CN101116243B - 电子零件 - Google Patents

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Abstract

形成第一线圈(L1)的第六线圈电极(50f)例如经由第二电容器电极层(Sb2)中的第二电容器电极(36)电连接到形成第二线圈(L2)的第十二线圈电极(52f)。因此,电感体(18)的磁导率显著小于磁体(20)的磁导率(例如,磁导率μ=1)。因此,有可能将该磁导率最小化到可以忽略等效地出现在第一线圈(L1)和第二线圈(L2)之间连接的程度,并获得期望的频率特性。

Description

电子零件
技术领域
本发明涉及一种电子零件,该电子零件具有一基础构件,该基础构件通过接合电介质部分和磁性部分形成。本发明涉及一种电子零件,例如,该电子零件优选地用于LC滤波器。
背景技术
近年来,FM无线电接收器和/或FM发射器可以装载在诸如手机这样的便携式设备(包括电子设备)上。这种情况,除了允许常用频带的信号从其通过的滤波器,该便携式设备还有必要提供允许FM带的信号从其通过的滤波器。
到目前为止,使用介质滤波器作为允许FM带中的信号从其通过的滤波器。
例如,常规介质滤波器包括例如专利文献1中公开的滤波器。然而,提供这种滤波器是为了衰减500MHz水平的干扰。确实允许包括FM带的76~108MHz的信号通过该滤波器。但是,该滤波器并不用于衰减作为便携式设备常用频带的高频带(例如,800MHz、1.4GHz、1.9GHz、2.5GHz和5GHz)的信号。
因此,很明显,当在便携式设备上装载FM无线电接收器和/或FM发射器时,高频带噪声不能得到抑制。
就滤波器所需的电感值而言,频率越低,所需值越大。对于具有在100MHz附近通带的滤波器,当形成线圈时,必须增加线圈的匝数和/或增加线圈的尺寸以获得所需电感。
通过增加线圈的匝数获得所需电感。然而,因为电感的导线电阻增加,Q特性相应地恶化,不能获得合适的滤波器特性。而且,因为杂散成分不利地出现,不能获得合适的衰减特性。而且,因为线圈的面积增大,不可能实现紧凑的尺寸。与此相反,载有该滤波器的便携式设备则需要在尺寸上紧凑。就这点而言,常规滤波器的尺寸太大,即,4.8mm×3.5mm,使其不能用于便携式设备。
常规技术中,已经提出了一种具有基础构件的堆叠型电子零件,该基础构件通过接合介质层和磁性层获得(例如,参见专利文件2)。然而,所述堆叠型电子零件仅通过添加虚设(dummy)层,用于抑制产品中的扭曲、脱层和开裂。堆叠型电子零件能否实现在便携式设备上承载FM无线电接收器和/或FM发射器是不清楚的。
专利文件1:日本专利No.2505135;
专利文件2:日本待审专利公开No.2003-37022。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种电子零件,通过改善如上所述的具有基础构件的堆叠型电子零件,所述基础构件通过接合电介质层和磁性层获得,使得能够实现电子零件的紧凑尺寸,改善其特性,以及例如在便携式设备上装载FM无线电接收器和/或FM发射器。
根据本发明,提供一种电子零件,包括:基础构件,通过接合电介质部分和磁性部分构成;多个电容器电极,在该基础构件的电介质部分中形成;以及多个线圈电极,在该基础构件的磁性部分中形成;其中一个线圈电极和另一线圈电极经由一个电容器电极彼此电学相连。
例如,当两个线圈彼此电学相连时,一个线圈电极(线圈的一端)与另一线圈电极(另一线圈的一端)通常在磁性部分中彼此电学相连。
然而,在这种情况中,等效地在这两个线圈之间形成正耦合。因此,当这种电子零件用作滤波器时,滤波器的通带可能不希望地变窄,使其不能获得所需的频率特性。
另一方面,在本发明中,在磁性部分中形成的一个线圈电极和另一线圈电极经由在电介质部分中形成的一个电容器电极彼此电学相连。因此,可以将两个线圈之间等效形成的耦合减小到所述耦合可以忽略的程度。可以获得所需的频率特性。
在另一方案中,根据本发明,提供一种电子零件,包括:基础构件,通过接合电介质部分和磁性部分构成;至少一个接地电极,在该基础构件的电介质部分中形成;多个电容器电极,在该基础构件的电介质部分中形成;以及多个线圈电极,在该基础构件的磁性部分中形成;其中接地电极和多个电容器电极中的至少第一电容器电极分别在电介质部分的第一形成表面上形成;多个电容器电极中的至少第二和第三电容器电极分别在电介质部分的第二形成表面上形成;接地电极与第二电容器电极相对;且第二电容器电极和第三电容器电极与第一电容器电极相对。
例如,假设接地电容在一个电容器电极和接地电极之间形成,且不同于接地电容的电容器由其他两个电容器电极形成。在这种假设基础上,如果接地电极具有宽的宽度,接地电极与这三个电容器电极相对。因此,与该接地电极有关地出现杂散电容。高频衰减特性可能被不希望地恶化。
另一方面,在本发明中,第一电容器电极和接地电极分别在电介质部分的第一形成表面上形成,第二电容器电极和第三电容器电极分别在电介质部分的第二形成表面上形成,接地电极与第二电容器电极相对,且第二电容器电极和第三电容器电极与第一电容器电极相对。因此,不出现与该接地电容相关的杂散电容。可以抑制高频衰减的恶化。
当如上所述的组合为考虑成一种布置时,可以通过使所述布置在电介质部分中的电介质层的堆叠方向上对准,增加接地电容和电容器的电容。可以进一步改善高频衰减特性。
如上所述,根据本发明的电子零件,可以微型化电子零件并改善其特性。例如,所述电子零件使得在便携式设备中装载FM无线电接收器和/或FM发射器成为可能。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的滤波器的电路图;
图2是示出根据本发明的该实施例的滤波器的外观的透视图;
图3是示出根据第一实施例的滤波器的分解透视图;
图4是示出涉及第一线圈和第二线圈的普通电学连接的实例的透视图;
图5A和5B的视图示出了图4所示的示例性连接带来的功能;
图6是示出电学连接的一个实例的透视图,该电学连接涉及根据第一实施例的滤波器中的第一线圈和第二线圈;
图7的视图示出了图6所示的实例带来的功能;
图8的视图示出了用于形成第一到第三电容器的电极的普通堆叠的实例及其功能;
图9的视图示出了根据第一实施例的滤波器中用于形成第一到第三电容器的电极堆叠的实例及其功能;
图10的表格示出了关于第二实施例的滤波器的第一实验性实例的结果(当基础构件通过改变xBaO·y1Nd2O3·y2Bi2O3·zTiO2中的组分(x,y1,y2和z)制造时,电介质特性的测量)。
图11的表格示出了用于构成接合部分的电介质材料的优选实例;
图12的表格示出了关于第二实施例的滤波器的第二实验性实例的结果(当基础构件使用不同组分的NiO、ZnO、Fe2O3、Co3O4和CuO制造时,初始磁导率和高频特性的测量);
图13的图表示出了关于第二实施例的滤波器的第三实验性实例中实例24以及比较例14和15的结果(考虑ZnO和Co3O4的组分选择,Q值相对于频率(1~1,000MHz)的变化);
图14的图表示出了关于第二实施例的滤波器的第四实验性实例中实例24以及比较例14和15的结果(考虑ZnO和Co3O4的组分选择,电感值相对于频率(1~1,000MHz)的变化);
图15的图表示出了第三实验性实例中比较例14和16的结果;
图16的图表示出了第四实验性实例中比较例14和16的结果;
图17的视图示出第二实施例的滤波器和包括电介质材料的基础构件的滤波器(常规实例)的衰减特性(0~2GHz);
图18的视图示出了关于第二实施例的滤波器的衰减特性(0~6GHz);
图19的视图示出了第二实施例的滤波器和包括电介质材料的基础构件的滤波器(常规实例)的插入损耗特性;
图20的视图示出了一些特性,这些特性说明了在第五实验性实例中,高频特性和温度系数随添加的Co3O4的量的变化;
图21的视图示出了在第五实验性实例中,高频特性和温度系数随添加的ZnO的量的变化;
图22的视图示出了在第五实验性实例中,高频特性和温度系数随添加的Fe2O3的量的变化;
图23的视图示出了在第五实验性实例中,高频特性和温度系数随添加的NiO的量的变化;以及
图24的表格示出了关于第三实施例的滤波器的第六实验性实例的结果(当使用不同组分的NiO、ZnO、Fe2O3、Co3O4以及CuO制造基础构件时,初始磁导率、温度系数以及高频特性的测量)。
具体实施方式
下面将参考图1~24进行解释,图1~24示出了一些实施例,其中,例如,根据本发明的电子零件应用到用于FM无线电接收器和/或FM发射器的滤波器。
如图1所示,根据该实施例的滤波器10基本具有这样一种电路结构,其中:第一电容器C1和第二线圈L1并联连接在输入端子12和地之间,第二电容器C2和第三电容器C3串联连接在输入端子12和输出端子14之间,且第二线圈L2并联地连接到第二电容器C2的两端。
具体而言,如图2所示,提供基础构件16。该基础构件16通过烧结和集成电介质部分18、磁性部分20、接合电介质部分18和磁性部分20的接合部分22、以及接合到磁性部分20的下部的虚设部分24而形成。
形成虚设部分24是为了抑制基础构件16中的扭曲、脱层和开裂,如专利文件2所述。例如,关于材料的选择,可参考专利文件2。
现在,将参考图3~24解释根据本实施例的滤波器10的三个实施例。
首先,将参考图1~9解释根据第一实施例的滤波器10A。
如图3所示,在根据第一实施例的滤波器10A中,电介质部分18通过堆叠多个电介质层构造。具体地,从顶部开始依次提供第一虚设层Sa1、第二虚设层Sa2、第一到第四电容器电极层Sb1~Sb4以及第三虚设层Sa3。第一虚设层Sa1、第二虚设层Sa2、第一到第四电容器电极层Sb1~Sb4以及第三虚设层Sa3中的每一个都由一层或多层构成。
磁性部分20通过堆叠多个磁性层构造。具体地,从顶部开始依次提供第一到第四虚设层Sc1~Sc4、第一到第六线圈电极层Sd1~Sd6以及第五到第七虚设层Sc5~Sc7。第一到第四虚设层Sc1~Sc4、第一到第六线圈电极层Sd1~Sd6以及第五到第七虚设层Sc5~Sc7的每一个都由一层或多层构成。
连接部分22由一个中间层Se构成。该中间层Se由一层或多层构成。
虚设部分24由一个虚设层Sf构成。该虚设层Sf由一层或多层构成。
形成电介质部分18的第一到第三虚设层Sa1~Sa3以及磁性部分20的第一到第七虚设层Sc1~Sc7中每一个的目的是,以和虚设部分24相同的方式抑制基础构件16中的任何扭曲、任何脱层以及任合开裂的发生。
如图2所示,输入端子12、接地端子26以及输出端子14在基础构件16的第一侧面16a上形成。第一连接端子28a、第二连接端子28b以及NC(非连接)端子30在基础构件16的第二侧面16b(与第一侧面16a相对的侧面)上形成。
如图3所示,各个电极层在第一到第四电容器电极层Sb1~Sb4以及第一到第六线圈电极层Sd1~Sd6上形成。下面将解释其细节。首先,一端连接到接地端子26的第一接地电极32和一端连接到第一连接端子28a的第一电容器电极34,在第一电容器电极层Sb1的主表面上形成。该第一电容器电极34具有凸出部分34a,它凸向该第一接地电极32。
一端连接到输入端子12且另一端连接到第二连接端子28b的第二电容器电极36,以及一端连接到输入端子14的第三电容器电极38,在第二电容器电极层Sb2的主表面上形成。该第二电容器电极36具有凸出部分36a,它凸向该第三电容器电极38。
与第一电容器电极层Sb1上形成的第一接地电极32和第一电容器电极34类似,第二接地电极40和第四电容器电极42在第三电容器电极层Sb3的主表面上形成。该第四电容器电极42具有凸出部分42a,它凸向该第二接地电极40。
与第二电容器电极层Sb2上形成的第二电容器电极36和第三电容器电极38类似,第五电容器电极44和第六电容器电极46在第四电容器电极层Sb4的主表面上形成。该第五电容器电极44具有凸出部分44a,它凸向该第六电容器电极46。
另一方面,用于形成第一线圈L1的第一到第六线圈电极50a~50f和用于形成第二线圈L2的第七到第十二线圈电极52a~52f分别在第一到第六线圈电极层Sd1~Sd6的相应主表面上形成。在第一线圈电极层Sd1的主表面上形成的第一线圈电极50a的一端与接地端子26相连。第七线圈电极52a的一端与第一连接端子28a相连。在第六线圈电极层Sd6的主表面上形成的第六线圈电极50f的一端与输入端子12相连。第十二线圈电极52f的一端与第二连接端子28b相连。而且,第一到第六线圈电极50a~50f分别经由通孔彼此电学相连。第七到第十二线圈电极52a~52f分别借助通孔彼此电学相连。
使用这种结构,图1中所示的第一电容器C1由以下电容的组合电容形成:第一接地电极32和与该第一接地电极32相对的第二电容器电极36形成的电容、第二接地电极40和与该第二接地电极40相对的第二电容器电极36形成的电容、以及第二接地电极40和与该第二接地电极40相对的第五电容器电极44形成的电容。
类似地,图1所示的第二电容器C2是以下电容的组合电容:第一电容器电极34的凸出部分34a和与该凸出部分34a相对的第二电容器电极36的凸出部分36a形成的电容、第二电容器电极36的凸出部分36a和与该凸出部分36a相对的第四电容器电极42的凸出部分42a形成的电容、以及第四电容器电极42的凸出部分42a和与该凸出部分42a相对的第五电容器电极44的凸出部分44a形成的电容。
而且,图1所示的第三电容器C3是以下电容的组合电容:第一电容器电极34和与该第一电容器电极34相对的第三电容器电极38形成的电容、第三电容器电极38和与该第三电容器电极38相对的第四电容器电极42形成的电容、以及第四电容器电极42和与该第四电容器电极42相对的第六电容器电极46形成的电容。
图1中所示的第一线圈L1由第一到第六线圈电极50a~50f形成。图1中所示的第二线圈L2由第七到第十二线圈电极52a~52f形成。具体而言,在第一实施例中,第一线圈电极50a经由输入端子12、第二电容器电极36、第五电容器电极44以及第二连接端子28b,与第十二线圈电极52f电学相连。
例如,当第一线圈L1和第二线圈L2彼此电学相连时,得出的布置如图4所示。即,用于形成第一线圈L1的第六线圈电极50f和用于形成第二线圈L2的第十二线圈电极52f经由磁性部分20中的引线电极54彼此电学相连。
然而,这种情况下,当如图5A所示等效地观看时,第三线圈L12连接在输入端子12与第一线圈L1和第二线圈L2的连接点56之间。结果是,如图5B所示,第一线圈L1和第二线圈L2正耦合。因此,当这种电子零件用作滤波器时,因为滤波器的通带可能不希望地变窄,所以不可能获得任何所需的频率特性。
另一方面,在根据第一实施例的滤波器10A的情况中,部分地如图6所示,用于形成第一线圈L1的第六线圈电极50f和用于形成第二线圈L2的第十二线圈电极52f,例如,借助第二电容器电极层Sb2上形成的第二电容器电极36,彼此电学相连。因此,如图7所示,电介质部分18的磁导率显著小于磁性部分20的磁导率(例如,磁导率μ=1)。因此,等效电路中所示的第一线圈L1和L2之间的耦合可以减小到第一线圈L1和L2之间的耦合可以忽略的程度。可以获得所需频率特性。
当形成图1所示的第一到第三电容器C1~C3时,如图8所示,例如,在第一电介质层的几乎整个主表面上形成接地电极60,在第二电介质层的主表面上形成第一电极62和第二电极64,且在第三电介质层的主表面上形成第三电极66。在这种情况中,第一电容器C1在接地电极60和第一电极62之间形成,第二电容器C2在第一电极62和第三电极66之间形成,且第三电容器C3在第二电极64和第三电极66之间形成。
然而,当接地电极60宽时,接地电极60还与两个电极(第二电极64和第三电极66)相对,这两个电极与第一电容器C1的形成无关。因此,在接地电极60和第二电极64之间以及在接地电极60和第三电极66之间分别形成杂散电容Cs1和Cs2。高频衰减特性可能被不希望地恶化。
另一方面,在根据第一实施例的滤波器10A的情况下,部分地如图9所示,第一接地电极32和第一电容器电极34分别在电介质部分18的第一电容器电极层Sb1上形成。第二电容器电极36和第三电容器电极38分别在第二电容器电极层Sb2上形成。第一接地电极32和第二电容器电极36彼此相对。第二电容器电极36和第三电容器电极38与第一电容器电极34相对。因此,第一接地电极32并不与这两个与第一电容器C1的形成无关的电极(第一电容器电极34和第三电容器电极38)相对。因此,在第一接地电极32和第一电容器电极34之间以及在第一接地电极32和第三电容器38之间分别没有杂散电容。可以抑制高频衰减特性的恶化。
而且,当图9所示的组合考虑成一种布置时,这两个布置在根据图3所示的第一实施例的滤波器10A中的电介质部分18中的电介质层的堆叠方向上对准。因此,可以增加第一到第三电容器C1~C3的相应电容。可以进一步改善高频衰减特性。当然,也允许堆叠三个或更多的这种布置。
接着,将参考图10~19解释根据第二实施例的滤波器10B。
在根据该第二实施例的滤波器10B中,规定了用于图2所示的电介质部分18、磁性部分20以及接合部分22的材料。
具体而言,形成电介质部分18的电介质材料包含xBaO·y1Nd2O3·y2Bi2O3·zTiO2的合成物为主要成分,其中
0.09≤x≤0.25,
0.05≤y1≤0.20,
0<y2≤0.10,
0.60≤z≤0.75.
其原因将基于图10所示的第一实验性实例的结果(实例1~13和比较例1~6)进行解释。在第一实验性实例中,当基础构件16使用不同组分(x,y1,y2和z)的xBaO·y1Nd2O3·y2Bi2O3·zTiO2制造时,测量电介质特性。结果在图10中示出。
一般而言,当电介质材料具有高介电常数时,基础构件16优选地被小型化。然而,根据图10所示的结果,优选地,介电常数不小于60且不大于120。如果介电常数小于60,则微型化的效果不够(见比较例1)。如果介电常数超过120,则尺寸过度减小,导体印刷过程中的缺陷增加,成品率降低(见比较例2和3)。
优选地,介电常数的温度系数(τε)不高于100ppm/℃,绝对值也一样。如果温度系数超过该值,在冷的和热的地方,温度对工作产生不利影响(见比较例2~6)。
满足上述特性的介质材料,优选地,是具有xBaO·y1Nd2O3·y2Bi2O3·zTiO2(R:稀土)组分的电介质,其中晶相为赝钨青铜类型。该组分位于上述范围内。
具体地,如果BaO减少,介电常数降低。如果BaO过度增加,温度系数的绝对值增大。如果Bi2O3减少,则低温烧结很困难,且介电常数也降低。如果Bi2O3过度增加,温度系数增大。如果TiO2增加,介电常数降低。如果TiO2减小,温度系数增加。
为了允许烧结温度处于900℃附近,可以添加按重量计0.1~5%的玻璃。玻璃包括例如B2O3-SiO2基玻璃、ZnO-SiO2-B2O3基玻璃以及BaO-SiO2-B2O3基玻璃。
一半或更少的Nd可以使用诸如La、Sm和Pr这样的稀土元素替代。
接着,用于形成接合部分22的电介质材料是BaO-TiO2-ZnO基电介质。具体而言,优选地,aBaO、bZnO和cTiO2满足下面的条件:
4≤a≤45;
12≤b≤45;以及
a+b+c=100。
组分的优选实例在图11中示出(实例14~18)。
当组分处于所述范围内,可以减小磁性部分20和电介质部分18之间的元素的扩散,使结稳定。
用于形成磁性部分20的磁性材料是铁氧体,该铁氧体在不高于150MHz的频率具有不小于10的初始磁导率。
具体而言,优选地,磁性材料是铁氧体,该铁氧体包含一种合成物为主要成分,该合成物中,NiO是31~42mol%,ZnO是2~10mol%,Fe2O3是43~48mol%,Co3O4是0.5~3mol%,且CuO是10~14mol%。
更优选地,磁性材料是包含一种合成物为主要成分的铁氧体,该合成物中,NiO是33~41mol%,ZnO是3~7mol%,Fe2O3是44~46mol%,Co3O4是1~3mol%,且CuO是11~13mol%。
其原因将基于图12所示的第二实验性实例的结果(实例19~27和比较例7~16)进行解释。在第二实验性实例中,当通过改变NiO、ZnO、Fe2O3、Co3O4和CuO的组分来制造基础构件16时,测量初始磁导率和高频特性(Q=100时的频率)。结果在图12中示出。
如果NiO增加,则高频特性(Q=100的频率)改善,但是初始磁导率降低。因此,优选地,NiO的下限为31mol%。如果ZnO增加,则初始磁导率改善,但高频特性下降。因此,ZnO的下限为2mol%。因为为了平衡NiO和ZnO而确定该组分,所以上限分别根据相反原因确定。
对于Fe2O3,因为该组分确定成使得磁性部分的晶体结构是尖晶石结构,所以上限和下限都被确定。该范围优选地为43~48mol%。如果该组分超出该范围,则形成异相,使得初始磁导率和高频特性恶化。
添加Co3O4是为了改善高频特性。如果添加的Co3O4的量小于0.5mol%,则高频特性得不到改善。如果它超过3mol%,则初始磁导率反而降低。
添加CuO作为烧结辅助剂以执行在约900℃的烧结。如果CuO少于10mol%,在900℃的烧结不能获得足够的密度。如果CuO超过14mol%,则烧结过度改善,从内部产生孔。
现在参考图13~16,将针对选择ZnO和Co3O4的组分的实验性实例(第三和第四实验性实例)做出解释。
第三实验性实例中,在实例24和比较例14~16中观察到Q随频率(1~1,000MHz)的改变。结果在图13和15中示出。
第四实验性实例中,在实例24和比较例14~16中观察到磁导率(电感)随频率(1~1,000MHz)的变化。结果在图14和16中示出。
图13~16中,实例24的特性由曲线Ln11表示,比较例14的特性由曲线Ln12表示,比较例15的特性由曲线Ln13表示,且比较例16的特性由曲线Ln14表示。
图13~16所示的结果得出了以下事实。首先,因为在比较例14中没有添加Co3O4(曲线Ln12),如图13所示,在实际使用的滤波器的通带(FM带)中Q太小。
在比较例15中(曲线L13),添加了0.3mol%的Co3O4。如图13所示,和比较例14(曲线L12)相比,频率特性改善。然而,Q的峰值在75MHz附近,且曲线在其经过峰值时急剧降低,对于实际使用来说是不合格的。如图14所示,在实例24以及比较例14和15中,电感值基本恒定。
比较例16(曲线Ln14)中,添加了1.5mol%的Co3O4。如图15所示,滤波器的通带(FM带)中Q得到改善。然而,如图16所示,电感值极小。
实例24(曲线Ln11)中,添加了4mol%的ZnO和1.5mol%的Co3O4。根据图13和14,滤波器的通带(FM)中Q和电感得到改善。
磁性材料优选地是Ni-Zn基的铁氧体,具有如上所述的尖晶石类型的晶体结构。然而,还可以使用六角Ferrox平面铁氧体。
接着,下面解释用于制造根据第二实施例的滤波器10B的方法的实例。首先,分别制造电介质材料的印刷电路基板(green sheet)和磁性材料的印刷电路基板。
电介质材料印刷电路基板的制造如下。即,高纯度的碳酸钡、碳酸锶、氧化钕和氧化钛的相应粉末根据图10中所示的实例1~13的相应组分比称重。原材料粉末和氧化锆球一起被引入到一个氧化铝制成的器皿中,并经历使用酒精作为分散介质的湿法混合。获得的混合物从该器皿中取出、干燥、并在空气氛围中在1200℃下煅烧2个小时。煅烧的产品和氧化铝球一起被引入到由一个氧化铝制成的器皿中,并被粗略研磨。此后,添加按重量计3%的B2O3-SiO2基玻璃,然后是精细研磨并干燥,以获得平均颗粒大小约0.3μm的粉末。已知的粘合剂、增塑剂和溶剂与该粉末混合以制备一种浆。在调整粘性之后,通过刮刀方法制备厚度为0.05mm的印刷电路基板。
另一方面,磁性材料印刷电路基板的制造如下。即,称重预定量的相应的原材料氧化铁(Fe2O3)、氧化镍、氧化铜、氧化锌以及氧化钴,且它们与氧化锆球一起被引入到由一个氧化铝制成的器皿中,并经历使用酒精作为分散介质的湿法混合。获得的混合物从该器皿中取出、干燥、并在空气氛围中在900℃下煅烧2个小时。煅烧的产品和氧化铝球一起被引入到一个由氧化铝制成的器皿中,并被粗略研磨。此后,该制品经过精细研磨并干燥,以获得平均颗粒大小约0.5μm的粉末。已知的粘合剂、增塑剂和溶剂与该粉末混合以制备一种浆。在调整粘性之后,通过刮刀方法制备厚度为0.05mm的印刷电路基板。
此后,电介质材料印刷电路基板和磁性材料印刷电路基板每一个都被冲压成100×100mm,且使用激光形成通孔。接着,通过丝网印刷,使用包含Ag为主要成分的导体浆,形成预定的电路图形。电介质材料印刷电路基板和磁性材料印刷电路基板相堆叠以提供预定的布置,在80℃的温度和20MPa的压力下按压。该叠层被切割,且然后导体被印刷到端面,在空气中在最大温度900℃下煅烧2个小时,以获得产品(根据第二实施例的滤波器10B)。
将使用上述组分构成的根据第二实施例的滤波器10B与使用电介质材料的基础构件构成的滤波器(常规实例)在特性(衰减特性和插入损耗特性)方面进行比较。结果如图17~19所示。图17~19中,实线Ln20表示根据该第二实施例的滤波器10B的特性,且虚线Ln21表示常规实例的特性。
如图17所示,在常规实例中,在高频区域(例如,不小于0.5GHz)一侧,在衰减特性中观察到恶化(例如,见回弹P1,P2)。与此对照,在根据该第二实施例的滤波器10B的情况中,在高频区域一侧,在衰减特性中没有观察到退化。与此相关,图18示出了高达6GHz的测量结果。从图18可以看出,在高频区域一侧,在衰减特性中没有观察到退化。
从图19还可以知道,根据第二实施例的滤波器10B的插入损耗小于常规实例的插入损耗。
如上所述,当使用根据第二实施例的滤波器10B时,例如,可以在便携式设备中装载FM无线电接收器和/或FM发射器。
还可以通过组合根据第一实施例的滤波器10A和根据第二实施例的滤波器10B进一步改善特性。
接着,参考图20~24,解释根据第三实施例的滤波器10C。
在根据第三实施例的滤波器10C中,在图2所示的电介质部分18、磁性部分20以及接合部分22中,规定了磁性部分20的材料,且电介质部分18和接合部分22的材料与上述根据第二实施例的滤波器10B的材料相同或等同。
组成根据第三实施例的滤波器10C的磁性部分20的磁性材料,优选地是铁氧体,它包含一种合成物为主要成分,该合成物中,NiO是37.4~42.2mol%,ZnO是0.01~3.6mol%,Fe2O3是46.2~48mol%,Co3O4是0.1~0.8mol%,且CuO是10~14mol%。
更优选地,磁性材料是包含一种合成物为主要成分的铁氧体,该合成物中,NiO是37.4~42.2mol%,ZnO是0.01~1.9mol%,Fe2O3是46.6~48mol%,Co3O4是0.1~0.5mol%,且CuO是10~14mol%。
其原因将基于图20~23所示的第五实验性实例的结果进行解释。
第五实验性实例中,当通过分别添加不同数量的Co3O4、ZnO、Fe2O3和NiO制造基础构件16时,测量温度系数τμ和高频特性(Q=100时的频率)。在图20~23中,实线Ln101表示温度系数的特性,且虚线Ln102表示高频特性。
为了使将温度系数考虑在内的滤波器特性实用,必须使温度系数τμ不高于1,000ppm/℃且高频特性(Q=100的特性)不小于100MHz。满足该条件(条件1)的第一范围T1,在图20~23中示出。更优选地,温度系数τμ不高于500ppm/℃,且高频特性不小于100MHz。满足该条件(条件2)的第二范围T2,也在图20~23中示出。
首先,对于Co3O4,如图20所示,温度系数随着添加量的增加而增加。这种现象可能由Co的高磁各向异性导致。也观察到这种趋势,即,高频特性也随Co3O4的添加量的增加而增加。应当理解,当添加量是0mol%时高频特性略小于100MHz。
接着,对于ZnO,如图21所示,随着添加量的增加,温度系数增加且高频特性降低。在添加量超过3.6mol%的阶段,温度系数超过1,000ppm/℃。在添加量不小于6mol%的阶段,高频特性为100MHz。因此,第一范围T1由温度系数决定。
对于Fe2O3,如图22所示,温度系数高,且温度特性在第一范围T1外恶化。高频特性随着添加量的增加而降低。在添加量超过48mol%的阶段,高频特性小于100MHz。
对于NiO,如图23所示,温度系数高,且温度特性在第一范围T1之外恶化。然而,在测量范围(35~49mol%)内,可以实现不小于100MHz的高频特性。
上述用于形成磁性部分20的磁性材料的组分范围可以从第一范围T1和第二范围T2决定,如图20~23所示。
图24示出了一个实验性实例(第六实验性实例)的结果,其中针对实例101~108以及比较例101~107,测量了初始磁导率(频率为10MHz且温度为25℃时的初始磁导率)、温度系数(频率为10MHz时的温度系数)以及高频特性(Q=100的频率)。在实例101~108和比较例101~107中,CuO的添加量恒定(12mol%),且NiO、ZnO、Fe2O3和Co3O4的添加量处于上述第一范围T1或第二范围T2内。在比较例101~107中,添加的CuO恒定(12mol%)且NiO、ZnO、Fe2O3和Co3O4的添加量处于上述第一范围T1之外。
根据图24所示的结果,在比较例101中,温度系数是860ppm/℃,这是令人满意的。然而,高频特性是70MHz,这小于实用水平的100MHz。类似地,还在比较例106中,温度系数为360ppm/℃,这是令人满意的。然而,高频特性是65MHz,这不处于实用水平。
在比较例102~105其中任意一个中,高频特性不小于实用水平的100MHz。然而,温度系数不满足不高于1,000ppm/℃的实用水平。
在比较例107中,温度系数不满足1,000ppm/℃的实用水平。而且,高频特性也不满足不小于100MHz的实用水平。
另一方面,在实例101、102、以及104~108中,温度系数满足不高于500ppm/℃的值,且高频特性也满足不小于100MHz的值。获得了令人满意的结果。
在实例103中,结果不超过实例101、102和104~108的结果。然而,温度系数满足不高于1,000ppm/℃的值,且高频特性也满足不小于100MHz的值。获得令人满意的结果。
如上所述,在根据第三实施例的滤波器10C中,温度特性和高频特性都令人满意。当使用滤波器10C时,可以在便携式设备中装载FM无线电接收器和/或FM发射器。
通过组合根据第一实施例的滤波器10A和根据第三实施例的滤波器10C,还可以进一步改善其特性。
当然根据本发明的电子零件不限于上述实施例,它们可以以其他各种形式实施,而不偏离本发明的要旨或本质特性。

Claims (7)

1.一种电子零件,包括:
基础构件(16),它通过接合电介质部分(18)和磁性部分(20)构成;
至少一个接地电极(32),所述接地电极在所述基础构件(16)的所述电介质部分(18)中形成;
多个电容器电极(34,36,38),所述电容器电极在所述基础构件(16)的所述电介质部分(18)中形成;以及
多个线圈电极(50f,52f),所述线圈电极在所述基础构件(16)的所述磁性部分(20)中形成,其中
所述接地电极(32)和在多个电容器电极(34,36,38)中的至少第一电容电极(34)分别在所述电介质部分(18)的第一形成表面上形成;
所述多个电容器电极(34,36,38)中的至少第二和第三电容器电极(36,38)分别在所述电介质部分(18)的第二形成表面上形成;
所述第二电容器电极(36)与在所述基础构件(16)的表面上形成的两个外部终端(12,28b)连接;
一个线圈电极(50f)和另一线圈电极(52f)经由所述两个外部终端(12,28b)和所述第二电容器电极(36)彼此电相连;
所述接地电极(32)与所述第二电容器电极(36)相对;以及
所述第二电容器电极(36)和所述第三电容器电极(38)与所述第一电容器电极(34)相对。
2.根据权利要求1所述的电子零件,其中所述基础构件(16)具有不大于2.0mm×1.25mm×1mm的尺寸,且所述电子零件可用于便携式设备。
3.根据权利要求2的电子零件,其中所述磁性部分(20)的磁性材料是铁氧体,该铁氧体在不高于150MHz的频率具有不小于10的初始磁导率。
4.根据权利要求2所述的电子零件,其中所述磁性部分(20)的磁性材料是铁氧体,该铁氧体包含一种合成物为主要成分,该合成物中,NiO是31~42mol%,ZnO是2~10mol%,Fe2O3是43~48mol%,Co3O4是0.5~3mol%,且CuO是10~14mol%。
5.根据权利要求2所述的电子零件,其中所述磁性部分(20)的磁性材料是铁氧体,该铁氧体包含一种合成物为主要成分,该合成物中,NiO是37.4~42.2mol%,ZnO是0.01~3.6mol%,Fe2O3是46.2~48mol%,Co3O4是0.1~0.8mol%,且CuO是10~14mol%。
6.根据权利要求2所述的电子零件,其中,所述电介质部分(18)的电介质材料包含xBaO·y1Nd2O3·y2Bi2O3·zTiO2的合成物为主要成分,其中:
0.09≤x≤0.25,
0.05≤y1≤0.20,
0<y2≤0.10,且
0.60≤z≤0.75。
7.根据权利要求2所述的电子零件,其中:
所述基础构件(16)具有位于所述电介质部分(18)和所述磁性部分(20)之间的接合部分(22);以及
所述接合部分(22)的材料是BaO-TiO2-ZnO基电介质。
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