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Abstract
Description
本発明は、プリプレグおよび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、誘電率の優れたプリプレグおよび基板を用いた電子部品、特にフィルタに関する。 The present invention relates to an electronic component or a laminated circuit using a prepreg and a substrate, and more particularly to an electronic component, particularly a filter, which is suitable for use in a high frequency region (100 MHz or more) and has an excellent dielectric constant. .
近年、通信用、民生用、産業用等の電子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。 In recent years, there has been a remarkable trend toward miniaturization and high-density mounting methods in the field of electronic devices for communication, consumer use, industrial use, and so on. Properties, electrical properties, and moldability are being demanded.
高周波用電子部品もしくは高周波用多層基板としては、焼結フェライトや焼結セラミックを基板上に多層化、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。 As a high-frequency electronic component or a high-frequency multilayer substrate, a substrate in which sintered ferrite or sintered ceramic is multilayered and formed on a substrate is generally known. Making these materials into a multi-layer substrate has been conventionally used because of its merit of miniaturization.
しかしながら、これら焼結フェライトや焼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。 However, when these sintered ferrites and sintered ceramics are used, there are many firing steps and thick film printing steps, and there are many problems specific to sintered materials, such as cracks and warpage during firing, and there are many problems with printed circuit boards. There are many problems such as generation of cracks due to the difference in thermal expansion coefficient of the resin, and the demand for resin-based materials is increasing year by year.
しかしながら、樹脂系の材料ではそれ自体で十分な誘電率を得ることが極めて困難であり、これと併せて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。 However, it is extremely difficult to obtain a sufficient dielectric constant by itself with a resin-based material, and it is also difficult to improve the magnetic permeability in conjunction with this. For this reason, an electronic component that simply uses a resin material cannot obtain sufficient characteristics and has a large shape, making it difficult to reduce the size and thickness.
また、樹脂材料にセラミック粉末をコンポジットする手法も、例えば特許文献1(特開平10−270255号公報)、特許文献2(特開平11−192620号公報)、特許文献3(特開平8−69712号公報)に開示されているが、いずれも十分な誘電率や、これと併せて透磁率を得られてはいない。誘電率を上げるためにセラミック粉末の充填率を上げると、強度が低下し、ハンドリング時や加工時に破損しやすくなるといった問題もあった。 Also, a method of compositing a ceramic powder with a resin material is disclosed in, for example, JP-A-10-270255, JP-A-11-192620, and JP-A-8-69712. In each case, no sufficient dielectric constant or magnetic permeability is obtained. If the filling rate of the ceramic powder is increased to increase the dielectric constant, there is a problem that the strength is reduced and the powder is liable to be broken during handling or processing.
また、これらの文献で用いられている材料は破砕粉であるため、混練成型時の金型の摩耗が早いという欠点がある。そのうえ、破砕粉の場合、粒子の形状や大きさがまちまちであるため、分散性や充填率が安定せず、誘電率を高めることが困難であり、誘電率や透磁率が安定しにくいという欠点があった。さらに破砕粉を用いると、粒子の形状から耐電圧が低くなってしまうという欠点もあった。 In addition, since the material used in these documents is crushed powder, there is a drawback that a mold is quickly worn during kneading and molding. In addition, in the case of crushed powder, since the shape and size of the particles are varied, the dispersibility and the filling rate are not stable, it is difficult to increase the dielectric constant, and the dielectric constant and the magnetic permeability are difficult to stabilize. was there. Further, when crushed powder is used, there is a disadvantage that the withstand voltage is reduced due to the shape of the particles.
球状の磁性体粉を樹脂に分散させる試みとしては、特許文献4(特公平7−56846号公報)、特許文献5(特許第2830071号)、特許文献6(特許第2876088号)、特許文献7(特許第2893531号)等に記載されている。しかし、これらの文献に開示されているのは、フェライト磁性粉のみであり、他の材料、あるいは磁性粉と他の材料についての検討はなされていない。
本発明の目的は、従来の材料よりも誘電率が高く、強度の低下がなく、小型で高性能、総合的な電気特性に優れた電子部品、特にフィルタを提供することである。
また、使用材料の電気特性、特に誘電率のロット間変動を抑え、さらには材料形成の際の金型の摩耗を抑制できる電子部品、特にフィルタを提供することである。
また、耐電圧の高い電子部品、特にフィルタを提供することである。
An object of the present invention is to provide an electronic component, particularly a filter, which has a higher dielectric constant than conventional materials, does not decrease in strength, is compact, has high performance, and is excellent in overall electric characteristics.
Another object of the present invention is to provide an electronic component, in particular, a filter that can suppress variation between lots of electrical characteristics of a material used, particularly a dielectric constant, and can further suppress abrasion of a mold during material formation.
Another object of the present invention is to provide an electronic component having a high withstand voltage, particularly a filter.
上記目的は、下記の本発明の構成により達成される。
(1) 樹脂を有する構成層を積層して多層化した構造を具備し、前記構成層の少なくとも1層が、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料の層であるフィルタ。
(2) さらに、導電体層を有する上記(1)のフィルタ。
(3) 前記投影形状が円形の誘電体は、平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である上記(1)または(2)のフィルタ。
(4) さらに、前記複合誘電体材料は、磁性粉を含有する上記(1)〜(3)のいずれかのフィルタ。
(5) さらに、前記複合誘電体材料は、破砕粉を含有する上記(1)〜(4)のいずれかのフィルタ。
(6) さらに、前記複合誘電体材料は、ガラスクロスが埋設されている上記(1)〜(5)のいずれかのフィルタ。
(7) 2種以上の異なる前記複合誘電体材料を有する上記(1)〜(6)のいずれかのフィルタ。
(8) 少なくとも1種の複合誘電体材料層に1種または2種以上の難燃剤を含有する上記(1)〜(7)のいずれかのフィルタ。
The above object is achieved by the following configuration of the present invention.
(1) A structure in which constituent layers having a resin are laminated to form a multilayer structure, and at least one of the constituent layers is formed by dispersing at least a dielectric substance having a projected shape of a circle, a flat circle, or an ellipse in a resin. The filter is a layer of composite dielectric material.
(2) The filter according to (1), further including a conductor layer.
(3) The filter according to the above (1) or (2), wherein the dielectric having a circular projected shape has an average particle diameter of 1 to 50 μm and a sphericity of 0.9 to 1.0.
(4) The filter according to any one of (1) to (3), wherein the composite dielectric material contains a magnetic powder.
(5) The filter according to any one of (1) to (4), wherein the composite dielectric material contains crushed powder.
(6) The filter according to any one of (1) to (5), wherein the composite dielectric material has a glass cloth embedded therein.
(7) The filter according to any one of the above (1) to (6), comprising two or more different composite dielectric materials.
(8) The filter according to any one of (1) to (7) above, wherein at least one composite dielectric material layer contains one or more flame retardants.
本発明によれば、従来の材料よりも誘電率が高く、強度の低下がなく、小型で高性能、総合的な電気特性に優れた電子部品、特にフィルタを提供し、使用材料の電気特性、特に誘電率のロット間変動を抑え、さらには材料形成の際の金型の摩耗を抑制できる電子部品、特にフィルタを提供し、耐電圧の高い電子部品、特にフィルタを提供することができる。 According to the present invention, there is provided an electronic component, particularly a filter, which has a higher dielectric constant than conventional materials, does not decrease in strength, is small in size, has high performance, and has excellent overall electrical characteristics, In particular, it is possible to provide an electronic component, particularly a filter, which can suppress a lot-to-lot variation in dielectric constant and suppress abrasion of a mold during material formation, and to provide an electronic component having a high withstand voltage, particularly a filter.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の電子部品は、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料を有するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The electronic component of the present invention has a composite dielectric material in which at least a dielectric material having a projected shape of a circle, a flat circle, or an ellipse is dispersed in a resin.
このように、樹脂中に分散される誘電体の投影形状を円、扁平円、または楕円とすることにより、誘電体粒子の表面が滑らかになり、充填率が向上するとともに分散性が向上する。また、樹脂材料が誘電体の周囲に均一に存在するようになり、ハイブリッド材の耐圧が向上し、強度も向上する。また、成型の際の金型に与えるダメージが減少し、金型の寿命が延びる。 As described above, by setting the projected shape of the dielectric dispersed in the resin to be a circle, a flat circle, or an ellipse, the surface of the dielectric particles becomes smooth, the filling rate is improved, and the dispersibility is improved. In addition, the resin material is uniformly present around the dielectric, so that the withstand voltage and strength of the hybrid material are improved. In addition, damage to the mold during molding is reduced, and the life of the mold is extended.
誘電体は、特に、前記投影形状が円形である球状のものが好ましい。その平均粒径は、0.1〜50μm 、特に0.5〜20μm が好ましく、球形度は0.9〜1.0、特に0.95〜1.0が好ましい。 In particular, the dielectric is preferably a spherical one in which the projected shape is a circle. The average particle size is preferably from 0.1 to 50 µm, particularly preferably from 0.5 to 20 µm, and the sphericity is preferably from 0.9 to 1.0, particularly preferably from 0.95 to 1.0.
平均粒径が0.1μm より小さいと、粒子の表面積が増大し、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ってくる。逆に50μm より大きいと、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難くなる。 If the average particle size is smaller than 0.1 μm, the surface area of the particles increases, the viscosity during dispersion and mixing and the thixotropy increase, and it becomes difficult to increase the filling rate, and it becomes difficult to knead with the resin. On the other hand, if it is larger than 50 μm, it becomes difficult to perform uniform dispersion and mixing, sedimentation becomes severe, and the mixture becomes uneven, and it becomes difficult to obtain a dense molded body when molding a composition having a large powder content. .
また、球形度が0.9より小さくなると、例えば圧粉コア等の成型体の成型時において、粉末の均一な分散が困難となり、誘電体特性のばらつきを生じる原因となるなど、所望の特性が得られにくくなり、ロット間、製品間のばらつきが増大してくる。球形度は複数のサンプルを任意に測定し、その平均値が上記値となっていればよい。 Further, when the sphericity is less than 0.9, for example, when molding a molded body such as a dust core, it becomes difficult to uniformly disperse the powder, and desired characteristics such as causing a variation in dielectric characteristics are obtained. It becomes difficult to obtain, and variation between lots and products increases. The sphericity may be obtained by arbitrarily measuring a plurality of samples, and the average value may be the above value.
本発明において、”投影形状が円形”となる”球状”とは、表面が平滑な球状の他、極めて真円に近い多面体も含まれる。すなわち、球状にはWulffモデルで表されるような安定な結晶面で囲まれた等方的な対象性を有し、かつ球形度が1に近い多面体も含まれる。また、本発明における”球形度”とは、Wadellの実用球形度、すなわち粒子の投影面積に等しい円の直径の、粒子の投影像に外接する最小円の直径に対する比で表される。 In the present invention, the term “spherical” in which the “projected shape is circular” includes not only a spherical shape with a smooth surface but also a polyhedron that is very close to a perfect circle. That is, the sphere includes a polyhedron having isotropic symmetry surrounded by a stable crystal plane represented by a Wulff model and having a sphericity close to one. The "sphericity" in the present invention is represented by Wadell's practical sphericity, that is, the ratio of the diameter of a circle equal to the projected area of a particle to the diameter of the smallest circle circumscribing the projected image of the particle.
本発明では、誘電体の球形度が0.9よりも小さい場合であっても、表面が滑らかであるような、投影形状が円、扁平円、または楕円となる粒子であれば有効である。このような滑らかな表面を有することにより、金型の摩耗を減少させることができる。この場合、球形度が0.9より大きく、鋭角的な突起を有する(角が立っている)形状よりも有効である。 In the present invention, even if the sphericity of the dielectric material is smaller than 0.9, it is effective as long as the particles have a smooth surface and a projected shape of a circle, a flat circle, or an ellipse. By having such a smooth surface, the wear of the mold can be reduced. In this case, the sphericity is larger than 0.9, which is more effective than a shape having sharp projections (sharp edges).
本発明では、さらに上記形状の誘電体に加えて破砕粉を含有していてもよい。誘電体破砕粉を含有することにより、さらに充填率を向上させることができる。この場合、金型の摩耗抑制効果は若干劣るが、充填率の向上により、誘電特性などの電気特性を向上させることができる。このため、要求される特性により好適な態様を選択すればよい。 In the present invention, crushed powder may be further contained in addition to the dielectric having the above-mentioned shape. By containing the crushed dielectric powder, the filling rate can be further improved. In this case, although the effect of suppressing the abrasion of the mold is slightly inferior, the electrical characteristics such as the dielectric characteristics can be improved by improving the filling rate. Therefore, a suitable mode may be selected according to the required characteristics.
破砕粉を用いる場合、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、破砕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、破砕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。 When crushed powder is used, the particle size is preferably 0.01 to 100 μm, particularly preferably 0.01 to 50 μm, and the average particle size is preferably 1 to 50 μm. With such a particle size, the dispersibility of the crushed powder is improved, and the effect of the present invention is improved. On the other hand, when the particle size of the crushed powder is smaller than this, the specific surface area increases, and it becomes difficult to increase the filling rate. On the other hand, if it is larger than this, it tends to settle when it is made into a paste, making it difficult to uniformly disperse it. Also, when it is attempted to form a thin substrate or prepreg, it becomes difficult to obtain a smooth surface. It is practically difficult to make the particle size too small, and the limit is about 0.01 μm.
本発明に用いる誘電体材料粉はセラミクス粉末が好ましく、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。 The dielectric material powder used in the present invention is preferably a ceramic powder, and may be a ceramic powder having a higher relative dielectric constant and Q than a resin serving as a dispersion medium in a high frequency band, and may be used in two or more types.
特に本発明に用いるセラミクス粉末は、比誘電率が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。 In particular, the ceramic powder used in the present invention preferably has a relative dielectric constant of 10 to 20,000 and a dielectric loss tangent of 0.05 or less.
比較的高い誘電率を得るためには、特に以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、Ba(Mg,Nb)O3 系セラミックス、Ba(Mg,Ta)O3 系セラミックス、Ba(Co,Mg,Nb)O3 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。
In order to obtain a relatively high dielectric constant, it is particularly preferable to use the following materials.
Titanium-barium-neodymium ceramics, titanium-barium-tin ceramics, lead-calcium ceramics, titanium dioxide ceramics, barium titanate ceramics, lead titanate ceramics, strontium titanate ceramics, calcium titanate ceramics , Bismuth titanate ceramics, magnesium titanate ceramics, CaWO 4 ceramics, Ba (Mg, Nb) O 3 ceramics, Ba (Mg, Ta) O 3 ceramics, Ba (Co, Mg, Nb) O 3 Ceramics, Ba (Co, Mg, Ta) O 3 ceramics. The titanium dioxide-based ceramics include those containing only a small amount of additives in addition to those containing only titanium dioxide, and are those in which the crystal structure of titanium dioxide is maintained. The same applies to other ceramics. In particular, the titanium dioxide ceramic preferably has a rutile structure.
誘電率をあまり高くせずに、高いQを得るためには以下の材料を用いることが好ましい。 In order to obtain high Q without increasing the dielectric constant too much, it is preferable to use the following materials.
シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタン酸カリウムウイスカ、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)。 Silica, alumina, zirconia, potassium titanate whiskers, calcium titanate whiskers, barium titanate whiskers, zinc oxide whiskers, glass chops, glass beads, carbon fibers, magnesium oxide (talc).
これらは単独で用いてもよいし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、その混合比は任意である。 These may be used alone or as a mixture of two or more. When two or more kinds are used as a mixture, the mixing ratio is arbitrary.
具体的には、比較的高い誘電率を必要としない場合には以下の材料が好ましい。 Specifically, when a relatively high dielectric constant is not required, the following materials are preferable.
Mg2SiO4[ε=7、Q=20000]、Al2O3[ε=9.8、Q=40000]、MgTiO3[ε=17、Q=22000]、ZnTiO3[ε=26、Q=800]、Zn2TiO4[ε=15、Q=700]、TiO2[ε=104、Q=15000]、CaTiO3[ε=170、Q=1800]、SrTiO3[ε=255、Q=700]、SrZrO3[ε=30、Q=1200]、BaTi2O5[ε=42、Q=5700]、BaTi4O9[ε=38、Q=9000]、Ba2Ti9O20[ε=39、Q=9000]、Ba2(Ti,Sn)9O20[ε=37、Q=5000]、ZrTiO4[ε=39、Q=7000]、(Zr,Sn)TiO4[ε=38、Q=7000]、BaNd2Ti5O14[ε=83、Q=2100]、BaSm2TiO14[ε=74、Q=2400]、Bi2O3−BaO−Nd2O3−TiO2系[ε=88、Q=2000]、PbO−BaO−Nd2O3−TiO2系[ε=90、Q=5200]、(Bi2O3、PbO)−BaO−Nd2O3−TiO2系[ε=105、Q=2500]、La2Ti2O7[ε=44、Q=4000]、Nd2Ti2O7[ε=37、Q=1100]、(Li,Sm)TiO3[ε=81、Q=2050]、Ba(Mg1/3Ta2/3)O3[ε=25、Q=35000]、Ba(Zn1/3Ta2/3)O3[ε=30、Q=14000]、Ba(Zn1/3Nb2/3)O3[ε=41、Q=9200]、Sr(Zn1/3Nb2/3)O3[ε=40、Q=4000]等。 Mg 2 SiO 4 [ε = 7, Q = 20000], Al 2 O 3 [ε = 9.8, Q = 40000], MgTiO 3 [ε = 17, Q = 22000], ZnTiO 3 [ε = 26, Q = 800], Zn 2 TiO 4 [ε = 15, Q = 700], TiO 2 [ε = 104, Q = 15000], CaTiO 3 [ε = 170, Q = 1800], SrTiO 3 [ε = 255, Q = 700], SrZrO 3 [ε = 30, Q = 1200], BaTi 2 O 5 [ε = 42, Q = 5700], BaTi 4 O 9 [ε = 38, Q = 9000], Ba 2 Ti 9 O 20 [Ε = 39, Q = 9000], Ba 2 (Ti, Sn) 9 O 20 [ε = 37, Q = 5000], ZrTiO 4 [ε = 39, Q = 7000], (Zr, Sn) TiO 4 [ ε = 38, Q = 7000] , BaNd 2 Ti 5 O 14 [ε = 83, Q = 100], BaSm 2 TiO 14 [ ε = 74, Q = 2400], Bi 2 O 3 -BaO-Nd 2 O 3 -TiO 2 system [ε = 88, Q = 2000 ], PbO-BaO-Nd 2 O 3 -TiO 2 system [ε = 90, Q = 5200], (Bi 2 O 3 , PbO) -BaO-Nd 2 O 3 -TiO 2 system [ε = 105, Q = 2500], La 2 Ti 2 O 7 [ ε = 44, Q = 4000], Nd 2 Ti 2 O 7 [ε = 37, Q = 1100], (Li, Sm) TiO 3 [ε = 81, Q = 2050], Ba (Mg 1/3 Ta 2) / 3 ) O 3 [ε = 25, Q = 35000], Ba (Zn 1/3 Ta 2/3 ) O 3 [ε = 30, Q = 14000], Ba (Zn 1/3 Nb 2/3 ) O 3 [ε = 41, Q = 9200], Sr (Zn 1/3 Nb 2/3 ) O 3 [ε = 40, Q = 4000] and the like.
より好ましくは、以下の組成を主成分とするものである。
TiO2、CaTiO3、SrTiO3、BaO−Nd2O3−TiO2系、Bi2O3−BaO−Nd2O3−TiO2系、BaTi4O9、Ba2Ti9O20、Ba2(Ti,Sn)9O20系、MgO−TiO2系、ZnO−TiO2系、MgO−SiO2系、Al2O3 等。
More preferably, the composition has the following composition as a main component.
TiO 2 , CaTiO 3 , SrTiO 3 , BaO—Nd 2 O 3 —TiO 2 system, Bi 2 O 3 —BaO—Nd 2 O 3 —TiO 2 system, BaTi 4 O 9 , Ba 2 Ti 9 O 20 , Ba 2 (Ti, Sn) 9 O 20 system, MgO-TiO 2 system, ZnO-TiO 2 system, MgO-SiO 2 system, Al 2 O 3 and the like.
一方、比較的高い誘電率を必要とする場合には以下の材料が好ましい。 On the other hand, when a relatively high dielectric constant is required, the following materials are preferable.
BaTiO3[ε=1500]、(Ba,Pb)TiO3系[ε=6000]、Ba(Ti,Zr)O3系[ε=9000](Ba,Sr)TiO3系[ε=7000]。 BaTiO 3 [ε = 1500], (Ba, Pb) TiO 3 [ε = 6000], Ba (Ti, Zr) O 3 [ε = 9000] (Ba, Sr) TiO 3 [ε = 7000].
より好ましくは、以下の組成を主成分とする誘電体の粉末から選択される。
BaTiO3、Ba(Ti,Zr)O3系。
More preferably, it is selected from a dielectric powder having the following composition as a main component.
BaTiO 3 , Ba (Ti, Zr) O 3 system.
セラミクス粉末は単結晶や多結晶の粉末でもよい。 The ceramics powder may be a single crystal or polycrystalline powder.
セラミクスの含有量は、樹脂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。 The content of the ceramics is, when the total amount of the resin and the ceramics powder is 100% by volume, the content of the ceramics powder is 10% by volume or more and less than 65% by volume, preferably 20% by volume or more and 60% by volume or less. Range.
セラミクス粉末が65体積%以上であると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。 If the amount of the ceramic powder is 65% by volume or more, a dense composition cannot be obtained. In addition, Q may be greatly reduced as compared with the case where no ceramics powder is added. On the other hand, when the content of the ceramic powder is less than 10% by volume, the effect of containing the ceramic powder is not so much seen.
本発明の電子部品は、各成分を上記の範囲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。 In the electronic component of the present invention, by appropriately setting each component within the above range, the dielectric constant obtained from the resin alone can be increased, and a relative dielectric constant and a high Q can be obtained as required. It becomes possible.
上記セラミック粉末を球形等に造粒するには、公知のスプレードライヤー造粒法等により得ることができる。具体的には、形成用混合粉末を、分散媒に分散混合し、所定濃度のスラリーに調製した後、噴霧乾燥して球状の造粒物とし、その後この造粒物を焼成することによって得られる。 In order to granulate the ceramic powder into a spherical shape or the like, a known spray dryer granulation method or the like can be used. Specifically, the mixed powder for formation is dispersed and mixed in a dispersion medium, prepared into a slurry of a predetermined concentration, then spray-dried into a spherical granulated product, and then obtained by firing the granulated product. .
本発明の電子部品に用いられる樹脂は特に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。 The resin used for the electronic component of the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected from resin materials having excellent moldability, workability, adhesiveness at the time of lamination, and electrical characteristics. Specifically, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like is preferable.
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、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。 Examples of the thermosetting resin include epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, polyimide resin, polyphenylene ether (oxide) resin, bismaleimide triazine (cyanate ester) resin, fumarate resin, polybutadiene resin, and polyvinyl benzyl ether. Resins. Examples of the thermoplastic resin include an aromatic polyester resin, a polyphenylene sulfide resin, a polyethylene terephthalate resin, a polybutylene terephthalate resin, a polyethylene sulfide resin, a polyether ether ketone resin, a polytetrafluoroethylene resin, and a graft resin. Among these, phenol resin, epoxy resin, low dielectric constant epoxy resin, polybutadiene resin, BT resin, polyvinyl benzyl ether resin and the like are particularly preferable as the base resin.
これらの樹脂は、単独で用いてもよいし、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。 These resins may be used alone or as a mixture of two or more. The mixing ratio when using two or more kinds in combination is arbitrary.
本発明では2種以上の異なる複合誘電体材料を用いた積層体により、電子部品を構成してもよい。また、2種以上の異なる分散材料を含有させてもよい。このように2種以上の種類の異なる複合誘電体材料を組み合わせたり2種以上の異なる粉体、また同種であっても組成、電気(誘電率等)、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。 In the present invention, an electronic component may be configured by a laminate using two or more different composite dielectric materials. Further, two or more different dispersion materials may be contained. As described above, two or more kinds of different composite dielectric materials are combined, and two or more kinds of different powders, or even the same kind of powder having different composition, electric (dielectric constant, etc.) and magnetic properties and resin are mixed. By mixing, it is easy to adjust the dielectric constant and the magnetic permeability, and the characteristics can be adjusted to various electronic components. In particular, by setting the dielectric constant and the magnetic permeability that have the wavelength shortening effect to optimal values, the device can be reduced in size and thickness. In addition, by combining a material having good electric characteristics in a relatively low frequency region and a material having good electric characteristics in a relatively high frequency region, good electric characteristics can be obtained in a wide frequency band. be able to.
また、このようなハイブリッド層を用いて基板、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。 Further, when a substrate or an electronic component is formed using such a hybrid layer, adhesion and patterning with a copper foil can be realized without using an adhesive or the like, and multilayering can be realized. Such patterning and multi-layering can be performed in the same process as a normal substrate manufacturing process, so that cost reduction and workability can be improved. Further, the electronic component using the substrate thus obtained has high strength and improved high-frequency characteristics.
誘電率を高めることで波長短縮効果が得られる。すなわち、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。
The wavelength shortening effect can be obtained by increasing the dielectric constant. That is, the effective wavelength λ on the substrate is
λ = λ0 / (ε · μ) 1/2
Given by Here, λ0 is the actual wavelength, and ε and μ are the permittivity and the magnetic permeability of the electronic component or substrate. Therefore, for example, when designing an electronic component and a circuit of λ / 4, by increasing ε and μ of the members constituting the circuit, a portion requiring the length λ / 4 can be calculated by the square root of the product of ε and μ. It can be reduced by the divided value. Therefore, the size of the electronic component and the substrate can be reduced by increasing at least ε of the material of the electronic component and the substrate.
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、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。 Further, by combining a material having good electric characteristics in a relatively low frequency region and a material having good electric characteristics in a relatively high frequency region, a wide frequency band, specifically 1 to Good electrical characteristics such as HPF can be obtained in a wide frequency band of 2000 MHz, particularly 50 to 1000 MHz.
具体的には、波長短縮効果だけを考えた場合、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BaTiO3 、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。 Specifically, when only the wavelength shortening effect is considered, the purpose can be achieved by mixing a high dielectric constant material with a resin material. However, such high-permittivity materials are not so excellent in high-frequency characteristics, and therefore need to be compensated for. Therefore, by using a magnetic material having excellent high-frequency characteristics, for example, carbonyl iron, together with a high dielectric constant material, for example, BaTiO 3 , BaZrO 3, etc., desired characteristics can be obtained even in a high-frequency region.
このような、波長短縮と高周波特性の必要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。 Such electronic components requiring wavelength reduction and high frequency characteristics include a multilayer filter, a balun transformer, a dielectric filter, a coupler, an antenna, a VCO (voltage controlled oscillator), an RF (high frequency) unit, and a resonator. Can be.
さらに、ある材料を用いて一つの電気的特性を高めたとき、他の材料により不足した電気特性を補うことができる。 In addition, when one material is used to enhance one electrical characteristic, the other material can compensate for the insufficient electrical characteristic.
本発明の電子部品は、上記誘電体と樹脂との複合誘電体材料に、さらに1種または2種以上の磁性体を含有していてもよい。 In the electronic component of the present invention, the composite dielectric material of the dielectric and the resin may further include one or more magnetic substances.
磁性体材料であるフェライトとしては、Mn−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。 Ferrite which is a magnetic material is a Mn-Mg-Zn-based, Ni-Zn-based, Mn-Zn-based or the like, and particularly a single crystal thereof, or a Mn-Mg-Zn-based or Ni-Zn-based is preferable. .
磁性体材料である強磁性金属としては、カーボニール鉄、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。 Examples of the ferromagnetic metal that is a magnetic material include carbonyl iron, an iron-silicon alloy, an iron-aluminum-silicon alloy (trade name: Sendust), an iron-nickel alloy (trade name: Permalloy), and an amorphous (iron And cobalt-based).
これらを粉末にするための手段は、粉砕、造粒など公知の方法に従えばよい。 Means for turning these into powder may be in accordance with known methods such as pulverization and granulation.
磁性体材料粉の粒径や形状は、上記誘電体材料と同様であり、誘電体と同様に表面が平滑な材料が好ましいが、破砕粉を用いてもよい。破砕粉を用いる効果は上記と同様である。 The particle diameter and shape of the magnetic material powder are the same as those of the above-described dielectric material, and a material having a smooth surface is preferable as in the case of the dielectric, but crushed powder may be used. The effect of using the crushed powder is the same as above.
さらに、種類、粒度分布の異なる磁性体材料粉を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。 Further, two or more magnetic material powders having different types and particle size distributions may be used. The mixing ratio at that time is arbitrary, and the material used, the particle size distribution, and the mixing ratio may be adjusted depending on the application.
磁性体材料粉の透磁率μは10〜1000000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。 The magnetic material powder preferably has a magnetic permeability μ of 10 to 1,000,000. Further, it is preferable that the bulk insulating property is higher because the insulating property when the substrate is formed is improved.
樹脂と磁性体材料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ることが好ましい。特にガラスクロスなどに塗布するペースト段階で、樹脂と磁性材料粉との比率で示した場合、磁性材料粉の含有量は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、所望の電気特性が得られ易くなる。これに対し、磁性材料粉の含有量が多くなると、誘電率が低下し、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、磁気特性を付与することが困難となる。 The mixing ratio between the resin and the magnetic material powder is preferably such that the magnetic permeability of the entire constituent layer to be formed is 3 to 20. In particular, when the ratio of the resin to the magnetic material powder is indicated in the paste step of applying to the glass cloth or the like, the content of the magnetic material powder is preferably 10 to 65% by volume, particularly preferably 20 to 60% by volume. With such a content of the magnetic material powder, the magnetic permeability of the entire constituent layer becomes 3 to 20, and desired electric characteristics are easily obtained. On the other hand, when the content of the magnetic material powder increases, the dielectric constant decreases, making it difficult to apply a slurry and apply it, and to manufacture electronic components, substrates, and prepregs. On the other hand, when the content of the magnetic material powder is small, it may not be possible to secure the magnetic permeability, and it is difficult to impart magnetic properties.
本発明に用いられる難燃剤としては、通常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。 As the flame retardant used in the present invention, various flame retardants usually used for making a substrate flame-retardant can be used. Specifically, halides such as halogenated phosphoric acid esters and brominated epoxy resins, organic compounds such as phosphoric acid ester amides, and inorganic materials such as antimony trioxide and aluminum hydride can be used.
本発明に用いられるガラスクロス等の強化繊維は、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100μm 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20〜70g/m2 が好ましい。 The reinforcing fibers such as glass cloth used in the present invention may be of various types depending on purposes and applications, and commercially available products can be used as they are. The reinforcing fibers at this time are E glass cloth (ε = 7, tan δ = 0.003, 1 GHz), D glass cloth (ε = 4, tan δ = 0.0013, 1 GHz), and H glass according to the electrical characteristics. Crosses (ε = 11, tan δ = 0.003, 1 GHz) or the like may be used properly. Further, a coupling treatment or the like may be performed to improve interlayer adhesion. The thickness is preferably 100 μm or less, particularly preferably 20 to 60 μm. The cloth weight is preferably 120 g / m 2 or less, particularly preferably 20 to 70 g / m 2 .
また、樹脂とガラスクロスとの配合比は、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。 Further, the mixing ratio of the resin and the glass cloth is preferably from 4/1 to 1/1 in weight ratio of the resin / glass cloth. With such a mixing ratio, the effects of the present invention are improved. On the other hand, when this ratio is reduced and the amount of epoxy resin is reduced, the adhesion to the copper foil is reduced, and a problem occurs in the smoothness of the substrate. Conversely, when this ratio increases and the amount of epoxy resin increases, it becomes difficult to select a glass cloth that can be used, and it is difficult to secure strength with a thin wall.
使用する金属箔としては、金、銀、銅、ア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。 As the metal foil to be used, any suitable metal having good conductivity such as gold, silver, copper, and aluminum may be used. Of these, copper is particularly preferred.
金属箔を作製する方法としては、電解、圧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。 As a method for producing a metal foil, various known methods such as electrolysis and rolling can be used.However, if it is desired to obtain a foil peel strength, the electrolytic foil is used. It is good to use the rolled foil which is less affected by the skin effect.
金属箔の厚みとしては、8〜70μm が好ましく、特に12〜35μm が好ましい。 The thickness of the metal foil is preferably from 8 to 70 μm, particularly preferably from 12 to 35 μm.
本発明において、電子部品の基礎となるプリプレグを得るには、所定の配合比とした誘電体材料と樹脂、必要により磁性体材料、難燃剤とを含み、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。 In the present invention, in order to obtain a prepreg serving as a basis of an electronic component, a paste containing a dielectric material and a resin having a predetermined compounding ratio, a magnetic material as necessary, and a flame retardant, and kneaded in a solvent to form a slurry is used. Follow the steps of applying and drying (B-stage). The solvent used in this case is preferably a volatile solvent, particularly preferably the above-mentioned polar neutral solvent, and is used for the purpose of adjusting the viscosity of the paste to facilitate coating. The kneading may be performed by a known method using a ball mill, stirring, or the like. It can be formed by coating a paste on a metal foil or impregnating on a glass cloth.
プリプレグの乾燥(Bステージ化)は、含有する誘電体材料粉、必要により磁性体材料粉、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。 The drying of the prepreg (B stage) may be appropriately adjusted depending on the content of the dielectric material powder to be contained, the magnetic material powder if necessary, and the content of the flame retardant. The thickness after drying and B-stage formation is preferably about 50 to 300 μm, and may be adjusted to an optimum film thickness according to the use and required characteristics (pattern width and precision, DC resistance) and the like.
プリプレグは、図72または図73に示すような方法により製造することができる。この場合、図72の方法は比較的量産に適しており、図73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72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101aは、このロール90から繰り出され、ガイドローラ91を介して塗工槽92に搬送される。この塗工槽92には、溶剤中に分散されている誘電体材料粉、必要により磁性材料粉、難燃剤と樹脂がスラリー状調整されており、この塗工槽92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。
The prepreg can be manufactured by a method as shown in FIG. 72 or 73. In this case, the method of FIG. 72 is relatively suitable for mass production, and the method of FIG. 73 is characterized in that the film thickness can be easily controlled and the characteristics can be adjusted relatively easily. In FIG. 72, as shown in FIG. 72 (a), the
塗工槽92を通過したガラスクロスは、ガイドローラー93a,93bを介して乾燥炉120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95により方向転換して巻取ローラ99に巻回される。
The glass cloth that has passed through the
そして、所定の大きさに切断されると、(b)に示すように、ガラスクロス101の両面に誘電体材料粉、必要により磁性体材料粉、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。
Then, when cut into a predetermined size, as shown in (b), a prepreg in which a dielectric material powder, a magnetic material powder as needed, and a
さらに、(c)に示すように、得られたプリプレグの上下両面上に銅箔などの金属箔100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。
Further, as shown in (c), a
次に、図73の製造方法について説明する。図73において、(a)に示すように、誘電体材料粉、必要により磁性材料粉、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96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。
Next, the manufacturing method of FIG. 73 will be described. In FIG. 73, as shown in FIG. 73 (a), a dielectric material powder, a magnetic material powder as needed, a
そして、所定の大きさに切断されると、(b)に示すように、金属箔100の上面に誘電体材料粉、必要により磁性体材料粉、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。
Then, when cut into a predetermined size, as shown in (b), a prepreg in which a dielectric material powder, a magnetic material powder as needed, and a
さらに、(c)に示すように、ガラスクロス101の上下両面に得られたプリプレグ102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。
Further, as shown in (c), the
電子部品を構成する基板、およびプリプレグは、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。 The substrate and the prepreg constituting the electronic component can also be obtained by kneading a material and molding a kneaded material in a solid state in addition to the above-mentioned coating method. In this case, since the raw material is solid, it is easy to take a thickness, and is suitable as a method for forming a relatively thick substrate or prepreg.
混練は、ボールミル、撹拌、混練機などの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。 The kneading may be performed by a known method such as a ball mill, stirring, and a kneader. At that time, a solvent may be used if necessary. Further, it may be pelletized or powdered as required.
この場合に得られるプリプレグの厚みとしては、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、磁性体材料粉の含有率に応じて適宜調整すればよい。 The thickness of the prepreg obtained in this case is about 0.05 to 5 mm. The thickness of the prepreg may be appropriately adjusted according to the desired plate thickness, the content of the dielectric material powder and the content of the magnetic material powder.
さらに、上記同様に得られたプリプレグの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。 Further, a metal foil such as a copper foil is placed on the upper and lower surfaces of the prepreg obtained in the same manner as described above, and then heated and pressed to obtain a substrate with a double-sided metal foil. The molding can be performed in a plurality of stages under different conditions. When no metal foil is provided, heating and pressing may be performed without disposing the metal foil.
このようにして得られる成形材料としての基板(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。 The substrate (organic composite material) as a molding material thus obtained is excellent in high-frequency characteristics of magnetic permeability and dielectric constant. In addition, it has excellent insulation properties that can be endured as an insulating material. Furthermore, when a substrate with a copper foil is used as described later, the adhesive strength with the copper foil is large. Also, it has excellent heat resistance such as solder heat resistance.
本発明のプリプレグは銅箔と重ねて加熱加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。 The prepreg of the present invention can form a substrate with a copper foil by laminating on a copper foil and molding by heating and pressing. In this case, the thickness of the copper foil is about 12 to 35 μm.
このような銅箔付基板には、両面パターンニング基板や多層基板などがある。 Examples of such a substrate with a copper foil include a double-sided patterned substrate and a multilayer substrate.
図74、図75には両面パターンニング基板形成例の工程図を示す。図74、図75に示されるように、所定厚さのプリプレグ216と所定厚さの銅(Cu)箔217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218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218に銅(Cu)メッキを施し、メッキ膜225を形成する(工程C)。さらに両面の銅箔217にパターニングを施し、導体パターン226を形成する(工程D)。その後、図74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。
74 and 75 show process diagrams of an example of forming a double-sided patterned substrate. As shown in FIG. 74 and FIG. 75, a
図76、図77には多層基板形成例の工程図であり、4層積層する例が示されている。図76、図77に示されるように、所定厚さのプリプレグ216と所定厚さの銅(Cu)箔217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217にパターニングを施し、導体パターン224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216と銅箔217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218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218に銅(Cu)メッキを施し、メッキ膜219を形成する(工程e)。さらに両面の銅箔217にパターニングを施し、導体パターン224を形成する(工程f)。その後図76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。
76 and 77 are process diagrams of an example of forming a multilayer substrate, and show an example in which four layers are stacked. As shown in FIGS. 76 and 77, a
本発明では、前記例に限らず、種々の基板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。 In the present invention, not limited to the above example, various substrates can be formed. For example, it is also possible to use a substrate as a molding material or a substrate with a copper foil and a prepreg, and use the prepreg as an adhesive layer to form a multilayer.
また、プリプレグや成形材料としての基板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。 Further, in an embodiment in which a substrate as a prepreg or a molding material is bonded to a copper foil, the above-described dielectric material powder, magnetic material powder, dielectric-coated metal powder, insulator-coated magnetic metal powder, and a flame retardant and a resin as required. A hybrid material paste obtained by kneading a high-boiling point solvent such as butyl carbitol acetate may be formed on a patterned substrate by screen printing or the like, whereby the characteristics can be improved.
このようなプリプレグ、銅箔付き基板、積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。 An electronic component can be obtained by combining such a prepreg, a substrate with a copper foil, a laminated substrate, and the like with an element configuration pattern and a configuration material.
本発明の電子部品は、コンデンサ(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、RF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。 The electronic component according to the present invention includes an antenna and an RF module (RF amplification stage) in combination with a capacitor (capacitor), a coil (inductor), a filter, and the like, or a wiring pattern, an amplifying element, and a functional element. , A high frequency electronic circuit such as a VCO (voltage controlled oscillation circuit) and a power amplifier (power amplification stage), and a high frequency electronic component such as a superposition module used for an optical pickup.
以下、本発明の具体的実験例、実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
<実験例1>
樹脂材料として表1−1,1−2に示す材料を用意し、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をそれぞれ測定した。結果を表1−1,1−2に示す。また、磁性材料を含有した際の誘電率の低下を比較サンプルとともに示す。なお、表1−1において、誘電体材料粉の含有量が50体積%のものは従来の比較サンプル、誘電体材料粉の含有量が60体積%のものは本発明サンプルを表す。また、表1−1では(ε×μ)1/2 において、磁性材料粉を含まないためμ=1として計算した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific experimental examples and examples of the present invention.
<Experimental example 1>
Hybrid materials obtained by preparing materials shown in Tables 1-1 and 1-2 as resin materials, and mixing dielectric material powders and magnetic material powders shown in Tables 1-1 and 1-2 at a predetermined ratio. The dielectric constant ε of each material was measured. The results are shown in Tables 1-1 and 1-2. In addition, a decrease in dielectric constant when a magnetic material is included is shown together with a comparative sample. In Table 1-1, a sample having a dielectric material powder content of 50% by volume represents a conventional comparative sample, and a sample having a dielectric material powder content of 60% by volume represents a sample of the present invention. In Table 1-1, (ε × μ) 1/2 was calculated as μ = 1 because no magnetic material powder was contained.
表1−1,1−2から明らかなように、用いる樹脂に含有される誘電体材料粉、磁性体材料粉の最大含有量が、従来の誘電体材料粉に比べて50体積%から60体積%に増大し、誘電率も増加していることがわかる。また、磁性材料粉を混合したときにも、(ε×μ)1/2 がむしろ増大していることがわかる。 As is clear from Tables 1-1 and 1-2, the maximum content of the dielectric material powder and the magnetic material powder contained in the resin used is 50 to 60% by volume as compared with the conventional dielectric material powder. %, And the dielectric constant also increases. It can also be seen that (ε × μ) 1/2 is rather increased when the magnetic material powder is mixed.
<実施例1>
図1、図2は、本発明の第1の実施態様であるインダクタを示した図であり、図1は透視斜視図、図2は断面図を表している。
<Example 1>
1 and 2 are views showing an inductor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a transparent perspective view, and FIG. 2 is a sectional view.
図において、インダクタ10は本発明の樹脂を有する構成層(プリプレグないし基板)10a〜10eと、この構成層10b〜10e上に形成されている内部導体(コイルパターン)13と、この内部導体13を電気的に接続するためのビアホール14とを有する。このビアホール14はドリル、レーザー加工、エッチング等により形成することができる。また、形成されたコイルの終端部は、それぞれインダクタ10の端面に形成された貫通ビア12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11と接続されている。貫通ビア12は、ダイシング、Vカット等により、半分に切断された構造となっている。これは、集合基板で複数の素子を形成し、最終的に個片に切断する際に貫通ビア12の中心から切断するためである。
In the figure, an
このインダクタ10の構成層10a〜10eの少なくともいずれかには、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
At least one of the
この複合誘電体材料は、高周波用のチップインダクタとしての用途を考えたとき、分布容量をできるだけ減らす必要があることから比誘電率を2.6〜3.5とすることが好ましい。また、共振回路を構成するインダクタにおいては、積極的に分布容量を用いる場合があり、このような用途では比誘電率を5〜40とすることが好ましい。このようにすることで、素子の小型化、容量素子の省略を図ることができる。また、このインダクタにおいては、材料の損失をできるだけ抑える必要がある。このため、誘電正接( tanδ)を0.0025〜0.0075とすることにより、材料損失の極めて少ない、Qの高いインダクタを得ることができる。さらに、ノイズ除去のための用途を考えた場合、除去したいノイズの周波数でインピーダンスをできるだけ大きくする必要がある。このような場合には透磁率を3〜20と調整することが好ましい。これにより、高周波ノイズの除去効果を飛躍的に向上させることができる。また、各構成層は同一でも異なっていてもよく、最適な組み合わせを選択すればよい。 When considering the use of this composite dielectric material as a chip inductor for high frequency use, it is necessary to reduce the distributed capacitance as much as possible, so that the relative dielectric constant is preferably set to 2.6 to 3.5. In some cases, the distributed capacitance is positively used in the inductor forming the resonance circuit. In such an application, the relative dielectric constant is preferably set to 5 to 40. In this manner, the size of the element can be reduced and the capacitor can be omitted. In addition, in this inductor, it is necessary to minimize material loss. For this reason, by setting the dielectric loss tangent (tan δ) to 0.0025 to 0.0075, it is possible to obtain an inductor with very low material loss and high Q. Further, when considering an application for removing noise, it is necessary to increase the impedance as much as possible at the frequency of the noise to be removed. In such a case, it is preferable to adjust the magnetic permeability to 3 to 20. As a result, the effect of removing high-frequency noise can be significantly improved. The constituent layers may be the same or different, and an optimum combination may be selected.
なお、その等価回路を図10(a)に示す。図10(a)に示されるように、等価回路ではコイル31を有する電子部品(インダクタ)となっている。
The equivalent circuit is shown in FIG. As shown in FIG. 10A, the equivalent circuit is an electronic component (inductor) having the
<実施例2>
図3、図4は、本発明の第2の実施態様であるインダクタを示した図であり、図3は透視斜視図、図4は断面図を表している。
<Example 2>
FIGS. 3 and 4 are views showing an inductor according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a transparent perspective view, and FIG. 4 is a sectional view.
この例では、実施例1において上下方向に巻回されていたコイルパターンを、横方向に巻回したヘリカル巻とした構成態様を表している。その他の構成要素は実施例1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。 In this example, a configuration in which the coil pattern wound in the vertical direction in the first embodiment is replaced by a helical winding wound in the horizontal direction is shown. Other components are the same as those in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
<実施例3>
図5、図6は、本発明の第3の実施態様であるインダクタを示した図であり、図5は透視斜視図、図6は断面図を表している。
<Example 3>
5 and 6 are views showing an inductor according to a third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a transparent perspective view, and FIG. 6 is a sectional view.
この例では、実施例1において上下方向に巻回されていたコイルパターンを、上下面でのスパイラルを連結した構成態様としたものを表している。その他の構成要素は実施例1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。 In this example, the coil pattern wound in the up-down direction in the first embodiment has a configuration in which spirals on the upper and lower surfaces are connected. Other components are the same as those in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
<実施例4>
図7、図8は、本発明の第4の実施態様であるインダクタを示した図であり、図7は透視斜視図、図8は断面図を表している。
<Example 4>
7 and 8 are views showing an inductor according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a transparent perspective view, and FIG. 8 is a sectional view.
この例では、実施例1において上下方向に巻回されていたコイルパターンを、内部に形成されたミアンダー状のパターンとして構成したものを表している。その他の構成要素は実施例1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。 In this example, the coil pattern wound in the vertical direction in the first embodiment is configured as a meander-shaped pattern formed inside. Other components are the same as those in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
<実施例5>
図9は本発明の第5の実施態様であるインダクタを示した透視斜視図である。
<Example 5>
FIG. 9 is a perspective view showing an inductor according to a fifth embodiment of the present invention.
この例では、実施例1において単独で構成されていたコイルを、4連とした態様を表している。このような構成とすることにより、省スペース化を図ることができる。その他の構成要素は実施例1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。なお、その等価回路を図10(b)に示す。図10(b)に示されるように、等価回路ではコイル31a〜31dが4連装された電子部品(インダクタ)となっている。
In this example, an embodiment is shown in which the coils configured independently in the first embodiment are replaced with four coils. With such a configuration, space can be saved. Other components are the same as those in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The equivalent circuit is shown in FIG. As shown in FIG. 10B, the equivalent circuit is an electronic component (inductor) in which four
<実施例6>
図11、図12は、本発明の第6の実施態様であるキャパシタ(コンデンサ)を示した図であり、図11は透視斜視図、図12は断面図を表している。
<Example 6>
11 and 12 are views showing a capacitor (capacitor) according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a perspective perspective view, and FIG. 12 is a sectional view.
図において、キャパシタ20は本発明の樹脂を有する構成層(プリプレグないし基板)20a〜20gと、この構成層20b〜20g上に形成されている内部導体(内部電極パターン)23と、この内部導体23とそれぞれ交互に接続されるキャパシタの端面に形成された貫通ビア22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21ととから構成されている。
In the figure, a
このキャパシタ20の構成層20a〜20gの少なくともいずれかには、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
At least one of the
この複合誘電体材料は、得られる容量の多様性や精度の点を考慮すると比誘電率2.6〜40、誘電正接0.0025〜0.025であることが好ましい。これにより、得られる容量の範囲が広がり、低い容量値でも高精度に形成できる。また、材料の損失をできるだけ抑える必要がある。このため、誘電正接( tanδ)を0.0025〜0.025とすることにより、材料損失の極めて少ないキャパシタとすることができる。また、各構成層は同一でも異なっていてもよく、最適な組み合わせを選択すればよい。 This composite dielectric material preferably has a relative permittivity of 2.6 to 40 and a dielectric loss tangent of 0.0025 to 0.025 in consideration of the variety and accuracy of the obtained capacitance. As a result, the range of the obtained capacitance is widened, and a low capacitance value can be formed with high accuracy. In addition, it is necessary to minimize material loss. Therefore, by setting the dielectric loss tangent (tan δ) to 0.0025 to 0.025, a capacitor with extremely low material loss can be obtained. The constituent layers may be the same or different, and an optimum combination may be selected.
なお、その等価回路を図14(a)に示す。図14(a)に示されるように、等価回路ではキャパシタ32を有する電子部品(コンデンサ)となっている。
The equivalent circuit is shown in FIG. As shown in FIG. 14A, the equivalent circuit is an electronic component (capacitor) having the
<実施例7>
図13は本発明の第7の実施態様であるキャパシタを示した透視斜視図である。
<Example 7>
FIG. 13 is a perspective view showing a capacitor according to a seventh embodiment of the present invention.
この例では、実施例6において単独で構成されていたキャパシタを、複数アレイ状に並べて4連とした態様を表している。また、キャパシタをアレイ状に形成する場合、様々な容量を精度よく形成する場合がある。このため、上記誘電率、誘電正接の範囲が好ましいといえる。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。なお、その等価回路を図14(b)に示す。図14(b)に示されるように、等価回路ではキャパシタ32a〜32dが4連装された電子部品(コンデンサ)となっている。
In this example, an embodiment is shown in which the capacitors configured independently in the sixth embodiment are arranged in a plurality of arrays to form four units. When the capacitors are formed in an array, various capacitances may be formed with high accuracy. Therefore, it can be said that the above ranges of the dielectric constant and the dielectric loss tangent are preferable. Other components are the same as those in the sixth embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The equivalent circuit is shown in FIG. As shown in FIG. 14B, the equivalent circuit is an electronic component (capacitor) in which four
<実施例8>
図15〜図18は、本発明の第8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15は透過斜視図、図16は断面図、図17は各構成層の分解平面図、図18は等価回路図である。
Example 8
FIGS. 15 to 18 show a balun transformer according to an eighth embodiment of the present invention. 15 is a transparent perspective view, FIG. 16 is a sectional view, FIG. 17 is an exploded plan view of each constituent layer, and FIG. 18 is an equivalent circuit diagram.
図15〜17において、バルントランス40は、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17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。
15 to 17, the
このバルントランス40の構成層40a〜40oの少なくともいずれかには、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
At least one of the
この複合誘電体材料は、比誘電率を2.6〜40とし、誘電正接( tanδ)を0.0025〜0.025とすることが好ましい。また、用途によっては透磁率を3〜20とすることが好ましい。なお、各構成層は同一でも異なっていてもよく、最適な組み合わせを選択すればよい。 This composite dielectric material preferably has a relative dielectric constant of 2.6 to 40 and a dielectric loss tangent (tan δ) of 0.0025 to 0.025. Further, the magnetic permeability is preferably set to 3 to 20 depending on the use. The constituent layers may be the same or different, and an optimal combination may be selected.
<実施例9>
図19〜図22は、本発明の第9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19は斜視図、図20は分解斜視図、図21は等価回路図、図22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。
<Example 9>
19 to 22 show a laminated filter according to a ninth embodiment of the present invention. 19 is a perspective view, FIG. 20 is an exploded perspective view, FIG. 21 is an equivalent circuit diagram, and FIG. 22 is a transfer characteristic diagram. Note that this laminated filter is configured as a two-pole filter.
図19〜21において、積層フィルター60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60a〜60eの上下端部には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。ストリップ線路68と、コンデンサ導体67と、GND導体65と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65と接続されている。
19 to 21, the
ストリップ線路68は、図21の等価回路図に示される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67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22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。
The
この積層フィルタ60の構成層60a〜60eのすくなくともいずれかには、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
At least any one of the
この複合誘電体材料は、比誘電率を2.6〜40とすることにより、数100MHzから数GHzの帯域において、所望の伝達特性が得られるようになる。また、ストリップライン共振器の材料損失はできるだけ抑えることが望ましく、誘電正接( tanδ)を0.0025〜0.0075とすることが好ましい。なお、各構成層は同一でも異なっていてもよく、最適な組み合わせを選択すればよい。 By setting the relative dielectric constant of the composite dielectric material to 2.6 to 40, desired transfer characteristics can be obtained in a band of several hundred MHz to several GHz. Further, it is desirable to minimize the material loss of the stripline resonator, and it is preferable to set the dielectric loss tangent (tan δ) to 0.0025 to 0.0075. The constituent layers may be the same or different, and an optimal combination may be selected.
<実施例10>
図23〜図26は、本発明の第10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23は斜視図、図24は分解斜視図、図25は等価回路図、図26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。
<Example 10>
23 to 26 show a laminated filter according to a tenth embodiment of the present invention. Here, FIG. 23 is a perspective view, FIG. 24 is an exploded perspective view, FIG. 25 is an equivalent circuit diagram, and FIG. 26 is a transfer characteristic diagram. In addition, this laminated filter is comprised as a 4-pole.
図23〜26において、積層フィルター60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。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。
23 to 26, the
<実施例11>
図27〜図32は、本発明の第11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27は透過斜視図、図28は正面図、図29は側面断面図、図30は平面断面図、図31は等価回路図、図32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。
<Example 11>
FIGS. 27 to 32 show a block filter according to an eleventh embodiment of the present invention. 27 is a transparent perspective view, FIG. 28 is a front view, FIG. 29 is a side sectional view, FIG. 30 is a plan sectional view, FIG. 31 is an equivalent circuit diagram, and FIG. 32 is a transparent side view showing the structure of a mold. is there. This block filter is configured as a two-pole filter.
図27〜図32において、ブロックフィルター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をくり抜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80a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。
27 to 32, the
同軸導体81は、図31の等価回路図に示される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82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31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。
The
図32はブロックフィルター80の構成ブロック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を形成するための複合樹脂材料は、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、この金型の内部に複合樹脂が満たされた状態で、冷却または加熱処理を行い複合樹脂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27〜図30に示される構成ブロック80aが形成される。
FIG. 32 is a schematic sectional view showing an example of a mold for forming the
このようにして形成された構成ブロック80a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81とコンデンサ同軸導体82等を形成する。
The
このブロックフィルタ80の構成ブロック80aは、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
The
このブロックフィルタ80の構成ブロック80aは、比誘電率を2.6〜40とすることにより、数100MHzから数GHzの帯域において、所望の伝達特性が得られるようになる。また、同軸共振器の材料損失はできるだけ抑えることが望ましく、誘電正接( tanδ)を0.0025〜0.0075とすることが好ましい。
By setting the relative permittivity of the
<実施例12>
図33〜図37は、本発明の第12の実施態様を示したカプラを示している。ここで図33は透過斜視図、図34は断面図、図35は各構成層の分解平面図、図36は内部結線図、図37は等価回路図である。
<Example 12>
33 to 37 show a coupler according to a twelfth embodiment of the present invention. 33 is a transparent perspective view, FIG. 34 is a sectional view, FIG. 35 is an exploded plan view of each constituent layer, FIG. 36 is an internal connection diagram, and FIG. 37 is an equivalent circuit diagram.
図33〜37において、カプラ110は、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36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37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。
33 to 37, a
このカプラ110の構成層110a〜110cの少なくともいずれかには、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
At least one of the
この複合誘電体材料は、広帯域化を実現しようとした場合、比誘電率はできるだけ小さい方が好ましい。また、小型化を考えると比誘電率はできるだけ高い方がよい。従って、用途や、要求される性能、仕様等によりそれに適した誘電率の材料を用いればよい。通常、比誘電率を2.6〜40とすることにより、数100MHzから数GHzの帯域において、所望の伝達特性が得られるようになる。また、内部インダクタのQ値を上げるために、誘電正接(tanδ)を0.0025〜0.0075とすることが好ましい。これにより、材料損失が極めて少なく、Q値の高いインダクタを形成でき、高性能のカプラーを得ることができる。なお、各構成層は同一でも異なっていてもよく、最適な組み合わせを選択すればよい。 In order to realize a wider band, it is preferable that the relative permittivity of this composite dielectric material be as small as possible. Further, considering the miniaturization, it is better that the relative permittivity is as high as possible. Therefore, a material having a dielectric constant suitable for the application, required performance, specifications, and the like may be used. Usually, by setting the relative permittivity to 2.6 to 40, a desired transfer characteristic can be obtained in a band of several hundred MHz to several GHz. In order to increase the Q value of the internal inductor, the dielectric loss tangent (tan δ) is preferably set to 0.0025 to 0.0075. As a result, an inductor having a very small material loss and a high Q value can be formed, and a high-performance coupler can be obtained. The constituent layers may be the same or different, and an optimal combination may be selected.
<実施例13>
図38〜図40は、本発明の第13の実施態様であるアンテナを示した図であり、図38は透視斜視図、図39(a)は平面図、(b)は側面断面図、(c)は正面断面図、図40は各構成層の分解斜視図を表している。
<Example 13>
38 to 40 are views showing an antenna according to a thirteenth embodiment of the present invention. FIG. 38 is a transparent perspective view, FIG. 39 (a) is a plan view, FIG. c) is a front sectional view, and FIG. 40 is an exploded perspective view of each constituent layer.
図において、アンテナ130は本発明の樹脂を有する構成層(プリプレグないし基板)130a〜130cと、この構成層130b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。
In the figure, the
このアンテナ130の構成層130a〜130cの少なくともいずれかには、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
At least one of the
この複合誘電体材料は、広帯域化を実現しようとした場合、比誘電率はできるだけ小さい方が好ましい。また、小型化を考えると比誘電率はできるだけ高い方がよい。従って、用途や、要求される性能、仕様等によりそれに適した誘電率の材料を用いればよい。通常、比誘電率2.6〜40、誘電正接0.0025〜0.025であることが好ましい。これにより、周波数の範囲が広がり、高精度に形成できる。また、材料の損失をできるだけ抑える必要がある。このため、誘電正接( tanδ)を0.0025〜0.025とすることにより、材料損失の極めて少ないアンテナとすることができる。また、用途によっては透磁率を3〜20とすることが好ましい。また、各構成層は同一でも異なっていてもよく、最適な組み合わせを選択すればよい。 In order to realize a wider band, it is preferable that the relative permittivity of this composite dielectric material be as small as possible. Further, considering the miniaturization, it is better that the relative permittivity is as high as possible. Therefore, a material having a dielectric constant suitable for the application, required performance, specifications, and the like may be used. Usually, it is preferable that the relative dielectric constant is 2.6 to 40 and the dielectric loss tangent is 0.0025 to 0.025. Thereby, the range of the frequency is widened, and the frequency can be formed with high accuracy. In addition, it is necessary to minimize material loss. Therefore, by setting the dielectric loss tangent (tan δ) to 0.0025 to 0.025, an antenna with extremely small material loss can be obtained. Further, the magnetic permeability is preferably set to 3 to 20 depending on the use. The constituent layers may be the same or different, and an optimum combination may be selected.
<実施例14>
図41、図42は、本発明の第14の実施態様を示したアンテナを示している。ここで図41は透過斜視図、図42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。
<Example 14>
FIGS. 41 and 42 show an antenna according to a fourteenth embodiment of the present invention. FIG. 41 is a transparent perspective view, and FIG. 42 is an exploded perspective view. The antenna of this example is configured as an antenna having a helical internal electrode.
図41、42において、アンテナ140は、本発明の樹脂を有する構成層(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13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。
41 and 42, an
<実施例15>
図43、図44は、本発明の第15の実施態様であるパッチアンテナを示した図であり、図43は透視斜視図、図44は断面図を表している。
<Example 15>
43 and 44 are views showing a patch antenna according to a fifteenth embodiment of the present invention. FIG. 43 is a transparent perspective view, and FIG. 44 is a sectional view.
図において、パッチアンテナ150は本発明の複合樹脂を有する構成層(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、GND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。
In the figure, a
このパッチアンテナ150の構成層150aには、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
The
この複合誘電体材料は、広帯域化を実現しようとした場合、比誘電率はできるだけ小さい方が好ましい。また、小型化を考えると比誘電率はできるだけ高い方がよい。従って、用途や、要求される性能、仕様等によりそれに適した誘電率の材料を用いればよい。通常、比誘電率2.6〜40、誘電正接0.0025〜0.025であることが好ましい。これにより、周波数の範囲が広がり、高精度に形成できる。また、材料の損失をできるだけ抑える必要がある。このため、誘電正接( tanδ)を0.0025〜0.025とすることにより、材料損失の極めて少ない放射効率の高いアンテナとすることができる。 In order to realize a wider band, it is preferable that the relative permittivity of this composite dielectric material be as small as possible. Further, considering the miniaturization, it is better that the relative permittivity is as high as possible. Therefore, a material having a dielectric constant suitable for the application, required performance, specifications, and the like may be used. Usually, it is preferable that the relative dielectric constant is 2.6 to 40 and the dielectric loss tangent is 0.0025 to 0.025. Thereby, the range of the frequency is widened, and the frequency can be formed with high accuracy. In addition, it is necessary to minimize material loss. For this reason, by setting the dielectric loss tangent (tan δ) to 0.0025 to 0.025, an antenna with extremely low radiation loss and high radiation efficiency can be obtained.
また、数100MHz以下の周波数帯域においては、磁性体も誘電体と同様の波長短縮効果が得られ、さらに、放射素子のインダクタンス値を上げることができる。また、Qの周波数ピークを合わせることにより、比較的低い周波数においても高いQが得られる。このため、用途によっては透磁率を3〜20とすることが好ましい。これにより、数100MHz以下の周波数帯域において高特性化、小型化を実現できる。また、各構成層は同一でも異なっていてもよく、最適な組み合わせを選択すればよい。 Further, in a frequency band of several hundred MHz or less, a magnetic substance can have the same wavelength shortening effect as a dielectric substance, and can further increase the inductance value of the radiating element. Also, by matching the frequency peak of Q, a high Q can be obtained even at a relatively low frequency. For this reason, the magnetic permeability is preferably set to 3 to 20 depending on the use. As a result, high characteristics and miniaturization can be realized in a frequency band of several hundred MHz or less. The constituent layers may be the same or different, and an optimum combination may be selected.
<実施例16>
図45、図46は、本発明の第16の実施態様であるパッチアンテナを示した図であり、図45は透視斜視図、図46は断面図を表している。
<Example 16>
45 and 46 are views showing a patch antenna according to a sixteenth embodiment of the present invention. FIG. 45 is a transparent perspective view, and FIG. 46 is a sectional view.
図において、パッチアンテナ160は本発明の複合樹脂を有する構成層(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162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15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。
In the figure, a
<実施例17>
図47、図48は、本発明の第17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47は透視斜視図、図48は断面図を表している。
<Example 17>
47 and 48 are views showing a multi-layered patch antenna according to a seventeenth embodiment of the present invention. FIG. 47 is a transparent perspective view, and FIG. 48 is a sectional view.
図において、パッチアンテナ170は本発明の複合樹脂を有する構成層(プリプレグないし基板)150a、150bと、この構成層150a、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159e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15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。
In the figure, a
<実施例18>
図49、図50は本発明の第18の実施態様である多連型のパッチアンテナを示した図であり、図49は透視斜視図、図50は断面図を表している。
<Example 18>
FIGS. 49 and 50 are views showing a multiple patch antenna according to the eighteenth embodiment of the present invention. FIG. 49 is a perspective view, and FIG. 50 is a sectional view.
この例では、実施例17において単独で構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、本発明の複合樹脂を有する構成層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150b上に形成されているパッチ導体159e、159f、159g、159h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。その他の構成要素は実施例18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。
This example shows a mode in which the patch antennas configured independently in the seventeenth example are arranged in a plurality of arrays to form four patches. In the figure,
このようにアレイ状に形成することにより、セットの小型化と部品点数の削減が可能となる。 By forming the array in this manner, the size of the set can be reduced and the number of components can be reduced.
<実施例19>
図51〜図53は、本発明の第19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51は透過斜視図、図52は断面図、図53は等価回路図である。
<Example 19>
FIGS. 51 to 53 show a VCO (voltage controlled oscillator) according to a nineteenth embodiment of the present invention. 51 is a transparent perspective view, FIG. 52 is a sectional view, and FIG. 53 is an equivalent circuit diagram.
図51〜53において、VCOは、構成層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262,263,264を有する。このVCOは図53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。
51 to 53, the VCO includes an
この例では、構成層210a〜210gの少なくともいずれかには、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
In this example, at least one of the
共振器を構成する構成層210f,210gでは誘電正接が0.0025〜0.0075の誘電体層を用いることが好ましい。コンデンサ構成層210c〜210eには、誘電正接が0.0075〜0.025、比誘電率が5〜40となるような複合誘電体層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2.6〜5.0の誘電体層を用いることが好ましい。
It is preferable to use a dielectric layer having a dielectric loss tangent of 0.0025 to 0.0075 for the
そして、上記構成層210a〜210gの表面には、内部導体であるストリップライン263、GND導体262、コンデンサ導体264,配線インダクタ導体265、および端子導体266を構成する。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53の等価回路に示すようなVCOが形成される。
On the surfaces of the
このように構成することにより、それぞれ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。 With this configuration, the dielectric constant, Q, and dielectric loss tangent suitable for each function can be obtained, and high performance, small size, and thinness can be achieved.
<実施例20>
図54〜図56は、本発明の第20の実施態様を示したパワーアンプ(電力増幅部)を示している。ここで図54は各構成層の分解平面図、図55は断面図、図56は等価回路図である。
<Example 20>
FIGS. 54 to 56 show a power amplifier (power amplifier) according to a twentieth embodiment of the present invention. Here, FIG. 54 is an exploded plan view of each constituent layer, FIG. 55 is a sectional view, and FIG. 56 is an equivalent circuit diagram.
図54〜56において、パワーアンプは、構成層300a〜300e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361と、この構成層300a〜300e中およびその上下面に形成されている導体パターン313,315を有する。このパワーアンプは図56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L11〜L17、コンデンサC11〜C20、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。
54 to 56, the power amplifier includes
この例では、構成層の少なくともいずれかには、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。 In this example, at least one of the constituent layers has at least one of a dielectric material having a projected shape of a circle, a flat circle, or an ellipse, particularly having an average particle diameter of 1 to 50 μm and a sphericity of 0.9 to 1.0. Are dispersed in a resin. The composite dielectric material may further contain a magnetic powder for adjusting magnetic properties, and in some cases, may contain these crushed powders.
この場合、ストリップラインを構成する構成層300d,300eには誘電正接が0.0075〜0.025、比誘電率が2.6〜40の複合誘電体層を用いることが好ましい。コンデンサ構成層300a〜300cには、誘電正接が0.0025〜0.025、比誘電率が5〜40となるような複合誘電体層を用いることが好ましい。
In this case, it is preferable to use a composite dielectric layer having a dielectric loss tangent of 0.0075 to 0.025 and a relative dielectric constant of 2.6 to 40 for the
そして、これらの構成層300a〜300eの表面には、内部導体313、GND導体315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314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361が搭載されて図56の等価回路に示すようなパワーアンプが形成される。
On the surfaces of these
このように構成することにより、それぞれ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。 With this configuration, the dielectric constant, Q, and dielectric loss tangent suitable for each function can be obtained, and high performance, small size, and thinness can be achieved.
<実施例21>
図57〜図59は、本発明の第21の実施態様を示した光ピックアップなどに使用される重畳モジュールを示している。ここで図57は各構成層の分解平面図、図58は断面図、図59は等価回路図である。
<Example 21>
FIGS. 57 to 59 show a superposition module used in an optical pickup or the like according to a twenty-first embodiment of the present invention. Here, FIG. 57 is an exploded plan view of each constituent layer, FIG. 58 is a sectional view, and FIG. 59 is an equivalent circuit diagram.
図57〜59において、重畳モジュールは、構成層400a〜400k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461と、この構成層400a〜400k中およびその上下面に形成されている導体パターン413,415を有する。この重畳モジュールは図59に示すような等価回路により構成されているため、インダクタL21、L23、コンデンサC21〜C27、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。
In FIGS. 57 to 59, the superimposed module includes
この例では、構成層400a〜400kの少なくともいずれかには、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
In this example, at least one of the
この場合、コンデンサ構成層400d〜400hには、誘電正接が0.0075〜0.025、比誘電率が10〜40となるような複合誘電体層を用いることが好ましい。インダクタを構成する構成層400a〜400c,400j〜400kには誘電正接が0.0025〜0.0075、比誘電率が2.6〜5.0となるような複合誘電体層を用いることが好ましい。
In this case, it is preferable to use a composite dielectric layer having a dielectric loss tangent of 0.0075 to 0.025 and a relative dielectric constant of 10 to 40 for the
そして、これらの構成層400a〜400kの表面には、内部導体413、GND導体415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414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461が搭載されて図59の等価回路に示すような重畳モジュールが形成される。
On the surfaces of these
このように構成することにより、それぞれ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。 With this configuration, the dielectric constant, Q, and dielectric loss tangent suitable for each function can be obtained, and high performance, small size, and thinness can be achieved.
<実施例22>
図60〜図63は、本発明の第22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60は斜視図、図61は外装部材を外した状態での斜視図、図62は各構成層の分解斜視図、図63は断面図である。
<Example 22>
FIGS. 60 to 63 show an RF module according to a twenty-second embodiment of the present invention. Here, FIG. 60 is a perspective view, FIG. 61 is a perspective view with the exterior member removed, FIG. 62 is an exploded perspective view of each constituent layer, and FIG. 63 is a cross-sectional view.
図60〜63において、RFモジュールは、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573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。
60 to 63, the RF module includes
この例では、構成層500a〜500iの少なくともいずれかには、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
In this example, at least one of the
この場合、アンテナ構成、ストリップライン構成および配線層500a〜500d、500gは、0.0025〜0.0075、比誘電率が2.6〜5.0の複合誘電体層を用いることが好ましい。コンデンサ構成層500e〜500fには、誘電正接が0.0075〜0.025、比誘電率が10〜40となるような複合誘電体層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となるような複合誘電体層を用いることが好ましい。
In this case, it is preferable to use a composite dielectric layer having 0.0025 to 0.0075 and a relative permittivity of 2.6 to 5.0 for the antenna configuration, the strip line configuration, and the
そして、これらの構成層500a〜500i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RFモジュールが形成される。
On the surfaces of these
このように構成することにより、それぞれ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。 With this configuration, the dielectric constant, Q, and dielectric loss tangent suitable for each function can be obtained, and high performance, small size, and thinness can be achieved.
<実施例23>
図64、図65は、本発明の第23の実施態様を示した共振器を示している。ここで図64は透過斜視図、図65は断面図である。
<Example 23>
FIGS. 64 and 65 show a resonator according to a twenty-third embodiment of the present invention. Here, FIG. 64 is a transparent perspective view, and FIG. 65 is a cross-sectional view.
図64、65において、共振器は、ベース材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11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641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。
64 and 65, the resonator has a through-hole-shaped
この共振器のベース材610には、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
The
共振器のベース材610は、比誘電率を2.6〜40とすることにより、数100MHzから数GHzの帯域において、所望の共振特性が得られるようになる。また、共振器の材料損失はできるだけ抑えることが望ましく、誘電正接( tanδ)を0.001〜0.0075とすることが好ましい。
By setting the relative dielectric constant of the
<実施例24>
図66、図67は、本発明の第24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66は透過斜視図、図67は断面図である。
<Example 24>
FIGS. 66 and 67 show a strip resonator according to a twenty-fourth embodiment of the present invention. Here, FIG. 66 is a transparent perspective view, and FIG. 67 is a cross-sectional view.
図66、67において、ストリップ共振器は、長方形のストリップ導体784と、これを構成層710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781、およびGND端子782が形成され接続されている。その他の形成方法は、実施例1のインダクタと同様である。
66 and 67, the strip resonator has a
この共振器の構成層710の材料には、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
The material of the
この複合誘電体材料は、比誘電率を2.6〜40とすることにより、数100MHzから数GHzの帯域において、所望の共振特性が得られるようになる。また、共振器の材料損失はできるだけ抑えることが望ましく、誘電正接(tanδ)を0.001〜0.0075とすることが好ましい。 By setting the relative permittivity of the composite dielectric material to 2.6 to 40, desired resonance characteristics can be obtained in a band of several hundred MHz to several GHz. Further, it is desirable to suppress the material loss of the resonator as much as possible, and it is preferable to set the dielectric loss tangent (tan δ) to 0.001 to 0.0075.
<実施例25>
図68は、本発明の第25の実施態様を示した共振器を示す透過斜視図である。
<Example 25>
FIG. 68 is a transparent perspective view showing a resonator according to the twenty-fifth embodiment of the present invention.
図68において、共振器は実施例23同様に、ベース材810に2つの貫通孔状の同軸型導電体841,842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841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841、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。
In FIG. 68, as in the twenty-third embodiment, two through-hole
この共振器のベース材810には、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
In the
この複合誘電体材料は、比誘電率を2.6〜40とすることにより、数100MHzから数GHzの帯域において、所望の共振特性が得られるようになる。また、共振器の材料損失はできるだけ抑えることが望ましく、誘電正接( tanδ)を0.001〜0.0075とすることが好ましい。 By setting the relative permittivity of the composite dielectric material to 2.6 to 40, desired resonance characteristics can be obtained in a band of several hundred MHz to several GHz. Further, it is desirable to suppress the material loss of the resonator as much as possible, and it is preferable to set the dielectric loss tangent (tan δ) to 0.001 to 0.0075.
<実施例26>
図69は、本発明の第26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。
<Example 26>
FIG. 69 is a transparent perspective view showing a strip resonator according to a twenty-sixth embodiment of the present invention.
図69において、ストリップ共振器は実施例24と同様に、コ字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884の両端には共振器用共振器用HOT端子881、およびGND端子882が形成され接続されている。その他の形成方法は、実施例1のインダクタと同様である。
In FIG. 69, as in the twenty-fourth embodiment, the strip resonator includes a
この共振器の構成層810の材料には、少なくとも投影形状が円、扁平円、または楕円形の、特に平均粒径が1〜50μm 、球形度が0.9〜1.0である誘電体が樹脂中に分散されている複合誘電体材料が用いられている。この複合誘電体材料には、さらに、磁気特性を調整するために磁性粉が含有されていてもよく、場合によってはこれらの破砕粉を含有していてもよい。
The material of the
この複合誘電体材料は、比誘電率を2.6〜40とすることにより、数100MHzから数GHzの帯域において、所望の共振特性が得られるようになる。また、共振器の材料損失はできるだけ抑えることが望ましく、誘電正接(tanδ)を0.001〜0.0075とすることが好ましい。 By setting the relative permittivity of the composite dielectric material to 2.6 to 40, desired resonance characteristics can be obtained in a band of several hundred MHz to several GHz. Further, it is desirable to suppress the material loss of the resonator as much as possible, and it is preferable to set the dielectric loss tangent (tan δ) to 0.001 to 0.0075.
図70は、上記実施例23〜26の共振器の等価回路図を示している。図において、共振器用HOT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。
FIG. 70 shows an equivalent circuit diagram of the resonators of Examples 23 to 26. In the figure, a resonator
<実施例27>
図71は、本発明の第27の実施態様である携帯端末機器の高周波部を示したブロック構成図である。
<Example 27>
FIG. 71 is a block diagram showing a high-frequency unit of a portable terminal device according to a twenty-seventh embodiment of the present invention.
図において、ベースバンドユニット1010から送出された送信信号は、ミキサー1001により混成回路1021からのRF信号と混合される。この混成回路1021には電圧制御発信回路(VCO)1020が接続されていて、フェーズロックループ回路1019と共にシンセサイザー回路を構成し、所定の周波数のRF信号が供給されるようになっている。
In the figure, a transmission signal transmitted from a
ミキサー1001によりRF変調が行われた送信信号は、バンドパスフィルタ(BPF)1002を経て、パワーアンプ1003により増幅される。このパワーアンプ1003の出力の一部は、カップラー1004から取り出され、減衰器1005で所定のレベルに調整された後、再びパワーアンプ1003に入力され、パワーアンプの利得が一定になるように調整される。カップラー1004から送出された送信信号は、逆流防止用のアイソレータ1006、ローパスフィルタ1007を経てデュプレクサ1008に入力され、これと接続されているアンテナ1009から送信される。
The transmission signal subjected to the RF modulation by the
アンテナ1009に入力された受信信号は、デュプレクサ1008からアンプ1011に入力され、所定のレベルに増幅される。アンプ1011から出力された受信信号は、バンドパスフィルタ1012を経てミキサー1013に入力される。このミキサー1013には、前記混成回路1021からのRF信号が入力され、RF信号成分が除去され、復調される。ミキサー1013から出力された受信信号は、SAWフィルタ1014を経てアンプ1015で増幅された後、ミキサー1016に入力される。ミキサー1016には局部発信回路1018から所定の周波数の局部発信信号が入力され、前記受信信号は所望の周波数に変換され、アンプ1017で所定のレベルに増幅された後、ベースバンドユニットへ送出される。
The received signal input to the
本発明では、上記アンテナ1009,デュプレクサ1008,ローパスフィルタ1007を含むアンテナフロントエンドモジュール1200や、アイソレータ1006、カップラー1004,減衰器1005,パワーアンプ1003を含むアイソレータパワーアンプモジュール1100等を上記と同様の手法によりハイブリッドモジュールとして構成することができる。また、これら以外の構成要素を含むものをRFユニットとして構成できることは既に実施例22で示した通りであり、BPF、VCO等も実施例9〜12および19に示した手法に倣って構成することができる。
In the present invention, an antenna front-
本発明は、上記に例示した電子部品以外に、上記同様の手法で、コイルコア、トロイダルコア、円盤コンデンサ、貫通コンデンサ、クランプフィルタ、コモンモードフィルタ、EMCフィルタ、電源用フィルタ、パルストランス、偏向コイル、チョークコイル、DC−DCコンバータ、ディレイライン、電波吸収シート、薄型電波吸収体、電磁シールド、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、アンテナフロントエンドモジュール、アイソレータ・パワーアンプモジュール、PLL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、トナーセンサ、電流センサ、アクチュエータ、サウンダ(圧電型音声発生器)、マイク、レシーバ、ブザー、PTCサーミスタ、温度ヒューズ、フェライト磁石等に応用することができる。 The present invention provides, in addition to the electronic components exemplified above, a coil core, a toroidal core, a disc capacitor, a feedthrough capacitor, a clamp filter, a common mode filter, an EMC filter, a power supply filter, a pulse transformer, a deflection coil, Choke coil, DC-DC converter, delay line, radio wave absorption sheet, thin radio wave absorber, electromagnetic shield, diplexer, duplexer, antenna switch module, antenna front end module, isolator / power amplifier module, PLL module, front end module, tuner Unit, directional coupler, double balanced mixer (DBM), power combiner, power distributor, toner sensor, current sensor, actuator, sounder (piezoelectric sound generator), microphone, laser Over bar, buzzer, PTC thermistors, thermal fuse, can be applied to ferrite magnet or the like.
以上の各実施例において、必要により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等の難燃剤を各構成層中に添加してもよい。 In each of the above embodiments, if necessary, halides such as halogenated phosphates and brominated epoxy resins, and organic compounds such as phosphate ester amides, and inorganic materials such as antimony trioxide and aluminum hydride. A flame retardant may be added to each constituent layer.
10 インダクタ
10a〜10e 構成層
11 ランドパターン
12 貫通ビア
13 内部導体(コイルパターン)
14 ビアホール
20 キャパシタ
20a〜20g 構成層
21 ランドパターン
22 貫通ビア
23 内部導体(内部電極パターン)
40 バルントランス
40a〜40o構成層
45 GND導体
43 内部導体
60 積層フィルター
80 ブロックフィルター
110 カプラ
130、140 アンテナ
150、160、170 パッチアンテナ
DESCRIPTION OF
40
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