专利名称：高频介质器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种介质器件，特别是涉及像滤波器那样的高频应用的介质器件。本发明还涉及制造这种介质器件的方法。
通常按照下述的方法来形成像滤波器那样的高频应用的介质器件。
首先，准备一片由介质材料如陶瓷材料制成的毛坯片，用例如丝网印刷技术把主要包括银和适量的有机粘接剂的电极膏涂敷到该片的要求的部位，干燥后得到一个内电极。下面将给出详细描述。如图3所示，带有需要形状的开孔即本例中的形成在其上的漏印网2的漏印模板掩模3对准陶瓷毛坯片1上的要求的位置。然后，把电极膏4涂敷到掩模3上，并用橡胶压板5沿图3中的箭头所示的方向搞平。结果，电极膏4就经漏印网2被涂敷到毛坯片1上，干燥后形成一个内电极。
接着如图4所示，把另一片陶瓷毛坯片7层叠在具有印刷在其上表面的内电极6的毛坯片1上，然后加压使两毛坯片相互贴紧。此后，进行加热烧结。毛坯片7可以按与毛坯片1同样的方法在其上表面设置一个电极，或者可以是一片其上无电极的空白片。把要求数量的多对其上表面形成有电极的毛坯片和其上表面没有电极的毛坯片结合起来就得到一个多层介质器件。最后，把给定的外电极设置在预定的侧表面，这样就形成了一个介质器件。
图5是表示像上面那样形成的普通的高频介质器件的沿厚度方向局部剖开的示意生断面图。从图5可知，在这种普通的高频介质器件中，内电极6是平坦的，电极6的侧边缘8尖锐地渐变。这是因为内电极6沿该介质器件的厚度方向被压是缘故，特别是在烧结该器件之前。
众所周知，电流在导体内流动的情况下，电流趋向于集中在导体的表面，由于这种趋肤效应而使导体内部电流变小，在高频下这种趋势就更加显著。就是说，高频电流在导体内流动的情况下，趋肤效应使电流集中在导体表面，从而使导体的有效横截面积减小，这就使电阻增大，引起电流分量的欧姆损耗。
这里，如果高频电流在图5所示的高频介质器件内流动，由于这种趋肤效应，就会使电流集中于内电极6的表面上。特别是在图5所示的普通高频介质器件中，因为内电极6是平坦的，并且电极6的侧边缘8尖锐地渐变，所以这种趋肤效应在横向(图5的长度方向)上作用更强。因此，电流被集中在横截面积较小的沿8上，从而增大了电流密度，引起高频分量的极大的欧姆损耗。
考虑到高频应用的介质器件的特性，最好不要出现高电流密度引起的这种高频分量的欧姆损耗。特别是在多层介质器件的情况下，这种损耗的影响就更加严重。
为了解决上述的问题，本发明已被实现。本发明的目的是提供一种具有减小了欧姆损耗的介质器件，特别是提供一种高频应用的介质器件，在该介质器件中，能够减小高频分量的损耗，更具体地说是还提供一种这样的多层介质器件。
本发明的另一个目的是提供一种形成上述介质器件的方法。
为了实现上述的目的，按照本发明，介质器件包括至少一片其上设置有导体的介质和层叠在该介质上的另一片介质，其特征在于，在所述导体的侧沿附近设有介电常数低于所述两片介质的介电常数的介质。
如上所述，具有不同介电常数的介质形成在导体附近，特别是形成在导体的尖端附近，以使导体内流动的电流能够被吸引到高介电常数的介质处。就是说，能够减轻电流在导体侧沿上的集中，从而能够降低电流集中引起的电流分量的欧姆损耗。
按照本发明的优选实施例的特征在于，按照这种方式即面对导体的侧沿形成有一个空腔。
按照上述的构成，在该空腔中基本上仅存在空气。因为空气的介电常数显著地低于介质的介电常数，所以这在降低面对空腔的导体侧沿上的电流的集中方面有显著的优点。
另外，按照本发明，形成介质器件的方法至少包括在一片介质上设置导体的步骤和在该介质上层叠另一片介质的步骤，其特征在于还包括烧结处理步骤和冷却介质器件的步骤；在烧结处理中，把加热温度控制在使导体变形，并在把另一片介质层叠在所述其上设有导体的介质上之后形成一个面对导体侧沿的空腔；在保持住空腔的同时对介质器件进行冷却。
如已经描述的那样，在形成介质器件的过程中，通常沿其厚度方向对介质器件加压。这种压力把该导体压在介质之间，这样，就呈现出具有尖锐渐变侧沿的平坦形状。然而，用本发明的方法把烧结处理期间的加热温度精确控制在使导体变形的温度，特别是高于导体的熔点的温度，以使导体熔化并使侧沿因表面张力变成为圆滑的形状。结果，就形成面对侧沿的空腔。此后，为了保持这种状态，进行冷却处理。在这样形成的介质器件中，能够减轻由介质之间介电常数的差别引起的导体侧沿上电流的集中，能够进一步防止因边沿的圆滑了的形状引起的导体表面上的电流密度的集中。即按照本发明的介质器件对降低欧姆损耗显著有效。
本发明的目标在于提供高频应用的介质器件。
图1是本发明第一优选实施例中的高频应用的介质器件沿厚度方向剖开的示意性的局部剖面图。
图2是本发明第二优选实施例中的高频应用的介质器件沿厚度方向剖开的示意性的局部剖面图。
图3示意性地说明设置普通的高频应用的介质器件内电极的一个步骤。
图4示意性地说明设置普通的高频应用的介质器件内电极之后的层叠步骤和加压步骤。
图5是普通的高频应用的介质器件沿厚度方向剖开的示意性的局部剖面图。
图1是本发明第一优选实施例中的高频应用的介质器件沿厚度方向剖开的示意性的局部剖面图。图1中，同样的标号标注图5的同样或对应的部件，与普通介质器件的差别在于形成有面对侧沿8的空腔9。
如下面所述，除烧结处理之外，按类似于现有技术的方式形成了本实施例中的高频介质器件。首先，准备一片由介质材料如陶瓷材料制成的毛坯片，用例如丝网印刷技术把主要包括银和适量的有机粘接剂的电极膏涂敷到该片需要的部位，干燥后得到一个内电极。下面将给出详细描述。如图3所示，带有需要形状的开孔即本例中的形成在其上的漏印网2的漏印模板掩模3对准陶瓷毛坯片1上的需要位置。然后，把电极膏4涂敷到掩模3上，并用橡胶压板5沿图3中箭头所示的方向搞平。结果，电极膏4就经漏印网2涂敷到毛坯片1上，干燥后形成一个内电极。
接着如图4所示把另一片陶瓷毛坯片7层叠在具有印刷在其上表面上的内电极6的毛坯片1上，然后加压使两毛坯片相互贴紧。此后，进行加热烧结处理。毛坯片7可以按与毛坯片1同样的方法在其上表面设置一个电极，或者可以是一片其上无电极的空白片。把所需数量的多对其上表面形成有电极的毛坯片和其上表面没有电极的毛坯片结合起来就得到一个多层介质器件。最后，把给定的外电极设置在预定的侧表面，这样就形成了一个介质器件。
在本实施例中，烧结期间的加热温度控制在高于内电极6的熔点，这样，内电极6就被熔化，由此形成一个面对电极侧沿8的空腔9，同时由于表面张力使熔化的电极变形为圆滑的形状。进行冷却处理，以便保持住这种状态，从而形成图1所示的介质器件。
因为空腔9具有显著低于该介质即本实施例中陶瓷的介电常数，所以，在内电极6中流动的高频电流不会集中在接近该介质的表面，而是在接近电极中心的宽的区域流动。这就能够显著降低由欧姆损耗引起的高频分量的损耗。如上所述，因为内电极6的侧沿8形成为圆滑的形状，所以，在避免电极表面上的电流密度的局部集中方面有优点。
虽然把主要包含银和适量的有机粘接剂的材料用作内电极的材料，但是在烧结处理的熔化过程中加入能够增大表面张力的金属，则更为有效。
图2示出本发明的第一优选实施例。图2中，同样的标号标注图1的同样或对应的部件，第二实施例与本发明第一实施例的差别在于，在内电极6的侧沿8附近设有介电常数低于介质1和7即本实施例中的陶瓷的介电常数的介质10。介质10的材料的例子包括玻璃、云母、包含玻璃或云母的陶瓷等。
在形成图2所示的介质时，例如首先把介电常数低于介质1的介电常数的介质10的下部11设置在介质1上的预定位置。接下来，按照把侧沿8定位于介质10上的同样的方式把内电极6设置在介质1的上表面。此后，介质10的上表面12被安置在侧沿8的上方，然后叠置另一片介质7。在第二实施例中，必须把烧结期间的加热温度设置得高于内电极6的熔点。
从上面的描述可知，按照本发明的介质器件优先用作不希望有高频分量损耗的任何高频应用的介质器件。
权利要求
1．一种介质器件，包括至少一片其上设置有导体的介质和层叠在该介质上的另一片介质，其特征在于，在所述导体的侧沿附近设有介电常数低于所述两片介质的介电常数的介质。
2．根据权利要求1所述的介质器件，其特征在于，面对该导体的侧沿形成有一个空腔。
3．根据权利要求1或2所述的介质器件，其特征在于，该介质器件用作高频应用的介质器件。
4．一种形成介质器件的方法，至少包括在一片介质上设置导体的步骤和在该片介质上层叠另一片介质的步骤，其特征在于还包括如下步骤烧结处理，把加热温度控制在使导体变形，并在把另一片介质层叠在所述其上设有导体的介质上之后形成一个面对导体侧沿的空腔；和在保持住空腔的同时冷却介质。
5．一种形成介质器件的方法，至少包括在一片介质上设置导体的步骤和在该片介质上层叠另一片介质的步骤，其特征在于还包括如下步骤烧结处理，把加热温度控制在使导体变形，并在把另一片介质层叠在所述其上设有导体的介质上之后形成一个面对导体侧沿的空腔；和在层叠另一片介质之前，在所述导体的侧沿附近形成具有低于所述两片介质的介电常数的介质。
全文摘要
本发明的目的是提供一种具有减小了欧姆损耗的介质器件,特别是提供一种高频应用的介质器件,在该介质器件中,能够减小高频分量的损耗,更具体说,是这样一种多层介质器件。按照本发明,该介质器件包括至少一片其上设有导体(6)的介质(1)和层叠在该介质(1)上的另一片介质(7),其特征在于,在导体(6)的侧沿(8)附近设有介电常数低于所述两片介质(1,7)介电常数的介质(9)。
文档编号H01P11/00GK1288598SQ99802224
公开日2001年3月21日 申请日期1999年11月3日 优先权日1998年11月19日
发明者K·霍里 申请人:皇家菲利浦电子有限公司