[发明专利]复合磁性体及其制造方法、使用复合磁性体的电路板以及使用复合磁性体的电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及高频电路板与高频电子部件，特别涉及适合作为上述高频电路板与高频电子部件的材料的复合磁性体及其制造方法。

背景技术

随着信息通信设备的高速化、高密度化，强烈要求搭载在电子设备上的电子部件和电路板小型化与低耗电化。通常已知由于在材料内传播的电磁波的波长λg可以使用在真空中传播的电磁波的波长λ0与材料的相对介电常数εr与相对磁导率μr，用下述数1式表示，所以相对介电常数εr与相对磁导率μr越大，波长缩短率越大，从而能将电子部件和电路板小型化。

[数1]

λg＝λ0/(εr·μr)^1/2

另外，报道了下述尝试：材料的特性阻抗Zg可以使用真空的特性阻抗Z0，用下面的数2式表示，例如，增大相对磁导率μr，增加特性阻抗Zg与终端电阻的电阻值，减小流通配线的电流，由此降低电子部件和电路板的耗电。

[数2]

Zg＝Z0·(μr/εr)^1/2

但是，在信息通信设备等所用的高频带中，在磁性材料的表面产生涡电流，由于该涡电流在消除施加的磁场变化的朝向上产生磁场，所以导致材料表观上导磁率降低。另外，由于涡电流增大产生因焦耳热导致的能量损耗，所以难以用作电路板和电子部件等的材料。为了减少涡电流，减少磁性粉末的直径使其小于下述数3式表示的表皮深度d是有效的。

[数3]

d＝1/(∏·f·μ0·μr·σ)^1/2

此处，f为信号频率，σ为磁性粉末的导电率，μ0为真空的导磁率。

近年，随着纳米技术的进步，磁性粒子微细化发展，报导了几个抑制高频下材料的相对磁导率μr降低的事例。

专利文献1中公开了通过在树脂中分散扁平状纳米结晶磁性体粉末，升高将用复磁导率表示导磁率时的作为磁损耗项的虚数部导磁率μ”，由此可以形成具有优异的电波吸收特性的电磁波吸收体。

另外，专利文献2中，通过使用用螺杆搅拌与超声波搅拌进行的分散混合方法，将多种粒径的磁性体粒子分散到树脂中，提供在300MHz左右以下损耗少的复合磁性体。

另外，在日本专利申请2007-12092号中，本发明人使用用分散介质的自转公转式混合将球状磁性粉末或扁平状磁性粉末理想地混合分散在树脂中，由此提供在500MHz～1GHz下相对磁导率μr大于1、且介质损耗角正切tanδ为0.1以下的复合磁性体。

专利文献1：日本特开平11-354973号公报

专利文献2：日本特开2006-269134号公报

发明内容

专利文献1中公开了通过将扁平状纳米结晶磁性体粉末与树脂复合，可以形成在宽广频带中具有优异的电波吸收特性的电磁波吸收体。但是，专利文献1中，对于磁性粒子的分散方法并没有具体描述，并且为了隔离、吸收电磁波，提出了在使用频率下作为磁损耗项的虚数部导磁率μ”较大的材料。

但是，磁损耗较大的材料不适用于电路板或电子部件等之类要求磁损耗小的用途中。

另一方面，专利文献2中公开了低耗电、可以抑制交叉串扰及放射噪音、适合电路板和电子部件的复合磁性体。但是，如专利文献2所示，使用球状的磁性体粉末时，由于各个磁性体粒子的反磁场系数增大，所以导致相对磁导率μr降低。此时，为了提高相对磁导率μr，必须增加混合浓度，增大混合浓度时，具有难以得到均匀的分散性等产生制造上困难的倾向。

另外，微小磁性微粒除施加电双层的相互作用与范德华力的引力能量之外，还施加磁的相互作用，所以引起凝集，容易形成凝集体。复合磁性体中的微小磁性微粒的凝集体作为一个较大的磁性粒子运动，所以容易在高频下产生涡电流，导致磁特性降低，所以进行螺杆搅拌、超声波分散等，以不产生磁性体粒子凝集的方式制造复合磁性体。

但是，明确了专利文献2所示的混合方法中，由于从外部对凝集体施加的能量比形成凝集体的能量小，所以并没有在绝缘材料中均匀分散，在数百MHz～数GHz频带中，可以充分降低磁损耗。即，专利文献2所示的混合方法中，对于破碎凝集体是不充分的。

另外，由于含有具有多种粒径的磁性体粒子，所以不仅必须筛选磁性粉末，也必须筛选磁性粉末的粒径，具有导致制造工序变复杂的缺点。