專利名稱：導(dǎo)電部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有第一和第二材料的導(dǎo)電部件。
迄今，用為了消除混合在電子電路中的高頻噪聲例如FTC(旁路電容)被使。
當(dāng)信號(hào)被輸入上述FTC時(shí)，在輸入信號(hào)的高頻分量大幅衰減時(shí)，輸入信號(hào)的DC和低頻分量幾乎不能衰減。然而，F(xiàn)TC顯示了盡管信號(hào)的衰耗量隨著輸入信號(hào)的頻率變高而增加的頻率特性，與此相反，現(xiàn)在，當(dāng)輸入信號(hào)的頻率上升時(shí)衰耗量減小。因此，即使顯示的是衰耗量減小的特性，當(dāng)頻率不是極高時(shí)也可以通過FTC消除高頻噪聲。然而，近年來由于電子設(shè)備例如PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))的時(shí)鐘頻率的增加需要有效地衰減幾GHZ級(jí)的噪聲，借此，通過上面描述的FTC很難有效地衰減幾GHZ或更高級(jí)別的噪聲。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效地衰減所有頻率分量，例如幾GHZ級(jí)的噪聲的導(dǎo)電部件。
為了達(dá)到上面提到的目的，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件有第一材料和第二材料，特征在于導(dǎo)電部件的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率的乘積大于只有第一和第二材料兩者之一的導(dǎo)電部件的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率的乘積。
流入導(dǎo)電部件(即導(dǎo)線)的電流的頻率變得越高，由于趨膚效應(yīng)導(dǎo)電部件表面上的電流集中的趨勢(shì)越快。表面厚度δ由下面描述的表達(dá)式定義，δ表示電流集中的導(dǎo)電部件的表面部分的厚度。δ=2ωσμ]]>其中，ω是角頻率，σ是導(dǎo)電率，μ是導(dǎo)磁率。
根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件的導(dǎo)電率σ和導(dǎo)磁率μ的乘積σμ大于只有第一和第二材料兩者之一的導(dǎo)電部件(在下文，在某些情況中，指作為比較的導(dǎo)電部件)的導(dǎo)電率σ和導(dǎo)磁率μ的乘積σμ。
例如如果銀被提供作為上面描述第一材料和鐵氧體被提供作為上面描述的第二材料，導(dǎo)電部件有銀，同樣鐵氧體被提供作為導(dǎo)電部件。既然這樣，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件不但含有銀材料還含有鐵氧體材料。也就是，導(dǎo)磁率大的用于比較的導(dǎo)電部件不含有鐵氧體，另一方面，根據(jù)本發(fā)明的具有大的導(dǎo)磁率的導(dǎo)電部件含有鐵氧體。因此，當(dāng)用于比較的導(dǎo)電部件的導(dǎo)電率σ和導(dǎo)磁率μ的乘積σμ被定義為σμ1時(shí)，另一方面，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件的乘積被定義為σμ2，通過選擇根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件中含有的鐵氧體數(shù)量，由此，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件的表面厚度δ小于用于比較的導(dǎo)電部件的表面厚度δ，σμ2變得大于σμ1。因此，當(dāng)相同頻率的噪聲被輸入每一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件和用于比較的導(dǎo)電部件時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件在在該噪聲頻率下的表面厚度δ小于用于比較的導(dǎo)電部件的表面厚度。因此，通過使用根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件高頻噪聲可以被有效的衰減。
此外，僅僅從表達(dá)式1考慮，為了使表面厚度δ小通過增加導(dǎo)電率σ和導(dǎo)磁率μ的乘積σμ，即增加導(dǎo)電率或?qū)Т怕省Ｈ欢?，在通過增加導(dǎo)電率使表面厚度δ小的情況下，高導(dǎo)電率比小的表面厚度δ更能吸收高頻噪聲。根據(jù)本發(fā)明，通過增加導(dǎo)磁率而不額外地增加導(dǎo)電率使表面厚度δ變小可以有效的衰減高頻噪聲。然而，當(dāng)設(shè)置導(dǎo)電率過小時(shí)不能被吸收的低頻噪聲將衰耗。因此，應(yīng)根據(jù)導(dǎo)電部件的用法設(shè)定導(dǎo)電率。
更可取的，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件，該第一材料是金屬并且第二材料是磁性材料，并且含有金屬和磁性材料的導(dǎo)電部件的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率的乘積大于只含有金屬不含有磁性材料的的導(dǎo)電部件的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率的乘積。
根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件包括磁性材料，由此，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率的乘積能被制造的足夠的大。這就是說，表面厚度能被制作的足夠的小。
更可取的，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件中的磁性材料是鐵磁性材料。
通過使用鐵磁性材料導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率的乘積能被制造的進(jìn)一步足夠大。
接下來根據(jù)下面的附圖描述本發(fā)明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件的一種實(shí)現(xiàn)方式的有信號(hào)線路(參考稍候描述的圖2)的EMI濾波器的透視圖。
EMI濾波器1配備有一個(gè)主要由陶瓷構(gòu)成的直角平面六邊形形狀的陶瓷基體2。輸入外部電極3和輸出外部電極4形成在陶瓷基體2的右表面和左表面的中心位置上。此外，接地外部電極5和6形成在陶瓷基體2的前表面和后表面。
圖2是圖1所示的EMI濾波器的陶瓷基體的分解透視圖，該主體被分成四層。
四塊陶瓷層10,20,30和40的每一塊由眾多主要由陶瓷構(gòu)成的薄片層壓而成。
一個(gè)正方形形狀的接地電極11形成在這些四塊陶瓷層10,20,30和40的最底下的陶瓷層10的一個(gè)表面上。該接地電極11除兩個(gè)邊緣部分10a之外完全地覆蓋陶瓷層10的表面沿著陶瓷層10的表面的短邊延伸預(yù)定的寬度，并且接地電極11和陶瓷層10的表面的長邊10b相連接。
一條信號(hào)線路21形成在直接層壓在陶瓷層10上的陶瓷層20的表面上，以這樣的方式信號(hào)線路21穿過陶瓷層10的表面。信號(hào)新路21的每一個(gè)端點(diǎn)部分21a和21b以這樣的方式形成，每一個(gè)端點(diǎn)部分21a和21b連接陶瓷層20表面的每條短邊20a和20b。
圖3是圖2所示陶瓷層20的沿著線A-A的信號(hào)線路21的剖視圖。
該信號(hào)線路21主要由銀組成，鐵氧體粉末21c散布在信號(hào)線路21內(nèi)。
回到圖2，繼續(xù)描述。
一個(gè)和形成在最底下的陶瓷層10的一個(gè)表面上的接地電極11有同樣形狀的接地電極31形成在直接層壓在陶瓷層20上的陶瓷層30的表面上。這個(gè)接地電極31除兩個(gè)邊緣部分30a 之外完全地覆蓋陶瓷層30的表面沿著陶瓷層30的表面的短邊延伸預(yù)定的寬度，并且接地電極31和陶瓷層30的表面的長邊30b相連接。此外，最上層的陶瓷層40直接在陶瓷層30上形成。
陶瓷基體2(參考圖1)通過層壓陶瓷層10,20,30和40構(gòu)成。
既然在圖2中所示的形成在陶瓷層20的表面的信號(hào)線路21的每一個(gè)端點(diǎn)21a和21b連接陶瓷層20的表面的每一條短邊20a和20b，在圖1中所示的輸入外部電極3和輸出外部電極4分別地連接信號(hào)線路的端點(diǎn)21a和21b。此外，既然形成在陶瓷層10和30上的每一個(gè)接地電極11和31連接陶瓷層10和30的表面的每一條長邊10b和10b，接地外部電極5和6連接到接地電極11和31二者。
在下文，參考圖1至圖3描述一種制造如此結(jié)構(gòu)的EMI1濾波器的方法。此外，為了方便，描述制造一塊EMI1濾波器的方法。然而，通過提供下面描述的方法可以同時(shí)制造許多EMI濾波器。
首先，準(zhǔn)備一種主要由陶瓷組成的絕緣膠體，一種含有鐵氧體第一導(dǎo)電膠體，和一種不含有鐵氧體的第二導(dǎo)電膠體，此外，要準(zhǔn)備多塊PET薄膜。該含有鐵氧體的第一導(dǎo)電膠體通過混合銀粉末，鐵氧體粉末，一種有機(jī)物粘合劑，分散劑，和溶劑制造，在一方面，第二導(dǎo)電膠體是由從第一導(dǎo)電膠體的原料中除去鐵氧體的原料制造而成。例如，粉末狀材料鎳-銅-鋅鐵氧體或類似的作為上面描述的鐵氧體使用。
在準(zhǔn)備好上面描述的三種膠體和多塊PET薄膜后，陶瓷薄片通過提供絕緣膠到每一塊PET薄膜形成。
其次，將絕緣膠印刷在形成在分離的PET薄膜上的陶瓷薄片上與接地電極11和31和信號(hào)線路21的模型相一致。根據(jù)這個(gè)操作，生產(chǎn)形成接地電極11的陶瓷薄片，形成接地電極31的陶瓷薄片，和形成信號(hào)線路21的陶瓷薄片。在這種情況下，接地電極11和31由第二導(dǎo)電膠體形成，信號(hào)線路21由第一導(dǎo)電膠體形成。
在以上面描述的方式的在分離的陶瓷薄片上形成信號(hào)線路21，接地電極11和31之后，陶瓷薄片是從每片PET薄膜上剝離下來的。此外，在沒有導(dǎo)電膠體處的陶瓷薄片也是從每片PET薄膜上剝離下來的。
此后，陶瓷薄片的層疊元件由形成有接地電極11處的陶瓷薄片，形成有信號(hào)線路21處的陶瓷薄片，形成有接地電極31處的陶瓷薄片，和多片沒有形成導(dǎo)電膠體處的陶瓷薄片堆積構(gòu)成。通過加熱和壓力層壓層疊元件制造陶瓷基體2(參考圖1)。在以上面描述的方式形成陶瓷基體2之后，燒結(jié)陶瓷基體2。接下來，輸入外部電極3，輸出外部點(diǎn)級(jí)4和接地外部電極5和6形成在該陶瓷基體2的外部表面上。如上所述，圖1中所示的EMI濾波器被制造。
圖4是EMI濾波器1的等效電路圖。
EMI濾波器1的等效電路由電阻50和電容51表示。電阻50由信號(hào)線路21(參考圖2)形成，并且電阻50的阻抗依靠流入電阻50的電流的頻率(稍候說明原因)。電容51通過與接地電極11和31(參考圖2)相對(duì)應(yīng)的電極51a和51b形成。電阻50連接到與輸入外部電極3(參考圖1)相對(duì)應(yīng)的終端52和與輸出外部電極4相對(duì)應(yīng)的終端53，在一方面，電容51連接到與接地外部電極5和6(參考圖2)相對(duì)應(yīng)的接地端54。雖然低頻信號(hào)的較大的部分沒有流入電容51，但是流過信號(hào)線路21形成電阻50，高頻噪聲的絕大的部分經(jīng)由電容51流入接地終端51(說明原文為51按圖中應(yīng)為54)。
EMI濾波器1表示作為如圖3所示的在信號(hào)線路21的內(nèi)部含有鐵氧體粉末的等效電路。
假如，在信號(hào)線路21不含有鐵氧體粉末的情況下，這個(gè)不含有鐵氧體粉末的信號(hào)線路21的導(dǎo)磁率被定義為μ1，和導(dǎo)電率為σ1，不含有鐵氧體粉末的信號(hào)線路21的表面厚度δ(參考圖3)從表達(dá)式1變?yōu)閇表達(dá)式2]。δ=2ωσ1μ1]]>與此相對(duì)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如圖3所示的信號(hào)線路21含有鐵氧體粉末21c。這里，在本發(fā)明的實(shí)施例中，信號(hào)線路21的導(dǎo)磁率被定義為μ2，和信號(hào)線路21的導(dǎo)電率為σ2。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，信號(hào)線路21中鐵氧體粉末21c的含量以這樣的方式調(diào)節(jié)，信號(hào)線路21的自己的導(dǎo)電率σ2不能太過小于不含有鐵氧體粉末的信號(hào)線路21的導(dǎo)電率σ1，但是應(yīng)保持在近以的同一值。此外，既然鐵氧體粉末顯示鐵磁見象，信號(hào)線路21的導(dǎo)磁率μ2變得大于不含有鐵氧體粉末的信號(hào)線路的導(dǎo)磁率μ1。也就是說，信號(hào)線路21的導(dǎo)電率σ2保持在與不含有鐵氧體粉末的信號(hào)線路的導(dǎo)電率σ1的近似的同一值上，并且這個(gè)信號(hào)線路21的導(dǎo)磁率μ2變得大于不含有鐵氧體粉末的信號(hào)線路的導(dǎo)磁率μ1。因此，在這個(gè)實(shí)施例中，該表面厚度δ被制作得小于不含有鐵氧體粉末的信號(hào)線路的表面厚度δ。因此，在這個(gè)實(shí)施例的EMI濾波器1中，由于趨膚效應(yīng)高頻噪聲分量集中在信號(hào)線路的表面的局部區(qū)域，進(jìn)一步變得比不含有鐵氧體粉末的信號(hào)線路的EMI濾波器小。因此，即使高頻噪聲混合在信號(hào)線路中，該噪聲能被有效衰耗。此外，在這個(gè)實(shí)施例中，既然信號(hào)線路21的導(dǎo)電率σ2保持在上面描述的沒有鐵氧體粉末的信號(hào)線路的導(dǎo)電率σ1的近似同一值上，所需要的低頻信號(hào)基本上能有效地通過。
此外，根據(jù)實(shí)施例的這一模式，為了使表面厚度δ小，含有銀和鐵氧體的膠體作為該導(dǎo)電膠體。然而，如果它能使在表示表面厚度δ的表達(dá)式1中所示的σμ的值大，該膠體可以是除了銀和鐵氧體的化合物之外的化合物(例如，銅和坡莫合金，銀和坡莫合金或諸如此類的)。
此外，在實(shí)施例的這種模式下，通過利用根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件構(gòu)成該信號(hào)線路。然而，可以通過利用根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件構(gòu)成除信號(hào)線路之外的導(dǎo)電部件(例如，一個(gè)構(gòu)成電容的電極)。
此外，在實(shí)施例的這種模式下，通過利用根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件構(gòu)成EMI濾波器的信號(hào)線路。然而，通過利用根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件可以構(gòu)成提供在除EMI濾波器之外的電子元件上的例如信號(hào)線路的導(dǎo)電部件，并且如此運(yùn)用本發(fā)明能夠有效的衰耗高頻噪聲。此外，例如，通過利用根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件可以構(gòu)成形成在電路襯底上的配線，借此能夠有效的衰耗高頻噪聲，即使該高頻噪聲混合在電路襯底的配線中。
根據(jù)本發(fā)明，所有頻率分量，例如幾GHZ級(jí)的噪聲能夠被有效衰耗。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電部件的實(shí)施例的一種方式的有信號(hào)線路的EMI濾波器的透視圖。
圖2是圖1所示的EMI濾波器的陶瓷基體的分解透視圖，該主體被分成四層。
圖3是圖2所示陶瓷層20的沿著線A-A的信號(hào)線路21的剖視圖。
圖4是EMI濾波器1的等效電路圖。
權(quán)利要求
1．一種包括第一材料和第二材料的導(dǎo)電部件，其特征在于該導(dǎo)電部件的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率的乘積大于只有第一和第二材料兩者之一的導(dǎo)電部件的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率的乘積。
2．一種如權(quán)利要求1中要求的導(dǎo)電部件，其特征在于該第一材料是金屬材料并且第二材料是磁性材料，并且含有金屬材料和磁性材料的導(dǎo)電部件的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率的乘積大于只含有金屬材料不含有磁性材料的的導(dǎo)電部件的導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率的乘積。
3．一種如權(quán)利要求1中要求的導(dǎo)電部件，其特征在于磁性材料是鐵磁性材料。
4．一種包括權(quán)利要求1,2，或3中要求的導(dǎo)電部件的電子元件。
5．一種如權(quán)利要求4中要求的電子元件，其特征在于該電子元件是EMI濾波器。
6．一種包括襯底和根據(jù)權(quán)利要求1,2,3，或4的導(dǎo)電部件的印刷電路板。
7．包括根據(jù)權(quán)利要求1,2，或3的導(dǎo)電部件的可操作地產(chǎn)生含有高頻分量的電子信號(hào)的電子設(shè)備。
8．包括根據(jù)權(quán)利要求4或5的電子元件的可操作地產(chǎn)生含有高頻分量的電子信號(hào)的電子設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效地衰減所有頻率分量，例如幾GHZ級(jí)的噪聲的導(dǎo)電部件。信號(hào)線路21通過利用含有銀粉末、鐵氧體粉末、有機(jī)物粘合劑、分散劑、和溶劑的第一導(dǎo)電膠體而形成。
文檔編號(hào)H01B1/00GK1318223SQ00801479
公開日2001年10月17日 申請(qǐng)日期2000年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月23日
發(fā)明者K·霍里, H·伊施達(dá) 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司