(57)【要約】【課題】Ａｌ２Ｏ３を主成分としてＣａＴｉＯ３を使用した誘電体磁器組成物があるが、誘電率が小さく製品小型化に課題があった。【解決手段】Ａｌ２Ｏ３を６５．０〜８５．０重量％およびＣａＴｉＯ３を１５．０〜３５．０重量％含み、Ａｌ２Ｏ３とＣａＴｉＯ３の総和１００重量％に対してＳｉＯ２を０．００１〜１．０重量％含むことを特徴とする誘電体磁器組成物。【選択図】図１
2006124217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ２Ｏ３を６５．０〜８２．０重量％およびＣａＴｉＯ３を１８．０〜３５．０重量％含み、Ａｌ２Ｏ３とＣａＴｉＯ３の総和１００重量部に対してＳｉＯ２が１．０重量部以下であることを特徴とする誘電体磁器組成物。
【請求項２】
Ａｌ２Ｏ３、ＣａＴｉＯ３およびＳｉＯ２の総和１００重量部に対してＺｒが酸化物換算で０．００４重量部以下であることを特徴とする請求項１に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項３】
前記誘電体磁器組成物の密度が３．８０ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項４】
前記誘電体磁器組成物のボイド率が５％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
【請求項５】
前記誘電体磁器組成物の平均結晶粒径が１．５〜５．０μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の誘電体磁器組成物をパッチアンテナ基板に用いたことを特徴とするパッチアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体磁器組成物およびそれをパッチアンテナ用基板として用いたパッチアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
誘電体磁器組成物は、マイクロ波やミリ波等の高周波領域において、誘電体共振器、ＭＩＣ用誘電体基板や導波路等に広く利用されている。そこに要求される特性として（１）誘電体中では波長が１／εr１／２に短縮されるので、小型化の要求に対して比誘電率（以下ε）が大きいこと、（２）高周波での誘電損失が小さいこと、すなわち高Ｑ値であること、（３）共振周波数の温度に対する変化（以下τｆ）が小さく、且つ安定であること、以上の３つの特性が主として挙げられる。
【０００３】
また、近年の携帯電話やインターネットに代表される移動体通信の発達に伴い、グローバルポジショニングシステム（Global  Positioning  System）を利用した様々なシステムが提唱されている。中でも位置情報機能を搭載した通信情報端末が広く使われるようになり、その受信用パッチアンテナの需要数量も莫大な増加が見込まれている。
【０００４】
パッチアンテナ用基板誘電体磁器組成物としては、特定周波数帯（１．５７５ＧＨｚ）において、εが２０〜４０程度のものが要求されている。
【０００５】
しかし、従来、誘電体磁器組成物としてＢａＯ−ＴｉＯ２系磁器及びその一部を他の元素に置き換えした磁器は公知であるがεは非常に高い。そのため、使用周波数が高くなるに従い、加工性の点で課題があった。
【０００６】
また、一般的に安価なＡｌ２Ｏ３も従来から知られているがεが１０前後であるため製品小型化要求に対して低い値であった。
【０００７】
また、Ａｌ２Ｏ３の焼結温度は非常に高く、焼結の困難さを取り除くため、他酸化物を添加する試みがなされているが、焼結温度の低下はあっても、誘電損失やτｆの増大などの課題があった。
【０００８】
また、上記記載のＡｌ２Ｏ３の誘電損失を小さくするために、Ａｌ２Ｏ３を主体とした誘電体磁器組成物が提案されている。例えば特許文献１では、Ａｌ２Ｏ３およびＭｇＯを主成分としてＣａＯ、ＴｉＯ２などを含む誘電体磁器組成物が提案されている。前記誘電体磁器組成物は、高純度Ａｌ２Ｏ３の難焼結性を改善すると共に、εおよび誘電損失は高純度Ａｌ２Ｏ３基板とほぼ同等であり、誘電率の温度係数はより小さくできるという特徴を有する。
【０００９】
また、特許文献２では、Ａｌ２Ｏ３を主成分としてＣａＯ、ＴｉＯ２などを含む誘電体磁器組成物が提案されている。前記誘電体磁器組成物は、Ａｌ２Ｏ３のτｆが−６０ｐｐｍ／℃と絶対値の大きい負の値を取るため、τｆが正の材料であるＣａＯ、ＴｉＯ２などを複合化させることにより、電気特性において優れた誘電体磁器組成物を製造できるという特徴を有する。
【００１０】
さらに、特許文献５では、Ａｌ２Ｏ３を主成分としてＣａＯ、ＴｉＯ２などを含む誘電体磁器組成物にＳｉＯ２を添加含有することで、Ａｌ２Ｏ３の異常粒成長が抑制され、τｆの絶対値が２０ｐｐｍ／℃以下となり、誘電損失が１０×１０−４以下となる特徴を有する。
【００１１】
さらに、特許文献３，４および非特許文献１，２は、Ａｌ２Ｏ３を主成分として前述のＣａＯとＴｉＯ２を仮焼合成させたＣａＴｉＯ３を使用した誘電体磁器組成物が知られており、特許文献２，５のＱ値およびτｆをさらに改善することできるという特徴を有する。
【００１２】
さらに、特許文献６では、Ａｌ２Ｏ３を主成分としてＣａＴｉＯ３などを使用しており、ヤング率が１２０ＧＰａ以上、比剛性が４０×１０９ｃｍ以上および常温から４００℃までの線膨張係数が７．５×１０−６〜１０×１０−６／℃であり、ボイド占有面積率が６％以下である特徴を有しており、ディスプレイ装置用部材に用いられている。
【特許文献１】特開昭５３−１４９６９６
【特許文献２】特開昭６０−１７６９６７
【特許文献３】特開昭６１−３２３０６
【特許文献４】特開昭６１−７７２０８
【特許文献５】特開昭６１−１７９００９
【特許文献６】特開平１６−１４６３５２
【非特許文献１】Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｐ．６３−６６，１９７０
【非特許文献２】Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏｃ．Ｖｏｌ．５２．Ｎｏ．６，ｐ．３４８，１９６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１，２，５の組成範囲においては、誘電体磁器組成物のεが最大で１７．８と低い値である。また、これらの発明においては、未反応物のＣａＯまたはＴｉＯ２がＡｌ２Ｏ３と反応して、Ａｌ２Ｏ３の異常粒成長を引き起こしたり、結晶粒界にＡｌ２Ｏ３との反応物を生成したりして電気特性を劣化させるという問題を有する。
【００１４】
また、特許文献３，４および非特許文献１，２の組成範囲においても、誘電体磁器組成物のεが最大で１６．６と低い値である。
【００１５】
また、特許文献１〜５においては、Ａｌ２Ｏ３の純度が９９．９９％と高純度品を用いているため難焼結である。
【００１６】
特許文献６においては、誘電体磁器組成物として考えた場合、焼成温度に対するεバラツキが非常に大きい。
【００１７】
パッチアンテナ市場としては製品小型化が要求されているために、εが２０〜４０程度の高い材料が必要となっている。そのため、上記特許文献の誘電体組成物のε範囲では、特定周波数帯におけるパッチアンテナ基板として使用することができない。また、焼成温度に対してεバラツキが大きいと製造上で特性不具合問題などが発生しパッチアンテナ基板として使用できない。
【００１８】
また従来、単にＡｌ２Ｏ３を６５．０〜８２．０重量％およびＣａＴｉＯ３を１８．０〜３５．０重量％含むというだけの誘電体磁器組成物は、焼成温度に対して誘電率が安定しないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の問題を解決するため、本発明は、Ａｌ２Ｏ３を６５．０〜８２．０重量％およびＣａＴｉＯ３を１８．０〜３５．０重量％含み、Ａｌ２Ｏ３とＣａＴｉＯ３の総和１００重量部に対してＳｉＯ２が１．０重量部以下であることを特徴とする。
【００２０】
また、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＴｉＯ３およびＳｉＯ２の総和１００重量部に対して前記誘電体磁器組成物のＺｒが酸化物換算で０．００４重量部以下であることを特徴とする。
【００２１】
また、前記誘電体磁器組成物の密度が３．８０ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする。
【００２２】
また、前記誘電体磁器組成物のボイドが５％以下であることを特徴とする。
【００２３】
また、前記誘電体磁器組成物のＡｌ２Ｏ３の平均結晶粒径が１．５〜５．０μｍであることを特徴とする。
【００２４】
また、これら誘電体磁器組成物をパッチアンテナ基板として用いたことを特徴とするパッチアンテナである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の誘電体磁器組成物は、Ａｌ２Ｏ３を６５．０〜８２．０重量％およびＣａＴｉＯ３を１８．０〜３５．０重量％含み、Ａｌ２Ｏ３とＣａＴｉＯ３の総和１００重量部に対してＳｉＯ２を１．０重量部以下含むことを特徴とするため、εが１８．２〜４０．２、Ｑｆが７０００〜１３５００の誘電体磁器組成物を得ることができる。さらに、ＳｉＯ２を添加含有することで、Ａｌ２Ｏ３の異常粒成長が抑制され、難焼結性の改善や焼成温度に対するεのバラツキを低減させることができる。
【００２６】
また、本発明の誘電体磁器組成物は、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＴｉＯ３およびＳｉＯ２の総和１００重量部に対してＺｒを酸化物換算で０．００４重量部以下であることを特徴とするため、εおよびＱｆ値の低下を抑制することができる。
【００２７】
また、本発明の誘電体磁器組成物は、密度が３．８０ｇ／ｃｍ３以上あることを特徴とするため、ε急激な低下や、焼成温度に対するεのバラツキを低減することができる。
【００２８】
また、本発明の誘電体磁器組成物は、ボイド率が５％以下であることを特徴とするため、εの急激な低下を抑制することができる。
【００２９】
また、本発明の誘電体磁器組成物の平均結晶粒径が１．５〜５．０μｍであることを特徴とするため、εおよびＱｆ値の低下を抑制することができる。
【００３０】
これにより、本発明の誘電体磁器組成物は、例えば、自動車電話、コードレステレホン、パーソナル無線機、衛星放送受信機等の装置において、マイクロ波やミリ波領域において使用される共振器用材料やＭＩＣ用誘電体基板材料、誘電体導波線路、誘電体アンテナ、各種マイクロ波回路のインピーダンス整合、その他の各種電子部品等に適用され、特に、誘電体パッチアンテナ基板用として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下本発明の誘電体磁器組成物の実施形態を説明する。
【００３２】
本発明の誘電体磁器組成物は、Ａｌ２Ｏ３を６５．０〜８２．０重量％およびＣａＴｉＯ３を１８．０〜３５．０重量％含み、Ａｌ２Ｏ３とＣａＴｉＯ３の総和１００重量部に対してＳｉＯ２を１．０重量部以下含むことを特徴とする。
【００３３】
ここで、Ａｌ２Ｏ３の量が６５．０重量％より少なくなると、εが４０以上となり特定周波数において、形状が小さくなることでパッチアンテナとしての受審電力量が減少するため、パッチアンテナ基板として実用することが困難であり、８２．０重量％より多くなると、焼結温度が高くなり焼結困難となる。さらに、εの低下やＱｆ値が７０００未満となったりするため、パッチアンテナ基板として実用に適さない。
【００３４】
同様にＣａＴｉＯ３の量が１８．０重量％より少なくなると、焼結温度が高くなり焼結困難となる。さらに、εの低下やＱｆ値が７０００未満となったりするため、パッチアンテナ基板として実用に適さなくなり、３５．０重量％より多くなると、εが４０以上となり特定周波数において、形状が小さくなることでパッチアンテナとしての受審電力量が減少するため、パッチアンテナ基板として実用することが困難となる
また、ＣａＴｉＯ３は、ＣａＯとＴｉＯ２として添加することは可能であるが、予め混合仮焼してＣａＴｉＯ３としてから他の成分と混合することが好ましい。これは、誘電体磁器組成物中に、その他中間生成物がでて、これが特性に影響を及ぼしてしまう恐れがあるからである。
【００３５】
さらに、Ａｌ２Ｏ３とＣａＴｉＯ３の総和１００重量部に対してＳｉＯ２が１．０重量部よりも多くなると焼成温度をさらに低下させることは可能であるが、Ｑｆ値が低下し製品として使用できなくなるため好ましくない。
【００３６】
上記記載より誘電体磁器組成物の純度は高純度である程に高いＱｆ値を得られるが難焼結である。そこでＳｉＯ２を添加することで焼成温度を低下させ、さらにアルミナの異常粒成長を抑制することが可能である。また、焼成温度に対するεバラツキを低減することが可能となり、安定特性を持つ誘電体磁器組成物を得ることができる。
【００３７】
なお、本発明においてより好ましい組成範囲は、Ａｌ２Ｏ３を６８．０〜８０．５重量％およびＣａＴｉＯ３を１９．５〜３２．０重量％含み、Ａｌ２Ｏ３とＣａＴｉＯ３の総和１００重量部に対してＳｉＯ２を０．０１〜０．１重量部含む範囲である。
【００３８】
上記記載の誘電体磁器組成物は、パッチアンテナ基板として利用するのに好適である。
【００３９】
εが小さいほど製品形状は大きくなるが、形状が大きい分、送受信における感度は良い。
【００４０】
逆にεが大きいと製品を小型化できるが、感度は悪くなってしまう。そのため、製品形状としては１９ｍｍ角、２５ｍｍ角が主流であり、その使用周波数帯において上記誘電率範囲を越えると、製品形状が小型化できないおよび特性低下つまり送受信における感度が悪くなるなどの問題が発生し好ましくない。
【００４１】
なお、本発明においてＱ値とは、マイクロ波誘電体において一般に成立するＱ値×測定周波数ｆ＝一定の関係から１ＧＨｚでのＱｆ値に換算した値を示す。ε、Ｑｆ値の測定は以下の方法で行った。得られた誘電体磁器組成物を平面研磨しアセトン中で超音波洗浄し、１５０℃で１時間乾燥した後、常温２２℃において、円柱共振器法（ＪＩＳ  Ｃ２１４１）により測定周波数４〜６ＧＨｚで誘電率ε、Ｑｆ値を測定した。測定装置はＨＥＷＬＥＴＴ  ＰＡＣＫＡＲＤ社製ネットワークアナライザを使用した。
【００４２】
本発明の誘電体磁器組成物は、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＴｉＯ３およびＳｉＯ２の総和１００重量部に対してＺｒが酸化物換算で０．００４重量部以下であることが好ましい。誘電体磁器中のＺｒを酸化物換算で０．００４重量部以下に限定した理由は以下の通りである。
【００４３】
一般的に、誘電体磁器組成物の特性は出発原料の純度が大きく左右される。純度が低下する、すなわち、不純物が増加すると誘電体特性の低下を招いてしまう。本発明品においては特にＺｒが影響を与えており、酸化物換算で０．００４重量部以上となると、特にＱｆ値の低下を招くため好ましくない。ＺｒＯ２量の測定は以下の方法で行った。誘電体磁器組成物を超硬乳鉢にて粉砕し、分析試料とした。この試料０．１ｇにホウ酸２ｇと炭酸ナトリウム３ｇを加えて融解し、塩酸溶液に溶解した。この溶液をＩＣＰ発光分光分析装置（島津製作所製ＩＣＰＳ−８００）にて定量分析を行った。
【００４４】
本発明の誘電体磁器組成物は、密度が３．８０ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。誘電体磁器組成物の密度を上記範囲に限定した理由は以下の通りである。
【００４５】
ここで、密度が３．８０ｇ／ｃｍ３以下であると、誘電体磁器組成物としてアンダーシンターで焼結性が乏しくなり、εの急激な低下を招くためである。また、焼成温度に対するεのバラツキも大きくなる。
【００４６】
密度の分析はＪＩＳ  Ｃ２１４１−１９９２に準じた測定方法にて行った。測定装置はメトラー社製ＡＧ２０４型電子天秤とメトラー社製ＳＧＭ−６型自動比重測定装置を用いた。
【００４７】
本発明の誘電体磁器組成物は、ボイドが５％以下であることが好ましい。誘電体磁器ボイドを上記範囲に限定した理由は以下の通りである。
【００４８】
ボイドの増加は一般的に誘電率の低下をもたらす（空気のεは１．０である）。本発明品では磁器ボイドが５％以上になるとεが急激な低下を起こすため好ましくない。
【００４９】
なお、本発明においてボイド範囲として３％以下であることがさらに好ましい。これによりさらに焼成温度に対してεバラツキが低減されるためである。
【００５０】
ボイドの分析は以下の方法で行った。誘電体磁器組成物を鏡面研磨し、分析試料とした。それを金属顕微鏡にて観測し、画像をＣＣＤカメラで取り込み、画像解析を用いて倍率２００倍で数値化する。装置はニレコ製ＬＵＺＥＸ−ＦＳを用いて行う。測定条件は、測定面積２．２５×１０−２ｍｍ２、測定回数２０回、測定総面積４．５×１０−１ｍｍ２、ランプ電圧５Ｖである。なお、本発明におけるボイドとは、誘電体磁器組成物の内部のボイドをいう。
【００５１】
本発明の誘電体磁器組成物は、平均結晶粒径が１．５〜５．０μｍであることが好ましい。誘電体磁器組成物の平均結晶粒径を上記範囲に限定した理由は以下の通りである。
【００５２】
ここで、平均結晶粒径が１．５μｍより小さくとなると、つまり粒成長していないため、アンダーシンターとなりεや密度が低下していまい、５．０μｍより大きくなると、つまりオーバーシンターとなり粒成長が促進され、εや密度が低下し、ボイド率が増加してしまうからである。
【００５３】
結晶粒径の分析は以下の方法で行った。誘電体磁器組成物を鏡面研磨し、Ａｕを蒸着させ、分析試料とした。それを走査電子顕微鏡にて観察した。装置は日立製Ｓ−８００を用いて行う。測定条件は、加速電圧１５ｋＶ、高真空状態である。なお、本発明における平均結晶粒径とは、誘電体磁器組成物の内部の平均結晶粒径をいう。
【００５４】
本発明の誘電体磁器組成物は、例えば、以下のようにして作製される。出発原料として、酸化アルミニウム、チタン酸カルシウム、酸化ケイ素の各粉末を用いて、前述した所望の割合となるように秤量後、純水を加え、混合原料のジルコニアボール等を使用したミルにより湿式混合・粉砕を行う。さらに所定量、例えば６重量％程度の成形用の有機バインダーを加えてからスラリーを作製し、得られたスラリーをスプレードライヤーにて噴霧乾燥して造粒体を得た。さらに、得られた造粒体を所望の成形手段、例えば、金型プレス、冷間静水圧プレス、押し出し成形等により任意の形状に成形後、大気などの酸化性雰囲気中で脱バインダー処理し、この後、１３５０〜１４５０℃の温度で大気中において焼成することにより誘電体磁器が得られる。なお、脱バインダー処理は、焼成と同一工程で行っても、別工程で行っても構わない。
【００５５】
得られた磁器を平面研磨し洗浄・乾燥した後、常温２２℃において、円柱共振器法により測定周波数４〜６ＧＨｚで誘電率ε、Ｑｆ値を測定した。なお、本発明の誘電体磁器組成物には、特性を低下させない範囲内での添加物、不純物の含有は許容される。なお、不純物として、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、ＳｒＯ、Ｎｂ２Ｏ５など含有するが、その量は多くても０．１ｗｔ％程度である。
【００５６】
ここで、Ａｌ２Ｏ３の純度としては、９９．３％以上であればよい。従来、Ａｌ２Ｏ３の純度が下がるとＱｆ値も低下することは知られていたが、本発明では、以下の点を改善することで、低純度のＡｌ２Ｏ３を用いても、Ｑｆ値が大きな誘電体磁器組成物が得ることが可能である。
【００５７】
本発明の誘電体磁器組成物は、パッチアンテナ用部材のセラミック基板として用いることが好ましい。
【００５８】
通常誘電体磁器組成物に要求される特性は、εが大きいこと、高周波において高Ｑ値であること、τｆが小さく安定であることが主として挙げられる。しかし、パッチアンテナにおいては、共振器などに使用される他の誘電体磁器組成物に比べ重要視されない。そのため、Ｑｆ値が小さく、τｆの絶対値が大きくても、特定周波数におけるεが適正範囲内であれば利用可能であるからである。
【００５９】
本発明のパッチアンテナを図１を用いて説明する。図１はパッチアンテナの概略を示す断面図である。図１に示すように、平面アンテナ７は、表面に放射電極２が、裏面に接地電極３がそれぞれ形成され、さらに前記表面から裏面に向かって貫通する貫通孔５を有するパッチアンテナ基板１を備え、貫通孔５に挿入された給電ピン４の一端が放射電極２に接続され、給電ピン４の他端が前記裏面から突出する構造を有している。給電ピン４と放射電極２は半田６で電気的に接続されている。半田６は量産性を考慮し半田ペーストを用いて印刷し、半田リフロー炉で半田付けされることが一般に行われている。
【００６０】
ここで、本発明のパッチアンテナ基板の製造法を説明する。パッチアンテナ基板は粉末原料を粉末プレス成形により成形し、これを所定の温度で焼成することにより得られる。さらにパッチアンテナは、前記パッチアンテナ基板に、銀ペースト等の導電性ペーストをそれぞれの面に放射電極および接地導体をスクリーン印刷して、その後所定の温度でリフローする事による給電ピンの一端が半田による方社電極上に固定される。一方、給電ピンの他端は、半田なゴテなどを使用して半田により基板に固定される。
【実施例】
【００６１】
純度９９．３％のＡｌ２Ｏ３およびＣａＴｉＯ３の各粉末を用いて、表１の重量％となるように秤量し、総和１００重量％に対してＳｉＯ２を０．１重量部添加含有し、純水を加えて、ＺｒＯ２ボールを用いたミルにより湿式混合・粉砕を行う。粉砕粒度の平均粒径が０．５〜２．５μｍで調整を行い、その後、成形用の有機系結合材を加えた後、スプレードライヤーにて噴霧乾燥・造粒した。得られた粉末を約１ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で円柱状に成型した。この成型体を大気中で、１３５０〜１４５０℃の温度で焼成した。得られた磁器を平面研磨した後、ネットワークアナライザを用い、誘電体円柱共振法（ＪＩＳ  Ｃ２１４１）により比誘電率εr、Ｑｆ値を測定した。Ｑｆ値はマイクロ波誘電体において一般に成立するＱｆ値×測定周波数ｆ＝一定の関係から１ＧＨｚでのＱｆ値に換算した。共振周波数の温度係数τfは、２０〜８５℃の範囲で測定した。密度はＪＩＳ  Ｃ２１４１−１９９２に準じた方法にて測定した結果を表１に示す。
【表１】
2006124217.tif 000003
【００６２】
εが１８．２〜４０．２と高い値を示しており、特定周波数帯におけるパッチアンテナ用として優れた誘電体磁器組成物であることがわかる。Ａｌ２Ｏ３およびＣａＴｉＯ３の比率が上記組成範囲を外れた場合の比較例を表１の※２６に示す。上記組成範囲よりＡｌ２Ｏ３が少なく、ＣａＴｉＯ３が多くなるとεが増加し、さらに、Ｑｆ値も低下していく傾向にある。
【００６３】
次に、純度９９．３％のＡｌ２Ｏ３およびＣａＴｉＯ３の各粉末をそれぞれ６９重量％、３１重量％の比率にて調合し、総和１００重量部に対してＳｉＯ２を０．０〜１．０重量部添加含有させ、上記同様の製造・測定方法を実施し、１３４０〜１４３０℃の焼成温度に対するε、Ｑｆの変化を調べた結果も表１に示す。
【００６４】
ＳｉＯ２の添加量が０．１重量部を超えると焼成温度に対するεのバラツキが大きくなる。また、Ｑｆ値についても添加量が増加すると低下していく傾向にある。上記重量部範囲を超えたときの比較例を※２７、※２８、※２９、※３０に示す。ＳｉＯ２の添加量が増加すると、焼成温度に対するεのバラツキがさらに大きくなり、Ｑｆ値も大幅に低下してしまう。
【００６５】
そこで、本発明においてより好ましい組成範囲は、Ａｌ２Ｏ３を６８．０〜８０．５重量％およびＣａＴｉＯ３を１９．５〜３２．０重量％含み、Ａｌ２Ｏ３とＣａＴｉＯ３の総和１００重量部に対してＳｉＯ２を０〜０．１重量部含む範囲である。この範囲であれば、本誘電体磁器組成物は焼成温度１３４０〜１４３０℃に対してεが非常に安定しており、高いＱｆ値を得ることができるためである。
【００６６】
次に、純度９９．３％のＡｌ２Ｏ３およびＣａＴｉＯ３の各粉末をそれぞれ６９重量％、３１重量％の比率にて調合し、総和１００重量部に対してＳｉＯ２を０．１重量部添加含有し、さらにＺｒＯ２を添加含有させ、上記同様の製造・測定方法を実施し、誘電体磁器組成物中のＺｒの酸化物換算量の変化がＱｆ値に与える影響について調べた結果を図２に示す。
【００６７】
ＺｒＯ２量が増加するとＱｆ値が低下していくことがわかる。また、含有量が０．００４重量部以上になるとＱｆ値が７０００を下回ってしまう。
【００６８】
次に、純度９９．３％のＡｌ２Ｏ３およびＣａＴｉＯ３の各粉末をそれぞれ６９重量％、３１重量％の比率にて調合し、総和１００重量部に対してＳｉＯ２を０．１重量部以下含有し、上記同様の製造・測定方法を実施した結果を表２に示す。
【表２】
2006124217.tif 000004
【００６９】
１３４０〜１４３０℃焼成においてＳｉＯ２を添加したものは、添加していないものに比べεが非常に安定していることがわかる。さらに、焼成温度を変化させたときのボイド率を示す。ボイド率が上記範囲を外れた場合の実施例を表２の５，９に示す。ボイド率が大きくなるとεが低下していく傾向にある。
【００７０】
次に、本発明の誘電体磁器組成物を用いて図３に示すようなパッチアンテナ１を作製した。ε＝３６の誘電体磁器組成物を使用して外辺寸法ａ１９ｍｍ、外辺寸法ｂ１９ｍｍ、厚み４ｍｍのパッチアンテナ基板２、また、ε＝２０の誘電体磁器組成物を使用して外辺寸法ａ２５ｍｍ、外辺寸法ｂ２５ｍｍ、厚み４ｍｍのパッチアンテナ基板を作成した。これらのパッチアンテナ基板２の両面にそれぞれＡｇを厚膜印刷した後、所定の温度にて大気中で乾燥させ、焼成を行って、厚さ１２〜１５μｍの放射電極３および接地電極４を形成させた。ここで、放射電極３は周波数が１．５７５ＧＨｚになるように寸法を決定した。
【００７１】
また、接地電極４の寸法は外辺寸法ａ、ｂより各１ｍｍ小さい寸法とした。パッチアンテナ基板２に形成する貫通孔５は孔径を１ｍｍとし、インピーダンスの整合点に設けた。
【００７２】
一方、給電ピン６は外径を０．９８ｍｍとし、銅材に半田メッキを施したものを使用した。以上のように、本発明の誘電体磁器組成物を用いてパッチアンテナを作製した。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明実施例のパッチアンテナ断面図である。
【図２】本発明実施例のＺｒＯ２とＱｆの関係を示すグラフである。
【図３】本発明実施例のパッチアンテナ斜面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  パッチアンテナ基板
２  放射電極
３  設置電極３
４  給電ピン
５  貫通孔
６  半田
７  平面アンテナ
【図１】
2006124217.tif 000005
【図２】
2006124217.tif 000006
【図３】
2006124217.tif 000007