JP2004149384A - 誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】低温焼結でき、高周波誘電特性に優れ、導体層からのマイグレーションが抑制された誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品を提供する。
【解決手段】本組成物は、モル比でＢｉをｘ、Ｎｂをｙ、Ｔａをｚとした場合に０．４２≦ｘ≦０．５７、０≦ｙ≦０．５０、０．０１≦ｚ≦０．５３、且つｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満たし、Ｂｉ、Ｎｂ及びＴａを各々酸化物換算した合計を１００質量部とした場合にＣｕを酸化物換算で５．５質量部以下含有する。更に、上記合計を１００質量部とした場合にＭｎを酸化物換算で２．５質量部以下含有できる。また、本電子部品は、上記組成物からなる誘電体磁器と、誘電体磁器の表面及び内部のうちの少なくとも一方に形成された導体層とを備え、導体層は誘電体磁器と同時に焼成されたものである。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は誘電体磁器組成物に関する。更に詳しくは、新規な組成の誘電体磁器組成物であって、比誘電率、無負荷品質係数及び共振周波数の温度係数等の各種誘電特性をバランスよく備え、導体層との同時焼成によっても導体層を構成する成分の拡散（マイグレーション）を生じ難い誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品に関する。
【０００２】
本発明の誘電体磁器組成物は、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電子部品として好適である。この各種電子部品とは、ＬＣデバイス、共振器、カプラ、デュプレクサ、ダイプレクサ、ダイオード及びセラミックコンデンサ等の個別部品類、汎用基板の他、各種機能部品が埋め込まれた機能基板（ＬＴＣＣ多層デバイス等）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である。また、本発明の電子部品は、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。
【０００３】
【従来の技術】
一般に、高周波帯域で使用される誘電体磁器は、比誘電率が大きく、誘電損失が小さく、且つ共振周波数の温度係数の絶対値が小さいことが求められる。加えて、銀、銀合金、銅及び銅合金等の融点が低い金属と不具合なく同時焼成できることが望まれている。このような誘電体磁器を構成する誘電体磁器組成物として下記特許文献１等が挙げられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１８７７８３号公報
【特許文献２】
特開平７−２７７８２４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記特許文献１及び特許文献２に開示された優れた誘電特性を発揮する誘電体磁器組成物を得ている。特許文献１は、Ｂｉ（ＮｂＴａ）Ｏ_４系の組成にＶを含有する誘電体磁器組成物を開示するものであり、これにより低温焼成が可能となり、誘電体磁器の共振周波数の温度係数を安定して所望の値にコントロールすることが困難であるという問題が解決され、優れた各種誘電特性を低温焼成において幅広く得ることが可能となった。また、特許文献２は、更にＭｎを含有する誘電体磁器組成物を開示するものであり、これにより更に優れた誘電特性の発揮が可能となった。
しかし、これらの誘電体磁器の表面や内部に導体層を設けるために、導体層とこの誘電体磁器となる未焼成成形体との同時焼成を行ったところ、導体層を構成する成分（特にＡｇ）が誘電体磁器内に拡散し、本来発揮できるはずの電気特性を十分に発揮できない場合があることが分かった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するものであり、新規な組成であり、低温で焼成でき、高周波帯域における比誘電率、誘電損失及び共振周波数の温度係数の各誘電特性を実用的な範囲でバランスよく発揮でき、導体層との同時焼成により導体層を構成する成分の拡散（マイグレーション）を生じ難い誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記問題を勘案し、検討を行った。その結果、上記特許文献２に示す組成からＶを除いただけでは十分に低温で焼成することが困難であるが、Ｃｕを含有し、Ｂｉ、Ｎｂ及びＴａの各元素が特定範囲で含有される場合に、低温焼成できる性能は保持しながら、高周波帯域においてバランスよく誘電特性を発揮できる誘電体磁器組成物を得ることができることを見出した。更に、この誘電体磁器組成物となる未焼成体と導体層とが同時焼成されて得られた電子部品においては、驚くほど効果的に上記拡散が抑制されていることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
本発明の誘電体磁器組成物は、Ｂｉのモル比をｘ、Ｎｂのモル比をｙ、Ｔａのモル比をｚとした場合に０．４２≦ｘ≦０．５７、０≦ｙ≦０．５０、０．０１≦ｚ≦０．５３、且つｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満たすようにＢｉ、Ｎｂ及びＴａが含有され、更に、ＢｉをＢｉ_２Ｏ_３、ＮｂをＮｂ_２Ｏ_５、ＴａをＴａ_２Ｏ_５として各々換算したＢｉ、Ｎｂ及びＴａの合計含有量を１００質量部とした場合に、ＣｕがＣｕＯに換算して５．５質量部以下含有され、Ｖが含有されないことを特徴とする。また、Ｂｉ、Ｎｂ及びＴａの上記合計含有量を１００質量部とした場合に、ＭｎがＭｎＯ_２に換算して２．５質量部以下含有されるものとすることができる。
本発明の電子部品は、本発明の誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器と、該誘電体磁器の表面及び内部のうちの少なくとも一方に形成された導体層とを備え、該導体層は該誘電体磁器と同時に焼成されたものであることを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
本発明の誘電体磁器組成物によると、低温で焼成でき、高周波帯域における比誘電率、誘電損失及び共振周波数の温度係数の各誘電特性を実用的な範囲でバランスよく発揮できる。また、導体層との同時焼成により導体層を構成する成分の拡散（マイグレーション）をほとんど生じず、電子部品の設計において自由度が高い。更に、所定割合のＭｎを含有することにより更にバランスよく各誘電特性を発揮することができ、また、安定した焼成を行うことができる。更に、本発明の電子部品とよると、表面及び／又は内部に同時焼成により形成された導体層を備える場合であっても、導体層を構成する成分が誘電体磁器側へほとんど拡散することなく、誘電体磁器組成物自体が有する優れた誘電特性を十分に発揮させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の誘電体磁器組成物及び電子部品を詳細に説明する。
本発明の誘電体磁器組成物は、Ｂｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ及びＣｕのうちのＮｂを除く４種の元素を少なくとも含有するものである。この誘電体磁器組成物は、通常、Ｂｉ（ＮｂＴａ）Ｏ_４、ＢｉＮｂＯ_４、ＢｉＴａＯ_４、ＢｉＶＯ_４及びＣｕ_５Ｖ_２Ｏ_１０等の結晶相を含有し、なかでもＢｉ（ＮｂＴａ）Ｏ_４を主結晶相とする。
【００１１】
上記「Ｂｉ」は、Ｂｉ、Ｎｂ及びＴａ（但し、Ｎｂは含有されない場合がある）の３元素間におけるモル比上記「ｘ」が０．４２≦ｘ≦０．５７の範囲で含有される。このＢｉは、通常、その含有量を変化させることにより大凡の各誘電特性のバランスを制御することができる。また、ｘは比誘電率（以下、単に「ε_ｒ」という）に対しては０．４７≦ｘ≦０．５３に、無負荷品質係数（以下、単に「Ｑｕ」という）に対しては０．４６≦ｘ≦０．５１に、共振周波数の温度係数（以下、単に「τ_ｆ」という）に対しては０．４７≦ｘ≦０．５５にそれぞれピークを有する。このｘは他の元素との関係により好ましい範囲が変化する場合があるが、通常、０．４４≦ｘ≦０．５５であることが好ましく、０．４５≦ｘ≦０．５４であることがより好ましく、０．４６≦ｘ≦０．５３であることが特に好ましい。ｘが０．４２未満又は０．５７を超えると比誘電率（以下、単に「ε_ｒ」という）が小さくなる傾向（例えば、ε_ｒ＜３５となる）や、無負荷品質係数（以下、単に「Ｑｕ」という）が小さくなる傾向（例えば、Ｑｕ＜３００となる）や、共振周波数の温度係数（以下、単に「τ_ｆ」という）の絶対値が過度に大きくなる（例えば、τ_ｆ＜−６０ｐｐｍ／℃となる）場合がある。
【００１２】
上記「Ｎｂ」は、上記Ｂｉと同様に３元素間におけるモル比上記「ｙ」がｙ≦０．５０の範囲で含有されるか、又は含有されない。ｙは他の元素との関係によっても好ましい範囲は変化するが、通常、０．０５≦ｙ≦０．５０であることが好ましく、０．１≦ｙ≦０．５０であることがより好ましく、０．２≦ｙ≦０．５０であることが特に好ましい。このＮｂの含有によりτ_ｆの絶対値を小さくすることができる。しかし、ｙが０．５０を超えるとε_ｒが過度に小さくなる（例えば、ε_ｒ＜４０となる）場合がある。
【００１３】
上記「Ｔａ」は、上記Ｂｉと同様に３元素間におけるモル比上記「ｚ」が０．０１≦ｚ≦０．５３の範囲で含有される。ｚは他の元素との関係によっても好ましい範囲は変化するが、通常、０．０１≦ｚ≦０．４０であることが好ましく、０．０１≦ｚ≦０．３５であることがより好ましく、０．０１≦ｚ≦０．２５であることが特に好ましい。このＴａの含有によりε_ｒを大きくすることができる。しかし、ｚが０．０１未満であるとε_ｒが過度に小さくなる（例えば、ε_ｒ＜４０となる）場合があり、ｚが０．５３を超えるとτ_ｆが負側へ過度に大きくなる（例えば、τ_ｆ＜−６０ｐｐｍ／℃となる）場合がある。
【００１４】
上記「Ｃｕ」は、本発明の誘電体磁器組成物に含有されるＢｉをＢｉ_２Ｏ_３、ＮｂをＮｂ_２Ｏ_５（Ｎｂは含有されない場合がある）、ＴａをＴａ_２Ｏ_５として各々酸化物換算したＢｉ、Ｎｂ及びＴａの合計含有量を１００質量部とした場合に、ＣｕＯに酸化物換算した含有量をα質量部とすると０＜α≦５．５である。αは他の元素との関係によっても好ましい範囲は変化するが、通常、０．０１≦α≦５．０であることが好ましく、０．０１≦α≦３．５であることがより好ましく、０．０１≦α≦２．０であることが特に好ましい。このＣｕの含有により、導体層と同時焼成する場合に導体層を構成する導電性成分が誘電体磁器側に拡散することを防止しつつ、焼成温度を低下させることができる。
【００１５】
上記「Ｍｎ」は含有しても含有しなくてもよい。このＭｎは、上記Ｃｕにおけると同様な合計含有量を１００質量部とした場合に、ＭｎＯ_２に酸化物換算した含有量をβ質量部とすると、β≦２．５の範囲で含有されることが好ましい。βは、０．０５≦β≦２．５であることがより好ましく、０．１≦β≦２．５であることがより更に好ましく、０．２≦β≦２．０であることが特に好ましい。βが２．５を超えるとＱｕが小さくなる傾向があり、特にβ≧３．５ではＱｕ＜３００となる場合がある。
このＭｎを含有することによりε_ｒ、Ｑｕ及びτ_ｆのいずれをも向上させることができる。更に、導電性成分が誘電体磁器側に拡散することを防止する特性を保持しながら、誘電特性に対する焼成温度の影響を効果的に抑制できる。即ち、ＣｕとＭｎとを同時に含有することにより、誘電特性の低下を効果的に抑制しつつ、低温焼成が可能となり、バランスよく各誘電特性を備える誘電体磁器及び電子部品を、性能のばらつき無く安定して得ることができる。
【００１６】
上記「Ｖ」は、本発明の誘電体磁器組成物には含有されない。但し、製造過程において不可避的に混入される場合があるが、通常、下記酸化物換算において０．０１質量部以下である。即ち、この酸化物換算とは、本発明の誘電体磁器組成物に含有されるＢｉをＢｉ_２Ｏ_３、ＮｂをＮｂ_２Ｏ_５（Ｎｂは含有されない場合がある）、ＴａをＴａ_２Ｏ_５として各々酸化物換算したＢｉ、Ｎｂ及びＴａの合計含有量を１００質量部とした場合に、ＶをＶ_２Ｏ_５に酸化物換算した含有量である。
【００１７】
本発明の誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器によると、共振周波数を約４〜５ＧＨｚとして、後述する平行導体板型誘電体円柱共振器法（ＴＥ_０１１モード）により測定した場合のε_ｒは３９〜５３とすることができ、更には４１〜５１とすることができ、特に４２〜５０とすることができる。同様に、Ｑｕは３９０〜８００とすることができ、更には４５０〜７８０とすることができ、特に５００〜７５０とすることができる。更に、τ_ｆは−５５〜０ｐｐｍ／℃とすることができ、更には−４５〜−１ｐｐｍ／℃とすることができ、特に−４０〜−２ｐｐｍ／℃とすることができる。尚、これら各誘電特性の範囲は相互の組み合わせとすることができる。
また、Ａｇを７０質量％以上含有する導体層を本発明の誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器に同時焼成により形成した場合、得られる導体層を備える誘電体磁器における後述する方法により求めたＡｇの拡散領域（以下、単に「Ａｇ拡散域」という）は２３μｍ以下、更には２２μｍ以下、特に２１μｍ以下にすることができる。
【００１８】
上記「電子部品」は、誘電体磁器の表面及び誘電体磁器の内部のうちの少なくとも一方に同時焼成された導体層を備える。この電子部品は、能動部品であってもよく、受動部品であってもよい。即ち、使用時には他の回路と接続されなければ単独では誘電特性を発揮できない場合であっても、その発揮に必要な他の回路を同時に備えるものも、備えないものも、本発明の電子部品に含まれる。例えば、他の回路を同時に備える電子部品としてはアンテナスイッチモジュール等を挙げることができ、その一部として設置され、単独では誘電特性を発揮できないカプラ及びコンデンサ等も本発明にいう電子部品である。
上記「誘電体磁器」は本発明の誘電体磁器組成物からなる。但し、本発明の電子部品は、上記の誘電体磁器以外にも、本発明の誘電体磁器組成物とは異なる組成の誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器を備えていてもよい。
【００１９】
また、上記「導体層」は、上記誘電体磁器の表面又は内部に形成されて導電性を発揮する層である。この導電性は特に限定されないが、通常、常温において３〜５μΩ・ｃｍ程度である。このような導体層を構成する成分も特に限定されないが、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ及びＡｕ等のうちの１種又は２種以上から構成されるものを挙げることができる。これらの導体層のなかでも、特にＡｇのみからなる導体層、Ａｇを含む２種以上からなる導体層、Ｃｕのみからなる導体層及びＣｕを含む２種以上からなる導体層が好ましい。特に本発明では、導体層全体に対してＡｇを７０質量％以上（１００質量％を含む）含有する導体層を備える場合であっても、Ａｇが誘電体磁器側へ拡散することが防止される。
【００２０】
尚、これらの導体層が、製造時に誘電体磁器に対して同時焼成されているか否かは、同時焼成して得られた誘電体磁器と２次焼成を行って得られた誘電体磁器との間に下記▲１▼〜▲３▼の３つの差異を生じることを利用して判断することができる。即ち、同時焼成して得られたものは、▲１▼より大きく粒成長し、▲２▼電気抵抗が大きく、▲３▼導体層に磁器成分が多く拡散されている。また、誘電体磁器内に形成されている導体層は、通常、同時焼成されたものである。
【００２１】
本発明の誘電体磁器組成物を得る方法は特に限定されないが、例えば、以下のようにして得ることができる。
即ち、上記ｘ、上記ｙ、上記ｚ及び上記α、更には上記βの各々の関係を満たすように成分粉末を混合して混合粉末を得る混合粉末調製工程と、該混合粉末調製工程において得られた混合粉末を８５０℃以下で仮焼する仮焼工程と、該仮焼工程において得られた仮焼粉末を造粒して造粒粉末を得る造粒粉末調製工程と、該造粒粉末調製工程において得られた造粒粉末を成形し未焼成成形体を得る成形工程と、該未焼成成形体を仮焼温度を超える温度であって且つ８５０〜１１００℃の範囲の温度で焼成する焼成工程とを、この順に備える方法により得ることができる。
【００２２】
上記成分粉末としては、Ｂｉ酸化物粉末及び加熱されてＢｉ酸化物になる化合物粉末のうちの少なくとも１種、Ｎｂ酸化物粉末及び加熱されてＮｂ酸化物になる化合物粉末のうちの少なくとも１種、Ｔａ酸化物粉末及び加熱されてＴａ酸化物になる化合物粉末のうちの少なくとも１種、Ｃｕ酸化物粉末及び加熱されてＶ酸化物になる化合物粉末のうちの少なくとも１種、Ｍｎ酸化物粉末及び加熱されてＭｎ酸化物になる化合物粉末のうちの少なくとも１種等を挙げることができる。各々の化合物粉末としては、例えば、上記各元素を含有する炭酸塩、硝酸塩及び水酸化物等を挙げることができる。
更に、その他にも、例えば、ＢｉＴａＯ_４系化合物粉末や、ＢｉＮｂＯ_４系化合物粉末や、予め上記のｘ、ｙ及びｚを満たすＢｉ（ＮｂＴａ）Ｏ_４系化合物粉末等の必要な成分を２種以上含有する粉末を使用することもできる。
【００２３】
また、上記仮焼工程においては、通常６００〜８５０℃（好ましくは７００〜８００℃）の仮焼温度で加熱を行う。仮焼温度が６００℃未満では、例えば、反応をある程度進行させて本焼成時の収縮を抑えて収縮率を制御し易くするという仮焼を行う目的を十分に達することができない場合がある。一方、８５０℃を超えると、仮焼粉末が硬くなり、仮焼物を粉砕し、更には造粒する工程において粒度を制御し難くなる場合がある。
【００２４】
上記造粒工程において造粒する造粒粉末の粒径は特に限定されないが、得られる造粒粉末の最大粒径が８μｍ以下であることが好ましい。造粒粉末の最大粒径が８μｍを超えると、焼成時の結晶相の均質な成長が妨げられる場合があり、十分な誘電特性が得られ難くなる場合がある。更に、この造粒粉末の平均粒径は０．８〜１．２μｍ（特に０．９〜１．１μｍ）であることが好ましい。
【００２５】
上記成形工程においては、加える圧力は特に限定されないが、１００ＭＰａ以上の圧力を加えることにより成形することが好ましい。１００ＭＰａ未満の加圧では得られる未焼成体の緻密化が不十分となり、焼成時にその形状を十分に保持することができない場合がある。
上記焼成工程においては、焼成温度は８５０〜１１００℃とすることが好ましく、更に８７０〜１０８０℃とすることができ、特に８９０〜１０６０℃とすることができ、とりわけ８４０〜９２０℃とすることができる。即ち、本発明の誘電体磁器組成物は低温における焼成で得ることができる。この焼成温度が８５０℃未満であると十分に焼結させることができない場合があり、焼成温度が１１００℃を超えると目的としない結晶相が成長し易くなり、十分な誘電特性が得られ難くなる場合があり好ましくない。
【００２６】
尚、上記の各工程以外にも必要な工程を備えることができる。即ち、例えば、脱脂工程等である。通常、未焼成成形体にはバインダが含有されるため、このバインダを脱脂するための脱脂工程を備えることができる。この脱脂工程は焼成工程を行う前に行い、そのまま焼成工程を引き続いて行うことができる。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（１）誘電特性測定用の誘電体磁器の製造
Ｂｉ_２Ｏ_３粉末（純度；９８．９％）、Ｎｂ_２Ｏ_５粉末（純度；９９．９％）、Ｔａ_２Ｏ_５粉末（純度；９９．９％）、ＣｕＯ粉末（純度；９９．９％）及びＭｎＯ_２粉末（純度；９６．０％）を成分粉末として、表１及び表２の実験例１〜３６に各々示すｘ、ｙ、ｚ、α及びβとなるように、所定量（いずれの実験例においても混合粉末の全量は２００ｇとした）を秤量後、混合して混合粉末を得た。
【００２８】
【表１】

表中「＊」は本発明の範囲外であることを示す。
【００２９】
【表２】

表中「＊」は本発明の範囲外であることを示す。
【００３０】
その後、得られた混合粉末を振動ミル中に投入し、一次粉砕（３時間）を行った後、大気雰囲気において昇温速度２００℃／時間で８００℃まで昇温させて２時間仮焼を行い、降温速度２００℃／時間で降温させて仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末に有機バインダー（約５ｇ）と水（約２００ｇ）とを加え、ボールミルに投入し、直径２０ｍｍのアルミナボールを用いて、ミルの回転数９０ｒｐｍで二次粉砕（２４時間）を行った。その後、得られた二次粉砕粉末を、真空凍結乾燥（圧力；約５３Ｐａ、凍結温度；−４０〜−２０℃、乾燥温度；４０〜５０℃、時間；２０時間）により造粒して造粒粉末を得た。得られた造粒粉末を金型に投入し、１００ＭＰａで加圧して、直径１９ｍｍ、高さ１０ｍｍの円柱状の未焼成成形体を得た。
【００３１】
次いで、得られた未焼成成形体を大気雰囲気において昇温速度５０℃／時間で５００℃まで昇温させて３時間保持することで脱脂を行った。その後、引き続いて、昇温速度１００℃／時間で表１及び表２に示す各焼成温度まで昇温させて２時間保持することで焼成を行い、次いで、降温速度１００℃／時間で降温させ、本発明の誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器及び比較例の誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器を得た。
その後、得られた各誘電体磁器を直径１６ｍｍ、高さ８ｍｍの円柱状となるように研磨し、次いで、超音波洗浄を行い、その後、１００℃で４時間保持して乾燥させ、本発明の誘電体磁器組成物からなる誘電特性測定用の誘電体磁器（実験例１〜９、１２〜１５、１７〜３１及び３３〜３６）及び比較例の誘電体磁器組成物からなる誘電特性測定用の誘電体磁器（実験例１０、１１、１６及び３２）を得た。
【００３２】
（２）Ａｇ拡散域測定用の電子部品の製造
▲１▼Ｖを含有しない実験例１〜３６
上記（１）と同様な成分粉末を用い、同様な方法により仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末にトルエンと分散剤とを所定量加え、上記（１）と同様にして二次粉砕を行った。その後、トルエン中にアクリル系バインダと可塑剤であるジオクチルフタレートとを４時間以上撹拌して溶解させた樹脂溶液を、得られた二次粉砕粉末に加え、粉砕時間を４時間とした以外は上記二次粉砕と同様にして混合してスラリーを得た。得られたスラリーを２００メッシュのフィルタを通過させることで、スラリー中の異物等を除去した。その後、更にトルエンを加えて３Ｐａ・ｓとなるように粘度を調整し、次いで、脱泡を行った。このようにして得られたスラリーをドクターブレード方式のキャスティング装置に投入して、厚さ１００〜３００μｍのシート状に成形した。その後、縦６ｃｍ、横５ｃｍに切り出して未焼成成形体を得た。
【００３３】
得られたシート状の未焼成成形体３枚を圧着積層し、その表面の□２ｍｍの領域に、Ａｇをペースト全体の９０質量％含有する導電層用ペーストをスクリーン印刷した。その後、更に、印刷された導電層用ペーストを覆うように３枚のシート状の未焼成成形体を圧着積層した。次いで、得られた未焼成積層体を熱圧着機を用いて２０ＭＰａで加圧して圧着した。
その後、得られた未焼成積層体を上記（１）と同様にして、脱脂を行い、引き続いて焼成を行い、本発明の誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器と同時焼成された導電層とを備える電子部品（実験例１〜９、１２〜１５、１７〜３１及び３３〜３６）及び比較例の誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器と同時焼成された導電層とを備える電子部品（実験例１０、１１、１６及び３２）を得た。尚、これらの電子部品は分かり易さのために上記（１）における実験例Ｎｏと同じ番号を用いて各表に表した。
【００３４】
▲２▼Ｖを含有する実験例３７
更に、実験例１（ｘ＝０．５０、ｙ＝０．４５、ｚ＝０．０５、α＝０．０３質量部）に対する比較例としてＶを含有する実験例３７の電子部品を製造した。Ｖの含有量は、Ｃｕ及びＭｎの含有量と同様な換算方法により、誘電体磁器組成物に含有されるＢｉをＢｉ_２Ｏ_３、ＮｂをＮｂ_２Ｏ_５、ＴａをＴａ_２Ｏ_５として各々酸化物換算したＢｉ、Ｎｂ及びＴａの合計含有量を１００質量部とした場合に、ＶのＶ_２Ｏ_５に酸化物換算した含有量γが０．０７質量部となるように含有させた。また、製造にあたっては、Ｖの原料としてＶ_２Ｏ_５粉末（純度；９９．５％）を用いた以外、上記実験例１〜３６の電子部品と同様にして行った。
【００３５】
（３）誘電特性及び焼結密度の測定
上記（１）で得られた誘電特性測定用の誘電体磁器を用い、平行導体板型誘電体円柱共振器法（ＴＥ_０１１モード）により表１及び表２に示す共振周波数ｆ_０におけるε_ｒ、Ｑｕ及びτ_ｆを測定した。この結果を表１及び表２に示す。尚、τ_ｆは２５〜８０℃の温度領域で測定し、下記式▲１▼に従って算出した。式▲１▼におけるｆ_２５は２５℃における共振周波数を表し、ｆ_８０は８０℃における共振周波数を表し、ΔＴは８０℃と２５℃との差である５５℃を表す。
τ_ｆ＝（ｆ_８０−ｆ_２５）／（ｆ_２５×ΔＴ） ・・・・▲１▼
また、アルキメデス法により焼成後の密度を測定し、表１及び表２に焼結密度として併記した。
【００３６】
（４）Ａｇ拡散域の測定（図１参照）
上記（２）で得られた電子部品１（実験例１〜３７）を樹脂１１に封入し、誘電体磁器１２の内部に形成した導体層１３が表出するように積層方向に研磨を行った。その後、導体層１３が表出している面を積層方向にＸ線プローブマイクロアナライザ（以下、単に「ＥＰＭＡ」という。日本電子データダム社製、型式「ＪＸＡ−８８００Ｍ」）を用いてＡｇについて線分析を行った。この線分析においては、真空条件下で、波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＳ）を用い、照射電流を０．２５ｎＡとし、加速電圧を２０ｋＶとした。
【００３７】
この結果において、ＡｇのＸ線強度が９以上として測定された領域から導体層１３を除いた領域をＡｇの拡散が認められるＡｇ拡散域１４とした。この基準に従い導体層１３からＡｇ拡散域１４を通過して導体層１３から遠ざかる一方向へ観察したＡｇ拡散域１４の長さを測定し（図１における太い矢印１６のように）、「Ａｇ拡散域」として実験例１〜３６については表１及び表２に併記した。また、実験例３７｛ｘ＝０．５０、ｙ＝０．４５、ｚ＝０．０５、α＝０．０３質量部、β＝０質量部、γ＝０．０７質量部（Ｖ含有量）｝のＡｇ拡散域は１１０μｍであった。
【００３８】
（５）評価
以下、上記（３）及び（４）で得られた測定結果に基づき説明する。
▲１▼ｘ、ｙ及びｚに関して、
表１において実験例１１〜１６は、Ｎｂのモル比とＴａのモル比との割合を一定に保ち、Ｃｕの含有量も一定に保ったまま、Ｂｉのモル比ｘを変化させている。この結果から、Ｂｉは本発明の範囲外のｘ＝０．４０（実験例１１）及びｘ＝０．６０（実験例１６）では共に、ε_ｒが３７以下と小さく、Ｑｕが１９０以下と小さいことがわかる。
【００３９】
また、表１において実験例１７〜２２は、Ｂｉのモル比ｘを一定に保ち、Ｃｕの含有量も一定に保ったまま、Ｎｂのモル比ｙとＴａのモル比ｚとを変化させている。この結果から、Ｎｂが含有されない（実験例２２）場合であってもε_ｒは４７．９と大きく、Ｑｕは６２１と大きいことがわかる。また、τ_ｆも−５４．２ｐｐｍ／℃と−６０ｐｐｍ／℃以下であり十分に実用に供する範囲に収まっている。更に、Ｎｂの含有量を増やし、Ｔａの含有量が相対的に減少するに連れてτ_ｆが負側に大きな値から０ｐｐｍ／℃へ近づくことが分かる。また、同時にＱｕが大きくなることも確認できる。更に、実験例１１〜２２ではいずれにおいてもＡｇ拡散域が２１〜２３μｍと極めて小さく、拡散は実使用上なんら問題無い範囲に抑えられていることが分かる。
従って、本発明の範囲内の組成であればバランスよく実用的な性能（ε_ｒは３９．２〜４３．１、Ｑｕは３９９〜６０１、τ_ｆは−３３．４〜−１７．１ｐｐｍ／℃）を備えた誘電体磁器及び電子部品を得ることができることが分かる。
【００４０】
▲２▼α及びβに関して
表１において実験例１〜１０は、Ｂｉ、Ｎｂ及びＴａの各モル比を一定に保ったまま、Ｃｕの含有量αを変化させている。この結果から本発明の範囲内である０＜α≦２．５であればε_ｒは４３．９〜４４．１、Ｑｕは５２９〜６２７、τ_ｆは−３９．８〜−１２．３ｐｐｍ／℃とバランスよく実用的な誘電特性を備えることが分かる。
更に、実験例２３〜２７は、Ｂｉ、Ｎｂ及びＴａの各モル比を一定に保ち、且つ、Ｃｕの含有量を一定に保ったまま、Ｍｎの含有量βを変化させている。これらの実験例２３〜２７と実験例４（Ｍｎを含有しない組成）とを比較すると、Ｍｎを含有し、その量が増加するに従ってＡｇ拡散域には影響することなく、ε_ｒは向上している（β＝０質量部の時ε_ｒ＝４４．１、β＝２．０質量部の時ε_ｒ＝５１．３）ことが分かる。しかし、βが３．０である実験例２７ではＱｕは４００未満となっており、βは２．５質量部以下であることが好ましいことが分かる。
【００４１】
▲３▼Ａｇ拡散域に関して
本発明品である実験例１と比較例である実験例３７とを比べると、実験例３７ではＡｇ拡散域が１１０μｍであるのに対して、実験例１では２１μｍと実使用上なんら問題無い程度にまで抑制されている。即ち、Ｖを含有しないことによりＡｇ拡散域は約８１％縮小されており、極めて効果的にＡｇの拡散が抑制されていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａｇ拡散域の測定に関する説明図である。
【符号の説明】
１；電子部品、１１；樹脂、１２；誘電体磁器組成物（誘電体磁器）、１３；導体層、１４；Ａｇ拡散域、１６；走査方向を示す矢印。

Claims (3)

1. Ｂｉのモル比をｘ、Ｎｂのモル比をｙ、Ｔａのモル比をｚとした場合に０．４２≦ｘ≦０．５７、０≦ｙ≦０．５０、０．０１≦ｚ≦０．５３、且つｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満たすようにＢｉ、Ｎｂ及びＴａが含有され、更に、ＢｉをＢｉ_２Ｏ_３、ＮｂをＮｂ_２Ｏ_５、ＴａをＴａ_２Ｏ_５として各々換算したＢｉ、Ｎｂ及びＴａの合計含有量を１００質量部とした場合に、ＣｕがＣｕＯに換算して５．５質量部以下含有され、Ｖが含有されないことを特徴とする誘電体磁器組成物。
2. Ｂｉ、Ｎｂ及びＴａの上記合計含有量を１００質量部とした場合に、ＭｎがＭｎＯ_２に換算して２．５質量部以下含有される請求項１記載の誘電体磁器組成物。
3. 請求項１又は２に記載の誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器と、該誘電体磁器の表面及び内部のうちの少なくとも一方に形成された導体層とを備え、該導体層は該誘電体磁器と同時に焼成されたものであることを特徴とする電子部品。

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