬機で混錬される（工程１）。これによって、結合剤１０３の中に軟磁性金属粉１０１と難燃剤１０２とが概ね均一に分散した混錬物が作製される。なお、軟磁性金属粉１０１及び難燃剤１０２以外の他に例えば添加剤を複合磁性体１００に含有させる場合、添加剤は、工程１において添加されて混錬されるとよい。

【0044】

工程１で作製された混錬物が、予め定められた厚さのシート状に成形される（工程２）。これによって、成形体が作成される。詳細には例えば、工程１で作製された混錬物を溶剤で溶解したスラリ（塗液）を基材に塗布し乾燥させることによって、予め定められた厚さのシート状に成形される。

【0045】

工程２で作製された成形体が、例えば加熱プレス成形機によって、加熱しながら加圧される（工程３）。これによって、軟磁性金属粉１０１と難燃剤１０２とが分散して結合剤１０３に結着されてシート状に成形加工された複合磁性体１００が作製される。

【0046】

工程３で作成される複合磁性体１００において、軟磁性金属粉１０１の体積占有率は、４５ｖｏｌ％以上、６８ｖｏｌ％以下であり、好ましくは、５５ｖｏｌ％以上、６８ｖｏｌ％以下である。また、難燃剤１０２の体積占有率は、例えば、１２ｖｏｌ％以上、２０ｖｏｌ％以下である。軟磁性金属粉１０１及び難燃剤１０２の残部は、結合剤１０３である。なお、添加剤が含まれる場合、軟磁性金属粉１０１、難燃剤１０２及び添加剤の残部が、結合剤１０３であればよい。

【0047】

工程３における加熱条件は、適宜設定されてよく、例えば２００度（℃）である。加圧条件は、適宜設定されてよく、例えば、設定された加熱条件の下で複合磁性体１００を７０μｍ以上、１ｍｍ以下の厚さのシート状に成形加工できる圧力が設定されるとよい。

【0048】

このように、本実施の形態に係る複合磁性体の製造方法によって、複合磁性体１００を容易に製造することができる。

【0049】

これまで説明したように、本発明の一実施の形態に係る複合磁性体１００によれば、以下の作用・効果を奏する。

【0050】

本実施の形態に係る複合磁性体１００では、従来は高充填が困難と考えられていた球状の軟磁性金属粉１０１が、４５ｖｏｌ％以上の高い体積占有率で含有され、難燃剤１０２とともにも結合剤１０３で結着されている。

【0051】

軟磁性金属粉１０１は、従来の扁平粉（扁平形状の粉末）ではなく、球状粉（球状の粉末）である。これにより、３ＧＨｚ以上の帯域を含むＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズを良好に抑制することができる。これは、軟磁性金属粉１０１が扁平粉である場合よりも軟磁性金属粉１０１間の誘電率が小さくなり、球状粉の方が磁化が外部磁場へ追従し易く透磁率が向上し、その結果、３ＧＨｚ以上の帯域を含むＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズが複合磁性体１００を透過し難くなるためと考えられる。

【0052】

また、軟磁性金属粉１０１が４５ｖｏｌ％以上の高い体積占有率で高充填される。これによっても、３ＧＨｚ以上の帯域を含むＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズの抑制効果を向上させることができる。ここで、軟磁性金属粉１０１を高充填できる理由は、球状粉では比表面積が扁平粉よりも小さくなるため、扁平粉よりも少ない結合剤１０３で軟磁性金属粉１０１の各々の周囲を覆って十分に結着することができるためと考えられる。

【0053】

このように、３ＧＨｚ以上の帯域を含むＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズを良好に抑制することが可能になる。

【0054】

これに加えて、本実施の形態に係る複合磁性体１００は、難燃剤１０２を含む。複合磁性体１００では、難燃剤１０２の体積占有率を従来より小さくしても、従来と同程度或いはそれ以上の難燃性を達成することができる。そのため、比較的少ない難燃剤１０２で、実用上十分な優れた難燃性を有する複合磁性体１００を提供することが可能になる。この理由は、比表面積が扁平粉よりも小さい球状粉では、軟磁性金属粉１０１の表面の酸化に伴う反応熱の総量が比較的小さくなるためと考えられる。

【0055】

このように、優れた難燃性を有する複合磁性体１００を提供することが可能になる。

【0056】

さらに、本実施の形態に係る複合磁性体１００では、球状の軟磁性金属粉１０１の含有率が６８ｖｏｌ％以下である。これにより、上述の通り優れた難燃性が得られる程度の難燃剤１０２を含めつつ、結合剤１０３で十分に結着して、成形加工すること（成形後の形状を維持するような成形性をもたせて、予め定めた形状に形を整えること）ができる。そして、複合磁性体１００は、シート状に成形加工されている。

【0057】

シート状に成形加工されていることにより、本願発明に係る複合磁性体１００は、両面テープによる張り付け、接着剤による接着などで、配置箇所に容易に固定することができる。また、固定した後に、変形する可能性も低く、抑制対象とする電磁ノイズを確実に抑制することができる。

【0058】

このように、優れた取付性を有し、ＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズを確実に抑制することが可能になる。

【0059】

従って、優れた難燃性及び取付性を有し、ＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズを良好かつ確実に抑制することが可能になる。

【0060】

さらに、本実施の形態に係る複合磁性体１００では、軟磁性金属粉１０１が球状である。これによって、複合磁性体１００の表面を滑らかにすることができる。従って、優れた外観を有する複合磁性体１００を提供することが可能になる。

【0061】

さらに、実施の形態にて説明したように、複合磁性体１００における軟磁性金属粉１０１の体積占有率は、５５ｖｏｌ％以上、６８ｖｏｌ％以下が好ましい。このように、球状の軟磁性金属粉１０１は、５５ｖｏｌ％以上の体積占有率で高充填することができる。これによって、より一層良好に抑制することが可能になる。

【0062】

さらに、本実施の形態に係る複合磁性体１００は、可撓性を有する。

【0063】

本願発明に係る複合磁性体では軟磁性金属粉１０１は、上述の通り、球状であるため、扁平形状のものよりも少ない結合剤１０３で十分に結着される。その結果、軟磁性金属粉１０１が扁平粉である場合とは異なり、軟磁性金属粉１０１を高充填しても、折り曲げにも耐え得る程度に柔軟で、層間剥離も生じ難い複合磁性体１００を得ることができる。

【0064】

複合磁性体１００は、可撓性を有するので、湾曲又は屈曲した面に沿って容易に配置し、両面テープ、接着剤などで容易に固定することができる。

【0065】

従って、複合磁性体１００を配置する箇所の形状に伴う制約が低減し、より優れた取付性をもたせることが可能になる。

【0066】

さらに、本実施の形態に係る複合磁性体１００に含まれる難燃剤１０２は、窒素系化合物である。窒素系化合物は、優れた難燃性を有する物質である。また、ハロゲン及びリンを含まないので、環境負荷も低い。従って、優れた難燃性をもたせつつ、環境負荷を低減することが可能になる。

【0067】

さらに、本実施の形態に係る複合磁性体１００に含まれる結合剤１０３は、アクリルゴムである。アクリルゴムは、耐熱性に優れ、柔軟性を有する。また、アクリルゴムは、ハロゲンを含まないので、環境負荷が低い。さらに、アクリルゴムは、ケイ素（Ｓｉ）を実質的に含まないので、電子部品の接点障害の原因の１つとして考えられているシロキサンが生成される可能性も殆どない。

【0068】

従って、優れた耐熱性及び取付性をもたせつつ、環境負荷を軽減し、接点障害発生の可能性を低減することが可能になる。

【0069】

さらに、本実施の形態に係る複合磁性体１００に含まれる軟磁性金属粉１０１の平均粒径は、１０μｍ未満である。

【0070】

軟磁性金属粉の平均粒径を１０μｍ未満とすることによって、誘電率を低くし、透磁率を向上させることができる。その結果、ＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズを、より良好に抑制することが可能になる。

【0071】

さらに、本実施の形態に係る複合磁性体１００に含まれる難燃剤１０２の平均粒径は、２μｍ未満である。

【0072】

難燃剤１０２の平均粒径を小さくすることで、複合磁性体１００中で難燃剤１０２を均一に分散させることができる。また、複合磁性体１００の単位体積当たりに含まれる難燃剤１０２全体の表面積をより大きくすることができる。

【0073】

従って、より優れた難燃性をもたせることが可能になる。

【0074】

さらに、本実施の形態に係る複合磁性体１００は、厚さが７０μｍ以上、１ｍｍ以下である。複合磁性体１００が薄いシート状に成形加工されていることで、柔軟な複合磁性体１００を得ることができる。従って、取り付ける箇所の形状に伴う制約をより一層低減させて、より優れた取付性をもたせることが可能になる。

【0075】

本実施の形態に係る電機電子機器Ｐは、複合磁性体１００を含む。複合磁性体１００によれば、上述した通り、優れた難燃性及び取付性を有し、ＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズを良好かつ確実に抑制することが可能になる。従って、優れた難燃性を有し、製造が容易で、ＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズの放射を良好かつ確実に抑制された電機電子機器Ｐを提供することが可能になる。

【0076】

また、本実施の形態に係る電機電子機器Ｐでは、上述したようなその他の複合磁性体１００の作用・効果に伴う作用・効果を奏する。

【0077】

これまで、本発明の一実施の形態に係る複合磁性体１００について説明したが、本発明は、これらに限定されず、適宜変形されてもよい。

【0078】

例えば、実施の形態では、複合磁性体１００が素子Ｑに固定される例を説明したが、素子Ｑは、抑制対象となる電磁ノイズを放射するノイズ発生源の一例である。

【0079】

ノイズ発生源は、素子Ｑに限られず、例えば、基板Ｒに設けられる素子、回路、配線などであってもよく、導線などの電気部品であってもよい。また例えば、複合磁性体１００は、ノイズ発生源に直接的に固定されるだけでなく、その周囲の部材などに固定されてもよい。さらに例えば、ノイズ発生源が導線である場合には、複合磁性体１００は、その導線の周囲に巻き回して固定されてもよい。複合磁性体１００は、上述のように優れた取付性をもつので、このような箇所にも容易に配置して固定することが可能になる。

【0080】

ここから、上述した実施の形態に係る複合磁性体１００のより具体的な例（実施例）に係る複合磁性体１００について説明する。

【0081】

（実施例１）
実施例１に係る複合磁性体１００を構成する軟磁性金属粉１０１、難燃剤１０２、結合剤１０３のそれぞれの含有率は、体積占有率で、５２ｖｏｌ％、１５ｖｏｌ％、３３ｖｏｌ％である。

【0082】

本実施例に係る軟磁性金属粉１０１は、Ｓｉ（ケイ素）、Ｃｒ（クロム）、Ｆｅ（鉄）から構成され、ＳｉとＣｒそれぞれの含有率が３．５±０．２ｍａｓｓ％（質量パーセント）、４．５±０．２ｍａｓｓ％であり、これらの残部がＦｅである。

【0083】

本実施例に係る軟磁性金属粉１０１の平均粒径は、６μｍである。

【0084】

本実施例に係る難燃剤１０２は、平均粒径が５μｍ以下、緩め嵩比重０．１〜０．３ｇ／ｍｌ（グラム／ミリリットル）、真比重が１．５２ｇ／ｍｌ（グラム／ミリリットル）のメラミンシアヌレートである。

【0085】

本実施例に係る結合剤１０３は、アクリルゴムである。

【0086】

本実施例に係る軟磁性金属粉１０１は、上述の組成物（軟磁性金属粉１０１、難燃剤１０２、結合剤１０３）が準備された後に、実施の形態で説明した工程１〜３を経て製造される。

【0087】

詳細には、本実施例に係る工程１では、結合剤１０３の中に軟磁性金属粉１０１と難燃剤１０２とが概ね均一に分散するように、準備した組成物が混錬機で混錬される。

【0088】

本実施例に係る工程２では、工程１で得られた混錬物を溶剤で溶解することでスラリが作られる。このスラリは、基材である樹脂シートに塗布される。塗布されたスラリを乾燥させた後に、乾燥したスラリから樹脂シートを剥離する。これによって、混錬物がシート状に成形されたものである成形体が得られる。

【0089】

本実施例に係る工程３では、工程２で作製された成形体を、加熱プレス成形機を用いて３００度の成形温度で加熱するとともに加圧する。これによって、厚さ０．３ｍｍのシート状に成形加工された、本実施例に係る複合磁性体１００が作製される。

【0090】

（実施例２）
実施例２に係る複合磁性体１００は、軟磁性金属粉１０１の平均粒径を除いて、実施例１に係る複合磁性体１００と同様に構成される。本実施例に係る軟磁性金属粉１０１の平均粒径は、１０μｍである。

【0091】

また、本実施例に係る複合磁性体１００は、準備される軟磁性金属粉１０１の平均粒径が１０μｍであり、この点を除いて、実施例１に係る複合磁性体１００と同様の方法で作製される。

【0092】

（実施例１及び２に係る複合磁性体１００のノイズ抑制性能の比較）
図３は、実施例１及び２に係る複合磁性体１００の各々について、実験により得られた周波数特性の結果を示す図である。図３Ａ，３Ｂ及び３Ｃのそれぞれは、実施例１及び２に係る複合磁性体１００の透磁率μの周波数特性、誘電率εの周波数特性、ノイズ抑制度の周波数特性を示す。

【0093】

図３Ａ，３Ｂ及び３Ｃの横軸は、いずれも、周波数（単位は、［ＭＨｚ］（メガヘルツ））である。

【0094】

図３Ａの縦軸は、透磁率μである。ここで、透磁率μは、透磁率の実部、虚部のそれぞれをμ’、μ’’とした場合に、次の式（１）から求められる値である。式（１）において、「＾」はべき乗を表す。

【0095】

μ＝（μ’＾２＋μ’’＾２）＾（１／２） ・・・・・ 式（１）

【0096】

図３Ａでは、実施例１に係る複合磁性体１００に関する透磁率μの周波数特性を実線１０４ａで示し、実施例２に係る複合磁性体１００に関する透磁率の特性を点線１０５ａで示す。

【0097】

図３Ｂの縦軸は、誘電率εの実部ε’及び虚部ε’’である。

【0098】

図３Ｂでは、実施例１に係る複合磁性体１００に関する誘電率εの実部ε’の特性を実線１０４ｂで示し、その虚部ε’’の特性を実線１０４ｃで示す。また、図３Ｂでは、実施例２に係る複合磁性体１００に関する誘電率の実部ε’の特性を点線１０５ｂで示し、その虚部ε’’の特性を点線１０５ｃで示す。

【0099】

図３Ｃの縦軸は、ノイズ抑制度であり、その単位は、［ｄＢ］（デシベル）である。ここで、ノイズ抑制度は、ノイズ源から放射される高周波電磁ノイズが複合磁性体１００を配置した場合に抑制される度合いを示す値である。

【0100】

図３Ｃでは、実施例１に係る複合磁性体１００に関するノイズ抑制度の周波数特性を実線１０４ｄで示し、実施例２に係る複合磁性体１００に関するノイズ抑制度の周波数特性を点線１０５ｄで示す。

【0101】

一般的に、ノイズ抑制性能の観点からは、透磁率μは大きいほど望ましい。また、誘電率εは、小さい程磁化が外部磁場へ追従し易く、透磁率μの向上につながると考えられるので、小さいほど望ましい。

【0102】

図３Ａを参照すると、実施例１，２に係る複合磁性体１００の透磁率μは、概ね１．５ＧＨｚ未満のＧＨｚ帯域では同程度である。しかし、透磁率μは、概ね１．５ＧＨｚを超える高周波帯域では、実施例１に係る複合磁性体１００の方が実施例２に係る複合磁性体１００よりも大きい。

【0103】

また、図３Ｂを参照すると、誘電率ε’，ε’’は、実施例１に係る複合磁性体１００の方が、ＧＨｚ帯域の全体で、実施例２に係る複合磁性体１００よりも小さい。

【0104】

そのため、ノイズ抑制性能の観点からは、透磁率μ、誘電率ε’，ε’’のいずれについても、実施例１に係る複合磁性体１００の方が、実施例２に係る複合磁性体１００よりも優れている。

【0105】

そして、図３Ｃを参照すると、ノイズ抑制度は、実施例１に係る複合磁性体１００の方が、ＧＨｚ帯域の全体で、実施例２に係る複合磁性体１００よりも大きい。すなわち、ノイズ抑制度を参照しても、透磁率μ、誘電率ε’，ε’’の周波数特性から推測されるように、実施例１に係る複合磁性体１００の方が、実施例２に係る複合磁性体１００よりも優れている。

【0106】

このような実施例１，２に係る複合磁性体１００のノイズ抑制性能を比較した結果から、軟磁性金属粉１０１の平均粒径が６μｍの近傍である場合に、優れたノイズ抑制性能を得られることが分かる。

【0107】

従って、複合磁性体１００に含まれる軟磁性金属粉１０１の平均粒径は、４μｍ以上、８μｍ以下が特に好ましい。これによって、誘電率をさらに低くして、透磁率をさらに向上させることができる。その結果、ＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズを、より一層良好に抑制することが可能になる。

【0108】

（実施例３〜７）
実施例３〜７に係る複合磁性体１００に含まれる結合剤１０３、難燃剤１０２のそれぞれの含有率は、体積占有率で、３３ｖｏｌ％、１０ｖｏｌ％であり、残部は、軟磁性金属粉１０１である。

【0109】

実施例３〜７に係る軟磁性金属粉１０１、難燃剤１０２及び結合剤１０３の詳細は、実施例１に係るそれぞれと同じである。

【0110】

実施例３〜７に係る複合磁性体１００は、実施例１に係る複合磁性体１００と同様の工程１〜３を経て作製される。ただし、シート状に成形加工されて最終的に製造される複合磁性体１００の厚さは、実施例３〜７に係る複合磁性体１００のそれぞれについて、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍである。

【0111】

（実施例８〜１２）
実施例８〜１２に係る複合磁性体１００は、これに含まれる難燃剤１０２の体積占有率が１５％であることを除いて、実施例３〜７に係る複合磁性体１００のそれぞれと同じである。

【0112】

すなわち、実施例８〜１２に係る複合磁性体１００に含まれる結合剤１０３、難燃剤１０２の含有率は、体積占有率でそれぞれ３３ｖｏｌ％、１５ｖｏｌ％であり、残部は、軟磁性金属粉１０１である。また、実施例８〜１２に係る軟磁性金属粉１０１、難燃剤１０２及び結合剤１０３の詳細は、実施例１に係るそれぞれと同じである。

【0113】

実施例８〜１２に係る複合磁性体１００は、実施例１に係る複合磁性体１００と同様の工程１〜３を経て作製される。ただし、シート状に成形加工されて最終的に製造される複合磁性体１００の厚さは、実施例８〜１２に係る複合磁性体１００のそれぞれについて０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍである。

【0114】

（実施例１３〜１７）
実施例１３〜１７に係る複合磁性体１００は、これに含まれる難燃剤１０２の体積占有率が２０％であることを除いて、実施例３〜７に係る軟磁性金属粉１０１のそれぞれと同じである。

【0115】

すなわち、実施例１３〜１７に係る複合磁性体１００に含まれる結合剤１０３、難燃剤１０２の含有率は、体積占有率でそれぞれ３３ｖｏｌ％、２０ｖｏｌ％であり、残部は、軟磁性金属粉１０１である。また、実施例１３〜１７に係る軟磁性金属粉１０１、難燃剤１０２及び結合剤１０３の詳細は、実施例１に係るそれぞれと同じである。

【0116】

実施例１３〜１７に係る複合磁性体１００は、実施例１に係る複合磁性体１００と同様の工程１〜３を経て作製される。ただし、シート状に成形加工されて最終的に製造される複合磁性体１００の厚さは、実施例１３〜１７に係る複合磁性体１００のそれぞれについて０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍである。

【0117】

（実施例３〜１７に係る複合磁性体１００の難燃性評価）
燃焼性に関する規格であるＵＬ９４規格（Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances.）に従って、実施例３〜１７に係る複合磁性体１００の各々が等級Ｖ０に相当する難燃性を有するか否かを試験した。

【0118】

ＵＬ９４規格では、垂直に保持した試料の下端に１０秒間ガスバーナーの炎を接炎させる、燃焼が３０秒以内に止まった場合に、さらに１０秒間接炎させることで、難燃性の試験が行われる。

【0119】

そして、当該試料の難燃性の等級がＶ０であると評価される場合は、次の（ｉ）〜（ｖ）のいずれかに該当する場合である。

【0120】

（ｉ）いずれの接炎の後も１０秒以上燃焼を続ける試料がない場合
（ii）５個の試料に対する１０回の接炎に対する総燃焼時間が５０秒を超えない場合
（iii）固定用クランプの位置まで燃焼する試料がない場合
（iv）試料の下方に置かれた脱脂綿を発火させる 燃焼する粒子を落下させる試料がない場合
（ｖ）２回目の接炎の後に、３０秒以上赤熱を続ける試料がない場合

【0121】

このような試験の結果、実施例３〜１７に係る複合磁性体１００のいずれも優れた難燃性を示した。特に実施例３〜４、８〜１２及び１３〜１７に係る複合磁性体１００では、上述の難燃性の等級Ｖ０の基準を満たした。

【0122】

すなわち、複合磁性体１００の厚さが０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である場合には、難燃剤１０２の含有率が１０％程度であっても、等級Ｖ０という極めて優れた難燃性を達成することができた。また、難燃剤１０２の含有率が１５％又は２０％である場合には、複合磁性体１００の厚さが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍのいずれの場合でも、等級Ｖ０の極めて優れた難燃性を達成することができた。

【0123】

従って、複合磁性体１００に含まれる難燃剤１０２は、体積占有率で１２ｖｏｌ％以上、２０ｖｏｌ％以下が好ましい。これによって、厚さが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍのシート状に成形加工された複合磁性体１００において、等級Ｖ０或いはこれに近い難燃性を達成することができる。従って、極めて優れた難燃性をもたせることが可能になる。

【0124】

以上、本発明の一実施の形態、実施例、変形例などについて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。本発明は、例えば、実施の形態に変更を加えた態様、実施の形態と変形例とを適宜組み合わせた態様、これらの態様に適宜変更を加えた態様などを含む。

【産業上の利用可能性】

【0125】

本発明は、例えば、ＧＨｚ帯域の、特に３ＧＨｚを超える帯域の電磁ノイズを抑制するための複合磁性体、或いはその製造に有用である。また、本発明は、例えば、ＧＨｚ帯域の、特に３ＧＨｚを超える帯域の電磁ノイズの放射を抑制することが求められる電気電子機器に有用である。

【符号の説明】

【0126】

１００ 複合磁性体
１０１ 軟磁性金属粉
１０２ 難燃剤
１０３ 結合剤
Ｐ 電気電子機器
Ｑ 素子
Ｒ 基板

【要約】

【課題】優れた難燃性及び取付性を有し、ＧＨｚ帯域の高周波電磁ノイズを良好かつ確実に抑制することを可能にする。
【解決手段】複合磁性体１００は、分散して含有される球状の軟磁性金属粉１０１と、分散して含有される難燃剤１０２と、軟磁性金属粉１０１及び難燃剤１０２を結着する結合剤とを含む。複合磁性体１００は、シート状に成形加工されている。軟磁性金属粉１０１の体積占有率は、４５ｖｏｌ％以上、６８ｖｏｌ％以下である。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】