一种电磁波噪声抑制片材及高频电子设备制造技术

本发明专利技术提供一种电磁波噪声抑制片材及高频电子设备。该电磁波噪声抑制片材包括RE

【技术实现步骤摘要】
一种电磁波噪声抑制片材及高频电子设备
本专利技术属于电磁兼容
，具体涉及一种电磁波噪声抑制片材及高频电子设备。
技术介绍
随着电子器件、通讯技术、微波技术的快速发展，特别是5G通讯技术的快速发展，产品和器件内应用频率的提高，电子设备或通信设备的小型化、轻量化，装配于电子电路的部件的安装密度也升高。从电子部件放射的电磁波噪声为起因，在电子部件彼此间或电子电路彼此间产生电磁波干涉而引起的电子设备或通信设备的误动作成为问题。电子设备高频化和集成化的快速发展，系统的电磁噪声干扰问题日益突出。为了解决上述问题，通常是在设备等上安装将多余的放射电磁波(噪声)转换成热量的近场用噪声抑制片。该噪声抑制片的厚度为0.02mm～2mm，因此可以通过直接粘贴于作为噪声产生源的电子部件或电子电路、或者粘贴于电子部件或电子电路的附近来使用，易于加工且形状自由度也高。所以，噪声抑制片能够适应于不断发展的电子设备或通信设备的小型化、轻量化，广泛地使用作为电子设备或通信设备的噪声应对部件。目前最常用的电磁噪声抑制材料主要包括涂覆型和复合型两种，其中涂覆型材料是将电磁波吸收剂与树脂粘合剂混合制成涂料，然后涂覆在防护体表面；复合型材料则是将电磁波吸收剂混合在有机粘接剂或者多层纤维中制备而成的增强型电磁噪声抑制材料。噪声抑制片的特性依赖于所包含软磁性合金粉末的磁导率，以及磁粉的自燃共振频率。通常磁导率μ＝μ’-j*μ”，但是在噪声抑制片利用磁损失的情形下，虚部磁导率μ”显得更为重要。虚部越高，对电磁波的功率损耗越显著，而且μ”的极大值出现在自燃共振频率处。通过加工扁平状能够提高相对于噪声抑制片的面内各向异性的软磁合金粉末的磁各向异性，通过利用该磁各向异性，能够根据要吸收的电磁波的频率来控制磁导率虚部μ”的分布，提高在高频段下对电磁波的吸收抑制，提高电磁波的功率损耗比。当前规模应用的噪声抑制片中使用磁损耗的磁性材料主要为Fe-Si-Al、羰基铁、铁氧体等系列材料，如专利文献CN103609207B、CN104072117A、CN107836140B中所记载，但是这些磁性材料的高频磁导率低，噪声抑制片材厚度往往较厚，限制其在GHz频段下的使用。专利文献CN107377960B通过调整FeMn合金的配方及片粉的长径比，提高了高频下磁导率的虚部μ”。专利文献CN107481829A使用Fe-Si-Al颗粒粉，控制粉体的粒径及长径比，改善噪声抑制片的相互去耦合性。以上专利文献中记载的噪声抑制片材在10MHz-5GHz的频段有优异的噪声抑制性能，但是在5GHz及频段以上频段，μ’和μ”偏低，功率损耗也难以满足5G通讯时代电子设备和高频通讯设备的电磁噪声抑制的要求。
技术实现思路
针对上述技术现状，本专利技术将软磁REaMbXc粉末用于电磁波噪声抑制片中，发现其在高频段下具有优异的噪声抑制效果，在3-10GHz范围内磁导率实部u’＞3、虚部u”＞3，功率损耗比Ploss/Pin＞90％、传输衰减率Rtp＞20dB。即，本专利技术的技术方案为：一种电磁波噪声抑制片材，包括软磁性合金粉末，其特征是：所述软磁性合金粉末的化学组成分子式为REaMbXc，其中a、b、c是原子个数，其中0.5<a<20、1<b<50、0≤c<10；RE是稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y中一种或多种；M是Fe、Co、Ni、Mn、Cr、Ti、Cu、Zn、Al、Ga、Ag、Nb、Zr中一种或多种；X是元素N、B、Si、C、S、P、O中一种或多种。作为优选，1<a<10。作为优选，2<b<40。作为优选，0≤c<5。作为优选，RE是稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Dy、Ho、Yb、Y中一种或多种；作为优选，M是Fe、Co、Ni、Cr、Cu、Zn、Al中一种或多种；作为优选，X是N、B、Si、C中一种或多种。作为优选，所述软磁性合金粉末的形状呈扁平状。作为进一步优选，所述软磁性合金粉末的厚度为10nm-10μm、片粉面尺寸为10-200μm、长径比为5-500。作为更优选，其厚度为10nm-2μm、片粉面尺寸为10-100μm、长径比为10-100。作为优选，所述软磁性合金粉末的制备方法包括：根据软磁性合金粉末的化学组成分子式准备相应纯度的原材料，混合后进行熔炼，将熔融的合金液进行浇注，得到合金铸锭或合金薄片，然后进行破碎，得到粉体，粉体粒径优选为1-100μm；或者，将熔融的合金液通过气雾化得到球形粉体，粉体粒径优选为5-200μm。作为优选，所述扁平状软磁性合金粉末是通过将软磁性合金粉末进行片状化处理得到，所述片状化处理包括卧室砂磨、行星球磨、立式搅拌磨等工艺中至少一种或多种方法组成，根据工艺实现的难易程度，优选卧室砂磨、立式搅拌磨等磨削、剪切为主的机械方式。作为进一步优选，将所述扁平状软磁性合金粉末进行钝化处理，用于降低所述软磁性合金粉末的导电性。所述钝化处理包括化学处理和特定气氛下的热处理，其中化学处理的目的是在粉体表面包覆一层绝缘层或者高电阻层，如SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO2层，其厚度优选1-100nm；热处理主要是针对含有间隙原子N、C的软磁合金粉末的热处理，包括渗氮或渗碳处理。渗氮处理方法是在高压(＞1MPa)高纯氮气或者氨气中进行热处理。渗碳处理是在石墨或者碳素成分的炉室进行真空热处理。作为一种实现方式，所述电磁波噪声抑制片在厚度方向依次包含电阻层、磁性层、金属层、绝缘层；其中磁性层中含有所述软磁性合金粉末。作为优选，所述电阻层是呈高电阻的的薄层，其表面电阻值为104-108Ω/□，优选为105-108Ω/□，平均厚度为10-200μm。作为一种实现方式，所述电阻层是包括铁氧体与粘结剂的混合层。铁氧体主要为NiZn铁氧体、Co2Z型六角铁氧体等。作为优选，铁氧体的颗粒平均尺寸在0.1-20μm，质量份数不超过10％。所述磁性层是电磁波的吸收损耗层。作为优选，所述磁性层厚度为0.05-2mm，更优选为0.1-1.0mm。作为一种实现方式，所述磁性层是包括所述软磁性合金粉末、粘接剂与添加剂的混合层。添加剂包括阻燃剂、消泡剂、增塑剂等中的一种或者几种。作为优选，所述磁性层中，按照质量百分含量计，所述软磁性合金粉末的含量为50-98％，粘接剂的含量为2-40％，余量为添加剂。作为优选，所述磁性层是将所述软磁性合金粉末、粘接剂与添加剂等混合后流延、叠压而获得，厚度优选为0.05-2mm，更优选为0.1-1.0mm。所述流延过程中施加平行于磁性层平面方向的电磁场，作为优选，电磁场大小1-2T。所述粘接剂包括但不限于橡胶、树脂、聚氨酯等。树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、纤维素树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚缩醛树脂等任意的树脂系材料。橡胶选自硅橡胶、丙烯酸橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁波噪声抑制片材，包括软磁性合金粉末，其特征是：所述软磁性合金粉末的化学组成分子式为RE

【技术特征摘要】
1.一种电磁波噪声抑制片材，包括软磁性合金粉末，其特征是：所述软磁性合金粉末的化学组成分子式为REaMbXc，其中a、b、c是原子个数，其中0.5<a<20、1<b<50、0≤c<10；
RE是稀土La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y中一种或多种；
M是Fe、Co、Ni、Mn、Cr、Ti、Cu、Zn、Al、Ga、Ag、Nb、Zr中一种或多种；
X是元素N、B、Si、C、S、P、O中一种或多种。


2.如权利要求1所述的电磁波噪声抑制片材，其特征是：1<a<10；
作为优选，2<b<40；
作为优选，0≤c<5。


3.如权利要求1所述的电磁波噪声抑制片材，其特征是：RE是稀土La、Ce、Pr、Nd、Sm、Dy、Ho、Yb、Y中一种或多种；
作为优选，M是Fe、Co、Ni、Cr、Cu、Zn、Al中一种或多种；
作为优选，X是N、B、Si、C中一种或多种。


4.如权利要求1所述的电磁波噪声抑制片材，其特征是：所述软磁性合金粉末呈扁平状；
作为优选，其厚度为10nm-10μm、片粉面尺寸为10-200μm、长径比为5-500；作为更优选，其厚度10nm-2μm、片粉面尺寸10-100μm、长径比10-100。


5.如权利要求1所述的电磁波噪声抑制片材，其特征是：所述软磁性合金粉末的制备方法包括：根据软磁性合金粉末的化学组成分子式准备相应纯度的原材料，混合后进行熔炼，将熔融的合金液进行浇注，得到合金铸锭或合金薄片，然后进行破碎，得到粉体，粉体粒径优选为1-100μm；或者，将熔融的合金液通过气雾化得到球形粉体，粉体粒径优选为5-200μm。


6.如权利要求4所述的电磁波噪声抑制片材，其特征是：所述扁平状软磁性合金粉末是通过将软磁性合金粉末进行片状化处理得到；
所述片状化处理包括卧室砂磨、行星球磨、立式搅拌磨等工艺中至少一种或多种方法组成，优选卧室砂磨、立式搅拌磨等磨削、剪切为主的机械方式。


7.如权利要求4所述的电磁波噪声抑制片材，其特征是：将所述扁平状软磁性合金粉末进行钝化处理；
所述钝化处理包括化学处理和特定气氛下的热处理；
所述化学处理是在粉体表面包覆一层绝缘层或者高电阻层，其厚度优选1-100nm；
所述热处理包括渗氮或渗碳处理。


8.如权利要求1所述的电磁波噪声抑制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绪亮，戚超勇，葛现金，满其奎，谭果果，李润伟，
申请(专利权)人：宁波磁性材料应用技术创新中心有限公司，中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33