JPH1064714A - Ｅｍｉ対策部品及びそれを備えた能動素子 - Google Patents

Ｅｍｉ対策部品及びそれを備えた能動素子

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JPH1064714A
JPH1064714A JP8222437A JP22243796A JPH1064714A JP H1064714 A JPH1064714 A JP H1064714A JP 8222437 A JP8222437 A JP 8222437A JP 22243796 A JP22243796 A JP 22243796A JP H1064714 A JPH1064714 A JP H1064714A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路機能を損なうことなく、外部へ放射する
電磁波の透過に対しては十分な遮蔽効果を有し、かつ周
辺部品間との相互干渉や信号線への電磁誘導による誤動
作等を抑止できるＥＭＩ対策部品及びそれを備えた能動
素子を提供すること。 【解決手段】 ＥＭＩ対策部品は、表面に酸化被膜を有
する軟磁性体粉末と有機結合剤とを含む複合磁性体で構
成されていることを特徴とし、それを備えた能動素子
は、能動素子の少なくとも一部を本発明のＥＭＩ対策部
品で覆ったことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＥＭＩ(Electro-Mag
netic Interference) 対策部品及びそれを備えた能動素
子に関し、特に、高周波領域における不要電磁波によっ
て生じる外部への放射、性能劣化、異常共振等の電磁波
障害を抑止するＥＭＩ対策部品及びそれを備えた能動素
子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、デジタル電子機器をはじめとして
高周波を利用する電子機器類が小型化の傾向にある。そ
して、配線基板への部品実装密度が高いデジタル電子機
器においては、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、画像プロ
セッサ算術論理演算装置（ＩＰＬＵ）等のＬＳＩやＩＣ
が配線基板上に実装されている。これらＬＳＩ及びＩＣ
は多数の半導体素子で構成されており、これら半導体素
子は、外部からエネルギーの供給を受けて、増幅又は発
振等の作用を行うため、一般に能動素子と呼ばれてい
る。そしてこのような能動素子は誘導性ノイズを発生す
ることが多い。この誘導性ノイズによって配線基板の素
子実装面と同一面及び反対面には高周波磁界が誘導され
る。ここで問題となるのが、静電結合、及び電磁結合に
よる線間結合の増大や、輻射ノイズによる電磁干渉に起
因する性能劣化や異常共振等の現象である。
【０００３】従来、このようないわゆる電磁波障害に対
し、回路にローパスフィルタを挿入する、問題となる回
路を遠ざける、或いはシールディングを行う等の手段を
講じて電磁波障害の原因となる電磁結合、不要輻射ノイ
ズを抑制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電磁波障害に対する対策のうち、ノイズフィルタを挿入
する方法及びシールティングを行う方法は、実装するス
ペースが必要となり、高密度化を実現する上では有効な
対策とは言いがたい。同様に、問題となる回路を遠ざけ
る方法も高密度化に逆行するものである。更に、問題と
なる回路を金属板や導電メッキ等の導電体で囲んだ、い
わゆる遮蔽する方法は従来から行われている手法である
が、これは内部から発生する放射ノイズを外部に漏れな
くするため、又は外部からの放射ノイズを内部に侵入さ
せないことが目的であり、仮に遮蔽を目的とした金属板
の距離があまりにも近接している場合、透過の減衰は期
待できるが、不要輻射源からの反射による電磁結合が助
長され、その結果、二次的な電磁障害を引き起こす場合
が少なからず生じている。
【０００５】それ故に本発明の課題は、本来の回路機能
を損なうことなく、外部へ放射する電磁波の透過に対し
ては十分な遮蔽効果を有し、かつ周辺部品間との相互干
渉や信号線への電磁誘導による誤動作等を抑止できるＥ
ＭＩ対策部品及びそれを備えた能動素子を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
れば、半導体素子等の能動素子から輻射される誘導性ノ
イズを抑止するＥＭＩ対策部品において、該ＥＭＩ対策
部品が、表面に酸化被膜を有する軟磁性体粉末と有機結
合剤とを含む複合磁性体で構成されていることを特徴と
するＥＭＩ対策部品が得られる。
【０００７】請求項２記載の発明によれば、前記表面に
酸化被膜を有する軟磁性体粉末は、偏平状又は／及び針
状の形状を有するものであることを特徴とする請求項１
記載のＥＭＩ対策部品が得られる。
【０００８】請求項３記載の発明によれば、前記偏平状
又は／及び針状の軟磁性体粉末が、前記複合磁性体中に
おいて配向配列されていることを特徴とする請求項２記
載のＥＭＩ対策部品が得られる。
【０００９】請求項４記載の発明によれば、前記能動素
子から放熱させるために該能動素子の表面の一部を露出
させる露出部が形成されていることを特徴とする請求項
１乃至請求項３のいずれか一つに記載のＥＭＩ対策部品
が得られる。
【００１０】請求項５記載の発明によれば、請求項１乃
至請求項４記載のＥＭＩ対策部品の内のいずれか一つを
半導体等の能動素子の上面に配置したことを特徴とする
ＥＭＩ対策部品を備えた能動素子が得られる。
【００１１】請求項６記載の発明によれば、請求項１乃
至請求項４記載のＥＭＩ対策部品の内のいずれか一つを
半導体等の能動素子の側面に配置したことを特徴とする
ＥＭＩ対策部品を備えた能動素子が得られる。
【００１２】請求項７記載の発明によれば、請求項１乃
至請求項４記載のＥＭＩ対策部品の内のいずれか一つを
半導体等の能動素子の底面に配置したことを特徴とする
ＥＭＩ対策部品を備えた能動素子が得られる。
【００１３】請求項８記載の発明によれば、請求項５記
載のＥＭＩ対策部品を備えた能動素子において、前記能
動素子と該能動素子が実装される基板上の配線とを接続
するリード線の上方を前記ＥＭＩ対策部品が取り囲むよ
うに、前記能動素子の上面から側面にかけて前記ＥＭＩ
対策部品を配置したことを特徴とするＥＭＩ対策部品を
備えた能動素子が得られる。
【００１４】請求項９記載の発明によれば、請求項６記
載のＥＭＩ対策部品を備えた能動素子において、前記能
動素子と該能動素子が実装される基板上の配線とを接続
するリード線を取り囲むように、前記ＥＭＩ対策部品を
配置したことを特徴とするＥＭＩ対策部品を備えた能動
素子が得られる。
【００１５】請求項１０記載の発明によれば、請求項１
乃至請求項４記載のＥＭＩ対策部品の内のいずれか一つ
を用いることによって、半導体素子等の能動素子から輻
射される誘導性ノイズを抑止することを特徴とするＥＭ
Ｉ対策方法が得られる。
【００１６】
【作用】半導体素子等の能動素子から発生する不要輻射
ノイズは、表面に酸化被膜を有する軟磁性体粉末と有機
結合剤とを含む複合磁性体により大きく吸収抑圧され
る。この軟磁性体粉末は、本来、導電性物質である軟磁
性金属を微細粉末化して、絶縁性の有機結合剤と混練し
て、有機結合剤中に軟磁性体粉末を分散させることによ
って、絶縁膜を成している。特に、軟磁性体粉末の形状
を偏平状及び針状のうち少なくとも一つの形状とすれ
ば、形状磁気異方性が出現し、高周波領域において磁気
共鳴に基づく複素透磁率が増大して、これによって、不
要輻射成分を効率的に吸収抑制することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
実施例の一形態によるＥＭＩ対策部品及びそれを備えた
能動素子について説明する。
【００１８】図１に本発明の第１の実施形態を示す。本
実施形態は、ＬＳＩ１の上面から側面のリード線（ピ
ン）１ａ上方部分にかけて、表面に酸化被膜を有する軟
磁性体粉末と有機結合剤からなる複合磁性体で構成され
たＥＭＩ対策部品２が覆うような構造を成している。
【００１９】図２に本発明の第２の実施形態を示す。本
実施形態は、ＬＳＩ１の上面周縁部分から側面のリード
線（ピン）１ａ上方部分にかけて、表面に酸化被膜を有
する軟磁性体粉末と有機結合剤からなる複合磁性体で構
成されたＥＭＩ対策部品２が囲むように配設されてい
る。
【００２０】この場合、図１の実施形態と異なるのは、
ＬＳＩ１の上面に配設されたＥＭＩ対策部品２の一部に
切欠き（露出部）２ａを設けることで放熱性を損なうこ
となく誘導性放射ノイズを抑止できる。
【００２１】図３に本発明の第３の実施形態を示す。本
実施形態は、ＬＳＩ１の側面のリード線（ピン）１ａを
取り囲むように、表面に酸化被膜を有する軟磁性体粉末
と有機結合剤からなる複合磁性体で構成されたＥＭＩ対
策部品２が配設されている。この場合、ＥＭＩ対策部品
２の形状は、ＬＳＩ１のリード線１ａと非接触状態にな
る間隔でリード線１ａの取出し窓２ｂが設けてある。ま
た、複合磁性体の表面抵抗は、１０6 〜１０8 Ωと高い
のでＬＳＩ１との一体成形も可能である。
【００２２】上述のように、ＥＭＩ対策部品２を設ける
と、ＥＭＩ対策部品２は、ＬＳＩ１の背面及びリード線
（ピン）１ａから発生する高周波磁界における磁束を複
合磁性体のもつ虚数部透磁率μ″により熱変換され集束
する。この結果、ＬＳＩ１とＬＳＩ１が実装されるプリ
ント基板及び受動部品等の周辺部品との誘導結合が微弱
となって、不要電磁波を効率的に抑制することができ
る。
【００２３】ここで、図４を参照して上述のＥＭＩ対策
部品２を構成する複合磁性体２′について説明する。こ
の複合磁性体２′は、表面に酸化被膜を有する軟磁性体
粉末３と有機結合剤４とを含んでいる。具体的には、有
機結合剤４中に軟磁性体粉末８が均一に分散されてい
る。ここで、軟磁性体粉末３の形状は、偏平状又は／及
び針状である。
【００２４】偏平状（若しくは針状）の軟磁性体粉末３
としては、高周波透磁率の大きな鉄アルミ珪素合金（セ
ンダスト）、鉄ニッケル合金（パーマロイ）をその代表
的素材としてあげることができる。尚、軟磁性体粉末３
のアスペクト比は十分に大きい（おおよそ５：１以上）
ことが望ましい。
【００２５】有機結合剤４としては、ポリエステル系樹
脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルブチラール樹
脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、ニトリル−
ブタジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム等の熱
可塑性樹脂或いはそれらの共重合体、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂等の熱硬化
性樹脂等をあげることができる。
【００２６】尚、複合磁性体の厚さや構成材料等は、能
動素子の使用状態、及び電磁界強度等を考慮して、最適
な電磁環境を実現するよう決定される。
【００２７】上述の実施形態によるＥＭＩ対策部品及び
それを備えたＬＳＩの電磁波障害に対する効果を検証す
るために、以下表１の配合からなる軟磁性体ペーストを
調合し、これをドクターブレード法により製膜し、熱プ
レスを施した後に８５℃にて２４時間キュアリングを行
い、厚さ１ｍｍの第１の試料を作製し、その特性を評価
した。
【００２８】尚、得られた第１の試料を振動型磁力計、
並びに走査型電子顕微鏡を用いて解析したところ、磁化
容易軸及び磁性粒子配向方向は、いずれれもこれらの層
の面内方向であった。更に、表面抵抗を測定したところ
４×１０7 Ωであった。
【００２９】
【表１】
【００３０】上述した第１の試料による複合磁性体で構
成されたＥＭＩ対策部品を図１、図２、及び図３に示す
形状に成形し、実装した後、テスト回路にてＬＳＩを動
作させ、ＬＳＩ上部の電磁界強度をスペクトラムアナラ
イザで測定して、効果を確認した。
【００３１】尚、ＥＭＩ対策部品を装着していない状態
についても、上記と同じ条件により測定した。
【００３２】図５、図６、図７にその測定結果を示す。
図５は、ＥＭＩ対策部品が装着されていないＬＳＩ上部
の電磁界強度の周波数特性を示す。図６は、図１に示し
た実施形態の形状を成すＥＭＩ対策部品を装着したＬＳ
Ｉ上部の電磁界強度の周波数特性を示す。図７は、図２
に示した実施形態の形状をなすＥＭＩ対策部品を装着し
たＬＳＩ上部の電磁界強度の周波数特性を示す。尚、測
定位置は、図６、図７ともに図５と同じ場所である。
【００３３】上述の結果から、ＥＭＩ対策部品が装着さ
れているＬＳＩからの輻射ノイズは、大きく減衰してい
ることがわかる。
【００３４】更に、第１の試料の結合レベルを図８に示
す試験装置において測定を行った。また、比較試料とし
て銅箔３５μｍを第２の試料とした。
【００３５】試験装置は、電磁界波源用発振器５と電磁
界強度測定器（受信用素子）６とにそれぞれループ径２
ｍｍ以下の電磁界送信用微小ループアンテナ７、及び電
磁界受信用微小ループアンテナ８を接続した装置であ
る。測定は、試料９の片面に、電磁界送信用微小ループ
アンテナ７と電磁界受信用微小ループアンテナ８とを対
向させて行った。なお、電磁界強度測定器６には、図示
しないスペクトラムアナライザが接続されており、試料
が存在しない状態での電磁界強度を基準とした。
【００３６】図８における測定結果を図９に示す。
【００３７】第２の試料（銅箔３５μｍ）に比べ、表面
に酸化被膜を有する軟磁性体粉末と有機結合剤からなる
複合磁性体である第１の試料は、結合レベルの増加は見
られない。
【００３８】このように、半導体素子等の能動素子から
輻射される誘導性ノイズは、表面に酸化被膜を有する軟
磁性体粉末と有機結合剤からなる複合磁性体で構成され
たＥＭＩ対策部品を装着することにより効果的に抑制す
ることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の複合磁性
体で構成されたＥＭＩ対策部品を半導体素子等の能動素
子に装着する事で、電磁誘導及び不要電磁波による相互
干渉を効果的に抑制することが可能であり、しかも実装
スペースが不要であるから小型化を達成できるので、移
動体通信機器をはじめとする高周波機器内におけるＥＭ
Ｉ対策に大変有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による複合磁性体で構成さ
れたＥＭＩ対策部品を備えたＬＳＩの第１の実施形態を
示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による複合磁性体で構成さ
れたＥＭＩ対策部品を備えたＬＳＩの第２の実施形態を
示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による複合磁性体で構成さ
れたＥＭＩ対策部品を備えたＬＳＩの第３の実施形態を
示す斜視図である。
【図４】図１乃至図３に示すＥＭＩ対策部品を構成する
複合磁性体の部分拡大断面図である。
【図５】複合磁性体が装着されていないＬＳＩ（能動素
子）の上面側における電磁界強度の周波数特性を示す図
である。
【図６】ＥＭＩ対策部品が図１のごとく装着されている
ＬＳＩ（能動素子）の上面側における電磁界強度の周波
数特性を示す図である。
【図７】ＥＭＩ対策部品が図２のごとく装着されている
ＬＳＩ（能動素子）の上面側における電磁界強度の周波
数特性を示す図である。
【図８】ＥＭＩ対策部品を構成する複合磁性体の特性を
検証するための測定方法を説明するための図であって、
結合レベルの評価系を示す概略図である。
【図９】図８の評価系を用いて特性を測定した結果を示
すグラフであって、結合レベルの周波数特性図である。
【符号の説明】
１ 能動素子（ＬＳＩ） １ａ リード線（ピン） ２ ＥＭＩ対策部品 ２´ 複合磁性体 ２ａ 切欠き（露出部） ２ｂ 取出し窓 ３ 表面に酸化被膜を有する軟磁性体粉末 ４ 有機結合剤 ５ 電磁界波源用発振器 ６ 電磁界強度測定器 ７ 電磁界送信用微小ループアンテナ ８ 電磁界受信用微小ループアンテナ ９ 試料

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体素子等の能動素子から輻射される
    誘導性ノイズを抑止するＥＭＩ対策部品において、該Ｅ
    ＭＩ対策部品が、表面に酸化被膜を有する軟磁性体粉末
    と有機結合剤とを含む複合磁性体で構成されていること
    を特徴とするＥＭＩ対策部品。
  2. 【請求項２】 前記表面に酸化被膜を有する軟磁性体粉
    末は、偏平状又は／及び針状の形状を有するものである
    ことを特徴とする請求項１記載のＥＭＩ対策部品。
  3. 【請求項３】 前記偏平状又は／及び針状の軟磁性体粉
    末が、前記複合磁性体中において配向配列されているこ
    とを特徴とする請求項２記載のＥＭＩ対策部品。
  4. 【請求項４】 前記能動素子から放熱させるために該能
    動素子の表面の一部を露出させる露出部が形成されてい
    ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一
    つに記載のＥＭＩ対策部品。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４記載のＥＭＩ対策
    部品の内のいずれか一つを半導体等の能動素子の上面に
    配置したことを特徴とするＥＭＩ対策部品を備えた能動
    素子。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項４記載のＥＭＩ対策
    部品の内のいずれか一つを半導体等の能動素子の側面に
    配置したことを特徴とするＥＭＩ対策部品を備えた能動
    素子。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項４記載のＥＭＩ対策
    部品の内のいずれか一つを半導体等の能動素子の底面に
    配置したことを特徴とするＥＭＩ対策部品を備えた能動
    素子。
  8. 【請求項８】 請求項５記載のＥＭＩ対策部品を備えた
    能動素子において、前記能動素子と該能動素子が実装さ
    れる基板上の配線とを接続するリード線の上方を前記Ｅ
    ＭＩ対策部品が取り囲むように、前記能動素子の上面か
    ら側面にかけて前記ＥＭＩ対策部品を配置したことを特
    徴とするＥＭＩ対策部品を備えた能動素子。
  9. 【請求項９】 請求項６記載のＥＭＩ対策部品を備えた
    能動素子において、前記能動素子と該能動素子が実装さ
    れる基板上の配線とを接続するリード線を取り囲むよう
    に、前記ＥＭＩ対策部品を配置したことを特徴とするＥ
    ＭＩ対策部品を備えた能動素子。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至請求項４記載のＥＭＩ対
    策部品の内のいずれか一つを用いることによって、半導
    体素子等の能動素子から輻射される誘導性ノイズを抑止
    することを特徴とするＥＭＩ対策方法。
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