在移动电话机等高频电路无线装置中，使用了层叠型介质滤波器 作为高频电路滤波器，例如高端滤波器、发射用级间滤波器、局部滤 波器、接收用级间滤波器等。这样的介质层叠滤波器的例子，例如在 特开平5-243810号公报上被公开了。
为了制造介质层叠滤波器，制作多个构成介质的陶瓷粉末的成型 体，通过对各成型体涂布所规定的导体浆，在各成型体上制作规定的 电极图形。接着，层叠各成型体，得到层叠体，通过烧结该层叠体来 同时烧结导体浆层和各成型体，使其致密化。
此时，电极一般是使用银系导体、铜系导体、镍系导体之类的低 熔点金属的导体。但它们的熔点例如为1100℃以下，也有降低到930 ℃在右的情况。因此，必须在低于构成电极的低熔点金属的烧结温度 下烧结介质。
为了减少杂散电容量、降低延迟时间，减少内置共振器及电容器 的高频损耗，希望降低低温烧结陶瓷的介电常数εr，并且增加质量因数 Q。本申请人在特开2000-211969号公报上公开了具有1000℃以下的 最佳烧结温度、介电常数εr为10以下、质量因数Q为2500以上的低 温烧结陶瓷。

在特开2000-211969号公报中，对于BaO-SiO2-Al2O3系的陶瓷， 通过添加规定量的氧化锌和氧化硼，成功地使陶瓷的低温烧结成为可 能，使介电常数εr为10以下，使质量因数Q为2500以上。本发明人 更进一步研究，尝试一边保持上述的低温烧结和低的介电常数，一边 进一步提高质量因数Q。可是，通过增加成为陶瓷原料的玻璃中的氧化 硼的量降低了陶瓷的烧结温度。而若增加成为陶瓷原料的玻璃中的氧 化硼的量，则质量因数有降低的趋势，因此，进一步提高陶瓷的质量 因数使之超过2500是困难的。另一方面，如果减少氧化硼的量，则陶 瓷的质量因数上升。可是已判明：当减少氧化硼的量时，陶瓷的热膨 胀、热收缩行为发生变化，不适于很多的电子部件。特别是如上述那 样，在低温烧结陶瓷之间形成银等金属电极时，在金属电极和陶瓷的 界面附近的陶瓷中产生裂纹，产生缝隙，成为不合格品产生的原因。
本发明的课题是：对于低温烧结陶瓷，可在1000℃以下的低温区 中烧结，能降低介电常数εr、能提高质量因数，并且可将裂纹的发生率 抑制得很低。
本发明涉及低温烧结陶瓷，其特征在于：含有换算成BaO为10- 64重量％的钡成分、换算成SiO2为20～80重量％的硅成分、换算成 Al2O3为0.1～20重量％的铝成分、换算成B2O3为0.3～1.0重量％的 硼成分、换算成ZnO为0.5～20重量％的锌成分、以及换算成Bi2O3 为20重量％以下的铋成分。
本发明人进行了各种研究，结果是，为了使陶瓷的低温烧结成为 可能，而使用了含有B2O3的低熔点玻璃。可是，当增加B2O3的比例时， 得到的陶瓷的质量因数Q有降低的趋势，所以，不能得到具有更高的 质量因数Q的低温烧结陶瓷。当减少B2O3的比例时，质量因数Q增大， 但陶瓷的热膨胀、热收缩行为发生变化，一般来说变得不适于电子部 件。特别是沿金属电极和陶瓷的界面附近，在陶瓷内产生裂纹的频度 变高。
本发明人根据这样的知识发现：作为陶瓷组成，通过也同时使用 Bi2O3，从而即使减少含有B2O3的低溶点玻璃的量，陶瓷也不会产生裂 纹，并且使陶瓷的质量因数Q提高成为可能，于是完成了本发明。
在优选的实施例中，将含有B2O3的玻璃和含有Bi2O3的陶瓷用作原 始原料而得到本发明的陶瓷。
在本发明的低温烧结陶瓷中，含有换算成SiO2为20重量％以上的 硅成分为好，据此能将介电常数控制在10以下。从进一步降低介电常 数的观点考虑，含有换算成SiO2为30重量％以上的硅成分为好。另外， 含有换算成SiO2为80重量％以下的硅成分为好，据此可降低陶瓷的最 佳烧结温度。从这种观点看，规定为65重量％以下更理想。
在本发明的低温烧结陶瓷中，含有换算成Al2O3为0.1重量％以上 的铝成分为好，据此在陶瓷中使强度高的钡长石相增加，能使由陶瓷 构成的基板的强度上升到2000kg/cm2以上。从这种观点考虑，含有换 算成Al2O3为2.0重量％以上的铝成分为好。另外，从降低陶瓷的烧结 温度的观点考虑，含有换算成Al2O3为20重量％以下的铝成分为好， 含有换算成Al2O3为15重量％以下更好。
在本发明的低温烧结陶瓷中，含有换算成BaO为10重量％以上的 钡成分为好，据此能更加提高陶瓷的质量因数Q。从这种观点考虑，含 有换算成BaO为30重量％以上的钡成分为好。另外，含有换算成BaO为64重量％以下的钡成分为好，据此能确保110以下的介电常数εr。从 进一步降低介电常数εr的观点考虑，含有换算成BaO为60重量％以下 的钡成分更理想。
通过含有换算成ZnO为0.5重量％以上的锌成分(特别理想的情 况是2.0重量％以上)，低温烧结陶瓷的热膨胀系数减少，变得容易 烧结，所以低温烧结成为可能。通过含有换算成ZnO为20重量％以下 (特别理想的情况为15重量％以下)的锌成分，可更加提高陶瓷的质 量因数Q。
通过含有换算成B2O3为1.0重量％以下的硼成分，能使陶瓷的质 量因数Q为3500以上。从增大陶瓷的质量因数Q的观点考虑，含有换 算成B2O3为0.9重量％以下的硼成分更好。另外，通过含有换算成B2O3 为0.3重量％以上(特别理想的情况是0.4重量％以上)的硼成分， 陶瓷的低温烧结成为可能。
通过含有铋成分，陶瓷中的裂纹的发生率减少。这种作用效果在 对本发明的陶瓷层叠金属电极时、或在使金属电极接触陶瓷的成型体 的状态下烧结陶瓷的成型体时、或在陶瓷的成型体中埋设金属电极的 状态下烧结陶瓷的成型体时变得显著。铋成分有必要存在于本发明的 陶瓷中，但其下限不被限定，例如，只要通过荧光X射线分析法能检 测出来即可。可是，理想情况是，铋成分的含量换算成Bi2O3为0.1重 量％以上为好，为0.5重量％以上更好，为1.0重量％以上特别好。
通过含有换算成Bi2O3为20重量％的铋成分，能更加增大质量因 数Q。从这种观点考虑，优选15重量％以下，特别优选10重量％以下。
本发明的陶瓷实质上可由钡成分、硅成分、铝成分、硼成分、锌 成分以及铋成分构成。可是，这种情况下也可含有各种金属原料中所 含的不可避免的杂质。另外，也可含有上述成分以外的氧化物和金属 成分。作为这样的氧化物和金属成分，例如有MgO、CaO、SrO2、Y2O3、 V2O5、MnO、Mn2O3、CoO、NiO、Nd2O3、Sm2O3、La2O3、Ag、Cu、Ni、Pd。
在电子部件中可使用的金属电极不被限定，但银电极、铜电极、 镍电极或由它们的合金构成的电极为好，由银或银合金构成的电极更 好，特别理想的是银电极。
在本发明的电子部件中，能使本发明的低温烧结陶瓷与介电常数εr 为10～150的其他低温烧结陶瓷一体化。
构成其他介质层的低温烧结陶瓷的组成体系为以下的体系是特别 理想的：
BaO-TiO2-ZnO-SiO2-B2O3
BaO-TiO2-Bi2O3-Nd2O3-ZnO-SiO2-B2O3
BaO-TiO2-Bi2O3-La2O3-Sm2O3-ZnO-SiO2-B2O3
MgO-CaO-TiO2-ZnO-Al2O3-SiO2-B2O3
成为本发明的对象的电子部件不被特别限定，例如可例举出层叠 介质滤波器、多层布线基板、介质天线、介质联结器、介质复合模块。
在制造本发明的低温烧结陶瓷时，理想情况是将各金属成分的原 料以所规定的比率混合，得到混合粉末，将混合粉末在900～1100℃ 下焙烧，粉碎焙烧体，得到陶瓷粉末。其次，理想情况是使用陶瓷粉 末、由SiO2、B2O3以及ZnO构成的玻璃粉末，制作原始片，将原始片 在850～930℃下烧结。作为各金属成分的原料，可使用各种金属的氧 化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐等。
实施例
(陶瓷粉末的制造)
称量碳酸钡、氧化铝、氧化硅、氧化锌、氧化铋各粉末，以达到 所规定的组成，然后进行湿式混合。将该混合粉末在900～1100℃下 焙烧，得到焙烧体。为了研究焙烧物的结晶相和其结晶性，进行粉末X 射线衍射测定。然后，将焙烧粉末用球磨机粉碎到所规定的粒度为止， 使粉末干燥得到陶瓷粉末。
由表6可知，通过使B2O3的比例为0.1～1.0重量％，可防止裂纹的发 生，并且得到10以下的介电常数、3500以上的高的质量因数Q。
(玻璃粉末的制造)
称量氧化锌、氧化硼以及氧化硅的各粉末，进行干式混合，将混 合粉末在铂坩埚中熔融，将熔融物向水中投下，进行急速冷却，得到 块状的玻璃。将该玻璃进行湿式粉碎，得到低熔点玻璃粉末。
(评价介电特性用样品的制造)
使用氧化铝锅、氧化铝槽将所得的陶瓷粉末和玻璃粉末与离子交 换水、有机粘合剂一起混合，得到泥浆，将泥浆干燥制得粉末。采用 金属模模压将所得的粉体成型的所规定的形状，在900～930℃烧结。 将烧结体加工成所规定的形状。测定以3GHz换算的介电常数εr、质量 因数Q值。
(基板强度的测定)
另外，加工烧结体，制作了尺寸为30mm×4mm×1mm的测定用样品。 关于该样品，按照JISR 1601测定基板强度。
(带成型)
使用氧化铝锅、氧化铝槽将所得的陶瓷粉末及玻璃粉末与有机粘 合剂、增塑剂、分散剂以及有机溶剂一起进行湿式混合，得到原始片 成型用泥浆。使用该泥浆通过刮刀装置将厚度为0.03～2mm的各原始 片成型。
(裂纹的评价)
在各原始片上采用Ag浆丝网印刷电容器电极图形和共振器电极 图形，将所规定片数的各原始片进行层叠，制得层叠体，用切粒机切 成11mm×8mm×3mm的形状，在850℃～930℃烧结2小时，由此制得烧 结体。关于该烧结体，评价其有无裂纹。确认裂纹的有无是采用超声 波探伤装置(日立建筑机械株式会社制My Scope(マイスコ-プ))， 通过来自裂纹部分的超声波回波反射的图象数据来判断的。
(实验结果)
在以上的实验中，将各金属的比例如表1～表6中所示的那样进 行各种改变。然后，关于各试验样品，测定上述的各特性，并示于表1～ 表6。
表1   试验   编号     Bi2O3     BaO     SiO2     Al2O3     ZnO     B2O3     裂纹发生数   εr     Q   基板强度     1     0.0     40.0     50.7     5.0     4.0     0.3     5/1000   5.9    2000     900     2     0.1     35.0     56.6     4.0     4.0     0.3     0/1000   6.0    3500     1800     3     0.2     50.0     38.3     9.0     2.0     0.3     0/1000   6.3    3600     2000     4     0.4     41.0     49.1     6.0     3.0     0.3     0/1000   7.2    3800     2400     5     0.5     45.0     42.0     5.0     7.0     0.3     0/1000   7.5    4300     2400     6     1.0     55.0     30.5     3.0     10.0     0.3     0/1000   8.3    4500     2300     7     4.0     47.0     39.5     4.0     5.0     0.3     0/1000   7.9    4600     2500     8     10.0     40.0     31.5     6.0     12.0     0.3     0/1000   7.8    4600     2400     9     15.0     34.0     33.5     2.0     15.0     0.3     0/1000   7.5    4100     2000     10     20.0     30.0     30.5     10.0     9.0     0.3     0/1000   7.6    3500     2700     11     25.0     35.0     35.0     3.0     2.0     0.3     0/1000   7.6    2200     2700
由表1可知，通过同时使用Bi2O3和B2O3，在减少B2O3的含量、提 高质量因数Q的场合也能减少裂纹的发生。特别是通过使Bi2O3的量为 20重量％以下，可防止裂纹的发生，同时得到特别高的质量因数Q、 低的介电常数以及充分的基板强度。
表2   试验   编号     Bi2O3     BaO     SiO2     Al2O3     ZnO     B2O3    裂纹发生数   εr     Q   基板强度   12     10.0     5.0     64.7     15.0     5.0     0.3     0/1000   5.2    1500     1800   13     8.0     10.0     59.6     12.0     10.0     0.4     0/1000   5.9    3600     3000   14     6.0     30.0     54.5     2.0     7.0     0.5     0/1000   6.2    4600     2000   15     4.0     45.0     36.4     8.0     6.0     0.6     0/1000   7.2    4700     2500   16     2.0     60.0     32.3     3.0     2.0     0.7     0/1000   8.3    4300     2100   17     1.0     64.0     30.2     2.0     2.0     0.8     0/1000   9.2    3700     2100   18     2.0     72.0     21.1     2.0     2.0     0.9     0/1000   10.1    3300     2000
由表2可知，通过使BaO的比例为10重量％以上、64重量％以 下，可防止裂纹的发生，并且得到10以下的介电常数、3500以上的 高的质量因数Q以及2000kg/cm2以上的高的基板强度。
表3   试验   编号     Bi2O3     BaO     SiO2     Al2O3     ZnO     B2O3   裂纹发生数   εr     Q   基板强度   19     8.0     62.0     12.5     5.0     12.0     0.5     0/1000    10.2     3500     2300   20     10.0     57.7     20.0     6.0     6.0     0.3     0/1000    8.9     4000     2300   21     3.0     54.3     30.0     6.0     6.0     0.7     0/1000    7.9     3700     2500   22     4.0     50.4     35.0     5.0     5.0     0.6     0/1000    7.8     3800     2400   23     7.0     20.2     65.0     4.0     3.0     0.8     0/1000    6.4     3500     2200   24     3.0     11.3     80.0     2.0     3.0     0.7     0/1000    5.2     3500     2100   25     2.0     10.0     83.6     2.0     2.0     0.4     0/1000    5.3     900     1500
由表3可知，通过使SiO2的比例为20～80重量％，可防止裂纹 的发生，并且得到10以下的介电常数、3500以上的高的质量因数Q 以及2000kg/cm2以上的高的基板强度。
表4   试验   编号     Bi2O3     BaO     SiO2     Al2O3     ZnO     B2O3   裂纹发生数   εr     Q   基板强度   26     5.0     33.0     55.1     0.05     6.0     0.8     0/1000   6.9    3600     1600   27     4.0     39.0     52.0     0.1     4.0     0.9     0/1000   7.1    3500     2000   28     7.0     50.0     38.7     2.0     2.0     0.3     0/1000   8.2    4200     2100   29     6.0     42.0     42.0     5.0     4.5     0.5     0/1000   7.5    4000     2300   30     2.0     40.0     35.2     15.0     7.0     0.8     0/1000   7.8    3700     3200   31     1.0     35.0     40.1     20.0     3.0     0.9     0/1000   7.2    3600     3300   32     4.0     30.0     35.0     25.0     5.3     0.7     0/1000   7.4    3800     3200
由表4可知，通过使Al2O3的比例为0.1～20重量％，可防止裂纹 的发生，并且得到10以下的介电常数、3500以上的高的质量因数Q 以及2000kg/cm2以上的高的基板强度。
表5   试验   编号     Bi2O3     BaO     SiO2     Al2O3     ZnO    B2O3   裂纹发生数   εr     Q   基板强度   33     1.0     40.0     52.0     6.0     0.2     0.8     0/1000    7.3    3700     2400   34     6.0     38.0     45.0     10.0     0.5     0.5     0/1000    7.2    4500     2800   35     7.0     40.0     39.6     11.0     2.0     0.4     0/1000    7.5    4600     3000   36     9.0     30.7     40.0     15.0     5.0     0.3     0/1000    7.3    4700     3300   37     10.0     37.0     33.7     4.0     15.0     0.3     0/1000    7.7    4500     2300   38     4.0     34.0     39.4     2.0     20.0     0.6     0/1000    7.3    3900     2000   39     3.0     35.0     33.2     3.0     25.0     0.8     0/1000    7.6    3400     2100
由表5可知，通过使ZnO的比例为0.5～20重量％，可防止裂纹 的发生，并且得到10以下的介电常数、3500以上的高的质量因数Q 以及2000kg/cm2以上的高的基板强度。
表6   试验   编号     Bi2O3     BaO     SiO2     Al2O3     ZnO     B2O3   裂纹发生数   εr     Q    基板强度   40     4.0     35.9     40.0     15.0     5.0     0.1     2/1000   7.5    3700     2400   41     2.0     30.0     50.9     10.0     7.0     0.1     3/1000   6.9    3500     2300   42     5.0     34.7     45.0     11.0     4.0     0.3     0/1000   7.3    4600     3100   43     10.0     38.0     35.3     6.0     10.0     0.7     0/1000   7.7    4200     2400   44     1.0     55.0     35.1     2.0     6.0     0.9     0/1000   8.6    3900     2100   45     7.0     35.0     34.0     8.0     15.0     1.0     0/1000   7.6    3600     2800   46     9.0     40.0     40.4     7.0     2.0     1.6     0/1000   7.6    3100     2700
由表6可知，通过使B2O3的比例为0.1～1.0重量％，可防止裂纹 的发生，并且得到10以下的介电常数、3500以上的高的质量因数Q。
发明的效果
如以上叙述的那样，根据本发明，对于低温烧结陶瓷，在1000℃ 以下的低温区中可以烧结，能降低介电常数εr，能提高质量因数，并且 能将裂纹的发生率抑制得很低。