TWI843719B - 電磁波吸收體用組成物、電磁波吸收體三維造形物、使用其的電子部件及電子機器、以及其電子部件及電子機器的製造方法 - Google Patents
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Abstract
[課題]提供一種不產生短路，且抑制雜訊洩漏的電磁波吸收體。
[解決手段]本案揭示的電磁波吸收體三維造形物，係使用包含在毫米波頻帶以上的頻帶進行磁共振的電磁波吸收材料即鐵氧化物、及黏結劑樹脂的電磁波吸收體用組成物造形，其中，上述電磁波吸收體三維造形物被造成可將電子構件被覆的薄構造；將上述電磁波吸收體三維造形物的厚度設為d(mm)、將包含於上述電磁波吸收體三維造形物中的電磁波吸收材料的體積含率設為V(%)時，成立d×V1/3
＞0.4的關係式。
Description
本發明係有關於吸收毫米波段的電磁波的電磁波吸收體，更詳細為關於電磁波吸收體用組成物、電磁波吸收體三維造形物、使用其的電子部件及電子機器、以及其電子部件及電子機器的製造方法。
隨著以行動電話為代表的無線通信技術的發達，各種機器及感測器以無線連接至網路。又，在醫療領域也從預防感染的觀點來看進行機器的無線化，醫療機器也開始以無線連接。該等通信要求在比較短的距離的高速大容量，使用頻率高。隨著使用這種高頻的機器增加，從機器產生的雜訊造成的動作不良・與使用電磁波間的干擾等，增大了在電子機器及通信引起不良狀態的危險性。再來，近年來也開始搭載以汽車的衝撞事故防止為目的的毫米波電達。在該等醫療、汽車領域的機器的不良狀態因為會影響到人命，不能有誤動作。在此，將防止機器的雜訊及干擾造成的不良狀態，所謂的EMC(Electromagnetic Compatibility：電磁兼容性)作為對策的電磁波吸收體，適用於收發毫米波頻帶的電磁波的電路元件及傳送路的必要性提高。
為了抑制高頻的雜訊，在從前使用的利用磁性材料的磁損耗的電磁波吸收片材中效果低，利用導電材料的共振型電磁波吸收片材成為必要(專利文獻1、非專利文獻1)。但是，因為直接接觸導電材料導通的某電路元件及傳送路成為了短路的原因而不適合。又，即便藉由用來貼附於電路元件及傳送路的黏著劑來避免共振型電磁波吸收片材的導電層直接接觸電路元件及傳送路，將片材以所期望的大小切斷/衝孔使用時，在切斷面導電層會露出，因為該部分的接觸而會有使電路短路的危險性。再來，導電材的脫落造成的電路短路的危險性也無法抺拭。
另一方面，鐵氧化物磁性體為非導電材，沒有電路短路的危險性。近年，發現了ε型氧化鐵具有毫米波段的電磁波吸收能力，藉由置換元素與其置換量能夠控制吸收頻率(專利文獻2、3)。再來，已知六方晶鐵氧體也具有毫米波段的電磁波吸收能力(專利文獻4)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特開2007-81119號公報(特許第5481613號公報) [專利文獻2]特開2008-60484號公報(特許第4787978號公報) [專利文獻3]特開2008-277726號公報(特許第4859791號公報) [專利文獻4]特開2007-250823號公報(特許第4674380號公報) [非專利文獻]
[非專利文獻1]東京都立產業技術研究中心研究報告，第9號，2014年
[發明所欲解決的問題]
另外，將片狀的電磁波吸收體藉由黏著劑等貼合至雜訊的產生源或欲防止雜訊影響的電路元件或者傳送路而抑制雜訊時，通常，因為電磁波吸收體片材的形狀為難以追隨電路元件或者傳送路的表面形狀的形狀，會有片材剝落之虞。又，因為使電路元件或者傳送路的大小縮小，有電磁波吸收體片材的處理困難的問題。再來，因為電路元件的表面的材質及粗度，無法貼合黏著劑、或黏著劑的接觸也會對電路元件或者傳送路造成壞影響。
又，雜訊的抑制效果會與成為雜訊的電磁波的進行方向的電磁波吸收材料的存在量有相關，電磁波吸收材料的存在量越多雜訊抑制效果越高。因此，因為電磁波吸收體的厚度及電磁波吸收材料的不均勻分佈雜訊抑制效果會降低，雜訊會洩漏。
本發明為了解決上述從前的課題，提供一種電磁波吸收體三維造形物，能夠對雜訊的產生源、或對預防止雜訊的影響的電路元件或者傳送路，將電磁波吸收體以不會洩漏雜訊的方式確實地裝設。 [解決問題的手段]
本發明的電磁波吸收體用組成物，係為了形成電磁波吸收體三維造形物而使用的電磁波吸收體用組成物，包含：電磁波吸收材料與黏結劑樹脂；前述電磁波吸收材料為在毫米波頻帶以上的頻帶進行磁共振的鐵氧化物；將前述電磁波吸收體三維造形物的厚度設為d(mm)形成時，將前述電磁波吸收體用組成物中的前述電磁波吸收材料的體積含率設為V(%)時，成立d×V1/3
＞0.4的關係式；在毫米波頻帶以上的頻帶中的電磁波透過衰減量為10dB以上。
本發明的電磁波吸收體三維造形物，係使用上述本發明的電磁波吸收體用組成物造成形的電磁波吸收體三維造形物，其中，前述電磁波吸收體三維造形物被造成形可將電子構件被覆的薄構造；將前述電磁波吸收體三維造形物的厚度設為d(mm)、將包含於前述電磁波吸收體三維造形物中的電磁波吸收材料的體積含率設為V(%)時，成立d×V1/3
＞0.4的關係式，在毫米波頻帶以上的頻帶中的電磁波透過衰減量為10dB以上。
本發明的電子部件，包含：被上述本發明的電磁波吸收體三維造形物被覆的電子構件。
本發明的電子機器，包含上述本發明的電子部件。
本發明的電子部件的製造方法，包含：準備上述本發明的電磁波吸收體用組成物的工程；利用前述電磁波吸收體用組成物，形成電磁波吸收體三維造形物的工程；將前述電磁波吸收體三維造形物，接合至電子構件並被覆的工程。
本發明的電子機器的製造方法，包含將以上述本發明的電子部件的製造方法製造的電子部件組裝入電子機器的工程。 [發明的效果]
根據本發明，將非導電材鐵氧化物作為電磁波吸收材料使用，形成具有薄構造的電磁波吸收體三維造形物，藉由將上述電磁波吸收體三維造形物的厚度、及上述電磁波吸收體三維造形物中的上述電磁波吸收材料的體積含率控制在特定的關係，能夠提供不會發生短路、且無雜訊洩漏的電磁波吸收體。
本案揭示的電磁波吸收體用組成物，係為了形成電磁波吸收體三維造形物而使用的電磁波吸收體用組成物，包含：電磁波吸收材料與黏結劑樹脂；上述電磁波吸收材料為在毫米波頻帶以上的頻帶進行磁共振的鐵氧化物；將上述電磁波吸收體三維造形物的厚度設為d(mm)形成時，將上述電磁波吸收體用組成物中的上述電磁波吸收材料的體積含率設為V(%)時，成立d×V1/3
＞0.4的關係式；在毫米波頻帶以上的頻帶中的電磁波透過衰減量為10dB以上。
利用上述電磁波吸收體用組成物，形成具有薄構造的電磁波吸收體三維造形物，藉由將上述電磁波吸收體三維造形物的厚度、及上述電磁波吸收體三維造形物中的上述電磁波吸收材料的體積含率控制成上述特定的關係，能夠提供不會發生短路、且無雜訊洩漏的電磁波吸收體。
上述電磁波吸收材料為包含從Sr及Ba組成的群中選出的至少1種的六方晶鐵氧體較佳。再來，電磁波吸收材料為包含Sr的六方晶鐵氧體，包含Sr的六方晶鐵氧體的Fe位置的一部分以Al置換較佳。上述六方晶鐵氧體為在毫米波頻帶以上的頻帶進行磁共振的非導電性的鐵氧化物，藉由將包含Sr的六方晶鐵氧體的Fe位置的一部分以Al置換，能夠使負擔電磁波吸收的磁共振頻率變化，能讓熱穩定性更佳。
又，上述電磁波吸收材料為ε型氧化鐵，上述ε型氧化鐵的Fe位置的一部分以由Al、Ga及In組成的群中選出的至少1種置換較佳。上述ε型氧化鐵為在毫米波頻帶以上的頻帶進行磁共振的非導電性的鐵氧化物，藉由將Fe位置的一部分以由Al、Ga及In組成的群中選出的至少1種置換，能夠使負擔電磁波吸收的磁共振頻率變化。
上述黏結劑樹脂包含：由活性能量線硬化性樹脂、熱固性樹脂、熱塑性樹脂及橡膠狀樹脂組成的群中選出的至少1種較佳。藉由使用上述黏結劑樹脂，能夠由各種方法，形成具有薄構造的電磁波吸收體三維造形物。
又，本案揭示的電磁波吸收體三維造形物，係使用上述揭示的電磁波吸收體用組成物造成形的電磁波吸收體三維造形物，其中，上述電磁波吸收體三維造形物被造成形可被覆電子構件的薄構造；將上述電磁波吸收體三維造形物的厚度設為d(mm)、將包含於上述電磁波吸收體三維造形物中的電磁波吸收材料的體積含率設為V(%)時，成立d×V1/3
＞0.4的關係式，在毫米波頻帶以上的頻帶中的電磁波透過衰減量為10dB以上。
利用上述電磁波吸收體用組成物，形成具有薄構造的電磁波吸收體三維造形物，藉由將上述電磁波吸收體三維造形物的厚度、及上述電磁波吸收體三維造形物中的上述電磁波吸收材料的體積含率控制在上述關係，即便在造形時上述電磁波吸收體三維造形物的厚度發生變化，也能夠確保一定以上的電磁波吸收性能，能夠提供無雜訊洩漏的電磁波吸收體。
上述電磁波吸收體三維造形物的體積電阻率為1010
Ωcm以上較佳。藉此，能夠確實地防止短路的發生。
又，本案揭示的電子部件為包含被上述揭示的電磁波吸收體三維造形物被覆的電子構件的電子部件。藉由利用上述電磁波吸收體三維造形物將電子構件被覆，能夠確保電子部件的EMC(電磁兼容性)。亦即，關於上述電子部件，從其發出的電磁波也不會對其他任何機器、系統造成影響，又，即便受到來自其他機器、系統的電磁波自身也能夠確保滿足動作的耐性。
上述電磁波吸收體三維造形物接觸並追隨前述電子構件的表面較佳。藉此，能夠更確實防止雜訊洩漏，更增加電子部件的EMC(電磁兼容性)。
上述電磁波吸收體三維造形物相對於上述電子構件的表面具有非接觸部也可以。因為根據上述電子構件的表面形狀，將上述電磁波吸收體三維造形物造形成對上述電子構件的表面接觸的形狀會有困難的情形。
作為上述電子構件，例如，包含電路元件、傳送路等。
又，本案揭示的電子機器為包含上述揭示的電子部件的電子機器。因為具備上述電子部件，能夠確保電子機器的EMC(電磁兼容性)。
又，本案揭示的電子部件的製造方法，包含：準備上述揭示的電磁波吸收體用組成物的工程；利用上述電磁波吸收體用組成物，形成電磁波吸收體三維造形物的工程；將上述電磁波吸收體三維造形物，接合至電子構件並被覆的工程。藉由上述製造方法，能夠製造EMC(電磁兼容性)高的電子部件。
又，本案揭示的電子機器的製造方法，包含將以上述揭示的電子部件的製造方法製造的電子部件組裝入電子機器的工程。藉由上述製造方法，能夠製造EMC(電磁兼容性)高的電子機器。
(電磁波吸收體用組成物的實施形態) 首先，說明電磁波吸收體用組成物的實施形態。本實施形態的電磁波吸收體用組成物，為了形成電磁波吸收體三維造形物而使用，包含：電磁波吸收材料與黏結劑樹脂；上述電磁波吸收材料為在毫米波頻帶以上的頻帶進行磁共振的鐵氧化物；將上述電磁波吸收體三維造形物的厚度設為d(mm)形成時，將上述電磁波吸收體用組成物中的上述電磁波吸收材料的體積含率設為V(%)時，成立d×V1/3
＞0.4的關係式；在毫米波頻帶以上的頻帶中的電磁波透過衰減量為10dB以上。
以下，說明關於上述電磁波吸收體用組成物中包含的各成份。
＜電磁波吸收材料＞ 上述電磁波吸收材料為在毫米波頻帶以上的頻帶進行磁共振的鐵氧化物，具體來說，能夠使用下述六方晶鐵氧體或ε型氧化體。上述電磁波吸收體用組成物中的上述電磁波吸收材料的體積含率設為V(%)，在將上述電磁波吸收體三維造形物的厚度設為d(mm)形成時，調整成成立d×V1/3
＞0.4的關係式。
[六方晶鐵氧體] 作為上述六方晶鐵氧體，能使用包含從Sr及Ba組成的群中選出的至少1種，Fe位置的一部分以Al置換的六方晶鐵氧體。上述六方晶鐵氧體具有磁鐵鉛礦(magnetoplumbite)型結晶構造，以一般式：AFe12
O19
表示，一般式中的A為由Sr及Ba所構成的群中所選出的至少1種表示。 上述六方晶鐵氧體，藉由將Fe位置的一部分以3價的Al金屬元素置換，能夠使負擔電磁波吸收的磁共振頻率變化。
關於上述六方晶鐵氧體，在前述的專利文獻4(特開2007-250823號公報)詳細揭示。
[ε型氧化鐵] 作為上述ε型氧化鐵，能夠使用Fe位置的一部分以由Al、Ga及In組成的群中選出的至少1種置換的ε型氧化鐵。上述ε型氧化鐵具有ε相結晶構造，以一般式：ε-Fe2
O3
表示，藉由將Fe位置的一部分以由Al、Ga及In組成的群中選出的至少1種置換，能夠使負擔電磁波吸收的磁共振頻率變化。
關於上述ε氧化鐵，在前述的專利文獻2(特開2008-60484號公報)及專利文獻3(特開2008-277726號公報)詳細揭示。
＜黏結劑樹脂＞ 上述黏結劑樹脂為使上述電磁波吸收材料分散並固定，作為形成電磁波吸收體三維造形物時的矩陣材使用者，具體來說，能夠用由活性能量線硬化性樹脂、熱固性樹脂、熱塑性樹脂及橡膠狀樹脂組成的群中選出的至少1種。
[活性能量線硬化性樹脂] 作為上述活性能量線硬化性樹脂，例如，能夠使用聚氨酯丙烯酸、丙烯酸樹脂丙烯酸、環氧丙烯酸等。作為上述黏結劑樹脂，使用上述活性能量線硬化性樹脂時，藉由利用三維印刷機的光造形法能夠製作電磁波吸收體三維造形物。
更具體來說，能夠使用二官能基以上的多官能基乙烯性不飽和單體，例如，能使用碳數10～25的直鎖或分岐的亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸、亞烷基二醇三(甲基)丙烯酸[例如，三丙二醇二(甲基)丙烯酸、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸、新戊二醇二(甲基)丙烯酸、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸、3-甲基-1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸、2-n-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸、季戊四醇三(甲基)丙烯酸等]、碳數10～30的脂環含有二(甲基)丙烯酸[例如，二羥甲基三環癸烷二烯(甲基)丙烯酸等]等。其等可以單獨使用、也可以併用2種以上。
[熱硬化樹脂] 作為上述熱硬化性樹脂，例如，能夠使用酚醛樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、矽樹脂、聚氨酯等。作為上述黏結劑樹脂，使用上述熱硬化性樹脂時，藉由加熱壓縮成形法能夠製作電磁波吸收體三維造形物。
[熱塑性樹脂] 作為上述熱塑性樹脂，例如，能夠使用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS樹脂、甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚氯乙烯、聚醯胺、聚對苯二甲酸、聚對苯二甲酸、聚碳酸酯等作為上述黏結劑樹脂，使用上述熱塑性樹脂時，藉由射出成形法能夠製作電磁波吸收體三維造形物。
[橡膠狀樹脂] 作為上述橡膠狀樹脂，例如，能夠使用熱硬化性彈性體即聚氨酯橡膠、矽氧橡膠、氟橡膠等。作為上述黏結劑樹脂，使用上述橡膠狀樹脂時，藉由加熱壓縮成形法能夠製作電磁波吸收體三維造形物。
＜光聚合起始劑＞ 作為上述黏結劑樹脂，使用上述活性能量線硬化性樹脂時，在上述電磁波吸收體用組成物中添加有光聚合起始劑。上述光聚合起始劑為藉由活性能量線開始單體的聚合反應或交聯反應者，上述電磁波吸收體用組成物因為包含上述光聚合起始劑，例如，藉由活性能量線的照射能夠讓使用三維印刷機放出的上述電磁波吸收體用組成物硬化。
作為照射至上述光聚合起始劑的活性能量線，例如，能從紫外光、近紫外光、可見光線、紅外光、遠紅外光等適宜選擇使用。
做為光聚合起始劑，若能以低能量開始聚合者則沒有特別限制，能夠使用碳數14～18的安息香化合物[例如，安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香丙基醚、安息香異丁醚等]、碳數8～18的苯乙酮化合物[例如，苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、2-羥基-2-甲基-苯基乙炔-1-酮、二乙氧基苯乙酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基乙炔-1-酮等]、碳數14～19的蒽醌化合物[例如，2-乙基蒽醌、2-t-丁基蒽醌、2-氯蒽醌、2-戊基蒽醌等]、碳數13～17的噻噸酮化合物[例如，2,4-二乙基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、2-氯噻噸酮等]、碳數16～17的縮酮化合物[例如，苯乙酮二甲基縮酮、苄基二甲基縮酮等]、碳數13～21的二苯甲酮化合物[例如，二苯甲酮、4-苯甲醯-4’-甲基二苯硫醚、4,4’-雙甲基氨基二苯甲酮等]、碳數22～28的醯基膦氧化物化合物[例如，2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦、雙-(2,6-二甲氧基苄醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦等]、其等化合物的混合物等。其等可以單獨使用、也可以併用2種以上。
上述光聚合起始劑的添加量，將上述電磁波吸收體用組成物的全質量設為100質量份時，設為3.0～15質量份即可。將上述光聚合起始劑以2種以上併用時，上述添加量作為各光聚合起始劑的添加量的合計訂定。
＜表面調整劑＞ 作為上述黏結劑樹脂，使用上述活性能量線硬化性樹脂時，在上述電磁波吸收體用組成物中添加有表面調整劑。藉此，能將上述電磁波吸收體用組成物的表面張力調整成適切的範圍。藉由將上述電磁波吸收體用組成物的表面張力調整成適切的範圍，能夠得到大小精度良好的光造形品。為了得到該效果，上述表面調整劑的添加量，將上述電磁波吸收體用組成物的全質量設為100質量份時，設為0.005～3.0質量份即可。
作為上述表面調整劑，可以使用矽氧系化合物等，作為矽氧系化合物，例如，可以是具有聚二甲基矽氧烷構造的矽氧系化合物等。具體來說，可以是聚醚變性聚二甲基矽氧烷、聚酯纖維變性聚二甲基矽氧烷、聚芳烷基變性聚二甲基矽氧烷等。更具體來說，作為商品名，可以使用BYK公司製的YK-300、BYK-302、BYK-306、BYK-307、BYK-310、BYK-315、BYK-320、BYK-322、BYK-323、BYK-325、BYK-330、BYK-331、BYK-333、BYK-337、BYK-344、BYK-370、BYK-375、BYK-377、BYK-UV3500、BYK-UV3510、BYK-UV3570；Evonik・Japan公司製的TEGO-Rad2100、TEGO-Rad2200N、TEGO-Rad2250、TEGO-Rad2300、TEGO-Rad2500、TEGO-Rad2600、TEGO-Rad2700；共榮社化學公司製的GLANOL 100、GLANOL 115、GLANOL 400、GLANOL 410、GLANOL 435、GLANOL 440、GLANOL 450、B-1484、POLYFLOW ATF-2、KL-600、UCR-L72、UCR-L93等。其等可以單獨使用、也可以併用2種以上。將上述表面調整以2種以上併用時，上述添加量作為各表面調整劑的添加量的合計訂定。
在上述電磁波吸收體用組成物中，更能添加下述的填料及分散劑。
＜填料＞ 藉由添加上述的填料，能夠提升電磁波吸收體的電磁波吸收特性。作為上述填料，例如，可以使用將表面以絕緣體層被覆的金屬粒子、金屬纖維、碳、奈米碳管、碳奈米線圈等。
＜分散劑＞ 藉由添加上述分散劑，因為在電磁波吸收體中能夠將前述電磁波吸收材料以無不均勻分佈的方式均勻配置，電磁波吸收體的電磁波吸收特性提升。作為上述分散劑，使用Mw為1,000以上的高分子分散劑較佳。作為上述高分子分散劑，作為商品名，可以是BYK-Chemie公司製的DISPERBYK-101、DISPERBYK-102等；EFKA公司製的EFKA4010、EFKA4046等；SAN NOPCO公司製的DISPERSANT 6、DISPERSANT 8等；Noveon社製的SOLSPERSE 3000、5000等各種SOLSPERSE分散劑；ADEKA社製的Adeka PulllonicL 31、F38等；三洋化成工業公司的IONET S-20；楠本化成公司製的DISPARON KS-860、873SN等。其等可以單獨使用、也可以併用2種以上。
上述分散劑的添加量，將上述電磁波吸收體用組成物的全質量設為100質量份時，設為0.05～15質量份即可。將上述分散劑以2種以上併用時，上述添加量作為各分散劑的添加量的合計訂定。
上述電磁波吸收體用組成物能夠藉由將上述各成份均勻分散混合而製作。藉由將上述各成份均勻分散，能夠防止上述電磁波吸收材料的不均勻分佈，而能製作無雜訊洩漏的電磁波吸收體。上述混合方法並沒有特別限定，例如，使用捏合機、擠壓機、輥磨機等的混合方法較佳。
(電磁波吸收體三維造形物的實施形態) 接著，說明電磁波吸收體三維造形物的實施形態。本實施形態的電磁波吸收體三維造形物，係使用前述實施形態揭示的電磁波吸收體用組成物造成的電磁波吸收體三維造形物，其被造成形可將電子構件被覆的薄構造；將上述電磁波吸收體三維造形物的厚度設為d(mm)、將包含於上述電磁波吸收體三維造形物中的電磁波吸收材料的體積含率設為V(%)時，成立d×V1/3
＞0.4的關係式，在毫米波頻帶以上的頻帶中的電磁波透過衰減量為10dB以上。
利用上述電磁波吸收體用組成物形成電磁波吸收體三維造形物時，總是難以使上述電磁波吸收體三維造形物的厚度完全均勻。因此，會有上述電磁波吸收體三維造形物的厚度產生變動的情形。亦即，會有在上述電磁波吸收體三維造形物產生薄部及厚部的情形。此時，包含於薄部的電磁波吸收材料的含有量比包含於厚部的電磁波吸收材料的含有量還少，上述薄部的電磁波吸收特性降低。亦即，電磁波通過薄部時，因為電磁波通過的厚度變薄，電磁波吸收效果降低。其結果，不要的電磁波會從機器的內側漏至外部，會有對外部的機器造成壞影響之虞。
相對於此，將上述電磁波吸收體三維造形物的厚度設為d(mm)、將上述電磁波吸收體三維造形物中含有的電磁波吸收材料的體積含率設為V(%)時，成立d×V1/3
＞0.4的關係式，即便在造形時上述電磁波吸收體三維造形物的厚度發生變化，也能夠在上述電磁波吸收體三維造形物的全區域確保一定以上的電磁波吸收性能，能夠實現雜訊洩漏小的電磁波吸收體。具體來說能夠實現確保比-10dB還大的電磁波透過衰減量的電磁波吸收體。 電磁波透過衰減量若比-10dB還小，因為電磁波透過衰減量小，對周邊的電子機器造成影響的之虞變高。 上述關係式雖是本發明者們藉由實驗等出者，例如，將厚度d設為一定時，意味著體積含率V設定成一定以上，又，在將體積含率V設為一定時，意味著將厚度d設定成一定以上。
又，上述電磁波吸收體三維造形物，因為能夠一致於各種電子構件或電子構件的框體的表面形狀事前形成，也能夠將上述電磁波吸收體三維造形物作為電磁波吸收體對電子構件裝設。
藉由利用包含非導電性的鐵氧化物與黏結劑樹脂的上述電磁波吸收體用組成物形成上述電磁波吸收體三維造形物，能夠將上述電磁波吸收體三維造形物的體積電阻率設為1010
Ωcm以上。藉此，能夠將上述電磁波吸收體三維造形物作為非導電材，能夠確實防止短路的產生。
上述電磁波吸收體三維造形物的製造方法雖沒有特別限定，但可以從各種製造方法之中因應使用於前述電磁波吸收體用組成物的黏結劑樹脂的種類進行選擇。例如，藉由光造形法製作電磁波吸收體三維造形物時，可以使用活性能量線硬化性樹脂、光聚合起始劑、表面調整劑，或因應必要將填料及分散劑適宜組合。此時，作為三維印刷機使用噴墨印刷機的噴墨光造形法(MJM造形法)，能夠將電磁波吸收體三維造形物以高造形精度且簡便地形成。此時，有將上述電磁波吸收體用組成物的黏度調整成噴墨印刷機的吐出適正黏度的必要。
作為上述黏結劑樹脂，使用前述熱硬化性樹脂及橡膠狀樹脂時，藉由加熱壓縮成形法能夠製作電磁波吸收體三維造形物。又，作為上述黏結劑樹脂，使用前述熱塑性樹脂樹脂時，藉由射出成形法能夠製作電磁波吸收體三維造形物。
接著，基於圖式說明關於上述電磁波吸收體三維造形物的實施形態。圖1A、B及圖2A、B為表示一致於特定的電子構件的表面形狀製造的本實施形態的電磁波吸收體三維造形物的具體例的示意剖面圖。上述電磁波吸收體三維造形物的製造方法雖沒有特別限定，但可以從利用三維列印的光造形法、加熱壓縮成形法、射出成形法等之中因應使用於前述電磁波吸收體用組成物的黏結劑樹脂的種類進行選擇。
圖1A、B所示的電磁波吸收體三維造形物11及12具有薄構造，以能被覆電子構件的方式形成罩杯狀。圖1A、B所示的電磁波吸收體三維造形物11及12的厚度d大致均勻形成。
另一方面，圖2A、B所示的電磁波吸收體三維造形物21及22雖具有薄構造，以能被覆電子構件的方式形成罩杯狀，但電磁波吸收體三維造形物21及22分別具有厚部21a、22a及薄部21b、22b。
圖1A、B及圖2A、B所示的電磁波吸收體三維造形物11、12、21、22的厚度d(mm)與電磁波吸收體三維造形物11、12、21、22中含有的電磁波吸收材料的體積含率V(%)之間，因為成立d×V1/3
＞0.4的關係式，即便如圖2A、B所示造形時厚度發生變化，也能夠在上述電磁波吸收體三維造形物的全區域中確保在毫米波頻帶以上的頻帶的電磁波透過衰減量為10dB以上的電磁波吸收性能，能夠作為無雜訊洩漏的電磁波吸收體。
(電子部件及電子機器的實施形態) 接著，說明關於電子部件的實施形態。本實施形態的電子部件，具備被前述實施形態揭示的電磁波吸收體三維造形物被覆的電子構件。又，本實施形態的電子機器具備本實施形態的電子部件。
因為構成上述電子部件的上述電子構件被上述電磁波吸收體三維造形物被覆，能夠確保上述電子部件的EMC(電磁兼容性)。又，上述電子機器因為具備確保EMC的上述電子部件，作為電子機器全體也能夠確保EMC。
作為被上述電磁波吸收體三維造形物被覆的電子構件，例如，有電路元件、傳送路等。作為上述電路元件，例如，有電晶體、二極體、電阻器、電容、電感、電池等。作為上述傳送路，例如，有配線、印刷基板、連接器、插座等。又，作為上述電子部件，例如，有具備電路元件、傳送路等的電路基板。
作為上述電子機器，例如，有利用無線通信技術的通信機器、感測器、醫療機器、毫米波電達等。
接著，基於圖式說明關於上述電子部件的實施形態。圖3A、B及圖4A、B為表示具備被電磁波吸收體三維造形物被覆的電路元件的本實施形態的電子部件(例如，電路基板)的一部分的示意剖面圖。圖3A中，示出電路元件13被圖1A所示的電磁波吸收體三維造形物11被覆的電子部件一部分。圖3B中，示出電路元件14被圖1B所示的電磁波吸收體三維造形物12被覆的電子部件一部分。圖4A中，示出電路元件23被圖2A所示的電磁波吸收體三維造形物21被覆的電子部件一部分。圖4B中，示出電路元件24被圖2B所示的電磁波吸收體三維造形物22被覆的電子部件一部分。更具體來說，圖3及圖4，例如，示出電路基板的一部分。
圖3A及圖4A中，電磁波吸收體三維造形物11及21接觸並追隨電路元件13及23的表面。另一方面，圖3B及圖4B中，電磁波吸收體三維造形物12及22相對於電路元件14及24的表面分別具有非接觸部。
接著，說明關於電子部件的製造方法的實施形態。本實施形態的電子部件的製造方法，包含：準備前述實施形態揭示的電磁波吸收體用組成物的工程；利用上述電磁波吸收體用組成物，形成電磁波吸收體三維造形物的工程；將上述電磁波吸收體三維造形物，接合至電子構件並被覆的工程。藉由上述製造方法，能夠製造EMC(電磁兼容性)高的電子部件。又，在上述製造方法中，因為能夠將上述電磁波吸收體三維造形物以與電子構件不同的工程製作，製造上述電磁波吸收體三維造形物時的熱及加壓的影響不會及於電子構件。再來，因為上述電磁波吸收體三維造形物不包含導電性層，且體積電阻為1010
Ω･cm以上，接觸電路元件或電子部件也不會有短路之虞。
接著，說明關於電子機器的製造方法的實施形態。本實施形態的電子機器的製造方法，包含將以上述實施形態揭示的電子部件的製造方法製造的電子部件組裝入電子機器的工程。藉由上述製造方法，能夠製造EMC(電磁兼容性)高的電子機器。 [實施例]
以下，基於實施例來詳細說明本發明。但是，本發明並不限定於以下的實施例。
(實施例1) ＜電磁波吸收體用組成物的製作＞ 將下記成份以加壓式的分批式捏合機混練，製作電磁波吸收材料即六方晶鐵氧體磁性粉的體積含率V成為51%的本實施例的電磁波吸收體用組成物A。下述組成式的六方晶鐵氧體磁性粉為將負擔電磁波吸收的磁共振頻率調整成76G(Hz)者。 (1)六方晶鐵氧體磁性粉(組成式：SrFe10.56
Al1.44
O19
) (2)矽氧橡膠(信越化學股份公司製，商品名“KE-541-U”)
＜電磁波吸收體三維造形物的製作＞ 利用上述製作的電磁波吸收體用組成物A，藉由使用油壓加壓機的溫度165℃的加熱壓縮成形法，製作縱：12cm、橫：12cm、厚度d：2mm的片狀電磁波吸收體三維造形物(電磁波吸收體)。本實施例的電磁波吸收體的d×V1/3
之值成為1.60。
(實施例2) ＜電磁波吸收體用組成物的製作＞ 將下記成份以加壓式的分批式捏合機混練，製作電磁波吸收材料即ε型氧化鐵磁性粉的體積含率V成為40%的本實施例的電磁波吸收體用組成物B。下述組成式的ε型化鐵磁性粉為將負擔電磁波吸收的磁共振頻率調整成76G(Hz)者。 (1)ε型氧化鐵磁性粉(組成式：ε-Ga0.46
Fe1.54
O3
) (2)矽氧橡膠(信越化學股份公司製，商品名“KE-541-U”)
＜電磁波吸收體三維造形物的製作＞ 利用上述製作的電磁波吸收體用組成物B，藉由使用油壓加壓機的溫度165℃的加熱壓縮成形法，製作縱：12cm、橫：12cm、厚度d：2mm的片狀電磁波吸收體三維造形物(電磁波吸收體)。本實施例的電磁波吸收體的d×V1/3
之值成為1.47。
(實施例3) ＜電磁波吸收體用組成物的製作＞ 將下記成份以加熱式的擠壓機混練，製作電磁波吸收材料即六方晶鐵氧體磁性粉的體積含率V成為47%的本實施例的電磁波吸收體用組成物C。下述六方晶鐵氧體磁性粉與在實施例1使用者相同。 (1)六方晶鐵氧體磁性粉(組成式：SrFe10.56
Al1.44
O19
) (2)聚碳酸酯(帝人股份公司製，商品名“Panlite”)
＜電磁波吸收體三維造形物的製作＞ 利用上述製作的電磁波吸收體用組成物C，藉由射出成形法，製作縱：12cm、橫：12cm、厚度d：1mm的片狀電磁波吸收體三維造形物(電磁波吸收體)。 本實施例的電磁波吸收體的d×V1/3
之值成為0.78。
(比較例1) 除了將電磁波吸收體三維造形物(電磁波吸收體)的厚度d變更成0.5mm以外，與實施例1一樣製作電磁波吸收體三維造形物。本比較例的d×V1/3
之值成為0.40。
(比較例2) 除了將電磁波吸收體三維造形物的厚度d變更成0.5mm以外，與實施例2一樣製作電磁波吸收體三維造形物(電磁波吸收體)。本比較例的d×V1/3
之值成為0.37。
(比較例3) 除了將電磁波吸收體三維造形物的厚度d變更成0.5mm以外，與實施例3一樣製作電磁波吸收體三維造形物(電磁波吸收體)。本比較例的d×V1/3
之值成為0.39。
接著，將以實施例1～3及比較例1～3製作的電磁波吸收體三維造形物(電磁波吸收體)的電磁波透過衰減量利用自由空間法測定。具體來說，利用安立股份公司製的毫米波網路分析儀“ME7838A”(製品名)，從發送天線通過介電體透鏡向電磁波吸收體照射預定頻率的輸入波(毫米波)，以配置於電磁波吸收體的裏側的接收天線量測透過電磁波。分別將照射的電磁波強度與透過的電磁波強度作為電壓值掌握，從該強度差將電磁波透過衰減量以dB單位求出。
作為以上的結果，頻率76GHz的電磁波透過衰減量表示於表1及圖5。在表1中，除了電磁波透過衰減量以外，也併記電磁波吸收材料及黏結劑樹脂的種類、電磁波吸收體的厚度d、電磁波吸收材料的體積含率V及d×V1/3
之值。又，圖6表示實施例1與比較例3的電磁波吸收光譜。
從表1及圖5可明白，d×V1/3
之值超過0.4的實施例1～3的電磁波透過衰減量，高於10dB以上，來自被覆的電子構件的電磁波不會對被覆外的電子構件造成影響、來自被覆外的電子構件的電磁波也不會侵入而對被覆的電子構件造成影響。相對於此，d×V1/3
之值為0.4以下的比較例1～3的電磁波透過衰減量，低於9dB以下，來自被覆的電子構件的電磁波會對被覆外的電子構件造成影響、來自被覆外的電子構件的電磁波會侵入而對被覆的電子構件造成影響。這應該是因為d×V1/3
之超過0.4，即便電磁波吸收體的厚度發生變化也能夠將電磁波吸收體內的電磁波吸收材料之量確保在一定以上，能夠達成一定量以上的電磁波透過衰減量。 [產業上的利用可能性]
本案揭示的電磁波吸收體用組成物及電磁波吸收體三維光造形物，能夠提供吸收毫米波頻帶以上的高頻帶的電磁波，無雜訊洩漏，且非導電性的電磁波吸收體，對於製作EMC佳的電子部件及電子機器是有用的。
11、12、21、22‧‧‧電磁波吸收體三維造形物21a、22a‧‧‧厚部21a、22a‧‧‧薄部13、14、23、24‧‧‧電路元件
[圖1]圖1為表示本實施形態的電磁波吸收體三維造形物的一例的示意剖面圖。 [圖2]圖2為表示本實施形態的電磁波吸收體三維造形物的其他例的示意剖面圖。 [圖3]圖3為表示本實施形態的電子部件的一部分的一例的示意剖面圖。 [圖4]圖4為表示本實施形態的電子部件的一部分的其他例的示意剖面圖。 [圖5]圖5為表示實施例及比較例的電磁波吸收體的頻率76GHz中的電磁波透過衰減量的圖形。 [圖6]圖6為表示實施例1及比較例3的電磁波吸收體的電磁波吸收光譜的圖。
Claims (13)
- 一種電磁波吸收體三維造形物，在毫米波頻帶以上的頻帶中的電磁波透過衰減量為10dB以上，包含：電磁波吸收材料與黏結劑樹脂；前述電磁波吸收材料為在毫米波頻帶以上的頻帶進行磁共振的鐵氧化物；前述電磁波吸收體三維造形物，具有厚部、及前述電磁波吸收材料的含有量比包含於前述厚部的前述電磁波吸收材料的含有量還少的薄部；前述電磁波吸收體三維造形物，具有可將電子構件被覆的薄構造；將前述電磁波吸收體三維造形物的厚度設為d(mm)形成時，將前述電磁波吸收體三維造形物中的前述電磁波吸收材料的體積含率設為V(%)時，成立d×V1/3>0.4的關係式。
- 如請求項1記載的電磁波吸收體三維造形物，其中，前述電磁波吸收材料為包含從Sr及Ba組成的群中選出的至少1種的六方晶鐵氧體。
- 如請求項1或2項記載的電磁波吸收體三維造形物，其中，前述電磁波吸收材料為包含Sr的六方晶鐵氧體；包含前述Sr的六方晶鐵氧體的Fe位置的一部分以Al置 換。
- 如請求項1記載的電磁波吸收體三維造形物，其中，前述電磁波吸收材料為ε型氧化鐵；前述ε型氧化鐵的Fe位置的一部分以由Al、Ga及In組成的群中選出的至少1種置換。
- 如請求項1或2記載的電磁波吸收體三維造形物，其中，前述黏結劑樹脂包含：由活性能量線硬化性樹脂、熱固性樹脂、熱塑性樹脂及橡膠狀樹脂組成的群中選出的至少1種。
- 如請求項1記載的電磁波吸收體三維造形物，其中，體積電阻率為1010Ωcm以上。
- 一種電子部件，包含：被如請求項1或2記載的電磁波吸收體三維造形物被覆的電子構件。
- 如請求項7記載的電子部件，其中，前述電磁波吸收體三維造形物接觸並追隨前述電子構件的表面。
- 如請求項7記載的電子部件，其中，前述電磁波吸收體三維造形物相對於前述電子構件的表面具有非接觸部。
- 如請求項7記載的電子部件，其中，前述電子構件包含電路元件、及傳送路。
- 一種電子機器，包含請求項7記載的電子部件。
- 一種電子部件的製造方法，包含：形成如請求項1或2記載的電磁波吸收體三維造形物的工程；將前述電磁波吸收體三維造形物，接合至電子構件並被覆的工程。
- 一種電子機器的製造方法，包含將以如請求項12記載的電子部件的製造方法製造的電子部件組裝入電子機器的工程。
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