JP2002052644A - 電子部品 - Google Patents
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Abstract
で、波長短縮効果が高く、高周波特性にも優れ、小型で
高性能の、ひいては総合的な電気的特性に優れた電子部
品を提供する。 【解決手段】 バルントラスト40は、ハイブリッド材
により形成されている構成層40a等が積層され、その
上下および中間にGND45と、内部導体43を有す
る。ハイブリッド材の少なくとも1層に形成されている
導電体層とを有し、この導電体層により所定の電気回路
が構成され、前記ハイブリッド材は、少なくとも1種ま
たは2種以上の誘電体材料粉、1種または2種以上の磁
性材料粉、および1種または2種以上の誘電体被覆金属
粉、または1種または2種以上の絶縁体被覆磁性金属粉
から選択される2種以上の材料粉と、樹脂材料とを含有
する構成の電子部品とした。
Description
基板を用いた電子部品や積層回路に関し、特に高周波数
領域(100MHz以上)での使用に好適であり、波長短
縮効果の優れたプリプレグおよび基板を用いた電子部品
に関する。
機器の分野における実装方法の小型化・高密度化への指
向は著しいものがあり、それに伴って材料の面でもより
優れた耐熱性、寸法安定性、電気特性、成形性が要求さ
れつつある。
板としては、焼結フェライトや焼結セラミックを基板状
に多層化、成形したものが一般に知られている。これら
の材料を多層基板にすることは、小型化が図れるという
メリットがあることから従来より用いられてきた。
結セラミックを用いた場合、焼成工程や厚膜印刷工程数
が多く、また、焼成時のクラックや反り等、焼結材料特
有の問題が多いことと、プリント基板との熱膨張係数の
違い等によるクラックの発生等といった問題が多いこと
から、樹脂系材料への要求が年々高まっている。
で十分な誘電率を得ることが極めて困難であり、透磁率
の向上を図ることも困難である。このため、単に樹脂材
料を利用した電子部品では、十分な特性を得ることがで
きず、形状的にも大きなものとなり、小型、薄型化を図
ることが困難である。
ジットする手法も、例えば特開平8−69712号公
報、同11−192620号公報に開示されているが、
いずれも十分な高周波特性や磁気特性を得られてはいな
い。また、波長短縮に関する材料の具体的な検討もなさ
れていない。
シート法による複数材料を多層化する例が示されている
が、工程数が多いなどの問題を有し、1つの層に複数材
料を含有するハイブリット化への具体的な検討はなされ
ていない。しかも個々で検討されている周波数は高々数
MHz程度であり、100MHz以上の高周波領域における
性能については何ら検討されていない。また、波長短縮
に関する材料の具体的な検討もなされていない。
のコンポジット材料を組み合わせることで、波長短縮効
果が高く、高周波特性にも優れ、小型で高性能の、ひい
ては総合的な電気的特性に優れた電子部品を提供するこ
とである。
明によって達成される。 (1) 少なくともハイブリッド材により形成されてい
る構成層と、前記構成層の少なくとも1層に形成されて
いる導電体層とを有し、この導電体層により所定の電気
回路が構成され、前記ハイブリッド材は、少なくとも1
種または2種以上の誘電体材料粉、1種または2種以上
の磁性材料粉、および1種または2種以上の誘電体被覆
金属粉、または1種または2種以上の絶縁体被覆磁性金
属粉から選択される2種以上の材料粉と、樹脂材料とを
含有する電子部品。 (2) 前記誘電体被覆金属粉は、金属粒子の表面が誘
電体で覆われており、前記絶縁体被覆磁性金属粉は、磁
性金属粒子の表面が絶縁体で覆われている上記(1)の
電子部品。 (3) 前記誘電体材料粉は、セラミック誘電体破砕粉
であり、前記磁性材料粉は、強磁性金属粉、磁性フェラ
イト破砕粉、または単結晶フェライト破砕粉である上記
(1)または(2)の電子部品。 (4) 少なくとも誘電体材料粉と、磁性材料粉、誘電
体被覆金属粉、および絶縁体被覆磁性金属粉から選択さ
れる1種以上の材料粉とを含有する上記(1)〜(3)
のいずれかの電子部品。 (5) 少なくともいずれかの層に1種または2種以上
の難燃剤を含有する上記(1)〜(4)のいずれかの電
子部品。
する。本発明の電子部品は、少なくともハイブリッド材
により形成されている構成層と、この構成層の少なくと
も1層に形成されている導電体層とを有し、この導電体
層により所定の電気回路が構成され、前記ハイブリッド
材は、少なくとも1種または2種以上の誘電体材料粉、
1種または2種以上の磁性材料粉、および1種または2
種以上の誘電体被覆金属粉、または1種または2種以上
の絶縁体被覆磁性金属粉から選択される2種以上の材料
粉と、樹脂材料とを含有するものである。
また同種であっても組成、電気、磁気特性の異なる粉体
と樹脂とを混合することによって、誘電率や透磁率の調
整が容易となり、各種電子部品に合わせた特性に調整す
ることができる。特に、波長短縮効果のある誘電率や透
磁率を最適な値にすることにより、装置の小型化、薄型
化が実現できる。また、比較的周波数の低い領域で良好
な電気特性が得られる材料と、比較的周波数の高い領域
で良好な電気特性が得られる材料とを組み合わせること
により、広い周波数帯域で良好な電気特性を得ることが
できる。
基板、電子部品を形成する場合、接着剤等を用いること
なく、銅箔との接着やパターニングが実現でき、かつ多
層化を実現することができる。こうしたパターニングや
多層化処理は、通常の基板製造工程と同じ工程でできる
ので、コストダウンおよび作業性の改善を図ることがで
きる。また、このようにして得られる基板による電子部
品は、高強度で、高周波特性の向上したものである。
品、基板上での実行波長λは、λ=λ0 /(ε・μ)
1/2で与えられる。ここで、λ0 は実際の波長、ε、μ
は電子部品や基板の誘電率、透磁率である。従って、例
えばλ/4の電子部品、回路を設計する場合、その回路
を構成する部材のε、μを高めることで、長さλ/4が
必要な部分を、ε、μの積の平方根で除した値だけ小さ
くすることができる。従って、電子部品、基板材料の少
なくともε、μのいずれか一方、好ましくは双方を高め
ることにより電子部品、基板の大きさを小さくすること
ができる。
気特性が得られる材料と、比較的周波数の高い領域で良
好な電気特性が得られる材料とを組み合わせることによ
り、広い周波数帯域、具体的には1〜2000MHz、特
に50〜1000MHzの広い周波数帯域で良好なHPF
等の電気特性を得ることができる。
合、高誘電率材を樹脂材料に混合することにより目的を
達成することが可能である。しかし、このような高誘電
率材は高周波特性がさほど優れていないため、これを補
う必要がある。そこで、高誘電率材、例えばBaTiO
3 、BaZrO3 等と共に、高周波特性に優れた磁性材
料、例えばカーボニール鉄等を併用することにより、高
周波領域においても所望の特性を得ることができる。
な電子部品としては、積層フィルタ、バルントランス、
誘電体フィルタ、カプラ、アンテナ、VCO(電圧制御
発振器)、RF(高周波)ユニット、共振器等を挙げる
ことができる。
性を高めるたとき、他の材料により不足した電気特性を
補うことができる。
高いQが得られるが、それだけでは十分な波長短縮効果
を得ることが困難である。そこで、誘電率材を併用する
ことにより、高いQと十分な波長短縮効果とを得ること
ができる。
合わせについて説明する。
の場合 この場合用いる誘電体材料粉は、誘電率7000以上、
好ましくは8000以上の誘電材、例えばBaTiO3
−BaZrO3 系が好ましい。また、これと組み合わせ
る磁性材料粉としては、カーボニール鉄が好ましい。ま
た、これとは別に、あるいはこれと共に絶縁体被覆磁性
金属粉を用いてもよい。この場合、内部金属が鉄、被覆
誘電体層がBaTiO3 系の絶縁体被覆磁性金属粉が特
に好ましい。
場合 この場合用いる誘電体材料粉は、誘電率7000以上、
好ましくは8000以上の誘電材、例えばBaTiO3
−BaZrO3 系が好ましい。また、これと組み合わせ
る磁性材料粉としては、単結晶Mn−Znフェライト、
単結晶Ni−Znフェライトが好ましい。
好ましくは8000以上の誘電材、例えばBaTiO3
−BaZrO3 系が好ましい。また、これと組み合わせ
る磁性材料粉としては、単結晶Ni−Znフェライト、
および絶縁体被覆磁性金属粉、特に内部金属が鉄、被覆
誘電体層がBaTiO3 系の絶縁体被覆磁性金属粉が好
ましい。あるいは磁性粉同士の組み合わせであってもよ
く、例えばカーボニール鉄と、単結晶Mn−Znフェラ
イト等の組み合わせも好ましい。
有させることが好ましく、特に各材料を5〜50質量%
含有させることが好ましい。
限定されるものではなく、成形性、加工性、積層時の接
着性、電気的特性に優れた樹脂材料の中から適宜選択し
て用いることができる。具体的には、熱硬化性樹脂、熱
可塑性樹脂等が好ましい。
ェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステ
ル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル(オ
キサイド)樹脂、ビスマレイミドトリアジン(シアネー
トエステル)樹脂、フマレート樹脂、ポリブタジエン樹
脂、ポリビニルベンジルエーテル樹脂等が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、芳香族ポリエステル樹脂、ポリ
フェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテレフタレ
ート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチ
レンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹
脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、グラフト樹脂等
が挙げられる。これらのなかでも、特にフェノール樹
脂、エポキシ樹脂、低誘電率エポキシ樹脂、ポリブタジ
エン樹脂、BTレジン、ポリビニルベンジルエーテル樹
脂等が、ベースレジンとして好ましい。
2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を混合して
用いる場合の混合比は任意である。
粉末が好ましく、高周波数帯域において、分散媒となる
樹脂よりも大きい比誘電率とQを持つセラミクス粉末で
あればよく、2種類以上用いてもよい。
誘電率が10〜20000、誘電正接が0.05以下の
ものを使用することが好ましい。
下の材料を用いることが好ましい。チタン−バリウム−
ネオジウム系セラミックス、チタン−バリウム−スズ系
セラミックス、鉛−カルシウム系セラミックス、二酸化
チタン系セラミックス、チタン酸バリウム系セラミック
ス、チタン酸鉛系セラミックス、チタン酸ストロンチウ
ム系セラミックス、チタン酸カルシウム系セラミック
ス、チタン酸ビスマス系セラミックス、チタン酸マグネ
シウム系セラミックス、CaWO4 系セラミックス、B
a(Mg,Nb)O3 系セラミックス、Ba(Mg,T
a)O3 系セラミックス、Ba(Co,Mg,Nb)O
3 系セラミックス、Ba(Co,Mg,Ta)O3 系セ
ラミックス。なお、二酸化チタン系セラミックスとは、
二酸化チタンのみを含有するもののほか、他の少量の添
加物を含有するものも含み、二酸化チタンの結晶構造が
保持されているものをいう。また、他のセラミックスも
同様である。特に、二酸化チタン系セラミックスは、ル
チル構造を有するものが好ましい。
ためには以下の材料を用いることが好ましい。
カリウムウイスカ、チタン酸カルシウムウイスカ、チタ
ン酸バリウムウイスカ、酸化亜鉛ウイスカ、ガラスチョ
ップ、ガラスビーズ、カーボン繊維、酸化マグネシウム
(タルク)。
混合して用いてもよい。2種以上を混合して用いる場
合、その混合比は任意である。
等を考えると、平均粒径0.1〜100μm 、特に0.
2〜100μm 程度が好ましい。粒径が小さくなると、
粉末の表面積が増大し、分散、混合時の粘度、チクソ性
が上昇し、高充填率化が困難となり、樹脂との混練がし
難くなる。また、粒径が大きくなると、均一な分散・混
合を行うことが困難となり、沈降が激しくなって不均一
となり、粉末の含有量が多い組成の成形の際に、緻密な
成型体を得られない。
とセラミクス粉末との合計量を100体積%としたと
き、セラミクス粉末10体積%以上65体積%未満であ
り、好ましくは20体積%以上60体積%以下の範囲で
ある。
層に含有されるセラミック粉末は高いQとある程度の比
誘電率を持つことを必要とする。特に2GHzでの比誘電
率が5〜10000、誘電正接が0.01〜0.000
02であることが好ましく、さらにQが250〜500
00であることが好ましい。このような構成により高い
Qと比誘電率の複合誘電体を得ることが可能である。
層に用いるセラミック粉末は、構成層全体の比誘電率が
5〜20、誘電正接が0.0025〜0.0075とな
るように含有されていればよい。
粉末や多結晶のアルミナ粉末でもよく、これらも含め
て、セラミクス粉末の種類は例えば以下の組成を主成分
とする誘電体の粉末であることが好ましい。併せて2GH
zにおける比誘電率εおよびQ値を示す。
0]、Al2O3[ε=9.8、Q=40000]、Mg
TiO3[ε=17、Q=22000]、ZnTiO
3[ε=26、Q=800]、Zn2TiO4[ε=1
5、Q=700]、TiO2[ε=104、Q=150
00]、CaTiO3[ε=170、Q=1800]、
SrTiO3[ε=255、Q=700]、SrZrO3
[ε=30、Q=1200]、BaTi2O5[ε=4
2、Q=5700]、BaTi4O9[ε=38、Q=9
000]、Ba2Ti9O20[ε=39、Q=900
0]、Ba2(Ti,Sn)9O20[ε=37、Q=50
00]、ZrTiO4[ε=39、Q=7000]、
(Zr,Sn)TiO4[ε=38、Q=7000]、
BaNd2Ti5O14[ε=83、Q=2100]、Ba
Sm2TiO14[ε=74、Q=2400]、Bi2O 3
−BaO−Nd2O3−TiO2系[ε=88、Q=20
00]、PbO−BaO−Nd2O3−TiO2系[ε=
90、Q=5200]、(Bi2O3、PbO)−BaO
−Nd2O3−TiO2系[ε=105、Q=250
0]、La2Ti2O7[ε=44、Q=4000]、N
d2Ti2O7[ε=37、Q=1100]、(Li,S
m)TiO3[ε=81、Q=2050]、Ba(Mg
1/3Ta2/3)O3[ε=25、Q=35000]、Ba
(Zn1/3Ta2/3)O3[ε=30、Q=1400
0]、Ba(Zn1/3Nb2/3)O3[ε=41、Q=9
200]、Sr(Zn1/3Nb2/3)O3[ε=40、Q
=4000]等。
るものである。 TiO2、CaTiO3、SrTiO3、BaO−Nd2O
3−TiO2系、Bi2O3−BaO−Nd2O3−TiO2
系、BaTi4O9、Ba2Ti9O20、Ba2(Ti,S
n)9O20系、MgO−TiO2系、ZnO−TiO
2系、MgO−SiO2系、Al2O3 等。
粉末との合計量を100体積%としたとき、セラミクス
粉末の含有量は10体積%以上65体積%未満であり、
好ましくは20体積%以上60体積%以下の範囲であ
る。
緻密な組成物が得られなくなる。また、セラミクス粉末
を添加しない場合に比べて、Qが大きく低下することも
ある。一方、セラミクス粉末が10体積%未満である
と、セラミクス粉末を含有する効果があまりみられな
い。
内で適宜設定することにより、樹脂単体から得られる誘
電率よりも大きくすることができ、必要に応じた比誘電
率と高いQを得ることが可能となる。
Pb)TiO3系[ε=6000]、Ba(Ti,Z
r)O3系[ε=9000](Ba,Sr)TiO3系
[ε=7000]。
る誘電体の粉末から選択される。 BaTiO3、Ba(Ti,Zr)O3系。
もよい。
等を考えると、平均粒径0.2〜100μm 程度が好ま
しく、粒径が小さくなると、樹脂との混練がしにくくな
る。また、粒径が大きくなると、不均一となり、均一な
分散を行うことができず、粉末の含有量が多い組成の成
形の際に、緻密な成形体を得られない。
の磁性材料粉、および1種または2種以上の誘電体被覆
金属粉、または1種または2種以上の絶縁体被覆磁性金
属粉を有していてもよい。
−Mg−Zn系、Ni−Zn系、Mn−Zn系などであ
り、特にこれらの単結晶、あるいはMn−Mg−Zn
系、Ni−Zn系などが好ましい。
ボニール鉄、鉄−シリコン系合金、鉄−アルミ−珪素系
合金(商標名:センダスト)、鉄−ニッケル系合金(商
標名:パーマロイ)、アモルファス系(鉄系、コバルト
系)などが好ましい。
造粒など公知の方法に従えばよい。
、特に0.01〜50μm であることが好ましく、平
均粒径は1〜50μm であることが好ましい。このよう
な粒径とすることによって、磁性材料粉の分散性が良好
となり、本発明の効果が向上する。これに対し、磁性材
料粉の粒径がこれより小さいと、比表面積が大きくな
り、高充填率化が困難になってくる。一方、これより大
きくなるとペースト化した際に沈降し易くなり、均一に
分散しにくくなってくる。また、肉薄の基板、プリプレ
グを形成しようとした場合に、表面の平滑性を得ること
が困難になってくる。粒径をあまり小さくすることは実
際上困難であり、0.01μm 程度が限度である。
しく、必要に応じ、ふるい分けなどにより粒度をそろえ
てもよい。磁性材料粉の形状は、球形、扁平、楕円形の
いずれのものでも良く、その用途により使い分ければよ
い。また、必要に応じて表面に酸化、カップリング、有
機絶縁材のコーティングなどの処理を施してもよい。
粉を2種以上用いてもよい。その際の混合比は任意であ
り、用途により用いる材料、粒度分布、混合比を調整す
ればよい。
00であることが好ましい。また、バルクの絶縁性は高
い方が基板化した際の絶縁性が向上して好ましい。
解法で製造される。噴霧熱分解法は、特公昭63−31
522号公報や特開平6−172802号公報、特開平
6−279816号公報等に記載されているように、1
種又は2種以上の熱分解性金属化合物を含む溶液を噴霧
して微細な液滴にし、その液滴を該金属化合物の分解温
度より高い温度、望ましくは該金属の融点近傍又はそれ
以上の高温で加熱し、金属化合物を熱分解して金属又は
合金の粉末を析出させる方法である。
かつ高分散性の金属粉末又は合金粉末が得られ、粒径の
コントロールも容易である他、原料の金属化合物溶液中
に酸化物前駆体を添加しておくことにより、粉末の生成
と同時にガラス被覆を行うことができ、新たに被覆工程
を必要としないという優れた利点がある。即ち、噴霧熱
分解法によって得られる金属粉末は結晶性が良好で、粒
子内部に欠陥が少なく粒界をほとんど含まないので、熱
分解により析出した酸化物は粒子内部には析出しにく
く、金属粒子の表面に弾き出され、表面近傍に高濃度に
偏析してセラミックス化する。しかも析出したセラミッ
クス質は表面を比較的均一に覆うので、少量でも酸化や
焼結に対する保護層として作用する。又噴霧熱分解法で
は、生成粒子の組成は基本的に溶液中の金属組成と一致
するので、組成の抑制が容易であり、本発明の粉末の製
造に適している。
ては、例えば銀、金、白金、パラジウム等の貴金属や
銅、ニッケル、コバルト、鉄、アルミニウム、モリブデ
ン、タングステン等の卑金属などいかなるものでも良
く、また単一の金属のほか合金粉末や混合粉末も含む。
特に銀粉末および銀−パラジウム等の銀合金粉末の場合
に有効である。金属粉末の出発塩としては硝酸塩、硫酸
塩、塩化物、アンモニウム塩、リン酸塩、カルボン酸
塩、金属アルコラート、樹脂酸塩などの熱分解性塩の1
種または2種以上や複塩や錯塩が使用される。2種以上
の金属の塩を混合使用すれば合金粉末や混合粉末を得る
ことができる。
が、本法による金属粉末生成条件では金属粉末中にほと
んど固溶せず、セラミックス化するようなものであれば
制限はない。酸化物前駆体としては、例えば、硼酸、珪
酸、燐酸や、各種硼酸塩、珪酸塩、燐酸塩、また種々の
金属の硝酸塩、硫酸塩、塩化物、アンモニウム塩、燐酸
塩、カルボン酸塩、アルコラート、樹脂酸塩などの熱分
解性塩や、複塩、錯塩などから適宜選択されて使用され
る。
液は超音波式、二流体ノズル式等の噴霧器により微細な
液滴とし、次いで金属化合物及び酸化物前駆体の分解温
度より高い温度で加熱することにより熱分解を行う。加
熱処理は主成分金属の融点又はそれ以上の高温で行うこ
とが望ましいが、融点より200℃程度低い温度でも十
分弾き出しの効果が得られる。特に高密度、形状の均一
性等が要求されない場合は融点より相当低い温度でも差
支えない。加熱時の雰囲気は、金属や酸化物前駆体の種
類、加熱温度などに応じて酸化性、還元性、不活性雰囲
気が適宜選択される。
て酸化物換算で0.01重量%より少ないと効果がな
い。一方あまり多くなると表面に偏析しにくくなるの
で、析出するセラミックス質の密度にもよるが50重量
%程度までが実用的である。特に0.05〜20重量%
の範囲で添加するのが望ましい。なお、必要であれば粉
末生成後、表面に析出したセラミックス薄膜の少なくと
も一部を洗浄又はエッチング等の方法で除去することに
より、被覆量を調節することもできる。本発明の金属粉
末を導電成分とする導体ペースト、抵抗ペースト等の厚
膜ペーストは、常法に従って製造される。必要に応じて
他の導電性粉末やセラミックス粉末等の無機結合剤、そ
の他の添加剤を含有させてもよい。
上記誘電体被覆金属粉と同様に噴霧熱分解法で製造され
る。この場合、誘電体材料の代わりに絶縁材料で被覆
し、中心の金属材料は磁性金属である。
Ni、およびそれらを含む合金、特に少なくともFeを
含む2種以上の成分からなる合金が好ましい。
覆磁性金属粉の粒径は0.01〜100μm 、特に0.
01〜50μm であることが好ましく、平均粒径は1〜
50μm であることが好ましい。このような粒径とする
ことによって、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、絶縁体
被覆磁性金属粉の分散性が良好となり、本発明の効果が
向上する。これに対し、磁性材料粉、誘電体被覆金属
粉、絶縁体被覆磁性金属粉の粒径がこれより小さいと、
比表面積が大きくなり、高充填率化が困難になってく
る。一方、これより大きくなるとペースト化した際に沈
降し易くなり、均一に分散しにくくなってくる。また、
肉薄の基板、プリプレグを形成しようとした場合に、表
面の平滑性を得ることが困難になってくる。粒径をあま
り小さくすることは実際上困難であり、0.01μm 程
度が限度である。
縁体被覆磁性金属粉との混合比としては、形成される構
成層全体の透磁率が3〜20となるように添加されてい
ればよい。特にガラスクロスなどに塗布するペースト段
階で、樹脂と磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、絶縁体被
覆磁性金属粉との比率で示した場合、磁性材料粉、誘電
体被覆金属粉、絶縁体被覆磁性金属粉の含有量は10〜
65 体積%、特に20〜60 体積%であることが好ま
しい。このような磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、絶縁
体被覆磁性金属粉の含有量とすることで、構成層全体の
透磁率が3〜20となり、本発明の効果が向上する。こ
れに対し、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、絶縁体被覆
磁性金属粉の含有量が多くなるとスラリー化して塗工す
ることが困難になり、電子部品、基板、プリプレグの作
製が困難になる。一方、磁性材料粉の含有量が少なくな
ると透磁率を確保できなくなる場合があり、磁気特性が
低下してしまう。
基板の難燃化のために用いられている種々の難燃剤を用
いることができる。具体的には、ハロゲン化リン酸エス
テル、ブロム化エポキシ樹脂等のハロゲン化物、また、
リン酸エステルアミド系等の有機化合物や、三酸化アン
チモン、水素化アルミニウム等の無機材料を用いること
ができる。
繊維は、目的・用途に応じて種々のものであってよく、
市販品をそのまま用いることができる。このときの強化
繊維は、電気的な特性に応じてEガラスクロス(ε=
7、tanδ=0.003、 1GHz)、Dガラスクロス
(ε=4、tanδ=0.0013、 1GHz)、Hガラ
スクロス(ε=11、tanδ=0.003、 1GHz)
等を使い分けてもよい。また、層間密着力向上のため、
カップリング処理などを行ってもよい。その厚さは10
0μm 以下、特に20〜60μm であることが好まし
い。布重量としては、120g/m2 以下、特に20〜7
0g/m2 が好ましい。
重量比で、樹脂/ガラスクロスが4/1〜1/1である
ことが好ましい。このような配合比とすることによって
本発明の効果が向上する。これに対し、この比が小さく
なって、エポキシ樹脂量が少なくなると銅箔との密着力
が低下し、基板の平滑性に問題が生じる。逆にこの比が
大きくなって、エポキシ樹脂量が多くなると使用できる
ガラスクロスの選択が困難となり、薄肉での強度の確保
が困難となる。
ルミニウムなど導電率の良好な金属のなかから好適なも
のを用いればよい。これらのなかでも特に銅が好まし
い。
延法等種々の公知の方法を用いることができるが、箔ピ
ール強度をとりたい場合には電解箔を、高周波特性を重
視したい場合には、表面凹凸による表皮効果の影響の少
ない圧延箔を使用するとよい。
ましく、特に12〜35μm が好ましい。
リプレグを得るには、所定の配合比とした誘電体材料
粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、絶縁体被覆磁性金
属粉、必要により難燃剤と樹脂とを含み、溶剤に混練し
てスラリー化したペーストを塗布して、乾燥(Bステー
ジ化)する工程に従う。この場合に用いられる溶剤は揮
発性溶剤が好ましく、上記極性中性溶媒が特に好まし
く、ペーストの粘度を調整し塗工しやすくする目的で用
いられる。混練はボールミル、撹拌等により公知の方法
によって行えばよい。ペーストを金属箔上に塗工、また
はガラスクロス上に含浸することにより、形成すること
ができる。
有する誘電体材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、
絶縁体被覆磁性金属粉、必要により難燃剤の含有量など
により適宜調整すればよい。乾燥、Bステージ化した後
の厚みは50〜300μm 程度が好ましく、その用途や
要求される特性(パターン幅および精度、直流抵抗)等
により最適な膜厚に調整すればよい。
ような方法により製造することができる。この場合、図
52の方法は比較的量産に適しており、図53の方法
は、膜厚制御を行い易く、特性の調整が比較的容易に行
えるという特徴を有している。図52において、(a)
に示すように、ロール状に巻回されたガラスクロス10
1aは、このロール101aから繰り出され、ガイドロ
ーラ111を介して塗工槽110に搬送される。この塗
工槽110には、溶剤中に分散されている誘電体材料
粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、絶縁体被覆磁性金
属粉、必要により難燃剤と樹脂がスラリー状調整されて
おり、この塗工槽110をガラスクロスが通過すると、
上記スラリー中に浸漬され、ガラスクロスに塗工される
とともに、その中のすきまが埋められることになる。
ガイドローラー112a,112bを介して乾燥炉12
0に導入される。乾燥炉に導入された樹脂含浸ガラスク
ロスは、所定の温度と時間乾燥され、Bステージ化され
るとともに、ガイドローラー121により方向転換して
巻取ローラ130に巻回される。
(b)に示すように、ガラスクロス101の両面に誘電
体材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、絶縁体被覆
磁性金属粉、必要により難燃剤を含有した樹脂102が
配置されたプリプレグが得られる。
リプレグの上下両面上に銅箔などの金属箔103を配置
し、これを加熱・加圧プレスすると、(d)に示すよう
な両面金属箔付き基板が得られる。成形は条件をかえて
複数段階に分けて行うことができる。なお、金属箔を設
けない場合には、金属箔を配置することなく加熱・加圧
プレスすればよい。
る。図53において、(a)に示すように、誘電体材料
粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、絶縁体被覆磁性金
属粉、必要により難燃剤と樹脂を溶剤中に分散したスラ
リー102aをドクターブレード150等によってクリ
アランスを一定に保ちながら銅箔などの金属箔上に塗工
する。
(b)に示すように、金属箔103の上面に誘電体材料
粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、絶縁体被覆磁性金
属粉、必要により難燃剤を含有した樹脂102が配置さ
れたプリプレグが得られる。
ス101の上下両面に得られたプリプレグ102,10
3をそれぞれ樹脂102側を内面にして配置し、これを
加熱・加圧プレスすると、(d)に示すような両面金属
箔付き基板が得られる。加熱加圧条件は上記と同様でよ
い。
グは、上記塗工法以外に材料を混練し、固体状とした混
練物を成型することによっても得ることができる。この
場合、原料が固体状であるため、厚みをとりやすく、比
較的厚みのある基板、プリプレグを形成する方法として
適している。
公知の方法で行えばよい。その際、必要により溶媒を用
いてもよい。また、必要に応じてペレット化、粉末化し
てもよい。
ては、0.05〜5mm程度である。プリプレグの厚み
は、所望する板厚、誘電体材料粉、磁性材料粉、誘電体
被覆金属粉、絶縁体被覆磁性金属粉の含有率に応じて適
宜調整すればよい。
上下両面上に銅箔などの金属箔を配置し、これを加熱・
加圧プレスすると両面金属箔付き基板が得られる。成形
は条件をかえて複数段階に分けて行うことができる。な
お、金属箔を設けない場合には、金属箔を配置すること
なく加熱・加圧プレスすればよい。
基板(有機複合材料)は、透磁率および誘電率の高周波
数特性に優れる。また絶縁材として耐えうる絶縁特性に
優れる。さらには、後述のように銅箔付基板とした場
合、銅箔との接着強度が大きい。また半田耐熱性等の耐
熱性に優れる。
圧して成形することにより銅箔付基板を形成することが
できる。この場合の銅箔の厚さは12〜35μm 程度で
ある。
ニング基板や多層基板などがある。
板形成例の工程図を示す。図54、図55に示されるよ
うに、所定厚さのプリプレグ1と所定厚さの銅(Cu)
箔2とを重ねて加圧加熱して成形する(工程A)。次に
スルーホールをドリリングにより形成する(工程B)。
形成したスルーホールに銅(Cu)メッキを施し、メッ
キ膜4を形成する(工程C)。さらに両面の銅箔2にパ
ターニングを施し、導体パターン21を形成する(工程
D)。その後、図54に示されるように、外部端子等の
接続のためのメッキを施す(工程E)。この場合のメッ
キはNiメッキ後にさらにPdメッキを施す方法、Ni
メッキ後にさらにAuメッキを施す方法(メッキは電解
または無電解メッキ)、半田レベラーを用いる方法によ
り行われる。
図であり、4層積層する例が示されている。図56、図
57に示されるように、所定厚さのプリプレグ1と所定
厚さの銅(Cu)箔2とを重ねて加圧加熱して成形する
(工程a)。次に両面の銅箔2にパターニングを施し、
導体パターン21を形成する(工程b)。このようにし
て得られた両面パターンニング基板の両面に、さらに所
定厚さのプリプレグ1と銅箔2とを重ねて、同時に加圧
加熱して成形する(工程c)。次にスルーホールをドリ
リングにより形成する(工程d)。形成したスルーホー
ルに銅(Cu)メッキを施し、メッキ膜4を形成する
(工程e)。さらに両面の銅箔2にパターニングを施
し、導体パターン21を形成する(工程f)。その後図
56に示されるように、外部端子との接続のためのメッ
キを施す(工程g)。この場合のメッキはNiメッキ後
にさらにPdメッキを施す方法、Niメッキ後にさらに
Auメッキを施す方法(メッキは電解または無電解メッ
キ)、半田レベラーを用いる方法により行われる。
を形成することができる。例えば、成形材料としての基
板や、銅箔付基板とプリプレグとを用い、プリプレグを
接着層として多層化することも可能である。
と銅箔とを接着する態様において、前述の誘電体材料
粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、絶縁体被覆磁性金
属粉、必要により難燃剤と樹脂とブチルカルビトールア
セテート等の高沸点溶剤とを混練して得られたハイブリ
ッド材ペーストをパターニングした基板の上にスクリー
ン印刷等にて形成してもよく、これにより特性の向上を
図ることができる。
層基板等と素子構成パターン、構成材料を組み合わせる
ことにより、電子部品を得ることができる。
ンサ(キャパシタ)、コイル(インダクタ)、フィルタ
ー等の他、これらと、あるいはそれ以外に配線パター
ン、増幅素子、機能素子を組み合わせ、アンテナや、R
Fモジュール(RF増幅段)、VCO(電圧制御発振回
路)、パワーアンプ(電力増幅段)等の高周波電子回
路、光ピックアップなどに用いられる重畳モジュール等
の高周波用電子部品を得ることができる。
し、本発明をさらに詳細に説明する。 <実験例1>樹脂材料としてエポキシ樹脂(誘電率:
4)を用意し、これに表1−1.1−2に示す誘電体材
料粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、絶縁体被覆磁性
金属粉を所定の割合で混合して得られたハイブリッド材
の誘電率ε、Qをそれぞれ測定した。結果を表2に示
す。
これに含有される誘電体材料粉、磁性材料粉、誘電体被
覆金属粉、絶縁体被覆磁性金属粉の種類、含有量によ
り、誘電率、Qを所定の値に調整できることがわかる。
(誘電率:4)を用意し、これに表3、4に示す添加量
で単結晶フェライト(Ni−Zn、Mn−Zn)を混合
して得られたハイブリッド材の誘電率εを測定した。単
結晶Ni−Znフェライトの結果を表3に、単結晶Mn
−Znフェライトの結果を表4に示す。
される磁性材料粉の含有量により、100MHzの高周波
領域でも誘電率を所定の値に調整できることがわかる。
5体積%混合したハイブリッド材と、従来のNi−Zn
フェライト破砕粉を45体積%混合したハイブリッド材
のQの周波数特性を測定した。結果を図51に示す。図
51から明らかなように、単結晶フェライトを用いたハ
イブリッド材は、高周波領域においてQ特性が改善され
ていることがわかる。
の実施態様を示したバルントランスを示している。ここ
で図1は透過斜視図、図2は断面図、図3は各構成層の
分解平面図、図4は等価回路図である。
は、ハイブリッド材により形成されている構成層40a
〜40oが積層された積層体の上下および中間に配置さ
れた内部GND導体45と、この内部GND導体45間
に形成されている内部導体43を有する。この内部導体
43は、λg /4長のスパイラル状導体43を、図4の
等価回路に示される結合ライン53a〜53dを構成す
るようにビアホール44等で連結している。
40oは、少なくとも1種または2種以上の誘電体材料
粉、1種または2種以上の磁性材料粉、および1種また
は2種以上の誘電体被覆金属粉、または1種または2種
以上の絶縁体被覆磁性金属粉から選択される2種以上の
材料粉と、樹脂材料とを含有する。
ている必要はなく、それぞれ異なっていてもよい。
にガラスクロス材を埋設してもよい。
型化を考えると前記λg /4長の導体43の長さを短く
する必要がある。この長さは、ベース材料の誘電率ε、
透磁率μにより、以下の式から導き出される。 λg =λ0 /(ε×μ)1/2 この式から明らかなように、長さを短くするためには、
比誘電率ε、比透磁率μはできるだけ高い方がよい。従
って、誘電体材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、
および絶縁体被覆磁性金属粉を組み合わせることにより
高比誘電率ε、高比透磁率μとすることができる。
のよい磁性材料粉を使用する必要がある。例えば、誘電
体材料粉として、BaTiO3 −BaZrO3 系(誘電
率:9000)のものを、磁性材料粉として、カーボニ
ール鉄を用いることにより、波長短縮効果が非常に高
く、小型で高周波まで使用可能なバルントランスとする
ことができる。 (2)数十MHz〜100MHzの周波数帯域で用いる場
合、単結晶フェライトとBaTiO3 −BaZrO3 系
(誘電率:9000)誘電体材料粉とを用いることによ
り、小型、かつ上記周波数範囲で非常に特性の優れたバ
ルントランスを得ることができる。 (3)広帯域で用いる場合、カーボニール鉄と、単結晶
フェライトと、BaTiO3 −BaZrO3 系誘電体材
料粉とを用いることにより、小型、かつ広帯域で特性の
優れたバルントランスを得ることができる。 (4)要求特性が厳しく、高いQを必要とされる場合、
誘電体材料粉としてBaO−TiO2 −Nd2O3 系、
またはBaO−4TiO2 系の材料を用いてQ特性を向
上させると共に、他の要求される特性に応じて、他の材
料粉を混合することで、高いQで良好な特性のバルント
ランスを得ることができる。
の実施態様を示した積層フィルターを示している。ここ
で図5は斜視図、図6は分解斜視図、図7は等価回路
図、図8は伝達特性図である。なお、この積層フィルタ
ーは2ポールとして構成されている。
は、構成層60a〜60eが積層された積層体のほぼ中
央に一対のストリップ線路68と、一対のコンデンサ導
体67とを有する。コンデンサ導体67は下部構成層群
60d上に形成され、ストリップ線路68はその上の構
成層60c上に形成されている。構成層60bおよび6
0eの上部にはGND導体65が形成されていて、前記
ストリップ線路68とコンデンサ導体67とを挟み込む
ようになっている。コンデンサ導体67はそれぞれ端面
に形成された端部電極(外部端子)62とそれから僅か
に上下面方向に形成されたランドパターン61と接続さ
れている。また、その両側面およびそこから僅かに上下
面方向に形成されたGNDパターン66はGND導体6
5と接続されている。
に示されるλg /4長またはそれ以下の長さを有するス
トリップ線路74a、74bであり、コンデンサ導体6
7は入出力結合容量Ciを構成する。また、それぞれの
ストリップ線路74a、74b間は、結合容量Cmおよ
び結合係数Mにより結合されている。このような等価回
路により、図8に示すような2ポール型の伝達特性を有
する積層フィルタを得ることができる。
eは、少なくとも1種または2種以上の誘電体材料粉、
1種または2種以上の磁性材料粉、および1種または2
種以上の誘電体被覆金属粉、または1種または2種以上
の絶縁体被覆磁性金属粉から選択される2種以上の材料
粉と、樹脂材料とを含有する。
ている必要はなく、それぞれ異なっていてもよい。
にガラスクロス材を埋設してもよい。
型化を考えると前記λg /4長の導体の長さを短くする
必要がある。この長さは、ベース材料の誘電率ε、透磁
率μにより、以下の式から導き出される。 λg =λ0 /(ε×μ)1/2 この式から明らかなように、長さを短くするためには、
比誘電率ε、比透磁率μはできるだけ高い方がよい。従
って、誘電体材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、
および絶縁体被覆磁性金属粉を組み合わせることにより
高比誘電率ε、高比透磁率μとすることができる。
のよい磁性材料粉を使用する必要がある。例えば、誘電
体材料粉として、BaTiO3 −BaZrO3 系(誘電
率:9000)のものを、磁性材料粉として、カーボニ
ール鉄を用いることにより、波長短縮効果が非常に高
く、小型で高周波まで使用可能な積層フィルターとする
ことができる。 (2)数十MHz〜100MHzの周波数帯域で用いる場
合、単結晶フェライトとBaTiO3 −BaZrO3 系
(誘電率:9000)誘電体材料粉とを用いることによ
り、小型、かつ上記周波数範囲で非常に特性の優れた積
層フィルターを得ることができる。 (3)広帯域で用いる場合、カーボニール鉄と、単結晶
フェライトと、BaTiO3 −BaZrO3 系誘電体材
料粉とを用いることにより、小型、かつ広帯域で特性の
優れた積層フィルターを得ることができる。 (4)要求特性が厳しく、高いQを必要とされる場合、
誘電体材料粉としてBaO−TiO2 −Nd2O3 系、
またはBaO−4TiO2 系の材料を用いてQ特性を向
上させると共に、他の要求される特性に応じて、他の材
料粉を混合することで、高いQで良好な特性の積層フィ
ルターを得ることができる。
3の実施態様を示した積層フィルターを示している。こ
こで図9は斜視図、図10は分解斜視図、図11は等価
回路図、図12は伝達特性図である。なお、この積層フ
ィルターは4ポールとして構成されている。
は、構成層60a〜60eが積層された積層体のほぼ中
央に4つのストリップ線路68と、一対のコンデンサ導
体67とを有する。このような4ポールの構成とするこ
とにより、図12に示されるような、より急峻な伝達特
性を得ることができる。その他の構成要素は実施例2と
同様であり、同一構成要素には同一符号を付して説明を
省略する。
第4の実施態様を示したブロックフィルターを示してい
る。ここで図13は透過斜視図、図14は正面図、図1
5は側面断面図、図16は平面断面図、図17は等価回
路図、図18は金型の構造を示した透過側面図である。
なお、このブロックフィルターは2ポールとして構成さ
れている。
ター80は、構成ブロック80aに形成された一対の同
軸導体81とコンデンサ同軸導体82とを有する。この
同軸導体81とコンデンサ同軸導体82とは、構成ブロ
ック80aをくりぬくように中空状に形成された導電体
で構成されている。また、構成ブロック80aの周囲に
は、これを覆うように表面GND導体87が形成されて
いる。そしてコンデンサ同軸導体82に対応する部分に
コンデンサ導体83が形成されている。また、コンデン
サ導体83と表面GND導体87は、入出力端子、およ
び部品固着用端子としても使用される。なお、同軸導体
81とコンデンサ同軸導体82とは、構成ブロック80
aをくりぬくように形成された中空状の孔の内部に、導
電材料を無電解メッキ、蒸着などで付着させ伝送路を形
成する。
されるλg /4長またはそれ以下の長さを有する同軸線
路94a、94bであり、それらを囲むようにGND導
体87が形成されている。また、コンデンサ同軸導体8
2とコンデンサ導体83は入出力結合容量Ciを構成す
る。また、それぞれの同軸導体81間は、結合容量Cm
および結合係数Mにより結合されている。このような構
成により、図17に示すような等価回路となり、2ポー
ル型の伝達特性を有するブロックフィルターを得ること
ができる。
ロック80aを形成するための金型の一例を示した概略
断面図である。図において、金型は鉄などの金属ベース
103に、樹脂注入口104および注入孔106が形成
され、これと連結して部品形成部105a,105bが
形成されている。構成ブロック80aを形成するための
ハイブリッド材は、液体の状態で樹脂注入口104から
注入され、注入孔106を通って部品形成部105a,
105bに達する。そして、この金型の内部にハイブリ
ッド材が満たされた状態で、冷却または加熱処理を行い
ハイブリッド材を固化して金型から取り出し、注入口な
どで硬化した不要な部分を切断する。こうして、図13
〜図16に示される構成ブロック80aが形成される。
0aに、メッキ、エッチング、印刷、スパッタ、蒸着等
の処理を行い、銅、金、パラジウム、白金、アルミニウ
ム等により形成された表面GND導体87、同軸導体8
1とコンデンサ同軸導体82等を形成する。
0aは、少なくとも1種または2種以上の誘電体材料
粉、1種または2種以上の磁性材料粉、および1種また
は2種以上の誘電体被覆金属粉、または1種または2種
以上の絶縁体被覆磁性金属粉から選択される2種以上の
材料粉と、樹脂材料とを含有する。
て、以下のような用途別に、誘電体材料粉、磁性材料
粉、誘電体被覆金属粉、および絶縁体被覆磁性金属粉を
組み合わせることが好ましい。
のよい磁性材料粉を使用する必要がある。例えば、誘電
体材料粉として、BaTiO3 −BaZrO3 系(誘電
率:9000)のものを、磁性材料粉として、カーボニ
ール鉄を用いることにより、波長短縮効果が非常に高
く、小型で高周波まで使用可能なブロックフィルターと
することができる。 (2)数十MHz〜100MHzの周波数帯域で用いる場
合、単結晶フェライトとBaTiO3 −BaZrO3 系
(誘電率:9000)誘電体材料粉とを用いることによ
り、小型、かつ上記周波数範囲で非常に特性の優れたブ
ロックフィルターを得ることができる。 (3)広帯域で用いる場合、カーボニール鉄と、単結晶
フェライトと、BaTiO3 −BaZrO3 系誘電体材
料粉とを用いることにより、小型、かつ広帯域で特性の
優れたブロックフィルターを得ることができる。 (4)要求特性が厳しく、高いQを必要とされる場合、
誘電体材料粉としてBaO−TiO2 −Nd2O3 系、
またはBaO−4TiO2 系の材料を用いてQ特性を向
上させると共に、他の要求される特性に応じて、他の材
料粉を混合することで、高いQで良好な特性のブロック
フィルターを得ることができる。
第5の実施態様を示したカプラを示している。ここで図
19は透過斜視図、図20は断面図、図21は各構成層
の分解平面図、図22は内部結線図、図23は等価回路
図である。
ハイブリッド材により形成されている構成層110a〜
110cが積層された積層体の上下に形成、配置された
内部GND導体115と、この内部GND導体115間
に形成されている内部導体113を有する。この内部導
体113は、2つのコイルによりトランスが構成される
ようにスパイラル状にビアホール114等で連結してい
る。また。形成されたコイルの終端と、内部GND導体
115とは、図22に示すように、それぞれ端面に形成
された貫通ビア112とそれから僅かに上下面方向に形
成されたランドパターン111と接続されている。この
ように構成することにより、図23の等価回路図で示す
ように、2つのコイル125a,125bが結合したカ
プラ110が得られる。
0cは、少なくとも1種または2種以上の誘電体材料
粉、1種または2種以上の磁性材料粉、および1種また
は2種以上の誘電体被覆金属粉、または1種または2種
以上の絶縁体被覆磁性金属粉から選択される2種以上の
材料粉と、樹脂材料とを含有する。
下のような誘電体材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属
粉、および絶縁体被覆磁性金属粉を組み合わせることが
好ましい。
のよい磁性材料粉を使用する必要がある。例えば、誘電
体材料粉として、BaTiO3 −BaZrO3 系(誘電
率:9000)のものを、磁性材料粉として、カーボニ
ール鉄を用いることにより、波長短縮効果が非常に高
く、小型で高周波まで使用可能なカプラとすることがで
きる。 (2)数十MHz〜100MHzの周波数帯域で用いる場
合、単結晶フェライトとBaTiO3 −BaZrO3 系
(誘電率:9000)誘電体材料粉とを用いることによ
り、小型、かつ上記周波数範囲で非常に特性の優れたブ
ロックフィルターを得ることができる。 (3)広帯域で用いる場合、カーボニール鉄と、単結晶
フェライトと、BaTiO3 −BaZrO3 系誘電体材
料粉とを用いることにより、小型、かつ広帯域で特性の
優れたブロックフィルターを得ることができる。 (4)要求特性が厳しく、高いQを必要とされる場合、
誘電体材料粉としてBaO−TiO2 −Nd2O3 系、
またはBaO−4TiO2 系の材料を用いてQ特性を向
上させると共に、他の要求される特性に応じて、他の材
料粉を混合することで、高いQで良好な特性のブロック
フィルターを得ることができる。
第6の実施態様であるアンテナを示した図であり、図2
4は透視斜視図、図25(a)は平面図、(b)は側面
断面図、(c)は正面断面図、図26は各構成層の分解
斜視図を表している。
イブリッド材により形成されている構成層(プリプレグ
ないし基板)130a〜130cと、この構成層130
bと130c上にそれぞれ形成されている内部導体(ア
ンテナパターン)133を有する。また、この内部導体
133の終端部は、アンテナの端面に形成された貫通ビ
ア132およびそれから僅かに上下面方向に形成された
ランドパターン131と接続されている。この例では内
部導体133は、使用周波数に対し、約λg /4長とな
るようなリアクタンス素子として構成され、ミアンダ状
に形成されている。
30cには、少なくとも1種または2種以上の誘電体材
料粉、1種または2種以上の磁性材料粉、および1種ま
たは2種以上の誘電体被覆金属粉、または1種または2
種以上の絶縁体被覆磁性金属粉から選択される2種以上
の材料粉と、樹脂材料とを含有する。
にガラスクロス材を埋設してもよい。
ε、比透磁率μはできるだけ高い方がよい。従って、誘
電体材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、および絶
縁体被覆磁性金属粉を組み合わせることにより高比誘電
率ε、高比透磁率μとすることができる。また、用途別
に以下のような誘電体材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆
金属粉、および絶縁体被覆磁性金属粉を組み合わせるこ
とが好ましい。
のよい磁性材料粉を使用する必要がある。例えば、誘電
体材料粉として、BaTiO3 −BaZrO3 系(誘電
率:9000)のものを、磁性材料粉として、カーボニ
ール鉄を用いることにより、波長短縮効果が非常に高
く、小型で高周波まで使用可能なアンテナとすることが
できる。 (2)数十MHz〜100MHzの周波数帯域で用いる場
合、単結晶フェライトとBaTiO3 −BaZrO3 系
(誘電率:9000)誘電体材料粉とを用いることによ
り、小型、かつ上記周波数範囲で非常に特性の優れたア
ンテナを得ることができる。 (3)広帯域で用いる場合、カーボニール鉄と、単結晶
フェライトと、BaTiO3 −BaZrO3 系誘電体材
料粉とを用いることにより、小型、かつ広帯域で特性の
優れたアンテナを得ることができる。 (4)要求特性が厳しく、高いQを必要とされる場合、
誘電体材料粉としてBaO−TiO2 −Nd2O3 系、
またはBaO−4TiO2 系の材料を用いてQ特性を向
上させると共に、他の要求される特性に応じて、他の材
料粉を混合することで、高いQで良好な特性のアンテナ
を得ることができる。
第7の実施態様を示したアンテナを示している。ここで
図27は透過斜視図、図28は分解斜視図である。な
お、この例のアンテナはヘリカル状の内部電極を有する
アンテナとして構成されている。
は、本発明のハイブリッド材により形成されている構成
層(プリプレグないし基板)140a〜140cと、こ
の構成層140bと140c上にそれぞれ形成されてい
る内部導体(アンテナパターン)143a,143bを
有する。そして、上下の内部導体143a,143bは
ビアホール144にて接続され、ヘリカル状のインダク
タンス素子を形成するようになっている。その他の構成
要素は実施例6と同様であり、同一構成要素には同一符
号を付して説明を省略する。
第8の実施態様であるパッチアンテナを示した図であ
り、図29は透視斜視図、図30は断面図を表してい
る。
ブリッド材により形成されている構成層(プリプレグな
いし基板)150aと、この構成層150a上に形成さ
れているパッチ導体159(アンテナパターン)と、こ
のパッチ導体159に対向するように構成層150aの
底面に形成されたGND導体155とを有する。また、
パッチ導体159には給電用のスルー導体154が給電
部153で接続され、このスルー導体154はGND導
体155とは接続されないようにGND導体155との
間にギャップ156が設けられている。このため、GN
D導体155の下部からスルー導体154を通って給電
が行われるようになっている。
aには、少なくとも1種または2種以上の誘電体材料
粉、1種または2種以上の磁性材料粉、および1種また
は2種以上の誘電体被覆金属粉、または1種または2種
以上の絶縁体被覆磁性金属粉から選択される2種以上の
材料粉と、樹脂材料とを含有する。
にガラスクロス材を埋設してもよい。
ε、比透磁率μはできるだけ高い方がよい。従って、誘
電体材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、および絶
縁体被覆磁性金属粉を組み合わせることにより高比誘電
率ε、高比透磁率μとすることができる。また、用途別
に以下のような誘電体材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆
金属粉、および絶縁体被覆磁性金属粉を組み合わせるこ
とが好ましい。
のよい磁性材料粉を使用する必要がある。例えば、誘電
体材料粉として、BaTiO3 −BaZrO3 系(誘電
率:9000)のものを、磁性材料粉として、カーボニ
ール鉄を用いることにより、波長短縮効果が非常に高
く、小型で高周波まで使用可能なアンテナとすることが
できる。 (2)数十MHz〜100MHzの周波数帯域で用いる場
合、単結晶フェライトとBaTiO3 −BaZrO3 系
(誘電率:9000)誘電体材料粉とを用いることによ
り、小型、かつ上記周波数範囲で非常に特性の優れたア
ンテナを得ることができる。 (3)広帯域で用いる場合、カーボニール鉄と、単結晶
フェライトと、BaTiO3 −BaZrO3 系誘電体材
料粉とを用いることにより、小型、かつ広帯域で特性の
優れたアンテナを得ることができる。 (4)要求特性が厳しく、高いQを必要とされる場合、
誘電体材料粉としてBaO−TiO2 −Nd2O3 系、
またはBaO−4TiO2 系の材料を用いてQ特性を向
上させると共に、他の要求される特性に応じて、他の材
料粉を混合することで、高いQで良好な特性のアンテナ
を得ることができる。
第9の実施態様であるパッチアンテナを示した図であ
り、図31は透視斜視図、図32は断面図を表してい
る。
明のハイブリッド材により形成されている構成層(プリ
プレグないし基板)160aと、この構成層160a上
に形成されているパッチ導体169(アンテナパター
ン)と、このパッチ導体169に対向するように構成層
160aの底面に形成されたGND導体165とを有す
る。また、パッチ導体169の近傍にこれと接触しない
ように給電用の給電導体161が配置され、給電端子1
62を介してこれから給電が行われるようになってい
る。給電端子162は、メッキ、ターミネート、印刷、
スパッタ、蒸着等の処理を行い、銅、金、パラジウム、
白金、アルミニウム等により形成することができる。そ
の他の構成要素は実施例8と同様であり、同一構成要素
には同一符号を付して説明を省略する。
の第10の実施態様である多層型のパッチアンテナを示
した図であり、図33は透視斜視図、図34は断面図を
表している。
イブリッド材により形成されている構成層(プリプレグ
ないし基板)150a、150bと、この構成層150
a、150b上に形成されているパッチ導体159a,
159eと、このパッチ導体159a,159eに対向
するように構成層150bの底面に形成されたGND導
体155とを有する。また、パッチ導体159aには給
電用のスルー導体154が給電部153aで接続され、
このスルー導体154はGND導体155およびパッチ
導体159eとは接続されないようにGND導体155
およびパッチ導体159eとの間にギャップ156が設
けられている。このため、GND導体155の下部から
スルー導体154を通ってパッチ導体159aに給電が
行われるようになっている。このときパッチ導体159
eにはパッチ導体159aとの容量結合およびスルー導
体154とのギャップによって形成される容量により給
電される。その他の構成要素は実施例9と同様であり、
同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
第11の実施態様である多連型のパッチアンテナを示し
たであり、図35は透視斜視図、図36は断面図を表し
ている。
成されていたパッチアンテナを、複数アレイ状に並べて
4連とした態様を表している。図において、ハイブリッ
ド材により形成されている構成層150a、150b
と、この構成層150a上に形成されているパッチ導体
159a、159b、159c、159dと、構成層1
50b上に形成されているパッチ導体159e、159
f、159g、159hと、このパッチ導体159a〜
159hに対向するように構成層150bの底面に形成
されたGND導体155とを有する。その他の構成要素
は実施例10と同様であり、同一構成要素には同一符号
を付して説明を省略する。
り、セットの小型化と部品点数の削減が可能となる。
の第12の実施態様を示したVCO(電圧制御発振器)
を示している。ここで図37は透過斜視図、図38は断
面図、図39は等価回路図である。
210a〜210gが積層された積層体の上に形成、配
置されたコンデンサ、インダクタ、半導体、レジスタ等
の電子部品261と、この構成層210a〜210g中
およびその上下面に形成されている導体パターン26
2,263,264を有する。このVCOは図39に示
すような等価回路により構成されているため、ストリッ
プライン263、コンデンサ、信号線、半導体、電源ラ
インなどを有する。このため、それぞれの機能に適した
材料で構成層を形成するのが効果的である。
も1種または2種以上の誘電体材料粉、1種または2種
以上の磁性材料粉、および1種または2種以上の誘電体
被覆金属粉、または1種または2種以上の絶縁体被覆磁
性金属粉から選択される2種以上の材料粉と、樹脂材料
とを含有する層を有する。
ている必要はなく、それぞれ異なっていてもよい。
にガラスクロス材を埋設してもよい。
示すような共振器、コンデンサ、インダクタ、信号線、
半導体への電源ライン等から構成されている。このた
め、それぞれの機能に適した材料を構成層毎に使用する
のが効果的である。
には、本発明の少なくとも1種または2種以上の誘電体
材料粉、1種または2種以上の磁性材料粉、および1種
または2種以上の誘電体被覆金属粉、または1種または
2種以上の絶縁体被覆磁性金属粉から選択される2種以
上の材料粉と、樹脂材料とを含有する層が効果的であ
る。
は、誘電正接が0.0075〜0.025、比誘電率が
5〜40となるようなセラミック破砕粉をコンポジット
したハイブリッド材を用いることが好ましい。配線、お
よびインダクタ構成層210a,210bには、誘電正
接が0.0025〜0.0075、比誘電率が2.6〜
3.5の樹脂材料(材料粉を含まない)を用いることが
好ましい。
内部導体であるストリップライン263、GND導体2
62、コンデンサ導体264,配線インダクタ導体26
5、および端子導体266が形成されている。また、そ
れぞれの内部導体はビアホール214により上下に接続
され、表面にはマウントされた電子部品261が搭載さ
れて図39の等価回路に示すようなVCOが形成され
る。
器の影響が極めて大きい。従って、共振器をできるだけ
小さくするためには、比誘電率ε、比透磁率μはできる
だけ高い方がよい。従って、誘電体材料粉、磁性材料
粉、誘電体被覆金属粉、および絶縁体被覆磁性金属粉を
組み合わせることにより高比誘電率ε、高比透磁率μと
することができる。また、用途別に以下のような誘電体
材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆金属粉、および絶縁体
被覆磁性金属粉を組み合わせることが好ましい。
のよい磁性材料粉を使用する必要がある。例えば、誘電
体材料粉として、BaTiO3 −BaZrO3 系(誘電
率:9000)のものを、磁性材料粉として、カーボニ
ール鉄を用いることにより、波長短縮効果が非常に高
く、小型で高周波まで使用可能な共振器とすることがで
きる。 (2)数十MHz〜100MHzの周波数帯域で用いる場
合、単結晶フェライトとBaTiO3 −BaZrO3 系
(誘電率:9000)誘電体材料粉とを用いることによ
り、小型、かつ上記周波数範囲で非常に特性の優れた共
振器を得ることができる。 (3)広帯域で用いる場合、カーボニール鉄と、単結晶
フェライトと、BaTiO3 −BaZrO3 系誘電体材
料粉とを用いることにより、小型、かつ広帯域で特性の
優れた共振器を得ることができる。 (4)要求特性が厳しく、高いQを必要とされる場合、
誘電体材料粉としてBaO−TiO2 −Nd2O3 系、
またはBaO−4TiO2 系の材料を用いてQ特性を向
上させると共に、他の要求される特性に応じて、他の材
料粉を混合することで、高いQで良好な特性の共振器を
得ることができる。
の機能に適した誘電率、Q、誘電正接とすることがで
き、高性能化、小型、薄型化が可能となる。
の第13の実施態様を示したRFモジュールを示してい
る。ここで図40は斜視図、図41は外装部材を外した
状態での斜視図、図42は各構成層の分解斜視図、図4
3は断面図である。
は、構成層500a〜500iが積層された積層体の上
に形成、配置されたコンデンサ、インダクタ、半導体、
レジスタ等の電子部品561と、この構成層500a〜
500i中およびその上下面に形成されている導体パタ
ーン513,515、572と、アンテナパターン57
3を有する。このRFモジュールは、上記のようにイン
ダクタ、コンデンサ、信号線、半導体への電源ラインな
どを有する。このため、それぞれの機能に適した材料で
構成層を形成するのが効果的である。
イン構成および配線構成層500a〜500d、500
gには、使用する周波数に合わせて調整された本発明の
少なくとも1種または2種以上の誘電体材料粉、1種ま
たは2種以上の磁性材料粉、および1種または2種以上
の誘電体被覆金属粉、または1種または2種以上の絶縁
体被覆磁性金属粉から選択される2種以上の材料粉と、
樹脂材料とを含有する層が効果的である。
は、誘電正接が0.0075〜0.025、比誘電率が
10〜40となるような誘電体セラミック破砕粉を含有
するハイブリット材を用いることが好ましい。電源ライ
ン層500h〜500iには、透磁率が3〜20となる
ように調整されたフェライト磁性材料粉を含有するハイ
ブリッド材を用いることが好ましい。
iの表面には、内部導体513、GND導体515、ア
ンテナ導体573等が形成されている。また、それぞれ
の内部導体はビアホール514により上下に接続され、
表面にはマウントされた電子部品561が搭載されてR
Fモジュールが形成される。
の機能に適した誘電率、Q、誘電正接とすることがで
き、高性能化、小型、薄型化が可能となる。
の第14の実施態様を示した共振器を示している。ここ
で図44は透過斜視図、図45は断面図である。
材610に貫通孔状の同軸型導電体641が形成されて
いる。その形成方法は、実施例4のブロックフィルタと
同様である。すなわち、金型成形されたベース材610
に、メッキ、エッチング、印刷、スパッタ、蒸着等の処
理を行い、銅、金、パラジウム、白金、アルミニウム等
により形成された表面GND導体647、およびこの表
面GND導体647と端部電極682で接続された同軸
導体641と、同軸導体641と接続されている共振器
用HOT端子681等を形成する。そして、同軸導体6
41は、ある特性インピーダンスを有する同軸型線路で
あり、これらを囲むように表面GND導体647が形成
されている。
も1種または2種以上の誘電体材料粉、1種または2種
以上の磁性材料粉、および1種または2種以上の誘電体
被覆金属粉、または1種または2種以上の絶縁体被覆磁
性金属粉から選択される2種以上の材料粉と、樹脂材料
とを含有する。
比透磁率はできるだけ大きい方がよい。また、用途別に
以下のような誘電体材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆金
属粉、および絶縁体被覆磁性金属粉を組み合わせること
が好ましい。
のよい磁性材料粉を使用する必要がある。例えば、誘電
体材料粉として、BaTiO3 −BaZrO3 系(誘電
率:9000)のものを、磁性材料粉として、カーボニ
ール鉄を用いることにより、波長短縮効果が非常に高
く、小型で高周波まで使用可能な共振器とすることがで
きる。 (2)数十MHz〜100MHzの周波数帯域で用いる場
合、単結晶フェライトとBaTiO3 −BaZrO3 系
(誘電率:9000)誘電体材料粉とを用いることによ
り、小型、かつ上記周波数範囲で非常に特性の優れた共
振器を得ることができる。 (3)広帯域で用いる場合、カーボニール鉄と、単結晶
フェライトと、BaTiO3 −BaZrO3 系誘電体材
料粉とを用いることにより、小型、かつ広帯域で特性の
優れた共振器を得ることができる。 (4)要求特性が厳しく、高いQを必要とされる場合、
誘電体材料粉としてBaO−TiO2 −Nd2O3 系、
またはBaO−4TiO2 系の材料を用いてQ特性を向
上させると共に、他の要求される特性に応じて、他の材
料粉を混合することで、高いQで良好な特性の共振器を
得ることができる。
の第15の実施態様を示したストリップ共振器を示して
いる。ここで図46は透過斜視図、図47は断面図であ
る。
は、長方形のストリップ導体784と、これを構成層7
10を介して上下面より挟み込むようにして配置された
矩形状のGND導体783とを有する。また、ストリッ
プ導体784両端には共振器用共振器用HOT端子78
1、およびGND端子782が形成され接続されてい
る。
くとも1種または2種以上の誘電体材料粉、1種または
2種以上の磁性材料粉、および1種または2種以上の誘
電体被覆金属粉、または1種または2種以上の絶縁体被
覆磁性金属粉から選択される2種以上の材料粉と、樹脂
材料とを含有する。
にガラスクロス材を埋設してもよい。
比透磁率はできるだけ大きい方がよい。また、用途別に
以下のような誘電体材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆金
属粉、および絶縁体被覆磁性金属粉を組み合わせること
が好ましい。
のよい磁性材料粉を使用する必要がある。例えば、誘電
体材料粉として、BaTiO3 −BaZrO3 系(誘電
率:9000)のものを、磁性材料粉として、カーボニ
ール鉄を用いることにより、波長短縮効果が非常に高
く、小型で高周波まで使用可能な共振器とすることがで
きる。 (2)数十MHz〜100MHzの周波数帯域で用いる場
合、単結晶フェライトとBaTiO3 −BaZrO3 系
(誘電率:9000)誘電体材料粉とを用いることによ
り、小型、かつ上記周波数範囲で非常に特性の優れた共
振器を得ることができる。 (3)広帯域で用いる場合、カーボニール鉄と、単結晶
フェライトと、BaTiO3 −BaZrO3 系誘電体材
料粉とを用いることにより、小型、かつ広帯域で特性の
優れた共振器を得ることができる。 (4)要求特性が厳しく、高いQを必要とされる場合、
誘電体材料粉としてBaO−TiO2 −Nd2O3 系、
またはBaO−4TiO2 系の材料を用いてQ特性を向
上させると共に、他の要求される特性に応じて、他の材
料粉を混合することで、高いQで良好な特性の共振器を
得ることができる。
の実施態様を示した共振器を示す透過斜視図である。
に、ベース材810に2つの貫通孔状の同軸型導電体8
41,842が形成されている。そして、表面GND導
体847、およびこの表面GND導体847と端部電極
882で接続された同軸導体842と、同軸導体842
と接続用電極885を介して接続されている同軸導体8
41と、この同軸導体841と接続されている共振器用
HOT端子881等を形成する。そして、同軸導体84
1、842は、ある特性インピーダンスを有する同軸型
線路であり、これらを囲むように表面GND導体847
が形成されている。
4と同様のものを用いることが好ましい。
の実施態様を示したストリップ共振器を示す透過斜視図
である。
状のストリップ導体884と、これを構成層810を介
して上下面より挟み込むようにして配置された矩形状の
GND導体883とを有する。また、ストリップ導体8
84の両端には共振器用HOT端子881、およびGN
D端子882が形成され接続されている。その他の構成
は実施例15と同様である。
くとも1種または2種以上の誘電体材料粉、1種または
2種以上の磁性材料粉、および1種または2種以上の誘
電体被覆金属粉、または1種または2種以上の絶縁体被
覆磁性金属粉から選択される2種以上の材料粉と、樹脂
材料とを含有する。
にガラスクロス材を埋設してもよい。
比透磁率はできるだけ大きい方がよい。また、用途別に
以下のような誘電体材料粉、磁性材料粉、誘電体被覆金
属粉、および絶縁体被覆磁性金属粉を組み合わせること
が好ましい。
のよい磁性材料粉を使用する必要がある。例えば、誘電
体材料粉として、BaTiO3 −BaZrO3 系(誘電
率:9000)のものを、磁性材料粉として、カーボニ
ール鉄を用いることにより、波長短縮効果が非常に高
く、小型で高周波まで使用可能な共振器とすることがで
きる。 (2)数十MHz〜100MHzの周波数帯域で用いる場
合、単結晶フェライトとBaTiO3 −BaZrO3 系
(誘電率:9000)誘電体材料粉とを用いることによ
り、小型、かつ上記周波数範囲で非常に特性の優れた共
振器を得ることができる。 (3)広帯域で用いる場合、カーボニール鉄と、単結晶
フェライトと、BaTiO3 −BaZrO3 系誘電体材
料粉とを用いることにより、小型、かつ広帯域で特性の
優れた共振器を得ることができる。 (4)要求特性が厳しく、高いQを必要とされる場合、
誘電体材料粉としてBaO−TiO2 −Nd2O3 系、
またはBaO−4TiO2 系の材料を用いてQ特性を向
上させると共に、他の要求される特性に応じて、他の材
料粉を混合することで、高いQで良好な特性の共振器を
得ることができる。
の等価回路図を示している。図において、共振器用HO
T端子981は同軸路、またはストリップラインから構
成される共振器984,941の一端に接続され、その
他端にはGND端子982が接続されている。
に、上記同様の手法で、ディレイライン、ダイプレク
サ、デュプレクサ、アンテナスイッチモジュール、PL
Lモジュール、フロントエンドモジュール、チューナー
ユニット、方向性結合器、ダブルバランスドミキサー
(DBM)、電力合成器、電力分配器、磁気シールド板
等に応用することができる。
ゲン化リン酸エステル、ブロム化エポキシ樹脂等のハロ
ゲン化物、また、リン酸エステルアミド系等の有機化合
物や、三酸化アンチモン、水素化アルミニウム等の無機
材料等の難燃剤を各構成層中に添加してもよい。
イブリッド材を組み合わせることで、波長短縮効果が高
く、高周波特性にも優れ、小型で高性能の、ひいては総
合的な電気的特性に優れた電子部品を提供することがで
きる。
スを示す図である。
スを示す図である。
スを示す図である。
スを示す等価回路図である。
を示す図である。
を示す図である。
を示す等価回路図である。
の伝達特性を示す図である。
を示す図である。
タを示す図である。
タを示す等価回路図である。
タの伝達特性を示す図である。
ィルタを示す図である。
ィルタを示す図である。
ィルタを示す図である。
ィルタを示す図である。
ィルタの等価回路を示す図である。
ィルタの金型を示す図である。
す図である。
す図である。
す図である。
部結線を示す図である。
価回路を示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
テナを示す図である。
テナを示す図である。
テナを示す図である。
テナを示す図である。
テナを示す図である。
テナを示す図である。
テナを示す図である。
テナを示す図である。
す図である。
す図である。
す等価回路図である。
ールを示す図である。
ールを示す図である。
ールを示す図である。
ールを示す図である。
す図である。
す図である。
す図である。
す図である。
す図である。
す図である。
価回路を示す図である。
フである。
程図である。
の工程図である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 少なくともハイブリッド材により形成さ
れている構成層と、 前記構成層の少なくとも1層に形成されている導電体層
とを有し、この導電体層により所定の電気回路が構成さ
れ、 前記ハイブリッド材は、少なくとも1種または2種以上
の誘電体材料粉、1種または2種以上の磁性材料粉、お
よび1種または2種以上の誘電体被覆金属粉、または1
種または2種以上の絶縁体被覆磁性金属粉から選択され
る2種以上の材料粉と、樹脂材料とを含有する電子部
品。 - 【請求項2】 前記誘電体被覆金属粉は、金属粒子の表
面が誘電体で覆われており、前記絶縁体被覆磁性金属粉
は、磁性金属粒子の表面が絶縁体で覆われている請求項
1の電子部品。 - 【請求項3】 前記誘電体材料粉は、セラミック誘電体
破砕粉であり、前記磁性材料粉は、強磁性金属粉、磁性
フェライト破砕粉、または単結晶フェライト破砕粉であ
る請求項1または2の電子部品。 - 【請求項4】 少なくとも誘電体材料粉と、磁性材料
粉、誘電体被覆金属粉、および絶縁体被覆磁性金属粉か
ら選択される1種以上の材料粉とを含有する請求項1〜
3のいずれかの電子部品。 - 【請求項5】 少なくともいずれかの層に1種または2
種以上の難燃剤を含有する請求項1〜4のいずれかの電
子部品。
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