(57)【要約】【課題】ガラス成分を含有しても高い誘電率を備えた誘電体磁器組成物、該誘電体磁器組成物を効率的に製造することのできる誘電体磁器組成物の製造方法及び前記誘電体磁器組成物を用いた積層セラミック部品を提供すること。【解決手段】組成式がａＬｉＯ１／２−ｂＣａＯ−ｃＬａＯ３／２−ｄＴｉＯ２（但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００ｍｏｌ％を満たすように、１４．２９≦ａ≦２１．０５ｍｏｌ％、９．５２≦ｂ≦２１．０５ｍｏｌ％、１４．２９≦ｃ≦２１．０５ｍｏｌ％、４７．３７≦ｄ≦５２．３８ｍｏｌ％の範囲内から選択される。）である誘電体成分７０〜８０体積％と、ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２系のガラス成分２０〜３０体積％とを含有して成ることを特徴とする誘電体磁器組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式がａＬｉＯ１／２−ｂＣａＯ−ｃＬａＯ３／２−ｄＴｉＯ２（但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００ｍｏｌ％を満たすように、１４．２９≦ａ≦２１．０５ｍｏｌ％、９．５２≦ｂ≦２１．０５ｍｏｌ％、１４．２９≦ｃ≦２１．０５ｍｏｌ％、４７．３７≦ｄ≦５２．３８ｍｏｌ％の範囲内から選択される。）である誘電体成分７０〜８０体積％と、
ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２系のガラス成分２０〜３０体積％とを含有して成ることを特徴とする誘電体磁器組成物。
【請求項２】
組成式がｘＣａＴｉＯ３−ｙ（Ｌｉ１／２Ｌａ１／２）ＴｉＯ３（但し、ｘ及びｙは、ｘ＋ｙ＝１００ｍｏｌ％になるように、２０≦ｘ≦３０ｍｏｌ％の範囲内、及び７０≦ｙ≦８０ｍｏｌ％の範囲内から選択される。）である誘電体成分７０〜８０体積％と、
ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２系のガラス成分２０〜３０体積％とを含有して成ることを特徴とする誘電体磁器組成物。
【請求項３】
前記誘電体成分が、ペロブスカイト構造を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項４】
組成式がａＬｉＯ１／２−ｂＣａＯ−ｃＬａＯ３／２−ｄＴｉＯ２（但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００ｍｏｌ％を満たすように、１４．２９≦ａ≦２１．０５ｍｏｌ％、９．５２≦ｂ≦２１．０５ｍｏｌ％、１４．２９≦ｃ≦２１．０５ｍｏｌ％、４７．３７≦ｄ≦５２．３８ｍｏｌ％の範囲内から選択される。）である誘電体成分を仮焼成する仮焼成工程と、
仮焼成した前記誘電体成分７０〜８０体積％及びＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２系のガラス成分２０〜３０体積％を有する混合物を焼成する焼成工程とを有することを特徴とする誘電体磁器組成物の製造方法。
【請求項５】
組成式がｘＣａＴｉＯ３−ｙ（Ｌｉ１／２Ｌａ１／２）ＴｉＯ３（但し、ｘ及びｙは、２０≦ｘ≦３０ｍｏｌ％であり、７０≦ｙ≦８０ｍｏｌ％であり、かつｘ＋ｙ＝１００ｍｏｌ％である。）である誘電体成分を仮焼成する仮焼成工程と、
仮焼成した前記誘電体成分７０〜８０体積％及びＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２系のガラス成分２０〜３０体積％を有する混合物を焼成する焼成工程とを有することを特徴とする誘電体磁器組成物の製造方法。
【請求項６】
前記仮焼成工程は、その仮焼成が１１００℃以上で行われることを特徴とする請求項４又は５に記載の誘電体磁器組成物の製造方法。
【請求項７】
前記焼成工程は、その焼成が１０００℃以下で行われることを特徴とする請求項４又は５に記載の誘電体磁器組成物の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘電体磁器組成物を含有する誘電体層と、導電性を有して成る導体層とを積層して成ることを特徴とする積層セラミック部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、誘電体磁器組成物、誘電体磁器組成物の製造方法及び積層セラミック部品に関し、特に詳しくは、ガラス成分を含有するにも拘わらず高い誘電率を備えた誘電体磁器組成物、前記誘電体磁器組成物を効率的に製造することのできる誘電体磁器組成物の製造方法及び誘電体層と導体層とを積層した積層セラミック部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、「組成式が、ｗ・Ａ1+2Ｏ−ｘ・ＣａＯ−ｙ・Ｂ3+2Ｏ3−ｚ・ＴｉＯ2（但し、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００％モル）で表され、Ａ1+はＬｉ1+、Ｂ3+はＳｍ3+またはＮｄ3+であるマイクロ波用誘電体磁器組成物」（特許文献１の請求項１１参照。）が記載されている。この特許文献１には、１３００℃の高温で焼成して誘電体磁器組成物を得ることができると記載されていた（特許文献１の段落番号００３４参照。）。
しかしながら、他の化合物、例えば銀（Ａｇ）電極と共に９００℃程度の低温で同時焼成を行う場合には、十分にマイクロ波用誘電体磁器組成物の焼成を行うことができない場合がある。
【０００３】
特許文献２には、「下記化学式１を有すセラミック組成物８５．０〜９７．０ｗｔ．％とＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラスフリットまたはＬｉ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラスフリットから成るグループの中から選択されたいずれか一つのガラスフリット３．０〜１５．０ｗｔ．％を含む誘電体セラミック組成物。（化学式１）｛ｘＣａＯ−ｙ１Ｓｍ２Ｏ３−ｙ２Ｎｄ２Ｏ３−ｗＬｉ２Ｏ−ｚＴｉＯ２｝（前記式において、１３．０ｍｏｌ％≦ｘ≦２０．０ｍｏｌ％；１０．０ｍｏｌ％≦ｙ１＋ｙ２≦１７．０ｍｏｌ％；６．０ｍｏｌ％≦ｗ≦１１．０ｍｏｌ％；６０．０ｍｏｌ％≦ｚ≦６７．０ｍｏｌ％；ｘ＋ｙ１＋ｙ２＋ｗ＋ｚ＝１００）」（特許文献２の請求項１参照。）が記載されている。
しかしながら、ガラスフリットの含有量が上述の請求項に規定された範囲を超えると、誘電率が低下することがある（特許文献２の段落番号００１６参照。）。
【０００４】
特許文献３には、「組成式が、ｗ・Ｌｉ２Ｏ−ｘ・ＣａＯ−ｙ・Ａ２Ｏ３−ｚ・ＴｉＯ２
但し、ＡはＰｒまたはＥｕであり、
０モル％＜ｗ＜１００モル％
０モル％＜ｘ＜１００モル％
０モル％＜ｙ＜１００モル％
０モル％＜ｚ＜１００モル％
ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％で表されるマイクロ波用誘電体磁器組成物」（特許文献３の請求項１参照。）が記載されている。
特許文献３に記載のマイクロ波用誘電体磁器組成物も、特許文献１と同様に、焼成温度が１２００〜１４００℃と高温であり（特許文献３の段落番号００１８参照。）、他の化合物と共に９００℃程度の低温で同時焼成を行う場合には、十分にマイクロ波用誘電体磁器組成物の焼成を行うことができない場合がある。
【０００５】
こうした上述のマイクロ波用誘電体磁器組成物に生じ得る不都合を解決するような誘電体磁器組成物、すなわちガラス成分を多く含んでいても高い誘電率を有する誘電体磁器組成物が望まれていた。更に、該誘電体磁器組成物の効率的な製造方法、及び該誘電体磁器組成物を用いたセラミック部品が望まれていた。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２１１００７号公報
【特許文献２】特開２００３−１４６７４２号公報
【特許文献３】特開平６−１２４６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明が解決しようとする課題は、ガラス成分を含有しても高い誘電率を備えた誘電体磁器組成物、該誘電体磁器組成物を効率的に製造することのできる誘電体磁器組成物の製造方法及び前記誘電体磁器組成物を用いた積層セラミック部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、
「  組成式がａＬｉＯ１／２−ｂＣａＯ−ｃＬａＯ３／２−ｄＴｉＯ２（但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００ｍｏｌ％を満たすように、１４．２９≦ａ≦２１．０５ｍｏｌ％、９．５２≦ｂ≦２１．０５ｍｏｌ％、１４．２９≦ｃ≦２１．０５ｍｏｌ％、４７．３７≦ｄ≦５２．３８ｍｏｌ％の範囲内から選択される。）である誘電体成分７０〜８０体積％と、
ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２系のガラス成分２０〜３０体積％とを含有して成ることを特徴とする誘電体磁器組成物」であり、
請求項２は、
「  組成式がｘＣａＴｉＯ３−ｙ（Ｌｉ１／２Ｌａ１／２）ＴｉＯ３（但し、ｘ及びｙは、ｘ＋ｙ＝１００ｍｏｌ％になるように、２０≦ｘ≦３０ｍｏｌ％の範囲内、及び７０≦ｙ≦８０ｍｏｌ％の範囲内から選択される。）である誘電体成分７０〜８０体積％と、
ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２系のガラス成分２０〜３０体積％とを含有して成ることを特徴とする誘電体磁器組成物」であり、
請求項３は、
「  前記誘電体成分が、ペロブスカイト構造を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の誘電体磁器組成物」であり、
請求項４は、
「  組成式がａＬｉＯ１／２−ｂＣａＯ−ｃＬａＯ３／２−ｄＴｉＯ２（但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００ｍｏｌ％を満たすように、１４．２９≦ａ≦２１．０５ｍｏｌ％、９．５２≦ｂ≦２１．０５ｍｏｌ％、１４．２９≦ｃ≦２１．０５ｍｏｌ％、４７．３７≦ｄ≦５２．３８ｍｏｌ％の範囲内から選択される。）である誘電体成分を仮焼成する仮焼成工程と、
仮焼成した前記誘電体成分７０〜８０体積％及びＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２系のガラス成分２０〜３０体積％を有する混合物を焼成する焼成工程とを有することを特徴とする誘電体磁器組成物の製造方法」であり、
請求項５は、
「  組成式がｘＣａＴｉＯ３−ｙ（Ｌｉ１／２Ｌａ１／２）ＴｉＯ３（但し、ｘ及びｙは、２０≦ｘ≦３０ｍｏｌ％であり、７０≦ｙ≦８０ｍｏｌ％であり、かつｘ＋ｙ＝１００ｍｏｌ％である。）である誘電体成分を仮焼成する仮焼成工程と、
仮焼成した前記誘電体成分７０〜８０体積％及びＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２系のガラス成分２０〜３０体積％を有する混合物を焼成する焼成工程とを有することを特徴とする誘電体磁器組成物の製造方法」であり、
請求項６は、
「  前記仮焼成工程は、その仮焼成が１１００℃以上で行われることを特徴とする請求項４又は５に記載の誘電体磁器組成物の製造方法」であり、
請求項７は、
「  前記焼成工程は、その焼成が１０００℃以下で行われることを特徴とする請求項４又は５に記載の誘電体磁器組成物の製造方法」であり、
請求項８は、
「  請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘電体磁器組成物を含有する誘電体層と、導電性を有して成る導体層とを積層して成ることを特徴とする積層セラミック部品」である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、ガラス成分を多く含有しても高い誘電率を有し、低温でも焼成できる誘電体磁器組成物を提供することができる。
【００１０】
また、この発明は、仮焼成と仮焼成よりも低温の焼成とを用いることにより、前記誘電体磁器組成物を効率的に製造する誘電体磁器組成物の製造方法を提供することができる。
【００１１】
更に、この発明は、前記誘電体磁器組成物が低温で焼成できるので、前記誘電体磁器組成物を含有する誘電体層と低温で焼成するのが好ましい導体層とを積層した状態で同時に焼成できる積層セラミック部品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の誘電体磁器組成物は、誘電体成分及びガラス成分を含有して成る。
【００１３】
この発明の誘電体磁器組成物に含まれる誘電体成分の一態様としては、組成式がａＬｉＯ１／２−ｂＣａＯ−ｃＬａＯ３／２−ｄＴｉＯ２で示される。ただし、該組成式中、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００ｍｏｌ％を満たすように、１４．２９≦ａ≦２１．０５ｍｏｌ％、９．５２≦ｂ≦２１．０５ｍｏｌ％、１４．２９≦ｃ≦２１．０５ｍｏｌ％、４７．３７≦ｄ≦５２．３８ｍｏｌ％の範囲内から選択される。
【００１４】
なお、この発明の誘電体磁器組成物について、該誘電体磁器組成物に含まれている成分の組成式が示され、該組成式中の化合物の含有量が示されているが、この含有量は、この発明の誘電体磁器組成物を製造する際に測定される量である。
【００１５】
詳述すると、この発明の誘電体磁器組成物に含まれる酸化リチウム（ＬｉＯ１／２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ランタン（ＬａＯ３／２）及び酸化チタン（ＴｉＯ２）は、酸化物の状態で原料として用いてもよく、この発明の誘電体磁器組成物を製造して得られた際に酸化されて酸化物の状態となっていてもよい。
【００１６】
この発明の誘電体磁器組成物は、酸化リチウム（ＬｉＯ１／２）を１４．２９〜２１．０５ｍｏｌ％、特に１７．０〜２０．２ｍｏｌ％含有していることが好ましい。酸化リチウムの含有量が前記下限値１４．２９ｍｏｌ％未満であると、この発明の誘電体磁器組成物の焼結性が低下することがあり、前記上限値２１．０５ｍｏｌ％を超えると、前記誘電体磁器組成物の誘電率が低下する場合がある。
【００１７】
この発明の誘電体磁器組成物は、酸化カルシウム（ＣａＯ）を９．５２〜２１．０５ｍｏｌ％、特に９．８〜１５．５ｍｏｌ％含有していることが好ましい。酸化カルシウムの含有量が前記下限値９．５２ｍｏｌ％未満であると、この発明の誘電体磁器組成物を製造する際に、高温で焼成しなければならないことがあり、前記上限値２１．０５ｍｏｌ％を超えると、この発明の誘電体磁器組成物の焼結性及び誘電率が低下する場合がある。
【００１８】
この発明の誘電体磁器組成物は、酸化ランタン（ＬａＯ３／２）を１４．２９〜２１．０５ｍｏｌ％、特に１７．０〜２０．２ｍｏｌ％含有していることが好ましい。酸化ランタンの含有量が前記下限値１４．２９ｍｏｌ％未満であると、この発明の誘電体磁器組成物を製造する際に、高温で焼成しなければならないことがあり、前記上限値２１．０５ｍｏｌ％を超えると、前記誘電体磁器組成物の誘電率が低下する場合がある。
【００１９】
この発明の誘電体磁器組成物は、酸化チタン（ＴｉＯ２）を４７．３７〜５２．３８ｍｏｌ％、特に４９．０〜５１．０ｍｏｌ％含有していることが好ましい。酸化チタンの含有量が前記下限値４７．３７ｍｏｌ％未満であると、この発明の誘電体磁器組成物の焼結性が低下して高温で焼成を行うこととなり、前記上限値５２．３８ｍｏｌ％を超えると、この発明の誘電体磁器組成物の誘電率が低下する場合がある。
【００２０】
なお、上述した酸化リチウム（ＬｉＯ１／２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ランタン（ＬａＯ３／２）及び酸化チタン（ＴｉＯ２）それぞれの含有量は、これらの総和が１００ｍｏｌ％になるように、前記範囲から選択される。
【００２１】
また、前記誘電体成分と共に、この発明の誘電体磁器組成物に含まれている前記ガラス成分としては、ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２系のガラス成分を挙げることができる。
【００２２】
詳述すると、この発明の誘電体磁器組成物は、前記ガラス成分に主成分としてバリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、ホウ素（Ｂ）及びケイ素（Ｓｉ）の元素を含み、バリウムを酸化物換算で２５〜５５質量％、好ましくは２５〜４０質量％、亜鉛を酸化物換算で５〜３０質量％、好ましくは１０〜２０質量％、ホウ素を酸化物換算で１５〜３５質量％、好ましくは２０〜３０質量％、ケイ素を酸化物換算で５〜３０質量％、好ましくは５〜２０質量％含有する前記含有量が選択される。
【００２３】
この発明の誘電体磁器組成物に含まれるガラス成分において、バリウム、亜鉛、ホウ素及びケイ素は、予め酸化物とした状態で前記誘電体成分と共に焼成される態様、又は酸化物ではない状態で前記誘電体成分と共に焼成され、結果として得られるこの発明の誘電体磁器組成物中で酸化されている態様をとり得るが、いずれの態様をも採用することができる。なお、この発明の誘電体磁器組成物を製造する際に、前記ガラス成分が焼結を促進し、かつ焼成の温度を前記ガラス成分を加えない場合に比べて比較的低温に抑えることができる。
【００２４】
前記ガラス成分のバリウムの含有量が酸化物換算で下限値２５質量％未満であると、この発明の誘電体磁器組成物の誘電率が低下することがあり、上限値５５質量％を超えると、この発明の誘電体磁器組成物の焼結温度が上昇しすぎることがある。また、前記ガラス成分の亜鉛の含有量が酸化物換算で下限値５質量％未満であると、焼結性が低下することがあり、上限値３０質量％を超えると、この発明の誘電体磁器組成物を製造する際に、原料を低温で焼成できなくなることがある。前記ガラス成分のホウ素の含有量が酸化物換算で下限値１５質量％未満であると、低温で該ガラス成分が焼結しなくなることがあり、上限値３５質量％を超えると、この発明の誘電体磁器組成物を低温で焼結し難くなる場合がある。前記ガラス成分のケイ素の含有量が酸化物換算で下限値５質量％未満であると、焼結性が低下する場合があり、上限値３０質量％を超えると、該ガラス成分のガラス転移温度が上昇し、低温での焼成が難しくなることがある。
【００２５】
この発明の誘電体磁器組成物に含まれる誘電体成分の別の実施態様としては、組成式がｘＣａＴｉＯ３−ｙ（Ｌｉ１／２Ｌａ１／２）ＴｉＯ３で示され、該組成式中、ｘ及びｙは、２０≦ｘ≦３０ｍｏｌ％であり、７０≦ｙ≦８０ｍｏｌ％であり、かつｘ＋ｙ＝１００ｍｏｌ％となるようにｘ及びｙが前記範囲から選択される態様を挙げることができる。
【００２６】
詳述すると、この発明の誘電体磁器組成物に含まれる誘電体成分の別の実施態様については、リチウム、ランタン、カルシウム、チタンを含む点は前記誘電体成分の一実施態様と共通しているが、前記一実施態様とは組成が相違している。
【００２７】
前記組成式のカルシウムとチタンとの酸化物（ＣａＴｉＯ３）の含有量が、２０ｍｏｌ％未満であると、この発明の誘電体磁器組成物の焼結性が低下して高温で焼成を行うこととなり、３０ｍｏｌ％を超えると、この発明の誘電体磁器組成物の誘電率が低下する場合がある。また、前記組成式のリチウムとランタンとチタンとの酸化物（（Ｌｉ１／２Ｌａ１／２）ＴｉＯ３）の含有量が、７０ｍｏｌ％未満であると、この発明の誘電体磁器組成物の焼結性が低下することがあり、８０ｍｏｌ％を超えると、この発明の誘電体磁器組成物の誘電率が低下する場合がある。
【００２８】
ここで、この発明の誘電体磁器組成物に含まれる誘電体成分は、その構造がペロブスカイト型であることが好ましい。前記誘電体成分が、ペロブスカイト型構造を有していると、よりこの発明の誘電体磁器組成物の誘電率を向上させることができる。前記誘電体成分の構造を解析する方法としては、例えばＸ線解析等を用いることができる。
【００２９】
この発明の誘電体磁器組成物に含まれるガラス成分として、上述したガラス成分と同様の組成を有する化合物であるところの、ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２系のガラス成分を用いることができる。また、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、ホウ素（Ｂ）及びケイ素（Ｓｉ）の含有量も上述のガラス成分と同様の実施態様を採用することができる。
【００３０】
この発明の誘電体磁器組成物に含まれるそれぞれ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、複合酸化物のように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。
【００３１】
こうした前記誘電体成分と前記ガラス成分とを焼成することにより、この発明の誘電体磁器組成物を得ることができるが、この発明の誘電体磁器組成物を低温で焼成することができる限り、前記誘電体成分及び前記ガラス成分以外の成分、例えばこの発明の誘電体磁器組成物の焼結を促進する焼結助剤又はバインダ等を適宜に加えることができる。採用可能な焼結助剤としては、例えば酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素若しくは酸化鉛、又はこれらの混合物等を挙げることができる。また、採用可能なバインダとしては、例えばアクリル系等の有機系バインダを用いることができる。
【００３２】
この発明の誘電体磁器組成物は、上述したように前記誘電体成分と前記ガラス成分とを含有して成るが、各成分の含有量は、含有量の合計が１００体積％となるように、前記誘電体成分を７０〜８０体積％含有し、かつ前記ガラス成分を２０〜３０体積％含有するのが好ましい。前記誘電体成分及び前記ガラス成分の含有量がこのようであると、焼結性を低下させることなく、高い誘電率を備えた誘電体磁器組成物を得ることができる。この発明の誘電体磁器組成物における前記誘電体成分及び前記ガラス成分の含有量が上述の範囲外である場合は、焼結性及び誘電率が低下することがある。
【００３３】
この発明の誘電体磁器組成物に含まれる前記誘電体成分と前記ガラス成分との含有量を測定する方法としては、例えばこの発明の誘電体磁器組成物の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察して誘電体成分及びガラス成分を特定し、誘電体成分及びガラス成分が占める面積の比率を定量化して体積％に換算する方法等を挙げることができる。
【００３４】
この発明の誘電体磁器組成物は、前記誘電体成分、前記ガラス成分及び適宜に添加される焼結助剤又はバインダ等の成分を用いて製造することができる。以下に、この発明の誘電体磁器組成物の製造方法を示す。
【００３５】
この発明の誘電体磁器組成物の製造方法は、誘電体成分に仮焼成を行う仮焼成工程と、更にガラス成分を加えて焼成を行う焼成工程とを有する。ここで、誘電体成分に施す熱処理の後に再度焼成を施すので、この発明の誘電体磁器組成物を得る前処理として誘電体成分に施す熱処理を仮焼成と称することとする。
【００３６】
先ず、この発明の誘電体磁器組成物の製造方法では、誘電体成分を仮焼成する。該誘電体成分としては、上述の組成式がａＬｉＯ１／２−ｂＣａＯ−ｃＬａＯ３／２−ｄＴｉＯ２で示される誘電体成分、又は組成式がｘＣａＴｉＯ３−ｙ（Ｌｉ１／２Ｌａ１／２）ＴｉＯ３で示される誘電体成分を用いることができる。この仮焼成を行う前に、誘電体成分の原料を熱処理し易い状態に調製するのが好ましく、様々の調製をすることができる。様々の調製として例えば、誘電体成分の種々の原料と溶媒とを湿式混合し、その後、乾燥して溶媒を除去する調製を挙げることができる。その後仮焼成を施すことにより、前記誘電体成分の結晶構造が安定する。この仮焼成工程は、大気雰囲気下で、焼成温度が１１００℃以上、特に１１００℃以上１３００℃以下、焼成時間が１〜５時間である焼成条件で仮焼成を行うことが好ましい。
【００３７】
次に、この発明の誘電体磁器組成物の製造方法では、仮焼成を行った誘電体成分と前記ガラス成分との混合物を焼成する。この焼成工程でも適宜の調製をすることで焼成し易くなる。調製として例えば、仮焼成した誘電体成分を粉砕し、かつ前記ガラス成分の原料と混合した後に、溶媒等を加えて調製することを挙げることができる。その後、適宜に焼結助剤又はバインダ等の成分を加えて混合した後に、焼成を施すことで、この発明の誘電体磁器組成物を得ることができる。この焼成工程は、大気雰囲気下で、焼成温度として１０００℃以下、特に８００℃以上１０００℃以下、焼成時間として１〜５時間の条件で行うことが好ましい。
【００３８】
上記の調製等で用いた溶媒としては、バインダを溶解させることができ、しかも乾燥等で容易に除去することのできる溶媒を好適例として挙げることができる。具体的にはメタノール、エタノール等の、常温で液体である低級アルコール、特に炭素数が１〜５の一価又は二価の飽和アルコール又は水等を挙げることができる。また、バインダの使用量は、バインダと原料とを混合して、その混合物の形状を保持することができる程度であればよく、原料の量等に応じて適宜に決定される。
【００３９】
この発明の誘電体磁器組成物は、誘電体成分とガラス成分とを混合して焼成する際に、１０００℃以下の低温で焼成することができるので、例えばこの発明の誘電体磁器組成物と、高温で焼結すると不都合が生じるような他の物質とを同時に焼成することができる。
【００４０】
この発明の誘電体磁器組成物は絶縁性を有しており、導電性を有する導体成分と積層して同時に焼結させることにより、この発明の積層セラミック部品を得ることができる。
【００４１】
詳述すると、この発明の積層セラミック部品は、この発明の誘電体磁器組成物を含有する誘電体層と導電性を有する導体層とを備える。
【００４２】
この発明の積層セラミック部品は同時に焼成されるのが好ましい。仮に、この発明の誘電体磁器組成物を含有する誘電体層と、導電性を有する導体層とを別体的に作製して、後から積層させて一体化しようとすると、積層セラミック部品の製造工程が増加するので、効率的でない。
【００４３】
前記導体層としては、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。
【００４４】
この発明の積層セラミック部品の導体層は、この発明の誘電体磁器組成物が完全に焼成される前、例えばこの発明の誘電体磁器組成物の製造方法における焼成工程の前段階に一旦成形された成形体と同時焼成により形成することができる。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、か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、金、銀及び銅、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。前記導体層は、この導体層を１００質量％とした場合に、金、銀及び銅のうちの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。特に好ましい導体層を形成する金属として、導電性に優れ、かつ融点の低い銀を用いることができる。銀を導体層に用いると、優れた性能を有するＬＣフィルタ等の電子部品が得られる。また、この発明の積層セラミック部品を製造する際に、導体層に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、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。この焼成の雰囲気、温度等の条件は、前記誘電体層及び前記導体層の組成に合わせて適宜に決定される。
【００４５】
この発明の積層セラミック部品の形状については特に制限がなく、該積層セラミック部品に要求される形状、例えばこの発明の積層セラミック部品が取り付けられる部材の形状等に応じて適宜に決定される。また、この発明の積層セラミック部品が、アンテナとして用いられる場合には、板状体、直方体等の種々の形状を採用することもできる。
【００４６】
ここで、この発明の積層セラミック部品の一実施態様を図１に示す。図１には、積層セラミック部品１が示されており、該積層セラミック部品１は、誘電体層２１、２２及び２３と導体層３１、３２及び３３とを積層して形成されている。図１では、誘電体層２１、２２及び２３の間に適当な形状を有する導体層３１、３２及び３３を挟み込んだ状態であり、該誘電体層２１、２２及び２３並びに該導体層３１、３２及び３３を積層して同時に焼成することにより、この発明の積層セラミック部品を得ることができる。
【００４７】
この発明の積層セラミック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。この発明の積層セラミック部品は、十分な誘電特性を有し、上述の用途の内でも特に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】
【００４８】
以下にこの発明の誘電体磁器組成物の実施例を示す。
【００４９】
この発明の誘電体磁器組成物を実施し、比較例と共に誘電率を測定した。
【００５０】
誘電体成分としては、原料に市販の酸化リチウム（ＬｉＯ１／２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ランタン（ＬａＯ３／２）及び酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を使用することとし、種々の含有量と成るように秤量した。これらの原料をエタノール溶媒中で湿式混合した後、乾燥させてエタノールを除去した。その後、大気雰囲気下で１１００℃、２時間仮焼成を行った。これにより、組成式ａＬｉＯ１／２−ｂＣａＯ−ｃＬａＯ３／２−ｄＴｉＯ２で示される誘電体成分、及び組成式ｘＣａＴｉＯ３−ｙ（Ｌｉ１／２Ｌａ１／２）ＴｉＯ３で示される誘電体成分を得た。
【００５１】
仮焼成を行った誘電体成分を粉砕して粉末とし、ガラス成分と混合した。加えるガラス成分は２種類用意し、いずれか一方を加えることとした。
【００５２】
誘電体成分とガラス成分とを混合した混合物に、バインダとしてアクリル樹脂、溶媒としてメチルエチルケトンとトルエンとの混合溶液及び添加剤として分散剤・可塑剤であるフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）を加えて、ドクターブレード成形機によりシート状に成形した。
【００５３】
シート状に成形した成形体を厚さが１．０ｍｍになるように積層した後、６０ｍｍ×６０ｍｍの大きさに切断して、大気雰囲気下で９００℃、２時間焼成を行った。焼成して得られた誘電体磁器組成物を試料と称することがある。
【００５４】
また、比較例として酸化カルシウム及び／又は酸化チタン等の含有量を変化させ、更に、ガラス成分の組成も変化させる等の試料も用意した。
【００５５】
試料の両面を研磨した後、空洞共振器法（ＪＩＳ  Ｒ  １６４１に準拠）により、測定周波数３〜６ＧＨｚにおいて、試料の誘電率をアジレントテクノロジー株式会社製のネットワークアナライザで測定した。それぞれの試料の組成及び測定した誘電率を以下の表１に示す。
【００５６】
なお、以下に示される表１において、Ｒは希土類元素を示し、Ｎｄはネオジムを示し、Ｙはイットリウムを示す。また、表１中のガラスＡは、酸化バリウム（ＢａＯ）３１質量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）１４質量％、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）２４質量％及び酸化ケイ素（ＳｉＯ２）１２質量％を主原料として使用した市販のガラス成分を示し、ガラスＢは酸化バリウム（ＢａＯ）に替えて酸化カルシウム（ＣａＯ）１５質量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）１２質量％、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）２０質量％及び酸化ケイ素（ＳｉＯ２）２９質量％を主原料として使用した市販のガラス成分を示す。なお、ガラスＡの主原料以外の残りの原料としては、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）等のアルカリ金属の酸化物及び酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等を含有し、また、ガラスＢの主原料以外の残りの原料としては、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等のアルカリ金属の酸化物を含有している。
【００５７】
【表１】
2009051711.tif 000002
表中、試料１０〜１７は比較例であることを示し、試料５〜９は組成式ｘＣａＴｉＯ３−ｙ（Ｌｉ１／２Ｌａ１／２）ＴｉＯ３で示される誘電体成分を使用しているので、含有量をｘ及びｙに換算している。
【００５８】
よって、この発明の誘電体磁器組成物は、ガラス成分を２０〜３０体積％と多量に含有しているにも拘わらず、７０以上の高い誘電率を有している。また、組成式ｘＣａＴｉＯ３−ｙ（Ｌｉ１／２Ｌａ１／２）ＴｉＯ３で示される誘電体成分を含む誘電体磁器組成物は、組成式がａＬｉＯ１／２−ｂＣａＯ−ｃＬａＯ３／２−ｄＴｉＯ２で示される誘電体成分を含む誘電体磁器組成物よりも高い誘電率を実現することができる。
【００５９】
上述の組成を有するこの発明の誘電体磁器組成物は、１０００℃以下の低温で焼成することができる。
【００６０】
更に、１０００℃以下の低温で焼成することのできるこの発明の誘電体磁器組成物を使用すると、導電性を有する導体と積層することでこの発明の積層セラミック部品を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、この発明の積層セラミック部品の一実施態様を示す斜視説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１      積層セラミック部品
２１、２２、２３      誘電体層
３１、３２、３３      導体層
【図１】
2009051711.tif 000003