(57)【要約】【課題】Ｑｕ値と機械的強度が高く、εｒが１５〜４０程度であって、τｆの絶対値が小さく、９５０℃以下の温度で焼成できる誘電体磁器組成物を提供する。【解決手段】組成式：ｘＢａＯ−ｙＣａＯ−ｚＬｉＯ１／２−ｗＭＯ５／２（ＭはＮｂおよびＶからなる群から選ばれる少なくとも一種、ｘ，ｙ，ｚ，ｗは、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１、０≦ｘ≦０．５０、０≦ｙ≦０．５０、０．１２≦ｚ≦０．２０、０．３０≦ｗ≦０．３８で示される数値）で表される第一成分と、Ｓｉ，Ｂ，Ａｌ，Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｔｉ，ＬａおよびＮｄからなる群から選ばれる少なくとも二種の酸化物を含むガラス組成物からなる第二成分とを含み、第二成分の含有率が、２〜５０重量％である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式ｘＢａＯ−ｙＣａＯ−ｚＬｉＯ１／２−ｗＭＯ５／２で表される第一成分と、第二成分とを含み、
前記第二成分が、Ｓｉ，Ｂ，Ａｌ，Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｔｉ，ＬａおよびＮｄからなる群から選ばれる少なくとも二種の元素の酸化物を含むガラス組成物であり、前記第二成分の含有率が、２重量％以上５０重量％以下であることを特徴とする誘電体磁器組成物。ただし、前記Ｍは、ＮｂおよびＶからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、前記ｘ，ｙ，ｚ，ｗは下記式で示される範囲内の数値である。
ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１
０≦ｘ≦０．５
０≦ｙ≦０．５０
０．１２≦ｚ≦０．２０
０．３０≦ｗ≦０．３８
【請求項２】
組成式ｙＣａＯ−ｚＬｉＯ１／２−ｗＭＯ５／２−ｕＴｉＯ２で表される第一成分と、第二成分とを含み、
前記第二成分が、Ｓｉ，Ｂ，Ａｌ，Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｔｉ，ＬａおよびＮｄからなる群から選ばれる少なくとも二種の元素の酸化物を含むガラス組成物であり、前記第二成分の含有率が、２重量％以上５０重量％以下であることを特徴とする誘電体磁器組成物。ただし、前記ＭはＮｂおよびＶからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、前記ｙ，ｚ，ｗ，ｕは下記式で示される範囲内の数値である。
ｙ＋ｚ＋ｗ＋ｕ＝１
０．４５≦ｙ≦０．５５
０．１０≦ｚ≦０．２０
０．１６≦ｗ≦０．３８
０．０１≦ｕ≦０．２０
【請求項３】
前記第二成分が、３０重量％以上６０重量％以下のＳｉＯ２、２重量％以上３０重量％以下のＢ２Ｏ３、２重量％以上１０重量％以下のＡｌ２Ｏ３および２０重量％以上５０重量％以下のＱＯを含むガラス組成物である請求項１または２に記載の誘電体磁器組成物。
ただし、前記ＱはＢａおよびＣａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素である。
【請求項４】
前記第二成分が、３０重量％以上６０重量％以下のＳｉＯ２、２重量％以上１０重量％以下のＢ２Ｏ３、２重量％以上１０重量％以下のＡｌ２Ｏ３、２０重量％以上５０重量％以下のＱＯおよび５重量％以上１５重量％以下のＬａ２Ｏ３を含むガラス組成物である請求項１または２に記載の誘電体磁器組成物。
ただし、前記ＱはＢａおよびＣａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素である。
【請求項５】
前記第二成分が、４０重量％以上６０重量％以下のＳｉＯ２、２重量％以上１０重量％以下のＢ２Ｏ３、２重量％以上１０重量％以下のＡｌ２Ｏ３、２０重量％以上５０重量％以下のＱＯおよび１重量％以上５重量％以下のＺｎＯを含むガラス組成物である請求項１または２に記載の誘電体磁器組成物。
ただし、前記ＱはＢａおよびＣａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素である。
【請求項６】
前記第二成分が、１５重量％以上３０重量％以下のＳｉＯ２、５重量％以上２０重量％以下のＢａＯ、５重量％以上１５重量％以下のＲＯ、１０重量％以上２５重量％以下のＺｎＯ、１０重量％以上３０重量％以下のＴｉＯ２および１０重量％以上３０重量％以下のＴ２Ｏ３を含むガラス組成物である請求項１または２に記載の誘電体磁器組成物。
ただし、前記ＲはＣａおよびＳｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、前記ＴはＬａおよびＮｄからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素である。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の誘電体磁器組成物と、Ａｇを主成分とする導体とを含むことを特徴とする誘電体デバイス。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の誘電体磁器組成物と、Ａｇを主成分とする導体を含み、前記導体は、該導体の総重量に対して０．１重量％以上〜１０重量％以下のＰｄを含有する導体成分を含むことを特徴とする誘電体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にマイクロ波、ミリ波帯などの高周波領域における使用に適した誘電体磁器組成物および誘電体デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マイクロ波やミリ波領域において、誘電体共振器及びフィルター等に誘電体磁器が多く使用されている。このような用途で使用される誘電体材料は、無負荷Ｑ（Ｑｕ）値が高く、比誘電率（εｒ）が大きく、共振周波数の温度係数（τｆ）が小さくかつ任意に変化させ得るということが要求されてきた。
【０００３】
しかし、誘電体磁器の比誘電率が大きいほど誘電体デバイスは小さくなる。このため、通信システムの高周波化に伴って、誘電体デバイスの加工精度や導体損失を考慮し、比誘電率が比較的小さい誘電体磁器組成物が求められるようになってきた。
【０００４】
また、誘電体磁器組成物と、Ａｇなどの高い導電率を有する導体とを同時に焼成し、低損失で安価な誘電体積層デバイスを実現するために、Ａｇの融点より低い９５０℃以下の温度で焼成できる誘電体磁器組成物が求められている。
【０００５】
このような用途に適する材料として、Ｃａ（Ｌｉ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３系磁器にＢ２Ｏ３およびＢｉ２Ｏ３を添加した磁器（例えば、非特許文献１参照）が報告されている。
【０００６】
【非特許文献１】
Ｐｅｎｇ  ＬＩＵ，他２名，”Ｌｏｗ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｃａ（Ｌｉ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−δ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ”  ，Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．４０，２００１，ｐｐ．５７６９−５７７３
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、誘電体積層デバイスは、移動体通信の携帯機などに使用されることが多く、電気的な特性と同時に耐衝撃性が求められる。そのため誘電体磁器組成物は、機械的強度が高い必要がある。しかしながら、上記従来の材料の機械的強度は低い。
【０００８】
また、一般的に、誘電体磁器組成物とＡｇなどの導体とを同時に焼成して誘電体積層デバイスを構成する場合、厚さ数十μｍ程度の誘電体グリーンシートを用いる。誘電体グリーンシートの厚さがばらつくと誘電体積層デバイスの特性がばらつくため、誘電体グリーンシートの厚さはできるだけ均一であることが望ましい。
【０００９】
しかしながら、上記従来の材料にはＢ２Ｏ３そのものが含まれており、スラリー化する工程において、Ｂ２Ｏ３の架橋反応による誘電体スラリーのゲル化が起こりやすいため、均一な厚さの誘電体グリーンシートを作製できない。
【００１０】
本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、無負荷Ｑ（Ｑｕ）値と機械的強度が高く、比誘電率（εｒ）が、例えば、１５〜４０程度であって、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が小さく、かつ、９５０℃以下の温度で焼成でき、誘電体グリーンシートの作製が容易な誘電体磁器組成物を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、マイクロ波やミリ波帯などの高周波領域での使用に適した、低損失で安価な誘電体デバイスを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の誘電体磁器組成物は、組成式ｘＢａＯ−ｙＣａＯ−ｚＬｉＯ１／２−ｗＭＯ５／２で表される第一成分と、第二成分とを含み、前記第二成分が、Ｓｉ，Ｂ，Ａｌ，Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｔｉ，ＬａおよびＮｄからなる群から選ばれる少なくとも二種の元素の酸化物を含むガラス組成物であり、前記第二成分の含有率が、２重量％以上５０重量％以下である。ただし、前記Ｍは、ＮｂおよびＶからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、前記ｘ，ｙ，ｚ，ｗは下記式で示される範囲内の数値である。
【００１２】
ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１
０≦ｘ≦０．５０
０≦ｙ≦０．５０
０．１２≦ｚ≦０．２０
０．３０≦ｗ≦０．３８
本発明の誘電体磁器組成物によれば、無負荷Ｑ（Ｑｕ）値と機械的強度が高く、比誘電率（εｒ）が２０〜５０程度であって、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値を小さくすることができる。また、９５０℃以下の温度で焼成できる。さらには、誘電体スラリーのゲル化が起こりにくいため、誘電体グリーンシートの作製が容易である。
【００１３】
また、本発明の誘電体磁器組成物は、組成式ｙＣａＯ−ｚＬｉＯ１／２−ｗＭＯ５／２−ｕＴｉＯ２で表される第一成分と、第二成分とを含み、前記第二成分が、Ｓｉ，Ｂ，Ａｌ，Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｔｉ，ＬａおよびＮｄからなる群から選ばれる少なくとも二種の元素の酸化物を含むガラス組成物であり、前記第二成分の含有率が、２重量％以上５０重量％以下である。ただし、前記ＭはＮｂおよびＶからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、前記ｙ，ｚ，ｗ，ｕは下記式で示される範囲内の数値である。
【００１４】
ｙ＋ｚ＋ｗ＋ｕ＝１
０．４５≦ｙ≦０．５５
０．１０≦ｚ≦０．２０
０．１６≦ｗ≦０．３８
０．０１≦ｕ≦０．２０
本発明の誘電体磁器組成物によれば、無負荷Ｑ（Ｑｕ）値と機械的強度が高く、比誘電率（εｒ）が２０〜５０程度であって、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値を小さくすることができる。また、９５０℃以下の温度で焼成できる。さらには、誘電体スラリーのゲル化が起こりにくいため、誘電体グリーンシートの作製が容易である。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様においては、前記第二成分が、３０重量％以上６０重量％以下のＳｉＯ２、２重量％以上３０重量％以下のＢ２Ｏ３、２重量％以上１０重量％以下のＡｌ２Ｏ３および２０重量％以上５０重量％以下のＱＯを含むガラス組成物である。
【００１６】
ただし、前記ＱはＢａおよびＣａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素である。
【００１７】
本発明の他の実施態様においては、前記第二成分が、３０重量％以上６０重量％以下のＳｉＯ２、２重量％以上１０重量％以下のＢ２Ｏ３、２重量％以上１０重量％以下のＡｌ２Ｏ３、２０重量％以上５０重量％以下のＱＯおよび５重量％以上１５重量％以下のＬａ２Ｏ３を含むガラス組成物である。ただし、前記ＱはＢａおよびＣａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素である。
【００１８】
本発明の更に他の実施態様においては、前記第二成分が、４０重量％以上６０重量％以下のＳｉＯ２、２重量％以上１０重量％以下のＢ２Ｏ３、２重量％以上１０重量％以下のＡｌ２Ｏ３、２０重量％以上５０重量％以下のＱＯおよび１重量％以上５重量％以下のＺｎＯを含むガラス組成物である。ただし、前記ＱはＢａおよびＣａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素である。
【００１９】
本発明の他の実施態様においては、前記第二成分が、１５重量％以上３０重量％以下のＳｉＯ２、５重量％以上２０重量％以下のＢａＯ、５重量％以上１５重量％以下のＲＯ、１０重量％以上２５重量％以下のＺｎＯ、１０重量％以上３０重量％以下のＴｉＯ２および１０重量％以上３０重量％以下のＴ２Ｏ３を含むガラス組成物である。ただし、前記ＲはＣａおよびＳｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、前記ＴはＬａおよびＮｄからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素である。
【００２０】
本発明の誘電体デバイスは、本発明の誘電体磁器組成物と、Ａｇを主成分とする導体とを含むものである。
【００２１】
本発明の誘電体デバイスによれば、マイクロ波やミリ波帯などの高周波領域での使用に適した、低損失で安価なデバイスとすることができる。
【００２２】
また、本発明の誘電体デバイスは、本発明の誘電体磁器組成物と、Ａｇを主成分とする導体を含み、前記導体は、該導体の総重量に対して０．１重量％以上〜１０重量％以下のＰｄを含む導体成分を含むものである。
【００２３】
本発明の誘電体デバイスによれば、マイクロ波やミリ波帯などの高周波領域での使用に適した、低損失で安価なデバイスとすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る誘電体磁器組成物は、組成式ｘＢａＯ−ｙＣａＯ−ｚＬｉＯ１／２−ｗＭＯ５／２で表される第一成分と、第二成分とを含み、前記第二成分が、Ｓｉ，Ｂ，Ａｌ，Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｔｉ，ＬａおよびＮｄからなる群から選ばれる少なくとも二種の元素の酸化物を含むガラス組成物であり、前記第二成分の含有率が、２重量％以上５０重量％以下である。ただし、前記Ｍは、ＮｂおよびＶからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、前記ｘ，ｙ，ｚ，ｗは下記式で示される範囲内の数値である。
【００２６】
ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１
０≦ｘ≦０．５０
０≦ｙ≦０．５０
０．１２≦ｚ≦０．２０
０．３０≦ｗ≦０．３８
第一成分の前記ｘ，ｙ，ｚおよびｗが上記範囲外にあると高いＱｕ値が得られないか、機械的強度が低くなりすぎる。
【００２７】
第二成分の含有率は、２重量％以上５０重量％以下の範囲である。
【００２８】
第二成分の含有率を上記範囲外とすると、９５０℃以下の温度で焼成できないか、または高いＱｕ値が得られない。さらに、機械的強度が低くなりすぎることがある。第二成分の含有率は、３重量％以上２５重量％以下の範囲であるのが好ましい。
【００２９】
第二成分の好ましい具体例を以下に挙げる。
（１）３０重量％以上６０重量％以下のＳｉＯ２、２重量％以上３０重量％以下のＢ２Ｏ３、２重量％以上１０重量％以下のＡｌ２Ｏ３および２０重量％以上５０重量％以下のＱＯからなるガラス組成物。
（２）３０重量％以上６０重量％以下のＳｉＯ２、２重量％以上１０重量％以下のＢ２Ｏ３、２重量％以上１０重量％以下のＡｌ２Ｏ３、２０重量％以上５０重量％以下のＱＯおよび５重量％以上１５重量％以下のＬａ２Ｏ３からなるガラス組成物。
（３）４０重量％以上６０重量％以下のＳｉＯ２、２重量％以上１０重量％以下のＢ２Ｏ３、２重量％以上１０重量％以下のＡｌ２Ｏ３、２０重量％以上５０重量％以下のＱＯおよび１重量％以上５重量％以下のＺｎＯからなるガラス組成物。
（４）１５重量％以上３０重量％以下のＳｉＯ２、５重量％以上２０重量％以下のＢａＯ、５重量％以上１５重量％以下のＲＯ、１０重量％以上２５重量％以下のＺｎＯ、１０重量％以上３０重量％以下のＴｉＯ２および１０重量％以上３０重量％以下のＴ２Ｏ３からなるガラス組成物。
【００３０】
ここで、ＱはＢａおよびＣａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、ＲはＣａおよびＳｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、また、ＴはＬａおよびＮｄからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素である。
【００３１】
第二成分を上記範囲外とすると、ガラス化しないか、吸湿性が高くなりすぎる場合がある。
【００３２】
誘電体磁器組成物の出発原料としては、特に制限されず、各成分元素の酸化物、炭酸塩、水酸化物、塩化物、アルコキシドなどを用いればよい。原料粉体の混合方法としては、ボールミル中で水もしくは有機溶媒と共に混合する湿式混合法や、ミキサー等で混合したり溶媒を用いないボールミル中で混合する乾式混合法などを用いればよい。また、出発原料に応じて、アルコキシド法や共沈法を用いてもよい。混合方法の中では、工程が比較的複雑でないこと、均質な混合物を得やすいことなどから、溶媒を用いてボールミル中で混合する方法が好ましい。なお、粉体の分散性を高めるために分散剤を用いたりｐＨ調整を行ってもよい。
【００３３】
混合物の仮焼は、組成により異なるが、通常、８００〜１１００℃程度で１〜８時間程度とすればよい。ガラス化がするには、加熱して溶融した混合物を急冷すればよい。急冷は、溶融混合物を水中に滴下したり、金属板に滴下することにより行うことができる。仮焼物またはガラス化合物の粉砕方法としては、ボールミル、高速回転式粉砕機、媒体撹拌ミル、気流粉砕機などを用いる方法があるが、いずれを用いてもよい。
【００３４】
成形には、通常、プレス成形が適用される。特に限定されないが、プレス成形における圧力は、５０〜２００ＭＰａ程度が好適である。成形の際に用いるバインダーとしては、セラミックスの成形の際に用いられるバインダーであれば特に制限はないが、例えば、ポリビニルアルコール系バインダー、ポリビニルブチラール系バインダー、アクリル樹脂系バインダー、ワックス系バインダーなどが挙げられる。バインダーの使用量も特に制限されないが、通常、固形分換算で全体の０．０５〜１重量％程度が好適である。
【００３５】
焼成は、特に限定されないが、４００〜７００℃程度で１〜２４時間程度加熱してバインダーを除去した後、８００〜９５０℃程度で２〜１００時間程度焼成するとよい。
【００３６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る誘電体磁器組成物は、組成式ｙＣａＯ−ｚＬｉＯ１／２−ｗＭＯ５／２−ｕＴｉＯ２で表される第一成分と、第二成分とを含み、前記第二成分が、Ｓｉ，Ｂ，Ａｌ，Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｔｉ，ＬａおよびＮｄからなる群から選ばれる少なくとも二種の元素の酸化物を含むガラス組成物であり、前記第二成分の含有率が、２重量％以上５０重量％以下である。ただし、前記ＭはＮｂおよびＶからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、前記ｙ，ｚ，ｗ，ｕは下記式で示される範囲内の数値である。
【００３７】
ｙ＋ｚ＋ｗ＋ｕ＝１
０．４５≦ｙ≦０．５５
０．１０≦ｚ≦０．２０
０．１６≦ｗ≦０．３８
０．０１≦ｕ≦０．２０
第一成分の前記ｙ，ｚ，ｗおよびｕが上記範囲外にあると高いＱｕ値が得られないか、機械的強度が低くなりすぎる。
【００３８】
すなわち、この実施の形態２の誘電体磁器組成物は、第一成分が、上述の実施の形態１の誘電体磁器組成物と異なるだけで、第二成分およびその他の構成は、上述の実施の形態１と同様であるので、その説明は、省略する。
【００３９】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
第一成分の出発原料として、ＣａＣＯ３，ＢａＣＯ３，ＴｉＯ２，Ｌｉ２ＣＯ３，Ｎｂ２Ｏ５，Ｖ２Ｏ５，Ｂ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３を用い、これらを所定の組成になるよう秤量し、ボールミルを用いて脱イオン水とともに湿式混合した。粉体と水との体積比は約１：２とした。この混合物をボールミルから取り出して、１４０℃で乾燥させた後、空気中において９００℃の温度で２時間仮焼し、誘電体結晶粉末（第一成分）を得た。
【００４１】
第二成分の出発原料として、ＳｉＯ２，Ｂ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３，ＢａＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＺｎＯ，ＴｉＯ２，Ｌａ２Ｏ３，Ｎｄ２Ｏ３を用い、これらを所定の組成になるよう秤量し、ボールミルを用いてエタノールとともに湿式混合した。粉体とエタノールの体積比は約２：３とした。この混合物をボールミルから取り出して、１２０℃で乾燥させた。さらに、乾燥物を白金製るつぼに入れ、空気中において１３００℃の温度で溶融させた後、溶融物を水中に滴下し、急冷した。得られたガラスを混合と同様の方法で粉砕し、乾燥させ、ガラス粉末（第二成分）を得た。
【００４２】
誘電体粉末（第一成分）とガラス粉末（第二成分）とを所定の割合で配合し、脱イオン水とともに上記ボールミル中で湿式粉砕した後、ボールミルから取り出して乾燥させた。
【００４３】
第一成分と第二成分の混合粉末に、バインダーとして濃度６％のポリビニールアルコール溶液を１０重量％添加して混合し、３２メッシュのふるいを通して整粒した。整粒粉体を、金型と油圧プレスを用いて成形圧力１３０ＭＰａで直径１３ｍｍ、厚さ約６ｍｍの円板に成形し、電気的特性評価用の成形体を得た。
【００４４】
また、第一成分と第二成分の混合粉末に対し、７０重量％の酢酸ブチルおよび８重量％のポリビニールアルコールと５重量％のフタル酸ジｎブチルを添加し、上記ボールミル中で混合した。得られた誘電体スラリーを用いてシート成形（ドクターブレード法）を行い、厚さ約７０μｍの誘電体グリーンシートを作製した。誘電体グリーンシートを積層し、油圧プレスを用いて成形圧力５０ＭＰａで成形した後、長さ４０ｍｍ、幅４ｍｍに切断して機械的強度評価用の成形体を得た。
【００４５】
これらの成形体を高純度のマグネシアさや鉢の中に入れ、空気中において５００℃の温度で４時間保持してバインダーアウトを行なった後、空気中において８００〜９５０℃の温度で４時間保持して焼成し、誘電体磁器を得た。
【００４６】
誘電体磁器の電気的特性の評価には、ネットワークアナライザを用い、導体空洞型誘電体円柱共振器法による測定から、ｆＱ積（Ｑｕ値と共振周波数との積）と比誘電率（εｒ）を求めた。共振周波数の温度係数（τｆ）は−２５℃から８５℃の範囲で求めた。なお、共振周波数は４〜１０ＧＨｚの範囲であった。
【００４７】
誘電体磁器の機械的強度の評価は、３点曲げ試験法により抗折強度を求めた。また、誘電体グリーンシートの厚み精度は、１辺７ｃｍの正方形状に切り出した誘電体グリーンシートの厚みを１０点測定し、（最大値−最小値）／平均値として求めた。
【００４８】
（実施例１）
作製した第二成分の組成と状態を表１に、上述の実施の形態１に対応する誘電体磁器組成物の組成と第二成分の含有量を表２に示す。また、電気的特性と抗折強度、誘電体グリーンシートの厚み精度を表３に示す。なお、表２においては、第二成分の試料を、表１の記号で示している。また、表２及び表３において＊印を付した試料は比較例である。
【００４９】
【表１】
2004331478.tif 000003
【００５０】
【表２】
2004331478.tif 000004
【００５１】
【表３】
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【００５２】
表３に示すように、＊印を付した例以外の試料では、９５０℃以下という低い焼成温度で、４０００以上の高いｆＱ積、１５〜３３程度の比誘電率（εｒ）、絶対値で４０ｐｐｍ／℃以下の小さな温度係数（τｆ）、および、１５０ＭＰａ以上の高い抗折強度を得ることができた。また、誘電体グリーンシートの厚み精度は１０％以内であった。一方、＊印を付した試料では、ｆＱ積と抗折強度のうち少なくとも一つが大幅に低下した。さらに、ガラス組成物としてではなく、Ｂ２Ｏ３およびＢｉ２Ｏ３そのものを添加した試料番号１，２（非特許文献１参照）の比較例では、誘電体スラリーがゲル化し、誘電体グリーンシートが作製できないかまたは誘電体グリーンシートの厚み精度が極めて悪い。
【００５３】
また、試料番号８，１８および２４と同様の誘電体磁器組成物およびＡｇペーストを用い、図１に示すような積層型誘電体フィルタを作製した。この誘電体フィルタ１は、図２に示したように、内部電極４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇとしてＡｇペーストを塗布した誘電体磁器組成物からなる未焼成シート３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅを積層し、さらに端子電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとしてＡｇペーストを塗布して焼成して得たものである。焼成条件も上記と同様とした。この誘電体フィルタの性能を評価したところ、従来の誘電体フィルタ（Ａｌ２Ｏ３にガラス添加）と比較して、挿入損失が１／２以下であった。また、中心周波数（およそ５ＧＨｚ）の温度係数は１／１０以下であった。以上より、この誘電体デバイスが、マイクロ波やミリ波帯などの高周波領域での使用に適した、低損失な誘電体デバイスとして使用できることが確認された。
【００５４】
また、試料番号８と同様の誘電体磁器組成物および、Ａｇを主成分とし導体の総重量に対して０．１重量％以上１０重量％以下のＰｄを含む導体ペースト（導体成分）を用い、図１に示すような積層型誘電体フィルタを作製した。この誘電体フィルタの性能を評価したところ、従来の誘電体フィルタと比較して、挿入損失が２／３以下であった。さらに、Ｐｄを含む導体ペーストを用いることにより、Ａｇペーストの場合と比較してはんだ濡れ性を改善し、誘電体デバイスとしての実装性および信頼性を改善できる。しかし、Ａｇを主成分とし導体の総重量に対して２０重量％のＰｄを含む導体ペーストを用いた場合、挿入損失が従来の誘電体フィルタの４／３倍に劣化した。
【００５５】
これらの積層型誘電体デバイスは、上記のように、誘電体磁器組成物とＡｇペーストなどの電極材料とを同時に焼成することにより作製できるため、極めて効率よく製造できる。
【００５６】
（実施例２）
実施例１と同様にして、上述の実施の形態２に対応する誘電体磁器を作製し、電気的特性と抗折強度、誘電体グリーンシートの厚み精度を評価した。用いた第二成分は表１に示したものである。
【００５７】
作製した誘電体磁器組成物の組成と第二成分の含有量を表４に示す。また、電気的特性と抗折強度、誘電体グリーンシートの厚み精度を表５に示す。なお、表４及び表５において＊印を付した試料は比較例である。
【００５８】
【表４】
2004331478.tif 000006
【００５９】
【表５】
2004331478.tif 000007
【００６０】
表５に示すように、＊印を付した例以外の試料では、９５０℃以下という低い焼成温度で、３０００以上の高いｆＱ積、２０〜４０程度の比誘電率（εｒ）、絶対値で３０ｐｐｍ／℃以下の小さな温度係数τｆ、および、１５０ＭＰａ以上の高い抗折強度を得ることができた。また、誘電体グリーンシートの厚み精度は１０％以内であった。一方、＊印を付した試料では、９５０℃以下の温度では焼結しないか、または、ｆＱ積および抗折強度が大幅に劣化した。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、無負荷Ｑ値（Ｑｕ値）と機械的強度が高く、比誘電率（εｒ）が例えば、１５〜４０程度であって、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が小さく、かつ、９５０℃以下の温度で焼成でき、誘電体グリーンシートの作製が容易な誘電体磁器組成物を得ることができる。また、マイクロ波やミリ波帯などの高周波領域での使用に適した、低損失で安価な誘電体デバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の誘電体デバイスの一例の斜視図である。
【図２】本発明の誘電体デバイスの一例の内部電極構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    誘電体フィルタ
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ                    端子電極
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ              誘電体
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ  内部電極
【図１】
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【図２】
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