專利名稱：：抗電磁干擾元件及擁有該元件的有源器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及抗電磁干擾(EMIElectro-MagneticInterference)元件及擁有該元件的有源器件，特別涉及能抑制由高頻區(qū)雜散電磁波產(chǎn)生的向外輻射、性能降低和異常共振等電磁波干擾的抗電磁干擾元件及擁有該元件的有源器件。
背景技術(shù)：
：近年來，以數(shù)字電子儀器為首，高頻電子儀器趨于小型化。而且，在印刷電路板元件安裝密度高的數(shù)字電子儀器中，將中央處理器(CPU)、圖象處理算術(shù)邏輯運(yùn)算器(IPLU)等LSI和IC安裝在印刷電路板上。這些LSI和IC由很多半導(dǎo)體器件構(gòu)成，因?yàn)檫@些半導(dǎo)體器件接受外部供給的能量進(jìn)行放大或振蕩等工作，故一般稱之為有源器件。而且這樣的有源器件多數(shù)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)噪聲。該感應(yīng)噪聲在印刷電路板的元件安裝面和背面感應(yīng)出高頻磁場(chǎng)。這里的問題是，因由靜電耦合和電磁耦合產(chǎn)生的線間耦合的增大以及由輻射噪聲產(chǎn)生的電磁干擾引起的性能降低和異常共振等現(xiàn)象。以往，對(duì)于這樣的所謂電磁波干擾，通過采取在電路中插入低通濾波器、將有問題的電路離得遠(yuǎn)些或進(jìn)行屏蔽等手段來抑制成為電磁波干擾原因的電磁耦合和不需要的輻射噪聲。但是，在先有的對(duì)付電磁波干擾的方法中，插入噪聲濾波器的方法和進(jìn)行屏蔽的方法都必須占用安裝空間，這在實(shí)現(xiàn)高密度化這一點(diǎn)上很難說是有效的方法。同樣，將有問題的電路離得遠(yuǎn)些的方法也是與高密度化背道而馳的。再有，以往所采用方法還有所謂遮蔽的方法，用金屬板或鍍上金屬的導(dǎo)體將有問題的電路圍起來，其目的是使內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲不向外部泄漏同時(shí)不使外部噪聲侵入內(nèi)部，假如用于遮蔽的金屬板的距離太近，雖然可以得到較好的穿透衰減，但卻助長(zhǎng)了因雜散輻射源的反射引起的電磁耦合，其結(jié)果，多數(shù)情況會(huì)引起二次電磁干擾。因此，本發(fā)明的課題是提供一種抗電磁干擾元件及擁有該元件的有源器件，不損害原有電路的功能，對(duì)向外輻射電磁波的穿透具有足夠的遮蔽效果，而且可以抑制因與周圍元件之間的相互干擾和對(duì)信號(hào)線的電磁感應(yīng)而引起的誤動(dòng)作。發(fā)明的公開若按照權(quán)利要求1記載的發(fā)明，可以得到一種能抑制從半導(dǎo)體元件等有源器件輻射的感應(yīng)噪聲的抗電磁干擾元件，其特征在于，該抗電磁干擾元件是由包含表面具有氧化膜的軟磁粉末和有機(jī)粘接劑的復(fù)合磁性體構(gòu)成的。若按照權(quán)利要求2記載的發(fā)明，可以得到權(quán)利要求1記載的一種抗電磁干擾元件，其特征在于，上述表面具有氧化膜的軟磁粉末呈扁平狀和(或)針狀。若按照權(quán)利要求3記載的發(fā)明，可以得到權(quán)利要求2記載的一種抗電磁干擾元件，其特征在于，上述呈扁平狀和(或)針狀的軟磁粉末在上述復(fù)合磁性體中呈定向排列。若按照權(quán)利要求4記載的發(fā)明，可以得到權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)記載的一種抗電磁干擾元件，其特征在于，為了使上述有源器件散熱，形成露出部，使該有源器件表面的一部分露出來。若按照權(quán)利要求5記載的發(fā)明，可以得到具有抗電磁干擾元件的有源器件，其特征在于，將權(quán)利要求1至權(quán)利要求4記載的任何一種抗電磁干擾元件配置在半導(dǎo)體等有源器件上面。若按照權(quán)利要求6記載的發(fā)明，可以得到具有抗電磁干擾元件的有源器件，其特征在于，將權(quán)利要求1至權(quán)利要求4記載的任何一種抗電磁干擾元件配置在半導(dǎo)體等有源器件的側(cè)面。若按照權(quán)利要求7記載的發(fā)明，可以得到具有抗電磁干擾元件的有源器件，其特征在于，將權(quán)利要求1至權(quán)利要求4記載的任何一種抗電磁干擾元件配置在半導(dǎo)體等有源器件的底部。若按照權(quán)利要求8記載的發(fā)明，可以得到具有權(quán)利要求5記載的抗電磁干擾元件的有源器件，其特征在于，從上述有源器件的上面到側(cè)面都配置有上述抗電磁干擾元件，使上述抗電磁干擾元件將引線的上方包圍起來，該引線是將上述有源器件和安裝該有源器件的印刷電路板連接的導(dǎo)線。若按照權(quán)利要求9記載的發(fā)明，可以得到具有權(quán)利要求6記載的抗電磁干擾元件的有源器件，其特征在于，配置上述抗電磁干擾元件使得上述抗電磁干擾元件將引線包圍起來，該引線是將上述有源器件和安裝該有源器件的印刷電路板連接的導(dǎo)線。若按照權(quán)利要求10記載的發(fā)明，可以得到一種抗電磁干擾的方法，其特征在于，通過使用權(quán)利要求1至權(quán)利要求4記載的任何一種抗電磁干擾元件，以抑制從半導(dǎo)體元件等有源器件輻射的感應(yīng)噪聲。從半導(dǎo)體器件等有源器件發(fā)出的雜散輻射噪聲經(jīng)過包含表面具有氧化膜的軟磁粉末和有機(jī)粘接劑的復(fù)合磁性體大大地被吸收抑制了。該軟磁粉末是將本來是導(dǎo)電物質(zhì)的軟磁金屬變成細(xì)微的粉末、與絕緣的有機(jī)粘接劑混合后、通過使軟磁金屬粉末分散在有機(jī)粘接劑中而形成絕緣膜的。特別是，若軟磁粉末的形狀至少是扁平狀和針狀中的一種形狀，則出現(xiàn)形狀上的磁各向異性，根據(jù)高頻區(qū)內(nèi)的磁共振現(xiàn)象，復(fù)導(dǎo)磁系數(shù)增大，由此可以有效地吸收抑制不需要的輻射成分。附圖的簡(jiǎn)單說明圖1是表示具有由本發(fā)明一個(gè)實(shí)施形態(tài)的復(fù)合磁性體構(gòu)成的抗電磁干擾元件的LSI的第1實(shí)施形態(tài)的透視圖。圖2是表示具有由本發(fā)明一個(gè)實(shí)施形態(tài)的復(fù)合磁性體構(gòu)成的抗電磁干擾元件的LSI的第2實(shí)施形態(tài)的透視圖。圖3是表示具有由本發(fā)明一個(gè)實(shí)施形態(tài)的復(fù)合磁性體構(gòu)成的抗電磁干擾元件的LSI的第3實(shí)施形態(tài)的透視圖。圖4是構(gòu)成圖1至圖3所示的抗電磁干擾元件的復(fù)合磁性體的局部放大截面圖。圖5是表示未裝上復(fù)合磁性體的LSI(有源器件)的上面一側(cè)電磁場(chǎng)強(qiáng)度的頻率特性的圖。圖6是表示如第1圖所示裝有抗電磁干擾元件的LSI(有源器件)的上面一側(cè)電磁場(chǎng)強(qiáng)度的頻率特性的圖。圖7是表示如第2圖所示裝有抗電磁干擾元件的LSI(有源器件)的上面一側(cè)電磁場(chǎng)強(qiáng)度的頻率特性的圖。圖8是用來說明驗(yàn)證構(gòu)成抗電磁干擾元件的復(fù)合磁性體的特性的測(cè)試方法的圖、是表示耦合電平評(píng)估系統(tǒng)的概略圖。圖9是表示使用圖8的評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行特性測(cè)試的結(jié)果的圖、是耦合電平頻率特性的圖。實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)下面，參照實(shí)施本發(fā)明的最佳形態(tài)、即一種抗電磁干擾元件及擁有該元件的有源器件。參照?qǐng)D1，圖中的有源器件具有LSI1和將從其上面到側(cè)面引線(pin)1a的上部都覆蓋了的抗電磁干擾元件2?？闺姶鸥蓴_元件2由復(fù)合磁性體構(gòu)成，該復(fù)合磁性體由表面具有氧化膜的軟磁粉末和有機(jī)粘接劑形成。參照?qǐng)D2，圖中的有源器件具有LSI1和將從其上面周邊部分到側(cè)面引線(pin)1a的上部都覆蓋了的抗電磁干擾元件2’。與上述情況同樣，抗電磁干擾元件2’由復(fù)合磁性體構(gòu)成，該復(fù)合磁性體由表面具有氧化膜的軟磁粉末和有機(jī)粘接劑形成。配置在LSI1上面的抗電磁干擾元件2’與圖1的抗電磁干擾元件2不同，其中的一部分具有開口2a，由此，使LSI1的一部分表面露出，可以不損害散熱而使感應(yīng)輻射噪聲得到抑制。參照?qǐng)D3，圖中的有源器件具有LSI1和配設(shè)成將其側(cè)面引線(pin)1a包圍的抗電磁干擾元件2”。該抗電磁干擾元件2”也由復(fù)合磁性體構(gòu)成，該復(fù)合磁性體由表面具有氧化膜的軟磁粉末和有機(jī)粘接劑形成。這時(shí)，抗電磁干擾元件2”相對(duì)圖2的抗電磁干擾元件2’具有不同的結(jié)構(gòu)，即以一定的間隔形成引線1a的出口2b，該間隔可以使其與LSI1的引線1a成為非接觸狀態(tài)。此外，復(fù)合磁性體的表面電阻很高，為106～108Ω，故有可能使其與LSI1一體成型。如上所述，若設(shè)置抗電磁干擾元件2、2’、2”，則各抗電磁干擾元件從LSI1的背面和引線(pin)1a發(fā)生的高頻磁場(chǎng)的磁通因構(gòu)成各抗電磁干擾元件的復(fù)合磁性體所具有的虛導(dǎo)磁系數(shù)μ”而變成熱并消失。結(jié)果，LSI1和安裝LSI的印刷電路板以及無源元件等周圍元件的感應(yīng)耦合變?nèi)?，可以有效地抑制不需要的電磁波。在此，參照?qǐng)D4就構(gòu)成上述抗電磁干擾元件2、2’、2”的復(fù)合磁性體3進(jìn)行說明。該復(fù)合磁性體3是用有機(jī)粘接劑32將表面具有氧化膜的軟磁粉末31粘起來形成的。具體地說，軟磁粉末31均勻地分散在有機(jī)粘接劑32中。這里，軟磁粉末的形狀呈扁平狀或(和)針狀。作為扁平狀(或針狀)的軟磁粉末31，有代表性的材料可以舉出高頻導(dǎo)磁系數(shù)高的鐵鋁硅合金(Sendust)和鐵鎳合金(坡莫合金)。再有，希望軟磁粉末3的形狀比足夠大(大約在5∶1以上)。作為有機(jī)粘接劑32，可以舉出聚酯類樹脂、聚氯乙烯類樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚氨基甲酸乙酯樹脂、纖維素類樹脂、腈基丁二烯橡膠、丁苯橡膠等熱可塑性樹脂或它們的合成物、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、酰胺樹脂、亞胺樹脂等熱硬化樹脂等。再有，復(fù)合磁性體3的厚度和構(gòu)成材料根據(jù)有源元件的使用狀態(tài)和電磁場(chǎng)強(qiáng)度等因素決定，以便實(shí)現(xiàn)最合適的電磁環(huán)境。為了驗(yàn)證上述實(shí)施形態(tài)的抗電磁干擾元件及擁有該元件的LSI對(duì)電磁干擾的抵抗效果，以下面表1的配方調(diào)和成軟磁性體膏，用刮刀片將其制成薄膜，熱壓后在85℃的溫度下進(jìn)行24小時(shí)的烘干，作成厚度1mm的第1試驗(yàn)材料，并對(duì)其特性進(jìn)行了評(píng)估。再有，使用振動(dòng)型磁力儀和掃描電子顯微鏡對(duì)得到的第1試驗(yàn)材料進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)容易磁化的軸和磁性粒子的取向都在各層的平面內(nèi)。進(jìn)而，測(cè)定其表面電阻為4×107Ω。表1</tables>將上述第1試驗(yàn)材料的復(fù)合磁性體成形為圖1、圖2和圖3所示的抗電磁干擾元件2、2’和2”的各個(gè)形狀，分別裝在LSI上，然后利用測(cè)試電路使LSI工作，用譜分析儀測(cè)定LSI上部的電磁場(chǎng)強(qiáng)度，確認(rèn)了它的效果。再有，對(duì)于未裝上抗電磁干擾元件的狀態(tài)也根據(jù)與上述相同的條件進(jìn)行了測(cè)定。圖5、圖6和圖7表示該測(cè)定的結(jié)果。圖5示出未裝上抗電磁干擾元件的LSI上部電磁場(chǎng)強(qiáng)度的頻率特性。圖6示出裝上了圖1所示的抗電磁干擾元件2的LSI上部電磁場(chǎng)強(qiáng)度的頻率特性。圖7示出裝上了圖1所示的抗電磁干擾元件2’的LSI上部電磁場(chǎng)強(qiáng)度的頻率特性。圖6和圖7的測(cè)定位置都和圖5相同。從上述結(jié)果可知，從裝上了抗電磁干擾元件的LSI發(fā)出的輻射噪聲大大地衰減了。進(jìn)而，在圖8所示的試驗(yàn)裝置中，對(duì)上述復(fù)合磁性體的第1試驗(yàn)材料的電磁耦合電平進(jìn)行了測(cè)定。此外，作為比較試驗(yàn)材料使用了第2試驗(yàn)材料的35μm的銅箔。試驗(yàn)裝置是將電磁波場(chǎng)源用的振蕩器5和電磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀(接收元件)6分別用環(huán)路直徑2mm以下的電磁波發(fā)射用微型環(huán)路天線7和電磁波接收用的微型環(huán)路天線8連接起來的裝置。測(cè)試是通過將電磁波發(fā)射用微型環(huán)路天線7和電磁波接收用的微型環(huán)路天線8在第1或第2試驗(yàn)材料9的一個(gè)面上面對(duì)面放置來進(jìn)行的。再有，電磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀6與圖中未示出的譜分析儀連接。測(cè)定值是以試驗(yàn)材料不存在狀態(tài)下的電磁場(chǎng)強(qiáng)度為基準(zhǔn)的。圖9示出了圖8的測(cè)定結(jié)果。與第2試驗(yàn)材料(35μm的銅箔)相比，由表面具有氧化膜的軟磁粉末和有機(jī)粘接劑形成的復(fù)合磁性體、即第1試驗(yàn)材料未見到有電磁耦合電平的增大。這樣一來，通過安裝使用由表面具有氧化膜的軟磁粉末和有機(jī)粘接劑形成的復(fù)合磁性體構(gòu)成的抗電磁干擾元件，可以有效地抑制從半導(dǎo)體器件等有源器件輻射出來的感應(yīng)噪聲。工業(yè)上利用的可能性如以上說明的那樣，通過將由本發(fā)明的復(fù)合磁性體構(gòu)成的抗電磁干擾元件安裝在半導(dǎo)體器件等有源器件上，可以有效地抑制因電磁感應(yīng)和雜散電磁波引起的相互干擾，而且因不需要占用安裝空間故可以實(shí)現(xiàn)小型化，所以，對(duì)于以移動(dòng)通信設(shè)備為首的高頻電子儀器的抗電磁干擾是十分有效的。權(quán)利要求1.一種抗電磁干擾元件，能抑制從半導(dǎo)體元件等有源器件輻射的感應(yīng)噪聲，其特征在于，該抗電磁干擾元件是由包含表面具有氧化膜的軟磁粉末和有機(jī)粘接劑的復(fù)合磁性體構(gòu)成的。2.權(quán)利要求1記載的抗電磁干擾元件，其特征在于，上述表面具有氧化膜的軟磁粉末呈扁平狀和/或針狀。3.權(quán)利要求2記載的抗電磁干擾元件，其特征在于，上述呈扁平狀和/或針狀的軟磁粉末在上述復(fù)合磁性體中呈定向排列。4.權(quán)利要求1至權(quán)利要求3任何一項(xiàng)記載的抗電磁干擾元件，其特征在于，形成使該有源器件表面的一部分露出的露出部，用于使上述有源器件散熱。5.一種具有抗電磁干擾元件的有源器件，其特征在于，將權(quán)利要求1至權(quán)利要求4記載的任何一種抗電磁干擾元件配置在半導(dǎo)體等有源器件上面。6.一種具有抗電磁干擾元件的有源器件，其特征在于，將權(quán)利要求1至權(quán)利要求4記載的任何一種抗電磁干擾元件配置在半導(dǎo)體等有源器件的側(cè)面。7.一種具有抗電磁干擾元件的有源器件，其特征在于，將權(quán)利要求1至權(quán)利要求4記載的任何一種抗電磁干擾元件配置在半導(dǎo)體等有源器件的底部。8.一種具有權(quán)利要求5記載的抗電磁干擾元件的有源器件，其特征在于，從上述有源器件的上面到側(cè)面都配置有上述抗電磁干擾元件，使上述抗電磁干擾元件將引線的上方包圍起來，該引線是將上述有源器件和安裝該有源器件的印刷電路板連接的導(dǎo)線。9.一種具有權(quán)利要求6記載的抗電磁干擾元件的有源器件，其特征在于，配置上述抗電磁干擾元件使得上述抗電磁干擾元件將引線包圍起來，該引線是將上述有源器件和安裝該有源器件的印刷電路板連接的導(dǎo)線。10.一種抗電磁干擾的方法，其特征在于，通過使用權(quán)利要求1至權(quán)利要求4記載的任何一種抗電磁干擾元件，以抑制從半導(dǎo)體元件等有源器件輻射的感應(yīng)噪聲。全文摘要一種抗電磁干擾元件,對(duì)有源器件設(shè)置,不損害原有器件的功能,對(duì)向外輻射的電磁波的穿透具有屏蔽效果,而且可以抑制因與周圍元件之間的相互干擾和對(duì)信號(hào)線的電磁感應(yīng)引起的誤動(dòng)作?？闺姶鸥蓴_元件由包含表面具有氧化膜的軟磁粉末和有機(jī)粘接劑的復(fù)合磁性體構(gòu)成,因該復(fù)合磁性體具有復(fù)導(dǎo)磁系數(shù)的關(guān)系,所以,將不需要的高頻電磁輻射轉(zhuǎn)換成熱,使之消滅。文檔編號(hào)H01L23/552GK1199494SQ97191121公開日1998年11月18日申請(qǐng)日期1997年8月25日優(yōu)先權(quán)日1996年8月23日發(fā)明者佐藤光晴,龜井浩二,吉田榮吉申請(qǐng)人:株式會(huì)社東金