专利名称：宽频电磁波吸收体及其制造方法
技术领域：
本发明涉及电磁波吸收体及其制造方法，更详细来讲涉及使用于辐射电磁波的元件的能够吸收宽频带的电磁波的宽频电磁波吸收体及其制造方法。
背景技术：
最近，随着电气电子设备和下一代信息通信设备的发展，电路的工作频率增加到GHz的高频带，呈现出设备多功能化、小型化的趋势。对于这种设备而言，因发生电磁波干扰及噪声而引起的误动作及信号质量下降、因电磁波辐射而引起的对人体有害的电磁波及电磁波公害的问题十分突出。为了解决信号质量下降问题(这种问题是由现有的电磁波屏蔽材料产生的反射所引起的二次干扰或相近信号线之间的耦合所引起的电磁波干扰引起的)，使用磁性材料吸收电磁波这一概念下的技术开发进行得较为活跃。电磁波吸收材料最近在日益轻薄短小化的电子装置(电路图案、所安装部件、电·缆等)中起到抑制引起设备误动作的噪声，抑制电路块之间的串扰或相近基板中的感应耦合，改善天线的接收灵敏度或减少电磁波对人体产生的影响的重要功能。尤其，为了能够通用于在多种频带使用的电子部件，电磁波吸收材料必须具有宽频特性。在近场中的电磁波吸收技术中，急需开发能够消除电磁波噪声及控制干扰的芯片水平的超薄型吸收材料，以通过减小电子设备部件及单一芯片的多功能高密度安装及高频化引起的电磁波干扰及数模信号的干扰等来提高宽频带( GHz)中的信号质量。当前就芯片水平的超薄型吸收材料而言，在全世界范围内急需采取针对高频区域中的电磁波干扰的对策，以防止单位空间上的复杂的微细信号线的传导噪声、耦合、电磁波辐射及数模干扰所引起的电子部件及芯片的误动作及信号质量下降。并且，在近场及远场中的电磁波吸收技术中，作为下一代EMC、RFID及军用隐身技术的核心，需要开发出新的复合了介电及磁性材料的宽频吸收材料。为了获得优良的吸收性能，主要利用高磁导率的磁性材料。但是，大部分磁性材料随着高频化产生谐振现象，因此在GHz频带几乎失去磁导率。并且，由于磁自旋具有方向性，因此根据元件或电路的复杂方向性的用于吸收电磁波能量的微细调节十分困难。为了克服这一问题，从材料形状方面来看，要求极微细高纵横比(aspect ratio)的磁性金属颗粒，与此同时吸收材料内的金属颗粒配向、分散技术也是必需的。另一方面，随着电子部件的高度集成化，在电磁波吸收体中在吸收入射的电磁波能量而转换为热量的过程中如何有效控制芯片上产生的热量成为重要问题。因此，根据磁性复合体内的磁性颗粒的纵横比设计超薄的电磁波吸收材料是十分重要的，也可以说其技术难度非常大。
发明内容
技术问题本发明所要解决的问题为提供一种使用于辐射电磁波的元件的能够吸收宽频带的电磁波的宽频电磁波吸收体。
本发明所要解决的问题为提供一种能够易于制造使用于辐射电磁波的元件的能够吸收宽频带的电磁波的宽频电磁波吸收体的宽频电磁波吸收体制造方法。技术方案本发明提供一种宽频电磁波吸收体，其包括具有磁性颗粒分散于聚合物树脂的结构的磁性复合体以及排列于所述磁性复合体内的多个导电线。 所述导电线可包括以等间距周期性排列的导电线。所述导电线可包括相对辐射电磁波的元件的信号线平行排列的多个导电线。相对所述信号线平行排列的多个导电线可具有与所述信号线的线宽相同的线宽。另外，所述导电线包括沿第一方向排列的多个导电线和沿第二方向排列的多个导电线，且沿所述第一方向排列的导电线和沿所述第二方向排列的导电线可形成格子状的格栅。沿所述第一方向排列的导电线可包括以等间距周期性排列的多个导电线，沿所述第二方向排列的导电线可包括以等间距周期性排列的多个导电线。沿所述第一方向排列的导电 线之间的间距可以等于沿所述第二方向排列的导电线之间的间距。沿所述第一方向排列的导电线可相对辐射电磁波的元件的信号线平行排列，沿所述第二方向排列的导电线可相对辐射电磁波的元件的信号线垂直排列。相对所述信号线平行排列的多个导电线可具有与所述信号线的线宽相同的线宽。所述导电线可排列为位于所述磁性复合体的上部和下部之间的中心部。所述导电线可以由作为铁(Fe)系、钴(Co)系、镍(Ni)系、钥(Mo)系、锰(Mn)系或钕(Nd)系金属或金属合金的磁性导体形成。另外，所述导电线可以由作为金(Au)系、银(Ag)系、铜(Cu)系、铝(Al)系、钼(Pt)系或钯(Pd)系金属或金属合金的非磁性导体形成。另外，所述导电线可以由从碳纳米管(carbon nanotube)、碳纳米纤维(carbonnanofiber)、碳黑(carbon black)、碳纤维(carbon fiber)及石墨烯(graphene)中选择的一种以上的碳系导体形成。另外，所述导电线可以由氧化物系列导体或导电性聚合物形成。所述磁性颗粒为带有磁性的颗粒，可以是铁(Fe)系、钴(Co)系、镍(Ni)系、钥(Mo)系、猛(Mn)系或钦(Nd)系金属或金属合金颗粒。另外，所述磁性颗粒可以是在带有磁性的颗粒上涂敷从钛氧化物(Titaniumoxide)、钡钦氧化物(Barium-Titanium oxiede)及银钦氧化物(Strontium-Titaniumoxide)中选择的一种以上的介电材料的颗粒。另外，所述磁性颗粒可以是在从碳纳米管(carbon nanotube)、碳纳米纤维(carbon nanofiber)、碳黑(carbon black)、碳纤维(carbon fiber)及石墨烯(graphene)中选择的一种以上的碳系导体上涂敷磁性材料的颗粒。所述磁性颗粒可包括纵横比(aspect ratio)在I 1000范围的球(sphere)形、板(plate)形、薄片(flake)形、杆(rod)形或细线(wire)形颗粒。另外,所述磁性颗粒可包括中空(hollow)结构的球(sphere)形、管(tube)形、细线(wire)形或薄片(flake)形颗粒。另外，所述磁性颗粒可包括从球形颗粒、板(plate)形颗粒、薄片(flake)形颗粒、杆(rod)形颗粒、细线(wire)形颗粒、中空(hollow)结构的球形(sphere)颗粒、中空(hollow)结构的管(tube)形颗粒、中空(hollow)结构的细线(wire)形颗粒及中空(hollow)结构的薄片(flake)形颗粒中选择的两种以上的颗粒。所述磁性颗粒可以由具有互不相同的谐振频率的多个磁性颗粒形成。所述聚合物树脂中可分散有从碳纳米管(carbon nanotube)、碳纳米纤维(carbonnanofiber)、碳黑(carbon black)、碳纤维(carbon fiber)及石墨烯(graphene)中选择的一种以上的碳系导体，所述碳系导体相对所述磁性复合体的含量优选为O. 01 70% (重量)O所述聚合物树脂可包括热塑性树脂或热固性树脂。
宽频电磁波吸收体通过调节所述磁性颗粒的大小和形状而确定磁性复合体的谐振频率，且在与所述谐振频率相同或者高于所述谐振频率的频带吸收电磁波。所述磁性颗粒可包括铁氧体系氧化物。所述铁氧体系氧化物可由尖晶石型铁氧体(spinnel ferrite)或六角晶系铁氧体(hexagonal ferrite)形成。所述尖晶石型铁氧体可由Ni-Zn铁氧体、Mn-Zn铁氧体或Cu-Zn铁氧体所形成的尖晶石结构的铁氧体形成，所述六角晶系铁氧体可由钡(Ba)铁氧体或锶(Sr)铁氧体所形成的六角晶结构的铁氧体形成。另外，本发明提供包括如下步骤的宽频电磁波吸收体的制造方法形成使磁性颗粒分散于聚合物树脂的磁性复合体的步骤；以及在所述磁性复合体内配置多个导电线的步骤。所述宽频电磁波吸收体的制造方法还可包括在所述导电线上部覆盖磁性颗粒分散于聚合物树脂的磁性复合体并进行压力粘结的步骤。所述导电线优选为以等间距周期性地进行排列。所述导电线优选为相对辐射电磁波的元件的信号线平行排列。优选地，所述导电线的线宽调节为与所述信号线的线宽相同。配置所述导电线的步骤可包括沿第一方向排列多个导电线、沿第二方向排列多个导电线的步骤，且沿所述第一方向排列的导电线和沿所述第二方向排列的导电线可形成格子状的格栅。优选地，沿所述第一方向排列的导电线以等间距周期性地排列，沿所述第二方向排列的导电线也以等间距周期性排列。优选地，将沿所述第一方向排列的导电线之间的间距调节为等于沿所述第二方向排列的导电线之间的间距。优选地，沿所述第一方向排列的导电线相对辐射电磁波的元件的信号线平行排列，沿所述第二方向排列的导电线相对辐射电磁波的元件的信号线垂直排列。优选地，相对所述信号线平行排列的多个导电线调节为具有与所述信号线的线宽相同的线宽。优选地，所述导电线排列为位于所述磁性复合体的上部和下部之间的中心部。形成使磁性颗粒分散于聚合物树脂的磁性复合体的步骤可包括将聚合物树脂分散于溶剂的步骤和在分散有所述聚合物树脂的溶剂中分散磁性颗粒而形成浆液的步骤以及对所述衆液进行固化(curing)而形成磁性复合体的步骤。所述宽频电磁波吸收体的制造方法还可包括在对所述浆液进行固化之前将所述浆液盛放到真空容器中在真空条件下进行脱泡的步骤。所述磁性颗粒可包括铁氧体系氧化物。所述铁氧体系氧化物可由尖晶石型铁氧体(spinnel ferrite)或六角晶系铁氧体(hexagonal ferrite)形成。所述尖晶石型铁氧体可由Ni-Zn铁氧体、Mn-Zn铁氧体或Cu-Zn铁氧体所形成的尖晶石结构的铁氧体形成，所述六角晶系铁氧体可由钡(Ba)铁氧体或锶(Sr)铁氧体所形成的六角晶结构的铁氧体形成。所述导电线可以由作为铁(Fe)系、钴(Co)系、镍(Ni)系、钥(Mo)系、锰(Mn)系或钕(Nd)系金属或金属合金的磁性导体形成。所述导电线可以由作为金(Au)系、银(Ag)系、铜(Cu)系、铝(Al)系、钼(Pt)系或钯(Pd)系金属或金属合金的非磁性导体形成。所述导电线可以由从碳纳米管(carbon nanotube)、碳纳米纤维(carbonnanofiber)、碳黑(carbon black)、碳纤维(carbon fiber)及石墨烯(graphene)中选择的一种以上的碳系导体形成。 所述导电线可以由氧化物系列导体或导电性聚合物形成。所述磁性颗粒为带有磁性的颗粒，可以是铁(Fe)系、钴(Co)系、镍(Ni)系、钥(Mo)系、猛(Mn)系或钦(Nd)系金属或金属合金颗粒。所述磁性颗粒可以是在带有磁性的颗粒上涂敷从钛氧化物(Titanium oxide)、钡钦氧化物(Barium-Titanium oxiede)及银钦氧化物(Strontium-Titanium oxide)中选择的一种以上的介电材料的颗粒。所述磁性颗粒可以是在从碳纳米管(carbon nanotube)、碳纳米纤维(carbonnanofiber)、碳黑(carbon black)、碳纤维(carbon fiber)及石墨烯(graphene)中选择的一种以上的碳系导体上涂敷磁性材料的颗粒。所述磁性颗粒可包括纵横比在I 1000范围的球(sphere)形、板(plate)形、薄片(flake)形、杆(rod)形或细线(wire)形颗粒。所述磁性颗粒可包括中空(hollow)结构的球(sphere)形、中空(hollow)结构的管(tube)形、中空(hollow)结构的细线(wire)形或中空(hollow)结构的薄片(flake)形颗粒。所述磁性颗粒可包括从球形颗粒、板(plate)形颗粒、薄片(flake)形颗粒、杆(rod)形颗粒、细线(wire)形颗粒、中空(hollow)结构的球形(sphere)颗粒、中空(hollow)结构的管(tube)形颗粒、中空(hollow)结构的细线(wire)形颗粒及中空(hollow)结构的薄片(flake)形颗粒中选择的两种以上的颗粒。所述磁性颗粒可以由具有互不相同的谐振频率的多个磁性颗粒形成。在使磁性颗粒分散到聚合物树脂中时，可同时添加从碳纳米管(carbonnanotube)、碳纳米纤维(carbon nanofiber)、碳黑(carbon black)、碳纤维(carbonfiber)及石墨烯(graphene)中选择的一种以上的碳系导体而分散到所述聚合物树脂中，使得相对所述磁性复合体100% (重量)，含有0. 01 70% (重量)的所述碳系导体。有益效果根据本发明的宽频电磁波吸收体，可使用于辐射电磁波的元件而有效吸收宽频带的电磁波。本发明的宽频电磁波吸收体被置于辐射电磁波的元件的信号线上部、下部或上下部，由此可以有效吸收电磁波，尤其可使用于屏蔽从磁性复合体的谐振频率至数GHz范围的宽频电磁波。并且，本发明的宽频电磁波吸收体还可使用为对辐射电磁波的芯片(元件)进行封装(packaging)的封装材料(package)。并且，本发明的宽频电磁波吸收体还可被置于作为辐射电磁波的元件的印刷电路板上部，以用于屏蔽诸如电路线(或信号线)中产生的噪声等的电磁波和抑制电路线(或信号线)之间的干扰。
图I为作为本发明的一个示例而制造的宽频电磁波吸收体的截面扫描电子显微镜(scanning electron microscope)照片。图2为示出用于测定传导性噪声的IEC标准62333-2微带线规格的图。
图3为示出有限元法分析模型的图。图4为示出特性阻抗为50 Ω的微带线规格的图。图5为示出典型的铁磁性材料的复磁导率的曲线图。图6为示出评价中所使用的磁导率的实数部的曲线图。图7为示出评价中所使用的磁导率的虚数部的曲线图。图8为示出改变复磁导率的实数部时的反射系数的曲线图。图9为示出改变复磁导率的实数部时的透射系数的曲线图。图10为示出随复磁导率的实数部的变化的吸收能力变化的曲线图。图11为示出随复磁导率的虚数部的增加的吸收能力变化的曲线图。图12为示出复磁导率的实数部和虚数部同时增加时的吸收能力变化的曲线图。图13为示出随复介电常数的实数部的增加的吸收能力变化的曲线图。图14为示出随复介电常数的虚数部的增加的吸收能力变化的曲线图。图15为示出随磁性复合体的宽度变化的吸收能力变化的曲线图。图16为示出随磁性复合体的长度变化的吸收能力变化的曲线图。图17为示出随磁性复合体的厚度增加的吸收能力变化的曲线图。图18至图20为示出随磁性复合体的磁性颗粒含量的复磁导率变化的曲线图。图21为示出随磁性复合体的磁性颗粒含量的吸收能力变化的曲线图。图22为示出插入导电性格栅的格栅复合体的结构的图。图23为示出随频率的反射系数变化的曲线图。图24为示出随频率的透射系数变化的曲线图。图25为示出随频率的吸收能力变化的曲线图。图26为示出随Cu空气格栅(air-grid)间距的反射系数的曲线图。图27为示出随Cu空气格栅(air-grid)间距的透射系数的曲线图。图28为示出随Cu空气格栅(air-grid)间距的吸收能力的曲线图。图29为示出随Cu格栅复合体的格栅间距的反射系数的曲线图。图30为示出随Cu格栅复合体的格栅间距的透射系数的曲线图。图31为示出随Cu格栅复合体的格栅间距的吸收能力的曲线图。图32为示出随Cu格栅复合体的格栅间距的反射系数的曲线图。
图33为示出随Cu格栅复合体的格栅间距的透射系数的曲线图。图34为示出随Cu格栅复合体的格栅间距的吸收能力的曲线图。图35为示出微带线的信号线宽为2mm时的随Cu格栅复合体的格栅间距的反射系数的曲线图。图36为示出微带线的信号线宽为2mm时的随Cu格栅复合体的格栅间距的透射系数的曲线图。图37为示出微带线的信号线宽为2mm时的随Cu格栅复合体的格栅间距的吸收能力的曲线图。图38为示出Cu格栅复合体的格栅间距的长度为4mm时的随宽度变化而变化的反射系数的曲线图。
图39为示出Cu格栅复合体的格栅间距的长度为4mm时的随宽度变化而变化的透射系数的曲线图。图40为示出Cu格栅复合体的格栅间距的长度为4mm时的随宽度变化而变化的吸收能力的曲线图。图41为示出Cu格栅复合体的格栅间距的宽度为4mm时的随长度变化而变化的反射系数的曲线图。图42为示出Cu格栅复合体的格栅间距的宽度为4mm时的随长度变化而变化的透射系数的曲线图。图43为示出Cu格栅复合体的格栅间距的宽度为4mm时的随长度变化而变化的吸收能力的曲线图。图44为示出随Cu格栅复合体的格栅线厚度的反射系数的曲线图。图45为示出随Cu格栅复合体的格栅线厚度的透射系数的曲线图。图46为示出随Cu格栅复合体的格栅线厚度的吸收能力的曲线图。图47为示出随Cu格栅复合体的格栅位置(高度)的反射系数的曲线图。图48为示出随Cu格栅复合体的格栅位置(高度)的透射系数的曲线图。图49为示出随Cu格栅复合体的格栅位置(高度)的吸收能力的曲线图。图50为示出随Cu格栅复合体的大小(宽度)的反射系数的曲线图。图51为示出随Cu格栅复合体的大小(宽度)的透射系数的曲线图。图52为示出随Cu格栅复合体的大小(宽度)的吸收能力的曲线图。图53为示出随格栅复合体的格栅电导率的反射系数的曲线图。图54为示出随格栅复合体的格栅电导率的透射系数的曲线图。图55为示出随格栅复合体的格栅电导率的吸收能力的曲线图。图56为示出随格栅材料(Cu，Ni)的反射系数的曲线图。图57为示出随格栅材料(Cu，Ni)的透射系数的曲线图。图58为示出随格栅材料(Cu，Ni)的吸收能力的曲线图。图59为示出随格栅的材料(Cu，Ni)和频率的磁性材料薄膜上表面的磁场(H-field)强度的图。图60为示出随Cu格栅复合体的厚度的反射系数的曲线图。图61为示出随Cu格栅复合体的厚度的透射系数的曲线图。
图62为示出随Cu格栅复合体的厚度的吸收能力的曲线图。图63为示出谐振频率为O. 5GHz时的随频率变化的磁导率(permeability)变化的曲线图。图64为示出谐振频率为IGHz时的随频率变化的磁导率变化的曲线图。图65为示出谐振频率为2. 5GHz时的随频率变化的磁导率变化的曲线图。图66为示出随磁性材料薄膜的谐振频率变化而变化的反射系数的曲线图。图67为示出随磁性材料薄膜的谐振频率变化而变化的透射系数的曲线图。图68为示出随磁性材料薄膜的谐振频率变化而变化的吸收能力的曲线图。图69为示出随Cu和Ni格栅复合体的谐振频率变化而变化的反射系数的曲线图。
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图70为示出随Cu和Ni格栅复合体的谐振频率变化而变化的透射系数的曲线图。图71为示出随Cu和Ni格栅复合体的谐振频率变化而变化的吸收能力的曲线图。图72为示出随Cu格栅复合体的磁性颗粒含量的反射系数的曲线图。图73为示出随Cu格栅复合体的磁性颗粒含量的透射系数的曲线图。图74为示出随Cu格栅复合体的磁性颗粒含量的吸收能力的曲线图。图75为示出随Ni格栅复合体的磁性颗粒含量的反射系数的曲线图。图76为示出随Ni格栅复合体的磁性颗粒含量的透射系数的曲线图。图77为示出随Ni格栅复合体的磁性颗粒含量的吸收能力的曲线图。图78为示出在铁纤维(Fe fiber)上涂敷钛氧化物(Titanium oxide)的磁性颗粒的透射电子显微镜照片。图79为示出在碳纳米纤维(carbon nanofiber)上涂敷镍(Ni)的磁性颗粒的扫描电子显微镜照片。图80为不出中空(hollow)结构的Ni-Fe纤维(Ni_Fe fber)和碳纳米纤维(carbon nanofiber)所复合的复合体的扫描电子显微镜照片。图81为示出将平均200nm大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末用作磁性颗粒分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体的扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope SEM)照片。图82为示出将平均20 μ m大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末用作磁性颗粒分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体的扫描电子显微镜照片。图83为示出将平均200nm大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末用作磁性颗粒分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体的吸收能力的曲线图。图84为示出将平均20 μ m大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末用作磁性颗粒分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体的吸收能力的曲线图。图85为示出利用将平均200nm大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末用作磁性颗粒分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体和镍(Ni)材料的格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的扫描电子显微镜(SEM)照片。图86为示出利用将平均20 μ m大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体和镍(Ni)材料的格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的扫描电子显微镜(SEM)照片。图87为示出利用将平均200nm大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末用作磁性颗粒分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体和镍(Ni)材质的格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的吸收能力的曲线图。图88为示出利用将平均20 μ m大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体和镍(Ni)材料的格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的吸收能力的曲线图。图89为示出利用将粒径在200nm以下的镍(Ni)-铁(Fe)纳米粉末分散到硅橡胶(silicone rubber)中而形成的磁性复合体和铜(Cu)材料的格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的照片。图90为示出利用将粒径在200nm以下的镍(Ni)-铁(Fe)纳米粉末分散到硅橡胶(silicone rubber)中而形成的磁性复合体和镍(Ni)材料的格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的照片。
本发明的最优实施方式本发明提供一种宽频电磁波吸收体，其包括具有磁性颗粒分散于聚合物树脂的结构的磁性复合体以及排列于所述磁性复合体内的多个导电线。另外，本发明提供一种宽频电磁波吸收体的制造方法，其包括如下步骤形成使磁性颗粒分散于聚合物树脂的磁性复合体的步骤；以及在所述磁性复合体内配置多个导电线的步骤。
具体实施例方式以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。但是，下面的实施例是为了使本技术领域中具有一般知识的人员能够充分理解本发明而提供的，可变形为各种其他方式，本发明的范围不限定于下文所描述的实施例。本发明提供一种宽频电磁波吸收体，其包括具有磁性颗粒分散于聚合物树脂的结构的磁性复合体以及排列于所述磁性复合体内的多个导电线。所述导电线可包括相对辐射电磁波的元件的信号线平行排列的多个导电线。相对所述信号线平行排列的多个导电线可具有不同于所述信号线的线宽的线宽，但优选地具有与所述信号线的线宽相同的线宽，这样在电磁波吸收效率方面更有利。所述导电线可以由周期性排列导电线形成，也可以由非周期性排列的导电线形成，从调节电磁波吸收效率的方面考虑，优选使导电线周期性排列。另外，如图22所示，所述导电线可包括沿第一方向排列的多个导电线和沿第二方向排列的多个导电线，且沿所述第一方向排列的导电线和沿所述第二方向排列的导电线可形成格子状的格栅。沿所述第一方向排列的导电线可包括以等间距周期性排列的多个导电线，沿所述第二方向排列的导电线可包括以等间距周期性排列的多个导电线。沿所述第一方向排列的导电线之间的间距可以不同于沿所述第二方向排列的导电线之间的间距，但是从调节电磁波吸收效率的方面考虑，优选沿所述第一方向排列的导电线之间的间距等于沿所述第二方向排列的导电线之间的间距。沿所述第一方向排列的导电线可相对辐射电磁波的元件的信号线平行排列，沿所述第二方向排列的导电线可相对辐射电磁波的元件的信号线垂直排列。相对所述信号线平行排列的多个导电线可具有不同于所述信号线的线宽的线宽，但是从电磁波吸收效率方面考虑，优选地相对所述信号线平行排列的多个导电线具有与所述信号线的线宽相同的线宽。沿第一方向排列的导电线或沿第二方向排列的导电线可以由非周期性排列的导电线形成，但是从电磁波吸收效率方面考虑，优选地使导电线周期性排列。所述导电线位于所述磁性复合体的上部和下部之间，优选地可排列为位于磁性复合体的上部和下部之间的中心部。另外，所述导电线可以由作为铁(Fe)系、钴(Co)系、镍(Ni)系、钥(Mo)系、锰(Mn)系或钕(Nd)系金属或金属合金的磁性导体形成。另外，所述导电线可以由金属系导体、金属合金系导体、碳系导体、氧化物系导体、导电性聚合物或它们的混合物形成。所述金属系导体可以是诸如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Pt)、钯(Pd)的非磁性金属。所述金属合金系导体可以是包含诸如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Pt)、钯(Pd)等金属的非磁性金属合金。所述碳系导体可以是诸如碳纳米管(carbon nanotube)、碳纳米纤维(carbon nanofiber)、碳黑(carbon black)、碳纤维(carbon fiber)、石墨烯(graphene)或它们的混合物等的含碳(carbon)的导电性 物质。所述氧化物系导体可以是如CrO2之类的导电性氧化物。所述磁性颗粒只要是具有磁性且为Inm至50 μ m(优选为IOnm至20 μ m)的颗粒则没有特别限制。所述磁性颗粒可包括铁氧体系氧化物，所述铁氧体系氧化物可以是尖晶石型铁氧体(spinnel ferrite)或六角晶系铁氧体(hexagonal ferrite)。所述尖晶石型铁氧体可举例为Ni-Zn铁氧体、Mn-Zn铁氧体、Cu-Zn铁氧体等尖晶石结构的铁氧体，所述六角晶系铁氧体可举例为钡(Ba)铁氧体、锶(Sr)铁氧体等六角晶结构的铁氧体。另外，所述磁性颗粒为带有磁性的颗粒，可以是铁(Fe)系、钴(Co)系、镍(Ni)系、钥(Mo)系、猛(Mn)系或钦(Nd)系金属或金属合金颗粒。另外，所述磁性颗粒可以是在带有磁性的颗粒上涂敷从钛氧化物(Titaniumoxide)、钡钦氧化物(Barium-Titanium oxiede)及银钦氧化物(Strontium-Titaniumoxide)中选择的一种以上的介电材料的颗粒。此时，介电材料的涂敷厚度根据带有磁性的颗粒的大小进行调节，考虑到带有磁性的颗粒的大小等优选以Inm I μπι的厚度进行涂敷。另外，所述磁性颗粒可以是在从碳纳米管(carbon nanotube)、碳纳米纤维(carbon nanofiber)、碳黑(carbon black)、碳纤维(carbon fiber)及石墨烯(graphene)中选择的一种以上的碳系导体上涂敷磁性材料的颗粒。所述磁性材料可以是铁(Fe)系、钴(Co)系、镇(Ni)系、钥(Mo)系、猛(Mn)系或钦(Nd)系金属或金属合金。此时，磁性材料的涂敷厚度根据碳系导体的大小进行调节，考虑到碳系导体的大小等优选以50nm 5 μ m的厚度进行涂敷。所述磁性颗粒可包括纵横比在I 1000范围的球(sphere)形、板(plate)形、薄片(flake)形、杆(rod)形或细线(wire)形颗粒。另外,所述磁性颗粒可包括中空(hollow)结构的球(sphere)形、中空结构的管(tube)形、中空结构的细线(wire)形或中空结构的薄片(flake)形(雕刻形)颗粒。所述磁性颗粒可包括从球形颗粒、板(plate)形颗粒、薄片(flake)形颗粒、杆(rod)形颗粒、细线(wire)形颗粒、中空(hollow)结构的球形(sphere)颗粒、中空(hollow)结构的管(tube)形颗粒、中空(hollow)结构的细线(wire)形颗粒及中空(hollow)结构的薄片(flake)形颗粒中选择的两种以上的颗粒，如此使用不同形态的两种以上颗粒时，具有能够吸收更宽频的电磁波的优点。优选地，相对聚合物树脂100重量份，含有3 80重量份的这种磁性颗粒，当磁性颗粒的含量小于3重量份时，磁性复合体的磁特性可能会下降，而当磁性颗粒的含 量超过80重量份时，由于磁性材料过量，可能会降低颗粒稳定性，并引起聚合物树脂中的不均匀分散，且导致磁性复合体的重量变大。所述磁性颗粒可以由具有互不相同的谐振频率的多个磁性颗粒形成。例如，所述磁性颗粒可以使用具有O. 5GHz的谐振频率的磁性颗粒和具有IGHz的谐振频率的磁性颗粒的混合物，若使用谐振频率互不相同的多个磁性颗粒，则具有能够吸收更宽区域的电磁波的优点。另外，所述聚合物树脂中可分散有从碳纳米管(carbon nanotube)、碳纳米纤维(carbon nanofiber)、碳黑(carbon black)、碳纤维(carbon fiber)及石墨烯(graphene)中选择的一种以上的碳系导体，优选地所述碳系导体相对所述磁性复合体的含量为0.01 70% (重量)，更优选为0.5 10% (重量)。若碳系导体的含量过高，则导电性变高，可能导致比起电磁波吸收特性，屏蔽特性体现得更强烈，因此优选上述范围的含量。所述聚合物树脂可以是热塑性树脂或热固性树脂，没有特别限制。例如，所述聚合物树脂可以使用诸如环氧树脂(epoxy)、娃橡胶(si I icon rubber)、聚氨酯(polyurethane)、聚乙烯(polyethylene)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(poly ethyleneterephthalate PET)、聚醚讽(polyestersulfone PES)、聚丙烯酸酯(polyarylate PAR)、聚酰亚胺(polyimide :PI)、聚碳酸酯(polycarbonate PC)等树脂。对于宽频电磁波吸收体而言，通过调节所述磁性颗粒的大小和形状而确定磁性复合体的谐振频率，且在与所述谐振频率相同或者高于所述谐振频率的频带吸收电磁波。例如，当磁性复合体的谐振频率为IGHz时，宽频电磁波吸收体针对I 5GHz范围的宽频频率的电磁波吸收效果非常优秀，这在后述的实验中得到体现。本发明的宽频电磁波吸收体包括形成使磁性颗粒分散于聚合物树脂的磁性复合体的步骤；以及在所述磁性复合体内配置多个导电线的步骤。在此，“配置步骤”使用为包含所有在磁性复合体内排列导电线的各种方法的概念。例如，在磁性复合体内配置多个导电线的步骤使用为包含在磁性复合体上印刷导电线、在磁性复合体中插入导电线、在磁性复合体上放上导电线进行压力粘结、利用光刻工艺在磁性复合体上形成导电线图案之后利用镀覆法、沉积法等各种方法形成导电线的方法等的概念。想在磁性复合体的上部和下部之间的中心部排列导电线时，还可包括在所述导电线上部覆盖磁性颗粒分散于聚合物树脂的磁性复合体并进行压力粘结的步骤。根据本发明优选实施方式的宽频电磁波吸收体的制造方法还可包括将聚合物树脂分散于溶剂的步骤、在分散有所述聚合物树脂的溶剂中分散包含铁氧体系氧化物的磁性颗粒而形成衆液的步骤、对所述衆液进行固化(curing)而形成磁性复合体的步骤、在所述磁性复合体上部配置多个导电线的步骤以及在配置有所述导电线的上部覆盖磁性复合体并进行压力粘结的步骤。所述宽频电磁波吸收体的制造方法还可包括在对所述浆液进行固化之前将所述浆液盛放到真空容器中在真空条件下进行脱泡的步骤。所述导电线优选为以等间距周期性地进行排列。所述导电线优选为相对辐射电磁波的元件的信号线平行排列，优选地所述导电线的线宽调节为与所述信号线的线宽相同。
配置所述导电线的步骤可包括沿第一方向排列多个导电线、沿第二方向排列多个导电线的步骤，沿所述第一方向排列的导电线和沿所述第二方向排列的导电线可形成格子状的格栅。优选地，沿所述第一方向排列的导电线以等间距周期性地排列，沿所述第二方向排列的导电线也以等间距周期性排列。优选地，将沿所述第一方向排列的导电线之间的间距调节为等于沿所述第二方向排列的导电线之间的间距。优选地，沿所述第一方向排列的导电线可相对辐射电磁波的元件的信号线平行排列，沿所述第二方向排列的导电线相对辐射电磁波的元件的信号线可垂直排列。优选地，相对所述信号线平行排列的多个导电线调节为具有与所述信号线的线宽相同的线宽。具有磁性颗粒分散于聚合物树脂的结构的所述磁性复合体可以通过各种方法制造，没有特别限制。例如，可以在聚合物树脂中添加所期望量的磁性颗粒，用高速乳化机(Homo Mixer)、超声波分散机(ultrasonic)、三棍式滚轧机(3 roll mill)均勻分散之后，利用薄膜铸塑(film casting)装备制作成薄膜，也可以将磁性颗粒添加到含有高分子的有 机溶剂中形成乳剂，并从所述乳剂去除有机溶剂而形成磁性复合体。所述导电线可以利用各种方法制造，没有特别限制。例如，可以利用光刻(photolithography)或激光加工等制作掩膜，然后在非导电性树脂上形成由铬(Cr)、氧化铬(Cr)等形成的导电线图案，之后在由铬(Cr)、氧化铬(Cr)等形成的导电线图案上利用镀覆法镀上镍(Ni)、铜(Cu)等形成导电线。本发明的宽频电磁波吸收体可以利用能在磁性复合体上排列导电线的各种方法进行制作，没有特别限制。例如，可以将导电线插入到磁性复合体而进行制作，也可以将导电线置于磁性复合体上进行压力粘结(或者模压(pressing))而制作，而在想使导电线位于磁性复合体的中心部的情况下，可以在磁性复合体上放置导电线，再在导电线上部放上磁性复合体，进行压力粘结(或者模压(pressing))而制作，还可以将添加有磁性颗粒的树脂混合物放在导电线上通过薄膜铸塑进行薄膜化而制作。另外，通过在磁性复合体上直接形成导电线的方法也可以制作宽频电磁波吸收体，例如可以在磁性复合体上通过诸如喷墨印刷、丝絹网印花法等方法印刷制造导电线，也可以在磁性复合体上通过光刻(photo lithography)工艺和沉积(deposition)工艺等形成导电线。图I为作为本发明的一个示例而制造的宽频电磁波吸收体的截面扫描电子显微镜(scanning electron microscope SEM)照片。图I中标记为“镍网格”的表示网格(mesh)形态的由镍(Ni)金属制作的导电线。图I所示的宽频电磁波吸收体是在离型膜(releasingfilm)上放置分散有Ni-Fe颗粒(使用Ni和Fe的重量比为I : I的颗粒)的硅橡胶混合物(silicon rubber mixture),在娃橡胶混合物上部放置镍网格(Ni mesh),然后在镍网格上覆盖分散有Ni-Fe颗粒的硅橡胶混合物，之后以2吨(ton)压力在120°C温度下压力粘结15分钟而形成的。参照图1，可看到镍网格位于宽频电磁波吸收体的中心部。图78为示出在带有磁性的铁纤维(Fe fiber)上涂敷有作为介电材料的钛氧化物(Titanium oxide) (TiO2)的磁性颗粒的扫描电子显微镜照片。图78中示出的涂敷有钛氧化物(Titanium oxide) (TiO2)的磁性颗粒是通过如下方法形成的在铁氧化物纤维(Fe oxide fiber)上一边调节作为钛(Ti)前体的异丙醇钛(titanium isopropoxide TTIP)溶液的浓度一边涂敷异丙醇钛(titanium isopropoxide TTIP)溶液,在800°C下煅烧(calcination) I小时而形成钛氧化物之后，在氢气(H2)氛围下于500°C温度进行I小时还原处理，由此仅对铁氧化物(Fe oxide)选择性地还原而形成。如此在带有磁性的颗粒上涂敷介电材料时，具有可控制磁性颗粒的介电常数和磁导率的优点。图79为示出在作为碳系导体的碳纳米纤维(carbon nanofiber, CNF)上涂敷有作为磁性材料的镍(Ni)的磁性颗粒的透射电子显微镜照片。图79中示出的在碳纳米纤维上涂敷有镍(Ni)的磁性颗粒是通过如下方法形成的在碳纳米纤维(CNF)上利用无电解镀覆法涂敷镍(Ni)，在氩(Ar)气氛围下于450°C进行I小时热处理，由此对非晶结构的磁性材料涂敷层进行结晶化而提高了磁性。如此在碳系导体上涂敷磁性材料时，具有能够使用为高纵横比的磁性颗粒的优点。图80为示出作为磁性颗粒的中空(hollow)结构的Ni-Fe纤维(Ni_Fe fiber)和作为碳系导体的碳纳米纤维(carbon nanofiber, CNF)所复合的复合体的扫描电子显微镜照片。图80中示出的Ni-Fe纤维和碳纳米纤维所复合的复合体的聚合物树脂使用了环氧(epoxy)树脂。如此制作的本发明的宽频电磁波吸收体被置于辐射电磁波的元件的信号线上部、·下部或上下部，由此可以有效吸收电磁波，尤其可使用于吸收(屏蔽)从磁性复合体的谐振频率至数GHz范围的宽频电磁波。并且，本发明的宽频电磁波吸收体还可使用为对辐射电磁波的芯片(元件)进行封装(packaging)的封装材料(package)。并且,本发明的宽频电磁波吸收体还可被置于作为辐射电磁波的元件的印刷电路板上部，以用于屏蔽诸如电路线(或信号线)中产生的噪声等的电磁波和抑制电路线(或信号线)之间的干扰。以下，说明磁性复合体制造方法的一个例子，利用这个例子进一步具体说明制造宽频电磁波吸收体的方法。将6g热塑性聚氨酯(Thermoplastic PolyUrethane,以下称为TPU)投入到56g的二甲基甲酸胺(Dimethylformamide,以下称为DMF)和丙酮(Acetone)的混合溶液(DMF/丙酮的重量比=7/3)中之后,利用磁搅拌器(magnetic stirrer)在常温下以500rpm的搅拌速度搅拌约3小时，使TPU完全溶解。在所述溶解了 TPU的溶液中投入磁性颗粒之后，利用机械性分散方法制造浆液(slurry)。所述磁性颗粒使用平均粒径为200nm的纳米级的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末(钡含量为50% (重量)的粉末)，作为另一例使用平均粒径为20 μ m的微米级的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末(钡含量为50% (重量)的粉末)。所述机械性分散方法使用利用三辊式滚轧机(3 roll mill)的压延(calendering)方法和利用高速乳化机(homomixer)的方法。所述压延方法使用三棍式滚轧机，棍(roll)与棍(roll)之间的间隙(gap)为5μηι,棍的转速(roll speed)为200rpm,在25°C的温度下反复5次而进行。利用所述高速乳化机的方法是以3000 5000rpm的搅拌速度(agitation speed)在25°C温度下进行10分钟。将根据上述方法制造的浆液，在常温下实施25 30分钟左右的脱泡。通过将浆液盛放到真空容器中并施加10_2 KT1Torr左右的真空度而进行所述脱泡。利用逗号棍(comma roll)对进行了脱泡的衆液实施薄膜铸塑(film casting),将制造的薄膜在常温下进行24小时的固化(curing)，由此制造具有磁性颗粒分散于TPU树脂中的结构的磁性复合体。
图81为示出将平均200nm大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末用作磁性颗粒分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体的扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope SEM)照片，图82为示出将平均20 μπι大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末用作磁性颗粒分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体的扫描电子显微镜照片。图81中示出的四个照片是以不同倍率拍摄的，图82中示出的四个照片也是以不同倍率拍摄的。图83为示出将平均200nm大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末用作磁性颗粒分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体的吸收能力的曲线图，图84为示出将平均20 μ m大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末用作磁性颗粒分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体的吸收能力的曲线图。以下，说明利用如上所述的方法制造的磁性复合体制造宽频电磁波吸收体的一例。
在不锈钢(Steel Us Stainless SUS)板(plate)上层叠作为离型剂的剥离层(peel ply)之后，在其上层叠具有磁性颗粒分散于TPU树脂中的结构的磁性复合体。所述离型剂起到在压力粘结之后使不锈钢板和磁性复合体易于脱离的作用，对此将在后面叙述。在层叠的磁性复合体上层叠由镍(Ni)材料形成的格子状格栅之后，在格子状格栅上再层叠所述磁性复合体。将依次层叠的磁性复合体、格子状格栅及磁性复合体利用热压机(Hot Press)进行压力粘结，从而制作了宽频电磁波吸收体。所述压力粘结是在120°C的温度下以I吨(ton)的压力进行了 I小时而完成。图85为示出利用将平均200nm大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末用作磁性颗粒分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体和镍(Ni)材料的格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的扫描电子显微镜(SEM)照片，图86为示出利用将平均20 μπι大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体和镍(Ni)材料的格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的扫描电子显微镜(SEM)照片。图85中示出的四个照片是以不同倍率拍摄的，图86中示出的四个照片也是以不同倍率拍摄的。图87为示出利用将平均200nm大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末用作磁性颗粒分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体和镍(Ni)材料的格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的吸收能力的曲线图，图88为示出利用将平均20μπι大小的钡铁氧体(Ba-ferrite)粉末分散到TPU树脂中而形成的磁性复合体和镍(Ni)材料的格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的吸收能力的曲线图。比较图83和图87，可以确认利用纳米级的磁性复合体和格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的吸收能力得到了提高。并且，比较图84和图88，可以确认利用微米级的磁性复合体和格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的吸收能力得到了提高。图89为示出利用将粒径在200nm以下的镍(Ni)-铁(Fe)纳米粉末(Ni和Fe的重量比为52 48的粉末)分散到硅橡胶(silicone rubber)(粘度为800cps，密度为O. 97g/cm3的道康宁公司(Dow Corning)产品)中而形成的磁性复合体和铜(Cu)材料的格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的照片，其中在120°C的温度下将用于形成磁性复合体的固化进行了 20分钟。
图90为示出利用将粒径在200nm以下的镍(Ni)-铁(Fe)纳米粉末(Ni和Fe的重量比为52 48的粉末)分散到硅橡胶(silicone rubber)(粘度为800cps，密度为O. 97g/cm3的道康宁公司(Dow Corning)产品)中而形成的磁性复合体和镍(Ni)材料的格子状格栅制造的宽频电磁波吸收体的照片，其中在120°C的温度下将用于形成磁性复合体的固化进行了 20分钟。以下，具体给出表明本发明的宽频电磁波吸收体能够用作可吸收(或屏蔽)宽频电磁波的吸收体的实验例，但本发明不受以下给出的实验例的限制。以下，“格栅复合体”是指将导电线制作成格栅形态的宽频电磁波吸收体。另外，“Cu格栅”是指由铜(Cu)材料形成的格栅，“Ni格栅”是指由镍(Ni)材料形成的格栅。在以下实验例中，作为磁性复合体的磁性颗粒使用了 200nm大小的Ni-Fe颗粒，作为磁性复合体的聚合物树脂使用了环氧(epoxy)、娃橡胶(silicon rubber)或聚氨酯(polyurethane)。使用在树脂中含有磁性颗粒的磁性复合体的电磁波吸收体的开发是以调节磁性颗粒的材料和形状来调节磁导率和介电常数特性的同时调节复合体内的颗粒含量和配向来在所期望的频带获得高电磁波吸收能力的方向进行的。 如果在磁性复合体薄膜内插入网状的导电性格栅而提供感应电流能够流经的路径，则不仅可能发生附加介电损耗，而且由于可能沿着格栅将电磁波分散到整个薄膜，因此可能会在薄膜的整个区域产生更大的磁损耗。另外，导电性格栅可以较为自由地改变结构和大小，因此插入导电性格栅的磁性复合体能够成为易于调节特性、且吸收能力强的优良的电磁波吸收体。首先，考察对磁性复合体的电磁波吸收能力产生影响的磁导率、介电常数、大小等因素之后，记载由构成导电性格栅的材料、大小、位置等各个要素产生的效果。(I)有限元法电磁分析模型为了分析近场电磁波吸收特性，针对IEC 62333所采用的微带传输线(microstrip line MSL)进行建模,并进行了理论分析。图2为具有宽度4. 4mm、长度50mm的信号线的MSL标准规格图，使磁性复合体位于信号线上，连接矢量网络分析仪(VectorNetwork Analyzer),测定s_参数(s-parameter)值,从而求出吸收能力。吸收能力或功率损耗(power loss)由反射系数S11和透射系数S21根据PkjssZPln = I-1 S1112-1 S2112给出。用于通过有限元法的电磁分析对微带传输线引起的电磁波吸收特性进行分析的模型(FEM仿真模型)如图3所示。使磁性复合体(图3中的磁性薄膜)位于微带线(图3中的微带线)上，在具有无反射边界条件的有限大小的空气箱内进行了分析。关于微带线的材料和详细规格，设计为使特性阻抗取50 Ω，如图4所示。磁性复合体的大小为48mm(w) X 48mm⑴X 100 μ m(t),微带线信号线和磁性复合体之间为了绝缘留有2 μ m的空气层。图 4 中，(a)为介电常数 ε r 为 2. 5、厚度为 I. 6mm 的PTFE (polytetrafIuoroethylene)基板，(b)为由18 μ m厚的铜形成的底部接地(bottom ground), (c)为由18 μπι厚的铜形成的信号线(signal line)。(2)磁性复合体(magnetic composite)的电磁波吸收特性分析a)随磁性材料复磁导率及复介电常数变化的电磁波吸收能力分析作为电磁波吸收体评价中的最重要特性之一的复磁导率(μ ^ = μ ' j μ ")，如图5所示，以在约IGHz具有谐振吸收特性的铁磁性物质的复磁导率特性为基准，通过将磁导率的实数部和虚数部分别或同时增加或减小来模拟了针对磁导率变化对吸收能力所产生影响的电磁波吸收特性。图5中，(a)表示实数部(real part)的磁导率(permeability),(b)表示虚数部的磁导率。图6和图7示出使用于吸收能力特性评价的磁导率的实数部和虚数部各自的磁导率变化。磁导率的实数部明示谐振发生之前的值，而虚数部的值使用了发生谐振的频率下的最大值。假定介电常数的实数部及虚数部具有与频率变化无关的固定不变的值，并分别使用了固定不变的值。当复合体作为近场电磁波吸收体时，复合体磁导率对近场吸收特性的支配大于复合体的介电常数对近场吸收特性的支配，因此假定可忽略吸收体的介电损耗，将复介电常数取为无频率特性的常数，即固定为实数部I、虚数部O。图6中，(a)是μ '为10的情形，(b)是μ '为4的情形，(C)是μ '为2的情形，(d)是μ '为I的情形。图7中，(a)是μ "为100的情形，(b)是μ "为40的情形，(C)是μ "为20的情形，(d)是μ "为10的情形。当固定复磁导率的虚数部而改变实数部时，反射系数和透射系数的变化如图8及图9所示。在图8和图9中，(a)是磁导率(μ '，μ ")为(10，20)的情形，(b)是磁导率 (μ '，μ ")为(4，20)的情形，(C)是磁导率(μ ' , μ ")为(2，20)的情形，(d)是磁导率(μ '，μ ")为(1，20)的情形。可见，随着磁导率实数部的增加，在谐振频率区域和低于谐振频率的频率，反射系数增加，而在谐振频率区域透射系数急剧增加。透射系数的值比反射系数的值大十倍左右，因此功率损耗受到透射系数的支配性影响。如图10所示，吸收能力在低于铁磁性谐振频率的区域呈现较低的插入损耗(insertion loss)，且在谐振频率区域呈现高吸收能力。功率损耗与频率成比例，因此即使在频率高的区域磁导率较小，在频率低的区域也呈现相对较高的吸收能力。随着磁导率实数部的增加，呈现吸收能力增加的现象。图10中(a)是磁导率(μ ' , μ ")为(10，20)的情形，(b)是磁导率(μ ' , μ ")为(4，20)的情形，(C)是磁导率(μ ' , μ ")为(2，20)的情形，(d)是磁导率(μ ' , μ ")为(1，20)的情形。如图11所示，随复磁导率虚数部的变化而变化的吸收能力，与随实数部的变化而变化的吸收能力相比，呈现相对较小的吸收能力变化。图11中(a)是磁导率(μ '，μ ")为(2，100)的情形，(b)是磁导率(μ ' , μ ")为(2，40)的情形，(C)是磁导率(μ '，U 〃)为(2，20)的情形，(d)是磁导率(μ ' , μ ")为(2，10)的情形。图12示出同时增加复磁导率的实数部和虚数部时的吸收能力变化，由于实数部的变化起主导作用，因此呈现与图10中相似的变化。图12中(a)是磁导率(μ '，μ ")为(10，100)的情形，(b)是磁导率(μ '，μ ")为(4，40)的情形，(C)是磁导率(μ ' , μ ")为(2，20)的情形，(d)是磁导率(μ ' , μ ")为(1，10)的情形。将吸收体的磁导率(μ '，μ ")固定为(2，20)，将在此情况下复介电常数(er=ε ' -j ε ")增加时的吸收能力变化示于图13及图14。图13中(a)是介电常数(ε '，ε ")为(1，0)的情形，(b)是介电常数(ε '，ε ")为(2，0)的情形，(C)是介电常数(ε '，ε ")为(5，0)的情形，(d)是介电常数(ε '，ε ")为(10，0)的情形。图14中
(a)是介电常数(ε '，ε ")为(10,0)的情形，(b)是介电常数(ε '，ε ")为(10,2)的情形，(C)是介电常数(ε '，ε ")为(10，4)的情形，⑷是介电常数(ε '，ε ")为(10,6)的情形。可知，吸收能力不会因介电常数的增加而发生变化。
b)随磁性复合体大小的吸收能力分析比较了吸收能力随磁性复合体大小的变化。图15中，比较了由磁性复合体的宽度引起的吸收能力变化，其结果至某一宽度为止，吸收能力在增加，而当宽度进一步增加时，吸收能力没有呈现出变化。这说明微带信号线所供应的电磁波在磁性复合体的某一宽度以上的部分不会传递。因此，可知根据磁性复合体的磁导率或电导率存在最佳的宽度。图15中，(a)是磁性复合体的宽度为4. 4mm的情形，(b)是磁性复合体的宽度为8mm的情形，(c)是磁性复合体的宽度为15mm的情形，(d)是磁性复合体的宽度为48mm的情形。图16示出随磁性复合体的长度变化的吸收能力变化。可知，随着磁性复合体长度的增加，吸收能力也成比例地增加。图16中，(a)是磁性复合体的长度为4. 4mm的情形，
(b)是磁性复合体的长度为8mm的情形，(c)是磁性复合体的长度为15mm的情形，(d)是磁性复合体的长度为48mm的情形。图17示出随磁性复合体的厚度增加的吸收能力变化。图17中，(a)是磁性复合 体的厚度为250mm的情形，(b)是磁性复合体的厚度为200mm的情形，(c)是磁性复合体的厚度为150mm的情形，(d)是磁性复合体的厚度为IOOmm的情形。随着磁性复合体厚度的增加，吸收能力在增加，但是在某一厚度以上，吸收能力不再增加。c)磁性复合体的吸收能力分析对制得的非磁性树脂中含有磁性颗粒的磁性复合体薄膜的电磁波吸收能力进行了分析。一般来讲，如果用铁磁性颗粒形成复合体，则磁导率下降，根据磁导率的频率的谐振现象消失，从而先是在较低的频率维持固定的磁导率，随后磁导率随着频率的增加而减小。图18至图20示出随磁性复合体的磁性颗粒含量的复磁导率的变化。图18所示为磁性颗粒的含量为20% (体积比)的情形，图19所示为磁性颗粒的含量为30% (体积比)的情形，图20所示为磁性颗粒的含量为40% (体积比)的情形。使用的磁性材料为球形或杆形的纳米级NiFe系列坡莫合金颗粒,饱和磁化强度相当于30emu/cm3至150emu/cm3范围，且非磁性树脂的磁导率假定为I。使用所给定的磁性复合体磁导率分析吸收能力的结果如图21所示。图21中，(a)是磁性颗粒的含量为10% (体积比)的情形，(b)是磁性颗粒的含量为20% (体积比)的情形，(c)是磁性颗粒的含量为30% (体积比)的情形，(d)是磁性颗粒的含量为40% (体积比)的情形。随着含量的增加，磁导率增加，因此吸收能力也增加，但是由于磁导率无谐振，在整个频率区域具有较小值，因此呈现不足10%的吸收能力。当含有较多的高磁导率磁性颗粒，且对准较好时，或许能改善，但是在复合体中提高磁性颗粒的含量存在限制，且复合体在较低频率下磁导率较高，因此具有与功率损耗(该功率损耗与频率成比例)相反的特性，因而在提高吸收能力方面存在困难。(3)由导电性格栅产生的电磁波吸收能力提高效果分析当在磁性复合体中插入网(mesh)状的导电性格栅时，在产生介电损耗的同时电磁波沿着格栅传递到整个复合体，因此在整个复合体发生磁损耗，可革命性地改善吸收能力。为了验证通过在复合体内插入导电性格栅而取得的吸收能力效果，对导电性格栅的间距、位置、大小、材料等变量引起的对吸收能力变化产生的影响进行了分析。如图22所示，导电性格栅选择了铜材料，其大小(a)为20ymX20ymX40mm。铜线位于ΙΟΟμπι厚的复合体中间，从复合体下表面至格栅下表面的距离为40μπι。铜线中心之间的距离，即格栅间距(grid space) (b)为4mmX4mm的正方形。将针对具有上述的基本结构的格栅复合体(grid composite)的吸收能力与没有磁性复合体的空气中的格栅(air-grid)(以下，称为空气格栅)和没有格栅的磁性复合体的吸收能力进行比较，其结果如图23至图25所示。图23至图25中，(a)为格栅复合体的结果，(b)为没有磁性复合体的空气中的格栅(air-grid)的结果，(c)为没有格栅的磁性复合体的结果，(d)为空气的结果。格栅自身的吸收能力高于磁性复合体的吸收能力，但是呈现不足10%的差异，在2. 5GHz出现峰值，在5GHz附近出现最 大35%的双重峰值。但是，结合了格栅和磁性复合体的格栅复合体在铁磁性谐振频率以后的整个频率区域其吸收能力大幅提高，呈现最大80%的吸收能力。吸收能力变化呈现出以磁性复合体吸收能力作为基准水平加上格栅吸收能力的形态，但不是简单叠加，而是呈现非线性增加。a)格栅间距的大小引起的吸收能力变化首先，针对空气格栅(air-grid)，改变格栅间距而分析了对吸收能力产生的效果。如图26至图28所示，在两个特征频率2. 5GHz和5GHz下发生了谐振形态的吸收。图26至图28中，(a)是格栅间距(grid space)为7. 5mmX7. 5mm的情形，(b)是格栅间距为4mmX4mm的情形，(c)是格栅间距为2mmX2mm的情形，(d)是格栅间距为ImmX Imm的情形。在格栅格子结构中作为特征性大小存在4mmX4mm的单位格子大小和40mmX40mm的格子外轮廓大小，且判断小的格子大小与闻频率相关，大的格子大小与低频率相关。对于空气格栅(air-grid)，格栅间距越大，吸收能力最大值越低。当格栅间距为Imm时，在5GHz呈现57%的最大吸收能力。将格栅插入到磁性复合体内并改变格栅的间距而分析了吸收能力的变化。图29至图31示出将使用Cu材料的格栅的格栅复合体的格栅间距从Imm增加到4mm时的反射系数、透射系数及吸收能力的变化。图29至图31中，(a)是格栅间距(grid space)为4mmX4mm的情形，(b)是格栅间距为2mmX2mm的情形，(c)是格栅间距为ImmX Imm的情形，(d)是没有格栅的情形。可知，与没有格栅的磁性材料薄膜相比，由于导电性格栅的电磁波反射效果，反射系数增加了数十dB，吸收系数呈现出平均数dB左右的下降。不同于空气格栅(air-grid)在Imm间距时出现吸收能力最大值,在格栅间距为4mm时呈现77%的最大吸收能力，确认到出现了吸收频带宽度整体上在4GHz区域以上的宽频吸收。当微带信号线的线宽为4. 4_，格栅间距为4_时，从位于信号线中心的格栅线朝外侧相距4mm的格栅线为最接近的格栅线。电磁场集中在距信号线中心2. 2mm处的边缘起朝外侧相距数mm的范围。对于4mm格栅，朝信号线边缘的外侧分离I. 8mm,因此可视为位于电磁场集中的范围内。想必是因此将传输线路中供应的电磁波有效地弓I导到磁性材料内，从而很好地进行了吸收。对于格栅间距为4mm的情形，可在图59中确认随格栅的材料和频率的磁性材料薄膜上表面的磁场(H-field)分布。将格栅间距设为7.5mm、15mm、30mm时，形成格栅最外围的边框的格栅将不存在。图32至图34中示出针对该格栅间距的吸收能力分析结果。图32至图34中(a)是格栅间距(grid space)为30mmX 30mm的情形，(b)是格栅间距为15mmX 15mm的情形，(c)是格栅间距为7. 5mmX 7. 5mm的情形，(d)是没有格栅的情形。当格栅间距为7. 5mm时,吸收能力最大达到64%，但是当间距进一步增大时，由于最接近信号线的格栅线也从信号线相隔13mm,因此吸收能力急剧减小。
表I中给出调节格栅间距时的吸收能力的最大、最小、平均值。表I
权利要求
1.一种宽频电磁波吸收体，包括具有磁性颗粒分散于聚合物树脂的结构的磁性复合体、以及排列于所述磁性复合体内的多个导电线。
2.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述导电线包括以等间距周期性排列的导电线。
3.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述导电线包括相对辐射电磁波的元件的信号线平行排列的多个导电线。
4.根据权利要求3所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于相对所述信号线平行排列的多个导电线具有与所述信号线的线宽相同的线宽。
5.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述导电线包括沿第一方向排列的多个导电线和沿第二方向排列的多个导电线，沿所述第一方向排列的导电线和沿所述第二方向排列的导电线形成格子状的格栅。
6.根据权利要求5所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于沿所述第一方向排列的导电线包括以等间距周期性排列的多个导电线，沿所述第二方向排列的导电线包括以等间距周期性排列的多个导电线。
7.根据权利要求5所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于沿所述第一方向排列的导电线之间的间距等于沿所述第二方向排列的导电线之间的间距。
8.根据权利要求5所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于沿所述第一方向排列的导电线相对辐射电磁波的元件的信号线平行排列，沿所述第二方向排列的导电线相对辐射电磁波的元件的信号线垂直排列。
9.根据权利要求8所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于相对所述信号线平行排列的多个导电线具有与所述信号线的线宽相同的线宽。
10.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述导电线排列为位于所述磁性复合体的上部和下部之间的中心部。
11.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述导电线由作为铁系、钴系、镍系、钥系、锰系或钕系金属或金属合金的磁性导体形成。
12.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述导电线由作为金系、银系、铜系、铝系、钼系或钯系金属或金属合金的非磁性导体形成。
13.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述导电线由从碳纳米管、碳纳米纤维、碳黑、碳纤维及石墨烯中选择的一种以上的碳系导体形成。
14.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述导电线由氧化物系列导体或导电性聚合物形成。
15.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述磁性颗粒为带有磁性的颗粒，是铁系、钻系、镇系、钥系、猛系或钦系金属或金属合金颗粒。
16.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述磁性颗粒是在带有磁性的颗粒上涂敷从钛氧化物、钡钛氧化物及锶钛氧化物中选择的一种以上的介电材料的颗粒。
17.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述磁性颗粒是在从碳纳米管、碳纳米纤维、碳黑、碳纤维及石墨烯中选择的一种以上的碳系导体上涂敷磁性材料的颗粒。
18.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述磁性颗粒包括纵横比在I 1000范围的球形、板形、薄片形、杆形或细线形颗粒。
19.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述磁性颗粒包括中空结构的球形、中空结构的管形、中空结构的细线形或中空结构的薄片形颗粒。
20.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述磁性颗粒包括从球形颗粒、板形颗粒、薄片形颗粒、杆形颗粒、细线形颗粒、中空结构的球形颗粒、中空结构的管形颗粒、中空结构的细线形颗粒及中空结构的薄片形颗粒中选择的两种以上的颗粒。
21.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述磁性颗粒由具有互不相同的谐振频率的多个磁性颗粒形成。
22.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述聚合物树脂中分散有从碳纳米管、碳纳米纤维、碳黑、碳纤维及石墨烯中选择的一种以上的碳系导体，所述碳系导体相对所述磁性复合体的含量为O. 01 70重量％。
23.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述聚合物树脂包括热塑性树脂或热固性树脂。
24.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于通过调节所述磁性颗粒的大小和形状而确定磁性复合体的谐振频率，且在与所述谐振频率相同或者高于所述谐振频率的频带吸收电磁波。
25.根据权利要求I所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述磁性颗粒包括铁氧体系氧化物。
26.根据权利要求25所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述铁氧体系氧化物由尖晶石型铁氧体或六角晶系铁氧体形成。
27.根据权利要求26所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述尖晶石型铁氧体由Ni-Zn铁氧体、Mn-Zn铁氧体或Cu-Zn铁氧体所形成的尖晶石结构的铁氧体形成，所述六角晶系铁氧体由钡铁氧体或锶铁氧体所形成的六角晶结构的铁氧体形成。
28.一种宽频电磁波吸收体的制造方法，包括如下步骤 形成使磁性颗粒分散于聚合物树脂的磁性复合体；以及 在所述磁性复合体内配置多个导电线。
29.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其中该方法还包括在所述导电线上部覆盖磁性颗粒分散于聚合物树脂的磁性复合体并进行压力粘结的步骤。
30.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述导电线以等间距周期性地进行排列。
31.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述导电线相对辐射电磁波的元件的信号线平行排列。
32.根据权利要求31所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述导电线的线宽调节为与所述信号线的线宽相同。
33.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于配置所述导电线的步骤包括沿第一方向排列多个导电线、沿第二方向排列多个导电线的步骤，且沿所述第一方向排列的导电线和沿所述第二方向排列的导电线形成格子状的格栅。
34.根据权利要求33所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于沿所述第一方向排列的导电线以等间距周期性地排列，沿所述第二方向排列的导电线也以等间距周期性排列。
35.根据权利要求33所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于将沿所述第一方向排列的导电线之间的间距调节为等于沿所述第二方向排列的导电线之间的间距。
36.根据权利要求33所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于沿所述第一方向排列的导电线相对辐射电磁波的元件的信号线平行排列，沿所述第二方向排列的导电线相对辐射电磁波的元件的信号线垂直排列。
37.根据权利要求36所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于相对所述信号线平行排列的多个导电线调节为具有与所述信号线的线宽相同的线宽。
38.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述导电线排列为位于所述磁性复合体的上部和下部之间的中心部。
39.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于形成使磁性颗粒分散于聚合物树脂的磁性复合体的步骤包括 将聚合物树脂分散于溶剂的步骤； 在分散有所述聚合物树脂的溶剂中分散磁性颗粒而形成浆液的步骤；以及 将所述浆液进行固化而形成磁性复合体的步骤。
40.根据权利要求39所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述宽频电磁波吸收体的制造方法还包括在将所述浆液进行固化之前将所述浆液盛放到真空容器中在真空条件下进行脱泡的步骤。
41.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述磁性颗粒包括铁氧体系氧化物。
42.根据权利要求41所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述铁氧体系氧化物由尖晶石型铁氧体或六角晶系铁氧体形成。
43.根据权利要求42所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述尖晶石型铁氧体由Ni-Zn铁氧体、Mn-Zn铁氧体或Cu-Zn铁氧体所形成的尖晶石结构的铁氧体形成，所述六角晶系铁氧体由钡铁氧体或锶铁氧体所形成的六角晶结构的铁氧体形成。
44.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述导电线由作为铁系、钴系、镍系、钥系、锰系或钕系金属或金属合金的磁性导体形成。
45.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述导电线由作为金系、银系、铜系、铝系、钼系或钯系金属或金属合金的非磁性导体形成。
46.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述导电线由从碳纳米管、碳纳米纤维、碳黑、碳纤维及石墨烯中选择的一种以上的碳系导体形成。
47.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述导电线由氧化物系列导体或导电性聚合物形成。
48.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述磁性颗粒为带有磁性的颗粒，是铁系、钴系、镍系、钥系、锰系或钕系金属或金属合金颗粒。
49.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述磁性颗粒是在带有磁性的颗粒上涂敷从钛氧化物、钡钛氧化物及锶钛氧化物中选择的一种以上的介电材料的颗粒。
50.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述磁性颗粒是在从碳纳米管、碳纳米纤维、碳黑、碳纤维及石墨烯中选择的一种以上的碳系导体上涂敷磁性材料的颗粒。
51.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述磁性颗粒包括纵横比在I 1000范围的球形、板形、薄片形、杆形或细线形颗粒。
52.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述磁性颗粒包括中空结构的球形、中空结构的管形、中空结构的细线形或中空结构的薄片形颗粒。
53.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于所述磁性颗粒包括从球形颗粒、板形颗粒、薄片形颗粒、杆形颗粒、细线形颗粒、中空结构的球形颗粒、中空结构的管形颗粒、中空结构的细线形颗粒及中空结构的薄片形颗粒中选择的两种以上的颗粒。
54.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体，其特征在于所述磁性颗粒由具有互不相同的谐振频率的多个磁性颗粒形成。
55.根据权利要求28所述的宽频电磁波吸收体的制造方法，其特征在于在使磁性颗粒分散到聚合物树脂中时，同时添加从碳纳米管、碳纳米纤维、碳黑、碳纤维及石墨烯中选择的一种以上的碳系导体而分散到所述聚合物树脂中，使得相对所述磁性复合体100重量％，含有O. 01 70重量％的所述碳系导体。
全文摘要
本发明涉及宽频电磁波吸收体及其制造方法，该宽频电磁波吸收体包括具有磁性颗粒分散于聚合物树脂的结构的磁性复合体以及排列于所述磁性复合体内的多个导电线。根据本发明，能够使用于辐射电磁波的元件而有效吸收宽频电磁波。
文档编号H05K9/00GK102893715SQ201180023714
公开日2013年1月23日 申请日期2011年5月9日 优先权日2010年5月10日
发明者李相官, 李相福, 金基炫, 左容昊, 吴承铎 申请人:韩国机械研究院