JP2007012655A

JP2007012655A - Electronic circuit board and filter having the same

Info

Publication number: JP2007012655A
Application number: JP2005187709A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Saito; 章彦齋藤; Kazuhisa Tsutsui; 和久筒井
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2007-01-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact electronic circuit board that has impact resistance, and can compose a compact electronic element such as a filter. <P>SOLUTION: Carbon powder is contained in a synthetic resin for composing a dielectric substrate 12 functioning as the electronic circuit board in addition to soft magnetic powder, thus making a real part ε' high ideally although an imaginary part ε" in a dielectric constant ε(=ε'-jε") of the dielectric board 12 does not become so high, and hence obtaining the compact dielectric board 12 capable of composing the compact electronic element having impact resistance such as a chip-type filter 10. Especially, the compact dielectric substrate 12 can be obtained for a frequency band of 1-30 GHz. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、高誘電率を有する電子回路基板、および、それを備えたフィルターに関するものである。 The present invention relates to an electronic circuit board having a high dielectric constant, and a filter including the same.

特に高周波帯域或いはマイクロ波帯域に用いられるフィルター等の電子素子を小型化するために、そのフィルター等を構成する基板として、高誘電率を有する電子回路基板が求められている。電子回路中を伝播する電磁波の波長λは電子回路基板の誘電率εや透磁率μに反比例する特性があるので、高誘電率の電子回路基板ほど小型化が可能となるからである。 In particular, in order to reduce the size of electronic elements such as filters used in a high frequency band or a microwave band, an electronic circuit board having a high dielectric constant is required as a substrate constituting the filter. This is because the wavelength λ of the electromagnetic wave propagating through the electronic circuit has a characteristic that is inversely proportional to the dielectric constant ε and the magnetic permeability μ of the electronic circuit board, so that the electronic circuit board having a higher dielectric constant can be miniaturized.

特許文献１は、上記電子回路の一例であり、所定の周波数において透過係数Ｓ２１（ｄＢ）が急激に低下する所定帯域のノッチ特性が形成される濾波特性を有し、その所定帯域内の周波数を有する信号の通過を阻止するフィルターであり、たとえば、バンドエリミネーションフィルターと称されて、無線通信機器の利用周波数帯域が相互に接近している波長帯において、既存の利用周波数帯と同じ帯域の信号を出力しないようにするために利用される。このフィルターは、電子回路基板（誘電体）上のライン導体と、軟磁性金属粉末をエポキシ樹脂等のプラスチック内に分散させた電磁シールド材とを利用し、その電子回路基板の表面に密着した状態で少なくとも一対の接地（ＧＮＤ）ライン導体と信号ライン導体とを備え、その誘電体として、軟磁性物質の粉末を合成樹脂のマトリックス中に分散させてなる電磁波吸収材料から成るシートを用いたことを特徴とする。上記電子回路基板は、ガラス繊維強化されたエポキシ樹脂から成るガラエポ基板が多用されているが、その従来のガラエポ基板の誘電率εは４．７程度の値であり、電子素子の小型化に限界があった。 Patent Document 1 is an example of the electronic circuit described above, and has a filtering characteristic in which a notch characteristic of a predetermined band in which the transmission coefficient S21 (dB) rapidly decreases at a predetermined frequency, and the frequency within the predetermined band is determined. For example, a band elimination filter, which is a signal in the same band as the existing use frequency band in a wavelength band where the use frequency bands of wireless communication devices are close to each other. Used to prevent output. This filter uses a line conductor on an electronic circuit board (dielectric) and an electromagnetic shielding material in which soft magnetic metal powder is dispersed in a plastic such as epoxy resin, and is in close contact with the surface of the electronic circuit board. And at least a pair of ground (GND) line conductors and signal line conductors, and as a dielectric, a sheet made of an electromagnetic wave absorbing material in which a soft magnetic substance powder is dispersed in a synthetic resin matrix is used. Features. The glass circuit board made of epoxy resin reinforced with glass fiber is often used as the electronic circuit board, but the conventional glass epoxy board has a dielectric constant ε of about 4.7, which is a limit to miniaturization of electronic devices. was there.

これに対し、特許文献２では、電子回路基板をチタン酸バリウムなどの高誘電率を有するセラミックスで構成したフィルタが提案されている。これによれば、誘電率が８〜１２であって厚みが１．５〜３．０ｍｍのセラミックス基板の一面に所定パターンの銅製の導電体が設けられることにより、１．５〜２．０ＧＨｚに適用するマイクロ波フィルターが構成され、小型化が図られている（段落００１０〜００１１）。
特開２００２−１７１１０４号公報特開２００２−１１１３０６号公報 On the other hand, Patent Document 2 proposes a filter in which an electronic circuit board is made of ceramics having a high dielectric constant such as barium titanate. According to this, a copper conductor having a predetermined pattern is provided on one surface of a ceramic substrate having a dielectric constant of 8 to 12 and a thickness of 1.5 to 3.0 mm. A microwave filter to be applied is configured and miniaturized (paragraphs 0010 to 0011).
JP 2002-171104 A JP 2002-111306 A

しかしながら、特許文献２に提案されている電子回路基板はセラミックス製であることから、衝撃に弱く、割れが発生しやすいという不都合があった。このような不都合は、電子回路基板の用途が、携帯用機器に用いられる電子素子である場合などでは致命的なものとなる可能性がある。 However, since the electronic circuit board proposed in Patent Document 2 is made of ceramics, it is disadvantageous in that it is vulnerable to impacts and easily cracks. Such an inconvenience may be fatal when the use of the electronic circuit board is an electronic element used in a portable device.

本発明は以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、耐衝撃性があり、フィルター等小型の電子素子を構成できる小型の電子回路基板を提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a small electronic circuit board that is impact resistant and can constitute a small electronic element such as a filter. .

本発明者等は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、電子素子を構成するための電子回路基板を構成する樹脂にカーボンブラックを混入させると、電子回路基板の誘電率の実部は意外に高くなるが、虚部はそれほど高くならないという誘電率特性が得られることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて為されたものである。 As a result of various investigations on the background of the above circumstances, the present inventors have mixed carbon black into the resin constituting the electronic circuit board for constituting the electronic element, and the real part of the dielectric constant of the electronic circuit board is obtained. It was found that the dielectric constant characteristic that the imaginary part does not become so high can be obtained. The present invention has been made based on such findings.

すなわち、前記目的を達成するための本発明の電子回路基板の要旨とするところは、軟磁性粉末および炭素粉末を含有する合成樹脂から成ることを特徴とする。 That is, the gist of the electronic circuit board of the present invention for achieving the above object is characterized by comprising a soft resin and a synthetic resin containing carbon powder.

上記のように構成された本発明によれば、電子回路基板を構成する合成樹脂には、軟磁性粉末に加えて炭素粉末が含まれていることから、電子回路基板の誘電率の虚部はそれほど高くならないが実部は好適に高くされるので、耐衝撃性があり、フィルタ等小型の電子素子を構成できる小型の電子回路基板が得られる。 According to the present invention configured as described above, since the synthetic resin constituting the electronic circuit board contains carbon powder in addition to the soft magnetic powder, the imaginary part of the dielectric constant of the electronic circuit board is Although the height is not so high, the real part is preferably made high, so that a small electronic circuit board having impact resistance and capable of constituting a small electronic element such as a filter can be obtained.

ここで、好適には、前記電子回路基板の合成樹脂は、重量平均粒径が３μｍ以下の軟磁性粉末を１〜１５容積％、炭素粉末を１０〜２５容積％含むことを特徴とする。このようにすれば、高い誘電率および透磁率が得られるとともに、損失の関連する誘電正接および磁気正接が小さな電子回路基板が得られる。軟磁性粉末が１容積％を下回ると、透磁率が有効に増加されなくなり、１５容積％を上回ると、磁気正接が高くなって損失が増大する。また、炭素粉末が１０容積％を下回ると、誘電率が有効に増加されなくなり、２５容積％を上回ると、誘電正接が高くなって損失が増大する。 Here, it is preferable that the synthetic resin of the electronic circuit board includes 1 to 15% by volume of soft magnetic powder having a weight average particle diameter of 3 μm or less and 10 to 25% by volume of carbon powder. In this way, it is possible to obtain an electronic circuit board having a high dielectric constant and magnetic permeability and a small loss tangent and magnetic tangent associated with loss. When the soft magnetic powder is less than 1% by volume, the magnetic permeability is not effectively increased, and when it exceeds 15% by volume, the magnetic tangent is increased and the loss is increased. Further, when the carbon powder is less than 10% by volume, the dielectric constant is not effectively increased, and when it exceeds 25% by volume, the dielectric loss tangent is increased and the loss is increased.

また、好適には、前記電子回路基板は、必ずしもチップ型でなくてもよく、その用途或いは機能などに関連して、必要に応じて種々の形状に成形され得るものである。 Preferably, the electronic circuit board does not necessarily have to be a chip type, and can be formed into various shapes as necessary in relation to its use or function.

また、好適には、前記炭素粉末は、１００ｎｍ以下の形状平均粒径を備えたものである。このようにすれば、高い誘電率および低い誘電正接を備えた電子回路基板が得られる。炭素粉末の形状平均粒径が１００ｎｍを上回ると、充分な誘電率および誘電正接が得られ難くなる。 Preferably, the carbon powder has a shape average particle diameter of 100 nm or less. In this way, an electronic circuit board having a high dielectric constant and a low dielectric loss tangent can be obtained. When the shape average particle diameter of the carbon powder exceeds 100 nm, it is difficult to obtain a sufficient dielectric constant and dielectric loss tangent.

また、好適には、前記炭素粉末はカーボンブラックである。このようにすれば、１００ｎｍ以下の形状平均粒径を備えた均質な粒子が容易に得られる。このカーボンブラックは、その製造方法によって、チャンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどがあるが、それらのうちのいずれでも用いられ得る。カーボンブラックに替えて黒鉛粉末が用いられてもよい。 Also preferably, the carbon powder is carbon black. In this way, uniform particles having a shape average particle diameter of 100 nm or less can be easily obtained. This carbon black includes channel black, furnace black, thermal black, lamp black, and the like depending on the manufacturing method, and any of them can be used. Instead of carbon black, graphite powder may be used.

また、好適には、前記軟磁性粉末は、３μｍ以下の重量平均粒径Ｄ５０を有する偏平形状の粒子である。このようにすれば、電子回路基板の電気磁気特性が好適に得られる。この重量平均粒径Ｄ５０値は、粉末の重量を小粒径のものから積算し、その積算値が粉末全体重量の５０％となったときにおける粒径で定義されるものである。 Preferably, the soft magnetic powder is a flat particle having a weight average particle diameter D50 of 3 μm or less. In this way, the electromagnetic characteristics of the electronic circuit board can be suitably obtained. The weight average particle diameter D50 value is defined as the particle diameter when the weight of the powder is integrated from the small particle diameter and the integrated value becomes 50% of the total powder weight.

また、好適には、前記軟磁性粉末は、フェライト、センダスト、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、およびＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金から選択された１または２種以上の材料から成るものである。このようにすれば、高い透磁率および低い磁気正接を備えた電子回路基板が得られる。しかし、必ずしもそれらの材料に限定される訳ではなく、それら以外の材質から成る軟磁性粉末でも差し支えない。通常、軟磁性粉末は水またはガスを用いたアトマイズ法により好適に得られる。軟磁性粉末は、偏平であることが望ましく、上記アトマイズ処理に続いてアトライター処理が行われる。それにより、高いアクペクト比を有する軟磁性粉末が得られる。 Preferably, the soft magnetic powder is one or more selected from ferrite, sendust, Fe, Fe—Si alloy, Fe—Ni alloy, Fe—Co alloy, and Fe—Cr—Al alloy. It consists of materials. In this way, an electronic circuit board having a high magnetic permeability and a low magnetic tangent can be obtained. However, it is not necessarily limited to these materials, and soft magnetic powder made of other materials may be used. Usually, the soft magnetic powder is suitably obtained by an atomizing method using water or gas. The soft magnetic powder is preferably flat, and the atomizing process is performed following the atomizing process. Thereby, a soft magnetic powder having a high aspect ratio can be obtained.

また、好適には、前記合成樹脂は、ポリフェニレンサルファイド、エポキシ樹脂、および液晶ポリマー（ＬＣＰ）から選択された材料である。このようにすれば、安定性および成形性が高く量産性に優れた電子回路基板が得られる。しかし、必ずしもそれらの材料に限定される訳ではなく、それら以外に、ナイロン、オリエチレン、ポリプロピレン、フェノール樹脂なども用いられ得る。上記合成樹脂は、必要に応じて、ガラス繊維、セラミックス繊維などの繊維により繊維強化され、機械的強度が高められる。また、上記合成樹脂は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂などの高耐熱性樹脂であってもよい。 Preferably, the synthetic resin is a material selected from polyphenylene sulfide, epoxy resin, and liquid crystal polymer (LCP). In this way, an electronic circuit board having high stability and moldability and excellent mass productivity can be obtained. However, it is not necessarily limited to these materials, and besides these, nylon, polyethylene, polypropylene, phenol resin and the like can also be used. The synthetic resin is fiber-reinforced with fibers such as glass fiber and ceramic fiber as necessary, and the mechanical strength is increased. The synthetic resin may be a high heat resistant resin such as a PPS (polyphenylene sulfide) resin.

また、好適には、上記のいずれかの電子回路基板と、(b) その電気回路基板の表面に若しくは表面および裏面に固着された少なくとも一対の信号ライン導体および接地ライン導体とを、含むことにより、高周波帯域或いはマイクロ波帯域において好適な濾波特性を有する小型のフィルターが構成される。上記一対の信号ライン導体および接地ライン導体は、所定距離を隔てて互いに平行に設けられる。さらに好適には、このフィルターは、上記電子回路基板を収容するために接地された導体から成るハウジングと、そのハウジングと電子回路基板との間の空間に充填された電磁波吸収材料とを有する。 Preferably, by including any one of the above electronic circuit boards, and (b) at least a pair of signal line conductors and ground line conductors fixed to the front surface or the front and back surfaces of the electric circuit board. A small filter having suitable filtering characteristics in the high frequency band or microwave band is configured. The pair of signal line conductors and ground line conductors are provided in parallel to each other at a predetermined distance. More preferably, the filter includes a housing made of a grounded conductor for receiving the electronic circuit board, and an electromagnetic wave absorbing material filled in a space between the housing and the electronic circuit board.

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は簡略化されており、それら各部の寸法等は必ずしも正確に描かれていない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the drawings are simplified, and the dimensions and the like of each part are not necessarily drawn accurately.

図１および図２は、チップ型フィルター１０の平面図および断面図を示している。チップ型フィルター１０は、電子回路基板として機能する矩形の誘電体基板１２と、その誘電体基板１２の一面においてその誘電体基板１２の幅寸法よりも小さな幅寸法を備えたテープ状の信号ライン導体１４と、誘電体基板１２の他面において全体に固着された接地ライン導体１６とを備えている。このチップ型フィルター１０は、同軸ケーブルが接続される図示しないハウジング内に収容された状態で配置される。 1 and 2 show a plan view and a cross-sectional view of the chip-type filter 10. The chip-type filter 10 includes a rectangular dielectric substrate 12 functioning as an electronic circuit substrate, and a tape-shaped signal line conductor having a width dimension smaller than the width dimension of the dielectric substrate 12 on one surface of the dielectric substrate 12. 14 and a ground line conductor 16 fixed to the entire other surface of the dielectric substrate 12. This chip type filter 10 is disposed in a state of being accommodated in a housing (not shown) to which a coaxial cable is connected.

図３は上記チップ型フィルター１０の等価回路１８に示している。図３の等価回路１８はよく知られているＴ型のＬＣフィルタ回路を構成している。この等価回路１８の特性インピーダンスＺは、よく知られている式から明らかなように、コンダクタンスＣおよびリアクタンスＬ_１およびＬ_２によって決定される。コンダクタンスＣは、信号ライン導体１４と接地ライン導体１６との間の誘電体基板１２の誘電率、信号ライン導体１４と接地ライン導体１６との間距離および面積により決定され、リアクタンスＬ_１およびＬ_２は、信号ライン導体１４と接地ライン導体１６との間の誘電体基板１２の電磁波吸収能力すなわちその誘電体基板１２に混入した軟磁性粉末の種類、充填（容積）率に対応する磁気的性質により決定される。 FIG. 3 shows an equivalent circuit 18 of the chip type filter 10. The equivalent circuit 18 shown in FIG. 3 constitutes a well-known T-type LC filter circuit. The characteristic impedance Z of the equivalent circuit 18, as is clear from well-known formula, is determined by the conductance C and the reactance L ₁ and L _2. Conductance C, the dielectric constant of the dielectric substrate 12 between the signal line conductor 14 and the ground line conductor 16, is determined by between the distance and area between the signal line conductor 14 and the ground line conductor 16, the reactance L ₁ and L ₂ Depends on the electromagnetic properties of the dielectric substrate 12 between the signal line conductor 14 and the ground line conductor 16, that is, the kind of soft magnetic powder mixed in the dielectric substrate 12 and the magnetic properties corresponding to the filling (volume) rate. It is determined.

上記誘電体基板１２は、重量平均粒径Ｄ５０が３μｍ以下の軟磁性粉末を１〜１５容積％、炭素粉末を１０〜２５容積％含む合成樹脂から構成されている。この炭素粉末は、１００ｎｍ以下の形状平均粒径を備えたカーボンブラックである。また、この軟磁性粉末は、３μｍ以下の重量平均粒径と高いアクペクト比とを有する偏平形状の粒子であり、フェライト、センダスト、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、およびＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金から選択された１または２種以上の材料から成るものである。この軟磁性偏平粒子は、水またはガスを用いたアトマイズ処理と、それに続くアトライター処理が行われることにより得られる。また、上記合成樹脂は、ポリフェニレンサルファイド、エポキシ樹脂、および液晶ポリマー（ＬＣＰ）から選択された材料であり、必要に応じて、ガラス繊維、セラミックス繊維などの繊維により繊維強化される。 The dielectric substrate 12 is made of a synthetic resin containing 1 to 15% by volume of soft magnetic powder having a weight average particle diameter D50 of 3 μm or less and 10 to 25% by volume of carbon powder. This carbon powder is carbon black having a shape average particle diameter of 100 nm or less. The soft magnetic powder is a flat particle having a weight average particle diameter of 3 μm or less and a high aspect ratio. Ferrite, Sendust, Fe, Fe—Si alloy, Fe—Ni alloy, Fe—Co alloy, And one or more materials selected from Fe—Cr—Al alloys. The soft magnetic flat particles are obtained by performing an atomizing process using water or gas and a subsequent attritor process. The synthetic resin is a material selected from polyphenylene sulfide, an epoxy resin, and a liquid crystal polymer (LCP), and is fiber-reinforced by fibers such as glass fiber and ceramic fiber as necessary.

以下、本発明者等が行った実験例を説明する。先ず、液晶ポリマーを誘電体基板１２のマトリックス樹脂として用い、このマトリックス樹脂にＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金粉末（粒径２０μｍ以下のほぼ球状粉末）を１０容積％と、１００μｍ以下の形状平均粒径を有するカーボンブラック粉末を１５％とを混合し、この混合物をダイスを通して押出してシートを押出成形する。このシートの一面に、信号ライン導体１４および接地ライン導体１６に対応する貫通パターンを有するマスクをし、他面には前面マスクをし、Ｎｉイオンを含む還元性の液に浸漬し、厚さ２μｍの無電界メッキを形成し、その上にＡｕイオンを含む電解液に浸漬しつつ電解メッキを行ってＮｉ層の上に厚さ２μｍのＡｕメッキ層を形成した。この中間製品を所定の大きさに切断して図１および図２に示す、誘電体基板１２を有するチップ型フィルター１０を得た。 Hereinafter, experimental examples conducted by the present inventors will be described. First, a liquid crystal polymer is used as a matrix resin for the dielectric substrate 12, and Fe-Cr-Al alloy powder (substantially spherical powder having a particle size of 20 μm or less) is 10% by volume and a shape average particle size of 100 μm or less is used for this matrix resin. The carbon black powder having 15% is mixed, and the mixture is extruded through a die to extrude a sheet. A mask having a penetrating pattern corresponding to the signal line conductor 14 and the ground line conductor 16 is formed on one surface of the sheet, and a front mask is formed on the other surface, which is immersed in a reducing solution containing Ni ions and has a thickness of 2 μm. The electroless plating was formed, and electrolytic plating was performed while being immersed in an electrolytic solution containing Au ions to form an Au plating layer having a thickness of 2 μm on the Ni layer. This intermediate product was cut into a predetermined size to obtain a chip-type filter 10 having a dielectric substrate 12 shown in FIGS.

図４は、上記チップ型フィルター１０の周波数特性を示している。図４に示すように、通過信号が所定のカットアウト周波数以上の周波数成分が急激に減衰させられる特性を備えている。 FIG. 4 shows the frequency characteristics of the chip-type filter 10. As shown in FIG. 4, the passing signal has a characteristic that a frequency component equal to or higher than a predetermined cutout frequency is rapidly attenuated.

本実施例によれば、電子回路基板として機能する誘電体基板１２を構成する合成樹脂には、軟磁性粉末に加えて炭素粉末が含まれていることから、誘電体基板１２の誘電率ε（＝ε’−ｊε”）の虚部ε”はそれほど高くならないが実部ε’は好適に高くされるので、耐衝撃性があり、チップ型フィルター１０のような小型の電子素子を構成できる小型の誘電体基板１２が得られる。特に、１ＧＨｚ〜３０ＧＨｚの周波数帯に対して小型の誘電体基板１２が得られる。 According to the present embodiment, since the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12 functioning as the electronic circuit substrate contains carbon powder in addition to the soft magnetic powder, the dielectric constant ε ( = Ε′−jε ″)), the imaginary part ε ″ is not so high, but the real part ε ′ is preferably made high, so that it has impact resistance and is small enough to constitute a small electronic device such as the chip-type filter 10. A dielectric substrate 12 is obtained. In particular, a small dielectric substrate 12 can be obtained for a frequency band of 1 GHz to 30 GHz.

また、本実施例によれば、誘電体基板１２を構成する合成樹脂は、重量平均粒径Ｄ５０が３μｍ以下の軟磁性粉末を１〜１５容積％、炭素粉末を１０〜２５容積％含むことことから、高い誘電率および透磁率が得られるとともに、損失の関連する誘電正接および磁気正接が小さな誘電体基板１２が得られる。 Further, according to the present embodiment, the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12 contains 1 to 15% by volume of soft magnetic powder having a weight average particle diameter D50 of 3 μm or less and 10 to 25% by volume of carbon powder. Thus, a dielectric substrate 12 having a high dielectric constant and magnetic permeability and a small loss tangent and magnetic loss tangent associated with loss can be obtained.

また、本実施例によれば、誘電体基板１２を構成する合成樹脂に含まれる炭素粉末は、１００ｎｍ以下の形状平均粒径を備えたものであるので、高い誘電率および低い誘電正接を備えた誘電体基板１２が得られる。 Further, according to the present example, the carbon powder contained in the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12 has a shape average particle diameter of 100 nm or less, and thus has a high dielectric constant and a low dielectric loss tangent. A dielectric substrate 12 is obtained.

また、本実施例によれば、誘電体基板１２を構成する合成樹脂に含まれる炭素粉末は、カーボンブラックであることから、１００ｎｍ以下の形状平均粒径を備えた均質な粒子が容易に得られる。 Further, according to the present embodiment, since the carbon powder contained in the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12 is carbon black, uniform particles having a shape average particle diameter of 100 nm or less can be easily obtained. .

また、本実施例によれば、誘電体基板１２を構成する合成樹脂に含まれる軟磁性粉末は、３μｍ以下の重量平均粒径（Ｄ５０）を有する偏平形状の粒子であるので、誘電体基板１２の電気磁気特性が好適に得られる。 According to the present embodiment, the soft magnetic powder contained in the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12 is a flat particle having a weight average particle diameter (D50) of 3 μm or less. The electromagnetic characteristics can be suitably obtained.

また、本実施例によれば、誘電体基板１２を構成する合成樹脂に含まれる軟磁性粉末は、フェライト、センダスト、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、およびＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金から選択された１または２種以上の材料から成るものであるので、高い透磁率および低い磁気正接を備えた誘電体基板１２が得られる。 Further, according to the present example, the soft magnetic powder contained in the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12 is ferrite, sendust, Fe, Fe—Si alloy, Fe—Ni alloy, Fe—Co alloy, and Fe—. Since it is made of one or more materials selected from Cr—Al alloys, the dielectric substrate 12 having a high magnetic permeability and a low magnetic tangent can be obtained.

また、本実施例によれば、誘電体基板１２を構成する合成樹脂は、ポリフェニレンサルファイド、エポキシ樹脂、および液晶ポリマー（ＬＣＰ）から選択された材料であるので、安定性および成形性が高く量産性の高い誘電体基板１２が得られる。 In addition, according to this example, the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12 is a material selected from polyphenylene sulfide, epoxy resin, and liquid crystal polymer (LCP), and thus has high stability and moldability and is mass-productive. A high dielectric substrate 12 can be obtained.

［実験例１］
図５は、誘電体基板１２を構成する合成樹脂に対してカーボンブラックを混入した高周波領域の効果を明らかとするために本発明者等が行った試験結果であり、誘電体基板１２に含有される軟磁性粉末および炭素粉末と誘電率εおよび透磁率μとの関係を示している。この実験例１では、軟磁性粉末および炭素粉末の含有量が相違する合成樹脂から成る所定寸法の試験片が用意され、７ＧＨｚの測定周波数を用いて誘電率εおよび透磁率μが測定された。第１系列の試験片(1) は、測定値が◇印にて示されており、１５容積％の重量平均粒径Ｄ５０が８．５μｍであるＦｅ−１３Ｃｒ粉と３０容積％のカーボンブラックとを含み、軟磁性粉量が１〜２０容積％の範囲で変化させられている。第２系列の試験片(2) は、△印にて示されており、１５容積％の平均粒径Ｄ５０が１．６μｍであるカルボニルＦｅ粉と３０容積％のカーボンブラックとを含み、軟磁性粉量が１〜２０容積％の範囲で変化させられている。第３系列の試験片(3) は、□印にて示されており、１５容積％の重量平均粒径Ｄ５０が１．６μｍであるカルボニルＦｅ粉と２０容積％のカーボンブラックとを含み、軟磁性粉量が１〜２５容積％の範囲で変化させられている。第４系列の試験片(4) は○印にて示されており、１５容積％の重量平均粒径Ｄ５０が１．６μｍであるカルボニルＦｅ粉を含み、カーボンブラックを始めとする炭素粒子は何ら混入されていない。カーボンブラックが含まれない点で、この第４系列の試験片(4) は従来のガラエポ基板に対応している。 [Experimental Example 1]
FIG. 5 shows test results conducted by the present inventors in order to clarify the effect of the high frequency region in which carbon black is mixed into the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12, and is contained in the dielectric substrate 12. 3 shows the relationship between the soft magnetic powder and carbon powder, the dielectric constant ε, and the magnetic permeability μ. In Experimental Example 1, test pieces having predetermined dimensions made of synthetic resins having different contents of soft magnetic powder and carbon powder were prepared, and dielectric constant ε and magnetic permeability μ were measured using a measurement frequency of 7 GHz. In the first series of test pieces (1), measured values are indicated by ◇, and 15% by volume of Fe-13Cr powder having a weight average particle diameter D50 of 8.5 μm, 30% by volume of carbon black, The amount of soft magnetic powder is changed in the range of 1 to 20% by volume. The second series of test pieces (2) are indicated by Δ and contain 15% by volume of carbonyl Fe powder having an average particle diameter D50 of 1.6 μm and 30% by volume of carbon black, and are soft magnetic. The amount of powder is changed in the range of 1 to 20% by volume. The third series of test pieces (3) is indicated by □ and includes 15% by volume of carbonyl Fe powder having a weight average particle diameter D50 of 1.6 μm and 20% by volume of carbon black, and is soft. The amount of magnetic powder is changed in the range of 1 to 25% by volume. The fourth series of test pieces (4) are indicated by ◯, and contain 15% by volume of carbonyl Fe powder having a weight average particle diameter D50 of 1.6 μm, and any carbon particles including carbon black. It is not mixed. This fourth series of test pieces (4) is compatible with conventional glass epoxy substrates in that carbon black is not included.

図５では、誘電率εと透磁率μとの積で示される電磁気特性値ε×μと、合成樹脂に含まれる軟磁性粉末および炭素粒子の含有量との関係が示されている。図５において、軟磁性粉末に関しては、各系列の試験片共に軟磁性粉末の含有量が増加するほど右肩上がりとなり、電磁気特性値ε×μが増加している。カーボンブラックに関しては、カーボンブラックが多く含まれる試験片ほど、電磁気特性値ε×μが増加している。上記電磁気特性値ε×μで言えば、１０を下回ると小型化に関して充分な電磁気特性が得られないと考えられるため、誘電体基板１２を構成する合成樹脂に含まれるカーボンブラックは、図５の１点鎖線に示すように１容積％以上が必要であると思われる。 FIG. 5 shows the relationship between the electromagnetic characteristic value ε × μ shown by the product of the dielectric constant ε and the magnetic permeability μ, and the contents of the soft magnetic powder and the carbon particles contained in the synthetic resin. In FIG. 5, regarding the soft magnetic powder, as the content of the soft magnetic powder increases in each series of test pieces, the value rises to the right and the electromagnetic characteristic value ε × μ increases. Regarding carbon black, the electromagnetic characteristic value ε × μ increases as the test piece contains more carbon black. Speaking of the above-mentioned electromagnetic characteristic value ε × μ, if it is less than 10, it is considered that sufficient electromagnetic characteristics cannot be obtained with respect to miniaturization. Therefore, the carbon black contained in the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12 is as shown in FIG. It seems that 1% by volume or more is necessary as shown by a one-dot chain line.

［実験例２］
図６は、誘電体基板１２を構成する合成樹脂に対してカーボンブラックを混入したことによる高周波領域の誘電損失増加効果を明らかとするために本発明者等が行った試験結果であり、誘電体基板１２に含有される軟磁性粉末と誘電正接（損失係数）tan δ（＝ε"/ε’）との関係を示している。この実験例２では、実験例１と同様の試験片および測定周波数（７ＧＨｚ）が用いられた。図６において、軟磁性粉末に関しては、各系列の試験片共に軟磁性粉末の含有量が増加しても、誘電正接tan δは変化しないか僅かに上昇する程度である。しかし、カーボンブラックに関しては、カーボンブラックが多く含まれる試験片ほど、誘電正接tan δが増加している。この誘電正接tan δで言えば、従来のガラエポ基板と同等の誘電損失を保証するために０．１以下であるとよいと考えられるため、誘電体基板１２を構成する合成樹脂に含まれるカーボンブラックは、図６の１点鎖線に示すように２５容積％以下、好適には２０容積％以下が必要であると思われる。 [Experiment 2]
FIG. 6 is a result of tests conducted by the present inventors in order to clarify the effect of increasing dielectric loss in the high-frequency region by mixing carbon black into the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12. The relationship between the soft magnetic powder contained in the substrate 12 and the dielectric loss tangent (loss factor) tan δ (= ε ″ / ε ′) is shown. In Fig. 6, regarding the soft magnetic powder, the dielectric loss tangent tan δ does not change or slightly increases even when the content of the soft magnetic powder increases in each series of test pieces. However, with regard to carbon black, the specimens containing more carbon black have a higher dielectric loss tangent tan δ, which guarantees the same dielectric loss as a conventional glass epoxy substrate. 0. The carbon black contained in the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12 is 25% by volume or less, preferably 20% by volume or less, as shown by the one-dot chain line in FIG. It seems necessary.

［実験例３］
図７は、誘電体基板１２を構成する合成樹脂に対してカーボンブラックを混入したことによる高周波領域の磁気損失増加効果を明らかとするために本発明者等が行った試験結果であり、誘電体基板１２に含有される軟磁性粉末と磁気正接（損失係数）tan δ（＝μ"/μ’但し、μ＝μ’＋ｊμ" ）との関係を示している。この実験例３においても、実験例１と同様の試験片および測定周波数（７ＧＨｚ）が用いられた。図７において、軟磁性粉末に関しては、各系列の試験片共に軟磁性粉末の含有量が増加するに伴って、磁気正接tan δが比例的に増加する。カーボンブラックの混入比率よりも軟磁性粉耐の混入比率および粒径による影響が大きく、軟磁性粉末が多く含まれるほど、また軟磁性粉末の粒径が大きいほど、磁気正接tan δが増加している。この磁気正接tan δで言えば、従来のガラエポ基板と同等の誘電損失を保証するために０．１以下であるとよいと考えられるため、誘電体基板１２を構成する合成樹脂に含まれる軟磁性粉体の混入比率および重量平均粒径Ｄ５０は、１５容積％以下且つ３μｍ以下が必要であると思われる。 [Experiment 3]
FIG. 7 shows the results of tests conducted by the present inventors in order to clarify the effect of increasing the magnetic loss in the high frequency region due to the carbon black mixed in the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12. The relationship between the soft magnetic powder contained in the substrate 12 and the magnetic tangent (loss factor) tan δ (= μ ″ / μ ′, where μ = μ ′ + jμ ″) is shown. Also in Experimental Example 3, the same test piece and measurement frequency (7 GHz) as in Experimental Example 1 were used. In FIG. 7, regarding the soft magnetic powder, the magnetic tangent tan δ increases proportionally as the content of the soft magnetic powder increases in each series of test pieces. The influence of the mixing ratio and particle size of the soft magnetic powder resistance is larger than the mixing ratio of carbon black, and the magnetic tangent tan δ increases as the amount of soft magnetic powder increases and the particle size of the soft magnetic powder increases. Yes. Speaking of this magnetic tangent tan δ, it is considered to be 0.1 or less in order to guarantee a dielectric loss equivalent to that of a conventional glass epoxy substrate, so that soft magnetism contained in the synthetic resin constituting the dielectric substrate 12 It seems that the mixing ratio of powder and the weight average particle diameter D50 need to be 15% by volume or less and 3 μm or less.

以下、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分は同一の符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. In the following description, parts common to the embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図８および図９は、本発明の他の実施例のチップ型フィルター２８を示す平面図および断面図である。このチップ型フィルター２８は、誘電体基板１２の一面（表面）の幅方向の中央部に固着された信号ライン導体１４と、その誘電体基板１２の一面においてその信号ライン導体１４の両側に平衡に配置された一対の接地ライン導体１６とを備えている。本実施例のチップ型フィルター２８は、前述の実施例のチップ型フィルター１０と同様の誘電体基板１２を備えているので、そのチップ型フィルター１０と同様の効果が得られる。 8 and 9 are a plan view and a sectional view showing a chip type filter 28 according to another embodiment of the present invention. The chip-type filter 28 is balanced with the signal line conductor 14 fixed to the center in the width direction of one surface (front surface) of the dielectric substrate 12 and on both sides of the signal line conductor 14 on one surface of the dielectric substrate 12. And a pair of ground line conductors 16 disposed therein. Since the chip-type filter 28 of the present embodiment includes the dielectric substrate 12 similar to the chip-type filter 10 of the above-described embodiment, the same effects as the chip-type filter 10 can be obtained.

図１０および図１１は、本発明の他の実施例のチップ型フィルター３０を示す平面図および断面図である。このチップ型フィルター３０は、誘電体基板１２の一面（表面）の幅方向の中央部に固着された信号ライン導体１４と、その誘電体基板１２の他面（裏面）における前面に固着された接地ライン導体１６とを備えている。本実施例のチップ型フィルター３０も、前述の実施例のチップ型フィルター１０と同様の誘電体基板１２を備えているので、そのチップ型フィルター１０と同様の効果が得られる。 10 and 11 are a plan view and a cross-sectional view showing a chip type filter 30 according to another embodiment of the present invention. The chip-type filter 30 includes a signal line conductor 14 fixed to the center in the width direction of one surface (front surface) of the dielectric substrate 12 and a ground fixed to the front surface of the other surface (back surface) of the dielectric substrate 12. A line conductor 16. Since the chip-type filter 30 of the present embodiment also includes the dielectric substrate 12 similar to the chip-type filter 10 of the above-described embodiment, the same effects as the chip-type filter 10 can be obtained.

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the present invention is implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.

本発明の一実施例のチップ型フィルターを説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the chip type filter of one Example of this invention. 図１の実施例のチップ型フィルターを説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the chip type filter of the Example of FIG. 図１のチップ型フィルターの等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of the chip type filter of FIG. 図１のチップ型フィルターの周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of the chip type filter of FIG. 図１の誘電体基板を構成する合成樹脂に対してカーボンブラックを混入した高周波領域の効果を明らかとするために本発明者等が行った試験結果を示す図であり、誘電体基板に含有される軟磁性粉末および炭素粉末と誘電率εおよび透磁率μとの関係を示している。It is a figure which shows the test result which the present inventors performed in order to clarify the effect of the high frequency area | region which mixed carbon black with respect to the synthetic resin which comprises the dielectric substrate of FIG. 1, and is contained in a dielectric substrate. 3 shows the relationship between the soft magnetic powder and carbon powder, the dielectric constant ε, and the magnetic permeability μ. 図１の誘電体基板を構成する合成樹脂に対してカーボンブラックを混入したことによる高周波領域の誘電損失増加効果を明らかとするために本発明者等が行った試験結果を示す図であり、誘電体基板に含有される軟磁性粉末と誘電正接（損失係数）tan δ（＝ε"/ε’）との関係を示している。FIG. 2 is a diagram showing test results conducted by the present inventors in order to clarify the effect of increasing dielectric loss in a high-frequency region by mixing carbon black with the synthetic resin constituting the dielectric substrate of FIG. The relationship between the soft magnetic powder contained in the body substrate and the dielectric loss tangent (loss factor) tan δ (= ε ″ / ε ′) is shown. 図１の誘電体基板を構成する合成樹脂に対してカーボンブラックを混入したことによる高周波領域の磁気損失増加効果を明らかとするために本発明者等が行った試験結果を示す図であり、誘電体基板に含有される軟磁性粉末と磁気正接（損失係数）tan δ（＝μ"/μ’）との関係を示している。FIG. 2 is a diagram showing the results of tests conducted by the present inventors in order to clarify the effect of increasing magnetic loss in the high frequency region by mixing carbon black with the synthetic resin constituting the dielectric substrate of FIG. The relationship between the soft magnetic powder contained in the body substrate and the magnetic tangent (loss factor) tan δ (= μ ″ / μ ′) is shown. 本発明の他の実施例のチップ型フィルターを説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the chip type filter of the other Example of this invention. 図８の実施例のチップ型フィルターを説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the chip type filter of the Example of FIG. 本発明の他の実施例のチップ型フィルターを説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the chip type filter of the other Example of this invention. 図１０の実施例のチップ型フィルターを説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the chip type filter of the Example of FIG.

Explanation of symbols

１０：チップ型フィルター
１２：誘電体基板（電子回路基板）
１４：信号ライン導体
１６：接地ライン導体
１８：等価回路
２８：チップ型フィルター
３０：チップ型フィルター
10: Chip type filter 12: Dielectric substrate (electronic circuit board)
14: Signal line conductor 16: Ground line conductor 18: Equivalent circuit 28: Chip type filter 30: Chip type filter

Claims

An electronic circuit board comprising a synthetic resin containing soft magnetic powder and carbon powder.

2. The electronic circuit board according to claim 1, wherein the synthetic resin contains 1 to 15% soft magnetic powder and 10 to 25% carbon powder having a volume% and a weight average particle diameter of 3 μm or less.

The electronic circuit board according to claim 1, wherein the carbon powder has a shape average particle diameter of 100 nm or less.

4. The electronic circuit board according to claim 1, wherein the carbon powder is carbon black.

5. The electronic circuit board according to claim 1, wherein the soft magnetic powder is a flat particle having a weight average particle diameter of 3 μm or less.

The soft magnetic powder is made of one or more materials selected from ferrite, sendust, Fe, Fe—Si alloy, Fe—Ni alloy, Fe—Co alloy, and Fe—Cr—Al alloy. The electronic circuit board according to claim 1.

The electronic circuit board according to claim 1, wherein the synthetic resin is a material selected from polyphenylene sulfide, an epoxy resin, and a liquid crystal polymer (LCP).

An electronic circuit board according to any one of claims 1 to 7,
A filter comprising: at least a pair of a signal line conductor and a ground line conductor fixed to the front surface of the electric circuit board or to the front surface and the back surface.