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導磁板及其制造方法
點擊次數:187 發布時間:2017-03-31

導磁板及其制造方法本發明涉及一種用于防止從電子設備中泄漏出不需要的電磁波、或者用于在內部電路與因外部電磁波而造成的誤操作影響之間產生阻礙的電磁干擾抑制裝置。具體來說,本發明涉及一種由復合導磁體形成的電磁干擾抑制裝置,該復合導磁體由其中擴散有軟磁粉末的有機粘合劑組成。
近年來,對被涉及用來解決電子設備中電磁環境問題的測量的重要性認識正在逐漸加深。這種認識的加深是建立在這樣的一個背景下的,即多種電子設備提供了密集程度比以往更高的電路,而且由半導體器件或類似物構成的主動和被動元件所輻射出的介電噪聲也越發的擁擠。這是因為電子設備(如數字電子設備等)的目標是能夠滿足現有技術背景中加快電路信號處理速度、更高的頻率、更高的多功能性能、縮小的尺寸以及更低的產品構型的需求。
導磁板及其制造方法結果是,其經常使設備的正常操作受到干擾。其原因在于由靜電耦合和電磁耦合而造成線路與線路之間耦合的增加以及受到輻射噪聲的干擾。在一些情況下,噪聲還有可能影響其它的外部設備。
作為對抗由具有更高處理速度、更先進的功能以及更高密度的電子器件所造成的噪聲的措施,具體來說,作為用于對抗在準微波帶中所產生的噪聲的措施,可以采用低通濾波器、屏蔽罩以及類似裝置。但是,對元件的防護需要在電子器件中有安裝空間并且需要在設計階段中就考慮減小元件尺寸以及造型。因此,這種對元件的防護并不適用于緊急測量。另外,電感元件只對磁導率Μ’的實數部分有貢獻,而其在當前準微波帶中的電感卻不充分。還有,在進行無意地屏蔽的情況下,還有可能引入二級電磁耦合。
導磁板及其制造方法為了解決這些問題,人們已經提出了使用上述復合導磁板來抑制電磁干擾以作為一種對抗準微波帶中噪聲的措施。例如,在日本未決公開No.Hei 7-212079和日本未決公開No.Hei 7-183911中就提出了多種采用能夠抑制電磁干擾的復合導磁板的方案。
上述復合導磁板對應于準微波帶,并且能夠減少輻射噪聲的穿透性以及二級電磁耦合,因而可以作為在廣譜上具有高磁導率的實數部分Μ’以及高磁導率的虛數部分Μ”的波吸收器。因此,它可以減輕抗噪聲措施和產品開發的負擔,并能消除在實現縮減尺寸及電路高密度時的障礙。
另外,在市場上,對類似于上述復合導磁體一樣易于使用且能夠與改進型元件相兼容的采取抗噪聲措施的元件的需求很大。采取抗噪聲措施的元件zui好具有能夠產生元件響應的頻帶,即,準微波帶中的低頻部分(在10~100MHz之間)。另外,在實現減小電子設備尺寸的情況下,需要使用復合導磁板以具有與上述準微波帶相對應的較低造型(Profiling)。
上述用于準微波帶的復合導磁板可以隨著頻率的降低而提供更低的磁導率。因此,在結構中提供低造型就受到了限制,并且對電磁干擾的抑制效果也會減低,從Μ”的提升頻率上就可看清楚這一點。作為另一種可在小型電子設備(如移動通信設備等)中使用的抗噪聲措施,可以采用安裝鐵氧體或橡膠鐵氧體的方法。但是,在大部分情況下,由于可能出現斷裂或者存在難以放置的問題,所以都不能安裝鐵氧體。另一方面,即使保留了安裝空間,斷裂可能性較小的橡膠鐵氧體也不能充分地抑制噪聲。
如線圈、濾波器等的元件可在約10~100MHz的頻譜的較低側和較高側的頻率中得到使用。但是,當前還未發現能夠易于在上述頻帶中使用的抗噪聲措施。即使找到了與這樣一種抗噪聲措施相對應的元件,改變襯底設計或類似原因也需要大量的財力和人力。
為了解決這些問題,有必要提供一種可在較低頻率譜(約10~100MHz)中采用、并且即使在低造型情況下也能夠表現出電磁干擾抑制效果的復合導磁板。
為了提供這樣一種復合導磁板,提高磁導率Μ’和Μ”并抑制磁共振頻率是必不可少的。為了響應這些需求,例如,在提出了這樣一種解決方案,即,它對抑制效果在FM波段(約10~100MHz)之中的復合導磁板做出了改進,并將其調整為具有較低的造型。對電磁干擾抑制效果的改進以及在結構上的更低的造型已經通過利用在上述日本未決公開中所揭示的技術而得以實現。
此處,只對用于形成上述復合導磁體的方法中的一個例子進行說明。作為形成上述準微波帶復合導磁板的方法,它經過了一個濕處理過程和一個干處理過程,在濕處理過程中,由扁平軟磁粉、粘合劑以及用來溶解粘合劑的溶劑構成的經混合和攪拌的漿狀混合物利用醫生的手術刀或類似東西而形成在薄膜之上,在干處理過程中,扁平軟磁粉和粘合劑的混合物受到攪拌機等的攪拌,并通過輥子等而得以形成。
另外,在所揭示的用于制造復合導磁體的方法中,內部應力-應變已被消除的扁平軟磁粉通過濕處理過程而被形成為板狀以防止扁平軟磁粉在形成過程中出現應變,并且在板表面的豎直方向上加有壓力,從而實現了較高的密度。因此,它就可以提高FM頻帶中的電磁干擾抑制效果并能相應地降低造型。
揭示的方法可以使10~100MHz附近頻率的噪聲抑制效果得到提高并可使結構的造型得到降低,從而可以獲得其中保留有電磁干擾抑制效果的復合導磁體。但是,利用上述方法而獲得的復合導磁體,其阻燃性能較差。
另外,僅靠涂覆是不能充分獲得導磁性能的,而且在扁平軟磁粉受到壓力以通過增加填充因子而獲得高磁導率的情況下,扁平軟磁粉會zui終得到應力并且獲得所需的性能將非常困難。
還有,在揭示的復合導磁板,其厚度超過0.3mm,因而柔韌性較差,而且在涂覆過程中,隨著厚度的減小,其機械強度也越低,這樣就使后處理過程中的控制變得十分困難。
另外,在上述復合導磁板中會出現因水汽進入內部而造成的長期變化現象,具體來說,人們發現了密度降低的情況,而且無論其厚度是多少,都需要在它的表面上涂抹粘合劑以增加抗高溫和高濕度的能力。
另外,根據上述干處理過程,內部應變得到消除的扁平軟磁粉再次產生了應變。因此就很難獲取所需的特性。
因此,本發明的一個目的是提供一種用于電磁干擾抑制裝置的復合導磁體以及一種制造該復合導磁體的方法,在此復合導磁體中,強度和電磁干擾抑制效果得到了保留,并且通過高密度地填充內部應變已被消除的扁平軟磁粉,就可在此復合導磁體中得到足夠的阻燃能力和機械強度。
通過以下的文字說明,本發明的其它目的將變得更加清晰易懂。
根據本發明的一個方面,提供了一種用于制造復合導磁體的方法,在這種復合導磁體中,內部應變已被消除的扁平軟磁粉和粘合劑被混合并攪拌以獲得混合物,該混合物通過從由輥子模制、注入模制以及拉伸模制組成的組中所選取的壓模裝置制成平板,其中,粘合劑含有一種氯乙烯樹脂,其玻璃化轉變溫度不低于50℃。
粘合劑是氯化聚乙烯與玻璃化轉變溫度不低于50℃的氯乙烯樹脂的混合物。
氯乙烯單體在氯乙烯樹脂中的含量為75~90mol%。
氯化聚乙烯和氯乙烯樹脂混合的重量比為4∶1至1∶4。
扁平軟磁粉可沿復合導磁板的平面方向排列和布置,并且可通過利用從由軋縮輥設備、壓延輥設備及壓力設備組成的組中所選取的一個設備來對復合導磁板進行輥壓處理,從而提高扁平軟磁粉的容積密度。
軋縮輥設備和壓延輥設備可配備一個輥子,它由橡膠強度不小于90的橡膠或聚合物材料制成。
利用上述方法就可制造出一種復合導磁體或復合導磁板。
根據本發明的另一個方面,還提供了一種用于制造復合導磁體的方法,在這種復合導磁體中,內部應變已被消除的扁平軟磁粉和由溶解在一種溶劑之中的粘合劑組成的漿狀磁涂料通過從由壓模涂覆、影印涂覆和反向涂覆組成的組中所選取的涂覆裝置而形成在一個平板中,其中,粘合劑含有一種氯乙烯樹脂,其玻璃化轉變溫度不低于50℃。
粘合劑是氯化聚乙烯與玻璃化轉變溫度不低于50℃的氯乙烯樹脂的混合物。
氯乙烯單體在氯乙烯樹脂中的含量為75~90mol%。
氯化聚乙烯和氯乙烯樹脂混合的重量比為4∶1至1∶4。
扁平軟磁粉可沿復合導磁板的平面方向排列和布置,并且可通過利用從由軋縮輥設備、壓延輥設備及壓力設備組成的組中所選取的一個設備來對復合導磁板進行輥壓處理,從而提高扁平軟磁粉的容積密度。
軋縮輥設備和壓延輥設備可配備一個輥子,它由橡膠強度不小于90的橡膠或聚合物材料制成。
利用上述方法就可制造出一種復合導磁體或復合導磁板。
可通過對球狀或不規則形狀的原料粉進行機械研磨而得到本發明中所使用的扁平軟磁粉。在研磨過程中,扁平軟磁粉中會產生應變,從而破壞粉末的特性。但是,通過退火處理就可消除上述應變。所以有必要執行退火處理以獲得具有所需特性的扁平軟磁粉。退火處理的條件由適當的軟磁粉材料來決定。
如上所述,在將扁平軟磁粉和粘合劑的混合物形成于一平板之中時需要有干處理過程和濕處理過程。其中,濕處理過程更適合于減少施加在扁平軟磁粉之上的外力負荷。在本發明中,可通過利用壓模涂覆、影印涂覆或反向涂覆來形成薄膜,從而獲得軟磁粉的平面方向被排列在平板的平面方向上的復合導磁體。
在本發明中,玻璃化轉變溫度為50℃或更高的氯乙烯樹脂被用作粘合劑。因此,粘合劑在室溫下的強度得到了提高。這樣在工作過程中對復合導磁體進行控制就變得更加容易。
使用氯乙烯樹脂可以提高粘合劑中氯的含量。因此,阻燃性能就得到了增強。另外,復合導磁體的抗高溫和高濕度的特性也可得到提高,這是因為氯化聚乙烯比普通聚乙烯具有更低的水蒸氣透過率。
在本發明中,為了能夠充分表現出上述效果,氯乙烯單體在氯乙烯樹脂中的zui佳含量值為75~90mol%,并且氯化聚乙烯和氯乙烯樹脂混合的重量比為4∶1~1∶4。
為了獲得具有高磁導率的復合導磁體,zui有效的辦法就是增加復合導磁體的密度。高密度可通過當形成薄膜并清除溶劑之后在平板上采用輥壓處理而得以實現。因此,在根據本發明所述的用于制造復合導磁板的方法中,復合導磁板的表面通過輥子設備利用壓力或輥子而受到豎直按壓。這種按壓所生成的一個附加效果就是提高了扁平軟磁粉的定向程度。
在上述過程期間,如果按壓工作被無意中施加在復合導磁體上,則扁平軟磁粉中會再次產生應變。因此,本發明中所使用的輥子設備配備了一個由橡膠強度不小于90的橡膠組成的、或是由聚合物材料組成的輥子。

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