[發明專利]電磁波吸收體、其制造方法和使用該電磁波吸收體的器具

無效

• 申請號: 01120722.1
• 申請日: 2001-04-10
• 公開（公告）號: CN1336793A
• 公開（公告）日: 2002-02-20
• 發明（設計）人: 藤枝正;池田伸三;小川宰;阿部輝宜;青野泰久
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;H01F10/14;C23C14/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

本發明涉及一種新的電磁波吸收體，該電磁波吸收體的制造方法，含該電磁波吸收體的復合件和器具，特別涉及一種包含由磁性金屬晶粒和陶瓷組成的復合磁性顆粒的電磁波吸收體，所述陶瓷特別包括至少一種選自非磁或軟磁金屬氧化物、碳化物和氮化物的材料的細晶粒，和該電磁波吸收體的制造方法，使用該電磁波吸收體的復合件，和半導體器件，印刷電路板，光發送和接收模件，使用該磁性金屬顆粒的電子收費系統和電子器件殼。

通過本發明，可得到用于使用光纖的高速通信網絡的光學發送模件、光學接收模件或集成了光發送模件和光接收模件的光發送和接收模件，并且可通過消除發射到外部的噪聲和模件內部的噪聲干擾制造出尺寸小、重量輕、加工速率快和靈敏度高的模件。

近年來，電子設備中的高速處理的趨勢在加快，集成電路如大規模集成電路或微處理器的工作頻率在迅速提高，因此可能發射出不需要的噪聲。

此外，在通信領域，第二代多媒體移動通信(2GHz)和無線局域網(2-30GHz)中使用千兆赫(GHz)波段電磁波。在智能降送系統(ITS)領域中，電子收費系統(ETC)使用5.8GHz電磁波，先進的高速路巡邏輔助系統(Advanced?Cruise-assist?Highwaysystem)(AHS)使用76GHz電磁波。預計將來高頻電磁波的使用范圍會迅速地進一步拓寬。

當電磁波的頻率增加時，電磁波往往以噪聲的形式發射。另一方面，在最近的電子設備中，通過減少設備消耗的電功率而降低噪聲容限，或通過數碼電路對模擬電路的替換以及小尺寸和高裝配密度的傾向而降低抗擾性(抗噪聲性)，設備內部的噪聲環境惡化導致由于電磁干擾(下文稱為EMI)而使設備誤操作的問題。

因此，采取在電子設備中放入電磁波吸收體的措施來降低電子設備內部的EMI。作為GHz波段的電磁波吸收體，主要使用由一種電絕緣有權材料如橡膠、樹脂等和一種磁損耗材料如軟磁金屬氧化物、軟磁金屬材料等組成的板片。

而且，電阻率是大約500-1000μΩ·cm，并不高。因此，由于GHz區域的渦電流引起導磁性降低是不可避免的。此外，對于復合比介電常數，由于電阻率不夠高使得虛數部分比實數部分大，難以調節阻抗匹配。

通常，對于電子信息-和-通信設備使用的電磁波吸收體需要的特性是①大反射衰減系數(小反射系數)，②能夠吸收電磁波的寬帶，和③薄厚度。然而，目前還沒有能滿足所有特性的電磁波吸收體。

為了實現上述①項，必需使反射在該吸收體表面的電磁波量減少。為此，必需使該物質的特性阻抗值接近自由空間的特性阻抗值。其中，μ_r是復合比磁導率μ_r(μ_r′＋jμ_r″)，ε_r是復合比介電常數ε_r(ε_r′+jε_r″)，μ_o和ε_o分別是自由空間的磁導率和介電常數。為實現上述②項，值μ_r′和μ_r″必須相對于頻率逐漸單一性降低，期間μ_r′和μ_r″之間的關系保持基本恒定。為實現上述③項，必須使物質內部的電磁波衰減量大。為此，該物質的傳播常數(γ＝2πf(μ_r，ε_r)^0.5)的實數部分必須大，即，讓預期頻率下的復合比磁導率和復合比介電常數大。然而，當復合比磁導率變大時，難以調節該物質與自由空間阻抗匹配。

由于作為經證實的電磁吸收體，尖晶石晶體結構的軟磁金屬氧化物材料的電阻率遠大于軟磁金屬材料的，盡管渦電流產生的反射小，磁導率仍然在GHz波段迅速降低。因此，需要相當厚的厚度以便很好地吸收電磁波。

另一方面，軟磁金屬材料有實現薄電磁波吸收體的可能性，因為其比磁導率非常高。然而，在高頻區，因為電阻率低，由于渦電流損耗，比磁導率顯著下降，復合比介電常數的虛數部分顯著增加。因此，反射變大，并且軟磁材料不能充當電磁波吸收體。

為解決上述問題，日本待批專利申請公開號9-181476提出使用不等粒結構的超細結晶金屬膜在高頻區作為電磁波吸收體，其中鐵磁性超細結晶金屬相分散于金屬氧化物相中。這種磁膜的特征在于通過鐵磁性超細晶體實現了軟磁性，通過金屬氧化物相實現了高電阻率，因此渦電流損耗降低，在高頻區可得到高磁導率。