JP2005236873A - アンテナおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】比帯域幅が大きくかつ小型化可能なアンテナの提供。
【解決手段】誘電体１２、１３によって被覆されている軸対称平面状放射導体１１が絶縁性基板１７の一方の面に、グランド導体１８が基板１７の内部または放射導体１１が形成されていない他方の面に形成され、放射導体１１を被覆している誘電体１２、１３の１ＭＨｚにおける比誘電率が８〜１８であるアンテナ。誘電体１２、１３によって被覆されている放射導体１１が基板１７の一方の面に、グランド導体１８が基板１７の内部または放射導体１１が形成されていない他方の面に形成され、グランド導体１８の放射導体対称軸方向長さが３５ｍｍ以下、１〜３０ＧＨｚにおける比帯域幅が１０％以上であるアンテナ。
【選択図】図１

Description

ウルトラワイドバンド伝送方式等に好適なアンテナおよびその製造方法に関する。

近年、ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）伝送方式と呼ばれる通信技術が注目されている。
ＵＷＢ伝送方式とは、非常に短いパルス幅（たとえば１ｎｓｅｃ以下）を有するインパルス信号を所定の繰り返し周期で送信して情報伝送を行うものである。したがって、その占有する周波数帯域幅は携帯電話や無線ＬＡＮ通信で通常使用される帯域幅に比べて非常に広くなり、占有帯域幅を中心周波数（たとえば１〜１０ＧＨｚ）で除した値はたとえばほぼ１となる。
ＵＷＢ伝送方式はこのようにＧＨｚオーダーという超広帯域幅という特長を有しているので、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（無線ＰＡＮ）における１００Ｍｂｐｓオーダーの超高速無線伝送を実現できる伝送方式として有望視されている。

無線ＰＡＮにおいては携帯情報端末装置、ノート型コンピュータ等の無線通信端末に近距離無線通信装置を搭載して無線通信が行われる。
このような近距離無線通信装置として、プリント基板上に異なる中心周波数を有する要素アンテナを複数形成することを特徴とする広帯域アンテナが提案されている（特許文献１参照）。前記要素アンテナは狭帯域ダイポール状パターンアンテナのように見える。
一方、無線ＰＡＮではないが無線ＬＡＮにおいてはこのような近距離無線通信装置として、ノート型コンピュータのカードスロットに着脱可能なＰＣカード型の無線ＬＡＮカードが提案されている（特許文献２参照）。当該無線ＬＡＮカードの大きさは、カードスロットに入る方向の長さ（以下、単に長さということがある。）が約８５ｍｍ、カードスロットに入る幅（以下、単に幅ということがある。）が約５７ｍｍ、と記載されている。

特開２００３−１０１３４２号公報（図１） 特開２００３−２７３６３２号公報（図１３）

特許文献１に記載されている広帯域アンテナはダイポール状パターンアンテナを用いているように見えるのでその長さは通信波長をλとしてλ／２とするべきであり、典型的な中心周波数３ＧＨｚにおいてはその長さは５０ｍｍとなる。したがって、このようなダイポール状パターンアンテナを少なくとも２個並べて形成しなければならない前記広帯域アンテナの長さは典型的には１００ｍｍ以上となり、その大きさは必ずしも小さいとは言えない。

また、特許文献２に記載されている無線ＬＡＮカードはＰＣカード（長さ：８５．６ｍｍ、幅：５４ｍｍ。）にアンテナを搭載したものとみることができるが、無線ＬＡＮ用という目的等から考えて後述する比帯域幅は１〜２％程度であると推定されるのでＵＷＢ伝送方式での使用は困難である。
本発明は以上のような問題を解決できるアンテナおよびその製造方法の提供を目的とする。

本発明は、両面が誘電体によって被覆されている軸対称平面状放射導体が絶縁性基板の一方の面に、グランド導体が同基板の内部または前記放射導体が形成されていない他方の面にそれぞれ形成され、同放射導体の両面を被覆している誘電体の１ＭＨｚにおける比誘電率または実効誘電率が８〜１８であるアンテナ（以下、本発明のアンテナＡという。）を提供する。

また、両面が誘電体によって被覆されている軸対称平面状放射導体が絶縁性基板の一方の面に、グランド導体が同基板の内部または前記放射導体が形成されていない他方の面にそれぞれ形成され、グランド導体の前記放射導体対称軸方向長さが３５ｍｍ以下であって１〜３０ＧＨｚにおける比帯域幅が１０％以上であるアンテナ（以下、本発明のアンテナＢという。）を提供する。

また、軸対称平面状放射導体の両面を被覆している誘電体の少なくともいずれか一方が、１ＭＨｚにおける比誘電率が５〜４０であって同比誘電率が互いに異なる２層以上の誘電体層からなり、隣接する誘電体層のうちの前記放射導体により近い誘電体層の比誘電率が同放射導体からより離れている誘電体層の比誘電率よりも大きい前記アンテナを提供する。

また、前記軸対称平面状放射導体の両面を被覆している誘電体のいずれもが２層の誘電体層からなり、前記放射導体により近い誘電体層の１ＭＨｚにおける比誘電率が１１〜３５、同放射導体からより離れている誘電体層の１ＭＨｚにおける比誘電率が５〜１５である前記アンテナの製造方法であって、焼成されて比誘電率が１１〜３５の誘電体層となるべきガラス粉末含有高誘電率グリーンシート（以下、単に高誘電率グリーンシートという。）および焼成されて比誘電率が５〜１５の誘電体層となるべきガラス粉末含有低誘電率グリーンシート（以下、単に低誘電率グリーンシートという。）を所要枚数作製し、焼成されて軸対称平面状放射導体となるべき導体ペーストパターンをこれらグリーンシート中の１枚についてその一方の表面に形成し、これらグリーンシートを積層後焼成して誘電体被覆軸対称平面状放射導体を作製し、当該誘電体被覆軸対称平面状放射導体を、内部または一方の面にグランド導体が形成されている絶縁性基板のグランド導体が形成されていない面に固着させることを特徴とするアンテナの製造方法を提供する。

本発明によれば小型かつ広帯域のアンテナを得ることができ、たとえばその一態様においてはＵＷＢ伝送方式での使用が可能な広帯域アンテナをＰＣカードよりも小型のコンパクトフラッシュ（登録商標）カード（長さ：４２．８ｍｍ、幅：３６．４ｍｍ。以下、ＣＦカードという。）へ搭載することが可能になる。

本発明のアンテナは通信、測距または放送に用いられる１〜１００ＧＨｚ、典型的には１〜３０ＧＨｚの周波数領域におけるアンテナに好適である。
本発明のアンテナＢの１〜３０ＧＨｚにおける比帯域幅（Δｆ）は１０％以上である。１０％未満ではＵＷＢ伝送方式での使用が困難になる。好ましくは３５％以上、より好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上、最も好ましくは１００％以上である。
本発明のアンテナＡのΔｆは、好ましくは１０％以上、より好ましくは３５％以上、さらに好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上、最も好ましくは１００％以上である。

Δｆ（単位：％）は１〜３０ＧＨｚにおけるＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）の周波数特性から求められる。すなわち、１〜３０ＧＨｚの周波数域においてＶＳＷＲが２以下であるような周波数の最大値、最小値をそれぞれｆ_Ｈ、ｆ_Ｌとして、Δｆは次式で表される。
Δｆ＝２×［（ｆ_Ｈ−ｆ_Ｌ）／（ｆ_Ｈ＋ｆ_Ｌ）］×１００。

ＶＳＷＲは放射導体とその放射導体に接続されている伝送線路とのインピーダンスマッチングが良好に行われているか否かを示す指標であり、定在波として現れる電圧信号の最大値と最小値の比である。インピーダンスマッチングが完全に行われているときにはＶＳＷＲは１となるが、インピーダンスマッチングが不完全になると伝送線路と放射導体の接続部分での不連続性により伝送信号進行波の一部が反射されて後退波となりこれら両波の共存により定在波が生成する。ＶＳＷＲが１を超えて大きくなるにつれアンテナにおけるリターンロスが大きくなりアンテナ特性が低下する。

本発明のアンテナＡ、Ｂ（あわせて本発明のアンテナと総称することがある。）を図１、２を用いて以下で説明するが、本発明はこれに限定されない。
図２は本発明のアンテナ１の平面図であり、図１は図２に示すアンテナ１の直線Ａ−Ｂにおける断面図である。

絶縁性基板１７の一方の面（上面）にはアンテナ素子１０および信号線１９が、他方の面（底面）にはグランド導体１８がそれぞれ形成されており、絶縁性基板１７の底面においてグランド導体１８が形成されていない部分は露出部２４である。
絶縁性基板１７は回路基板として使用できる材料からなる基板であり、通常、１ＭＨｚ、１ＧＨｚまたは１ＭＨｚ以上１０ＧＨｚ以下における比誘電率が３〜６であるような樹脂基板、たとえばＦＲ４、ＢＴレジン等の基板が使用され、その典型的な寸法は、厚み０．１〜２．０ｍｍ、幅２０〜４０ｍｍ、長さ２０〜５０ｍｍである。

グランド導体１８は絶縁性基板１７の底面に形成される。
グランド導体１８の放射導体軸方向長さ（後述）Ｌは、本発明のアンテナＢにおいては３５ｍｍ以下である。アンテナ素子１０の大きさを８ｍｍ未満とすることは困難であるので、Ｌが３５ｍｍ超では本発明のアンテナＡをＣＦカード（長さ：４２．８ｍｍ）に搭載することが困難になる。Ｌは、好ましくは３０ｍｍ以下である。
本発明のアンテナＡのＬは、好ましくは３５ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下である。

グランド導体１８の放射導体軸方向に直交する方向の長さ、すなわちグランド導体１８の幅は３６ｍｍ以下であることが好ましい。３６ｍｍ超では、たとえば本発明のアンテナをＣＦカード（幅：３６．４ｍｍ）に搭載できなくなる。
グランド導体１８は図１、２においては絶縁性基板１７の底面に形成されるものとしたが、たとえば絶縁性基板１７の内部に同基板表面に平行となるように形成されてもよい。その場合においてもグランド導体１８の放射導体軸方向長さはＬと同様に定められる。

信号線１９はマイクロストリップライン伝送線路の信号線であり、その典型的な幅は０．１〜５．０ｍｍである。信号線１９はこのようにグランド導体１８が形成される面と異なる面に形成されるものに限られず、たとえば信号線をグランド導体と同じ面上に形成しコプレーナ線路としてもよい。

アンテナ素子１０は通常、絶縁性基板１７の上面であって前記露出部２４に対向する部分に設けられる、すなわちアンテナ素子１０とグランド導体１８とは重なり合わないようにされる。なお、アンテナ素子１０とグランド導体１８とを重なり合うようにする場合であってもその重なり合う長さはたとえば５ｍｍ以下とされる。
アンテナ素子１０の放射導体軸方向長さは２０ｍｍ以下であることが好ましい。２０ｍｍ超では本発明のアンテナをＣＦカードに搭載できなくなるおそれがある。より好ましくは１５ｍｍ以下である。
また、アンテナ素子１０の放射導体軸方向に直交する方向の長さ、すなわちアンテナ素子１０の幅は典型的には１５ｍｍ以下である。

アンテナ素子１０は、軸対称平面状放射導体（以下、単に放射導体ということがある。）１１とその下面および上面をそれぞれ被覆する誘電体１２、１３とを必須とする素子である。

放射導体１１の平面パターンは少なくとも１本の対称軸を有するが、当該対称軸は１本であることが好ましい。
放射導体１１の前記対称軸は通常、グランド導体１８と露出部２４の境界線に直交する。この対称軸の方向を以下、放射導体軸方向という。

放射導体１１の平面パターンは、円と半楕円（原楕円をその長軸方向または短軸方向に直角に二分したもの）がそれらの中心を結ぶ線が前記対称軸となるように重なったものである。なお、半楕円の中心とは原楕円の中心である。
このような平面パターンにおいて典型的には、前記円の直径は４〜９．５ｍｍ、前記原楕円の長軸半径は１〜７ｍｍ、短軸半径は０．２〜３ｍｍ、長軸半径／短軸半径は０．３〜３５、平面パターンの放射導体軸方向長さに対する円直径の割合は０．５〜０．９である。
放射導体１１の平面パターンはこのようなものに限定されず、前記円に替えて楕円としたものおよび／または前記半楕円に替えて台形もしくは矩形としたもの、単なる楕円、単なる円、等が例示される。

誘電体１２は２層の誘電体層１２ａ、１２ｂから、誘電体１３は２層の誘電体層１３ａ、１３ｂからそれぞれなり、誘電体１２、１３の１ＭＨｚにおける実効誘電率（ε_ｅｆｆ）は本発明のアンテナＡにおいては８〜１８である。なお、たとえば誘電体１２のε_ｅｆｆは、誘電体層１２ａ、１２ｂのεをε_１２ａ、ε_１２ｂ、厚みをｔ_１２ａ、ｔ_１２ｂとして、（ε_１２ａ×ｔ_１２ａ＋ε_１２ｂ×ｔ_１２ｂ）／（ｔ_１２ａ＋ｔ_１２ｂ）であり、誘電体１２が図１とは異なり１層の誘電体層である場合にはε_ｅｆｆは当該誘電体層の１ＭＨｚにおける比誘電率（ε）に等しい。
誘電体１２、１３のε_ｅｆｆが８未満ではΔｆが小さくなる。好ましくは１０以上である。１８超でもΔｆが小さくなる。好ましくは１７以下である。
本発明のアンテナＢにおいては誘電体１２、１３のε_ｅｆｆは８〜１８であることが好ましい。より好ましくは１０以上または１７以下である。

Δｆをより大きくしたい等の場合には誘電体１２、１３の少なくとも一方が、εが５〜４０であってεが互いに異なる２層以上の誘電体層からなり、隣接する誘電体層のうちの放射導体１１により近い誘電体層のεが同放射導体からより離れている誘電体層のεよりも大きいことが好ましい。図１の場合でいえば、ε_１２ａおよびε_１２ｂが５〜４０であってε_１２ａ＞ε_１２ｂである、および／またはε_１３ａおよびε_１３ｂが５〜４０であってε_１３ａ＞ε_１３ｂである。ここで、ε_１３ａ、ε_１３ｂは誘電体層１３ａ、１３ｂのεである。

誘電体１２、１３のいずれもが、εが５〜４０であってεが互いに異なる２層以上の誘電体層からなり、隣接する誘電体層のうちの放射導体１１により近い誘電体層のεが同放射導体からより離れている誘電体層のεよりも大きい場合、典型的には、誘電体１２、１３におけるεが互いに異なる誘電体層の数は等しいものとされ、放射導体１１に接する層から１層目、２層目、・・・と数えることにして誘電体１２、１３の各ｎ層目の誘電体層のεおよび厚みはそれぞれ等しいものとされる。図１の場合でいえば誘電体層１３ａ、１３ｂの厚みをｔ_１３ａ、ｔ_１３ｂとして典型的には、ε_１２ａ＝ε_１３ａ、ε_１２ｂ＝ε_１３ｂ、ｔ_１２ａ＝ｔ_１３ａ、ｔ_１２ｂ＝ｔ_１３ｂである。

図１に示すように誘電体１２および誘電体１３がそれぞれ２層の誘電体層１２ａ、１２ｂ、誘電体層１３ａ、１３ｂからなる場合、放射導体１１により近い誘電体層１２ａ、１３ａのεすなわちε_１２ａ、ε_１３ａはいずれも１１〜３５であり、放射導体１１からより離れている誘電体層１２ｂ、１３ｂのεすなわちε_１２ｂ、ε_１３ｂはいずれも５〜１５であることが、Δｆを大きくするためには好ましい（以下、この好ましい態様を本アンテナという。）。なお、図１では誘電体層１２ａと１３ａが異なる物質（誘電体）からなるものとし、それらの界面を明示している。
ε_１２ａ、ε_１３ａの少なくともいずれか一方は１５〜３０であり、ε_１３ｂは６〜１０であることがより好ましい。

誘電体１２が放射導体１１に近い側から誘電体層１２ａ、１２ｂ、１２ｃの順で積層された３層から、誘電体１３が放射導体１１に近い側から誘電体層１３ａ、１３ｂ、１３ｃの順で積層された３層からそれぞれなる場合、各層のεを下付添字に各層名称を付して表すこととして、ε_１２ａおよびε_１３ａは１６〜４０、ε_１２ｂおよびε_１３ｂは１０〜１６、ε_１２ｃおよびε_１３ｃは５〜１０であることが好ましく、この場合典型的には、ε_１２ａ＝ε_１３ａ、ε_１２ｂ＝ε_１３ｂ、ε_１２ｃ＝ε_１３ｃとされる。

放射導体１１は給電線１４、ビア２０を介して信号線１９と接続される。放射導体１１と信号線１９の接続方法はこれに限定されず、たとえば誘電体１２、１３の端面に信号線パターンを形成してこれをビア２０の替わりとしてもよい。
また、放射導体１１のインピーダンスマッチングを行うために、給電線１４の左右にその電位０とするべくアースパターン１５、１５がアンテナ素子１０の絶縁性基板１７と接触すべき面に形成される。アースパターン１５、１５は、いずれも図示しない接合パッドおよび絶縁性基板１７内ビアを介してグランド導体１８に接続される。

次に、前記本アンテナの製造方法すなわち本発明のアンテナの製造方法について説明する。
本発明におけるグリーンシートは無機分と有機分とからなる。無機分としては必須成分であるガラス粉末の他に任意成分としてセラミックス粉末等が、有機分としては必須成分である有機バインダの他に可塑剤等がそれぞれ例示される。

第１のガラス粉末含有低誘電率グリーンシートを１枚または複数枚、その上に第１のガラス粉末含有高誘電率グリーンシートを１枚または複数枚、その上に第２の高誘電率グリーンシートを１枚または複数枚、その上に第２の低誘電率グリーンシートを１枚または複数枚積層し、焼成されて誘電体層１２ｂ、１２ａ、１３ａ、１３ｂとなるべき未焼成誘電体層１２β、１２α、１３α、１３βからなるグリーンシート層を作製する。

なお、第２の高誘電率グリーンシートからなる層（未焼成誘電体層１３α）の第１の高誘電率グリーンシート層（未焼成誘電体層１２α）と対向する面には、焼成されて放射導体１１および給電線１４となるべき導体ペーストパターンを通常は銀ペーストを用いてスクリーン印刷法により形成する。
また、未焼成誘電体層１２αおよび１３αからなる下部グリーンシート層に孔を明けそこに通常は銀ペーストを充填してビア２０となるべき導体ペースト充填孔を作製する。
また、アースパターン１５となるべき導体ペーストパターンを下部グリーンシートの下面となる第１の低誘電率グリーンシートの面に形成する。
その他に、補助パターン、接合用ビア等となるべき導体ペーストパターン、導体ペースト充填孔等を形成する加工が行われる。

未焼成誘電体層１２β、１２α、１３α、１３βからなるグリーンシート層は熱圧着され、グリーンシート中のバインダを分解除去後焼成され、必要に応じて所望の寸法に切断されアンテナ素子１０とされる。
前記熱圧着は、グリーンシート層を典型的には８０℃に５分間プレスして行われる。
前記バインダの分解除去は、熱圧着されたグリーンシート層を典型的には５５０℃に５時間保持して行われる。
前記焼成は典型的には９５０℃またはそれ以下の温度で行われる。９５０℃超では導体ペーストに銀ペーストを用いた場合銀が融解する。この場合、焼成温度は９００℃以下が好ましく、典型的には８００〜９００℃、より典型的には８３０〜８７０℃である。

一方、両面銅貼り樹脂基板（たとえば、松下電工社製Ｒ−１７６６Ｔ）をエッチング加工等して、底面にグランド導体１８および露出部２４を、上面に信号線１９を有する絶縁性基板１７を作製する。なお、絶縁性基板１７の上面にはアースパターン１５、１５と接触すべき接合パッド（図示せず）が２個、同パッドとグランド導体１８を電気的に接続する接合用ビア（図示せず）が絶縁性基板１７の内部に２個それぞれ形成される。

接合パッドを被覆するように鉛フリークリーム半田をメタルマスクを用いて印刷し、その上にアンテナパターン１５、１５が載るようにアンテナ素子１０を置き、その後たとえば２５０℃に加熱し、絶縁性基板１７の上面にアンテナ素子１０を固着させる。

高誘電率グリーンシートおよび低誘電率グリーンシートが含有するガラス粉末のガラス転移点（Ｔ_Ｇ）はいずれも８００℃以下であることが好ましい。８００℃超では、９５０℃またはそれ以下の温度で焼成したときに緻密な誘電体層１２ａ、１３ａが得られなくなるおそれがある。好ましくは７００℃以下、より好ましくは６５０℃以下である。また、Ｔ_Ｇは典型的には５５０℃以上である。なお、通常、放射導体１１となるべき導体ペーストパターンは導体ペーストとして銀ペーストを用いて形成され、高誘電率グリーンシートおよび低誘電率グリーンシートと９５０℃またはそれ以下の温度で同時に焼成されるので、Ｔ_Ｇが８００℃超ではこのような同時焼成が事実上困難になるおそれがある。

前記ガラス粉末の質量平均粒径（Ｄ_５０）はいずれも１〜１０μｍであることが好ましい。１μｍ未満ではグリーンシート中にガラス粉末を均一に分散させることが困難になる。より好ましくは１．５μｍ以上、特に好ましくは２μｍ以上である。１０μｍ超では緻密な焼成体（誘電体層）を得ることが困難になる。より好ましくは５μｍ以下、特に好ましくは３．５μｍ以下である。

高誘電率グリーンシートおよび低誘電率グリーンシートが含有するガラス粉末は、焼成時における高誘電率グリーンシートおよび低誘電率グリーンシートのガラス同士の化学反応を抑制したい、高誘電率グリーンシートおよび低誘電率グリーンシートのガラスのＴ_Ｇを等しくして両グリーンシートの焼成収縮挙動の不一致を小さくし誘電体層の変形・反りを小さくしたい、等の場合には同じ組成のものとすることが好ましい。

高誘電率グリーンシートおよび低誘電率グリーンシートはいずれもその無機分が質量百分率表示で３０〜９０％のガラス粉末および１０〜７０％のセラミックス粉末から本質的になるものであることが好ましい。
前記セラミックス粉末のＤ_５０は０．５〜１５μｍであることが好ましい。１５μｍ超では緻密な焼成体が得にくくなる。より好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは５μｍ以下である。典型的には１〜２μｍである。

高誘電率グリーンシートのガラス粉末は、誘電体層１２ａ、１３ａの誘電損失をより小さくしたい、機械的強度をより大きくしたい等の場合には、たとえば９００℃で焼成したときにセルシアン結晶およびヘキサセルシアン結晶の少なくともいずれか一方を析出するものであることが好ましい。

また、高誘電率グリーンシートのガラス粉末は、下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２ ２０〜７５％、Ｂ_２Ｏ_３＋ＭｇＯ＋ＺｎＯ ３〜６０％、Ａｌ_２Ｏ_３＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋ＳｎＯ_２ ５〜６０％、Ｙ_２Ｏ_３＋ＲＥ_２Ｏ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５ ０〜３０％、から本質的になることが好ましい。ここで、ＲＥは希土類元素である。また、以下ではガラス組成はモル％表示とし、モル％は単に％と表示する。

高誘電率グリーンシートのガラス粉末の上記好ましい態様について説明する。
ＳｉＯ_２はガラスのネットワークフォーマであり、必須である。２０％未満ではガラスが不安定になる。好ましくは２５％以上である。７５％超ではＴ_Ｇが高くなる。好ましくは６５％以下、より好ましくは４０％以下である。
Ｂ_２Ｏ_３、ＭｇＯおよびＺｎＯはガラスの溶融温度またはＴ_Ｇを低下させる成分であり、いずれか１種以上を含有しなければならない。これら３成分の含有量の合計が３％未満ではガラスが得られにくくなる、またはＴ_Ｇが高くなる。好ましくは５％以上、より好ましくは１５％以上である。６０％超ではガラスが不安定になる。好ましくは４５％以下である。

Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２およびＳｎＯ_２はガラスを安定化する、または化学的耐久性を高くする成分であり、いずれか１種以上を含有しなければならない。これら７成分の含有量の合計が５％未満ではガラスが不安定になる、または化学的耐久性が低くなる。好ましくは８％以上である。６０％超ではガラスが得られにくくなる。好ましくは４０％以下である。
Ｙ_２Ｏ_３、ＲＥ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５およびＴａ_２Ｏ_５はいずれも必須ではないが、εを高くするために合計で３０％まで含有してもよい。３０％超ではガラスが不安定になる。好ましくは２０％以下である。

この好ましい態様のガラス粉末は本質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲で他の成分を含有してもよい。そのような成分を含有する場合その含有量の合計は、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である。
前記他の成分としては、Ｐ_２Ｏ_５、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ等のガラス溶融温度を低下させる等を目的とする成分、ＣｕＯ、ＣｏＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＷＯ_３等のガラス着色成分または結晶化制御成分などが例示される。
なお、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯまたはＫ_２Ｏを含有する場合、これら成分の含有量合計は１％未満であることが好ましい。１％以上では誘電損失が大きくなる、または電気絶縁性が低下するおそれがある。誘電損失をより低下させたい、電気絶縁性を高くしたい等の場合にはこれらアルカリ金属酸化物は含有しないことが好ましい。
また、ＰｂＯは実質的に含有しないことが好ましい。

誘電体層１２ａ、１３ａのεをより大きくしたい場合には、高誘電率グリーンシートのセラミックス粉末は、ＢａとＴｉを含みＴｉ／Ｂａのモル比が３．５〜５．５である複合酸化物の粉末を含有するものとすることが好ましい。同複合酸化物としてはＢａＴｉ_４Ｏ_９およびＢａ_２Ｔｉ_９Ｏ_２０が例示されるが、より緻密な焼成体を得たい場合にはＢａＴｉ_４Ｏ_９の粉末を使用することが好ましい。

高誘電率グリーンシートの無機分の好ましい態様として、質量百分率表示で２５〜７５％の無鉛ガラス粉末および２５〜７５％のＢａＴｉ_４Ｏ_９粉末から本質的になり、無鉛ガラス粉末が下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２ ２０〜４０％、Ｂ_２Ｏ_３ ５〜３７％、Ａｌ_２Ｏ_３ ２〜１５％、ＣａＯ＋ＳｒＯ １〜１５％、ＢａＯ ５〜２５％、ＺｎＯ ０〜３５％、ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋ＳｎＯ_２ ０〜１０％、から本質的になり、Ｂ_２Ｏ_３＋ＺｎＯが１５〜４５％であるガラスセラミックス組成物が例示される。

前記無鉛ガラス粉末の成分について説明する。
ＳｉＯ_２はガラスのネットワークフォーマであり、必須である。２０％未満では安定なガラスが得られにくい。好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上である。４０％超ではＴ_Ｇが高くなりすぎる、またはεが小さくなるおそれがある。好ましくは３８％以下、より好ましくは３５％以下である。

Ｂ_２Ｏ_３はＴ_Ｇを下げる、またはガラスを安定化する成分であり、必須である。５％未満ではガラスが不安定となりやすい。好ましくは１０％以上、より好ましくは１５％以上である。３７％超ではガラス粉末の化学的耐久性が低下する。好ましくは３０％以下、より好ましくは２５％以下、さらに好ましくは２２％以下である。

ＺｎＯは必須ではないが、Ｔ_Ｇを低下させるために３５％まで含有してもよい。３５％超ではガラスの化学的耐久性、特に耐酸性が低下する。好ましくは２０％以下である。ＺｎＯを含有する場合、その含有量は２％以上であることが好ましい。２％未満では効果が不十分となるおそれがある。好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上である。
また、Ｂ_２Ｏ_３＋ＺｎＯは１５〜４５％であることが好ましい。Ｂ_２Ｏ_３＋ＺｎＯが１５％未満ではＴ_Ｇが高くなるおそれがある。４５％超であると化学的耐久性が低下する。

Ａｌ_２Ｏ_３はガラスの安定性または化学的耐久性を高める成分であり、必須である。２％未満ではガラスが不安定となる。好ましくは５％以上である。１５％超ではＴ_Ｇが高くなりすぎる。好ましくは１０％以下である。

ＢａＯはガラスを安定化する成分であり、必須である。５％未満ではガラスが不安定になる、または焼成時にＢａＴｉ_４Ｏ_９結晶とガラス粉末が反応し焼成体中のＢａＴｉ_４Ｏ_９結晶の含有量が減少してεが低下する等のおそれがある。好ましくは１０％以上、より好ましくは１３％以上である。２５％超ではガラスがかえって不安定になるおそれがある。
ＣａＯおよびＳｒＯはいずれもガラスを安定化し、焼成体のｔａｎδを低下する成分であり、単独または合計で１％以上が必要である。１％未満では焼成体のｔａｎδが大きくなるおそれがある。好ましくは５％以上である。１５％超では焼成体のεが低下する。好ましくは１０％以下である。

ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２およびＳｎＯ_２はいずれも必須ではないが、ガラスの化学的耐久性を高める、結晶の析出を早める、析出量を増加させる等の目的で合計で１０％まで含有してもよい。１０％超ではＴ_Ｇが高くなる、または焼成体の緻密性が低下するおそれがある。
前記無鉛ガラス粉末は本質的に上記成分からなるが本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。他の成分を含有する場合、その含有量の合計は好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である。なお、ＰｂＯは含有しない。

前記ガラスセラミックス組成物は前記無鉛ガラスとＢａＴｉ_４Ｏ_９粉末から本質的になるが、この他にたとえば、Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_２０、ＭｇＯ、ＢａＷＯ_４、ＺｒＯ_２、ＭｇＴｉＯ_３、ＣａＴｉＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３およびＴｉＯ_２からなる群から選ばれる１種以上の結晶（セラミックス）の粉末を合計で０．１〜１０％の範囲で含有してもよい。なお、これら粉末は焼成体の比誘電率の温度依存性したがってアンテナ特性の温度依存性を小さくする、析出結晶を調整して焼成体の膨張係数を調整する、等のために含有される。

低誘電率グリーンシートのガラス粉末は、誘電体層１２ｂ、１３ｂの機械的強度をより大きくしたい等の場合には、たとえば９００℃で焼成したときにセルシアン、ヘキサセルシアン、ガーナイト、フォルステライト、エンスタタイト、ディオプサイドおよびアノ−サイトからなる群から選ばれる１種以上の結晶（セラミックス）を析出するものであることが好ましい。誘電損失をより小さくしたい等の場合には、セルシアン、フォルステライト、エンスタタイトおよびディオプサイドからなる群から選ばれる１種以上の結晶を析出するものであることがより好ましい。

低誘電率グリーンシートのガラス粉末は、下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２ ２０〜７５％、Ｂ_２Ｏ_３＋ＭｇＯ＋ＺｎＯ ３〜６０％、Ａｌ_２Ｏ_３＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋ＳｎＯ_２ ５〜６０％、から本質的になることが好ましい。
この好ましい組成について以下に説明する。
ＳｉＯ_２はガラスのネットワークフォーマであり、必須である。２０％未満ではガラスが不安定になる。好ましくは２５％以上である。７５％超ではＴ_Ｇが高くなる。好ましくは６５％以下、より好ましくは５５％以下である。

Ｂ_２Ｏ_３、ＭｇＯおよびＺｎＯはガラスの溶融温度またはＴ_Ｇを低下させる成分であり、いずれか１種以上を含有しなければならない。これら３成分の含有量の合計が３％未満ではガラスが得られにくくなる、またはＴ_Ｇが高くなる。好ましくは５％以上、より好ましくは１５％以上である。６０％超ではガラスが不安定になる。好ましくは４５％以下である。
Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２およびＳｎＯ_２はガラスを安定化する、または化学的耐久性を高くするための成分であり、いずれか１種以上を含有しなければならない。これら７成分の含有量の合計が５％未満ではガラスが不安定になる、または化学的耐久性が低くなる。好ましくは８％以上である。６０％超ではガラスがかえって不安定になる。好ましくは４０％以下である。

当該好ましい組成のガラス粉末は本質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲で他の成分を含有してもよい。そのような成分を含有する場合その含有量の合計は、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である。
前記他の成分としては、ＭｇＯ、Ｐ_２Ｏ_５、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ等のガラス溶融温度を低下させる等を目的とする成分、ＣｕＯ、ＣｏＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＷＯ_３、ＣｅＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｎｄ_２Ｏ_３、Ｓｍ_２Ｏ_３等のガラス着色成分または結晶析出制御成分などが例示される。

なお、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯまたはＫ_２Ｏを含有する場合、これら成分の含有量合計は１％未満であることが好ましい。１％以上では誘電損失が大きくなる、または電気絶縁性が低下するおそれがある。誘電損失をより低下させたい、電気絶縁性を高くしたい等の場合にはこれらアルカリ金属酸化物は含有しないことが好ましい。
また、ＰｂＯは実質的に含有しないことが好ましい。

誘電体層１２ｂ、１３ｂの機械的強度をより大きくしたい、焼成体（誘電体層）の膨張係数を調整したい等の場合には、低誘電率グリーンシートのセラミックス粉末は、アルミナ、ムライト、シリカ、フォルステライト、スピネルおよびコーディエライトからなる群から選ばれる１種以上のセラミックスの粉末であることが好ましい。機械的強度向上の点からはアルミナの粉末を使用することが好ましい。
前記１種以上のセラミックスの粉末のＤ_５０は１〜１２μｍであることが好ましい。１μｍ未満ではグリーンシート中に当該粉末を均一に分散させることが困難になる、または焼成体（誘電体層）の機械的強度が小さくなるおそれがある。より好ましくは１．５μｍ以上である。１２μｍ超では緻密な焼成体を得ることが困難になる。より好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは５μｍ以下、最も好ましくは３．５μｍ以下である。

低誘電率グリーンシートの無機分の好ましい態様として、質量百分率表示で３５〜６５％の無鉛ガラス粉末および３５〜６５％のアルミナ粉末から本質的になり、無鉛ガラス粉末が下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２ ２０〜４０％、Ｂ_２Ｏ_３ ５〜３７％、Ａｌ_２Ｏ_３ ２〜１５％、ＣａＯ＋ＳｒＯ １〜２０％、ＢａＯ ５〜２５％、ＺｎＯ ０〜３５％、ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋ＳｎＯ_２ ０〜５％、から本質的になり、Ｂ_２Ｏ_３＋ＺｎＯが１５〜４５％であるガラスセラミックス組成物が例示される。当該ガラスセラミックス組成物をたとえば９００℃で焼成して得られる焼成体（誘電体）のε、ｔａｎδはそれぞれ５〜８、０．００１０〜０．００３０である。

前記無鉛ガラス粉末の成分について説明する。
ＳｉＯ_２はガラスのネットワークフォーマであり、必須である。２０％未満では安定なガラスが得られ難い。好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上である。４０％超ではＴ_Ｇが高くなりすぎるおそれがある。好ましくは３８％以下、より好ましくは３５％以下である。
Ｂ_２Ｏ_３はガラスを安定化する成分であり、必須である。５％未満ではガラスが不安定となりやすい。好ましくは１０％以上、より好ましくは１５％以上である。３７％超ではガラス粉末の化学的耐久性が低下する。好ましくは３０％以下、より好ましくは２５％以下、さらに好ましくは２２％以下である。

ＺｎＯは必須ではないが、Ｔ_Ｇを低下させるために３５％まで含有してもよい。３５％超ではガラスの化学的耐久性、特に耐酸性が低下する。好ましくは２０％以下である。ＺｎＯを含有する場合、その含有量は２％以上であることが好ましい。２％未満では効果が不十分となるおそれがある。好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上である。
また、Ｂ_２Ｏ_３＋ＺｎＯが１５〜４５％であることが好ましい。Ｂ_２Ｏ_３＋ＺｎＯが１５％未満ではＴ_Ｇが高くなるおそれがある。４５％超であると化学的耐久性が低下する。

Ａｌ_２Ｏ_３はガラスの安定性または化学的耐久性を高める成分であり、必須である。２％未満ではガラスが不安定となる。好ましくは５％以上である。１５％超ではＴ_Ｇが高くなりすぎる。好ましくは１０％以下である。
ＢａＯはガラスを安定化する成分であり、必須である。５％未満では、効果が不十分となる。好ましくは１０％以上、より好ましくは１３％以上である。２５％超ではガラスがかえって不安定になるおそれがある。

ＣａＯおよびＳｒＯはいずれも必須ではないがガラスを安定化し、焼成体のｔａｎδを低下する成分であり、単独または合計で１％以上が必要である。１％未満では焼成体のｔａｎδが大きくなるおそれがある。好ましくは５％以上である。２０％超ではガラスがかえって不安定になる。好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下である。
ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＳｎＯ_２はいずれも必須ではないが、ガラスの化学的耐久性を高める、結晶の析出を早める、析出量を増加させる等のために合計で５％まで含有してもよい。５％超ではεもしくはＴ_Ｇが高くなる、または焼成体緻密性が低下するおそれがある。

前記無鉛ガラス粉末は本質的に上記成分からなるが本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。他の成分を含有する場合、その含有量の合計は好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である。
前記他の成分としては、ＭｇＯ、Ｐ_２Ｏ_５、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ等のガラス溶融温度を低下させる等を目的とする成分、ＣｕＯ、ＣｏＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＷＯ_３、ＣｅＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｎｄ_２Ｏ_３、Ｓｍ_２Ｏ_３等のガラス着色成分または結晶析出促進成分などが例示される。

なお、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯまたはＫ_２Ｏを含有する場合、これら成分の含有量合計は１％未満であることが好ましい。１％以上では誘電損失が大きくなる、または電気絶縁性が低下するおそれがある。誘電損失をより低下させたい、電気絶縁性を高くしたい等の場合にはこれらアルカリ金属酸化物は含有しないことが好ましい。
また、ＰｂＯは含有しない。

前記ガラスセラミックス組成物は前記無鉛ガラスとアルミナ粉末から本質的になるが、この他にたとえば、熱膨張係数の制御等のためにセルシアン、ヘキサセルシアン、コーディエライト、チタン酸マグネシウム等のセラミックスの粉末、銀導体と接する部分の発色防止等のために酸化セリウム粉末、等を合計で０．１〜１５％の範囲で含有してもよい。

機械的強度を高くしたい、平面方向での焼成収縮率または寸法ばらつきを小さくしたい等の場合における低誘電率グリーンシート無機分の他の好ましい態様として、質量百分率表示で４０〜９０％の無鉛ガラス粉末および１０〜６０％のアルミナ粉末から本質的になり、無鉛ガラス粉末が下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２ ３５〜５５％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜５％、Ａｌ_２Ｏ_３ ５〜２０％、ＭｇＯ ２０〜４０％、ＣａＯ ０〜２０％、ＢａＯ ０〜１０％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋ＳｎＯ_２ ０〜１０％、から本質的になるガラスセラミックス組成物が例示される。
当該ガラスセラミックス組成物をたとえば９００℃で焼成して得られる焼成体（誘電体）のε、ｔａｎδはそれぞれ５〜８、０．００１０〜０．００３０である。

この好ましい態様の無機分を有する低誘電率グリーンシートおよび前記好ましい態様の無機分を有する高誘電率グリーンシートをそれぞれ低誘電率グリーンシート、高誘電率グリーンシートとして使用する場合、低誘電率グリーンシートのガラス粉末のＴ_Ｇは高誘電率グリーンシートのガラス粉末のＴ_Ｇよりも高いことが好ましく、両Ｔ_Ｇの差は好ましくは５０℃以上、より好ましくは１００℃以上、特に好ましくは１２０℃以上である。

次に、前記無鉛ガラス粉末の成分について説明する。
ＳｉＯ_２はガラスのネットワークフォーマであり、必須である。３５％未満では安定なガラスが得られにくい。好ましくは４０％以上、より好ましくは４２％以上、である。５５％超ではＴ_Ｇが高くなりすぎるおそれがある。好ましくは５２％以下である。
Ｂ_２Ｏ_３は必須ではないがガラスの溶融温度またはＴ_Ｇを低下させるために５％まで含有してもよい。５％超では焼成体のｔａｎδが大きくなる、または化学的耐久性が低下するおそれがある。

ＭｇＯはガラスを安定化させる、ガラスの溶融温度を低下させる、またはガラスからの結晶析出を促進する成分であり、必須である。２０％未満では効果が不十分となる。好ましくは２５％以上である。４０％超ではガラスが不安定になる。好ましくは３８％以下である。
ＺｎＯは必須ではないが、Ｔ_Ｇを低下させる等のために１０％まで含有してもよい。１０％超ではガラスの化学的耐久性、特に耐酸性が低下する。好ましくは８％以下である。ＺｎＯを含有する場合、その含有量は２％以上であることが好ましい。２％未満では効果が不十分となるおそれがある。好ましくは５％以上である。
Ａｌ_２Ｏ_３はガラスの安定性または化学的耐久性を高める成分であり、必須である。５％未満ではガラスが不安定となる。好ましくは６％以上である。２０％超ではＴ_Ｇが高くなりすぎる。好ましくは１０％以下、より好ましくは８．５％以下である。

ＣａＯは必須ではないがガラスを安定化し、焼成体のｔａｎδを低下する成分であり、２０％まで含有することができる。また、ディオプサイド、アノーサイトの構成成分であり、これらの結晶を析出させたい場合には、好ましくは５％以上、より好ましくは７％以上である。アノーサイトを析出させたい場合には、好ましくは１４％以上である。２０％超ではガラスが不安定になるおそれがある。好ましくは１８％以下である。アノーサイトを析出させたくない場合には１２％以下であることが好ましい。

ＢａＯは必須ではないが、ガラスを安定化する成分であり、１０％まで含有することができる。１０％超では焼成体のｔａｎδが大きくなるおそれがある。
ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＳｎＯ_２はいずれも必須ではないが、ガラスの化学的耐久性または焼成体の結晶化率を高める等のために合計で１０％まで含有してもよい。１０％超ではガラスの軟化点が高くなる、または焼成体の緻密性が低下するおそれがある。

この無鉛ガラス粉末は本質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲で他の成分を含有してもよい。他の成分を含有する場合、その含有量は合計で１０％以下であることが好ましい。
たとえば、ガラス溶融温度を低下する等の目的でＰ_２Ｏ_５、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏなどの成分を、ガラスを着色する、結晶化率を高める等の目的でＣｕＯ、ＣｏＯ、ＣｅＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｎｄ_２Ｏ_３、Ｓｍ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＷＯ_３等の成分を含有することができる。Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏのいずれかを含有する場合、これら成分の合計の含有量は１％未満であることが好ましい。
また、ＰｂＯを含有しない。

（例１）
モル％表示組成が、ＳｉＯ_２ ３１．７％、Ｂ_２Ｏ_３ ２１．５％、ＺｎＯ １５．４％、Ａｌ_２Ｏ_３ ６．５％、ＣａＯ ７．４％、ＢａＯ １４．７％、ＺｒＯ_２ ２．０％、ＳｎＯ_２ ０．６％、であるガラス（Ｔ_Ｇ＝６０３℃）が得られるように原料を調合、混合し、この混合された原料を白金ルツボに入れて１５５０℃で６０分間溶融後、溶融ガラスを流し出し冷却した。
得られたガラスをアルミナ製ボールミルで３２時間粉砕してガラス粉末（Ｄ_５０＝３．６μｍ）とした。なお、粉砕時の溶媒としてエチルアルコールを用いた。

一方、ＢａＴｉ_４Ｏ_９粉末を次のようにして作製した。すなわち、ＢａＣＯ_３（堺化学工業社製炭酸バリウムＢＷ−ＫＴ）８８ｇとＴｉＯ_２（関東化学社製試薬ルチル型）１３０ｇとを水を溶媒としてボールミルで混合し、得られた混合物を乾燥後１１５０℃に２時間保持した。冷却後ボールミルで６０時間粉砕してＤ_５０が０．９μｍである粉末を得た。この粉末についてＸ線回折測定を行ったところＢａＴｉ_４Ｏ_９結晶の強い回折ピークパターンが認められ、この粉末がＢａＴｉ_４Ｏ_９粉末であることが確認された。

次に、質量百分率表示で前記ガラス粉末３８％、ＢａＴｉ_４Ｏ_９粉末５８％、ＭｇＴｉＯ_３粉末（富士チタン工業社製チタン酸マグネシウム粉末ＭＴ）２％、ＴｉＯ_２粉末（堺化学工業社製酸化チタン粉末ＳＲ１）２％、からなる混合粉末Ｈ（ガラスセラミックス組成物）を作製した。

５０ｇの混合粉末Ｈに有機溶剤（トルエン、キシレン、２−プロパノール、２−ブタノールを質量比４：２：２：１に混合したもの）１５ｇ、可塑剤（フタル酸ジ−２−エチルヘキシル）２．５ｇ、樹脂（デンカ社製ポリビニルブチラールＰＶＫ＃３０００Ｋ）５ｇおよび分散剤（ビックケミー社製ＢＹＫ１８０）０．３ｇを混合してスラリーとした。得られたスラリーをＰＥＴフィルム上にドクターブレード法を用いて塗布、乾燥し、厚みが約０．２ｍｍの高誘電率グリーンシートを作製した。

一方、３ｇ混合粉末Ｈを円柱状の金型を用いてプレス成形し、８６０℃に１時間保持する焼成を行った後、研磨して、直径が８ｍｍ、厚みが５ｍｍの円柱状サンプルを作製した。このサンプルについて、ネットワークアナライザ（アジレントテクノロジー社製８７２２ＥＳ）およびキーコム社製平行導体共振法誘電率測定システムを用いて１０ＧＨｚにおける比誘電率を測定したところ２２．７であった。さらに、高誘電率グリーンシートを積層して焼成し、得られた焼成体についてＬＣＲメータを用いて１ＭＨｚにおける比誘電率すなわちεを測定したところ２２．７であった。

また、質量百分率表示で前記ガラス粉末４５％、アルミナ粉末（住友化学工業社製ＡＡ２）５５％、からなる混合粉末Ｌを作製した。混合粉末Ｈの代わりに混合粉末Ｌを用いる以外は前記高誘電率グリーンシートの作製方法と同様にして厚みが約０．２ｍｍの低誘電率グリーンシートを作製した。

なお、この低誘電率グリーンシートを焼成して得られる焼成体の２５ＧＨｚにおける比誘電率を次のようにして測定した。すなわち、この低誘電率グリーンシートを切断して５０ｍｍ×５０ｍｍのものを６枚作製し、これらを積層して１５ＭＰａで１分間圧着プレスした。得られた圧着プレス品を５５０℃に５時間保持して樹脂成分を分解除去後、８６０℃に１時間保持する焼成を行って焼成体を作製した。得られた焼成体の上下両面を鏡面研磨して、厚み２５０μｍのサンプルを作製した。このサンプルについて前記ネットワークアナライザおよび２５ＧＨｚ空洞共振器を用いて２５ＧＨｚにおける比誘電率を測定したところ７．６であった。さらに、先に高誘電率グリーンシート焼成体について行ったと同様にしてεを測定したところ７．６であった。

次に、先に述べたようにして得られた高誘電率および低誘電率グリーンシートを切断して４０ｍｍ×４０ｍｍのものをそれぞれ４枚、計８枚作製し、この８枚を、低誘電率グリーンシート２枚（前記未焼成誘電体層１２β）、高誘電率グリーンシート２枚（前記未焼成誘電体層１２α）、高誘電率グリーンシート２枚（前記未焼成誘電体層１３α）、低誘電率グリーンシート２枚（前記未焼成誘電体層１３β）の順で積層した。

なお、この８枚のグリーンシートのうち未焼成誘電体層１２β、１２αのグリーンシート４枚には、焼成されてアンテナ素子１０のビア２０となるべき銀ペースト充填孔を形成した。すなわち、グリーンシートの焼成されてビア２０が形成されるべき位置（焼成後にアンテナ素子１０となるべき部分の中心線上の一方の端から焼成後に０．９ｍｍとなるべき位置）に直径０．１５ｍｍのパンチ孔を明け、このパンチ孔に銀ペーストを埋めこんで銀ペースト充填孔を形成した。

また、未焼成誘電体層１３αの高誘電率グリーンシート２枚のうち未焼成誘電体層１２αに近い側のグリーンシートの当該近い側の面には、焼成されて放射導体１１および給電線１４となるべき銀ペーストパターンをスクリーン印刷法により形成した。
焼成されて放射導体１１となるべき銀ペーストパターンは図２の放射導体１１のパターンと同様のものとした。すなわち、銀ペーストパターンは対称軸を１本有し、その対称軸はグリーンシート中心軸上に位置する。半楕円と重なる円の直径は８ｍｍ、その中心は長さ４０ｍｍの当該対称軸の、焼成後にアンテナ素子１０となるべき部分の一端から焼成後に７．６ｍｍの位置となる。当該円と重なる半楕円の長軸半径は６ｍｍ、短軸半径は１ｍｍ、その原楕円中心は前記対称軸の、焼成後にアンテナ素子１０となるべき部分の一端から１．６ｍｍの位置となる。
焼成されて給電線１４となるべき銀ペーストパターンは、前記対称軸の一端から０．８ｍｍ離れた位置から同端から１．７ｍｍ離れた位置までの対称軸部分（長さ：０．９ｍｍ）に幅０．２ｍｍの帯状に形成され、焼成されて放射導体１１となるべき銀ペーストパターンと接続する。

未焼成誘電体層１２βの低誘電率グリーンシート２枚のうち絶縁性基板１７と接触すべきグリーンシートの絶縁性基板１７と接触すべき面には、焼成されてアースパターン１５、１５および給電パッド（図１、２では図示せず）となるべき銀ペーストパターンをスクリーン印刷法により形成した。
給電パッドとなるべき銀ペーストパターンは対称軸（放射導体軸方向）方向長さが１．１ｍｍ、同方向に直交する方向の長さが１．４ｍｍである長方形であり、その中心は前記ビア２０となるべき銀ペースト充填孔の中心軸上に位置する。なお、給電パッドはビア２０と接続される。
アースパターン１５、１５となるべき銀ペーストパターンはいずれも対称軸方向長さが１．０ｍｍ、同方向に直交する方向の長さが２．５ｍｍである長方形であって、両パターンの中心は前記対称軸をはさんで対称の位置にあって同対称軸からの距離は２．４５ｍｍである。また、両パターンの中心と前記給電パッドとなるべき銀ペーストパターンの中心とは同一線上に位置する。

前記８枚のグリーンシートを積層したものを８０℃で５分間熱圧着した。得られた熱圧着品を５５０℃に５時間保持して樹脂成分を分解除去後、８６０℃に１時間保持する焼成を行って焼成体を作製した。
得られた焼成体を、対称軸方向長さが１２ｍｍ、同方向に直交する方向の長さが１０ｍｍとなるように精密切断機で切断しアンテナ素子１０を得た。誘電体層１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂの厚みはいずれも０．３ｍｍ、アンテナ素子１０の厚みは１．２ｍｍであった。なお、誘電体１２、１３の１ＭＨｚにおける実効誘電率はいずれも１５．２である。

一方、大きさが４０ｍｍ×３０ｍｍである両面銅貼り樹脂基板（松下電工社製Ｒ−１７６６Ｔ。樹脂の１ＧＨｚにおける比誘電率は４．７、樹脂部分の厚みは０．８ｍｍ、銅箔厚みは０．０１８ｍｍ。）をエッチング加工等して、底面にグランド導体１８および露出部２４を、上面に信号線１９を有する絶縁性基板１７を作製した。
グランド導体１８の大きさは２７ｍｍ×３０ｍｍであり、絶縁性基板１７の長手方向２７／４０の領域に形成した。露出部２４の大きさは１３ｍｍ×３０ｍｍである。
信号線１９は長さが２７ｍｍ、幅が０．９ｍｍであるマイクロストリップラインであり、絶縁性基板１７の短辺の一つから直角に伸び、長辺からの距離は５．３ｍｍとした。
なお、絶縁性基板１７の上面にはアースパターン１５、１５と接触すべき接合パッド（図２では図示せず）が２個、同パッドとグランド導体１８を電気的に接続するビア（図２では図示せず）が絶縁性基板１７の内部に２個、それぞれ形成される。

グランド導体１８、信号線１９、接合パッド等の導体には金フラッシュ処理を施し、その後接合パッド以外の部分を半田レジストで被覆した。
次に、メタルマスクを用いて接合パッドを被覆するように鉛フリークリーム半田（千住金属社製Ｍ７０５）を印刷し、その上にアンテナパターン１５、１５が載り、信号線１９の上に給電パッドが載るようにアンテナ素子１０を置き、その後２５０℃に加熱して絶縁性基板１７の上面にアンテナ素子１０を固着（半田による溶着接合）させた。アンテナ素子１０の周と絶縁性基板１７の長辺、短辺との距離はいずれも１ｍｍであった。

このようにして得られたアンテナについて、１〜１２ＧＨｚにおいてネットワークアナライザを用いてＶＳＷＲを測定した結果を図３に示す。この結果から、ｆ_Ｈ＝１１．８ＧＨｚ、ｆ_Ｌ＝２．９ＧＨｚ、Δｆ＝１２０％であることがわかる。

（例２）
例１で得られたアンテナと以下の点で異なるが同様の構造すなわち図１、２で示される構造を有するアンテナについてＦＤＴＤ法による電磁界シミュレーションでＶＳＷＲを計算した。結果を図４に示すが、これからΔｆ＝１１２％であることがわかる。

例２が例１と異なる点は以下のとおりである。
誘電体層１２ａ、１３ａのεは２２．７であって例１と同じであるが、誘電体層１２ｂ、１３ｂのεは６．６とした。
アンテナ素子１０の大きさは１２ｍｍ×１２ｍｍとした。
給電線１４は、前記対称軸の一端から０．７ｍｍ離れた位置から同端から１．８ｍｍ離れた位置までの対称軸部分（長さ：０．９ｍｍ）に幅０．２ｍｍの帯状に形成し、放射導体１１と接続させた。
給電パッドは対称軸方向長さが１．０ｍｍ、同方向に直交する方向の長さが０．９ｍｍである長方形であり、その中心はビア２０の中心軸上に位置するものとした。
アースパターン１５、１５はいずれも対称軸方向長さが１．０ｍｍ、同方向に直交する方向の長さが０．７ｍｍである長方形であって、両パターンの中心は前記対称軸をはさんで対称の位置にあって同対称軸からの距離は２．７ｍｍとした。

絶縁性基板１７のεは４．４、その対称軸方向長さは３２ｍｍ、同方向に直交する方向の長さは２０ｍｍとした。
グランド導体１８の大きさは２０ｍｍ×２０ｍｍ、露出部２４の大きさは１２ｍｍ×２０ｍｍとした。
信号線１９は、長さ２０ｍｍ、幅０．９ｍｍであるマイクロストリップラインであって絶縁性基板１７の短辺の一つから直角に伸び、長辺からの距離は５．５５ｍｍとした。

（例３）
例２のアンテナと以下の点で異なるアンテナについてＦＤＴＤ法による電磁界シミュレーションでＶＳＷＲを計算した。結果を図４に示すが、これからΔｆ＝９７％であることがわかる。
例３が例２と異なる点は以下のとおりである。
例２は誘電体１２、１３がいずれも２層の誘電体層（１２は１２ａと１２ｂ、１３は１３ａと１３ｂ）からなるものであるが、例３の誘電体１２、１３はいずれも１層の誘電体層からなり、その誘電体層のεはいずれも２２．７である。

（例４）
例３のアンテナと以下の点で異なるアンテナについてＦＤＴＤ法による電磁界シミュレーションでＶＳＷＲを計算した。結果を図４に示すが、これからΔｆ＝９３％であることがわかる。
例４が例３と異なる点は以下のとおりである。
例３の誘電体１２、１３のεはいずれも２２．７であるが、例４の誘電体１２、１３のεはいずれも１４．０である。

図２に平面図で示す本発明のアンテナの同図直線Ａ−Ｂにおける断面図。 本発明のアンテナの平面図。 本発明のアンテナ（例１）のＶＳＷＲ周波数特性図。 本発明のアンテナ（例２、３、４）のＶＳＷＲ周波数特性図。

符号の説明

１：アンテナ
１０：アンテナ素子
１１：放射導体
１２、１３：誘電体
１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ：誘電体層
１４：給電線
１５：アースパターン
１７：絶縁性基板
１８：グランド導体
１９：信号線
２０：ビア
２４：露出部

Claims (13)

1. 両面が誘電体によって被覆されている軸対称平面状放射導体が絶縁性基板の一方の面に、グランド導体が同基板の内部または前記放射導体が形成されていない他方の面にそれぞれ形成され、同放射導体の両面を被覆している誘電体の１ＭＨｚにおける比誘電率または実効誘電率が８〜１８であるアンテナ。
2. 軸対称平面状放射導体の両面を被覆している誘電体の少なくともいずれか一方が、１ＭＨｚにおける比誘電率が５〜４０であって同比誘電率が互いに異なる２層以上の誘電体層からなり、隣接する誘電体層のうちの前記放射導体により近い誘電体層の比誘電率が同放射導体からより離れている誘電体層の比誘電率よりも大きい請求項１に記載のアンテナ。
3. 両面が誘電体によって被覆されている軸対称平面状放射導体が絶縁性基板の一方の面に、グランド導体が同基板の内部または前記放射導体が形成されていない他方の面にそれぞれ形成され、グランド導体の前記放射導体対称軸方向長さが３５ｍｍ以下であって１〜３０ＧＨｚにおける比帯域幅が１０％以上であるアンテナ。
4. 軸対称平面状放射導体を被覆している誘電体の前記放射導体対称軸方向の長さが２０ｍｍ以下である請求項３に記載のアンテナ。
5. 放射導体対称軸に直交する方向のグランド導体長さが３６ｍｍ以下である請求項３または４に記載のアンテナ。
6. 軸対称平面状放射導体の両面を被覆している誘電体の１ＭＨｚにおける比誘電率または実効誘電率が８〜１８である請求項３、４または５に記載のアンテナ。
7. 軸対称平面状放射導体の両面を被覆している誘電体の少なくともいずれか一方が、１ＭＨｚにおける比誘電率が５〜４０であって同比誘電率が互いに異なる２層以上の誘電体層からなり、隣接する誘電体層のうちの前記放射導体により近い誘電体層の比誘電率が同放射導体からより離れている誘電体層の比誘電率よりも大きい請求項６に記載のアンテナ。
8. 軸対称平面状放射導体の両面を被覆している誘電体のいずれもが２層の誘電体層からなり、前記放射導体により近い誘電体層の１ＭＨｚにおける比誘電率が１１〜３５、同放射導体からより離れている誘電体層の１ＭＨｚにおける比誘電率が５〜１５である請求項２または７に記載のアンテナ。
9. 請求項８に記載のアンテナの製造方法であって、焼成されて比誘電率が１１〜３５の誘電体層となるべきガラス粉末含有高誘電率グリーンシートおよび焼成されて比誘電率が５〜１５の誘電体層となるべきガラス粉末含有低誘電率グリーンシートを所要枚数作製し、焼成されて軸対称平面状放射導体となるべき導体ペーストパターンをこれらグリーンシート中の１枚についてその一方の表面に形成し、これらグリーンシートを積層後焼成して誘電体被覆軸対称平面状放射導体を作製し、当該誘電体被覆軸対称平面状放射導体を、内部または一方の面にグランド導体が形成されている絶縁性基板のグランド導体が形成されていない面に固着させることを特徴とするアンテナの製造方法。
10. ガラス粉末含有高誘電率グリーンシートの無機分が質量百分率表示で３０〜９０％のガラス粉末および１０〜７０％のセラミックス粉末から本質的になり、ガラス粉末が下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２ ２０〜７５％、Ｂ_２Ｏ_３＋ＭｇＯ＋ＺｎＯ ３〜６０％、Ａｌ_２Ｏ_３＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋ＳｎＯ_２ ５〜６０％、Ｙ_２Ｏ_３＋ＲＥ_２Ｏ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５ ０〜３０％、から本質的になる請求項９に記載のアンテナの製造方法。
11. セラミックス粉末が、ＢａとＴｉを含みＴｉ／Ｂａのモル比が３．５〜５．５である複合酸化物の粉末を含有する請求項１０に記載のアンテナの製造方法。
12. ガラス粉末含有低誘電率グリーンシートの無機分が質量百分率表示で３０〜９０％のガラス粉末および１０〜７０％のセラミックス粉末から本質的になり、ガラス粉末が下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２ ２０〜７５％、Ｂ_２Ｏ_３＋ＭｇＯ＋ＺｎＯ ３〜６０％、Ａｌ_２Ｏ_３＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋ＳｎＯ_２ ５〜６０％、から本質的になる請求項９、１０または１１に記載のアンテナの製造方法。
13. セラミックス粉末が、アルミナ、ムライト、シリカ、フォルステライト、スピネルおよびコーディエライトからなる群から選ばれる１種以上のセラミックスの粉末である請求項１２に記載のアンテナの製造方法。
    

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