JPH04233287A - 複合焼結体および複合電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複合焼結体およびこ
のような複合焼結体を用いて構成された複合電子部品に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ラジオ、テレビ等の分野において、小型
で選択性のよいフィルタ素子として、圧電体セラミック
を用いたセラミックフィルタが広く用いられている。ま
た、ＦＭ波（周波数変調波）の検波回路には、小型化、
無調整化を目的として、圧電体セラミックを用いたセラ
ミックディスクリミネータが広く採用されつつある。

【０００３】しかしながら、セラミックフィルタまたは
セラミックディスクリミネータの帯域幅は、用途によっ
ては十分ではない場合があり、これを解決するため、イ
ンダクタンス成分をセラミックフィルタまたはセラミッ
クディスクリミネータに対して直列に接続することがよ
く行なわれている。すなわち、セラミックフィルタまた
はセラミックディスクリミネータにおいて、直列にイン
ダクタンス成分を接続することによって、共振周波数を
低域にシフトし、結果として、低域拡大を図ろうとする
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、セラ
ミックフィルタまたはセラミックディスクリミネータに
インダクタンス成分を直列に接続する場合、実際の電子
回路においては、インダクタンス成分を与えるコイルが
用いられ、セラミックフィルタまたはセラミックディス
クリミネータとコイルとが、別々に回路上に接続される
。そのため、電子機器の小型化ないしは薄型化を求める
要望が強まっているにもかかわらず、回路基板上での占
有面積が広くなり、高密度実装に対する障害となり、そ
れゆえに電子機器の小型化ないしは薄型化を阻害してい
た。

【０００５】また、上述のように、セラミックフィルタ
またはセラミックディスクリミネータとコイルとを別々
に回路基板に実装するとなると、別々の取付作業および
調整作業が必要となるという問題点もあった。

【０００６】それゆえに、この発明の目的は、上述のよ
うな問題を解決し得る複合電子部品を提供しようとする
ことである。

【０００７】この発明の他の目的は、このような複合電
子部品を構成するのに有利に用いられる複合焼結体を提
供しようとすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、まず
、圧電体セラミックの未焼結成形体と磁性体セラミック
の未焼結成形体とが接合された状態で焼結されることに
より一体化された複合焼結体が提供される。

【０００９】好ましくは、圧電体セラミックは、チタン
酸ジルコン酸鉛またはチタン酸鉛を含み、磁性体セラミ
ックは、ニッケル亜鉛フェライトを含む。

【００１０】この発明によれば、また、上述した複合焼
結体を用いて、複合電子部品が提供される。この複合電
子部品において、複合焼結体における圧電体部分と磁性
体部分との界面または界面近傍には、空隙が形成される
。また、第１および第２の対向電極が、圧電体部分の少
なくとも一部を挟んで対向するように形成される。他方
、磁性体部分の内部には、インダクタンス成分を形成す
る導電ラインが形成され、導電ラインの一方端は前記第
１の対向電極に電気的に接続される。さらに、複合焼結
体の表面には、第１および第２の端子電極が形成され、
第１の端子電極は前記第２の対向電極に電気的に接続さ
れるとともに、第２の端子電極は前記導電ラインの他方
端に電気的に接続される。

【００１１】

【作用】この発明にかかる複合焼結体によれば、圧電体
セラミックと磁性体セラミックとの一体化を図ることが
でき、１個の焼結体において、圧電体としての機能と磁
性体としての機能とを複合化することができる。

【００１２】また、この発明にかかる複合電子部品によ
れば、上述したような複合焼結体を用いて、圧電素子と
インダクタンス素子とが直列に接続された回路を、一体
的な構造をもって与えることができる。

【００１３】

【発明の効果】このように、この発明にかかる複合焼結
体によれば、圧電素子とインダクタンス素子とが複合さ
れた一体的な複合電子部品を提供することができる。

【００１４】したがって、この複合電子部品は、従来の
セラミックフィルタまたはセラミックディスクリミネー
タとコイルとを直列に接続したものに相当する回路を一
体的な構造によって与えることができるので、実装のた
めの回路基板に対して１個の部品を取付けるだけですむ
。したがって、回路基板上において実装に必要な占有面
積を低減できるとともに、回路基板への取付けまたは接
続作業および調整作業のための負担を低減することがで
きる。

【００１５】また、複合焼結体における圧電体部分と磁
性体部分とは、同時に焼結されて一体化されるので、こ
のような複合焼結体は、比較的安価に得ることができる
。

【００１６】このようなことから、この発明にかかる複
合電子部品は、電子機器の小型化ないしは薄型化を求め
る要望に対して十分に対応することができる。

【００１７】なお、複合焼結体を構成する圧電体セラミ
ックとして、チタン酸ジルコン酸鉛またはチタン酸鉛を
含むものを用い、また、磁性体セラミックとして、ニッ
ケル亜鉛フェライトを含むものを用いると、同時に焼結
されることにより一体化された後であっても、圧電体部
分および磁性体部分は、各々、別々に焼結された場合に
得られた電気的特性を維持できる。したがって、このよ
うな複合焼結体を用いて構成した複合電子部品の電気的
特性に関して、問題が生じることはない。

【００１８】

【実施例】まず、この発明にかかる複合焼結体を得るた
め、圧電体セラミックとしてジルコン酸チタン酸鉛を含
むものを用い、磁性体セラミックとしてニッケル亜鉛フ
ェライトを含むものを用いて行なった実験例について説
明する。

【００１９】すなわち、圧電体セラミックとして、０．
１０Ｐｂ（Ｍｎ　１／３　Ｎｂ２／３　）Ｏ３　−０．
４３ＰｂＴｉＯ３　−０．４７ＰｂＺｒＯ３　磁性体セ
ラミックとして、 ０．３０ＮｉＯ＋０．１６ＺｎＯ＋０．０６ＣｕＯ＋０
．４８Ｆｅ２　Ｏ３　からそれぞれなるセラミック材料
を、有機樹脂バインダを用いてスラリ状とし、これにド
クターブレード法を適用して、厚み約１００μｍのグリ
ーンシートを作製した。

【００２０】得られたシートを、適当な大きさにカット
し、圧電体シートおよび磁性体シートをそれぞれ１０枚
ずつ積み重ね、６０℃および２ｔ／ｃｍ２の条件で熱圧
着を行ない、圧電体と磁性体とが貼合わされたブロック
を得た。

【００２１】このブロックを、直径１０ｍｍの円形に打
ち抜き、大気中において１２００℃にて２時間焼成し、
圧電体と磁性体とが焼結により接合された一体的な複合
焼結体を得た。

【００２２】得られた複合焼結体に鏡面研磨を施し、Ｘ
線マイクロアナライザによって、圧電体と磁性体との間
での相互拡散について分析した結果、拡散の程度は少な
く、十分実用に供し得るものであった。

【００２３】さらに、得られた複合焼結体を、界面に沿
って圧電体と磁性体とに切り分け、それぞれの電気的特
性を測定し、各々単独に焼成したものと比較した。その
結果、圧電体については、

【表１】 磁性体については、

【表２】 となり、この発明にかかる複合焼結体は、単独で焼成し
たもの（比較例）と大差なく、この発明にかかる複合焼
結体に含まれる圧電体および磁性体は、ともに十分な電
気的特性を示した。

【００２４】なお、この発明にかかる複合焼結体を得る
ために使用されるセラミック材料は、上述したようなも
のに限らず、たとえば、圧電体セラミックとして、チタ
ン酸バリウム、磁性体セラミックとして、マンガン亜鉛
フェライト、等を用いてもよい。

【００２５】次に、この発明にかかる複合電子部品の一
実施例として、インダクタンス成分が直列に接続された
セラミックディスクリミネータを得るために行なった実
験例について説明する。

【００２６】まず、圧電体セラミックおよび磁性体セラ
ミックとしては、前述した複合焼結体を得るために用い
たものと同様のものを用いた。

【００２７】これら各々のセラミック材料を、有機樹脂
バインダを用いてスラリ状とし、これにドクターブレー
ド法を適用して、厚み約７０μｍのグリーンシートを作
製した。これらグリーンシートの各々を、次いで、適当
な大きさにカットした。図１において、得られた複数の
圧電体セラミックシート１および複数の磁性体セラミッ
クシート２が示されている。

【００２８】圧電体セラミックシート１のうち、シート
１（ａ）には、図２によく示されているように、対をな
す一方の対向電極３を形成し、シート１（ｂ）には、図
３によく示されているように、対をなす他方の対向電極
４を形成した。これら対向電極３および４は、Ａｇ／Ｐ
ｄ＝７／３を主体とする導電性ペーストをパターン印刷
することにより形成した。また、これら対向電極３およ
び４は、それぞれ、シート１（ａ）および１（ｂ）の端
縁にまで延びる引出部５および６を有している。また、
シート１（ｃ）には、図４によく示されているように、
空隙を形成するための円形のパンチ穴７を形成した。

【００２９】他方、磁性体セラミックシート２のうち、
シート２（ａ），２（ｂ），２（ｃ）には、それぞれ、
図５、図６および図７によく示されているように、パン
チ穴８，９，１０を形成した。さらに、シート２（ａ）
，２（ｂ），２（ｃ），２（ｄ）には、それぞれ、図５
、図６、図７および図８によく示されているように、導
電ライン１１，１２，１３，１４を形成した。 これら導電ライン１１〜１４は、前述した対向電極３，
４の形成に用いたのと同じ導電性ペーストを用い、パタ
ーン印刷により形成した。導電ライン１１〜１３の印刷
により、パンチ穴８〜１０の内周面上にも導電性ペース
トが付与されていることが認められた。また、導電ライ
ン１１は、その端部１５がシート２（ａ）の端縁まで延
び、導電ライン１４は、その端部１６がシート２（ｄ）
の端縁まで延びるように形成した。

【００３０】これらの圧電体セラミックシート１および
磁性体セラミックシート２を十分に乾燥させた後、パン
チ穴８〜１０に当たる部分を有機樹脂成分で充填し、図
１に示す要領にて、積重ね、次いで、６０℃および２ｔ
／ｃｍ２　の条件で熱圧着を行ない、必要な形状に切出
した後、大気中で１２００℃にて２時間焼成した。

【００３１】図９に示すように、このようにして得られ
た複合焼結体１７の表面には、Ａｇ／Ｐｄ＝９／１から
なるペーストを塗布して８５０℃で２０分間焼付けるこ
とにより、２つの端子電極１８および１９ならびに接続
電極２０を形成した。図９と図１との対照からわかるよ
うに、端子電極１８は、圧電体セラミックシート１（ａ
）上の引出部５に電気的に接続され、端子電極１９は、
磁性体セラミックシート２（ｄ）上の導電ライン１４の
端部１６に電気的に接続され、接続電極２０は、圧電体
セラミックシート１（ｂ）上の引出部６と磁性体セラミ
ックシート２（ａ）上の導電ライン１１の端部１５とを
互いに電気的に接続している。

【００３２】この複合電子部品２１に備える複合焼結体
１７は、図９に示すように、圧電体部分２２および磁性
体部分２３を有し、複合焼結体１７の内部においては、
図１に示されるように、１対の対向電極３および４が圧
電体部分２の一部すなわち圧電体セラミックシート１（
ａ）を挟んで互いに対向するように形成されており、ま
た、パンチ穴７によって与えられた空隙が圧電体部分２
２と磁性体部分２３との界面近傍に形成されており、さ
らに、磁性体部分２３の内部にあっては、導電ライン１
１〜１４が、順次、パンチ穴８〜１０を介して接続され
、インダクタンス成分を形成する一連の螺旋状に延びる
導電ラインを形成している。

【００３３】このような複合電子部品２１は、従来のセ
ラミックディスクリミネータに対してインダクタンス素
子を外部で接続したものと同等の特性を示し、十分に実
用に供せるものであることが確認された。

【００３４】なお、この発明にかかる複合電子部品は、
上述のような図示したものに限らず、この発明の範囲内
において、種々に変更することができる。

【００３５】たとえば、空隙は、圧電体部分と磁性体部
分とのまさに界面上に形成されていてもよい。

【００３６】また、１対の対向電極のうち、一方の対向
電極は、圧電体部分の表面上に形成されていてもよい。

【００３７】また、インダクタンス成分を形成する導電
ラインは、図１における磁性体セラミックシート２（ｂ
）および２（ｃ）の組合せの数を変更することにより、
その長さを任意に選ぶことができる。

【００３８】また、導電ラインの一方端と一方の対向電
極とを電気的に接続することは、図９に示したような複
合焼結体１７の表面に形成された接続電極２０によるこ
となく、複合焼結体の内部において延びる導電経路によ
ってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による複合電子部品に含ま
れる圧電体セラミックシート１および磁性体セラミック
シート２を分解して示す斜視図である。

【図２】図１に示した圧電体セラミックシート１（ａ）
の平面図である。

【図３】図１に示した圧電体セラミックシート１（ｂ）
の平面図である。

【図４】図１に示した圧電体セラミックシート１（ｃ）
の平面図である。

【図５】図１に示した磁性体セラミックシート２（ａ）
の平面図である。

【図６】図１に示した磁性体セラミックシート２（ｂ）
の平面図である。

【図７】図１に示した磁性体セラミックシート２（ｃ）
の平面図である。

【図８】図１に示した磁性体セラミックシート２（ｄ）
の平面図である。

【図９】図１に示した圧電体セラミックシート１および
磁性体セラミックシート２によって得られた複合焼結体
１７および複合電子部品２１を示す斜視図である。

【符号の説明】

１　　圧電体セラミックシート ２　　磁性体セラミックシート ３，４　　対向電極 ５，６　　引出部 ７　　パンチ穴（空隙） ８，９，１０　　パンチ穴 １１，１２，１３，１４　　導電ライン１５，１６　　
端部 １７　　複合焼結体 １８，１９　　端子電極 ２０　　接続電極 ２１　　複合電子部品 ２２　　圧電体部分 ２３　　磁性体部分

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　圧電体セラミックの未焼結成形体と磁
   性体セラミックの未焼結成形体とが接合された状態で焼
   結されることにより一体化された複合焼結体。
2. 【請求項２】　　前記圧電体セラミックは、チタン酸ジ
   ルコン酸鉛またはチタン酸鉛を含み、前記磁性体セラミ
   ックは、ニッケル亜鉛フェライトを含む、請求項１に記
   載の複合焼結体。
3. 【請求項３】　　圧電体セラミックの未焼結成形体と磁
   性体セラミックの未焼結成形体とが接合された状態で焼
   結されることにより一体化された複合焼結体を備え、前
   記複合焼結体における圧電体部分と磁性体部分との界面
   または界面近傍には、空隙が形成されており、第１およ
   び第２の対向電極が、前記圧電体部分の少なくとも一部
   を挟んで互いに対向するように形成され、前記磁性体部
   分の内部には、インタクタンス成分を形成する導電ライ
   ンが形成され、前記導電ラインの一方端は前記第１の対
   向電極に電気的に接続され、前記複合焼結体の表面には
   、第１および第２の端子電極が形成され、前記第１の端
   子電極は前記第２の対向電極に電気的に接続され、かつ
   前記第２の端子電極は前記導電ラインの他方端に電気的
   に接続された、複合電子部品。