JP2010275128A - セラミック電子部品、及びセラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気損失が小さく、磁気損失が小さく、磁性体材料と安価なＣｕを主成分とする導電性材料とを同時焼成しても構造破壊の生じることのない高周波用のセラミック電子部品、及び該セラミック電子部品の製造方法を実現する。
【解決手段】磁性体セラミックが、主成分はビスマスを含まないガーネット型フェライト系材料で形成されると共に、Ｃｕ酸化物が０．２５〜２．５０重量％の範囲で含有され、Ｃｕを主成分とした導体部と前記磁性体セラミックとは、酸素分圧が１．０×１０^０〜１．０×１０^-3Ｐａの雰囲気で同時焼成されてなり、前記導体部は、焼成前の脱バインダ処理前後の重量増加率が１５％以下の導電性粉末を焼結してなる。導電性粉末は、例えば、Ｃｕ−Ｎｉの表面がガラス材で被覆されている。
【選択図】図２

Description

本発明はセラミック電子部品、及びセラミック電子部品の製造方法に関し、より詳しくは磁性体セラミックにガーネット型フェライト系材料を使用し、電極材料にＣｕを使用した非可逆回路部品等のセラミック電子部品、及びその製造方法に関する。

携帯電話やミリ波レーダ等のマイクロ波領域の電磁波を利用した通信技術の進展に伴い、アイソレータ等の非可逆回路素子の研究・開発が盛んに行われている。

アイソレータは、一般に、信号の伝送方向には減衰がなく、逆方向には減衰が大きくなる機能を有しており、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚの極超短波帯やマイクロ波帯で使用される携帯電話、自動車電話等の移動体通信機器の送受信回路に搭載されている。

そして、この種の磁性体材料としては、従来より、イットリウム鉄ガーネットＹ_３Ｆｅ_５Ｏ_１２（以下、「ＹＩＧ」という）に代表されるガーネット型フェライト系材料が広く使用されている。

例えば、特許文献１には、主成分が、一般式（Ｙ_3.0-ｘ-ｙＢｉ_ｘＣａ_ｙ）（Ｆｅ_5-α-β-γＩｎ_αＡｌ_βＶ_γ）０₁₂で表される組成を有し、ｘ、ｙの値が、０．４４＜ｘ≦１．５、０．５≦ｙ≦１．２であり、α、β、γの値が、０≦α≦０．４、０≦β≦０．４５、０．２５≦γ≦０．６（ただし０．１≦α＋β≦０．７５）の範囲内にあって、副成分としてＣｕ及び／又はＺｒを含み、その含有量は、前記主成分１００重量部に対して、ＣｕをＣｕＯ換算で０重量％≦ＣｕＯ≦０．８重量％、ＺｒをＺｒＯ_２換算で、０重量％≦ＺｒＯ_２≦０．８重量％であり、ガーネット構造を有する相を主成分とし、８５０℃以上９８０℃未満の温度で焼結するようにした多結晶セラミック磁性体材料が開示されている。

この特許文献１では、Ｙの一部をＢｉで置換し、かつ副成分としてＣｕＯを含有させることにより、８５０℃以上９８０℃未満の低い温度での焼成を可能としている。さらに、特許文献１では、上述したように８５０℃以上９８０℃未満の低い温度での焼成が可能であることから、ＡｇやＣｕ等の低抵抗の金属材料との同時焼成が可能である旨が記載されている。

特開２００７−１４５７０５号公報（請求項１、段落番号〔００１５〕）

ところで、非可逆回路素子は磁気損失の小さいのが望ましいが、この磁気損失は強磁性共鳴半値幅ΔＨで評価することができる。

しかしながら、特許文献１は、主成分中にＢｉを含有させることにより、８５０℃以上９８０℃未満での低温焼成を可能としているが、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４４００〜８９００Ａ／ｍと大きく、所望の低磁気損失の非可逆回路素子を得ることができないという問題点があった。

また、生産性を向上させるためには、磁性体材料と低抵抗金属材料とを重ね合わせて同時焼成するのが望ましく、また、コスト面を考慮すると、金属材料としては低抵抗で安価なＣｕを使用するのが望ましい。

しかしながら、特許文献１は、大気中でＡｇと同時焼成する点は記載されているものの、Ｃｕと同時焼成した場合のセラミック電子部品の特性については記載されていない。

しかるに、本発明者らの研究結果より、磁性体材料とＣｕとを同時焼成した場合、たとえ焼成処理を還元雰囲気で行なっても、焼成前の脱バインダ処理を大気雰囲気で行うとＣｕの酸化により体積膨張を起こし、その結果磁性体層の構造破壊を招くことが分かった。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、磁気損失が小さく、磁性体材料とＣｕを主成分とする導電性材料とを同時焼成しても構造破壊の生じることのない高周波用のセラミック電子部品、及び該セラミック電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らの鋭意研究の結果、ガーネット型のフェライト系材料中にビスマスを含まなくともＣｕ酸化物を０．２５〜２．５０重量％の範囲で含有し、かつ、酸素分圧が１．０×１０^０〜１．０×１０^−３Ｐａの還元雰囲気で焼成することにより、焼成温度は若干高くなるが、Ｃｕの融点よりも十分に低い温度で焼成することができ、かつ強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍ以下の低磁気損失の磁性体セラミックを得ることができるという知見を得た。

しかしながら、〔発明が解決しようとする課題〕の項でも述べたように、導電性材料としてＣｕを使用し磁性体材料と同時焼成しようとした場合、焼成前の脱バインダ処理（熱処理）を大気雰囲気で行うと、Ｃｕが酸化され、体積膨張して磁性体セラミックの構造破壊を招くことが分かった。

そこで、本発明者らが鋭意研究を重ねたところ、脱バインダ処理前後における重量変化率が１５％以下となるように導電性粉末を処理することにより、脱バインダ処理時のＣｕの酸化が抑制され、磁性体層が構造破壊するのを回避できるという知見を得た。

本発明はこのような知見に基づきなされたものであって、本発明に係るセラミック電子部品は、磁性体セラミックが、主成分はビスマスを含まないガーネット型フェライト系材料で形成されると共に、Ｃｕ酸化物が０．２５〜２．５０重量％の範囲で含有され、Ｃｕを主成分とした導体部と前記磁性体セラミックとは、酸素分圧が１．０×１０^０〜１．０×１０^-3Ｐａの雰囲気で同時焼成されてなり、前記導体部は、焼成前の脱バインダ処理前後の重量増加率が１５％以下の導電性粉末を焼結してなることを特徴としている。

また、本発明のセラミック電子部品は、前記磁性体セラミックの強磁性共鳴半値幅が、４０００Ａ／ｍ以下であることを特徴としている。

また、本発明のセラミック電子部品は、前記導電性粉末は、表面がガラス材で被覆されていることを特徴としている。

さらに、本発明のセラミック電子部品は、前記導電性粉末は、Ｃｕ−Ｎｉ合金を主成分とし、Ｎｉの含有量が１５atm％以下であることを特徴としている。

また、本発明のセラミック電子部品は、前記導電性粉末は、主成分がＣｕで形成されると共に、Ｉｎ、Ｐ、及びＳｉのうちの少なくともいずれか１種の元素が含有されていることを特徴としている。

また、本発明のセラミック電子部品は、前記導電性粉末は、Ｃｕの表面が貴金属で被覆されていることを特徴としている。

また、本発明のセラミック電子部品は、非可逆回路部品であることを特徴としている。

また、本発明のセラミック電子部品は、前記脱バインダ処理は、大気雰囲気中、３００〜５００℃の温度で１．５〜５時間熱処理されることを特徴としている。

また、本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、Ｆｅ化合物を含む磁性体材料から成形体を作製する成形体作製工程と、Ｃｕを主成分とする導電膜を前記成形体の表面に形成する導電膜形成工程と、前記成形体を前記導電膜を挟持する形態で積層体を形成する積層体形成工程と、該積層体を加熱して脱バインダ処理する脱バインダ工程と、前記脱バインダ処理後に前記積層体を焼成する焼成工程とを含み、前記脱バインダ工程は、導電膜を形成する導電性粉末の重量変化率が１５％以下となるように熱処理し、前記焼成工程は、酸素分圧を１．０×１０^０〜１．０×１０^-3Ｐａに設定して前記積層体を行うことを特徴としている。

また、本発明のセラミック電子部品の製造方法は、前記熱処理は、大気雰囲気中、３００〜５００℃の温度で１．５〜５時間保持して行うことを特徴としている。

本発明のセラミック電子部品によれば、磁性体セラミックが、主成分はビスマスを含まないガーネット型フェライト系材料で形成されると共に、Ｃｕ酸化物が０．２５〜２．５０重量％の範囲で含有され、Ｃｕを主成分とした導体部と前記磁性体セラミックとは、酸素分圧が１．０×１０^０〜１．０×１０^-3Ｐａの雰囲気で同時焼成されてなり、前記導体部は、焼成前の脱バインダ処理前後の重量増加率が１５％以下の導電性粉末を焼結してなるので、脱バインダ処理前後で導体部が体積膨張するのが抑制される。したがってＣｕを主成分とする導電性材料と磁性体材料とを同時焼成しても、磁性体セラミックは強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍ以下の低磁気損失を有し、かつ構造破壊の生じることのない所望のセラミック電子部品を得ることができる。

また、導電性粉末は、表面がガラス材で被覆されているので、脱バインダ処理前後の重量増加率を１５％以下に抑制することができ、これにより大気雰囲気で脱バインダ処理を行っても主成分であるＣｕの酸化が抑制されて体積膨張が抑制され、素子が構造破壊するのを回避できる。

また、前記導電性粉末は、Ｃｕ−Ｎｉ合金を主成分とし、Ｎｉの含有量が１５atm％以下とした場合も、同様の作用効果を得ることができる。

また、前記導電性粉末は、主成分がＣｕで形成されると共に、Ｉｎ、Ｐ、及びＳｉのうちの少なくともいずれか１種の元素が含有されている場合や、Ｃｕの表面が貴金属で被覆されている場合も同様の作用効果を奏することができる。

そして、本発明のセラミック電子部品は、非可逆回路部品であるので、構造破壊が生じず、Ｑ値が高く挿入損失の小さい高品質で信頼性の高いアイソレータ等の非可逆部品を得ることができる。

本発明のセラミック電子部品の製造方法によれば、Ｆｅ化合物を含む磁性体材料から成形体を作製する成形体作製工程と、Ｃｕを主成分とする導電膜を前記成形体の表面に形成する導電膜形成工程と、前記成形体を前記導電膜を挟持する形態で積層体を形成する積層体形成工程と、該積層体を加熱して脱バインダ処理する脱バインダ工程と、前記脱バインダ処理後に前記積層体を焼成する焼成工程とを含み、前記脱バインダ工程は、前記導電膜を形成する導電性粉末の重量変化率が１５％以下となるように熱処理し、前記焼成工程は、酸素分圧を１．０×１０^０〜１．０×１０^-3Ｐａに設定して前記積層体の焼成を行うので、導電性粉末が焼結しても体積膨張が生じるのを抑制できる。したがって構造破壊が生じず、信頼性に優れた高品質のアイソレータを高効率かつ安価に製造することができる。

本発明の磁性体セラミックを使用して製造されたセラミック電子部品としてのアイソレータ（非可逆回路部品）の一実施の形態を示す分解斜視図である。 図１の要部分解斜視図である。 上記アイソレータの等価回路を示す電気回路図である。

次に、本発明の実施の形態を詳説する。

図１は、本発明に係るセラミック電子部品としての２ポート型アイソレータ（非可逆回路部品）の一実施の形態を示す分解斜視図であって、本実施の形態では、集中定数型のアイソレータを示している。

このアイソレータは、回路基板１上にアイソレータ本体２が実装されると共に、平板状に形成されたヨーク３が絶縁層４を介して前記アイソレータ本体２に載設されている。

回路基板１は、導電膜が形成された複数のセラミックグリーンシートが積層され、焼成されたセラミック多層基板からなり、整合用コンデンサや終端抵抗が内蔵されている。そして、回路基板１の上面にはアイソレータ本体２と電気的接続を行うための上面電極５ａ〜５ｃが形成されると共に、該回路基板１の下面には外部接続用に複数の下面電極（不図示）が形成されている。

ヨーク３は、電磁シールド機能を有し、アイソレータ本体２からの磁気の漏れや高周波電磁界の漏れを抑制すると共に、外部からの磁気の影響を抑制する作用を有する。尚、ヨーク３は、必ずしも接地されている必要はないが、はんだ付けや導電性接着剤などで接地してもよく、接地することにより、高周波シールドの向上に寄与することができる。

アイソレータ本体２は、アイソレータ素子６が熱硬化性系エポキシ樹脂等の接着剤７ａ、７ｂを介して一対の永久磁石８ａ、８ｂで挟着されている。

尚、永久磁石８ａ、８ｂとしては、特に限定されるものではないが、Ｓｒ系、Ｂａ系、或いはＬａ−Ｃｏ系のフェライト磁石を好んで使用することができる。

図２はアイソレータ素子６の分解斜視図である。

このアイソレータ素子６は、略直方体形状に形成された中心層９の両主面には第１の外側層１０ａ、１０ｂが配されると共に、該第１の外側層１０ａ、１０ｂの外主面には第２の外側層１１ａ、１１ｂが配されている。さらに、中心層９と第１の外側層１０ａ、１０ｂの間には中心電極層１２ａ、１２ｂが介装され、第１の外側層１０ａ、１０ｂと第２の外側層１１ａ、１１ｂとの間には外側電極層群１３ａ、１３ｂが介装されている。

そして、本実施の形態では、中心層９、第１の外側層１０ａ、１０ｂ、及び第２の外側層１１ａ、１１ｂが上記磁性体セラミックで形成され、中心電極層１２ａ、１２ｂ及び外側電極層群１３ａ、１３ｂはＣｕで形成されている。

中心層９の上下両面には複数の凹部が形成され、該凹部にはＣｕが充填されてビア導体１４ａ〜１４ｎが形成されている。

中心電極層１２ａは、中心層９の主面に沿うように所定角度でもって傾斜状に形成されると共に、該中心電極層１２ａの一方の端部１２ａ′はビア電極１４ａと接続可能となるように立設され、かつ他方の端部１２ａ″はビア電極１４ｍと接続可能となるように垂設されている。

また、中心電極層１２ｂは、前記中心電極層１２ａと略対向状となるように所定角度でもって傾斜状に形成されると共に、該中心電極層１２ｂの一方の端部１２ｂ′は前記ビア電極１４ａと接続可能となるように立設され、かつ他方の端部１２ｂ″はビア電極１４ｎと接続可能となるように垂設されている。このように中心層９は、これら中心電極層１２ａ、１２ｂにより１ターン巻回されている。

また、第１の外側層１０ａ、１０ｂの上下両面には複数の凹部が形成され、該凹部にはＣｕが充填されてビア導体１５ａ〜１５ｇ、１６ａ〜１６ｈが形成されている。

外側電極層群１３ａは、第１の外側層１０ａの主面に対し斜め上方に傾斜状となるように、４つの外側電極層（第１〜第４の外側電極層１７ａ〜１７ｄ）が平行状に形成されている。また、外側電極層群１３ｂは、第２の外側層１０ｂの主面に対し直交状となるように、４つの外側電極層（第１〜第４の外側電極層１８ａ〜１８ｄ）が平行状に形成されている。

そして、第１の外側電極層１７ａの上端は、ビア電極１５ｄ、１４ｅ、１６ｄを介して第１の外側電極層１８ａの上端に電気的に接続されている。さらに、第１の外側電極層１８ａの下端はビア電極１６ｈ、１４ｌ、１５ｇを介して第２の外側電極層１７ｂの下端に電気的に接続されている。以下同様に、第２の外側電極層１７ｂの上端は、ビア電極１５ｃ、１４ｄ、１６ｃを介して第２の外側電極層１８ｂの上端に電気的に接続され、第２の外側電極層１８ｂの下端はビア電極１６ｇ、１４ｋ、１５ｆを介して第３の外側電極層１７ｃの下端に電気的に接続されている。また、第３の外側電極層１７ｃの上端は、ビア電極１５ｂ、１４ｃ、１６ｂを介して第３の外側電極層１８ｃの上端に電気的に接続され、第３の外側電極層１８ｃの下端はビア電極１６ｆ、１４ｊ、１５ｅを介して第４の外側電極層１７ｄの下端に電気的に接続されている。さらに、第４の外側電極層１７ｄの上端は、ビア電極１５ａ、１４ｂ、１６ａを介して第４の外側電極層１８ｄの上端に電気的に接続されている。さらに、第４の外部電極層１７ｄはビア電極１４ｉに接続されると共に、第１の外部電極層１８ａはビア電極１４ｍに接続されている。尚、ビア電極１４ｍは外側電極層群１３ａ及び外側電極層群１３ｂのそれぞれの端部の接続用電極として共用される。また、ビア電極１４ｆ、１４ｇ、１４ｈはダミー電極である。

このように外側電極層群１３ａ、１３ｂは、第１の外側層１０ａ、１０ｂにより中心電極層１２ａ、１２ｂとの電気的絶縁性を確保しながら、中心層９の周囲を螺旋状に４ターン巻回されている。そして、中心電極層１２ａ、１２ｂと外側電極層群１３ａ、１３ｂとはビア電極１４ｌを介して電気的に接続されている。

尚、本実施の形態で、ターン数とは、外側電極層群１３ａ、１３ｂが中心層９を１回横断した状態を０．５ターンとして計算している。そして、中心電極層１２ａ、１２ｂと外側電極層群１３ａ、１３ｂとの交差角度は、必要に応じて所望角度に設定され、これにより入力インピーダンスや挿入損失が調整される。

そして、本実施の形態では、中心層９、第１の外側層１０ａ、１０ｂ、第２の外側層１２ａ、１２ｂが磁性体セラミックで構成されている。そして、この磁性体セラミックは、主成分が、ＹＩＧからなるガーネット型フェライト系材料で形成されると共に、Ｃｕ酸化物が０．２５〜２．５０重量％の範囲で含有され、かつ、酸素分圧が１．０×１０^０〜１．０×１０^−３Ｐａの還元雰囲気で焼成されている。

これにより１０００〜１０５０℃の比較的低温で焼成しても、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍ以下の磁気損失が低減された磁性体セラミックを得ることができる。

尚、ＹＩＧ中、Ｙ及びＦｅの一部は、必要に応じて各種元素で置換するのも好ましく、例えば、Ｙの一部をＣａで置換した（Ｙ，Ｃａ）_３Ｆｅ_５Ｏ₁₂や、Ｆｅの一部をＩｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｖのうちの少なくとも１種で置換したＹ_３（Ｆｅ，Ｉｎ）_５Ｏ₁₂、Ｙ_３（Ｆｅ，Ａｌ）_５Ｏ₁₂、Ｙ（Ｆｅ，Ｓｎ）_５Ｏ₁₂、Ｙ_３（Ｆｅ，Ｖ）_５Ｏ₁₂、Ｙ_３（Ｆｅ，Ｉｎ，Ａｌ，Ｖ）_５Ｏ₁₂、Ｙ_３（Ｆｅ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｖ）_５Ｏ₁₂、或いはこれらの組み合わせを適宜使用することができる。

ただし、本発明のガーネット型フェライト系材料にはＢｉは含有されていない。これは、Ｂｉは焼成温度の低温化には寄与するものの、磁気損失の低減には寄与しないからである。

また、上記磁性体セラミックで、Ｃｕ酸化物の含有量を０．２５〜２．５０重量％としたのは以下の理由による。

Ｃｕ酸化物の含有量が０．２５重量％未満に低下すると、１０５０℃以下の低温での焼成が困難となる。一方、Ｃｕの含有量が２．５０重量％を超えると、１．０×１０^０〜１．０×１０^-3Ｐａの還元雰囲気で焼成を行っても、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍを超えてしまい、磁気損失が大きくなる。

そして、このようなＣｕ酸化物としては、ＣｕＯ及びＣｕ_２Ｏのいずれか１種又はこれらの組み合わせを使用することができる。

また、焼成雰囲気の酸素分圧を１．０×１０^０〜１．０×１０^-3Ｐａとしたのは以下の理由による。

焼成雰囲気が１．０×１０^０Ｐａを超えて大気雰囲気に近くなると、Ｃｕ酸化物の含有量を増加させた場合、含有量が２．５重量％以下であっても、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍを超えてしまって磁気損失の低下を招くおそれがある。一方、焼成雰囲気が１．０×１０^-3Ｐａ未満になると、過度の還元性雰囲気となり、この場合も強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍを超えてしまい、磁気損失の低下を招くおそれがある。

そこで、本実施の形態では、焼成雰囲気の酸素分圧を１．０×１０^０〜１．０×１０^-3Ｐａとしている。

また、中心電極層１２ａ、１２ｂ、外部電極層群１３ａ、１３ｂ、及びビア電極１４ａ〜１４ｎ、１５ａ〜１５ｇ、１６ａ〜１６ｈは導体部を形成している。

そして、この導体部は、脱バインダ処理前後の重量変化率が１５％以下の導電性粉末を焼結してなり、これにより構造破壊が生じるのを防止している。

すなわち、磁性体シートや導電性ペーストに含有される有機バインダを焼失させるために、焼成処理前に熱処理（脱バインダ処理）が行われる。

しかしながら、磁性体シートとＣｕを主成分とする導電膜とを一体にして大気雰囲気中で同時に熱処理を行なうと、Ｃｕが酸化され、Ｃｕ_２Ｏとなって重量増を招き、体積が膨張する。その結果、バインダが焼失して脆くなった焼成後の磁性体セラミックが損傷し、構造破壊を招くおそれがある。

そこで、本実施の形態では、導電性粉末を、例えば、下記（１）〜（３）に示すような構成とすることにより、脱バインダ処理前後の重量変化率を１５％以下としている。

（１）主成分であるＣｕ又はＣｕ合金の表面をガラス材で被覆する。

表面をガラス材で被覆することにより、Ｃｕの酸化を防ぎ、これにより体積膨張に起因した構造破壊を防止することができる。

ガラス材としては、特に限定されるものではなく、例えば、Ｓｉ−Ｃａ−Ｂａ系ガラス等を使用することができる。

また、ガラス材の含有量は、Ｃｕ表面の全周又は略全周が被覆されるのであれば、特に限定されるものではなく、例えば、１〜３重量％が好ましい。

また、Ｃｕ合金を使用する場合は、耐酸性を有するＮｉを含有したＣｕ−Ｎｉ合金が好ましい。この場合、Ｎｉの含有量は特に限定されないが、Ｎｉを１５atm％を超えて含有すると、電極層の抵抗が大きくなり、アイソレータの挿入損失が劣化するおそれがある。したがって、このような点を考慮すると、Ｎｉの含有量は１５atm％以下が好ましい。

（２）Ｉｎ、Ｐ、及びＳｉのうちのいずれか少なくとも１種の元素を含有したＣｕ合金で導電性粉末を形成する。

Ｉｎ、Ｐ、及びＳｉのうちの少なくとも１種の元素（以下、これらの元素を「特定元素」という。）を含有したＣｕ合金を導電性粉末とした場合も、導電性粉末の酸化を抑制することができ、体積膨張に起因した構造破壊を防止することができる。

すなわち、Ｃｕ中に上記特定元素を含有させた場合、大気雰囲気中で脱バインダ処理を行なうと、上記特定元素の酸化物被膜（例えば、Ｉｎ酸化物被膜）が表層面に形成される。そして、このように表層面を特定元素の酸化物被膜で形成することにより、Ｃｕ自身の酸化が抑制され、これにより導電性粉末の体積膨張に起因した構造破壊を防止することができる。

尚、特定元素の含有量は、特に限定されるものではないが、Ｃｕの酸化を抑制できる程度に酸化物被膜が形成されればよく、例えば、４〜６重量％程度が好ましい。

（３）Ｃｕを貴金属材料で被覆して導電性粉末を形成する。

Ｃｕを貴金属材料で被覆した場合も、該貴金属材料により、Ｃｕの酸化が抑制され、導電性粉末の体積膨張に起因した構造破壊を防止することができる。

尚、貴金属材料の含有量は、熱処理を行なっても表面が侵食されない程度であればよく、例えば、４０〜６０重量％が好ましい。

また、貴金属材料の種類は、コスト面を考慮すると、比較的安価なＡｇが好ましい。

次に、これら導電性粉末の作製方法を説明する。

（１）主成分であるＣｕ又はＣｕ合金の表面をガラス材で被覆する場合
この場合は噴霧熱分解法を使用して導電性粉末を作製することができる。

例えば、熱分解性を有するＣｕ化合物又はＣｕ合金化合物にガラス質を形成する酸化物前駆体を添加した溶液を作製し、該溶液を噴霧して微細な液滴にし、該液滴をＣｕ化合物又はＣｕ合金化合物の分解温度より高い温度、望ましくはＣｕ又はＣｕ合金の融点近傍又はそれ以上の高温で加熱し、Ｃｕ化合物又はＣｕ合金化合物を熱分解して導電性粉末を析出させることができる。

この噴霧熱分解法によって得られた導電性粉末は、結晶性が良好で、粒子内部に欠陥が少なく粒界をほとんど含まないので、熱分解により析出したＣｕ酸化物は粒子内部には析出しにくく、Ｃｕ粒子又はＣｕ合金粒子の表面に弾き出され、表面近傍に高濃度に偏析してガラス化する。しかも、析出したガラス質は表面を比較的均一に覆うので、少量でも酸化や焼結に対する保護層として作用する。さらに、噴霧熱分解法では、生成粒子の組成は基本的に溶液中の金属組成と一致するので、組成の制御や粒径制御も容易でガラス組成に対する自由度も大きい。

そして、このような熱分解性を有するＣｕ化合物又はＣｕ合金化合物としては、Ｃｕ又はＣｕ合金の硝酸塩、硫酸塩、塩化物、アンモニウム塩、リン酸塩、カルボン酸塩、金属アルコラート、樹脂酸塩などの１種又は２種以上や複塩や錯塩を使用することができる。

また、酸化物前駆体としては、熱分解後生じるＣｕ酸化物又はＣｕ合金酸化物が、Ｃｕ粉末中にほとんど固溶せず、ガラス化するようなものであれば、特に限定されるものではなく、例えばホウ酸、ケイ酸、燐酸や各種ホウ酸塩、ケイ酸塩、燐酸塩、又種々の金属の硝酸塩、硫酸塩、塩化物、アンモニウム塩、燐酸塩、カルボン酸塩、アルコラート、樹脂酸塩などの熱分解性塩や複塩や錯塩などから適宜選択して使用することができる。

（２）特定元素を含有したＣｕ合金で導電性粉末を形成する場合
この場合は、アトマイズ法で容易に製造することができる。

すなわち、Ｃｕ粉末に特定元素粉末を少量添加し、加熱溶融し、タンデッシュの底部に設けたノズル穴からその溶湯を流出させ。そして周囲からジェット流体を吹き付け、該ジェット流体のエネルギーで流下してくる溶湯流から生成した液滴を落下させながら凝固させ、これにより導電性粉末を作製することができる。

（３）Ｃｕを貴金属材料で被覆する場合
この場合は、めっき法でＣｕ粉末の表面に、例えばＡｇ被膜を形成することにより容易に製造することができる。

尚、上記（１）〜（３）の導電性粉末の作製方法は一例であり、これらの作製方法に限定されるものでないのはいうまでもなく、また、導電性粉末の脱バインダ処理前後における重量変化率を１５％以下にする方法も上記（１）〜（３）に限定されるものではない。

図３は上記アイソータの等価回路を示す電気回路図である。

すなわち、回路基板１には整合用コンデンサＣ１及び終端抵抗Ｒが内蔵され、回路基板１の下面に形成された下面電極（不図示）が入力ポートＰ１を形成している。そして、該下面電極は、回路基板１の上面に形成された上面電極５ａ及び中心層９の下面に形成されたビア電極１４ｎを介して中心電極層１２の一端に接続されている。

中心電極層１２の他端及び外側電極層群１３の一端は、中心層９の下面に形成されたビア電極１４ｍ及び回路基板１の上面に形成された上面電極５ｂを介して終端抵抗Ｒ及びコンデンサＣ１、Ｃ２に接続され、かつ、回路基板１の下面に形成された下面電極に接続され、出カポートＰ２を形成している。

また、外側電極層群１３の他端は、中心層９の下面に形成されたビア電極１４ｉ及び回路基板１の上面に形成された上面電極５ｃを介してコンデンサＣ２及び回路基板１の下面に形成された下面電極に接続され、該下面電極がグランドポートＰ３を形成している。

また、入力ポートＰ１にはコンデンサＣｓ１が接続され、出力ポートＰ２にはコンデンサＣｓ２が接続されている。そして、入力ポートＰ１と上面電極５ｂとの間にはコイルＬｓ１が介装されている。

次に、上記アイソレータの製造方法を詳述する。

まず、Ｃｕを主成分とする導電性ペーストを作製する。

例えば、上述したいずれかの方法で、脱バインダ処理前後の重量変化率が１５％以下となるような導電性粉末を作製する。

次いで、作製された導電性粉末を有機ビヒクル中に混練・分散させ、これにより導電性ペーストを作製する。

尚、有機ビヒクルは、有機バインダと溶剤からなり、有機バインダとしては、エトセル樹脂、アルキド樹脂、エチルセルロース樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂等の１種又は２種以上を使用することができ、溶剤としてはジヒドロターミネオール、テトラリン、ブチルカルビトール等を使用することができる。また、有機バインダと溶剤の配合比率は、例えば１：９となるように調製される。

次に、上記導電性ペーストを使用してアイソレータ素子６を作製する。

すなわち、まず、Ｙ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、及びＣｕＯ又は／及びＣｕ_２Ｏを含む複数種のセラミック素原料を所定量秤量し、ボールミルで湿式混合した後、大気中で仮焼し、その後湿式粉砕して仮焼粉末を得る。次いで、この仮焼粉末と有機バインダとを有機溶剤中に分散させてセラミックスラリーを作製する。

次いで、このセラミックスラリーを、ドクターブレード法等の成形加工法を使用して成形し、矩形状の磁性体シートを作製する。

次いで、この磁性体シートをレーザ加工して上下両面に多数の凹部を形成する。そして、該凹部にＣｕを主成分とするＣｕペーストを塗布し、ビア電極１４ａ〜１４ｎとなるべきＣｕが凹部に充填された中心層９用の第１の磁性体シートを作製する。

次に、別の矩形状磁性体シートを用意し、該矩形状磁性体シートをレーザ加工して上下両面に多数の凹部を形成し、該凹部に前記導電性ペーストを塗布し、ビア電極１５ａ〜１５ｇ、１６ａ〜１６ｈとなるべき導電性材料が凹部に充填された第１の外側層１０ａ、１０ｂ用の２枚の第２の磁性体シートを作製する。次いで、この第２の磁性体シートの両主面にスクリーン印刷し、中心電極層１２ａ、１２ｂとなるべき導体膜を形成する。

次に、さらに別の矩形状磁性体シートを用意し、該矩形状磁性体シートの一方の主面にスクリーン印刷を行い、外側電極層群１３ａ、１３ｂとなるべき導体膜を形成し、２枚の第３の磁性体シートを得る。

そしてこの後、第１の磁性体シートを第２の磁性体シートで挟持し、さらに該第２の磁性体シートを第３の磁性体シートで挟持して圧着し、積層体ブロックを作製する。

次いで、この積層体ブロックを熱処理温度３００〜５００℃で１．５〜５時間程度保持して脱バインダ処理し、その後、１×１０^０〜１．０×１０^−３Ｐａの雰囲気下、１０００℃〜１０５０℃の焼成温度で所定時間（例えば、５時間）焼成し、これにより磁性体シートと導体膜とが同時焼成され、アイソレータ素子６が作製される。

このように本実施の形態では、脱バインダ処理前後の導電性粉末の重量変化率が１５％以下であるので、例えば、熱処理温度３００〜５００℃で１．５〜５時間程度保持して脱バインダ処理しても、Ｃｕの体積膨張が抑制され、これにより構造破壊が生じるのを回避することができる。そして、その後１×１０^０〜１．０×１０^−３Ｐａの還元雰囲気下、１０００℃〜１０５０℃の焼成温度で所定時間焼成しているので、磁性体シートと導電膜とが同時焼成されるので、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍ以下と低磁器損失を有し、Ｑ値が高く挿入損失の小さい高品質で信頼性の高いアイソレータを得ることができる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、セラミック電子部品についてもアイソレータを例示して説明したが、サーキュレータなど、他の通信用高周波回路等にも適用可能であるのはいうまでもない。

次に、本発明の実施例を具体例に説明する。

セラミック素原料として、ＣａＣＯ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_５、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２及びＢｉ_２Ｏ_３を用意し、表１のような主成分組成となるように、これらセラミック素原料を秤量した。次いで、これら秤量物を純水及びＰＳＺボールと共に塩化ビニル製のポットミルに入れ、湿式で十分に混合粉砕し、蒸発乾燥させた後、８５０〜９５０℃の温度で仮焼し、それぞれの仮焼粉末を得た。

次に、副成分としてＣｕＯ及びＺｒＯ_２を用意した。そして、これら副成分が表１に示すような含有量となるように、これら副成分を秤量して仮焼粉末に添加し、ポリビニルブチラール系バインダー、有機溶剤としてのエタノール、及びＰＳＺボールと共に、再び塩化ビニル製のポットミルに投入し、十分に混合粉砕し、セラミックスラリーを得た。

次に、得られた各セラミックスラリーに対し、ドクターブレード法を使用して厚さが５０μｍとなるようにシート状に成形し、これを縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに打ち抜き、磁性体シートを得た。

次に、このようにして得られた磁性体シートを、厚さが総計で０．５ｍｍとなるように積層し、６０℃に加熱し、１００ＭＰａの圧力で６０秒間加圧し、圧着させ、その後、直径１０ｍｍの大きさの円板状に切り出し、これにより積層体ブロックを得た。

次に、前記積層体ブロックを十分に脱バインダ処理した後、所定の酸素分圧（大気雰囲気（２×１０^４Ｐａ）、１Ｐａ、１０^-1Ｐａ、１０^-3Ｐａ、又は１０^-4Ｐａ）に調整された焼成炉に投入し、９２０℃又は１０４０℃で５時間焼成し、試料番号１〜２２の試料を得た。尚、１〜１０^-4Ｐａの酸素分圧は、Ｎ_２−Ｈ_２−Ｈ_２Ｏの混合ガスを炉内に供給することにより調整した。

次に、これら試料番号１〜２２の各試料について、短絡同軸線路法を使用し、強磁性共鳴半値幅ΔＨを測定した。

表１は、試料番号１〜２２の各試料の組成を示し、表２は焼成温度と各酸素分圧における強磁性共鳴半値幅ΔＨを示している。

試料番号１〜９は、主成分組成が（Ｙ_2.12Ｃａ_0.89)(Ｆｅ_4.05Ｉｎ_0.22Ａｌ_0.30Ｖ_0.42)Ｏ₁₂であり、試料中にＣｕＯを０〜３．００重量％含有させたものである。

試料番号１は、試料中にＣｕＯが含まれていないため、１０４０℃の低温では焼結させることができず、融点が１０８３℃のＣｕと同時焼成するのは困難であることが分かった。

試料番号９は、ＣｕＯが試料中に３．００重量％と過剰に含まれているため、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍを超え、磁気損失が劣化することが分かった。

これに対し試料番号２〜８は、１〜１０^-３Ｐａの範囲の酸素分圧で焼成することにより、ＣｕＯの含有量が０．２５〜２．５重量％の範囲で強磁性共鳴半値幅ΔＨを４０００Ａ／ｍ以下とすることができ、磁気損失を抑制できることが分かった。

尚、試料番号２〜８の場合であっても、酸素分圧を１０^-4Ｐａと過度に還元性雰囲気にしたときは、強磁性共鳴半値幅ΔＨが６０００Ａ／ｍを超え、磁気損失の劣化が顕著になることが分かった。

また、試料番号８の場合、大気雰囲気で焼成させたときは強磁性共鳴半値幅ΔＨが６０００Ａ／ｍを超え、磁気損失が劣化した。これはＣｕＯの含有量が２．５重量％であり、試料番号２〜７に比べ多いためと思われる。したがって、Ｃｕの含有量の自由度を広げる観点から、１〜１０^-３Ｐａの範囲の酸素分圧で行うのが望ましいことが分かった。

試料番号１０〜１８は、主成分組成が(Ｙ_2.12Ｃａ_0.89)(Ｆｅ_3.97Ｉｎ_0.30Ａｌ_0.30Ｖ_0.42)Ｏ₁₂であり、試料中にＣｕＯを０〜３．００重量％含有させたものである。

試料番号１０は、試料番号１と同様、試料中にＣｕＯが含まれていないため、１０４０℃の低温では焼結させることができず、融点が１０８３℃のＣｕと同時焼成するのは困難であることが分かった。

試料番号１８も、試料番号９と同様、ＣｕＯが試料中に３．００重量％と過剰に含まれているため、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍを超え、磁気損失が劣化することが分かった。

これに対し試料番号１１〜１７は、１〜１０^-3Ｐａの範囲の酸素分圧で焼成することにより、ＣｕＯの含有量が０．２５〜２．５重量％の範囲で強磁性共鳴半値幅ΔＨを４０００Ａ／ｍ以下とすることができ、磁気損失を抑制できることが分かった。

尚、試料番号１１〜１７の場合であっても、試料番号２〜８と同様、酸素分圧を１０^-4Ｐａと過度に還元雰囲気にした場合は、強磁性共鳴半値幅ΔＨが６０００Ａ／ｍを超え、磁気損失の劣化が顕著になることが分かった。

また、試料番号１７の場合、大気雰囲気で焼成させたときは、試料番号８と同様の理由から、強磁性共鳴半値幅ΔＨが６０００Ａ／ｍを超え、磁気損失が劣化した。

試料番号１９、２０は、主成分組成が(Ｙ_2.05Ｃａ_0.95)(Ｆｅ_3.97Ｓｎ_0.30Ａｌ_0.28Ｖ_0.45)Ｏ₁₂であり、試料中にＣｕＯを０．３５重量％又は０．５０重量％含有させたものである。

この試料番号１９、２０でも、酸素分圧を１０^-4Ｐａと過度に還元性雰囲気にした場合は、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍを超えたが、１〜１０^-３Ｐａの範囲の酸素分圧で焼成することにより、強磁性共鳴半値幅ΔＨが４０００Ａ／ｍ以下となり、磁気損失を抑制できることが分かった。

試料番号２１は、(Ｙ_1.55Ｃａ_0.90Ｂｉ_0.55)(Ｆｅ_3.97Ｉｎ_0.30Ａｌ_0.28Ｖ_0.45)Ｏ₁₂であり、Ｙの一部をＣａのみならずＢｉでも置換したものであり、ＣｕＯを０．３５重量％含有させている。

また、試料番号２２は、試料番号２１に加え、ＺｒＯ_２を０．１重量％含有させている。

この試料番号２１、２２では、主成分中にＢｉを含有させているため、９２０℃の低温での焼成が可能であるが、大気中で焼成しても強磁性共鳴半値幅ΔＨは４０００Ａ／ｍを超え、酸素分圧を１Ｐａに調整して焼成した場合は、強磁性共鳴半値幅ΔＨは８０００Ａ／ｍを超えた。すなわち、主成分中にＢｉを含有させることにより、より低温での焼成が可能となるが、強磁性共鳴半値幅ΔＨが大きくなり、磁気損失の劣化が顕著になることが確認された。

以上より磁気損失が小さく、しかもＣｕとの同時焼成を可能とするためには、磁性体セラミック中にＢｉを含まず、ＣｕＯの含有量は、０．２５〜２．５重量％、焼成雰囲気の酸素分圧が１〜１０^-3Ｐａで行う必要のあることが確認された。

また、試料番号２〜４、１１〜１３から明らかなように、主成分組成が（Ｙ，Ｃａ）（Ｆｅ，Ｉｎ，Ａｌ，Ｖ）系で構成され、かつＣｕＯの含有量が０．２５〜０．７５重量％の場合は、酸素分圧が１〜１０^-3Ｐａの焼成雰囲気で焼成することにより、強磁性共鳴半値幅ΔＨを３０００Ａ／ｍ以下に抑制でき、より好ましいことが分かった。

この実施例２では、磁性体材料と導電性材料とを同時焼成し、アイソレータを作製して特性を評価した。

〔導電性粉末の作製〕
〔試料番号Ｍ１〕
Ｎｉの含有量が１５atm％のＣｕ−Ｎｉ合金を使用し、〔発明を実施するための形態〕の項で述べた噴霧熱分解法により、Ｓｉ−Ｃａ−Ｂａ系ガラスの含有量が２重量％となるように、Ｃｕ−Ｎｉ合金をＳｉ−Ｃａ−Ｂａ系ガラスで被覆し、これにより試料番号Ｍ１の導電性粉末を作製した。

〔試料番号Ｍ２〕
Ｎｉの含有量が１atm％のＣｕ−Ｎｉ合金を使用した以外は、試料番号Ｍ１と同様、噴霧熱分解法により試料番号Ｍ２の導電性粉末を作製した。

〔試料番号Ｍ３〕
Ｎｉを含まずＣｕのみを使用した以外は、試料番号Ｍ１と同様、噴霧熱分解法により試料番号Ｍ３の導電性粉末を作製した。

〔試料番号Ｍ４〕
Ｉｎの含有量が５atm％となるように、〔発明を実施するための形態〕の項で述べたアトマイズ法を使用してＣｕ−Ｉｎ合金からなる試料番号Ｍ４の導電性粉末を作製した。

〔試料番号Ｍ５〕
めっき法を使用し、Ａｇの含有量が５０重量％となるように、Ｃｕ粉末をＡｇで被覆し、試料番号Ｍ５の導電性粉末を作製した。

〔試料番号Ｍ６〕
ゾルーゲル法を使用し、ＣｕをＳｉＯ_２で被覆し、試料番号Ｍ６の導電性粉末を作製した。尚、ＳｉＯ_２の含有量は０．７３重量％となるように調製した。

〔試料番号Ｍ７〕
通常のＣｕ粉末を用意し、試料番号Ｍ７とした。

〔重量変化率の測定〕
試料番号Ｍ１〜Ｍ７の各試料について、ＴＧ−ＤＴＡ（リガク社製、ＴＡＳ３００）を使用し、重量変化率を求めた。

すなわち、試料３０ｍｇをＴＧ−ＤＴＡの所定位置に配置し、１００ｍＬ／分の割合で空気を装置内に供給しながら、室温から４００℃まで、２０℃／分の昇温スピードで昇温した。そして、温度が４００℃に達した段階で２時間保持し、金属粒子の酸化による重量変化率を数式（１）から求めた。

重量変化率＝（測定重量−初期重量）／初期重量×１００ …（１）
表３は試料番号Ｍ１〜Ｍ７の各試料の仕様と重量変化率を示している。

この表３から明らかなように、試料番号Ｍ７は、４００℃の熱処理温度で２時間保持したところ、導電性粉末の重量変化率が２５．０％と大きくなった。これは導電性粉末がＣｕ単体であるので、４００℃の熱処理温度に晒された結果、Ｃｕの酸化により体積膨張が生じたためと思われる。

また、試料番号Ｍ６は、重量変化率が１７．５％と大きくなった。これはＳｉＯ_２では金属表面を隙間なく被覆するのが難しく、ＳｉＯ_２の被覆面の隙間から酸素が浸入し、Ｃｕの酸化を促進させるためと思われる。

これに対し試料番号Ｍ１〜Ｍ３は、Ｃｕ又はＣｕ−Ｎｉ合金をＳｉ−Ｃａ−Ｂａ系ガラス材で被覆しているので、重量変化率は１０．３％以下に抑制できることが分かった。特に、Ｃｕ−Ｎｉ合金をＳｉ−Ｃａ−Ｂａ系ガラス材で被覆した場合は、重量変化率が５．１％以下となり、Ｎｉの含有量が多くなると、重量変化率はより一層低減できることが分かった。

また、試料番号Ｍ４、Ｍ５から明らかなように、Ｉｎを含有させたＣｕ−Ｉｎ合金や、Ｃｕを貴金属であるＡｇで被覆した場合も重量変化率を１５％以下に抑制できることが分かった。

〔導電性ペーストの作製〕
重量平均分子量が５×１０^４のエトセル樹脂、重量平均分子量が８×１０^３のアルキド樹脂を準備した。次に、溶剤としてジヒドロターピネオールを準備し、エトセル樹脂：アルキド樹脂：ジヒドロターピネオールが重量比で９：２：８９となるようにこれら樹脂を溶剤に溶解させて有機ビヒクルを作製した。

次に、試料番号Ｍ１〜Ｍ６の導電性粉末が３２．５体積％、有機ビヒクルが６７．５体積％となるように両者を調合し、これらを３本ロールミルで混練・分散させ、これにより導電性ペーストを作製した。

〔アイソレータの作製〕
〔実施例１〕で作製した試料番号１２と同一組成の磁性体シートを使用し、〔発明を実施するための形態〕の項で説明したアイソレータ（図１、２参照）を作製した。

すなわち、まず、実施例１と同様の方法・手順で試料番号１２と同一組成の磁性体シートを作製した。

次いで、この磁性体シートを縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに切断し、レーザ加工して所定箇所に凹部を形成し、この凹部に上記導電性ペーストを塗布して充填し、中心層用磁性体シートを作製した。

次に、別の磁性体シートを縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに切断し、レーザー加工して凹部又は切欠部を形成し、この凹部又は切欠部に上記導電性ペーストを塗布し、充填した。２枚の第１の外側層用磁性体シートを作製した。

次いで、これらの第１の外側層用磁性体シートの一方の主面に上記導電性ペーストを塗布し、中心電極となるべき導電パターンをスクリーン印刷して形成した。

次に、さらに別の磁性体シートを縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに切断し、第２の外側層用磁性体シートを作製した。

そして、この第２の外側層用磁性体シートの表面にスクリーン印刷を行い、外側電極層群となるべき導電膜を形成した。

次いで、これら各磁性体シートを図２に示す分解斜視図に従って積層し、圧着し、所定寸法に切断して積層体ブロックを得た。

次に、この積層体ブロックを、大気雰囲気中、温度４００℃で２時間熱処理を行い脱バインダ処理を行った。そしてその後、酸素分圧が１０^-1ＰａとなるようにＮ_２−Ｈ_２−Ｈ_２Ｏガスで置換し、１０４０℃の温度で５時間焼成し、アイソレータ本体を作製した。

そしてその後、アイソレータ本体を、熱硬化型エポキシ系接着剤を介して永久磁石で狭着し、ヨークを絶縁体を介して載設し、整合用コンデンサ及び終端抵抗が内蔵されたセラミック多層基板に実装し、試料番号１〜７のアイソレータを作製した。

〔アイソレータの特性評価〕
まず、試料番号１〜７のアイソレータ各１００個について、アイソレータ本体を目視で観察し、構造破壊の有無を確認した。

また、中心電極層をインダクタンスとし、該中心電極層と並列共振用のコンデンサとで共振回路を作製した。そして、アイソレータ本体に磁界をかけながらネットワークアナライザで共振回路のＱ値を測定した。

さらに、この共振回路に整合素子と終端抵抗を組み付け、図３に示したような等価回路を有する２ポート型のアイソレータを作製した。そして、ネットワークアナライザで挿入損失を測定した。

表４はその測定結果である。

構造破壊については、構造破壊が全く生じなかった試料を◎印、磁性体セラミック層と電極層との間に隙間が生じた試料を○印、焼結体に亀裂や割れなどの構造破壊を起こした試料を×印として評価した。

Ｑ値については、４０以上を◎印、３０以下を×印、３０を超え４０未満を○印として評価した。

挿入損失については、０．３５以下を◎印、０．４０以上を×印、０．３５を超え０．４０未満を○印として評価した。

表４から明らかなように、試料番号７は構造破壊が生じた。これは導体部である電極層がＣｕ単体で形成されているため、脱バインダ処理前後の電極層の重量変化率が２５．０％と大きく、熱処理によってＣｕが酸化されて体積膨張を起こし、その結果バインダが焼失して脆くなった磁性体層を破壊したものと思われる。

試料番号６も、脱バインダ処理時に電極の重量変化率が１７．５％と大きく、試料番号７と同様、熱処理によってＣｕが酸化されて体積膨張を起こし、バインダが焼失して脆くなった磁性体層を破壊したものと思われる。

これに対し試料番号１〜５は、重量変化率が１５．０％以下であり、構造破壊が生じなかった。特に、重量変化率が１０％未満の試料番号１、２及び４は構造破壊が全く生じなかった。したがって、重量変化率が構造破壊に大きな影響を及ぼすことが確認された。

また、Ｑ値は、導体部の比抵抗と相関関係があり、導体部が低抵抗であればＱ値は上昇する。したがって、導体部中の不純物量が大きな影響を及ぼす。

試料番号３、４は、Ｑ値が４０以上と高かったが、これは不純物量が少ないため、電極層の比抵抗が低く抑えられたものと思われる。そして、Ｑ値が高いことから、挿入損失も０．３５以下と良好な結果を得た。

また、試料番号１、２及び５は、ＮｉやＡｇが含まれているものの、Ｑ値や挿入損失は十分に実用に耐えうることが分かった。

従来、実用化されていなかった磁性体シートとＣｕとの同時焼成が可能となり、しかも強磁性共鳴半値幅ΔＨも４０００Ａ／ｍ以下と低く、Ｑ値が高く挿入損失の小さい高品質・高信頼性を有するアイソレータ等の非可逆回路部品を実現できる。

９ 中心層（磁性体セラミック）
１０ａ、１０ｂ 第１の外側層（磁性体セラミック）
１１ａ、１１ｂ 第２の外側層（磁性体セラミック）
１２ａ、１２ｂ 中心電極層（導電部）
１３ａ、１３ｂ 外部電極層群（導電部）
１４ａ〜１４ｎ ビア電極（導電部）
１５ａ〜１５ｇ ビア電極（導電部）
１６ａ〜１６ｈ ビア電極（導電部）

Claims (10)

1. 磁性体セラミックが、主成分はビスマスを含まないガーネット型フェライト系材料で形成されると共に、Ｃｕ酸化物が０．２５〜２．５０重量％の範囲で含有され、
   Ｃｕを主成分とした導体部と前記磁性体セラミックとは、酸素分圧が１．０×１０^０〜１．０×１０^-3Ｐａの雰囲気で同時焼成されてなり、
   前記導体部は、焼成前の脱バインダ処理前後の重量増加率が１５％以下の導電性粉末を焼結してなることを特徴とするセラミック電子部品。
2. 前記磁性体セラミックは、強磁性共鳴半値幅が４０００Ａ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のセラミック電子部品。
3. 前記導電性粉末は、表面がガラス材で被覆されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のセラミック電子部品。
4. 前記導電性粉末は、Ｃｕ−Ｎｉ合金を主成分とし、Ｎｉの含有量が１５atm％以下であることを特徴とする請求項３記載のセラミック電子部品。
5. 前記導電性粉末は、主成分がＣｕで形成されると共に、Ｉｎ、Ｐ、及びＳｉのうちの少なくともいずれか１種の元素が含有されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のセラミック電子部品。
6. 前記導電性粉末は、Ｃｕの表面が貴金属で被覆されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のセラミック電子部品。
7. 非可逆回路部品であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のセラミック電子部品。
8. 前記脱バインダ処理は、大気雰囲気中、３００〜５００℃の温度で１．５〜５時間熱処理することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のセラミック電子部品。
9. Ｆｅ化合物を含む磁性体材料から成形体を作製する成形体作製工程と、Ｃｕを主成分とする導電膜を前記成形体の表面に形成する導電膜形成工程と、前記成形体を前記導電膜を挟持する形態で積層体を形成する積層体形成工程と、該積層体を加熱して脱バインダ処理する脱バインダ工程と、前記脱バインダ後に前記積層体を焼成する焼成工程とを含み、
   前記脱バインダ工程は、前記導電膜を形成する導電性粉末の重量変化率が１５％以下となるように熱処理し、前記焼成工程は、酸素分圧を１．０×１０^０〜１．０×１０^-3Ｐａに設定して前記積層体を行うことを特徴とするセラミック電子部品の製造方法。
10. 前記熱処理は、大気雰囲気中、３００〜５００℃の温度で１．５〜５時間保持して行うことを特徴とする請求項９記載のセラミック電品の製造方法。

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