(57)【要約】【課題】  低温で焼成することができ、且つ十分な誘電特性を有する誘電体磁器組成物及びそれを用いたセラミック電子部品を提供する。【解決手段】  本発明の誘電体磁器組成物は、ａＢｉ２（Ｚｎ１／３Ｔａ２／３）２Ｏ７−ｂＢｉ２（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）２Ｏ７−ｃＢｉ２Ｓｎ２Ｏ７（ａ、ｂ及びｃはモル％であり、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００モル％である。）により表し、且つａ、ｂ及びｃの各々の相関を三角図を用いて表した場合に、ａ、ｂ及びｃは、各々に対応する値が、図１における特定の領域内にあることを特徴とする。また、本発明のセラミック電子部品は、上記の誘電体磁器組成物からなる未焼成セラミック基体が焼成されてなるセラミック基体と、その内部及び／又は表面に設けられた未焼成導体層が未焼成セラミック基体と同時焼成されてなる導体層（Ａｇ等を主成分とする。）と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2006143505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｂｉと、Ｚｎと、Ｔａ及びＮｂのうちの少なくとも一方と、Ｓｎと、を含有する誘電体磁器組成物であって、
ａＢｉ２（Ｚｎ１／３Ｔａ２／３）２Ｏ７−ｂＢｉ２（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）２Ｏ７−ｃＢｉ２Ｓｎ２Ｏ７（ａ、ｂ及びｃはモル％であり、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００モル％である。）により表し、且つ該ａ、該ｂ及び該ｃの各々の相関を三角図を用いて表した場合に、該ａ、該ｂ及び該ｃは、各々に対応する値が、図１における辺ＡＢ、辺ＢＣ、辺ＣＤ及び辺ＤＡ（点Ａはａ＝１００、ｂ＝０、ｃ＝０、点Ｂはａ＝８０、ｂ＝０、ｃ＝２０、点Ｃはａ＝０、ｂ＝９０、ｃ＝１０及び点Ｄはａ＝０、ｂ＝１００、ｃ＝０である。）により囲まれた領域内（辺ＡＢ、辺ＢＣ及び辺ＣＤは含まれ、辺ＤＡは含まれない。）にあることを特徴とする誘電体磁器組成物。
【請求項２】
上記ａ、上記ｂ及び上記ｃは、各々に対応する値が、図２における辺ＡＥ、辺ＥＦ、辺ＦＧ及び辺ＧＡ（点Ｅはａ＝８５、ｂ＝０、ｃ＝１５、点Ｆはａ＝５０、ｂ＝４０、ｃ＝１０、点Ｇはａ＝６０、ｂ＝４０、Ｃ＝０である。）により囲まれた領域内（辺ＡＥ、辺ＥＦ、辺ＦＧ及び辺ＧＡは含まれる。）にある請求項１に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項３】
上記誘電体磁器組成物はガラスを含有し、該誘電体磁器組成物を１００質量％とした場合に、該ガラスは２０質量％以下である請求項１又は２に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項４】
上記ガラスは、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ及びＭ（Ｍはアルカリ土類金属である。）を含有し、且つ該ＢをＢ２Ｏ３と酸化物換算した場合に、該Ｂ２Ｏ３は該ガラスに１０〜８０モル％含有される請求項３に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項５】
上記誘電体磁器組成物はガラスを含有し、該誘電体磁器組成物を１００質量％とした場合に、該ガラスは１〜８質量％であり、該ガラスは、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ及びＭ（Ｍはアルカリ土類金属である。）を含有し、且つ該ＢをＢ２Ｏ３と酸化物換算した場合に、該Ｂ２Ｏ３は該ガラスに２０〜７０モル％含有される請求項２に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の誘電体磁器組成物からなる未焼成セラミック基体が焼成されてなるセラミック基体と、該未焼成セラミック基体の内部及び／又は表面に設けられた未焼成導体層が該未焼成セラミック基体と同時焼成されてなる導体層と、を備えることを特徴とするセラミック電子部品。
【請求項７】
上記導体は、Ａｇ、Ａｕ及びＣｕのうちの少なくとも１種を主成分とする請求項６に記載のセラミック電子部品。
【請求項８】
請求項５に記載の誘電体磁器組成物からなる未焼成セラミック基体が焼成されてなるセラミック基体と、該未焼成セラミック基体の内部及び／又は表面に設けられた未焼成導体層が該未焼成セラミック基体と同時焼成されてなる導体層と、を備え、該導体層はＡｇを主成分とすることを特徴とするセラミック電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体磁器組成物及びそれを用いたセラミック電子部品に関する。更に詳しくは、本発明は、低温で焼成することができ、十分な比誘電率（以下、「εｒ」と略記する。）及び無負荷品質係数（以下、「Ｑｕ」と略記する。）を有する誘電体磁器が得られ、且つ組成を変化させることにより、誘電体磁器のＱｕを実用的な水準に維持しながら、共振周波数の温度係数（以下、「τｆ」と略記する。）の絶対値を小さくすることができる誘電体磁器組成物及びそれを用いたセラミック電子部品に関する。また、特定のガラスを含有する場合は、より低温で焼成することができ、Ａｇ等の導電性に優れ、且つ融点の低い導体材料と同時焼成することができる誘電体磁器組成物及びそれを用いたセラミック電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信情報量の増大にともない、衛星通信、衛星放送、移動体通信等のマイクロ波帯域及びミリ波帯域を利用した各種の通信システムが急速に発展しつつある。そのため、マイクロ波帯域等においてより優れた誘電特性を有する各種の誘電体材料が開発されている。更に、このような誘電体材料では、導電性に優れ、且つ融点の低い導体材料と同時焼成することができる低温焼成誘電体磁器組成物が必要とされている。
【０００３】
これまでに、マイクロ波帯域で高いεｒを有する誘電体材料として、ＢａＯ−ＲＥ２Ｏ３−ＴｉＯ２系材料（ＲＥ；希土類元素）（εｒ；約７０）が知られている。しかし、この誘電体材料は１３００℃以上の高温での焼成を必要とし、銀及び銅等の優れた導電性を有し、且つ融点の低い金属からなる未焼成導体層と同時焼成することができない。これに対して、同程度のεｒを有し、且つ１０００℃以下の低温で焼成することができる誘電体材料として、Ｂｉ−Ｚｎ−Ｎｂ系酸化物（例えば、特許文献１参照。）及びＢｉ−Ｃａ−Ｎｂ系酸化物（例えば、下記特許文献２、３及び４参照。）等が提案されている。更に、Ｂｉ−Ｃａ−Ｎｂ系酸化物におけるＣａ又はＮｂを他の元素で置換した誘電体材料も知られている。このＣａ又はＮｂが他の元素で置換された誘電体材料としては、Ｃａの一部がＺｎで置換されたもの（例えば、特許文献５及び６参照。）、Ｃａの一部がＢａで置換されたもの（例えば、特許文献７参照。）、Ｃａの一部がＳｒで置換されたもの（例えば、特許文献８参照。）、Ｃａの一部がＭｇで置換されたもの（例えば、特許文献９参照。）、及びＮｂの一部がＴａで置換されたもの（例えば、特許文献１０参照。）等が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２８５０４６号公報
【特許文献２】特開平５−２２５８２６号公報
【特許文献３】特開平７−３７４２５号公報
【特許文献４】特開平７−２０１２２４号公報
【特許文献５】特開平５−２４２７２８号公報
【特許文献６】特開平６−１９６０２０号公報
【特許文献７】特開平７−５７５３８号公報
【特許文献８】特開平７−５７５３９号公報
【特許文献９】特開平７−５７５４０号公報
【特許文献１０】特開平７−２９６６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の特許文献に開示された従来の技術、例えば、特許文献１に開示された技術では、εｒが８３〜１３３と高く、Ｑｕも比較的大きいものの、τｆの調整が困難であり、電子部品用の誘電体磁器として使用することができないことがあった。
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、低温で焼成することができ、十分なεｒ及びＱｕを有する誘電体磁器が得られ、且つ組成を変化させることにより、誘電体磁器のＱｕを大きく低下させることなく、τｆを調整することができる誘電体磁器組成物及びそれを用いたセラミック電子部品を提供することを目的とする。また、特定のガラスを含有し、より低温で焼成することができ、Ａｇ等の導電性に優れ、且つ融点の低い導体材料と同時焼成することができる誘電体磁器組成物及びそれを用いたセラミック電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
Ｂｉ２（Ｚｎ１／３Ｔａ２／３）２Ｏ７（以下、「ＢＺＴ」ということもある。）、Ｂｉ２（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）２Ｏ７（以下、「ＢＺＮ」ということもある。）及びＢｉ２Ｓｎ２Ｏ７（以下、「ＢＳ」いうこともある。）は、いずれも斜方晶パイロクロア構造を有する誘電体磁器であり、ＢＺＴ及びＢＺＮは、通常、優れたＱｕを有する。また、これらの誘電体磁器のうちＢＺＴはＱｕが高く、且つτｆの絶対値も比較的小さいが、εｒはＢＺＮに比べて低い。一方、ＢＺＮはＱｕが高く、且つεｒも優れているが、τｆの絶対値はＢＺＴに比べて大きい（後記の実施例における実験例１及び２参照）。
【０００７】
そこで、ＢＺＴ及びＢＺＮの各々にＢＳを配合し、誘電特性の挙動を検討した。その結果、ＢＺＴ及びＢＺＮのいずれも、ＢＳを配合することにより、Ｑｕが低下するものの、τｆは改善されることが分かった。また、τｆは、τｆに大きな差があるＢＺＴとＢＺＮとを混合することにより調整することもできるが、更にＢＳを配合することで、単にＢＺＴとＢＺＮとを混合した誘電体磁器に比べて、τｆをより改善させ得ることが見出された。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
【０００８】
本発明は以下のとおりである。
１．Ｂｉと、Ｚｎと、Ｔａ及びＮｂのうちの少なくとも一方と、Ｓｎと、を含有する誘電体磁器組成物であって、ａＢｉ２（Ｚｎ１／３Ｔａ２／３）２Ｏ７−ｂＢｉ２（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）２Ｏ７−ｃＢｉ２Ｓｎ２Ｏ７（ａ、ｂ及びｃはモル％であり、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００モル％である。）により表し、且つ該ａ、該ｂ及び該ｃの各々の相関を三角図を用いて表した場合に、該ａ、該ｂ及び該ｃは、各々に対応する値が、図１における辺ＡＢ、辺ＢＣ、辺ＣＤ及び辺ＤＡ（点Ａはａ＝１００、ｂ＝０、ｃ＝０、点Ｂはａ＝８０、ｂ＝０、ｃ＝２０、点Ｃはａ＝０、ｂ＝９０、ｃ＝１０及び点Ｄはａ＝０、ｂ＝１００、ｃ＝０である。）により囲まれた領域内（辺ＡＢ、辺ＢＣ及び辺ＣＤは含まれ、辺ＤＡは含まれない。）にあることを特徴とする誘電体磁器組成物。
２．上記ａ、上記ｂ及び上記ｃは、各々に対応する値が、図２における辺ＡＥ、辺ＥＦ、辺ＦＧ及び辺ＧＡ（点Ｅはａ＝８５、ｂ＝０、ｃ＝１５、点Ｆはａ＝５０、ｂ＝４０、ｃ＝１０、点Ｇはａ＝６０、ｂ＝４０、Ｃ＝０である。）により囲まれた領域内（辺ＡＥ、辺ＥＦ、辺ＦＧ及び辺ＧＡは含まれる。）にある上記１．に記載の誘電体磁器組成物。
３．上記誘電体磁器組成物はガラスを含有し、該誘電体磁器組成物を１００質量％とした場合に、該ガラスは２０質量％以下である上記１．又は２．に記載の誘電体磁器組成物。
４、上記ガラスは、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ及びＭ（Ｍはアルカリ土類金属である。）を含有し、且つ該ＢをＢ２Ｏ３と酸化物換算した場合に、該Ｂ２Ｏ３は該ガラスに１０〜８０モル％含有される上記３．に記載の誘電体磁器組成物。
５．上記誘電体磁器組成物はガラスを含有し、該誘電体磁器組成物を１００質量％とした場合に、該ガラスは１〜８質量％であり、該ガラスは、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ及びＭ（Ｍはアルカリ土類金属である。）を含有し、且つ該ＢをＢ２Ｏ３と酸化物換算した場合に、該Ｂ２Ｏ３は該ガラスに２０〜７０モル％含有される上記２．に記載の誘電体磁器組成物。
６．上記１．乃至５．のうちのいずれか１項に記載の誘電体磁器組成物からなる未焼成セラミック基体が焼成されてなるセラミック基体と、該未焼成セラミック基体の内部及び／又は表面に設けられた未焼成導体層が該未焼成セラミック基体と同時焼成されてなる導体層と、を備えることを特徴とするセラミック電子部品。
７．上記導体層は、Ａｇ、Ａｕ及びＣｕのうちの少なくとも１種を主成分とする上記６．に記載のセラミック電子部品。
８．上記５．に記載の誘電体磁器組成物からなる未焼成セラミック基体が焼成されてなるセラミック基体と、該未焼成セラミック基体の内部及び／又は表面に設けられた未焼成導体層が該未焼成セラミック基体と同時焼成されてなる導体層と、を備え、該導体層はＡｇを主成分とすることを特徴とするセラミック電子部品。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の誘電体磁器組成物は低温で焼成することができ、十分なεｒ及びＱｕを有する誘電体磁器が得られる。また、組成を変化させることにより、誘電体磁器のＱｕを大きく低下させることなく、τｆを調整することができ、特に、負の側に大きいτｆの絶対値を小さくすることができる。
更に、ａ、ｂ及びｃの各々に対応する値が、図２における辺ＡＥ、辺ＥＦ、辺ＦＧ及び辺ＧＡ（点Ｅはａ＝８５、ｂ＝０、ｃ＝１５、点Ｆはａ＝５０、ｂ＝４０、ｃ＝１０、点Ｇはａ＝６０、ｂ＝４０、Ｃ＝０である。）により囲まれた領域内（辺ＡＥ、辺ＥＦ、辺ＦＧ及び辺ＧＡは含まれる。）にある場合は、よりＱｕが大きく、且つτｆの絶対値が小さい誘電体磁器が得られる誘電体磁器組成物とすることができる。
また、誘電体磁器組成物がガラスを含有し、誘電体磁器組成物を１００質量％とした場合に、ガラスが２０質量％以下である場合は、より低温で焼成することができ、Ａｇ等の導電性に優れ、且つ融点の低い金属と同時焼成し得る誘電体磁器組成物とすることができる。
更に、ガラスが、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ及びＭ（Ｍはアルカリ土類金属である。）を含有し、且つＢをＢ２Ｏ３と酸化物換算した場合に、Ｂ２Ｏ３がガラスに１０〜８０モル％含有される場合は、誘電特性の低下を抑えつつ、より容易に低温で焼成し得る誘電体磁器組成物とすることができる。
また、誘電体磁器組成物がガラスを含有し、誘電体磁器組成物を１００質量％とした場合に、ガラスは１〜８質量％であり、ガラスは、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ及びＭ（Ｍはアルカリ土類金属である。）を含有し、且つＢをＢ２Ｏ３と酸化物換算した場合に、Ｂ２Ｏ３がガラスに２０〜７０モル％含有される場合は、誘電特性の低下がより抑えられる誘電体磁器組成物とすることができる。
未焼成セラミック基体と未焼成導体層とを同時焼成してなる本発明のセラミック電子部品は、優れた誘電特性を有する。
更に、導体層が、Ａｇ、Ａｕ及びＣｕのうちの少なくとも１種を主成分とする場合は、より優れた導電性を有する導体層を備えるセラミック電子部品とすることができる。
上記５．に記載の特定の誘電体磁器組成物からなる未焼成セラミック基体と未焼成導体層とを同時焼成してなる本発明の他のセラミック電子部品は、特に優れた誘電特性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を詳しく説明する。
［１］誘電体磁器組成物
本発明の誘電体磁器組成物（以下、「磁器組成物」ということもある。）は、Ｂｉと、Ｚｎと、Ｔａ及びＮｂのうちの少なくとも一方と、Ｓｎと、を含有し、ａＢｉ２（Ｚｎ１／３Ｔａ２／３）２Ｏ７−ｂＢｉ２（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）２Ｏ７−ｃＢｉ２Ｓｎ２Ｏ７（ａ、ｂ及びｃはモル％であり、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００モル％である。）により表し、且つａ、ｂ及びｃの各々の相関を三角図を用いて表した場合に、ａ、ｂ及びｃは、各々に対応する値が、図１において前記のように特定の範囲内にあることを特徴とする。
【００１１】
この誘電体磁器組成物における上記「ＢＺＴ」、上記「ＢＺＮ」及び上記「ＢＳ」の各々のモル％をそれぞれ表すａ、ｂ及びｃは、各々に対応する値が、図１における辺ＡＢ、辺ＢＣ、辺ＣＤ及び辺ＤＡにより囲まれた領域内（辺ＡＢ、辺ＢＣ及び辺ＣＤは含まれ、辺ＤＡは含まれない。）にある。これにより、Ｑｕを大きく低下させることなく、特にＱｕを３００以上に維持しながら、τｆの絶対値を小さくすることができる。即ち、誘電体磁器のＱｕを３００〜１１００、特に４００〜１１００、更に５００〜１１００とすることができ、τｆを−６０〜０ｐｐｍ／℃、特に−４５〜０ｐｐｍ／℃、更に−３０〜０ｐｐｍ／℃とすることができる。更に、この誘電体磁器では、Ｑｕ及びτｆをそれぞれ上記の範囲とすることができ、εｒを５０〜７８、特に５５〜７８、更に６０〜７８とすることができる。
【００１２】
上記「ａ」はＢＺＴのモル％を表し、０≦ａ<１００であり、１０≦ａ<１００であることが好ましい。このようにａ＝０、即ち、ＢＺＴは含有されていなくてもよいが、ＢＺＴが含有されていないと負の側に大きいτｆの絶対値を十分に小さくすることができないため、特に優れたτｆを必要とする場合は、ＢＺＴを含有させることが好ましい。また、１０≦ａであれば、τｆの絶対値を十分に小さくすることができる。
上記「ｂ」はＢＺＮのモル％を表し、０≦ｂ<１００であり、０≦ｂ≦８０であることが好ましい。このようにｂ＝０、即ち、ＢＺＮは含有されていなくてもよいが、ＢＺＮが含有されていないとεｒが低下する傾向にあるため、特に優れたεｒを必要とする場合は、ＢＺＮを含有させることが好ましい。更に、ｂ≦８０であれば、τｆの絶対値を十分に小さくすることができる。
【００１３】
上記「ｃ」はＢＳのモル％を表し、ｂ＝０、即ち、ＢＺＮが含有されていないときのみ、０<ｃ≦２０であり、ｂ≠０、即ち、ＢＺＮが含有されているときは、０<ｃ<２０である。このｃは、３≦ｃ≦１７、特に３≦ｃ≦１２であることが好ましい。このようにＢＳを含有させることにより、誘電体磁器のτｆの絶対値を小さくすることができる。特に３≦ｃ≦１７、更に３≦ｃ≦１２であれば、十分なεｒ、Ｑｕ及びτｆを併せて有する誘電体磁器とすることができる。このＢＳは、ＢＺＴ及びＢＺＮのτｆを向上させる一方でＱｕを低下させる。従って、所要の誘電特性によってＢＳの量比を設定することが好ましい。
【００１４】
特に優れたτｆを必要とする誘電体磁器の場合、７７≦ａ≦９７、０≦ｂ≦１１、３≦ｃ≦１２であることが好ましく、７７≦ａ≦９３、０≦ｂ≦１１、７≦ｃ≦１２であることがより好ましい。ａ、ｂ及びｃが上記の範囲内であれば、Ｑｕを３００以上、特に５００以上とすることができ、且つτｆの絶対値を小さくすることができる。また、特に優れたεｒを必要とする誘電体磁器の場合、０≦ａ≦４３、４２≦ｂ≦９７、３≦ｃ≦１７であることが好ましく、０≦ａ≦２３、６７≦ｂ≦９７、３≦ｃ≦１２であることがより好ましい。ａ、ｂ及びｃが上記の範囲内であれば、Ｑｕを３００以上とすることができ、且つεｒを高くすることができる。更に、ＱｕはＢＳを含有させることにより低下するが、０<ｃ≦１２であれば、Ｑｕを４００以上とすることができ、特に０<ｃ≦７であれば、Ｑｕを５００以上とすることができる。
【００１５】
また、ａ、ｂ及びｃの各々に対応する値が、図２における辺ＡＥ、辺ＥＦ、辺ＦＧ及び辺ＧＡ（点Ｅはａ＝８５、ｂ＝０、ｃ＝１５、点Ｆはａ＝５０、ｂ＝４０、ｃ＝１０、点Ｇはａ＝６０、ｂ＝４０、Ｃ＝０である。）により囲まれた領域内（辺ＡＥ、辺ＥＦ、辺ＦＧ及び辺ＧＡは含まれる。）にあるときは、十分に高いεｒを有し、且つ優れたＱｕとτｆとを併せて備える誘電体磁器とすることができる。この誘電体磁器では、所要の誘電特性に応じて、εｒを５５〜６３、Ｑｕを６２０〜８３０、且つτｆを−３５〜−１０ｐｐｍ／℃とすることができ、特にεｒを６０〜６３、Ｑｕを７５０〜８３０、且つτｆを−３０〜−１０ｐｐｍ／℃とすることができる。
【００１６】
誘電体磁器組成物には、この誘電体磁器組成物を１００質量％とした場合に、２０質量％以下のガラスを含有させることができる。ガラスを含有させることで、より低温において焼成することができ、焼成温度を８００〜９００℃、特に８３０〜８７０℃とすることができ、ガラスを含有しない場合に比べて８０〜２００℃、特に１００〜１５０℃低い温度で焼成することができる。尚、ガラスを含有させることにより、焼成温度を低くすることができるが、誘電体磁器のεｒ及びＱｕが低下し、τｆが負の側又は正の側にシフトするため、ガラスの含有量は必要最小限にすべきである。このガラスの含有量は、ガラスの種類にもよるが、１〜１７質量％、特に２〜１２質量％、更に２〜８質量％であることが好ましい。
【００１７】
ガラスの種類は特に限定されず、例えば、Ｓｉ及びＡｌを含有するガラスを用いることができる。更に、このガラスには、Ｓｉ及びＡｌの他に、Ｂ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｂｉ、ランタノイド及びアクチノイド等の元素が含有されていてもよい。これらの他の元素のうちでは、Ｂ、Ｃａ、Ｍｇ及びＢａ等が好ましく、Ｂ及びＢａがより好ましい。これらの他の元素は１種のみ含有されていてもよく、２種以上が含有されていてもよい。また、２種以上の他の元素が含有されるときは、複酸化物として含有されていてもよい。尚、アルカリ金属元素は含有されていてもよいが、含有されていないことが好ましい。また、Ｐｂは含有されていないことが好ましい。
【００１８】
ガラスとしては、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ及びＭ（Ｍはアルカリ土類金属である。）を含有し、且つＢをＢ２Ｏ３、ＳｉをＳｉＯ２、ＡｌをＡｌ２Ｏ３及びＭをＭＯとそれぞれ酸化物換算した場合に、Ｂ２Ｏ３が１０〜８０モル％であるガラスが好ましい。このＢ２Ｏ３の含有量は、ガラスの種類にもよるが、２０〜７０モル％、特に４０〜７０モル％、更に６０〜７０モル％であることが好ましい。更に、Ｂ２Ｏ３の含有量が１０〜８０モル％であり、多くのＢ２Ｏ３を含有するガラスを用いる場合、このガラスの含有量は、１〜８質量％、特に２〜６質量％であることが好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が４０〜８０モル％であるガラスの含有量が１〜８質量％であれば、εｒが４０〜５５、Ｑｕが４００〜６００、且つτｆが−２０〜０ｐｐｍ／℃の誘電体磁器とすることができる。また、このガラスの含有量が２〜６質量％であれば、εｒが４５〜５５、Ｑｕが４５０〜６００、且つτｆが−１５〜−３ｐｐｍ／℃の誘電体磁器とすることができる。このＢ２Ｏ３の含有量が多いガラスを用いた誘電体磁器組成物は、Ａｇとの同時焼成が容易であり、且つ十分な誘電特性を有する誘電体磁器とすることができ、特にＬＣフィルタ等のセラミック電子部品のセラミック基体として有用である。
【００１９】
［２］誘電体磁器組成物の調製及び焼成
誘電体磁器組成物の調製方法は特に限定されないが、例えば、以下のようにして調製することができる。
誘電体磁器組成物に含有される各々の金属元素の酸化物又は加熱により酸化物となる化合物、例えば、それぞれの元素の炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を原料として用いることができる。この原料には金属元素が１種のみ含有されていてもよく、複酸化物のように２種以上の金属元素が含有されていてもよい。原料の性状は特に限定されないが、通常、粉末であり、この原料粉末を所定の組成となるように混合してセラミック原料として用いることができる。このセラミック原料と媒体とを湿式混合し、その後、乾燥して媒体を除去し、次いで、混合粉末を大気雰囲気等において焼成温度より低温で熱処理し、その後、熱処理物に分散剤、バインダ及び媒体等を配合し、ボールミル等を用いて混合し、粉砕しスラリーとし、次いで、このスラリーを乾燥させ、必要に応じて造粒して誘電体磁器組成物を調製することができる。
【００２０】
本発明の低温誘電体磁器組成物の焼成温度は特に限定されないが、ガラスが含有されていないときは、９３０〜１０５０℃、特に９４０〜１０２０℃とすることができる。ガラスが含有されているときは、８００〜９００℃、特に８３０〜８７０℃とすることができる。焼成雰囲気も特に限定されないが、後記の導体層の形成に用いられる金属の種類等により設定することが好ましい。例えば、酸化され難い金属を用いるときは、大気雰囲気等の酸化雰囲気において焼成することができる。一方、Ｃｕ等の酸化され易い金属を用いるときは、窒素及びアルゴン等の不活性ガスなどからなる不活性雰囲気、又は少量の水素を含有する還元雰囲気において焼成することができる。焼成時間、即ち、上記の焼成温度を保持する時間も特に限定されず、焼成温度等にもよるが、１〜５時間、特に１．５〜３時間とすることができる。
【００２１】
［３］セラミック電子部品
本発明のセラミック電子部品は、本発明の誘電体磁器組成物からなる未焼成セラミック基体が焼成されてなるセラミック基体と、未焼成セラミック基体の内部及び／又は表面に設けられた未焼成導体層が未焼成セラミック基体と同時焼成されてなる導体層と、を備える。
この導体層としては、例えば、通常の導通用配線、抵抗用配線、パッド形状等のコンデンサ用配線、インダクタンス用配線及びボンディングパッド等が挙げられる。
【００２２】
上記「セラミック基体」は、本発明の誘電体磁器組成物が焼成されてなることの他は特に限定されない。即ち、セラミック基体の形状は、例えば、電子部品がＬＣフィルタであるときは、複数の未焼成セラミックシートが積層された未焼成セラミック基体が一体に焼成されてなる直方体のセラミック基体（例えば、図３において１１１、１１２及び１１３からなる。）とすることができる。また、電子部品がアンテナであるときは、板状体、直方体等の種々の形状とすることができる。
【００２３】
上記「導体層」は、未焼成セラミック基体の内部及び／又は表面に設けられた未焼成導体層が未焼成セラミック基体と同時焼成されてなる導体層である。この導体層の形成に用いられる金属は特に限定されないが、抵抗が低く、導電性に優れ、且つ焼成温度より高い融点を有している金属であることが好ましい。このような金属としては、例えば、Ａｇ、Ａｕ及びＣｕ、並びにこれらの金属を８０質量％以上、特に９０質量％以上含有する合金が挙げられる。導体層は、この導体層を１００質量％とした場合に、Ａｇ、Ａｕ及びＣｕのうちの１種以上を８０質量％以上特に９０質量％以上（１００質量％であってもよい。）含有するものであることが好ましい。更に、誘電体磁器組成物にガラスが含有される場合は、より低温で焼成することができるため、特に導電性に優れ、且つ融点の低いＡｇを用いることができ、優れた性能を有するＬＣフィルタ等の電子部品とすることができる。
【００２４】
本発明のセラミック電子部品の用途は特に限定されず、マイクロ波帯域及びミリ波帯域において使用される各種の電子部品として用いることができる。この電子部品としては、フィルタ、デュプレクサ、共振器、ＬＣデバイス、カプラ、ダイプレクサ、ダイオード、誘電体アンテナ及びセラミックコンデンサ等の個別部品類などが挙げられる。更に、汎用基板及びＬＴＣＣ多層デバイス等の各種の機能部品が埋め込まれた機能基板などの基板類、ＭＰＵ及びＳＡＷ等のパッケージ類、これら個別部品類、基板類及びパッケージ類の少なくともいずれかを備えるモジュール類等が挙げられる。また、これらの電子部品は、各種のマイクロ波帯域及び／又はミリ波帯域の電波を利用する移動体通信機器、移動体通信基地局機器、衛星通信機器、衛星通信基地局機器、衛星放送機器、無線ＬＡＮ機器、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）用機器等に利用することができる。本発明のセラミック電子部品は、十分な誘電特性を有し、上記の各種の用途のうちでも特にＬＣフィルタ及びアンテナ等の用途において有用である。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
［１］ガラスを含有しない誘電体磁器組成物及び誘電体磁器
（１）誘電体磁器組成物の調製及び誘電体磁器の作製
市販のＢｉ２Ｏ３粉末（純度；９８．５％）、ＺｎＯ粉末（純度；９９．８％）、Ｔａ２Ｏ５粉末（純度；９９．５％）、Ｎｂ２Ｏ５粉末（純度；９９．５％）及びＳｎＯ２粉末（純度；９９．０％）を使用し、前記の組成式により表わした場合に、ａ、ｂ及びｃの各々に対応する値が表１に記載された値となるように秤量した。その後、それぞれの粉末と媒体であるエタノールとを湿式混合し、次いで、乾燥してエタノールを除去した。その後、得られた混合粉末を大気雰囲気において８００℃で２時間熱処理した。次いで、熱処理物に、分散剤と、樹脂バインダと、媒体であるエタノールとを配合し、ボールミルを用いて混合し、粉砕してスラリーとした。その後、このスラリーを乾燥し、エタノールを除去し、次いで、造粒し、誘電体磁器組成物を調製した。その後、これらの誘電体磁器組成物を２０ＭＰａの圧力で一軸プレス成形し、直径１９ｍｍ、高さ１２ｍｍの円柱形の成形体とした。次いで、１５０ＭＰａの圧力で冷間等方静水圧プレス処理し、得られた成形体を大気雰囲気下、表１に記載の各々の温度において２時間保持して焼成し、実験例１〜２１の誘電体磁器を作製した。
【００２６】
【表１】
2006143505.tif 000003
表１における「＊」は本発明の範囲外であることを表す。
【００２７】
（２）誘電特性の評価
上記（１）で調製した各々の誘電体磁器組成物を用いて作製した円柱形の成形体の両端面を研磨し、その後、この試験体を用いて平行導体板型誘電体共振器法により、測定周波数２〜５ＧＨｚにおけるεｒ、Ｑｕ及びτｆを測定した。τｆは、２５℃及び８０℃における共振周波数を測定し、２５℃における値を基準として算出した。結果を表１に併記する。
【００２８】
（３）評価結果
表１の結果によれば、ＢＳを含有しない実験例１、２では、実験例２のτｆの絶対値が大きいことを除いて誘電特性に特に問題はないが、それぞれ単独ではτｆの調整はできず、また、ＢＺＴとＢＺＮとを混合してτｆを調整した場合も、より優れたτｆを有する誘電体磁器とすることはできない。更に、ａ、ｂ及びｃの各々の値が図１における特定の領域内にない実験例５、１１、１６、１８及び２０ではＱｕが３００未満となってＱｕの低下が大きく、実験例８では、共振微弱で誘電特性の測定ができなかった。
【００２９】
一方、ａ、ｂ及びｃのそれぞれの値が図１における特定の領域内にあり、ＢＺＴにＢＳを含有させた実験例３、４、及びＢＺＮにＢＳを含有させた実験例６、７では、εｒがやや低下し、Ｑｕも低下するものの、τｆの絶対値を小さくすることができる。更に、ＢＺＴ、ＢＺＮ及びＢＳを含有する実験例９、１０、１２、１３、１５、１７、１９及び２１では、ＢＺＴとＢＺＮとの量比、及びＢＳの含有量により、εｒを５８〜７３、τｆを−１１〜−５２ｐｐｍ／℃の範囲で調整することができ、且つＱｕを３００〜１０５０とすることができる。このように、Ｑｕを３００以上に保持したうえで、セラミック電子部品の種類等によって所要のεｒ及び／又はτｆを有する誘電体磁器を得ることができる誘電体磁器組成物とすることができる。また、ＢＺＴが６０〜８０モル％、ＢＺＮが１０〜３０モル％、ＢＳが１０モル％である実験例１７、１９及び２１では、εｒが５８〜６１、τｆが−1７〜−２７ｐｐｍ／℃、且つＱｕが６４０〜８００であり、いずれの特性にも優れた誘電体磁器が得られることが分かる。更に、単にＢＺＴとＢＺＮとを混合した本発明の範囲外の実験例１４に比べて、ＢＺＴとＢＺＮとの量比はほぼ同じであり、且つＢＳを含有する実験例１３では、より優れたτｆを有する誘電体磁器が得られていることが分かる。
【００３０】
［２］ガラスを含有する誘電体磁器組成物及び誘電体磁器
（１）誘電体磁器組成物の調製及び誘電体磁器の作製
上記［１］、（１）における実験例２１の誘電体磁器組成物の調製において、各々のセラミック粉末と媒体であるエタノールとを湿式混合し、その後、乾燥してエタノールを除去し、次いで、得られた混合粉末を大気雰囲気において８００℃で２時間熱処理した。その後、熱処理物にエタノールを配合し、ボールミルにより混合し、粉砕し、次いで、表２に記載のガラス粉末を表２に記載の含有量となるように配合し、セラミック粉末とガラス粉末とを湿式混合した。その後、この混合物に、更に分散剤と、樹脂バインダと、媒体であるエタノールとを配合し、混合し、粉砕してスラリーとした。その後、このスラリーを乾燥し、エタノールを除去し、次いで、造粒し、誘電体磁器組成物を調製した。次いで、これらの誘電体磁器組成物を用いて［１］、（１）と同様にして円柱形の成形体とし、得られた成形体を大気雰囲気下、表２に記載のように８５０℃で２時間保持して焼成し、実験例２２〜３２の誘電体磁器を作製した。
尚、表２に記載の各々のガラス粉末に含有される成分は下記のとおりである。
ガラス１；ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ
ガラス２；ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ−ＺｎＯ
ガラス３；ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＢａＯ
ガラス４；Ｌｉ２Ｏ−Ｎａ２Ｏ−Ｋ２Ｏ−ＢａＯ−ＴｉＯ２−ＺｒＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＳｎＯ２
ガラス５；Ｎａ２Ｏ−Ｋ２Ｏ−ＣａＯ−ＢａＯ−ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＳｎＯ２
ガラス６；Ｌｉ２Ｏ−Ｋ２Ｏ−ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＳｎＯ２−Ｃｅ２Ｏ３
【００３１】
【表２】
2006143505.tif 000004
表２における「＊＊」はＱｕが低く好ましくない実験例である。
【００３２】
（２）誘電特性の評価
上記（１）で調製した各々の誘電体磁器組成物を用いて作製した円柱形の成形体を用いて上記［１］、（２）と同様にして試験体を作製し、同様にしてεｒ、Ｑｕ及びτｆを測定した。結果を表２に併記する。
【００３３】
（３）評価結果
表２の結果によれば、ガラスを含有させることで、いずれの実験例においても８５０℃という低温で焼成することができ、且つ実験例３２を除いて十分な誘電特性を有する誘電体磁器とすることができる。また、ガラスを含有させることで、ガラスを含有しない実験例２１の母材と比べてεｒ及びＱｕが低下するが、ガラスの含有量が２０質量％以下である実験例２２〜３１ではＱｕは３００以上に保持される。これに対して、ガラスの含有量が２５質量％である実験例３２では、εｒ及びＱｕともにより大きく低下していることが分かる。
【００３４】
また、ガラスの含有量が１０質量％と同じであり、ガラスの種類が異なる実験例２２〜２７によれば、ガラスの種類により誘電特性が大きく異なり、εｒを２３〜４０、Ｑｕを３００〜５５０、τｆを−５６〜＋２ｐｐｍ／℃とすることができる。更に、６７モル％のＢ２Ｏ３を含むガラスを３〜２０質量％含有する実験例２４及び２９〜３１によれば、εｒを２３〜５２、Ｑｕを３００〜５９０、τｆを−９〜＋１２ｐｐｍ／℃とすることができる。このように、セラミック電子部品の種類等によって所要のεｒ、Ｑｕ及び／又はτｆを有する誘電体磁器を得ることができる誘電体磁器組成物とすることができる。また、６７モル％と多量のＢ２Ｏ３を含むガラスを３〜１０質量％含有する実験例２４、２８及び２９によれば、εｒを３８〜５２、Ｑｕを３８０〜５９０、τｆを−９〜＋２ｐｐｍ／℃とすることができ、より優れた誘電特性を有する誘電体磁器とすることができる。
【００３５】
［３］セラミック電子部品であるＬＣフィルタの製造
以下、本発明の誘電体磁器組成物を焼成してなる誘電体磁器をセラミック基体として備えるＬＣフィルタについて説明する。
上記［２］の実験例２９におけるスラリーを、脱泡処理し、その後、ドクターブレード法を用いて厚さ２５０μｍのグリーンシートを３枚成形した。次いで、各々のグリーンシートの表面に、導体層を形成するための銀ペーストをスクリーン印刷により塗布し、所定のパターンを有する複数の未焼成導体層を形成した。その後、未焼成導体層が形成された３枚のグリーンシートを積層し、温度１００℃、圧力１０ＭＰａで加熱し、加圧して積層体とした。次いで、この積層体を裁断し、各々のパターンを含む小片とし、この複数の小片のそれぞれの端面に上記の銀ペーストをスクリーン印刷により塗布した。その後、大気雰囲気下、８５０℃で２時間保持して焼成し、セラミック電子部品の１種であるＬＣフィルタを製造した。
このＬＣフィルタ１は、誘電体セラミックシート１１１、１１２及び１１３（これらが一体となってセラミック基体となる。）と、導体層１２１、１２２及び１２３とを備える。尚、図１はＬＣフィルタを分解して示す斜視図であるが、誘電体セラミックシート１１１、１１２及び１１３、並びに導体層１２１、１２２及び１２３は同時焼成されてなり、ＬＣフィルタの形状は各々の誘電体セラミックシートと導体層とが一体となった直方体である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の誘電体磁器組成物におけるａ、ｂ及びｃに対応する値が含まれる範囲を三角図を用いて表した説明図である。
【図２】優れたＱｕ及びτｆを有する誘電体磁器が得られる誘電体磁器組成物のａ、ｂ及びｃに対応する値が含まれる範囲を三角図を用いて表した説明図である。
【図３】本発明のセラミック電子部品の一例であるＬＣフィルタを分解して示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１；ＬＣフィルタ、１１１、１１２、１１３；誘電体セラミックシート、１２１、１２２、１２３；導体層。
【図１】
2006143505.tif 000005
【図２】
2006143505.tif 000006
【図３】
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