陶瓷电子部件及其制造方法技术

一种陶瓷电子部件及其制造方法，具备介电常数低且高强度的陶瓷烧结体并且能够在宽频率范围得到高阻抗特性，其特征在于，使用调配陶瓷原料、粘合剂、球状或粉体状且对所述粘合剂具有粘接性的孔隙形成材料的调配陶瓷原料，形成具有在内部配置有电极的构造的压型体，通过烧成该压型体来形成含有３５～８０ｖｏｌ％孔隙的陶瓷烧结体后，在陶瓷烧结体的孔隙内填充树脂或玻璃。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，尤其涉及在GHz区等高频区域的阻抗特性优异，并且可在宽频率范围内得到高阻抗的感应器等。但是，高频区域用感应器中，发生于线圈和并联线路的杂散电容对感应器的影响大，尤其在GHz区，1/100pF～1/10pF程度的微小杂散电容对感应器的影响大。因此，如果想变小杂散电容以确保所希望的特性，则需要降低用做磁性体的铁素体等的介电常数ε。但因铁素体的结构性原因，如果要把铁素体自身的介电常数ε降低至13～14以下，事实上是困难的。要在这种状况下要降低介电常数ε，考虑到了在磁性体中调配树脂或玻璃等介电常数低的材料的方法，但对于在磁性体中调配非磁性体的树脂或玻璃等的复合磁性材料，因磁性体粒子被树脂或玻璃等非磁性体材料覆盖而截断磁路，所以存在导磁率极端变低的问题点。还有，近年来用于电波吸收体等的介电常数低的铁素体材料，已知有孔隙率为20～70％的发泡铁素体烧结体(如参照特开昭55-526300号公报)。该铁素体烧结体因高比例含有孔隙所以介电常数低，并且因磁路连续所以具有电磁特性不会不连续地引起大变动的特征。即该发泡铁素体烧结体虽然孔隙率高，但各个铁素体粒子之间磁性结合，所以具有常见于铁素体粉末和绝缘体的混合铁素体时的铁素体复数导磁氯的频率分散特性的变动少的特征。还有，作为使用含有孔隙的陶瓷的电子部件，提案有具备陶瓷和形成于陶瓷内部的内部电极，在陶瓷内以3～30体积％比例含有直径1～3μm的孔隙(气孔)的陶瓷电子部件(如参照特开平11-67575号公报)。该陶瓷电子部件因在陶瓷内以3～30体积％比例含有直径1～3μm的气孔，所以能够降低陶瓷的介电常数，从而具有提高阻抗特性的特征。但是，在特开昭55-526300号公报的发泡铁素体烧结体中，因增加孔隙率会降低压型体的机械强度，所以存在难以确保作为电子部件材料的所需抗折强度的问题。还有，在特开平11-67575号公报的陶瓷电子部件中，考虑到如果气孔的含有比例超过30体积％则陶瓷素体的抗折强度下降，由于使气孔的含有比例处于3～30体积％的范围内，所以制约了比介电常数减少的范围，事实上无法充分满足近年来对于具备更高特性的陶瓷电子部件的要求。还有，在特开平11-67575号公报的陶瓷电子部件中，因陶瓷所含孔隙容易进入水分而吸水率增加，所以存在可靠性下降的问题。即本专利技术涉及一种陶瓷电子部件，其特征在于具有以35～80vol％的比例含孔隙的陶瓷烧结体和设置于所述陶瓷烧结体内部的电极，所述陶瓷烧结体的所述孔隙内填充有树脂或玻璃。根据本专利技术陶瓷电子部件，由于陶瓷烧结体在以35～80vol％的比例含孔隙的同时，在陶瓷烧结体的孔隙内填充有树脂或玻璃，所以能在不降低陶瓷烧结体的强度的情况下降低其介电常数。尤其在本专利技术陶瓷电子部件中，通过陶瓷烧结体以35～80vol％的比例含孔隙来确保陶瓷烧结体中的陶瓷颗粒的连续性，从而在不降低陶瓷烧结体的各种电特性的情况下能够大幅度降低陶瓷烧结体的介电常数，同时因陶瓷烧结体的所述孔隙内填充有树脂或玻璃，所以能够确保陶瓷烧结体的强度，能够得到各种电特性优异并且机械强度大以及可靠性高陶瓷电子部件。本专利技术着眼于铁素体等陶瓷材料虽然压缩应力强但拉伸应力弱的情况，利用了通过向孔隙内填充微量的树脂或玻璃来增强拉伸耐力的性质，根据本专利技术可在确保大于以往孔隙率为30vol％的材料的机械强度(抗折强度等)的同时，将孔隙率提高至80％，尤其可在不导致电特性劣化的情况下把介电常数降低至6以下。还有，在本专利技术陶瓷电子部件中，当陶瓷烧结体为磁性体陶瓷时，因陶瓷烧结体含有孔隙所以还在某种程度上降低磁性体的导磁率。但是磁性体陶瓷上因形成有连续的磁路，所以能够维持磁性体具有的导磁率特性(即μ’和μ”成相同值的交叉点频率几乎不变。)本专利技术中陶瓷烧结体的孔隙尺寸(孔隙的平均直径)优选5～20μm。这是因为如果孔隙直径在5μm以下，则容易成为闭孔隙，无法在孔隙内充分浸渍玻璃，并且如果孔隙直径超过20μm，则烧成后形成孔隙的磁性体自身强度变弱而不易加工。该孔隙的平均直径进一步优选5～10μm。还有，孔隙的体积含有率(孔隙率)，从充分降低陶瓷烧结体的介电常数以确保所希望特性的角度出发，需要在35vol％以上。还有，如果孔隙率超过80vol％，则烧成后的强度下降，此后的树脂、玻璃浸渍加工等将变得困难，所以需要在80vol％以下。本专利技术中，优选孔隙率在40～50vol％范围。填充于孔隙内的树脂或玻璃起到增强陶瓷烧结体强度的功能，所以孔隙形成后的陶瓷烧结体的强度即使稍微弱也没有特别问题，只要孔隙直径在5～20μm，且陶瓷烧结体的孔隙率在80vol％以下，则可以加工。还有，陶瓷烧结体优选是通过烧成由调配陶瓷原料和、粘合剂和、球状或粉体状且对所述粘合剂具有粘接性的烧毁材料构成的调配陶瓷原料的压型体来形成。即本专利技术陶瓷电子部件是，陶瓷烧结体通过烧成由调配陶瓷原料和、粘合剂和、球状或粉体状且对所述粘合剂具有粘接性的烧毁材料构成的调配陶瓷原料的压型体来形成，尤其在陶瓷烧结体为磁性体陶瓷时，由于含有不截断磁路程度的35～80vol％孔隙，所以能够提供具备所希望磁特性，并且杂散电容发生少，具备所希望特性的可靠性高的陶瓷电子部件。还有，本专利技术陶瓷电子部件优选树脂或玻璃进一步含有孔隙。通过使树脂或玻璃也含有孔隙，能够进一步降低陶瓷烧结体的介电常数。还有，本专利技术陶瓷电子部件优选为磁性体陶瓷。制造感应器等时，作为构成陶瓷烧结体的陶瓷原料，使用磁性体陶瓷，但此时通过适用本专利技术，可在不降低陶瓷烧结体的机械强度的情况下降低介电常数来抑制杂散电容的发生，能够提供具备所希望特性的可靠性高的陶瓷电子部件(感应器等)。还有，本专利技术陶瓷电子部件可以是感应器、组合感应器部和电容器部的LC复合电子部件、组合感应器部和电阻的LR复合电子部件、或组合感应器部和电容器部和电阻的LCR复合电子部件。即本专利技术可适用于感应器、LC复合电子部件、LR复合电子部件或LCR复合电子部件等各种各样的陶瓷电子部件，可提供陶瓷烧结体强度高、杂散电容发生少并且具备所希望特性的电子部件。还有，本专利技术陶瓷电子部件可以是具有在多个陶瓷层间设有电极层的层积结构的层积陶瓷电子部件。即本专利技术可适用于具有在多个陶瓷层间设有电极层的层积结构，陶瓷烧结体的抗折强度等容易成问题的层积陶瓷电子部件，通过适用本专利技术，可提供层积介电常数低的陶瓷层来构成，并且机械强度高且可靠性高的层积陶瓷电子部件。还有，本专利技术中，陶瓷烧结体的表面，优选覆盖有与填充于孔隙内的树脂或玻璃相同的树脂或玻璃。尤其优选陶瓷烧结体的全表面覆盖有树脂或玻璃。也可以只覆盖表面中的一部分。由此可进一步提高陶瓷烧结体的强度。还有，本专利技术提供一种陶瓷电子部件的制造方法，是具有在陶瓷烧结体内部配置电极的结构的陶瓷电子部件的制造方法，其特征在于并具备使用调配陶瓷原料、粘合剂、球状或粉体状且对所述粘合剂具有粘接性的烧毁材料的调配陶瓷原料，形成内部配置电极的压型体的工序和；通过烧成所述压型体来形成含有35～80vol％的孔隙，并且内部配置电极的陶瓷烧结体的工序和；在所述陶瓷烧结体的所述孔隙中填充树脂或玻璃的工序。本专利技术的陶瓷电子部件的制造方法是使用调配陶瓷原料和、粘合剂和、球状或粉体状且对所述粘合剂具有粘接性的烧毁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷电子部件，具有以３５～８０ｖｏｌ％的比例含有孔隙的陶瓷烧结体和设置于所述陶瓷烧结体内部的电极，所述陶瓷烧结体的所述孔隙内填充有树脂或玻璃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2002-4-1 2002-098562;JP 2003-2-14 2003-0372241.一种陶瓷电子部件，具有以35～80vol％的比例含有孔隙的陶瓷烧结体和设置于所述陶瓷烧结体内部的电极，所述陶瓷烧结体的所述孔隙内填充有树脂或玻璃。2.如权利要求1所述的陶瓷电子部件，其中，所述陶瓷烧结体是通过烧成由调配陶瓷原料、粘合剂、球状或粉体状且对所述粘合剂具有粘接性的烧毁材料而构成的调配陶瓷原料的压型体来形成。3.如权利要求1所述的陶瓷电子部件，其中，填充于所述孔隙的树脂或玻璃中进一步含有孔隙。4.如权利要求1所述的陶瓷电子部件，其中，所述陶瓷烧结体为磁性体陶瓷。5.如权利要求1所述的陶瓷电子部件，其中，所述陶瓷电子部件为感应器、组合感应器部和电容器部的LC复合电子部件、组合感应器部和电阻的LR复合电子部件、或组合感应器部和电容器部和电阻的LCR复合电子部件。6.如权利要求1所述的陶瓷电子部件，具有在多个陶瓷层间设有电极层的层积结构。7.如权利要求1所述的陶瓷电子部件，其中，所述孔隙的平均直径为5～20μm。8.如权利要求1所述的陶瓷电子部件，其中，所述陶瓷烧结体的表面被所述树脂或玻璃所覆盖。9.一种陶瓷电子部件的制造方法，是具有在陶瓷烧结体内部配置电极的结构的陶瓷电子部件的制造方法，具备使用调配陶瓷原料、粘合剂、球状或粉体状且对所述粘合剂具有粘接性的烧毁材料的调配陶瓷原料，形成内...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田胜之，河端利夫，大槻健彦，杉谷昌美，西井基，坂本幸夫，立花薰，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]