专利名称：电磁波吸收体、其制造方法和使用该电磁波吸收体的器具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新的电磁波吸收体，该电磁波吸收体的制造方法，含该电磁波吸收体的复合件和器具，特别涉及一种包含由磁性金属晶粒和陶瓷组成的复合磁性颗粒的电磁波吸收体，所述陶瓷特别包括至少一种选自非磁或软磁金属氧化物、碳化物和氮化物的材料的细晶粒，和该电磁波吸收体的制造方法，使用该电磁波吸收体的复合件，和半导体器件，印刷电路板，光发送和接收模件，使用该磁性金属颗粒的电子收费系统和电子器件壳。
通过本发明，可得到用于使用光纤的高速通信网络的光学发送模件、光学接收模件或集成了光发送模件和光接收模件的光发送和接收模件，并且可通过消除发射到外部的噪声和模件内部的噪声干扰制造出尺寸小、重量轻、加工速率快和灵敏度高的模件。
近年来，电子设备中的高速处理的趋势在加快，集成电路如大规模集成电路或微处理器的工作频率在迅速提高，因此可能发射出不需要的噪声。
此外，在通信领域，第二代多媒体移动通信(2GHz)和无线局域网(2-30GHz)中使用千兆赫(GHz)波段电磁波。在智能降送系统(ITS)领域中，电子收费系统(ETC)使用5.8GHz电磁波，先进的高速路巡逻辅助系统(Advanced Cruise-assist Highwaysystem)(AHS)使用76GHz电磁波。预计将来高频电磁波的使用范围会迅速地进一步拓宽。
当电磁波的频率增加时，电磁波往往以噪声的形式发射。另一方面，在最近的电子设备中，通过减少设备消耗的电功率而降低噪声容限，或通过数码电路对模拟电路的替换以及小尺寸和高装配密度的倾向而降低抗扰性(抗噪声性)，设备内部的噪声环境恶化导致由于电磁干扰(下文称为EMI)而使设备误操作的问题。
因此，采取在电子设备中放入电磁波吸收体的措施来降低电子设备内部的EMI。作为GHz波段的电磁波吸收体，主要使用由一种电绝缘有权材料如橡胶、树脂等和一种磁损耗材料如软磁金属氧化物、软磁金属材料等组成的板片。
而且，电阻率是大约500-1000μΩ·cm，并不高。因此，由于GHz区域的涡电流引起导磁性降低是不可避免的。此外，对于复合比介电常数，由于电阻率不够高使得虚数部分比实数部分大，难以调节阻抗匹配。
通常，对于电子信息-和-通信设备使用的电磁波吸收体需要的特性是①大反射衰减系数(小反射系数)，②能够吸收电磁波的宽带，和③薄厚度。然而，目前还没有能满足所有特性的电磁波吸收体。
为了实现上述①项，必需使反射在该吸收体表面的电磁波量减少。为此，必需使该物质的特性阻抗值 接近自由空间的特性阻抗值 。其中，μr是复合比磁导率μr(μr′＋jμr″)，εr是复合比介电常数εr(εr′+jεr″)，μo和εo分别是自由空间的磁导率和介电常数。为实现上述②项，值μr′和μr″必须相对于频率逐渐单一性降低，期间μr′和μr″之间的关系保持基本恒定。为实现上述③项，必须使物质内部的电磁波衰减量大。为此，该物质的传播常数(γ＝2πf(μr，εr)0.5)的实数部分必须大，即，让预期频率下的复合比磁导率和复合比介电常数大。然而，当复合比磁导率变大时，难以调节该物质与自由空间阻抗匹配。
由于作为经证实的电磁吸收体，尖晶石晶体结构的软磁金属氧化物材料的电阻率远大于软磁金属材料的，尽管涡电流产生的反射小，磁导率仍然在GHz波段迅速降低。因此，需要相当厚的厚度以便很好地吸收电磁波。
另一方面，软磁金属材料有实现薄电磁波吸收体的可能性，因为其比磁导率非常高。然而，在高频区，因为电阻率低，由于涡电流损耗，比磁导率显著下降，复合比介电常数的虚数部分显著增加。因此，反射变大，并且软磁材料不能充当电磁波吸收体。
为解决上述问题，日本待批专利申请公开号9-181476提出使用不等粒结构的超细结晶金属膜在高频区作为电磁波吸收体，其中铁磁性超细结晶金属相分散于金属氧化物相中。这种磁膜的特征在于通过铁磁性超细晶体实现了软磁性，通过金属氧化物相实现了高电阻率，因此涡电流损耗降低，在高频区可得到高磁导率。
电磁波吸收体的制造方法是将软磁金属和氧、氮、碳连同上述元素有亲和力的金属氧化物相构成元素在一起同时溅射在基体上，形成含有这些元素的无定形膜如有机膜。然后将该膜热处理，通过在金属氧化物相中产生铁磁性超细晶体形成两相结构。然而，由于需要大的成膜装置，该电磁波吸收体存在成本高的问题，并且由于薄膜结构限制了该电磁波吸收体的使用。
JP7-212079和JP11-354973公开了一种由扁圆形软磁金属颗粒和有机粘合剂组成的电磁波干扰抑制体或电磁波吸收体。形成的扁圆形软磁金属颗粒的厚度薄于趋肤深度，能抑制涡电流，通过形状的各向异磁性效应可提高磁共振频率，通过减少由形状引起的消磁场可改良磁导率。结果，在几MHz至1GHz范围内可得到优异的电磁波吸收体。然而作为用于电子设备内部或用于高频区的电磁波吸收体，其厚度和吸收能力还不足。
此外，JP9-111421提出了一种用于加载感线圈的磁性材料，该材料在高频区具有高电阻率，这是通过在高于结晶温度的温度下，在含有至少一种选自氧气、氮气和氨气的空气中，热处理高磁导率无定形合金形成由高磁导率合金和围绕晶粒的氧化物或氮化物构成的晶粒而获得的。
此外，JP11-16727提出了一种用于高频磁元件的磁性薄膜，由具铁磁性的铁和具磁性的镍铁氧体组成，其结构是将磁相分散于铁磁相中或铁磁相分散于磁相中，或将铁磁相和磁相层叠成多层。然而，该公报未提出使用磁性薄膜作为电磁波吸收体。
此外，JP9-74298提出一种电磁波屏蔽材料，该材料是通过在使用氮化硅球的球磨机中混和陶瓷和磁晶粒，然后烧结该混和物得到的。然而，该公报未提议任何电磁波吸收体。
此外，关于光发送和接收模件，在JP11-196055中公开了一种对于由在光学发送部分和接收部分之间发送和接收噪声引起的内部干扰的预防措施。
本发明的一个目的是提供一种薄的电磁波吸收体，该吸收体在高频区有优异的电磁波吸收特性，是通过较少数目的生产工序制造的，和提供一种制造该电磁波吸收体的方法，一种使用该电磁波吸收体的组件，和使用该电磁波吸收体的器具。
本发明的另一目的是提供光发送模件，先接收模件和光发送和接收模件，使用具有良好适用性的电磁波吸收体可制成尺寸小、重量轻、处理速度快和灵敏度高的上述模件，上述模件具有电磁波吸收特性，即使在传输速度超过2.4GHz的条件下也不会恶化。
本发明的电磁波吸收体的特征在于该电磁波吸收体包括复合磁晶粒，该晶粒优选拉径小于10μm，特别优选小于5μm，磁性金属颗粒和陶瓷在该晶粒中一体化，优选其中含超过10体积％，更优选超过20体积％的磁性金属颗粒和陶瓷；还在于通过用陶瓷包封大量磁性金属细粒使大量磁性金属细粒和陶瓷一体化于复合磁性颗粒中；和在于通过将陶瓷(优选棒型)包埋于磁性金属颗粒中使大量磁性金属颗粒和陶瓷成一体，变为复合磁性颗粒。
即，本发明的电磁波吸收体的特征在于该电磁波吸收体包括复合磁性颗粒，其中大量优选小于0.1μm、更优选小于50nm的磁性金属细粒和超过10体积％、优选20-70体积％的陶瓷成一体。特别是，在每个颗粒中磁性金属和陶瓷形成交替叠层的形式，磁性金属是复杂形状的颗粒形式，大多数颗粒的粒径小于100nm，该颗粒被陶瓷包封。复杂形状的颗粒是粒径小于20nm的细粒聚集形成的。大多数陶瓷形成围绕磁性颗粒的形状，少量陶瓷形成棒型颗粒。
优选磁性金属是至少一种选自铁、钴和镍的金属或合金，陶瓷是至少一种选自包括铁、钴、镍、钛、钡、锰、锌、镁、铝、硅和铜的氧化物、氮化物和碳化物的陶瓷；或陶瓷颗粒是粘合在复合磁性颗粒的表面，从而使陶瓷颗粒和复合磁性颗粒成一体；或大多数陶瓷颗粒存在于磁性金属颗粒的晶粒内部和晶粒界面。优选该磁性金属是一种软磁金属。
此外，本发明中复合磁性颗粒是这样一种通过复合磁性颗粒，其中将纳米级陶瓷如金属氧化物颗粒精细包埋和混和于软磁性超细晶体的磁性金属颗粒中，从而使磁性金属颗粒和陶瓷成一统。可同时实现通过精细结晶软磁金属获得高磁导率和通过分散超细陶瓷颗粒获得高电阻率两者的材料化。因此，即使在高频区也能保持高磁导率和较好的吸收特性。
此外，由于该复合磁性颗粒具有交替叠层软磁金属相和金属氧化物相的形式，软磁金属相的宽度变得低于趋肤深度，因此存在分散具有厚度低于趋肤深度的软磁金属粉末的等效作用。因此，可降低涡电流，有效吸收电磁波。此外，通过改变混和比和将金属氧化物相与铁磁性超细晶体金属相的结合，可比较自由地控制与复合比磁导率和复合比介电常数的电磁波吸收特性相关的参数，因此在目标频带可获得较好的电磁吸附特性。
关于添加陶瓷颗粒的混和比，当陶瓷对软磁金属颗粒的体积混和比低于20体积％时，不能显著改良电阻率。此外，当非磁性陶瓷的体积混和比超过80体积％时，复合磁性颗粒的磁导率过度降低至使电磁波吸收特性退化。根据这些事实，优选陶瓷的体积混和比是30-60体积％。
在本发明中，磁性金属粉末和陶瓷粉末是通过机械合金化法在超细状态彼此混和而为一统的。本发明的电磁波吸收体的制造方法的特征在于形成复合磁性颗粒，其中将磁性金属颗粒和优选超过10％体积比的陶瓷一统化。此外，本发明的电磁波吸收体的制造方法是所谓的机械合金化法，其中在罐中容纳了由磁性金属粉末和陶瓷粉末组成的复合粉末和金属球或陶瓷球，球径大于金属粉末的粒径，球的用量大于复合粉末的用量，优选球与复合粉末的重量比为50-100∶1，在高速下旋转该罐，优选1500-3000rpm，通过向粉末施加强大能量使超细状态的磁性金属粉末和陶瓷粉末混和和并一统化。通过该方法，形成其中一统化大量磁性金属细粒和陶瓷的复合磁性颗粒。
即，本发明的电磁波吸收体的制造方法的特征在于复合磁性颗粒是通过常规所谓的合金法形成的，该复合磁性颗粒中分散有超过10％的超细磁性金属颗粒和陶瓷颗粒，在该方法中将由磁性金属粉末和陶瓷粉末组成的复合金属粉末混和并一统化成超细状态。由于通过形成超细状态，使复合磁性颗粒在高频区有高电阻率，因此可获得高磁性。因此，可获得高电磁波吸收性。
本发明的电磁波吸收体的特征在于上述的复合磁性颗粒，优选20-70重量％的复合磁性颗粒分散于其电阻率高于复合磁性颗粒的材料中，特别是树脂、绝缘漆或陶瓷烧结材料。其中，将复合磁性颗粒分散于电阻率高于复合磁性颗粒的材料中的原因在于，复合磁性颗粒本身的电阻率没有小到足以满足作为电磁波吸收体的需要，并且通过改变复合磁性颗粒的混和比可增加设计波吸收体的自由度。因此根据这一观点可以说复合磁性材料的颗粒形优于薄膜形。
上所述，本发明的由复合磁性颗粒组成的电磁波吸收体可广泛用于各种用途，例如通过将电磁波吸收体混入密封型半导体包装的包封树脂中可在半导体元件程度范围防止辐射噪声；或通过将电磁波吸收体混入由树脂制成的电路板或由金属氧化物陶瓷制成的电路板中吸收电路板本身产生的电磁波；或通过将电磁波吸收体与绝缘漆一起涂覆到金属制成的电子器件外壳的内表面可防止内部干扰。
本发明的复合件的特征在于，该复合件包括粒径小于10μm的复合磁性颗粒，在该复合磁性颗粒中超过20体积％的磁性金属颗粒和陶瓷一体化；或复合磁性颗粒，其中通过用陶瓷包封大量磁性金属微粒使大量磁性金属微粒和陶瓷一体化；或复合磁性颗粒，其中通地将棒型陶瓷包埋于磁性金属颗粒中使磁性金属颗粒和陶瓷一体化。
本发明的复合件的特征在于该复合件包括任何一种粒径小于10μm的复合磁性颗粒或其组合，在该复合磁性颗粒中优选超过10体积％的磁性金属颗粒和陶瓷一统化；和复合磁性颗粒，其中通过用陶瓷包封大量磁性金属微粒使大量磁性金属微粒和陶瓷一统化；和复合磁性颗粒，其中通过将陶瓷包埋入磁性金属颗粒中使磁性金属颗粒和陶瓷成一统。该复合件可通过与上文所述相似的方法制造。
本发明涉及一种通过复合磁性颗粒与电阻率高于复合磁性颗粒的物质复合形成的复合件，其中在复合磁性颗粒中磁性金属颗粒和陶瓷被一统化。
此外，本发明涉及一种通过混和复合磁性颗粒与至少一种选自电阻率高于复合磁性颗粒的树脂、氧化铝和二氧化硅的物质形成的复合件，其中在复合磁性颗粒中磁性金属颗粒和陶瓷已一体化。
优选陶瓷在复合磁性颗粒中含10-75vol％，并且是分散于磁性金属颗粒中的颗粒状结构。此外，在本发明中，优选复合磁性颗粒是通过将磁性金属的细晶体和陶瓷经一体化形成的，所述磁性金属的细晶体的平均粒径小于50nm，优选小于20nm，所述陶瓷占10体积％，优选15-70体积％，所述复合磁性颗粒的平均晶粒尺寸小于50nm。此外，所述磁性金属颗粒和陶瓷的材料如上所述。
电磁波吸收体的特征在于复合磁性颗粒表面涂覆了一种电阻率高于该复合磁性颗粒的物质；和在于复合磁性颗粒的长宽比大于2，并且是扁圆形的；和在于该复合磁性颗粒均匀地分散于具有高电阻率的物质中；和在于扁圆形复合磁性颗粒在具有高电阻率的物质中以单一方向被定向；和在于具有高电阻率的物质是一种聚合物或陶瓷烧结材料。
与单相金属颗粒相比，通过形成具有如上所述结构的复合磁性颗粒，即具有高电阻率的陶瓷包住超细磁性金属晶体的结构，可改良在GHz波段的电阻率，此外还可改良复合比磁导率。
其中，当构成复合磁性颗粒的磁性金属的晶粒尺寸(增大)时，金属晶体之间的交换相互作用削弱以致使软磁性退化。因此，磁导率降低，电阻率增加。
结果，本发明中构成复合磁性颗粒的磁性金属的晶粒尺寸优选低于50nm，特别优选低于20nm。
此外，通过控制陶瓷在复合磁性颗粒中所占的体积比，可控制涉及复合比磁导率和复合比介电常数的电磁波吸收特性的参数。因此，在目标波段可获得良好的电磁波吸收特性。当陶瓷对磁性金属的体积混和比低于10体积％时，因为电阻率没有显著增加，使复合比磁导率变高，但由于涡电流的损耗使GHz区的复合比磁导率迅速降低。此外，复合比介电常数的虚数部分变得太大以致于不能获得足够的电磁波吸收特性。特别是在陶瓷相是非磁性的情况下，当陶瓷的体积混和比超过70体积％时，复合磁性颗粒的复合比磁导率和复合比介电常数的实数部分减少至非常低。因此，为了获得充分的电磁波吸收特性，需要电磁波吸收体具有相当厚的厚度。根据上述原因，优选陶瓷对软磁性金属颗粒的体积混和比是20-70体积％。
本发明的电磁波吸收体的特征在于优选20-80体积％的复合磁性颗粒被分散于电阻率高于该复合磁性颗粒的物质中，特别是树脂、绝缘漆或陶瓷烧结材料。
在本发明中，与通常使用的单相金属颗粒相比，通过形成具有高电阻率的陶瓷包住超细磁性金属晶体的结构的复合磁性颗粒，可提高在GHz波段的电阻率，此外还可提高复合比磁导率。
此外，通过通过控制陶瓷在复合磁性颗粒中所占的体积比，可控制涉及复合比磁导率和复合比介电常数的电磁波吸收特性的参数。因此，在目标波段可获得良好的电磁波吸收特性当陶瓷相对磁性金属相的体积混和比低于20体积％时，电阻率没有显著增加。特别是当陶瓷的体积混和比超过70体积％时，复合磁性颗粒的磁导率减少至非常低。因此，电磁波吸收体的厚度不能制得更薄。根据上述原因，优选陶瓷对软磁性金属颗粒的体积混和比是20-70体积％。
将复合磁性颗粒分散于电阻率高于复合磁性颗粒的材料中的原因在于①作为电磁波吸收体，复合磁性颗粒本身的电阻率不够高，和②因为形成了使用该复合磁性颗粒作为电极的微电容，可使复合比介电常数的实数部分变大，和③通过控制颗粒形状和复合磁性颗粒的分散形式可控制复合比磁导率和复合比介电常数的频率特征，和④通过控制复合磁性颗粒与绝缘树脂的体积混和比，可控制复合比磁导率和复合比介电常数的频率特征。
在本发明中，与两层结构如磁性金属单相颗粒和绝缘树脂的复合体或磁性金属单相颗粒和陶瓷的复合体相比，磁性金属相、高电阻率陶瓷相和绝缘材料相的三相结构更为优选，该三相结构是通过用电阻率高于复合磁性颗粒的绝缘材料与该复合磁性颗粒一体化而形成的。
其中，为进一步改善电磁波吸收性优选形成的复合磁性颗粒的形状是扁圆形的，其长宽比大于2，厚度薄于趋肤深度，并且该扁圆形复合磁性颗粒在具有高电阻率的物质中被定向。即，通过抑制由于涡电流导致的复合比磁导率的迅速降低，和通过降低由于颗粒形状产生的消磁场效应和增大由于形状的各向异磁性的磁共振频率来增加磁导率，和通过增加电容电极的面积改良复合比介电常数的实数部分，可进一步改善电磁波吸收性和实现使电磁波吸收体变薄。
将适用于本发明的磁性金属的细晶粒(下文称为磁性金属颗粒)和陶瓷一体化的方法如下。即，机械合金化方法；和通过雾化方法制造合金粉，然后通过对该合金物进行热处理分别产生软磁性金属相和陶瓷相的方法，其中的合金粉是由磁性金属和具有对氧、氮和碳的亲和力高于该磁性金属的元素组成的，并且含有高含量的任何一种这些气体元素；和通过雾化方法制造合金粉，然后在含有氧、氮和碳任何一种的气氛中对该合金粉进行热处理的方法，其中的合金粉是由磁性金属和具有对氧、氮和碳的亲和力高于该磁性金属的元素组成的，并且含有高含量的任何一种这些气体元素；和分别产生软磁性金属相和陶瓷相的方法；和使用金属醇盐的溶胶-凝胶方法。制造方法并不限于上述方法，但制造方法应能最终获得由磁性金属颗粒相和高电阻率的陶瓷相组成的复合磁性颗粒。
为了增加复合磁性颗粒本身的电阻率，可以在产生复合磁性颗粒的同时在该复合磁性颗粒表面形成高电阻率的膜如氧化物膜或氮化物膜。
此外，可以通过机械一体化方法，优选使用一种剪切型磨机通过机械-熔合方法用高电阻率的材料涂覆复合磁性颗粒的表面。
将复合磁性颗粒与30-80体积％的绝缘聚合物材料捏合。优选的绝缘聚合物材料是聚酯类树脂；聚氯乙烯类树脂；polyvinyl butylal树脂；聚氨酯树脂；纤维素类树脂；这些树脂的共聚物；环氧树脂；酚醛树脂；酰胺类树脂；酰亚胺类树脂；尼龙；丙烯酸树脂；合成橡胶；等。优选环氧树脂。当向树脂中填充复合磁性颗粒的体积填充率超过50体积％时，树脂复合体的电阻率由于复合磁性颗粒本身之间的接触而降低。因此，必须同时加入硅烷基团、烷基化基团或钛酸盐基团的偶合处理剂，或磷酸镁-硼酸镁绝缘处理剂。
如上所述，通过单独或结合使用表面氧化方法、机械一体化方法或化学表面处理方法用高电阻率材料涂覆复合磁性颗粒表面，可提高复合比磁导率和复合比介电常数的实数部分和电磁波吸收性并且即使当复合磁性与树脂的混和比增加时，也可保持电阻率恒定。
经考虑，本发明电磁波吸收体有下列应用。
(1)在树脂密封型的半导体集成电路中，将复合磁性颗粒混入密封树脂中，从而在半导体元件范围的抑制辐射噪声。
(2)在印刷电路板中，将包括本发明的电磁波吸收体的涂料直接涂覆或将该涂料形成的片形膜贴到其上形成有电路的表面和无电路的绝缘板表面上，形成电磁波吸收层。由此可抑制由于产自印刷电路板的电磁波而出现的噪声如串音现象。特别是可获得具有高可靠性的高密度和高集成化多层电路板。其中，多层电路板是第一层线路层形成于半导体板的至少一侧的主表面上，绝缘膜形成于第一层线路多层表面上，第二层线路层与第一层线路层通过形成于绝缘膜上的通孔电连接，重复这一迭层工序，形成多层线路。
(3)将一个由复合磁性颗粒和电阻率高于该复合磁性颗粒的材料制成的壳安装在印刷电路板上以便封住噪声源半导体元件。由此，可有效地吸收从半导体元件中发射出的电磁波，和抑制电磁波内部干扰。
将含复合磁性颗粒的绝缘漆涂覆到金属电子设备壳的内表面，或使用由复合磁性颗粒和树脂形成的电子设备壳。由此可抑制电磁波内部干扰。
此外，本发明的特征在于一种半导体器件，其中用含电磁波吸收体的树脂密封安装在印刷电路板上的半导体元件，其中在元件侧面的树脂被不含电磁波吸收体的树脂覆盖。本发明的特征还在于一种印刷电路板，该印刷电路板包括在绝缘板上的线路，该线路被绝缘层覆盖，其中在绝缘板背面有线路的面上并且在绝缘层上形成多个包括电磁波吸收体的层。
此外，本发明的半导体器件是安装在印刷电路板上的半导体元件被一个金属壳覆盖，该金属壳的内周表面是由电磁波吸收体形成的；或安装在印刷电路板上的半导体元件被含有电磁波吸收体的壳覆盖；或印刷电路板和安装在板上的半导体元件被含有电磁波吸收的壳覆盖。优选将上述材料用作电磁波吸收体，在本发明中的每种半导体器件中使用。
在本发明中，在包含用于高速通信网络的电-光转换器的光发送或接收模件中，通过用含有复合磁性颗粒和陶瓷的电磁波吸收体，或用其中一统化复合磁性颗粒和电阻率高于该复合磁性颗粒的材料这样的电磁波吸收体覆盖光发送元件或光接收元件以及相关电路，可抑制该模件外发射的电磁波和该模件内的噪声干扰。用于本发明的电磁波吸收体如上所述。
根据本发明，与由简单混和的粉末制成的电磁波吸收体相比，由复合磁性颗粒组成的电磁波吸收体可得到具有优异的电磁波吸收性的显著效果，所述复合磁性颗粒中磁性金属和非磁性或磁性陶瓷以超细分散的形式一体化。
此外，根据本发明，电磁波吸收体是通过将复合磁性颗粒一体化而形成的，每个复合磁性颗粒是由磁性金属的细晶粒(磁性金属颗粒)和陶瓷相组成的，特别是该细晶粒包括至少一种非磁性或磁性氧化物、碳化物和氮化物，并且该物质的电阻率高于复合磁性颗粒。该电磁波吸收体在高频区，特别是在GHz区具有良好的电磁波吸收性，并且可形成薄电磁波吸收体的形式，可有效抑制电子设备内部的电磁波干扰。
图1是显微照片(透射电子显微镜照片)，表示本发明的Fe-SiO2磁性复合颗粒的横截面。
图2的曲线图表示本发明磁性复合颗粒的磁导率和对照的混和粉末磁导率的频率特征的测量结果。
图3的曲线图表示本发明的磁性复合颗粒的介电常数和对比的混和粉末介电常数的频率特征的测量结果。
图4的曲线图表示本发明的磁性复合颗粒的反射率和对比的混和粉末的反射率的频率特征的测量结果。
图5是高分辨率透射电子显微镜照片，表示本发明的复合磁性颗粒的横截面。
图6的曲线图表示磁性复合颗粒的复合比磁导率的频率特征，其中的复合磁性颗粒中磁性金属相和陶瓷相以纳米级成一体。
图7的曲线图表示磁性复合颗粒的复合比介电常数的频率特征，其中的复合磁性颗粒中磁性金属相和陶瓷相以纳米级成一体。
图8的曲线图表示磁性复合颗粒的电磁波吸收特性，其中的复合磁性颗粒中磁性金属相和陶瓷相以纳米级成一体。
图9是表示其中的扁圆形复合磁性颗粒于树脂中已定向的电磁波吸收体的横截面视图。
图10是半导体集成元件的横截面视图，该集成元件用混和了复合磁性颗粒的密封树脂浇铸在一个封装中。
图11是具有电磁波吸收层的印刷电路板的横截面视图，所述电磁波吸收层是由本发明的电磁波吸收体形成的。
图12是电磁波吸收壳的横截面视图，该电磁波吸收壳安置在印刷电路板上以便封闭噪声源半导体元件。
图13是由本发明的电磁波吸收体形成的电子设备壳的横截面视图。
图14是完全被含有复合磁性颗粒的树脂混和物密封的光发送模件的横截面视图，其外面进一步被金属壳覆盖。
图15是除去金属壳的光发送模件的横截面视图。
图16是两层结构的光发送模件的横截面视图，其中只有线路部分被不含复合磁性颗粒的绝缘树脂密封，绝缘树脂外部被含有复合磁性颗粒的树脂混和物密封。
图17是光学发送和接收模件的第一种形式的平面视图。
图18是表示使用电子收费系统(ETC)的收费站的构造的横截面视图，其中将本发明的电磁波吸收体安装在收费站屋顶的天花板表面和柱子中。
图19是本发明的具有多层结构的电磁波吸收体的横截面视图。
(实施方案1)将50体积％粒径1-5μm的Fe粉与50体积％平均粒径0.3μm的SiO2粉的混和粉末和由SUS410(直径9.5mm)制成的球，以粉末∶球＝1-80的重量比一起倒入不锈钢制成的罐中，罐中充满氩气，以200rpm的转速进行MA(机械合金化)处理100小时。经过MA处理后的复合磁性颗粒是具有复杂形状的不确定形状，其平均粒径是几十微米。
图1是使用TEM观察复合磁性颗粒得到的结构的TEM照片。照片中黑色部分的Fe的晶粒粒径是10nm，该复合磁性颗粒具有复杂形状，白色部分的Si氧化物形成网形以便封入粒径低于l00nm的Fe颗粒。粒径低于2nm的细Fe颗粒是独立形成的，粒径大于该细粒的复杂形状的Fe颗粒是通过聚集细粒形成的。此外，Si氧化物分散于Fe晶粒边界中，Fe粒和Si氧化物交替形成扁圆形。此外，Si氧化物也形成棒形，形成的粒径低于0.05μm和长度为0.2-0.5μm的Si氧化物的密度总计为10-20/1μm2。
此外，经过MA后，在真空(真空度超过10-6乇)中500℃下对复合磁性颗粒退火1小时。之后，将与环氧树脂的体积比为50％的复合磁性颗粒与环氧树脂捏合，并压成片形，然后对片用210千克力在180℃单轴加压老化。之后，将老化过的片最后加工成外径7-0.05mm、内径3.04+0。06mm、厚2mm和4mm的圆环形。
当使用由网络分析器(HP8720c产品)和同轴波导组成的测量系统测量试样的复合比介电常数和复合比磁导率时，该测量系统已经过较准使自由空间的磁导率和介电常数为1，将试样插入同轴波导使用两个端口测量两个参数S11和S21，然后根据测定的参数计算复合比介电常数和复合比磁导率。
此外，当测量反射性时，先经过较准使自由空间的反射系数为0，将试样插入同轴波导中测量参数S11，然后根据测得的参数计算试样的反射系数。测定频率的范围是50MHz-20GHz。
为研究绝缘的金属氧化物颗粒分散于软磁性金属颗粒中的复合磁性颗粒的作用，使用通过本发明的方法制造的Fe-50体积％SiO2和试样，测量复合比磁导率、复合比介电常数和反射系数的频率特征，该试样是在与MA处理相同的条件下分别对Fe粉和SiO2粉进行机械研磨处理，然后将粉末低温退火，之后使用V-混和器将两种退火粉末简单混和，然后与环氧树脂形成复合结构得到的。比较结果示于图2-图4中。
根据图2，很清楚在高频区复合磁性颗粒试样的复合比磁导率的实数部分和虚数部分均高于使用V-混和器简单混和Fe粉和SiO2粉得到的试样。
根据图3，很清楚复合磁性颗粒试样的复合比介电常数的实数部分和虚数部分均由于该复合结构而稍微降低，因此易于调节阻抗与自由空间匹配。
图4表示在试样厚108mm的情况下，反射系数的频率特征。复合磁性颗粒的反射系数较小，复合磁性颗粒的中央频率(反射系数最小处的频率)在较低的频率侧。此外，在复合磁性颗粒试样中，满足反射系数低于-10dB的频率带宽较宽。
根据上述结果，很清楚与简单混和两种粉末得到的试样相比，在软磁性金属粉末和绝缘金属氧化物以纳米级范围一体化得到的复合磁性颗粒的电磁波吸收性有所改善。
(实施方案2)将粒径1-5μm的Fe粉与平均粒径0.7μm的软磁性金属氧化物粉(Ni-Zn-Cu)Fe2O4或(Mn-Zn)Fe2O4(以50∶50的体积比混和)的混和粉末和由SUS410(直径9.5mm)制成的球，以粉末∶球＝1-80的重量比一起倒入不锈钢制成的罐中，罐中充满氩气，以200rpm的转速进行MA(机械合金化)处理100小时。经过MA处理后的复合磁性颗粒是不确定形状的，其平均粒径是几十微米。而且，使用TEM观察该复合磁性颗粒的结果与实施方案1相似。Fe的晶粒粒径是大约10nm，包括软磁性金属氧化物成分的氧化物在晶粒界面上被细微地分散成网形。在真空中(真空度超过10-6托)500℃下将复合磁性颗粒退火1小时。该复合磁性颗粒表现出与实施方案1相似的结构。
为研究复合磁性颗粒的作用，使用本发明的复合磁性颗粒和如下制备的试样测量各种特性，该试样的制造是在与MA处理相同的条件下分别对Fe粉和软磁性金属氧化物粉进行机械研磨处理，然后将粉末低温退火，之后使用V-混和器将两种退火粉末简单混和，然后与环氧树脂形成复合结构。根据比较结果，得到与实施方案1相似的作用。
(实施方案3)将粒径1-5μm的Fe粉与平均粒径1.0μm的Si粉以50∶50的体积比混和的混和粉末和如上所述由SUS410制成的球，以粉末∶球＝1-80的重量比一起倒入不锈钢制成的罐中，罐中充满氧气(Ar∶O2＝4∶1)，以200rpm的转速进行机械合金化(MA)处理100小时。经过MA处理后的复合粉是不确定形状的，其平均粒径是5.0μm。而且，根据使用TEM观察该复合磁性颗粒的结果，Fe的晶粒粒径是大约10nm，包括Si氧化物成分的氧化物在晶粒界面上被细微地分散成网形。而且，根据X-射线衍射分析的结果，证实有铁氧化物(Fe2O3，Fe3O4)。以类似于上述方法，测量与环氧树脂混和的复合磁性颗粒的各种特性。结果，得到与通过实施方案1的方法制造的复合磁性颗粒相似的结构和特性。
(实施方案4)用高电阻率的非磁性或磁性氧化物涂覆从实施方案1-3获得的复合磁性颗粒的颗粒表面。使用的涂覆方法是表面氧化法或机械组成法(mechanicalcomposition method)。
通过在复合磁性颗粒的制造过程中在退火时将大气条件设置成如表面氧化方法的大气或氧气环境，根据X-射线衍射分析证实产生了氧化物如Fe3O4。
另一方面，使用一种剪切型磨的机械熔合法被用作机械组成法。详细地说，使用复合磁性颗粒(平均粒径10μm)作为晶核颗粒，SiO2(平均粒径0.016μm)或(Ni-Zn-Cu)Fe2O4(平均粒径0.5μm)作为客晶颗粒。将晶核颗粒和客晶颗粒以2∶3的体积比混和，然后倒入机械熔合装置中。机械熔合的条件是真空，转速1000rpm，处理时间3小时。结果根据SEM观察结果证实复合磁性颗粒的表面涂覆了较为紧密的由客晶颗粒形成的氧化物膜.大约1.0μm厚。
(实施方案5)将70体积％的粒径1-5μm的Fe粉与30体积％的平均粒径0。3μm的SiO2粉的混和粉末和由不锈钢制成的球一起倒入不锈钢制成的罐中，罐中充满氩气，进行机械合金化处理。经过机械合金化处理后的复合磁性颗粒是不确定形状的，其平均粒径是几十微米。之后，在真空中(真空度超过10-6托)500℃下将复合磁性颗粒退火1小时。
将磁性金属的细晶粒(下文称为磁性金属颗粒)和陶瓷粒一体化的方法并不限于上述机械合金比方法。例如，可使用下列方法。通过雾化方法制造由磁性金属和对氧、氮和碳的亲和力高于该磁性金属的元素组成的，并且含有高含量的任何一种这些气体元素的合金粉末，然后通过对该合金粉末进行热处理分别产生软磁性金属相和陶瓷相的方法；通过雾化方法制造由磁性金属和对氧、氮和碳的亲和力高于该磁性金属的元素组成的，并且含有高含量的任何一种这些气体元素的合金粉末，然后在含有任何一种氧、氮和碳的气氛中对合金粉末进行热处理的方法；分别产生软磁性金属相和陶瓷相的方法；和使用金属醇盐的溶胶-凝胶方法。制造方法并不限于上述方法，但制造方法应能最终获得由磁性金属颗粒相和高电阻率的陶瓷相组成的复合磁性颗粒。
为了增加复合磁性颗粒本身的电阻率，可以在产生复合磁性颗粒的同时在该复合磁性颗粒表面形成高电阻率的膜如氧化物膜或氮化物膜。
此外，可以通过机械一体化(unifying)方法，优选通过使用一种剪切型磨的机械-熔合方法用高电阻率的材料涂覆复合磁性颗粒的表面。详细地说，使用复合磁性颗粒(平均粒径10μm)作为晶核颗粒，SiO2(平均粒径0.016μm)或(Ni-Zn-Cu)Fe2O4(平均粒径0.5μm)作为客晶颗粒。将晶核颗粒和客晶颗粒以2∶3的体积比混和，然后倒入机械熔合装置中(优选在真空中，转速1000rpm，处理时间3小时)。结果根据SEM观察证实复合磁性颗粒的表面涂覆了较为致密的由客晶颗粒形成的氧化物膜，大约1.0μm厚。
图5是经过机械合金化处理后在真空下退火的复合磁性颗粒的TEM照片。照片中黑色部分是Fe的细晶粒，其粒径是10-20nm。存在无定形Si氧化物以便封入Fe细晶粒。
然后经过干燥和粉碎处理，在室温下将复合磁性颗粒压成片形。再用210千克力在180℃单轴压制片，使其固化。其中，作为制造树脂复合体的其他方法，有注塑法、传递成形法等。当制造片形树脂复合体时，可使用刮涂法、旋涂法、压延轧制法。
这些树脂复合体通过机械加工和抛光最后加工成外径7-0.05mm、内径3.04+0.06mm、厚0.5m至2mm的圆环形。其次，关于评估性能方法，当使用由网络分析器(HP8720c产品)和同轴波导组成的测量系统测量试样的复合比介电常数和复合比磁导率时，该测量系统已经过校准让自由空间的磁导率和介电常数为1，将试样插入同轴波导使用两个端口测量两个参数S11和S21，然后根据测定的参数采用Nicolson-Ross，Weir方法计算复合比介电常数和复合比磁导率。
此外，当测量反射性时，先经过校准使自由空间的反射系数为0，将试样插入同轴波导中测量参数S11，然后根据测得的参数计算试样的反射系数。测定频率的范围是0.1-18GHz。
为比较复合磁性颗粒与单相Fe颗粒的特性，通过在与机械合金化处理相同的条件下分别对粒径1-5μm的铁粉和平均粒径0.3μm的二氧化硅粉进行机械研磨处理，将铁粉和二氧化硅粉以70∶30的体积比放到一起，使用V-混和器充分混和，然后通过如上所述相同方法，将在如上所述同样条件下退火的混和粉末与环氧树脂形成复合结构来制造试样。测量试样的复合比磁导率、复合比介电常数和反射系数的频率特征。
图6至图8表示复合磁性颗粒和单相铁颗粒之间复合比磁导率、复合比介电常数和反射系数的频率特征的比较结果。根据图5，很清楚复合磁性颗粒在高频区的复合比磁导率的实数部分和虚数部分高于铁粉和二氧化硅粉的简单混和粉末。根据图7，很清楚复合磁性颗粒的复合比介电常数的实数部分大于简单混和粉末，并且复合磁性颗粒的虚数部分也略微增加。图8(a)表示在电磁波吸收体的一面上有金属板的情况下，反射系数的频率特征，复合磁性颗粒的反射系数较小。图8(b)表示电磁波吸收体自身的电磁波吸收量的测量结果，复合磁性颗粒的电磁波吸收量较大。
根据上述结果，很清楚通过在纳米水平将软磁性金属颗粒相和高电阻率陶瓷相一体化可提高电磁波吸收性。
(实施方案6)在实施方案5中，在使用含Ni、Co而不是Fe或含这些金属中的至少一种铁磁性金属的合金的情况下，例如Fe-Ni组的parmalloy、Fe-Al-Si组铁硅铝磁合金、Fe-Ni合金组、Fe-Cr合金组、Fe-Cr-Al合金组，和使用尖晶石组的氧化铝(Al2O3)、Mn-Zn组铁氧体、Ni-Zn组铁氧体作为磁性氧化物，此外六方面型铁氧体、磁性-planbite型铁氧体代替二氧化硅的情况下，可得到同样的效果。
(实施方案7)为了使在实施方案5或6中经过机械合金化处理的复合磁性颗粒的形状为扁圆形，通过将复合磁性颗粒与有机溶剂如乙醇一起置于粉碎机如行星式球磨(或磨光器)中进行湿处理以得到长宽比大于2的扁圆形复合磁性颗粒。热处理后，将扁圆形复合磁性颗粒与液体树脂混和形成糊状，通过将剪切力施加于复合磁性颗粒上的刮涂法形成片形，然后使用热压机压制成形。根据使用SEM观察该薄片的横截面的结果，定向扁圆形复合磁性颗粒，如图9所示。
预先制造扁圆形复合磁性颗粒和树脂的混和物，然后使用注塑机注入金属模具中。根据使用SEM观察模制件横截面的结果，高度定向扁圆形复合磁性颗粒，如图9所示。在扁圆形复合磁性颗粒高度于树脂中定向的情况下，与实施方案5和6相比，改善了复合比磁导率和复合比介电常数的实数部分，电磁波吸收性也显著改良。
(实施方案8)图10表示半导体集成元件的横截面视图，该集成元件被混和了实施方案1-7中的复合磁性颗粒的密封树脂密封。如图10所示，通过在微处理器或大规模集成电路的制造过程中用混和了复合磁性颗粒的密封树脂模制包装，产生于集成电路和构成半导体集成元件的内部引线的电磁波被吸收，从而抑制内部干扰。通过用不含复合磁性颗粒的树脂覆盖半导体元件侧面混和复合磁性颗粒的密封树脂，可以防止与引线电接触。集成电路与外部的电连接是由通过印刷电路板的焊球7进行的。引线8是由任何一种金、铜或铝线制成的。
(实施方案9)
图11表示具有电磁波吸收层的印刷电路板的横截面视图，所述电磁波吸收层是由实施方案1-7中所述电磁波吸收体形成的。在包含位于绝缘板9中的电路13的印刷电路板中，将包括电磁波吸收体的涂料直接涂覆或将该涂料形成的片形膜贴到绝缘板9上有电路形成的表面上的绝缘层10的一部分或全部和绝缘板9的无电路的相反面，形成电磁波吸收层，其中的电磁波吸收体是由复合磁性颗粒和电阻率高于该复合磁性颗粒的物质组成的。由此可抑制由于产自印刷电路板的电磁波而出现噪声如串音现象。此外，通过在每层电磁波吸收层外安置一层导电层，可提高电磁波吸收性，和提高对外部电磁波的屏蔽效应。
(实施方案10)图12是安置在印数电路板上以便密封噪声源半导体元件的电磁波吸收壳的横截面视图。本发明的电磁波吸收壳被安置在印数电路板上以便密封噪声源的半导体元件如微处理器、大规模集成电路系统等。图12(a)是本发明的电磁波吸收层安置在金属壳内表面的情况，可屏蔽来自外部的电磁波，吸收从内部发射的电磁波。图12(b)是使用通过注塑本发明的电磁波吸收体塑造的壳的情况。通过安装该壳，可有效吸收从半导体元件发射的电磁波，从而抑制内部干扰。
(实施方案11)图13是由本发明的电磁波吸收体形成的电子没备壳的横截面视图。图13(a)是将本发明的电磁波吸收层涂覆到用于电子设备的金属壳的内表面上，或将通过注塑形成的电磁波吸收层安置在内表面上的情况。图13(b)是电子设备壳是通过注塑本发明的电磁波吸收体模制形成的情况。通过将吸收电磁波的功能添加到上述电子设备壳上，可抑制电子器件内部的电磁波干扰。
(实施方案12)图14是表示本发明的光发送模件的构造的视图。光发送模件21包括一条光纤25，一个光导通道(optical guide path)29，一个LD26，一个发送电路27，一个电路板28等。发送电路27是由一个用于驱动激光二极管LD26的LD驱动器，一个激光输出控制部件，一个触发电路等组成的。实际上，有引线框、配线等，但在图中未表示。在本实施方案中，通过将光发送模件置于塑模中，向模中倒入含实施方案1-7所述的复合磁性颗粒的树脂混和物，并固化该树脂混和物使光发送模件被完全密封。此外，模制的光发送模件的外部被金属壳30覆盖。经过如此处理。可以保护元件和板不受水和气体的损害，同时可吸收和屏蔽电磁波，从而抑制发送模件内部的噪声干扰，和完全防止电磁波发射到模件外。
金属壳30并非始终必备。因此。如图15所示，模件可只用树脂混和物密封。这种结构在电磁波的吸收和屏蔽效果方面劣于上述用金属壳覆盖的情况，但具有低成本的优点。
此外，用绝缘材料涂覆复合磁性颗粒表面可防止电路之间短路。作为绝缘材料的涂覆方法，有通过在大气中经热处理在复合磁性颗粒表面形成有电阻的膜如氧化物膜或氮化物膜的方法；使用硅烷基团、烷基化基团或钛酸盐基团的偶合处理剂或磷酸镁-硼酸镁绝缘处理剂的化学成膜方法；和通过使用一种剪切型磨机的机械熔合方法将具有较高电阻率的材料涂覆复合磁性颗粒表面的机械成膜法。
此外，防止电路间短路的更可靠方法是两层结构，即用不含复合磁性颗粒的绝缘树脂仅密封电路部分，然后在其上用含有复合磁性颗粒的树脂密封，如图16所示。
由于尺寸取决于复合磁性颗粒的组成，考虑到树脂混和物的流动性，复合磁性颗粒的粒径优选低于40μm。复合磁性颗粒的形状可以是球形或扁圆形的。从保证树脂混和物的流动性的观点来看，复合磁性颗粒填充树脂的量优选低于60体积％。除了通常用作电子设备的密封树脂的环氧基树脂外，可用的树脂是聚酯类树脂；聚氯乙烯类树脂；polyvinyl butylal树脂；聚氨酯树脂；纤维素类树脂；这些树脂的共聚物；环氧树脂；酚树脂；酰胺基树脂；酰亚胺类树脂；尼龙；丙烯酸树脂；合成橡胶；等。
尽管本实施方案描述的是LD26和发送电路27，通过用PD和接收电路代替这些可类似地构造光接收模件。
(实施方案13)图17是光发送和接收模件的一种光发送和接收模件的第一形式的平面视图。光发送和接收模件23同时包括上述光发送模件和光接收模件的功能。光发送部分包括光纤25，光导通道29，LD26，发送电路27，电路板28等。发送电路包括用于驱动激光的LD驱动器。激光输出控制部件，触发电路等。光接收部分包括光纤25。光导槽29，PD35。接收电路36，电路板28等。接收电路包括具有预放大功能的预放大器集成电路，由定时提取部分(clock extractionportion)和等效放大器组成的中央数据记录大规模集成电路，窄带滤波器的SAW，APD偏压控制电路等。实际上，还有引线框，电路等，但在图中未表示。
如上所述，在集成了发送模件和接收模件的发送和接收模件中，由于先发送部分和光接收部分之间的噪声发送和接收产生的内部噪声干扰特别成问题。
在本实施方案中，电磁波吸收体的装配可以与实施方案12类似地构造，如图14-图16所示。
在常规的光发送和接收模件中，通达在发送模件和接收模件之间安装由金属制成的屏蔽板可防止噪声干扰，或通过将每个模件封入金属制成的包装中形成单独的发送模件和单独的接收模件。然而，这种模件有整个模件尺寸变大，重量变重的问题，此外由于使用的高成本的金属包装不能降低成本。通过采用本发明的构造，可防止模件内部的噪声干扰，并且可制成尺寸小、重量轻和低成本的模件。
此外，根据本发明，可提供光发送模件、光接收模件或同时含有光发送部分和光接收部分的光发送和接收模件，这些模件能用于高速电信网络，可抑制内部噪声干扰和噪声发射到外部，并且可加工成小尺寸、轻重量、高处理速度和高灵敏度的模件。
(实施方案14)图18表示使用电子收费系统(下文称为ETC)的收费站的构造的横截面视图。ETC能发送和接收路旁的通信装置和安装在经过收费站车辆上车内装置之间的信息。
如图18所示，在入口部分天线40、出口部分天线41和车内装置41之间使用5.8GHz频率的电磁波以交换付费和收费所需的信息。由于电磁波与路面43和站顶43的天花板44或柱45之间的多重反射现象使出口部分天线41(直达波46)发出的电磁波的传播变宽。由此，如图18所示，可预料由于电磁波干扰会引起误操作，如对邻近车道的车辆的干扰问题和车辆间分辨的问题，即发自出口部分天线41(直达波46)的电磁波发送到车辆A48的车内装置，同时路表面43发射的发射波47被发送到后面的车辆B48的车内装置42。因此，通过在站顶44的天花板表面和柱子上装配含复合磁性颗粒的电磁波吸收体来吸收反射波可解决上述问题。
常规的ETC用电磁波吸收体是完整型的，其厚度为几十厘米。因此，难以将其粘到复杂形状的部分上。因此，需要研制涂料型或软且薄的电磁波吸收体。电磁波吸收体49是由含复合磁性颗粒的树脂混和物制成的，根据树脂的选择可制造成涂料型或软片型。此外，与常规的软磁性金属颗粒相比，复合磁性颗粒在超过5GHz的高频区的电磁波吸收性特别优异。因此，本发明的电磁波吸收体可解决这些问题。
使用含复合磁性颗粒的树脂混和物的电磁波吸收体49可制成单层结构。然而，为了改善斜入射性能，形成多层结构更有效，在多层结构中电磁波吸收剂对入射波50的阻抗从波入射表面朝向全反射器的金属层面逐渐降低。详细地说，从波入射表面向金属层51的面，复合比磁导率和复合比介电常数逐渐下降。为此，需改变同样组成的复合磁性颗粒向树脂中的填充量或树脂中的复合磁性颗粒的组成。其中，当附着表面是由金属制成时，金属层不是必需的。在图19中，电磁波吸收体49是由三层组成的。由于尺寸取决于复合磁性颗粒的组成，考虑到树脂混和物的流动性，复合磁性颗粒的粒径优选低于40μm。复合磁性颗粒的形状可以是球形或扁圆形的，但没有特别限制。从保证树脂混和物的流动性的观点来看，复合磁性颗粒填充树脂的量优选最大60体积％。可用的树脂可以是任何绝缘聚合物，优选实施方案12中所述的树脂。
权利要求
1.一种电磁波吸收体，包括粒径小于10μm的复合磁性颗粒，磁性金属颗粒和陶瓷在该复合磁性颗粒中成一体。
2.一种包括复合磁性颗粒的电磁波吸收体，该复合磁性颗粒中通过用所述陶瓷包封所述大量磁性金属细粒将大量磁性金属细粒和陶瓷成一体。
3.一种包括复合磁性颗粒的电磁波吸收体，该复合磁性颗粒中通过将陶瓷粒包埋于磁性金属颗粒中使磁性金属颗粒和大量陶瓷粒成一体。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电磁波吸收体，其中所述磁性金属是至少一种选自铁、钴和镍的金属或合金，所述陶瓷是至少一种选自包括铁、铝、硅、钛、钡、锰、锌、镁、钴和镍的氧化物、氮化物和碳化物的陶瓷。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电磁波吸收体，其中磁性金属颗粒和陶瓷是通过将陶瓷粘合到复合磁性颗粒表面上而成一体。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电磁波吸收体，其中所述复合磁性颗粒的平均晶粒粒径小于50nm。
7.一种电磁波吸收体，其中权利要求1-6任一项所述复合磁性颗粒被分散于电阻率高于该复合磁性颗粒的物质中。
8.根据权利要求7所述的电磁波吸收体，其中所述高电阻率物质是树脂、绝缘聚合物漆和陶瓷烧结材料中的任何一种。
9.一种电磁波吸收体的制造方法，其中的复合磁性颗粒是通过机械合金化方法由磁性金属粉和陶瓷粉形成的，磁性金属颗粒和陶瓷在其中成一体。
10.一种电磁波吸收体的制造方法，其中的复合磁性颗粒是通过使用金属球或陶瓷球的机械合金化方法，由含有磁性金属粉和陶瓷粉的复合粉形成的，磁性金属颗粒和陶瓷在其中混合并成一体，所述球的尺寸大于金属粉的粒径，所述球的体积量大于所述复合粉的体积量。
11.一种包括复合磁性颗粒的复合件，磁性金属颗粒和陶瓷在复合磁性颗粒中成一体。
12.一种复合件，是通过将复合磁性颗粒和电阻率高于该复合磁性颗粒的物质复合到一起形成的，在复合磁性颗粒中有磁性金属颗粒和陶瓷成一体。
13.一种电磁波吸收体，是通过将复合磁性颗粒和至少一种选自电阻率高于该复合磁性颗粒的树脂、氧化铝和氧化硅的材料复合到一起形成的，在复合磁性颗粒中有磁性金属颗粒和陶瓷成一体。
14.根据权利要求1-8，12和13任一项所述的电磁波吸收体，其中所述陶瓷与复合磁性颗粒的体积比是10-75％，并且所述陶瓷是包埋于所述磁性金属颗粒中的。
15.根据权利要求1-8和12-14任一项所述的电磁波吸收体，其中所述复合磁性颗粒的平均晶粒粒径小于50nm。
16.根据权利要求1-8和12-15任一项所述的电磁波吸收体，其中所述复合磁性颗粒的表面上涂覆了电阻率高于所述复合磁性颗粒的物质。
17.根据权利要求1-8和12-16任一项所述的电磁波吸收体，其中所述复合磁性颗粒的长宽比大于2，并且是扁圆形的。
18.根据权利要求1-8和12-17任一项所述的电磁波吸收体，其中所述复合磁性颗粒是均匀分散于所述具有高电阻率的物质中的。
19.根据权利要求1-8和12-18任一项所述的电磁波吸收体，其中所述扁圆形复合磁性颗粒沿一个方向于所述高电阻率的物质中定向。
20.根据权利要求12-19任一项所述的电磁波吸收体，其中所述具有高电阻率的物质是聚合物或陶瓷烧结材料。
21.一种半导体器件，其中安装在印刷电路板上的半导体元件被含电磁波吸收体的树脂密封，其中在所述元件一面上的所述树脂被不含所述电磁波吸收体的树脂覆盖。
22.一种包括位于绝缘板上电路的印刷电路板，所述电路被绝缘层覆盖，其中在所述绝缘板上与形成有所述电路的表面相反的表面上和所述绝缘层上形成了包括电磁波吸收体的层。
23.一种半导体器件，其中安装在印刷电路板上的半导体元件被金属壳覆盖，该金属壳的内周表面是由电磁波吸收体形成的。
24.一种半导体器件，其中安装在印刷电路板上的的半导体元件被含有电磁波吸收体的壳覆盖。
25.一种半导体器件，其中的印刷电路板和安装在所述板上的半导体元件被含有电磁波吸收体的壳覆盖。
26.一种半导体器件，其中的印刷电路板和安装在所述板上的半导体元件被内周表面由电磁波吸收体形成的金属壳覆盖。
27.一种光发送或接收模件，包括至少一种光发射元件和光接收元件；和至少一种位于电路板上的发送电路和接收电路，其中所述电路板、所述元件和所述电路被含有电磁波吸收体的部件覆盖。
28.一种光发送或接收模件，包括至少一种光发射元件和光接收元件；和至少一种位于电路板上的发送电路和接收电路，其中所述电路板、所述元件和所述电路被内表面由含电磁波吸收体的部分覆盖的金属壳覆盖。
29.一种光发送或接收模件，包括至少一种光发射元件和光接收元件；和至少一种位于电路板上的发送电路和接收电路，其中所述电路板、所述元件和所述电路被含有电磁波吸收体的元件覆盖，和所述元件的外周表面被金属壳覆盖。
30.根据权利要求27-29中任一项所述的光发送或接收模件，其中所述电路板、所述元件和所述电路被绝缘树脂覆盖。
31.一种自动收费站包括收费站屋顶；一种安装在面向经过收费站车辆入口的入口部分天线；一种安装在面向经过收费站车辆出口的出口部分天线；一种用于发送和接收路旁的通信装置和安装在所述车辆上车内装置之间信息的电子收费系统，其中包括磁性金属颗粒和陶瓷的电磁波吸收体形成于所述站顶的所述车辆运行侧的表面和用于支撑入口部分天线的出口部分天线的柱子表面。
32.一种自动收费站包括收费站屋顶；一种安装在面向经过收费站车辆入口的入口部分天线；一种安装在面向经过收费站车辆出口的出口部分天线；一种用于发送和接收路旁的通信装置和安装在所述车辆上车内装置之间的信息的电子收费系统，其中电磁波吸收体形成于所述站顶的所述车辆运行一侧的表面和用于支撑入口部分天线的出口部分天线的柱子表面，该电磁波吸收体是由复合磁性颗粒和电阻率高于该复合磁性颗粒的物质复合成的，所述复合磁性颗粒含有磁性金属颗粒和陶瓷。
33.根据权利要求31和32任一项所述的自动收费站，其中所述电磁波吸收体具有多层结构，该结构的电磁波入射侧的阻抗高于相反侧的阻抗。
34.一种电子器件，其中安装在印刷电路板上的电子元件被含有电磁波吸收体的树脂密封。
35.一种包括位于绝缘板上的电路的印刷电路板，其中含有电磁波吸收体的层形成于含有所述电路的所述绝缘板的表面和与所述含有所述电路的表面相反的表面的至少一个上。
36.一种电子设备壳，其中在具有开口部分(opeing portion)的金属壳的内周表面形成电磁波吸收体。
37.一种自动收费站包括收费站屋顶；一种安装在面向经过收费站车辆入口的入口部分天线；一种安装在面向经过收费站车辆出口的出口部分天线；一种用于发送和接收路旁的通信装置和安装在所述车辆上车内装置之间信息的电子收费系统，其中在所述收费站的表面和收费站附近反射电磁波的部件上形成包括磁性金属颗粒和陶瓷的电磁波吸收体。
全文摘要
本发明目的是提供一种在超过1GHz的高频区有优异的电磁波吸收特性的电磁波吸收体,和提供该电磁波吸收体的制造方法和器具。本发明的电磁波吸收体和复合件的特征在于磁性金属颗粒被超过20体积%的陶瓷覆盖。其制造方法的特征在于复合磁性颗粒是通过机械合金化方法由磁性金属粉和陶瓷粉组成的复合粉形成的,其中复合磁性颗粒中有大量磁性金属颗粒和陶瓷成一体。此外,本发明提供使用该电磁波吸收体的半导体器件,光发送模件,光接收模件,光发送和接收模件,防止由于电磁波干扰而误操作的自动收费站。
文档编号H01L23/552GK1336793SQ0112072
公开日2002年2月20日 申请日期2001年4月10日 优先权日2000年4月10日
发明者藤枝正, 池田伸三, 小川宰, 阿部辉宜, 青野泰久 申请人:株式会社日立制作所