(57)【要約】【課題】低温での焼成を可能としつつ、誘電特性及び強度を維持することができる誘電体磁器、誘電体磁器の製造方法及び誘電体磁器製造用粉末の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る誘電体磁器は、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含み、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ２）で表され、ＢａＯに対するＴｉＯ２のモル比ｘが４．６以上８．０以下であり、Ｘ線回折において、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ14）とＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が１以上である主成分と、ホウ素酸化物及び銅酸化物とを含み、ホウ素酸化物の含有量がＢ2Ｏ3換算で主成分１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下であり、銅酸化物の含有量がＣｕＯ換算で主成分１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下である副成分と、を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含み、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ2）で表され、ＢａＯに対するＴｉＯ２のモル比ｘが４．６以上８．０以下であり、Ｘ線回折において、前記ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ14）と前記Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が１以上である主成分と、
ホウ素酸化物及び銅酸化物とを含み、前記ホウ素酸化物の含有量が、Ｂ2Ｏ3換算で前記主成分１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下であり、前記銅酸化物の含有量が、ＣｕＯ換算で主成分１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下である副成分と、
を含むことを特徴とする誘電体磁器。
【請求項２】
ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含み、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ2）で表され、ＢａＯに対するＴｉＯ2のモル比ｘが４．６以上８．０以下である主成分と、
ホウ素酸化物及び銅酸化物を含み、前記ホウ素酸化物の含有量を、Ｂ2Ｏ3換算で前記主成分１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下とし、銅酸化物の含有量を、ＣｕＯ換算で主成分１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下とする副成分とを含む誘電体磁器を製造するにあたり、
バリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とを混合し、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含む主成分粉末を作製する主成分粉末の作製工程と、
前記主成分粉末と前記ホウ素酸化物及び前記銅酸化物を含む副成分とを混合し、誘電体磁器組成物を得る誘電体磁器組成物の作製工程と、
前記誘電体磁器組成物を用いて成型体を作製する成型体作製工程と、
前記成型体を複数積層し、積層体を得る積層体作製工程と、
前記積層体を焼成して、焼結体を得る焼成工程とを含み、
前記主成分粉末をＸ線回折して得られる前記ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ14）と前記Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が１以上であることを特徴とする誘電体磁器の製造方法。
【請求項３】
Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含み、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ2）で表され、ＢａＯに対するＴｉＯ2のモル比ｘが４．６以上８．０以下である主成分と、
ホウ素酸化物及び銅酸化物を含み、前記ホウ素酸化物の含有量を、Ｂ2Ｏ3換算で前記主成分１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下とし、銅酸化物の含有量を、ＣｕＯ換算で主成分１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下とする副成分とを含む誘電体磁器を製造するにあたり、
バリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とを混合して得られる主成分原料混合粉末を、熱処理温度Ｔ１を下記式（１）を満たす温度範囲として熱処理し、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含む主成分粉末を作製する主成分粉末の作製工程と、
前記主成分粉末と前記ホウ素酸化物及び前記銅酸化物を含む副成分とを混合し、誘電体磁器組成物を得る誘電体磁器組成物の作製工程と、
前記誘電体磁器組成物を用いて成型体を作製する成型体作製工程と、
前記成型体を複数積層し、積層体を得る積層体作製工程と、
前記積層体を焼成して、焼結体を得る焼成工程とを含み、
前記主成分原料混合粉末の粒度分布を測定した際の累積１０％粒子径をＤ10とし、累積５０％粒子径をＤ50とし、累積９０％粒子径をＤ90とした時、前記主成分原料混合粉末の粒度分布の指標値αが下記式（２）を満たすことを特徴とする誘電体磁器の製造方法。
Ｔ１≧１０８０＋４２／α  ・・・（１）
α＝（Ｄ50−Ｄ10）／（Ｄ90−Ｄ10）  ・・・（２）
【請求項４】
前記Ｔ１及びαが、下記式（３）及び（４）を満たす請求項３に記載の誘電体磁器の製造方法。
Ｔ１≧１０４０＋６２／α  ・・・（３）
α≧０．３５０  ・・・（４）
【請求項５】
ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含み、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ2）
で表され、ＢａＯに対するＴｉＯ2のモル比ｘが４．６以上８．０以下である誘電体磁器
製造用粉末を製造するにあたり、
バリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とを混合し、前記主成分原料混合粉末を準備する主成分原料混合粉末の準備工程と、
前記主成分原料混合粉末を熱処理し、前記誘電体磁器製造用粉末を得る主成分原料混合粉末の熱処理工程とを含み、
前記誘電体磁器製造用粉末をＸ線回折して得られる前記ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ14）と前記Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が１以上であることを特徴とする誘電体磁器製造用粉末の製造方法。
【請求項６】
Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含み、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ2）で表され、ＢａＯに対す
るＴｉＯ2のモル比ｘが４．６以上８．０以下である誘電体磁器製造用粉末を製造するに
あたり、
バリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とを混合し、前記主成分原料混合粉末を準備する主成分原料混合粉末の準備工程と、
前記主成分原料混合粉末を、熱処理温度Ｔ１を下記式（１）を満たす温度範囲として熱処理し、前記誘電体磁器製造用粉末を得る主成分原料混合粉末の熱処理工程とを含み、
前記主成分原料混合粉末の粒度分布を測定した際の累積１０％粒子径をＤ10とし、累積５０％粒子径をＤ50とし、累積９０％粒子径をＤ90とした時、前記主成分原料混合粉末の粒度分布の指標値αが下記式（２）を満たすことを特徴とする誘電体磁器製造用粉末の製造方法。
Ｔ１≧１０８０＋４２／α  ・・・（１）
α＝（Ｄ50−Ｄ10）／（Ｄ90−Ｄ10）  ・・・（２）
【請求項７】
前記Ｔ１及びαが、下記式（３）及び（４）を満たす請求項６に記載の誘電体磁器製造用粉末の製造方法。
Ｔ１≧１０４０＋６２／α  ・・・（３）
α≧０．３５０  ・・・（４）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ａｇ等を主成分とする低融点導体材を内部電極などとして使用可能な低温焼結性を有する誘電体磁器、誘電体磁器の製造方法及び誘電体磁器製造用粉末の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、需要が増加している携帯電話等の移動体通信機器では、数百ＭＨｚから数ＧＨｚ程度のいわゆる準マイクロ波と呼ばれる高周波帯が使用されている。そのため、移動体通信機器に用いられるフィルタ、共振器、コンデンサ等の電子デバイスとして、良好な高周波特性を有するデバイス（以下、「高周波デバイス」という。）が要求されている。また、近年の移動体通信機器の小型化に伴い、高周波デバイスにも小型化が要求されている。
【０００３】
このような高周波デバイスに関して、目的によっては、使用周波数における比誘電率が３０から６０で、誘電損失の小さな誘電体材料が要望される場合がある。このような誘電体材料としては、ＢａＯ−ＴｉＯ２系化合物を主成分とした材料の中でもＢａＴｉ4Ｏ9及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20の結晶を含む誘電体材料が提案されている。
【０００４】
例えば、ＢａＴｉ4Ｏ9及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20の結晶を含み、ＢａＴｉ4Ｏ9とＢａ2Ｔｉ9Ｏ20との和に対するＢａ2Ｔｉ9Ｏ20の含有比を０．１９未満とし、クラックの発生を抑制したＢａＯ−ｘＴｉＯ2系の誘電体磁器が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−７０２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高周波デバイスを形成する際、誘電体材料と高周波デバイス内部の電極や配線となる導体材とを同時焼成するため、導体材としては、誘電体材料の焼結温度よりも融点が高く、誘電体材料との同時焼成中に溶融しない材料を用いる必要があった。ＢａＯ−ＴｉＯ２系の誘電体材料では、焼結温度が１０００℃以上と高いため、従来は、融点が高く、高価なＰｄやＰｔを導体材に用いなければならなかった。一方、Ａｇ又はＡｇを主成分とする合金（以下、「Ａｇ系金属」という。）は、安価で抵抗が低く、高周波領域での導体による損失を低減できるが、Ａｇ系金属を導体材として用いる場合、Ａｇ系金属は、融点が９００℃から１０００℃程度であり、誘電体材料の焼結温度よりも低い。そのため、Ａｇ系金属等の低融点の導体材を内部電極として用い、導体材と誘電体材料とを含む多機能基板を同時焼成により得ようとする場合、例えば９００℃程度まで焼成温度を低下させる必要があった。
【０００７】
しかしながら、Ａｇ系金属等の低融点の導体材を内部電極として用いた多機能基板を同時焼成する際、ＢａＴｉ4Ｏ9やＢａ2Ｔｉ9Ｏ20の結晶相を主成分に含むＢａＯ−ＴｉＯ２系誘電体材料ではＢａＴｉ4Ｏ9の結晶相を多く含み、Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20の結晶相を少なく含んでいる場合、誘電体材料の低温焼成のために副成分を加えても焼結が十分に行なわれない、という問題があった。そのため、誘電体材料の比誘電率εｒやＱｆなど誘電特性は低下し、誘電体材料の強度が低下していた。Ｑｆは、品質係数Ｑ＝１／ｔａｎδと共振周波数ｆとの積で表され、誘電損失が小さくなればＱｆの値は大きくなる。誘電損失は高周波部品の電力損失を意味し、Ｑｆの値が大きな低損失誘電体材料が求められている。
【０００８】
また、十分な焼結を行なうため、低融点の導体材と誘電体材料とを含む多機能基板を同時焼成する際の焼成温度をＡｇ系金属が溶融する例えば９６０℃以上とすると、導体材のＡｇが溶融してしまう、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低温での焼成を可能としつつ、誘電特性及び強度を維持することができる誘電体磁器、誘電体磁器の製造方法及び誘電体磁器製造用粉末の製造方法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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る誘電体磁器は、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含み、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ2）で表され、ＢａＯに対するＴｉＯ２のモル比ｘが４．６以上８．０以下であり、Ｘ線回折において、前記ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ14）と前記Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が１以上である主成分と、ホウ素酸化物及び銅酸化物とを含み、前記ホウ素酸化物の含有量が、Ｂ2Ｏ3換算で前記主成分１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下であり、前記銅酸化物の含有量が、ＣｕＯ換算で主成分１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下である副成分と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14を１以上とし、主成分に含まれるＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相をＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の割合よりも多くすることで、この主成分を含む誘電体磁器組成物はＡｇ系金属が溶融しない程度の低温（Ａｇ系金属の融点より低い温度）でＡｇ系金属と同時焼成することができると共に、誘電体磁器組成物を焼結して得られる誘電体磁器は比誘電率εｒやＱｆなど誘電特性及び強度を維持する効果が得られる。
【００１２】
本発明に係る誘電体磁器の製造方法は、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含み、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ2）で表され、ＢａＯに対するＴｉＯ2のモル比ｘが４．６以上８．０以下である主成分と、ホウ素酸化物及び銅酸化物を含み、前記ホウ素酸化物の含有量を、Ｂ2Ｏ3換算で前記主成分１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下とし、銅酸化物の含有量を、ＣｕＯ換算で主成分１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下とする副成分とを含む誘電体磁器を製造するにあたり、バリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とを混合し、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含むチタン酸バリウムを有する主成分粉末を作製する主成分粉末の作製工程と、前記主成分粉末と前記ホウ素酸化物及び前記銅酸化物を含む副成分とを混合し、誘電体磁器組成物を得る誘電体磁器組成物の作製工程と、前記誘電体磁器組成物を用いて成型体を作製する成型体作製工程と、前記成型体を複数積層し、積層体を得る積層体作製工程と、前記積層体を焼成して、焼結体を得る焼成工程とを含み、前記主成分粉末をＸ線回折して得られる前記ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ14）と前記Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が１以上であることを特徴とする。
【００１３】
主成分粉末のＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14を１以上とし、主成分粉末に含まれるＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相をＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の割合よりも多くすることで、この主成分粉末を用いて得られる誘電体磁器組成物はＡｇ系金属が溶融しない程度の低温でＡｇ系金属と同時焼成することができると共に、誘電体磁器組成物を焼結して得られる誘電体磁器は比誘電率εｒやＱｆなど誘電特性及び強度を維持する効果が得られる。
【００１４】
本発明に係る誘電体磁器の製造方法は、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相を含み、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ2）で表され、ＢａＯに対するＴｉＯ2のモル比ｘが４．６以上８．０以下である主成分と、ホウ素酸化物及び銅酸化物を含み、前記ホウ素酸化物の含有量を、Ｂ2Ｏ3換算で前記主成分１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下とし、銅酸化物の含有量を、ＣｕＯ換算で主成分１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下とする副成分とを含む誘電体磁器を製造するにあたり、バリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とを混合して得られる主成分原料混合粉末を、熱処理温度Ｔ１を下記式（１）を満たす温度範囲として熱処理し、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含む主成分粉末を作製する主成分粉末の作製工程と、前記主成分粉末と前記ホウ素酸化物及び前記銅酸化物を含む副成分とを混合し、誘電体磁器組成物を得る誘電体磁器組成物の作製工程と、前記誘電体磁器組成物を用いて成型体を作製する成型体作製工程と、前記成型体を複数積層し、積層体を得る積層体作製工程と、前記積層体を焼成して、焼結体を得る焼成工程とを含み、前記主成分原料混合粉末の粒度分布を測定した際の累積１０％粒子径をＤ10とし、累積５０％粒子径をＤ50とし、累積９０％粒子径をＤ90とした時、前記主成分原料混合粉末の粒度分布の指標値αが下記式（２）を満たすことを特徴とする。
Ｔ１≧１０８０＋４２／α  ・・・（１）
α＝（Ｄ50−Ｄ10）／（Ｄ90−Ｄ10）  ・・・（２）
【００１５】
なお、累積５０％粒子径とは主成分原料混合粉末の粒度分布において累積頻度が５０％に達する粒子径のことをいい、全粒子の粒子径の平均粒子径をいう。累積９０％粒子径とは主成分原料混合粉末の粒度分布において累積頻度が９０％に達する粒子径のことをいい、累積１０％粒子径とは主成分原料混合粉末の粒度分布において累積頻度が１０％に達する粒子径をいう。
【００１６】
主成分原料混合粉末の１０％粒子径Ｄ10と、５０％粒子径Ｄ50と、９０％粒子径Ｄ90とを用いて上記式（２）を用いて主成分原料混合粉末の粒度分布を指標値αとし、熱処理温度Ｔ１が上記式（１）を満たす温度範囲では、主成分粉末はＢａＴｉ4Ｏ9結晶相よりもＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の割合が多くなる。このため、この主成分粉末を用いて得られる誘電体磁器組成物はＡｇ系金属の溶融しない程度の低温でＡｇ系金属と同時焼成することができると共に、誘電体磁器組成物を焼結して得られる誘電体磁器は比誘電率εｒやＱｆなど誘電特性及び強度を維持する効果が得られる。
【００１７】
本発明では、前記Ｔ１及びαが、下記式（３）及び（４）を満たすことが好ましい。
Ｔ１≧１０４０＋６２／α  ・・・（３）
α≧０．３５０  ・・・（４）
【００１８】
上記式（３）及び（４）を満たすことで、主成分粉末のＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ14）とＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14は、５以上となり、Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を十分生成することができる。
【００１９】
本発明に係る誘電体磁器製造用粉末の製造方法は、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含み、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ2）で表され、ＢａＯに対するＴｉＯ2のモル比ｘが４．６以上８．０以下である誘電体磁器製造用粉末を製造するにあたり、バリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とを混合し、前記主成分原料混合粉末を準備する主成分原料混合粉末の準備工程と、前記主成分原料混合粉末を熱処理し、前記誘電体磁器製造用粉末を得る主成分原料混合粉末の熱処理工程とを含み、前記誘電体磁器製造用粉末をＸ線回折して得られる前記ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ14）と前記Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が１以上であることを特徴とする。
【００２０】
誘電体磁器製造用粉末をＸ線回折して得られるＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14を１以上とし、誘電体磁器製造用粉末に含まれるＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相をＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の割合よりも多くすることができる。このため、この誘電体磁器製造用粉末を用いて得られる誘電体磁器組成物はＡｇ系金属の溶融しない程度の低温でＡｇ系金属と同時焼成することができると共に、誘電体磁器組成物を焼結して得られる誘電体磁器は比誘電率εｒやＱｆなど誘電特性を維持する効果が得られる。
【００２１】
本発明に係る誘電体磁器製造用粉末の製造方法は、Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含み、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ2）で表され、ＢａＯに対するＴｉＯ2のモル比ｘが４．６以上８．０以下である誘電体磁器製造用粉末を製造するにあたり、バリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とを混合し、前記主成分原料混合粉末を準備する主成分原料混合粉末の準備工程と、前記主成分原料混合粉末を、熱処理温度Ｔ１を下記式（１）を満たす温度範囲として熱処理し、前記誘電体磁器製造用粉末を得る主成分原料混合粉末の熱処理工程とを含み、前記主成分原料混合粉末の粒度分布を測定した際の累積１０％粒子径をＤ10とし、累積５０％粒子径をＤ50とし、累積９０％粒子径をＤ90とした時、前記主成分原料混合粉末の粒度分布の指標値αが下記式（２）を満たすことを特徴とする。
Ｔ１≧１０８０＋４２／α  ・・・（１）
α＝（Ｄ50−Ｄ10）／（Ｄ90−Ｄ10）  ・・・（２）
【００２２】
主成分原料混合粉末の１０％粒子径Ｄ10と、５０％粒子径Ｄ50と、９０％粒子径Ｄ90とを用いて上記式（２）を用いて主成分原料混合粉末の粒度分布を指標値αとし、熱処理温度Ｔ１が上記式（１）を満たす温度範囲では、誘電体磁器製造用粉末はＢａＴｉ4Ｏ9結晶相よりもＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の割合を多く含む。このため、この誘電体磁器製造用粉末を用いて得られる誘電体磁器組成物はＡｇ系金属の溶融しない程度の低温でＡｇ系金属と同時焼成することができると共に、誘電体磁器組成物を焼結して得られる誘電体磁器は比誘電率εｒやＱｆなど誘電特性及び強度を維持する効果が得られる。
【００２３】
本発明では、前記Ｔ１及びαが、下記式（３）及び（４）を満たすことが好ましい。
Ｔ１≧１０４０＋６２／α  ・・・（３）
α≧０．３５０  ・・・（４）
【００２４】
上記式（３）及び（４）を満たすことで、誘電体磁器製造用粉末に含まれるＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ14）とＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が５以上となり、Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を十分生成することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明者らは、低温での焼成を可能としつつ、誘電特性及び強度を維持することができる誘電体磁器、誘電体磁器の製造方法、誘電体磁器製造用粉末の製造方法及び電子部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本実施形態に係る誘電体磁器の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は、本実施形態の誘電体磁器を用いて得られるバンドパスフィルタの構成を示す概略断面図である。
【図３】図３は、Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14と熱処理温度Ｔ１との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）について説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２８】
＜誘電体磁器＞
本実施形態に係る誘電体磁器は、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含み、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ２）で表され、ＢａＯに対するＴｉＯ２のモル比ｘが４．６以上８．０以下であり、Ｘ線回折において、前記ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ14）と前記Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が１以上である主成分を含む。また、本実施形態に係る誘電体磁器は、ホウ素酸化物及び銅酸化物とを含み、前記ホウ素酸化物の含有量が、Ｂ2Ｏ3換算で前記主成分１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下であり、前記銅酸化物の含有量が、ＣｕＯ換算で主成分１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下である副成分を含む。
【００２９】
なお、本明細書において、誘電体磁器組成物とは、誘電体磁器の原料組成物であり、誘電体磁器組成物を焼結させることによって、焼結体である誘電体磁器が得られる。また、焼結とは、誘電体磁器組成物を加熱すると、誘電体磁器組成物が焼結体と呼ばれる緻密な物体になる現象である。一般に、加熱前の誘電体磁器組成物に比べて、焼結体の密度、機械的強度等は大きくなる。また、焼結温度とは、誘電体磁器組成物が焼結する際の誘電体磁器組成物の温度である。また、焼成とは、焼結を目的とした加熱処理を意味し、焼成温度とは、加熱処理の際に誘電体磁器組成物が曝される雰囲気の温度である。
【００３０】
また、本実施形態に係る誘電体磁器の焼結前の誘電体磁器組成物を低温で焼成することが可能であるか否か（低温焼結性）の評価は、誘電体磁器組成物の焼成温度を徐々に下げて焼成し、誘電体磁器が所望の誘電体高周波特性が得られる程度に誘電体磁器組成物が焼結しているかどうかで判断することができる。また、本実施形態に係る誘電体磁器についての誘電特性は、Ｑｆ値、温度変化による共振周波数の変化（共振周波数の温度係数τｆ）、及び比誘電率εｒによって評価することができる。Ｑｆ値、比誘電率εｒは、日本工業規格「マイクロ波用ファインセラミックスの誘電特性の試験方法」（ＪＩＳ  Ｒ１６２７  １９９６年度））に従って測定することができる。
【００３１】
（主成分）
本実施形態に係る誘電体磁器に含まれる主成分は、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含むＢａＯ−ＴｉＯ２系化合物である。前記結晶相を含むことで、比誘電率εｒが３０以上６０以下で、高いＱｆ値を有する低損失材料となる。
【００３２】
前記ＢａＯ−ＴｉＯ２系化合物をＢａＯ・ｘＴｉＯ2と表記したとき、ＢａＯ・ｘＴｉＯ２におけるＢａＯに対するＴｉＯ２のモル比ｘは、４．６以上８．０以下を満たすようにしている。
【００３３】
モル比ｘを上記範囲内とすることで、生成される誘電体磁器の線膨張係数の値及び比誘電率εｒを調整すると共に、Ｑｆ値を調整して電気的特性が悪化するのを抑制することができる。一般に誘電体磁器を用いて得られるフィルタ等の電子部品は、樹脂基板上に半田付けにより搭載されることが多い。モル比ｘの値が４．６未満の場合、即ち、ＢａＯに対するＴｉＯ２の含有比率が少なくなり過ぎると、線膨張係数の値が目的とする値よりも小さすぎるため、対象となる樹脂基板の線膨張係数との差が大きくなってしまう。一方、モル比ｘの値が８を超えた場合、即ち、ＢａＯに対するＴｉＯ２の含有比率が多くなり過ぎると、線膨張係数の値は若干大きくなるものの、目的以上の比誘電率εｒになってしまうと共に、Ｑｆ値が小さくなる傾向を示し、電気的特性が悪化するからである。よって、本実施形態に係る誘電体磁器に含まれる主成分は、ＢａＯに対するＴｉＯ２のモル比ｘを４．６以上８．０以下の範囲内としている。
【００３４】
本実施形態に係る誘電体磁器は、Ｘ線回折において、主成分に含まれるＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大ピーク強度（Ｉ14）とＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が、１以上となるようにしている。また、Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14は、５以上となることがより好ましく、７以上となることが更に好ましい。
【００３５】
Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14を１以上とすることで、主成分に含まれるＢａＴｉ4Ｏ9結晶相よりもＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の割合は多くなる。この結果、この主成分を含む誘電体磁器組成物はＡｇ系金属が溶融しない程度の低温でＡｇ系金属と同時焼成することができると共に、誘電体磁器組成物を焼結して得られる本実施形態に係る誘電体磁器は比誘電率εｒやＱｆなど誘電特性を維持することができる。
【００３６】
（副成分）
本実施形態に係る誘電体磁器に含まれる副成分は、ホウ素酸化物及び銅酸化物を含む。副成分は、後述するように得られる誘電体磁器組成物を焼成する際に液相を形成する焼結助剤として用いられる。ホウ素酸化物は、例えば、Ｂ2Ｏ3などがある。銅酸化物は、例えば、ＣｕＯなどがある。副成分として、ホウ素酸化物及び銅酸化物を焼成時に液相を形成する焼結助剤として添加することで、ＢａＯ−ＴｉＯ２系化合物を含む主成分粉末とＡｇ系金属などの低融点の導体材との同時焼成を可能とし、低温焼成化を図ることができる。また、副成分として銅酸化物を含むことで、主成分であるＢａＯ・ｘＴｉＯ2のモル比ｘは、上記範囲内において低温焼結化を図ると共に、Ｑｆ値を維持することができる。
【００３７】
ホウ素酸化物の含有量は、Ｂ2Ｏ3換算で主成分１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下であり、銅酸化物の含有量は、ＣｕＯ換算で主成分１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下としている。Ｑｆ値の特性低下は電子部品の損失が大きくなることを意味し、Ｑｆ値が大きいほど、電子部品の損失は小さく抑えられる。ホウ素酸化物及び銅酸化物の含有量を上記範囲内とすることで、本実施形態に係る誘電体磁器のＱｆ値を、所定値（例えば、１００００ＧＨｚ）以上を維持しながら、誘電体磁器組成物の低温焼結化を図ることができる。これにより、本実施形態に係る誘電体磁器は、Ａｇ系金属等の低融点の導体材を内部電極とする電子部品に用いられる低温焼成が可能な誘電体磁器を提供することができる。
【００３８】
ホウ素酸化物は、少量のほうが主成分の特性（Ｑｆ値）を活かすのに有効となるが、ホウ素酸化物の含有量が、主成分１００質量部に対して０．５質量部を下回ると、Ａｇ系金属等の導体材との同時焼成が可能な温度までの低温焼成化が難しくなると共に、Ｑｆ値も低下してしまうため、ホウ素酸化物の含有量は、０．５質量部以上とした。また、ホウ素酸化物は、含有量を増加させる程、低温焼成化は容易となるものの、ホウ素酸化物の含有量が、主成分１００質量部に対して５．０質量部を超えると、主成分の特性（Ｑｆ値）が低下してしまうと共に、低温焼成化も困難となり、焼結後の密度が低下してしまうため、ホウ素酸化物の含有量は、５．０質量部以下とした。ホウ素酸化物の含有路量は、好適には２．５質量部程度含まれていることが好ましい。
【００３９】
銅酸化物は、少量のほうが主成分の特性（Ｑｆ値）を活かすのに有効となるが、銅酸化物の含有量が、０．１質量部を下回ると、Ａｇ系金属等の低融点の導体材との同時焼成が可能な温度までの低温焼成化が困難となると共に、Ｑｆ値も低下してしまうため、銅酸化物の含有量は、０．１重量％以上とした。また、銅酸化物は、含有量を増加させる程、低温焼成化は容易となるものの、銅酸化物の含有量が、３．０質量部を超えると、主成分の特性（Ｑｆ値）が低下してしまうと共に、低温焼成化も難しくなり、焼結後の密度が低くなってしまうため、銅酸化物の含有量は３．０質量部以下とした。銅酸化物の含有量は、好適には、１質量部程度含まれていることが好ましい。
【００４０】
本実施形態に係る誘電体磁器においては、副成分として、ホウ素酸化物及び銅酸化物の他に亜鉛酸化物を添加するようにしてもよい。亜鉛酸化物としては、例えば、ＺｎＯなどがある。副成分として、ホウ素酸化物及び銅酸化物に加えて、わずかな亜鉛酸化物を添加することで、さらに低温焼成化を図ることができる。亜鉛酸化物の含有量は、酸化亜鉛ＺｎＯ換算で主成分１００質量部に対して０．１質量部以上５．０質量部以下であるのが好ましい。
【００４１】
本実施形態に係る誘電体磁器は、亜鉛酸化物を含んでもよいが、ガラス成分を含まない組成で構成されている。
【００４２】
本実施形態に係る誘電体磁器によれば、Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14を１以上とすることで、Ａｇ系金属が溶融しない程度の低温で誘電体磁器組成物とＡｇ系金属等の低融点の導体材との同時焼成を可能とすることができると共に、誘電特性及び強度を維持することができる。
【００４３】
＜誘電体磁器の製造方法＞
本実施形態に係る誘電体磁器の製造方法について説明する。図１は、本実施形態に係る誘電体磁器の製造方法を示すフローチャートである。図１に示すように、本実施形態に係る誘電体磁器の製造方法は、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含むＢａＯ−ｘＴｉＯ２系化合物を主成分とし、ホウ素酸化物及び銅酸化物を副成分として含む誘電体磁器を製造するにあたり、以下の工程を含む。
（ａ）  主成分としてバリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とを混合し、主成分粉末を作製する主成分粉末の作製工程（ステップＳ１１）
（ｂ）  主成分粉末と副成分とを混合して誘電体磁器組成物を得る誘電体磁器組成物の作製工程（ステップＳ１２）
（ｃ）  誘電体磁器組成物の粉末を含むペーストを基板上に塗布し、成型体を作製する成型体作製工程（ステップＳ１３）
（ｄ）  グリーンシートを複数積層し、積層体を得る積層体作製工程（ステップＳ１４）
（ｅ）  積層体を焼成して、焼結体を得る焼成工程（ステップＳ１５）
【００４４】
＜主成分粉末の作製工程：ステップＳ１１＞
主成分粉末の作製工程（ステップＳ１１）は、主成分としてバリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とを混合し、主成分粉末を作製する工程である。主成分粉末の作製工程（ステップＳ１１）は、主成分原料混合粉末の準備工程（ステップＳ１１−１）と、主成分原料混合粉末の熱処理（仮焼き）工程（ステップＳ１１−２）とを含む。主成分粉末の作製工程（ステップＳ１１）により得られる主成分粉末は誘電体磁器を製造するための誘電体磁器製造用粉末として用いられる。
【００４５】
（主成分原料混合粉末の準備工程：ステップＳ１１−１）
主成分原料混合粉末の準備工程（ステップＳ１１−１）は、主成分としてバリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とを混合し、主成分原料混合粉末を準備する工程である。誘電体磁器の主成分の原料は、例えば、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）や酸化チタン（ＴｉＯ2）やＢａＯ−ＴｉＯ2系化合物又は後述する仮焼き等の熱処理で焼成することによってこれらの酸化物となる化合物などである。後述する仮焼き等の熱処理で焼成することによってこれらの酸化物となる化合物は、例えば、炭酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、水酸化物、硫化物、有機金属化合物等がある。
【００４６】
主成分の原料となるバリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とをそれぞれ所定量秤量して混合する。この混合の際は、得られる誘電体磁器の主成分の組成式ＢａＯ・ｘＴｉＯ2におけるＢａＯに対するＴｉＯ2のモル比ｘが、上述の範囲内となるように、各原料を秤量する。即ち、ＢａＯ−ｘＴｉＯ２系化合物をＢａＯ・ｘＴｉＯ2と表記したとき、ＢａＯに対するＴｉＯ2のモル比ｘは４．６以上８．０以下となるように混合する。ＢａＯに対するＴｉＯ2のモル比ｘを上記範囲内とすることで、上記のように、生成される誘電体磁器の線膨張係数の値及び比誘電率εｒを調整すると共に、Ｑｆの値を調整して電気的特性が悪化するのを抑制することができる。ＢａＣＯ3粉末及びＴｉＯ2粉末の混合は、乾式混合又は湿式混合等の混合方式で行うことができ、例えば、ボールミルなどの混合分散機で純水、エタノール等の溶媒を用いて混合する。ボールミルの場合の混合時間は４時間から２４時間程度とする。
【００４７】
バリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末との主成分原料混合粉末を、好ましくは１００℃以上２００℃以下、より好ましくは１２０℃以上１４０℃以下で１２時間から３６時間程度乾燥する。主成分原料混合粉末を準備した後、主成分原料混合粉末の仮焼き工程（ステップＳ１１−２）に移行する。
【００４８】
（主成分原料混合粉末の仮焼き（熱処理）工程：ステップＳ１１−２）
主成分原料混合粉末の仮焼き（熱処理）工程（ステップＳ１１−２）は、主成分原料混合粉末を仮焼き（熱処理）し、主成分粉末を得る工程である。主成分原料混合粉末を、１１００℃以上１４００℃以下の温度で、１時間から１０時間程度仮焼き（熱処理）する。仮焼き（熱処理）温度は、１１００℃以上１４００℃以下であることが好ましく、１１００℃以上１３５０℃以下であることがより好ましい。この仮焼き（熱処理）によって、ＢａＯ−ＴｉＯ2系化合物が合成され、誘電体磁器の主成分粉末が得られる。主成分原料混合粉末を仮焼き（熱処理）して得られた主成分粉末は、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を含む。
【００４９】
主成分粉末をＸ線回折した際、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ14）とＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14は１以上となるようにしている。また、Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14は、５以上となることがより好ましく、７以上となることが更に好ましい。
【００５０】
Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が１以上となる場合、主成分粉末には、Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の割合の方がＢａＴｉ4Ｏ9結晶相よりも多く含まれる。このため、この主成分粉末を用いて得られる誘電体磁器組成物はＡｇ系金属の溶融しない程度の低温でＡｇ系金属と同時焼成することができると共に、誘電体磁器組成物を焼結して得られる誘電体磁器は比誘電率εｒやＱｆなど誘電特性及び強度を維持する効果を得ることができる。
【００５１】
バリウムを含む原料粉末とチタンを含む原料粉末とからなる主成分原料混合粉末を仮焼きする際、熱処理温度Ｔ１は下記式（１）を満たす温度範囲であると共に、主成分原料混合粉末の粒度分布を測定した際の累積１０％粒子径をＤ10とし、累積５０％粒子径をＤ50とし、累積９０％粒子径をＤ90とした時、前記主成分原料混合粉末の粒度分布の指標値αが下記式（２）を満たすようにする。
Ｔ１≧１０８０＋４２／α  ・・・（１）
α＝（Ｄ50−Ｄ10）／（Ｄ90−Ｄ10）  ・・・（２）
【００５２】
なお、累積５０％粒子径とは主成分原料混合粉末の粒度分布において累積頻度が５０％に達する粒子径のことをいい、全粒子の粒子径の平均粒子径をいう。累積９０％  粒子径とは主成分原料混合粉末の粒度分布において累積頻度が９０％に達する粒子径のことをいい、累積１０％粒子径とは主成分原料混合粉末の粒度分布において累積頻度が１０％に達する粒子径をいう。
【００５３】
主成分原料混合粉末の１０％粒子径Ｄ10と、５０％粒子径Ｄ50と、９０％粒子径Ｄ90とを用いて上記式（２）を用いて主成分原料混合粉末の粒度分布を指標値αとし、熱処理温度Ｔ１が上記式（１）を満たす温度範囲では、主成分粉末はＢａＴｉ4Ｏ9結晶相よりもＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の割合が多くなる。このため、この主成分粉末を用いて得られる誘電体磁器組成物はＡｇ系金属の溶融しない程度の低温でＡｇ系金属と同時焼成することができると共に、誘電体磁器組成物を焼結して得られる誘電体磁器は比誘電率εｒやＱｆなど誘電特性及び強度を維持することができる。
【００５４】
Ｔ１及びαは、更に下記式（３）及び（４）を満たすようにするのが好ましい。
Ｔ１≧１０４０＋６２／α  ・・・（３）
α≧０．３５０  ・・・（４）
【００５５】
上記式（３）及び（４）を満たすことで、主成分粉末のＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ14）とＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピーク強度（Ｉ29）とのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14は、５以上となり、Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相を十分生成することができる。
【００５６】
誘電体磁器の主成分粉末を得た後、誘電体磁器組成物の作製工程（ステップＳ１２）に移行する。
【００５７】
＜誘電体磁器組成物の作製工程：ステップＳ１２＞
誘電体磁器組成物の作製工程（ステップＳ１２）は、主成分粉末を粉砕すると同時に、副成分粉末を混合し、主成分と副成分とからなる誘電体磁器組成物を得る工程である。主成分粉末を粉砕することにより、所望の平均粒子径の大きさを有する主成分粉末を得る。また、得られる主成分粉末と、誘電体磁器組成物の副成分の原料であるホウ素酸化物及び酸化銅とを混合することで誘電体磁器組成物を得ることができる。誘電体磁器組成物の副成分の原料として、ホウ素酸化物及び酸化銅を各々所定量秤量し、準備する。ホウ素酸化物としては、例えばＢ2Ｏ3が挙げられる。酸化銅としては、例えばＣｕＯが挙げられる。また、副成分の原料として、後述する仮焼き等の熱処理で焼成することによってホウ素酸化物及び銅酸化物となる化合物を用いることもできる。誘電体磁器組成物の副成分の原料としては、例えば、ホウ素酸化物及び酸化銅以外に、亜鉛酸化物やリチウム酸化物やアルカリ土類金属酸化物又は後述する仮焼き等の熱処理で焼成することによってこれらの酸化物となる化合物を用いることができる。焼成（後述する仮焼き等の熱処理）により上記酸化物となる化合物としては、例えば、炭酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、水酸化物、硫化物、有機金属化合物等が例示される。
【００５８】
副成分の各原料の秤量は、完成後の誘電体磁器組成物において、各副成分の含有量が、主成分に対して所望の上記比率（質量部）となるように行う。即ち、ホウ素酸化物の含有量は、Ｂ2Ｏ3換算で主成分１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下とし、銅酸化物の含有量は、ＣｕＯ換算で主成分１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下となるように行う。また、必要に応じて、副成分として酸化亜鉛ＺｎＯを所定量用意する。混合は、乾式混合又は湿式混合等の混合方式で行うことができ、例えば、ボールミルなどの混合分散機で純水、エタノール等の溶媒を用いた混合方式により行うことができる。混合時間は４時間から２４時間程度とすればよい。
【００５９】
主成分粉末と副成分粉末とを混合した誘電体磁器組成物は、好ましくは１００℃以上２００℃以下、より好ましくは１２０℃以上１４０℃以下の乾燥温度で１２時間から３６時間程度乾燥する。
【００６０】
主成分粉末と副成分を混合した誘電体磁器組成物を、後述する焼成温度（８６０℃以上１０００℃以下）より低い温度、例えば６００℃以上８００℃以下で、１時間から１０時間程度仮焼きしてもよい。
【００６１】
この仮焼きを行った場合には、仮焼きした粉末を粉砕して乾燥し、誘電体磁器組成物を得る。この粉砕は乾式粉砕又は湿式粉砕等の粉砕方式で行なうことができ、例えば、純水、エタノール等の溶媒を用いたボールミルにより行うことができる。粉砕時間は４時間から２４時間程度とする。粉砕後の誘電体磁器組成物の乾燥は、好ましくは１００℃以上２００℃以下、より好ましくは１２０℃以上１４０℃以下の処理温度で１２時間から３６時間程度とする。
【００６２】
誘電体磁器組成物を得た後、成型体を作製する成型体作製工程（ステップＳ１３）に移行する。
【００６３】
＜成型体作製工程：ステップＳ１３＞
成型体作製工程（ステップＳ１３）は、誘電体磁器組成物の粉末を含むペーストを基板上に塗布し、成型体を作製する工程である。得られた誘電体磁器組成物の粉末を、ポリビニルアルコール系、アクリル系、又はエチルセルロース系等の有機バインダー等に添加した後、得られた混合物をシート状に成型してグリーンシートを得る。グリーンシートの成型方法は、シート法や印刷法等の湿式成型法やプレス成型等の乾式成型法などがある。成型体を作製した後、積層体を作製する積層体作製工程（ステップＳ１４）に移行する。
【００６４】
＜積層体作製工程：ステップＳ１４＞
積層体作製工程（ステップＳ１４）では、形成したグリーンシート上に、所定形状の内部電極が形成されるようにＡｇを含有する導電性ペーストを塗布する。導電性ペーストが塗布されたグリーンシートを必要に応じて複数作製し、積層してプレスし、積層体を得る。また、必要に応じて、この積層体には、所定形状の端子が形成されるように導電性ペーストを塗布する。その後、積層体を乾燥することにより導電性ペーストから有機溶剤を除去する。積層体を作製した後、積層体を焼成する焼成工程（ステップＳ１５）に移行する。
【００６５】
＜焼成工程：ステップＳ１５＞
焼成工程（ステップＳ１５）では、得られた積層体に脱バインダー処理を施した後に、積層体を焼成して、焼結体を得る。これにより、本実施形態に係る誘電体磁器が得られる。焼成は、例えば、空気中のような酸素雰囲気にて行うことが好ましい。また、焼成温度は、導体材として用いるＡｇ系金属の融点以下であることが好ましく、具体的には、８６０℃以上１０００℃以下であることが好ましく、８８０℃以上９４０℃以下であることがより好ましい。
【００６６】
焼結体の冷却後、必要に応じて、得られた誘電体磁器に外部電極等を形成し、誘電体磁器を所望の寸法に切断することで、誘電体磁器に外部電極等が形成された電子部品が完成する。
【００６７】
以上のようにして本実施形態に係る誘電体磁器の製造方法を用いれば、得られる電子部品は、本実施形態に係る誘電体磁器を備えているため、Ａｇ系金属が溶融しない程度の低温で誘電体磁器組成物とＡｇ系金属等の低融点の導体材との同時焼成を可能とすると共に、誘電特性及び強度に優れた電子部品を提供することができる。
【００６８】
＜電子部品＞
本実施形態に係る誘電体磁器を用いて得られる電子部品は、例えば、携帯電話等における高周波通信用のバンドパスフィルタなどがある。図２は、本実施形態の誘電体磁器を用いて得られるバンドパスフィルタの構成を示す概略断面図である。図２に示すように、バンドパスフィルタ１０は、複数の誘電体層１１と、コイル１２と、キャパシタパターン部１３−１から１３−３と、ビア（ビア導体）１４とを含む。誘電体層１１は、本実施形態の誘電体磁器を形成するために用いられる誘電体磁器組成物が用いられている。コイル１２、キャパシタパターン部１３−１から１３−３はＡｇ導体で形成されている。ビア１４は、コイル１２とキャパシタパターン部１３−１とを導通させるＡｇ導体が充填されたビアホール部分であり、ＬＣ共振回路が形成されている。キャパシタパターン部１３−１はビア（ビア導体）１４によってコイル１２と接続されている。バンドパスフィルタ１０のコンデンサー部は３層構造としているが、バンドパスフィルタ１０は３層構造に限定されず、任意の多層構造とすることができる。上述の通り、誘電体層１１の作製において、主成分にはＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の割合がＢａＴｉ4Ｏ9結晶相よりも多く含まれるＢａＯ−ｘＴｉＯ２系化合物を含む誘電体磁器組成物を用いている。これにより、バンドパスフィルタ１０は、前記誘電体磁器組成物と、コイル１２とキャパシタパターン部１３−１から１３−３とビア１４とを同時焼成して得られ、誘電体層１１の誘電特性及び強度を維持することが可能となる。
【００６９】
また、複数の誘電体層１１は、主成分に含まれるＢａＯ−ｘＴｉＯ２系化合物を、組成式（ＢａＯ・ｘＴｉＯ２）で表記したとき、ＢａＯに対するＴｉＯ２のモル比ｘが４．６以上８．０以下であり、ホウ素酸化物の含有量が、Ｂ2Ｏ3換算で主成分１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下であり、銅酸化物の含有量が、ＣｕＯ換算で主成分１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下である誘電体磁器組成物を用いて作製されている。バンドパスフィルタ１０を搭載する樹脂基板として、例えば線膨張係数が１３ｐｐｍ／℃の材料で形成されるＦＲ−４グレードの樹脂基板と、線膨張係数が１０ｐｐｍ／℃の材料で形成される樹脂基板とを用いる場合、バンドパスフィルタ１０を樹脂基板上に半田付けして搭載する際、作製されたバンドパスフィルタ１０は、線膨張係数が１０ｐｐｍ／℃程度であり上記樹脂基板との差を小さくできる。このため、温度条件が−５５℃以上＋１２５℃以下、試験サイクル数が１０００サイクルの熱衝撃試験を行った場合でも、誘電体層１１にクラックが発生するのを抑制することができると共に、バンドパスフィルタ１０と樹脂基板との半田付け部分が外れるのを防ぐことができる。
【００７０】
本実施形態に係る誘電体磁器は、図２に示すような誘電体層１１と内部電極が交互に積層される電子部品に限定されるものではなく、誘電体層１１を含む電子部品であれば好適に用いることができる。また、本実施形態に係る誘電体磁器は、外部に更に素子が個別に実装される電子部品であっても好適に用いることができる。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明を実施例及び比較例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００７２】
＜実施例１−１から１−６：主成分原料混合粉末の指標値αと混合分散性の評価＞
主成分原料粉末として純度９９．２％のＢａＣＯ３の粉末と純度９９．８％のＴｉＯ２の粉末とを組成式がＢａＯ・ｘＴｉＯ2となるように秤量し、ＺｒＯ２ビーズを使用する混合分散機の混合分散条件を変えて主成分原料混合粉末（ＡからＦ）を作製した。混合分散機の処理条件は、処理条件ａからｆの順に混合分散性を高くした。
【００７３】
（粒度分布）
主成分原料混合粉末（ＡからＦ）の粒度分布は、レーザ回折式粒度測定分布計（商品名：Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  Ｘ１００、日機装社製）を用いて測定した。主成分原料混合粉末（ＡからＦ）の測定結果から粒度分布の指標値αを計算した。計算結果を表１に示す。表１より、混合分散機の処理条件ａからｆの順に指標値αは増加した。よって、主成分原料混合粉末（ＡからＦ）の混合分散性が高くなるに従って指標値αが大きくなることが確認された。
【００７４】
主成分原料混合粉末（ＡからＦ）の分散性は、Ｘ線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ:Electron  Probe  Micro-Analysis）を用いて測定した。ＥＰＭＡにより主成分原料混合粉末（ＡからＦ）のＢａとＴｉとの元素分布状態を主成分原料混合粉末（ＡからＦ）の２００μｍ四方（２００μｍ×２００μｍ）の範囲で確認し、各元素のＸ線強度の標準偏差σを各元素のＸ線強度の平均値で除した変動係数（標準偏差σ／平均値）を求めた。変動係数の測定結果を表１に示す。相対的なばらつきを表す変動係数の値は小さいほど、元素偏析が小さい状態となっていることを示す。表１に示すように、混合分散機の処理条件ａからｆの順にＢａ及びＴｉの分散性が高くなった。
【００７５】
よって、主成分原料混合粉末（ＡからＦ）の粒度分布の測定結果から求められた指標値αと主成分原料混合粉末の元素の混合分散状態とには相関関係があり、主成分原料混合粉末（ＡからＦ）の粒度分布の測定結果から求められた指標値αが高くなるに従ってＢａ及びＴｉの混合分散状態が良好になっていることが確認された。
【００７６】
また、ＢＥＴ法により主成分原料混合粉末（ＡからＦ）の比表面積を測定し、主成分原料混合粉末（ＡからＦ）は混合分散状態が良好な細かい粉末となっていることが確認された。
【００７７】
【表１】
2011225435.tif 000002
【００７８】
＜実施例２−１から２−６：主成分粉末のＸ線回折ピーク強度比の評価＞
主成分原料混合粉末（ＡからＦ）を１１７０℃から１２５０℃の温度範囲で仮焼き（熱処理）を行ない、Ｃｕ管球を使用しているＸ線回折装置を用いて主成分粉末に生成しているＢａＴｉ4Ｏ9結晶相及びＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の回折ピーク強度の比較を行なった。その際、各々の結晶相の最大回折ピークを使用することとし、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相については、ＩＣＤＤ（International  Center  for  Diffraction  Data）カードのリファレンスコード０１−０７７−１５６５に掲載されている最大回折ピークデータに基づき、２θ＝３０．１０６（ｄｅｇ）付近の強度（Ｉ14）を使用した。Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相については、ＩＣＤＤカードのリファレンスコード０１−０７６−１４２４に掲載されている最大回折ピークデータに基づき、２θ＝２８．５８３（ｄｅｇ）付近の強度（Ｉ29）を使用した。主成分原料混合粉末（ＡからＦ）を熱処理して得られた主成分粉末のＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14を求めた。Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14の算出結果を表２に示す。表２中、二重丸印は、Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が５以上であり、丸印は、Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が１以上５未満であり、バツ印は、Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が１未満を表す。
【００７９】
【表２】
2011225435.tif 000003
【００８０】
表２に示すように、高温で仮焼き（熱処理）を行なうほど、ＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の回折ピークに対してＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の回折ピークが高くなったが、指標値αが大きい主成分原料混合粉末を使用するほどより低温でＢａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の生成が進んでいることが分かった。また、実施例２−１では、１２５０℃まで温度を上げてもＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14を５以上にすることはできず、Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14を５以上とするためには、指標値αが０．３５０以上であることが必要であることが分かった。図３は、指標値αと熱処理温度Ｔ１との関係を示す。図３中、実線は、Ｔ１＝１０８０＋４２／αの式を表し、破線は、Ｔ１＝１０４０＋６２／αの式を表す。図３に示すように、熱処理温度Ｔ１が式１０８０＋４２／α（図３中、実線）より大きいと、Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14は１以上とすることができ、Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20結晶相の最大回折ピークがＢａＴｉ4Ｏ9結晶相の最大回折ピークと同等以上となることが分かった。また、指標値αが０．３５０以上、かつ、Ｔ１が式１０４０＋６２／α（図３中、破線）以上の温度範囲とすることで、Ｘ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14を５以上とすることができることがわかった。
【００８１】
＜実施例３−１から３−４、比較例３−１：誘電体磁器の密度、強度、誘電特性の評価＞
仮焼き（熱処理）を行なった主成分粉末についてＸ線回折を行ない、異なる結晶相状態が確認された試料を用意した（実施例３−１から実施例３−４、比較例３−１、参照）。その主成分粉末を粉砕すると同時に副成分としてＢ2Ｏ3及びＣｕＯを湿式混合した。その主成分と副成分とからなる誘電体磁器組成物を後述する焼成温度よりも低い温度で再度仮焼きした後、粉砕した。得られた粉末に有機バインダーなどを添加し、乾式成型体を作製した。また、別の有機バインダーなどを添加してポリエチレンテレフタレート（Polyethylene  Terephthalate：ＰＥＴ）の基板上にシート成型体を作製した。一部のシート成型体には、導体材としてＡｇを主成分とする導電性ぺ−ストを塗布し、適量の枚数のシートを積層後プレスし、導電性ぺ−ストを含むシート積層成型体を作製した。残りのシート成型体には、Ａｇを主成分とする導電性ぺ−ストを塗布せずに適量の枚数のシートを積層後プレスし、導電性ぺ−ストを含まないシート積層成型体を作製した。これらの乾式成型体と、導電性ぺ−ストを含むシート積層成型体と導電性ぺ−ストを含まないシート積層成型体とを、各々Ａｇが溶融しない基準温度（Ａ）℃（９３０℃）で焼成した。導電性ぺ−ストを含まないシート積層成型体を焼成した試料（誘電体磁器）で、誘電体磁器の密度と３点曲げ強度の測定を行なった。また、乾式成型体を焼成した試料（誘電体磁器）を用いて、共振器法による誘電特性（比誘電率εｒ、品質係数Ｑｆ）を測定した。また、導電性ぺ−ストを含むシート積層成型体を焼成して得られた試料（誘電体磁器）で導電性ぺ−ストに含まれるＡｇが溶融していないか確認を行なった。実施例３−１から３−４と比較例３−１で用いた主成分粉末のＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14と、誘電体磁器のＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14と、密度と、３点曲げ強度と、誘電特性（比誘電率εｒ、品質係数Ｑｆ）と、Ａｇの溶融状態の測定結果を表３に示す。
【００８２】
【表３】
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【００８３】
表３に示すように、誘電体磁器のＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が、１未満であると、誘電体磁器の密度、強度、誘電特性（比誘電率εｒ、品質係数Ｑｆ）が低下したのが確認された（比較例３−１参照）。また、誘電体磁器組成物の主成分粉末のＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が１未満の場合、基準温度Ａ（９３０℃）では十分焼結しなかった。また、誘電体磁器組成物の粉末を十分焼結させるため、基準温度Ａより４０℃高い温度（９７０℃）で焼結すると、導体材であるＡｇが溶融した（比較例３−１参照）。これに対し、誘電体磁器の主成分粉末としてＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が高い粉末を用いると、誘電体磁器のＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14も高くなった（実施例３−１から３−４参照）。従って、誘電体磁器の粉末の主成分粉末のＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14が高い粉末を用いると、誘電体磁器の回折ピークのＸ線回折ピーク強度比Ｉ29／Ｉ14も高くなり、誘電体磁器の密度、強度、誘電特性（比誘電率εｒ、品質係数Ｑｆ）を向上させることができることが判明した。
【符号の説明】
【００８４】
１０  バンドパスフィルタ
１１  誘電体層
１２  コイル
１３−１〜１３−３  キャパシタパターン部
１４  ビア(ビア導体)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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