JP4114618B2 - Antenna and manufacturing method thereof - Google Patents

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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。   The present invention relates to an antenna suitable for an ultra-wide band transmission system and the like and a manufacturing method thereof.

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。
In recent years, a communication technique called an ultra wide band (UWB) transmission method has attracted attention.
The UWB transmission system transmits information by transmitting an impulse signal having a very short pulse width (for example, 1 nsec or less) at a predetermined repetition period. Accordingly, the occupied frequency bandwidth is very wide compared to the bandwidth normally used in mobile phones and wireless LAN communications, and the value obtained by dividing the occupied bandwidth by the center frequency (for example, 1 to 10 GHz) is approximately 1 for example. It becomes.
Since the UWB transmission system has the feature of ultra-wide bandwidth of the order of GHz as described above, it is promising as a transmission system capable of realizing ultra-high-speed wireless transmission of the order of 100 Mbps in a wireless personal area network (wireless PAN).

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。
In the wireless PAN, wireless communication is performed by mounting a short-range wireless communication device on a wireless communication terminal such as a portable information terminal device or a notebook computer.
As such a short-range wireless communication device, a broadband antenna characterized by forming a plurality of element antennas having different center frequencies on a printed circuit board has been proposed (see Patent Document 1). The element antenna looks like a narrow band dipole pattern antenna.
On the other hand, a PC card type wireless LAN card that can be attached to and detached from a card slot of a notebook computer has been proposed as such a short-range wireless communication device in wireless LAN, although it is not a wireless PAN (see Patent Document 2). The size of the wireless LAN card is approximately 85 mm in the length in the card slot (hereinafter simply referred to as length), and the width in the card slot (hereinafter sometimes simply referred to as width). It is described as about 57 mm.

特開2003−101342号公報(図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2003-101342 (FIG. 1) 特開2003−273632号公報(図13)Japanese Patent Laying-Open No. 2003-273632 (FIG. 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。   Since the wideband antenna described in Patent Document 1 seems to use a dipole pattern antenna, its length should be λ / 2 where λ is a communication wavelength, and at a typical center frequency of 3 GHz The length is 50 mm. Therefore, the length of the broadband antenna that must be formed by arranging at least two such dipole pattern antennas is typically 100 mm or more, and the size is not necessarily small.

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。
The wireless LAN card described in Patent Document 2 can be regarded as an antenna mounted on a PC card (length: 85.6 mm, width: 54 mm). The specific bandwidth described later is estimated to be about 1 to 2%, so that it is difficult to use in the UWB transmission system.
An object of the present invention is to provide an antenna that can solve the above problems and a method for manufacturing the antenna.

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。   In the present invention, an axially symmetric planar radiating conductor whose both surfaces are covered with a dielectric is on one surface of an insulating substrate, and a ground conductor is on the inside of the substrate or on the other surface where the radiating conductor is not formed. Provided is an antenna (hereinafter referred to as antenna A of the present invention) having a dielectric constant or effective dielectric constant at 1 MHz of a dielectric formed and covering both surfaces of the radiation conductor of 8 to 18.

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。   An axially symmetric planar radiating conductor whose both surfaces are covered with a dielectric is formed on one surface of the insulating substrate, and a ground conductor is formed on the inside of the substrate or on the other surface where the radiating conductor is not formed. Provided is an antenna (hereinafter referred to as the antenna B of the present invention) in which the length of the ground conductor in the symmetry axis direction of the ground conductor is 35 mm or less and the relative bandwidth at 1 to 30 GHz is 10% or more.

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。   Further, at least one of the dielectrics covering both surfaces of the axially symmetric planar radiating conductor is composed of two or more dielectric layers having a relative dielectric constant of 5 to 40 at 1 MHz and different relative dielectric constants. And providing the antenna having a relative dielectric constant of a dielectric layer closer to the radiating conductor of adjacent dielectric layers larger than a dielectric constant of a dielectric layer further away from the radiating conductor.

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。   Each of the dielectrics covering both surfaces of the axially symmetric planar radiating conductor is composed of two dielectric layers, and a dielectric layer closer to the radiating conductor has a relative dielectric constant at 1 MHz of 11 to 35, The method for manufacturing an antenna according to claim 1, wherein a dielectric layer further away from the radiation conductor has a relative dielectric constant at 1 MHz of 5 to 15 and is fired to become a dielectric layer having a relative dielectric constant of 11 to 35 A powder-containing high dielectric constant green sheet (hereinafter simply referred to as a high dielectric constant green sheet) and a glass powder-containing low dielectric constant green sheet (hereinafter simply referred to as a low dielectric constant green sheet) to be fired to become a dielectric layer having a relative dielectric constant of 5 to 15. The required number of dielectric constant green sheets) is prepared and fired to form a conductor paste pattern to be an axially symmetric planar radiation conductor on one surface of each of the green sheets. Then, these green sheets are laminated and fired to produce a dielectric-covered axisymmetric planar radiating conductor, and the dielectric-covered axisymmetric planar radiating conductor has a ground conductor formed inside or on one side. Provided is a method for manufacturing an antenna, which is fixed to a surface of an insulating substrate where a ground conductor is not formed.

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。   According to the present invention, a small-sized and wide-band antenna can be obtained. For example, in one aspect, a wide-band antenna that can be used in the UWB transmission system is a compact flash card (length) smaller than that of a PC card. : 42.8 mm, width: 36.4 mm, hereinafter referred to as a CF card).

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。
The antenna of the present invention is suitable for an antenna in a frequency range of 1 to 100 GHz, typically 1 to 30 GHz used for communication, ranging or broadcasting.
The specific bandwidth (Δf) at 1 to 30 GHz of the antenna B of the present invention is 10% or more. If it is less than 10%, it becomes difficult to use the UWB transmission system. Preferably it is 35% or more, more preferably 80% or more, particularly preferably 90% or more, and most preferably 100% or more.
Δf of the antenna A of the present invention is preferably 10% or more, more preferably 35% or more, still more preferably 80% or more, particularly preferably 90% or more, and most preferably 100% or more.

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、fとして、Δfは次式で表される。
Δf=2×[(f−f)/(f+f)]×100。
Δf (unit:%) is obtained from the frequency characteristics of VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) at 1 to 30 GHz. That is, Δf is expressed by the following equation, where f H and f L are the maximum and minimum frequencies at which VSWR is 2 or less in the frequency range of 1 to 30 GHz.
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。   VSWR is an index indicating whether or not the impedance matching between the radiation conductor and the transmission line connected to the radiation conductor is satisfactorily performed, and is a ratio between the maximum value and the minimum value of the voltage signal that appears as a standing wave. is there. When impedance matching is completely performed, VSWR is 1. However, when impedance matching is incomplete, a part of the transmission signal traveling wave is reflected and receded due to discontinuity at the connection portion between the transmission line and the radiation conductor. A standing wave is generated by the coexistence of both waves. As VSWR increases beyond 1, the return loss in the antenna increases and the antenna characteristics deteriorate.

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。
The antennas A and B of the present invention (sometimes collectively referred to as the antenna of the present invention) will be described below with reference to FIGS. 1 and 2, but the present invention is not limited thereto.
FIG. 2 is a plan view of the antenna 1 of the present invention, and FIG. 1 is a cross-sectional view of the antenna 1 shown in FIG.

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。
The antenna element 10 and the signal line 19 are formed on one surface (upper surface) of the insulating substrate 17, and the ground conductor 18 is formed on the other surface (bottom surface). The ground conductor 18 is formed on the bottom surface of the insulating substrate 17. The portion where no is formed is the exposed portion 24.
The insulating substrate 17 is a substrate made of a material that can be used as a circuit substrate, and is usually a resin substrate having a relative dielectric constant of 3 to 6 at 1 MHz, 1 GHz, or 1 MHz to 10 GHz, such as a substrate such as FR4 or BT resin. The typical dimensions are 0.1 to 2.0 mm in thickness, 20 to 40 mm in width, and 20 to 50 mm in length.

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。
The ground conductor 18 is formed on the bottom surface of the insulating substrate 17.
The length L (described later) L of the ground conductor 18 in the radial conductor axis direction is 35 mm or less in the antenna B of the present invention. Since it is difficult to make the size of the antenna element 10 less than 8 mm, it is difficult to mount the antenna A of the present invention on a CF card (length: 42.8 mm) if L is more than 35 mm. L is preferably 30 mm or less.
L of the antenna A of the present invention is preferably 35 mm or less, more preferably 30 mm or less.

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。
The length of the ground conductor 18 in the direction orthogonal to the radial conductor axial direction, that is, the width of the ground conductor 18 is preferably 36 mm or less. If it exceeds 36 mm, for example, the antenna of the present invention cannot be mounted on a CF card (width: 36.4 mm).
Although the ground conductor 18 is formed on the bottom surface of the insulating substrate 17 in FIGS. 1 and 2, it may be formed inside the insulating substrate 17 so as to be parallel to the surface of the substrate. Even in this case, the length of the ground conductor 18 in the radial conductor axial direction is determined in the same manner as L.

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。   The signal line 19 is a signal line of a microstrip line transmission line, and its typical width is 0.1 to 5.0 mm. The signal line 19 is not limited to the one formed on a surface different from the surface on which the ground conductor 18 is formed in this way. For example, the signal line may be formed on the same surface as the ground conductor to form a coplanar line.

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。
The antenna element 10 is usually provided on a portion of the upper surface of the insulating substrate 17 facing the exposed portion 24, that is, the antenna element 10 and the ground conductor 18 are not overlapped. Even when the antenna element 10 and the ground conductor 18 are overlapped, the overlapping length is, for example, 5 mm or less.
The length of the antenna element 10 in the radial conductor axial direction is preferably 20 mm or less. If it exceeds 20 mm, the antenna of the present invention may not be mounted on the CF card. More preferably, it is 15 mm or less.
The length of the antenna element 10 in the direction orthogonal to the radial conductor axis direction, that is, the width of the antenna element 10 is typically 15 mm or less.

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。   The antenna element 10 is an element that essentially includes an axially symmetric planar radiating conductor (hereinafter simply referred to as a radiating conductor) 11 and dielectrics 12 and 13 that respectively cover the lower surface and the upper surface thereof.

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。
Although the planar pattern of the radiation conductor 11 has at least one symmetry axis, it is preferable that the symmetry axis is one.
The axis of symmetry of the radiation conductor 11 is normally orthogonal to the boundary line between the ground conductor 18 and the exposed portion 24. Hereinafter, the direction of the symmetry axis is referred to as a radiation conductor axial direction.

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。
The plane pattern of the radiation conductor 11 is such that a circle and a semi-ellipse (the original ellipse divided into two at right angles to the major axis direction or the minor axis direction) are overlapped so that the line connecting their centers becomes the axis of symmetry. is there. The center of the semi-ellipse is the center of the original ellipse.
In such a plane pattern, typically, the diameter of the circle is 4 to 9.5 mm, the major axis radius of the original ellipse is 1 to 7 mm, the minor axis radius is 0.2 to 3 mm, and the major axis radius / minor axis. The radius is 0.3 to 35, and the ratio of the circle diameter to the length of the planar pattern in the radial conductor axis direction is 0.5 to 0.9.
The planar pattern of the radiating conductor 11 is not limited to this, and examples include an ellipse in place of the circle and / or a trapezoid or rectangle in place of the semi-ellipse, a simple ellipse, and a simple circle. Is done.

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(εeff)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εeffは、誘電体層12a、12bのεをε12a、ε12b、厚みをt12a、t12bとして、(ε12a×t12a+ε12b×t12b)/(t12a+t12b)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εeff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εeff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εeff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。
The dielectric 12 is composed of two dielectric layers 12a and 12b, and the dielectric 13 is composed of two dielectric layers 13a and 13b. The effective permittivity (ε eff ) of the dielectrics 12 and 13 at 1 MHz is the present invention. It is 8-18 in the antenna A. For example, ε eff of the dielectric 12 is (ε 12a × t 12a + ε 12b × t 12b ) / (t, where ε 12a and ε 12b and the thicknesses t 12a and t 12b are ε of the dielectric layers 12a and 12b 12a + t 12b ), and when the dielectric 12 is a single dielectric layer unlike FIG. 1, ε eff is equal to the relative dielectric constant (ε) of the dielectric layer at 1 MHz.
When ε eff of the dielectrics 12 and 13 is less than 8, Δf becomes small. Preferably it is 10 or more. Even if it exceeds 18, Δf becomes small. Preferably it is 17 or less.
In the antenna B of the present invention, ε eff of the dielectrics 12 and 13 is preferably 8-18. More preferably, it is 10 or more and 17 or less.

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、ε12aおよびε12bが5〜40であってε12a>ε12bである、および/またはε13aおよびε13bが5〜40であってε13a>ε13bである。ここで、ε13a、ε13bは誘電体層13a、13bのεである。 When it is desired to increase Δf or the like, at least one of the dielectrics 12 and 13 is composed of two or more dielectric layers having ε of 5 to 40 and ε different from each other. It is preferable that ε of the dielectric layer closer to the radiating conductor 11 is larger than ε of the dielectric layer further away from the radiating conductor. In the case of FIG. 1, ε 12a and ε 12b are 5 to 40 and ε 12a > ε 12b and / or ε 13a and ε 13b are 5 to 40 and ε 13a > ε 13b . . Here, ε 13a and ε 13b are ε of the dielectric layers 13a and 13b.

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t13a、t13bとして典型的には、ε12a=ε13a、ε12b=ε13b、t12a=t13a、t12b=t13bである。 Each of the dielectrics 12 and 13 is composed of two or more dielectric layers having ε of 5 to 40 and different from each other, and ε of the dielectric layer closer to the radiating conductor 11 of the adjacent dielectric layers. Is larger than ε of the dielectric layer farther away from the radiating conductor, the number of dielectric layers having different ε in the dielectrics 12 and 13 is typically equal, and is in contact with the radiating conductor 11. By counting the first layer, the second layer,... From the layer, the ε and the thickness of each of the nth dielectric layers of the dielectrics 12 and 13 are equal. In the case of FIG. 1, the thicknesses of the dielectric layers 13a and 13b are typically t13a and t13b , and typically ε12a = ε13a , ε12b = ε13b , t12a = t13a , and t12b = t13b. It is.

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ε12a、ε13a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ε12b、ε13b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。
ε12a、ε13aの少なくともいずれか一方は15〜30であり、ε13bは6〜10であることがより好ましい。
As shown in FIG. 1, when the dielectric 12 and the dielectric 13 are each composed of two dielectric layers 12a and 12b and dielectric layers 13a and 13b, ε of the dielectric layers 12a and 13a closer to the radiating conductor 11, that is, ε 12a, epsilon 13a is 11 to 35 both, the dielectric layer 12b which is more remote from the radiation conductor 11, 13b of epsilon that epsilon 12b, that epsilon 13b is 5-15 either to increase the Δf Therefore, it is preferable (hereinafter, this preferable mode is referred to as the present antenna). In FIG. 1, the dielectric layers 12a and 13a are made of different substances (dielectrics), and their interfaces are clearly shown.
At least one of ε 12a and ε 13a is 15 to 30, and ε 13b is more preferably 6 to 10.

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、ε12aおよびε13aは16〜40、ε12bおよびε13bは10〜16、ε12cおよびε13cは5〜10であることが好ましく、この場合典型的には、ε12a=ε13a、ε12b=ε13b、ε12c=ε13cとされる。 From the three layers in which the dielectric 12 is laminated in the order of the dielectric layers 12a, 12b, and 12c from the side close to the radiation conductor 11, the dielectric 13 is in the order of the dielectric layers 13a, 13b, and 13c from the side near the radiation conductor 11. Ε 12a and ε 13a are 16 to 40, ε 12b and ε 13b are 10 to 16, and ε 12a and ε 13a are expressed as subscripts attached to each layer name. preferably 12c and epsilon 13c are 5-10, typically this case, ε 12a = ε 13a, ε 12b = ε 13b, are epsilon 12c = epsilon 13c.

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。
The radiation conductor 11 is connected to the signal line 19 through the feeder line 14 and the via 20. The method of connecting the radiation conductor 11 and the signal line 19 is not limited to this, and for example, a signal line pattern may be formed on the end faces of the dielectrics 12 and 13 to replace the via 20.
Further, in order to perform impedance matching of the radiating conductor 11, ground patterns 15 and 15 are formed on the left and right sides of the feeder line 14 on the surface to be in contact with the insulating substrate 17 of the antenna element 10 so that the potential is zero. The ground patterns 15 and 15 are both connected to the ground conductor 18 via a bonding pad (not shown) and a via in the insulating substrate 17.

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。
Next, the manufacturing method of the antenna, that is, the manufacturing method of the antenna of the present invention will be described.
The green sheet in the present invention comprises an inorganic component and an organic component. In addition to glass powder, which is an essential component, the inorganic component is exemplified by ceramic powder as an optional component, and as the organic component, plasticizer is exemplified in addition to the organic binder, which is an essential component.

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。   One or a plurality of low dielectric constant green sheets containing the first glass powder, one or more high dielectric constant green sheets containing the first glass powder, and a second high dielectric constant green sheet thereon One or a plurality of sheets, and one or a plurality of second low dielectric constant green sheets are laminated thereon, and the unfired dielectric layers 12β to be baked to become the dielectric layers 12b, 12a, 13a, 13b, A green sheet layer made of 12α, 13α, and 13β is prepared.

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。
The layer made of the second high dielectric constant green sheet (unfired dielectric layer 13α) faces the first high dielectric constant green sheet layer (unfired dielectric layer 12α) and is fired and radiated. A conductor paste pattern to be the conductor 11 and the feeder 14 is usually formed by screen printing using silver paste.
Also, a hole is made in the lower green sheet layer made of the unfired dielectric layers 12α and 13α, and a conductor paste filling hole to be the via 20 is usually formed by filling a silver paste there.
Also, a conductor paste pattern to be the ground pattern 15 is formed on the surface of the first low dielectric constant green sheet that is the lower surface of the lower green sheet.
In addition, processing for forming an auxiliary pattern, a conductor paste pattern to be a bonding via, a conductor paste filling hole, and the like is performed.

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。
The green sheet layer composed of the unfired dielectric layers 12β, 12α, 13α, and 13β is thermocompression-bonded, decomposed and removed from the binder in the green sheet, fired, and cut into desired dimensions as necessary to form the antenna element 10. .
The thermocompression bonding is performed by pressing the green sheet layer typically at 80 ° C. for 5 minutes.
Decomposition and removal of the binder is typically performed by holding the thermocompression-bonded green sheet layer at 550 ° C. for 5 hours.
The calcination is typically performed at a temperature of 950 ° C. or lower. Above 950 ° C., silver melts when silver paste is used as the conductor paste. In this case, the firing temperature is preferably 900 ° C. or lower, typically 800 to 900 ° C., more typically 830 to 870 ° C.

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。   On the other hand, a double-sided copper-clad resin substrate (for example, R-1766T manufactured by Matsushita Electric Works) is etched to produce the insulating substrate 17 having the ground conductor 18 and the exposed portion 24 on the bottom surface and the signal line 19 on the top surface. . Two bonding pads (not shown) to be in contact with the ground patterns 15, 15 are provided on the upper surface of the insulating substrate 17, and bonding vias (not shown) for electrically connecting the pads and the ground conductor 18. Are formed inside the insulating substrate 17.

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。   The lead-free cream solder is printed using a metal mask so as to cover the bonding pads, and the antenna element 10 is placed thereon so that the antenna patterns 15 and 15 are placed thereon, and then heated to, for example, 250 ° C. to insulate the insulating substrate 17. The antenna element 10 is fixed to the upper surface of the substrate.

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)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。 It is preferable that the glass transition point (T G ) of the glass powder contained in the high dielectric constant green sheet and the low dielectric constant green sheet is 800 ° C. or less. If it exceeds 800 ° C., dense dielectric layers 12 a and 13 a may not be obtained when baked at a temperature of 950 ° C. or lower. Preferably it is 700 degrees C or less, More preferably, it is 650 degrees C or less. TG is typically 550 ° C. or higher. Normally, the conductive paste pattern to be the radiation conductor 11 is formed using a silver paste as a conductive paste, and is fired simultaneously with a high dielectric constant green sheet and a low dielectric constant green sheet at a temperature of 950 ° C. or lower. If TG exceeds 800 ° C., such co-firing may be difficult in practice.

前記ガラス粉末の質量平均粒径(D50)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。 The glass powder preferably has a mass average particle diameter (D 50 ) of 1 to 10 μm. If it is less than 1 μm, it is difficult to uniformly disperse the glass powder in the green sheet. More preferably, it is 1.5 micrometers or more, Most preferably, it is 2 micrometers or more. If it exceeds 10 μm, it becomes difficult to obtain a dense fired body (dielectric layer). More preferably, it is 5 micrometers or less, Most preferably, it is 3.5 micrometers or less.

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。 The glass powder contained in the high dielectric constant green sheet and low dielectric constant green sheet is intended to suppress the chemical reaction between the high dielectric constant green sheet and low dielectric constant green sheet glass during firing. In the case where it is desired to make the TG of the green sheet glass equal to reduce the mismatch in the firing shrinkage behavior of both green sheets and to reduce the deformation and warpage of the dielectric layer, it is preferable to have the same composition.

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D50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。
It is preferable that both the high dielectric constant green sheet and the low dielectric constant green sheet consist essentially of glass powder of 30 to 90% and ceramic powder of 10 to 70% in terms of mass percentage.
The D 50 of the ceramic powder is preferably 0.5 to 15 m. If it exceeds 15 μm, it becomes difficult to obtain a dense fired body. More preferably, it is 10 micrometers or less, Most preferably, it is 5 micrometers or less. Typically 1 to 2 μm.

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。   When the glass powder of the high dielectric constant green sheet is desired to reduce the dielectric loss of the dielectric layers 12a and 13a or increase the mechanical strength, for example, cercian crystals and hexacells when fired at 900 ° C. It is preferable to deposit at least one of cyan crystals.

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 20〜75%、B+MgO+ZnO 3〜60%、Al+CaO+SrO+BaO+TiO+ZrO+SnO 5〜60%、Y+RE+Nb+Ta 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。 The glass powder of the high dielectric constant green sheet is expressed in terms of mol% based on the following oxides: SiO 2 20 to 75%, B 2 O 3 + MgO + ZnO 3 to 60%, Al 2 O 3 + CaO + SrO + BaO + TiO 2 + ZrO 2 + SnO 2 5 It preferably consists essentially of ˜60%, Y 2 O 3 + RE 2 O 3 + Nb 2 O 5 + Ta 2 O 5 0-30%. Here, RE is a rare earth element. In the following, the glass composition is expressed as mol%, and mol% is simply expressed as%.

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。
、MgOおよびZnOはガラスの溶融温度またはT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。
The said preferable aspect of the glass powder of a high dielectric constant green sheet is demonstrated.
SiO 2 is a glass network former and is essential. If it is less than 20%, the glass becomes unstable. Preferably it is 25% or more. If it exceeds 75%, TG becomes high. Preferably it is 65% or less, More preferably, it is 40% or less.
B 2 O 3 , MgO, and ZnO are components that lower the melting temperature or TG of the glass, and must contain at least one of them. If the total content of these three components is less than 3%, it becomes difficult to obtain glass or TG becomes high. Preferably it is 5% or more, More preferably, it is 15% or more. If it exceeds 60%, the glass becomes unstable. Preferably it is 45% or less.

Al、CaO、SrO、BaO、TiO、ZrOおよびSnO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。
、RE、NbおよびTa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。
Al 2 O 3 , CaO, SrO, BaO, TiO 2 , ZrO 2 and SnO 2 are components that stabilize the glass or increase the chemical durability, and must contain at least one of them. If the total content of these seven components is less than 5%, the glass becomes unstable or the chemical durability becomes low. Preferably it is 8% or more. If it exceeds 60%, it becomes difficult to obtain glass. Preferably it is 40% or less.
Y 2 O 3 , RE 2 O 3 , Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5 are not essential, but may be contained up to 30% in total in order to increase ε. If it exceeds 30%, the glass becomes unstable. Preferably it is 20% or less.

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、LiO、NaO、KO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、WO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、LiO、NaOまたはKO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。
The glass powder of this preferred embodiment consists essentially of the above components, but may contain other components as long as the object of the present invention is not impaired. When such components are contained, the total content is preferably 10% or less, more preferably 5% or less.
Examples of the other components include components for reducing the glass melting temperature such as P 2 O 5 , Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, etc., CuO, CoO, Bi 2 O 3 , WO 3 and the like. Examples of the glass coloring component or the crystallization control component.
In the case of containing Li 2 O, Na 2 O or K 2 O, it is preferable that the total content of these components is less than 1%. If it is 1% or more, the dielectric loss may increase, or the electrical insulation property may decrease. It is preferable not to contain these alkali metal oxides when it is desired to further reduce the dielectric loss or increase the electrical insulation.
Moreover, it is preferable not to contain PbO substantially.

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およびBaTi20が例示されるが、より緻密な焼成体を得たい場合にはBaTiの粉末を使用することが好ましい。 When it is desired to increase ε of the dielectric layers 12a and 13a, the ceramic powder of the high dielectric constant green sheet is a composite oxide containing Ba and Ti and having a Ti / Ba molar ratio of 3.5 to 5.5. It is preferable to contain this powder. Examples of the composite oxide include BaTi 4 O 9 and Ba 2 Ti 9 O 20, but it is preferable to use a BaTi 4 O 9 powder in order to obtain a denser fired body.

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 20〜40%、B 5〜37%、Al 2〜15%、CaO+SrO 1〜15%、BaO 5〜25%、ZnO 0〜35%、TiO+ZrO+SnO 0〜10%、から本質的になり、B+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。 As a preferable aspect of the inorganic content of the high dielectric constant green sheet, it is essentially composed of 25 to 75% lead-free glass powder and 25 to 75% BaTi 4 O 9 powder in mass percentage, and the lead-free glass powder is based on the following oxide standards SiO 2 20-40%, B 2 O 3 5-37%, Al 2 O 3 2-15%, CaO + SrO 1-15%, BaO 5-25%, ZnO 0-35%, TiO Examples thereof include glass ceramic compositions consisting essentially of 2 + ZrO 2 + SnO 2 0 to 10%, and B 2 O 3 + ZnO of 15 to 45%.

前記無鉛ガラス粉末の成分について説明する。
SiO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。
The components of the lead-free glass powder will be described.
SiO 2 is a glass network former and is essential. If it is less than 20%, it is difficult to obtain a stable glass. Preferably it is 25% or more, more preferably 30% or more. If it exceeds 40%, TG may be too high, or ε may be small. Preferably it is 38% or less, More preferably, it is 35% or less.

はT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。 B 2 O 3 is a component that lowers TG or stabilizes glass, and is essential. If it is less than 5%, the glass tends to be unstable. Preferably it is 10% or more, More preferably, it is 15% or more. If it exceeds 37%, the chemical durability of the glass powder decreases. Preferably it is 30% or less, More preferably, it is 25% or less, More preferably, it is 22% or less.

ZnOは必須ではないが、T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+ZnOは15〜45%であることが好ましい。B+ZnOが15%未満ではT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。
ZnO is not essential, but may be contained up to 35% in order to lower TG . If it exceeds 35%, the chemical durability, particularly acid resistance, of the glass is lowered. Preferably it is 20% or less. When ZnO is contained, the content is preferably 2% or more. If it is less than 2%, the effect may be insufficient. Preferably it is 5% or more, More preferably, it is 10% or more.
Further, it is preferable that B 2 O 3 + ZnO is 15 to 45%. If B 2 O 3 + ZnO is less than 15%, TG may increase. If it exceeds 45%, the chemical durability decreases.

Al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が高くなりすぎる。好ましくは10%以下である。 Al 2 O 3 is a component that increases the stability or chemical durability of glass and is essential. If it is less than 2%, the glass becomes unstable. Preferably it is 5% or more. If it exceeds 15%, TG becomes too high. Preferably it is 10% or less.

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結晶とガラス粉末が反応し焼成体中のBaTi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。
BaO is a component that stabilizes the glass and is essential. If it is less than 5%, the glass becomes unstable, or the BaTi 4 O 9 crystal reacts with the glass powder during firing to reduce the content of the BaTi 4 O 9 crystal in the fired body, thereby reducing ε. . Preferably it is 10% or more, more preferably 13% or more. If it exceeds 25%, the glass may become unstable.
CaO and SrO are components that stabilize the glass and lower the tan δ of the fired body, and need to be 1% or more alone or in total. If it is less than 1%, the tan δ of the fired product may increase. Preferably it is 5% or more. If it exceeds 15%, the ε of the fired product decreases. Preferably it is 10% or less.

TiO、ZrOおよびSnO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。
TiO 2 , ZrO 2, and SnO 2 are not essential, but may be contained up to 10% in total for the purpose of increasing the chemical durability of glass, accelerating the precipitation of crystals, increasing the amount of precipitation, etc. . If it exceeds 10%, TG may be increased, or the denseness of the fired product may be decreased.
The lead-free glass powder consists essentially of the above components, but may contain other components as long as the object of the present invention is not impaired. When other components are contained, the total content is preferably 10% or less, more preferably 5% or less. PbO is not contained.

前記ガラスセラミックス組成物は前記無鉛ガラスとBaTi粉末から本質的になるが、この他にたとえば、BaTi20、MgO、BaWO、ZrO、MgTiO、CaTiO、SrTiOおよびTiO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。 The glass ceramic composition consists essentially of the lead-free glass and BaTi 4 O 9 powder. In addition, for example, Ba 2 Ti 9 O 20 , MgO, BaWO 4 , ZrO 2 , MgTiO 3 , CaTiO 3 , SrTiO 3. One or more crystal (ceramics) powders selected from the group consisting of TiO 2 and 0.1 to 10% in total may be contained. These powders are contained for the purpose of reducing the temperature dependence of the relative dielectric constant of the fired body, and hence the temperature dependence of the antenna characteristics, adjusting the precipitated crystals, and adjusting the expansion coefficient of the fired body.

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。   When it is desired to increase the mechanical strength of the dielectric layers 12b and 13b, the glass powder of the low dielectric constant green sheet, for example, celsian, hexacelsian, garnite, forsterite, enstar when fired at 900 ° C. It is preferable to deposit one or more types of crystals (ceramics) selected from the group consisting of tight, diopside and ananosite. When it is desired to further reduce the dielectric loss, it is more preferable to deposit one or more kinds of crystals selected from the group consisting of celsian, forsterite, enstatite and diopside.

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 20〜75%、B+MgO+ZnO 3〜60%、Al+CaO+SrO+BaO+TiO+ZrO+SnO 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。
The glass powder of the low dielectric constant green sheet is SiO 2 20 to 75%, B 2 O 3 + MgO + ZnO 3 to 60%, Al 2 O 3 + CaO + SrO + BaO + TiO 2 + ZrO 2 + SnO 2 5-60 in terms of mol% based on the following oxides. %, Preferably consisting essentially of
This preferred composition is described below.
SiO 2 is a glass network former and is essential. If it is less than 20%, the glass becomes unstable. Preferably it is 25% or more. If it exceeds 75%, TG becomes high. Preferably it is 65% or less, More preferably, it is 55% or less.

、MgOおよびZnOはガラスの溶融温度またはT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、CaO、SrO、BaO、TiO、ZrOおよびSnO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。
B 2 O 3 , MgO, and ZnO are components that lower the melting temperature or TG of the glass, and must contain at least one of them. If the total content of these three components is less than 3%, it becomes difficult to obtain glass or TG becomes high. Preferably it is 5% or more, More preferably, it is 15% or more. If it exceeds 60%, the glass becomes unstable. Preferably it is 45% or less.
Al 2 O 3 , CaO, SrO, BaO, TiO 2 , ZrO 2 and SnO 2 are components for stabilizing the glass or increasing the chemical durability, and must contain at least one of them. Don't be. If the total content of these seven components is less than 5%, the glass becomes unstable or the chemical durability becomes low. Preferably it is 8% or more. If it exceeds 60%, the glass is rather unstable. Preferably it is 40% or less.

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、LiO、NaO、KO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、WO、CeO、Y、La、Nd、Sm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。
Although the glass powder of the said preferable composition consists essentially of the said component, you may contain another component in the range which does not impair the objective of this invention. When such components are contained, the total content is preferably 10% or less, more preferably 5% or less.
Examples of the other components include MgO, P 2 O 5 , Li 2 O, Na 2 O, K 2 O and other components intended to lower the glass melting temperature, CuO, CoO, Bi 2 O 3 , WO 3 , glass coloring components such as CeO 2 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Sm 2 O 3 or the like, and crystal precipitation control components.

なお、LiO、NaOまたはKO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。
In the case of containing Li 2 O, Na 2 O or K 2 O, it is preferable that the total content of these components is less than 1%. If it is 1% or more, the dielectric loss may increase, or the electrical insulation property may decrease. It is preferable not to contain these alkali metal oxides when it is desired to further reduce the dielectric loss or increase the electrical insulation.
Moreover, it is preferable not to contain PbO substantially.

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D50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。
When it is desired to increase the mechanical strength of the dielectric layers 12b and 13b, or to adjust the expansion coefficient of the fired body (dielectric layer), the ceramic powder of the low dielectric constant green sheet is composed of alumina, mullite, silica, One or more ceramic powders selected from the group consisting of forsterite, spinel and cordierite are preferred. From the viewpoint of improving the mechanical strength, it is preferable to use alumina powder.
D 50 of the powder of the one or more ceramics is preferably 1~12Myuemu. If it is less than 1 μm, it may be difficult to uniformly disperse the powder in the green sheet, or the mechanical strength of the fired body (dielectric layer) may be reduced. More preferably, it is 1.5 μm or more. If it exceeds 12 μm, it becomes difficult to obtain a dense fired product. More preferably, it is 10 μm or less, particularly preferably 5 μm or less, and most preferably 3.5 μm or less.

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 20〜40%、B 5〜37%、Al 2〜15%、CaO+SrO 1〜20%、BaO 5〜25%、ZnO 0〜35%、TiO+ZrO+SnO 0〜5%、から本質的になり、B+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。 As a preferred embodiment of the inorganic content of the low dielectric constant green sheet, it is essentially composed of 35 to 65% lead-free glass powder and 35 to 65% alumina powder in terms of mass percentage, and the lead-free glass powder is mol% based on the following oxides. in view, SiO 2 20~40%, B 2 O 3 5~37%, Al 2 O 3 2~15%, CaO + SrO 1~20%, BaO 5~25%, ZnO 0~35%, TiO 2 + ZrO 2 A glass ceramic composition consisting essentially of + SnO 2 0 to 5% and B 2 O 3 + ZnO of 15 to 45% is exemplified. For example, ε and tan δ of a fired body (dielectric) obtained by firing the glass ceramic composition at 900 ° C. are 5 to 8 and 0.0010 to 0.0030, respectively.

前記無鉛ガラス粉末の成分について説明する。
SiO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。
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。
The components of the lead-free glass powder will be described.
SiO 2 is a glass network former and is essential. If it is less than 20%, it is difficult to obtain a stable glass. Preferably it is 25% or more, more preferably 30% or more. If it exceeds 40%, TG may be too high. Preferably it is 38% or less, More preferably, it is 35% or less.
B 2 O 3 is a component that stabilizes the glass and is essential. If it is less than 5%, the glass tends to be unstable. Preferably it is 10% or more, More preferably, it is 15% or more. If it exceeds 37%, the chemical durability of the glass powder decreases. Preferably it is 30% or less, More preferably, it is 25% or less, More preferably, it is 22% or less.

ZnOは必須ではないが、T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+ZnOが15〜45%であることが好ましい。B+ZnOが15%未満ではT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。
ZnO is not essential, but may be contained up to 35% in order to lower TG . If it exceeds 35%, the chemical durability, particularly acid resistance, of the glass is lowered. Preferably it is 20% or less. When ZnO is contained, the content is preferably 2% or more. If it is less than 2%, the effect may be insufficient. Preferably it is 5% or more, More preferably, it is 10% or more.
Further, it is preferable that B 2 O 3 + ZnO is 15 to 45%. If B 2 O 3 + ZnO is less than 15%, TG may increase. If it exceeds 45%, the chemical durability decreases.

Al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。
Al 2 O 3 is a component that increases the stability or chemical durability of glass and is essential. If it is less than 2%, the glass becomes unstable. Preferably it is 5% or more. If it exceeds 15%, TG becomes too high. Preferably it is 10% or less.
BaO is a component that stabilizes the glass and is essential. If it is less than 5%, the effect is insufficient. Preferably it is 10% or more, more preferably 13% or more. If it exceeds 25%, the glass may become unstable.

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、ZrO、SnO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。
CaO and SrO are not essential, but are components that stabilize the glass and lower the tan δ of the fired body, and need to be 1% or more alone or in total. If it is less than 1%, the tan δ of the fired product may increase. Preferably it is 5% or more. If it exceeds 20%, the glass is rather unstable. Preferably it is 15% or less, More preferably, it is 10% or less.
TiO 2 , ZrO 2 , and SnO 2 are not essential, but may be incorporated up to a total of 5% in order to increase the chemical durability of the glass, accelerate the precipitation of crystals, increase the amount of precipitation, and the like. . If it exceeds 5%, ε or TG may be increased, or the compactness of the fired product may be reduced.

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、LiO、NaO、KO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、WO、CeO、Y、La、Nd、Sm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。
The lead-free glass powder consists essentially of the above components, but may contain other components as long as the object of the present invention is not impaired. When other components are contained, the total content is preferably 10% or less, more preferably 5% or less.
Examples of the other components include MgO, P 2 O 5 , Li 2 O, Na 2 O, K 2 O and other components intended to lower the glass melting temperature, CuO, CoO, Bi 2 O 3 , WO 3 , glass coloring components such as CeO 2 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Sm 2 O 3 or the like, and crystal precipitation promoting components.

なお、LiO、NaOまたはKO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。
In the case of containing Li 2 O, Na 2 O or K 2 O, it is preferable that the total content of these components is less than 1%. If it is 1% or more, the dielectric loss may increase, or the electrical insulation property may decrease. It is preferable not to contain these alkali metal oxides when it is desired to further reduce the dielectric loss or increase the electrical insulation.
Moreover, PbO is not contained.

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。   The glass ceramic composition consists essentially of the lead-free glass and alumina powder. In addition, for example, ceramics such as celsian, hexacelsian, cordierite, and magnesium titanate are used for controlling the thermal expansion coefficient. In order to prevent color development of the powder and the portion in contact with the silver conductor, cerium oxide powder, etc. may be contained in a total range of 0.1 to 15%.

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 35〜55%、B 0〜5%、Al 5〜20%、MgO 20〜40%、CaO 0〜20%、BaO 0〜10%、ZnO 0〜10%、TiO+ZrO+SnO 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。
As another preferred embodiment of the low dielectric constant green sheet inorganic content in the case where it is desired to increase the mechanical strength, to reduce the firing shrinkage rate or the dimensional variation in the plane direction, etc., a lead-free glass powder having a mass percentage display of 40 to 90% And lead-free glass powder in terms of mol% based on the following oxide standards, SiO 2 35 to 55%, B 2 O 3 0 to 5%, Al 2 O 3 5 to 5%. A glass ceramic composition consisting essentially of 20%, MgO 20-40%, CaO 0-20%, BaO 0-10%, ZnO 0-10%, TiO 2 + ZrO 2 + SnO 2 0-10% is exemplified. The
For example, ε and tan δ of a fired body (dielectric) obtained by firing the glass ceramic composition at 900 ° C. are 5 to 8 and 0.0010 to 0.0030, respectively.

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は高誘電率グリーンシートのガラス粉末のTよりも高いことが好ましく、両T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。 When the low dielectric constant green sheet having the inorganic content of this preferred embodiment and the high dielectric constant green sheet having the inorganic content of the preferred embodiment are used as the low dielectric constant green sheet and the high dielectric constant green sheet, respectively, the low dielectric constant green sheet preferably higher than T G is T G of a glass powder having a high dielectric constant green sheet of glass powder, the difference between the two T G is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, particularly preferably 120 ° C. or higher It is.

次に、前記無鉛ガラス粉末の成分について説明する。
SiO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。
は必須ではないがガラスの溶融温度またはT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。
Next, the components of the lead-free glass powder will be described.
SiO 2 is a glass network former and is essential. If it is less than 35%, it is difficult to obtain a stable glass. Preferably it is 40% or more, more preferably 42% or more. If it exceeds 55%, TG may be too high. Preferably it is 52% or less.
B 2 O 3 is not essential, but may be incorporated up to 5% in order to lower the melting temperature or TG of the glass. If it exceeds 5%, the tan δ of the fired product may be increased, or the chemical durability may be lowered.

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。
MgO is a component that stabilizes the glass, lowers the melting temperature of the glass, or promotes crystal precipitation from the glass, and is essential. If it is less than 20%, the effect is insufficient. Preferably it is 25% or more. If it exceeds 40%, the glass becomes unstable. Preferably it is 38% or less.
ZnO is not essential, but may be contained up to 10% in order to reduce TG . If it exceeds 10%, the chemical durability, particularly acid resistance, of the glass is lowered. Preferably it is 8% or less. When ZnO is contained, the content is preferably 2% or more. If it is less than 2%, the effect may be insufficient. Preferably it is 5% or more.
Al 2 O 3 is a component that increases the stability or chemical durability of glass and is essential. If it is less than 5%, the glass becomes unstable. Preferably it is 6% or more. If it exceeds 20%, TG becomes too high. Preferably it is 10% or less, More preferably, it is 8.5% or less.

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。   CaO is not essential, but it is a component that stabilizes the glass and lowers tan δ of the fired body, and can be contained up to 20%. Further, it is a constituent component of diopside and anorthite, and when it is desired to precipitate these crystals, it is preferably at least 5%, more preferably at least 7%. When it is desired to precipitate anorthite, it is preferably 14% or more. If it exceeds 20%, the glass may become unstable. Preferably it is 18% or less. When it is not desired to deposit anorthite, it is preferably 12% or less.

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、ZrO、SnO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。
BaO is not essential, but is a component that stabilizes the glass, and can be contained up to 10%. If it exceeds 10%, the tan δ of the fired product may be increased.
TiO 2 , ZrO 2 , and SnO 2 are not essential, but may be contained up to a total of 10% in order to increase the chemical durability of the glass or the crystallization rate of the fired body. If it exceeds 10%, the softening point of the glass tends to be high, or the denseness of the fired product may be reduced.

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、LiO、NaO、KO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、Y、La、Nd、Sm、Bi、WO等の成分を含有することができる。LiO、NaO、KO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。
This lead-free glass powder consists essentially of the above components, but may contain other components as long as the object of the present invention is not impaired. When other components are contained, the total content is preferably 10% or less.
For example, components such as P 2 O 5 , Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O are used for the purpose of lowering the glass melting temperature, and CuO and CoO are used for the purpose of coloring the glass and increasing the crystallization rate. , CeO 2 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Bi 2 O 3 , WO 3 and the like can be contained. When it contains any of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O, the total content of these components is preferably less than 1%.
Moreover, PbO is not contained.

(例1)
モル%表示組成が、SiO 31.7%、B 21.5%、ZnO 15.4%、Al 6.5%、CaO 7.4%、BaO 14.7%、ZrO 2.0%、SnO 0.6%、であるガラス(T=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(D50=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。
(Example 1)
The mol% display composition is SiO 2 31.7%, B 2 O 3 21.5%, ZnO 15.4%, Al 2 O 3 6.5%, CaO 7.4%, BaO 14.7%, ZrO. 2 Raw materials were prepared and mixed so that a glass (T G = 603 ° C.) that was 2.0% and SnO 2 0.6% was obtained, and the mixed raw materials were placed in a platinum crucible and heated at 1550 ° C. for 60%. After melting for a minute, the molten glass was poured out and cooled.
The obtained glass was pulverized with an alumina ball mill for 32 hours to obtain a glass powder (D 50 = 3.6 μm). In addition, ethyl alcohol was used as a solvent for pulverization.

一方、BaTi粉末を次のようにして作製した。すなわち、BaCO(堺化学工業社製炭酸バリウムBW−KT)88gとTiO(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D50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粉末であることが確認された。 On the other hand, BaTi 4 O 9 powder was produced as follows. That is, 88 g of BaCO 3 (barium carbonate BW-KT manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) and 130 g of TiO 2 (reagent rutile type manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) were mixed in a ball mill using water as a solvent. For 2 hours. Trituration with cooled ball mill for 60 hours to obtain a powder D 50 is 0.9 .mu.m. When X-ray diffraction measurement was performed on this powder, a strong diffraction peak pattern of BaTi 4 O 9 crystals was observed, confirming that this powder was BaTi 4 O 9 powder.

次に、質量百分率表示で前記ガラス粉末38%、BaTi粉末58%、MgTiO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。 Next, the glass powder 38%, BaTi 4 O 9 powder 58%, MgTiO 3 powder (magnesium titanate powder MT manufactured by Fuji Titanium Industry Co., Ltd.) 2%, TiO 2 powder (Titanium oxide manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) in mass percentage display. A mixed powder H (glass ceramic composition) composed of 2% of powder SR1) was produced.

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。   1. 50 g of mixed powder H and 15 g of organic solvent (toluene, xylene, 2-propanol, 2-butanol mixed at a mass ratio of 4: 2: 2: 1), plasticizer (di-2-ethylhexyl phthalate) 5 g of resin (polyvinyl butyral PVK # 3000K manufactured by Denka) and 0.3 g of a dispersant (BYK180 manufactured by BYK Chemie) were mixed to form a slurry. The obtained slurry was applied on a PET film using a doctor blade method and dried to produce a high dielectric constant green sheet having a thickness of about 0.2 mm.

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。   On the other hand, 3 g mixed powder H was press-molded using a cylindrical mold, fired by holding at 860 ° C. for 1 hour, and then polished to prepare a cylindrical sample having a diameter of 8 mm and a thickness of 5 mm. . With respect to this sample, the relative dielectric constant at 10 GHz was measured by using a network analyzer (8722ES manufactured by Agilent Technologies) and a parallel conductor resonance method dielectric constant measuring system manufactured by Keycom, and found to be 22.7. Furthermore, a high dielectric constant green sheet was laminated and fired, and the obtained dielectric was measured for relative permittivity at 1 MHz, that is, ε using an LCR meter.

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。   Moreover, the mixed powder L which consists of 45% of the said glass powder and 55% of alumina powder (Sumitomo Chemical Co., Ltd. AA2) by mass percentage display was produced. A low dielectric constant green sheet having a thickness of about 0.2 mm was produced in the same manner as the method for producing a high dielectric constant green sheet except that the mixed powder L was used instead of the mixed powder H.

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。   The relative dielectric constant at 25 GHz of the fired product obtained by firing this low dielectric constant green sheet was measured as follows. That is, this low dielectric constant green sheet was cut to produce 6 sheets of 50 mm × 50 mm, and these were laminated and pressed by pressing at 15 MPa for 1 minute. The obtained press-bonded press product was held at 550 ° C. for 5 hours to decompose and remove the resin component, and then fired at 860 ° C. for 1 hour to prepare a fired body. The obtained fired body was mirror-polished on both upper and lower surfaces to prepare a sample having a thickness of 250 μm. With respect to this sample, the relative dielectric constant at 25 GHz was measured using the network analyzer and 25 GHz cavity resonator, and found to be 7.6. Further, when ε was measured in the same manner as previously performed on the high dielectric constant green sheet fired body, it was 7.6.

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。   Next, the high dielectric constant and low dielectric constant green sheets obtained as described above were cut to produce 4 sheets each of 40 mm × 40 mm, for a total of 8 sheets. Two green sheets (the unfired dielectric layer 12β), two high dielectric constant green sheets (the unfired dielectric layer 12α), two high dielectric constant green sheets (the unfired dielectric layer 13α), low dielectric Two green sheets (rate of unfired dielectric layer 13β) were laminated in this order.

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。   Of the eight green sheets, four green sheets of the unfired dielectric layers 12β and 12α were formed with silver paste filled holes that should be fired to become the vias 20 of the antenna element 10. That is, a diameter of 0.15 mm is formed at a position where the via 20 is to be formed by firing the green sheet (position to be 0.9 mm after firing from one end on the center line of the portion to be the antenna element 10 after firing). A punch hole was opened, and a silver paste filling hole was formed by embedding a silver paste in the punch hole.

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。
Further, among the two high dielectric constant green sheets of the unfired dielectric layer 13α, the green sheet on the side close to the unfired dielectric layer 12α is fired onto the radiation conductor 11 and the feed line 14 on the surface on the near side. The silver paste pattern to be formed was formed by screen printing.
The silver paste pattern to be baked to become the radiation conductor 11 was the same as the pattern of the radiation conductor 11 in FIG. That is, the silver paste pattern has one symmetry axis, and the symmetry axis is located on the green sheet central axis. The diameter of the circle that overlaps the semi-ellipse is 8 mm, and the center thereof is located at a position of 7.6 mm after firing from one end of the portion of the symmetrical axis that should be the antenna element 10 after firing. The semi-ellipse overlapping the circle has a major axis radius of 6 mm, a minor axis radius of 1 mm, and the center of the original ellipse is positioned 1.6 mm from one end of the portion of the symmetry axis that should become the antenna element 10 after firing.
The silver paste pattern to be baked to form the feeder line 14 has a symmetrical axis portion (length: 0.9 mm) from a position 0.8 mm away from one end of the symmetrical axis to a position 1.7 mm away from the same end. It is formed in a strip shape having a width of 0.2 mm, and is connected to a silver paste pattern that is baked to become the radiation conductor 11.

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。
Of the two low dielectric constant green sheets of the unfired dielectric layer 12β, the surface of the green sheet to be in contact with the insulating substrate 17 of the green sheet to be in contact with the insulating substrate 17 is fired and ground patterns 15 and 15 and the power supply pad A silver paste pattern to be (not shown in FIGS. 1 and 2) was formed by screen printing.
The silver paste pattern to be the power supply pad is a rectangle having a length of 1.1 mm in the direction of the symmetry axis (radial conductor axis direction) and a length of 1.4 mm in the direction orthogonal to the same direction, and the center thereof is the via 20. It is located on the central axis of the silver paste filling hole to be. The power supply pad is connected to the via 20.
Each of the silver paste patterns to be the ground patterns 15 and 15 is a rectangle having a symmetrical axis direction length of 1.0 mm and a length of 2.5 mm in the direction orthogonal to the same direction, It is in a symmetric position across the symmetry axis, and the distance from the symmetry axis is 2.45 mm. Further, the center of both patterns and the center of the silver paste pattern to be the power supply pad are located on the same line.

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。
A laminate of the 8 green sheets was thermocompression bonded at 80 ° C. for 5 minutes. The obtained thermocompression-bonded product was held at 550 ° C. for 5 hours to decompose and remove the resin component, and then fired at 860 ° C. for 1 hour to produce a fired body.
The fired body thus obtained was cut with a precision cutting machine so that the length in the direction of the symmetric axis was 12 mm and the length in the direction perpendicular to the same direction was 10 mm, whereby the antenna element 10 was obtained. The dielectric layers 12a, 12b, 13a, 13b all had a thickness of 0.3 mm, and the antenna element 10 had a thickness of 1.2 mm. The effective dielectric constants at 1 MHz of the dielectric bodies 12 and 13 are both 15.2.

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。
On the other hand, a double-sided copper-clad resin substrate having a size of 40 mm × 30 mm (R-1766T manufactured by Matsushita Electric Works, Ltd. The resin has a relative dielectric constant at 1 GHz of 4.7, a resin part thickness of 0.8 mm, and a copper foil thickness of 0 .018 mm.) Was etched to produce an insulating substrate 17 having a ground conductor 18 and an exposed portion 24 on the bottom surface and a signal line 19 on the top surface.
The size of the ground conductor 18 is 27 mm × 30 mm, and is formed in a region of 27/40 in the longitudinal direction of the insulating substrate 17. The size of the exposed portion 24 is 13 mm × 30 mm.
The signal line 19 is a microstrip line having a length of 27 mm and a width of 0.9 mm. The signal line 19 extends perpendicularly from one of the short sides of the insulating substrate 17, and the distance from the long side is 5.3 mm.
Note that two bonding pads (not shown in FIG. 2) to be in contact with the ground patterns 15 and 15 are provided on the upper surface of the insulating substrate 17, and vias (in FIG. 2) for electrically connecting the pads and the ground conductor 18. Two pieces (not shown) are formed inside the insulating substrate 17.

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。
The conductors such as the ground conductor 18, the signal line 19, and the bonding pad were subjected to a gold flash process, and then the portions other than the bonding pad were covered with a solder resist.
Next, lead-free cream solder (M705 manufactured by Senju Metal Co., Ltd.) is printed so as to cover the bonding pads using a metal mask, antenna patterns 15 and 15 are placed thereon, and power supply pads are placed on the signal lines 19. The antenna element 10 was placed so as to be placed, and then heated to 250 ° C. to fix the antenna element 10 to the upper surface of the insulating substrate 17 (welding and joining with solder). The distance between the circumference of the antenna element 10 and the long and short sides of the insulating substrate 17 was 1 mm.

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=11.8GHz、f=2.9GHz、Δf=120%であることがわかる。 FIG. 3 shows the results of measuring the VSWR of the antenna thus obtained at 1 to 12 GHz using a network analyzer. The results, f H = 11.8GHz, f L = 2.9GHz, it can be seen that a Delta] f = 120%.

(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。
(Example 2)
The VSWR was calculated by electromagnetic field simulation by the FDTD method for an antenna having the same structure as the antenna obtained in Example 1 but having the same structure as shown in FIGS. The results are shown in FIG. 4, and it can be seen from this that Δf = 112%.

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。
The difference between Example 2 and Example 1 is as follows.
The ε of the dielectric layers 12a and 13a is 22.7, which is the same as in Example 1. However, the ε of the dielectric layers 12b and 13b is 6.6.
The size of the antenna element 10 was 12 mm × 12 mm.
The feeding line 14 is formed in a strip shape having a width of 0.2 mm in a symmetrical axis portion (length: 0.9 mm) from a position 0.7 mm away from one end of the symmetry axis to a position 1.8 mm away from the same end. The radiation conductor 11 was connected.
The power supply pad has a rectangular shape with a symmetric axis length of 1.0 mm and a length perpendicular to the same direction of 0.9 mm, and the center thereof is located on the central axis of the via 20.
Each of the ground patterns 15 and 15 is a rectangle having a symmetric axis direction length of 1.0 mm and a length in a direction orthogonal to the same direction of 0.7 mm, and the center of both patterns sandwiches the symmetric axis. The distance from the symmetry axis at the symmetrical position was 2.7 mm.

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。
The insulating substrate 17 had an ε of 4.4, a length in the direction of the axis of symmetry of 32 mm, and a length in the direction perpendicular to the same direction of 20 mm.
The size of the ground conductor 18 was 20 mm × 20 mm, and the size of the exposed portion 24 was 12 mm × 20 mm.
The signal line 19 is a microstrip line having a length of 20 mm and a width of 0.9 mm, extending perpendicularly from one of the short sides of the insulating substrate 17 and having a distance from the long side of 5.55 mm.

(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。
(Example 3)
The VSWR was calculated by the electromagnetic field simulation by the FDTD method for the antenna different from the antenna of Example 2 in the following points. The results are shown in FIG. 4, and it can be seen from this that Δf = 97%.
The difference between Example 3 and Example 2 is as follows.
In Example 2, the dielectrics 12 and 13 are both composed of two dielectric layers (12 is 12a and 12b, 13 is 13a and 13b), but the dielectrics 12 and 13 in Example 3 are both one layer. Each dielectric layer has an ε of 22.7.

(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。
(Example 4)
The VSWR was calculated by electromagnetic field simulation by the FDTD method for the antenna different from the antenna of Example 3 in the following points. The results are shown in FIG. 4, and it can be seen from this that Δf = 93%.
The difference between Example 4 and Example 3 is as follows.
The dielectrics 12 and 13 of Example 3 both have ε of 22.7, while the dielectrics 12 and 13 of Example 4 both have ε of 14.0.

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。Sectional drawing in the same figure straight line AB of the antenna of this invention shown with a top view in FIG. 本発明のアンテナの平面図。The top view of the antenna of this invention. 本発明のアンテナ(例1)のVSWR周波数特性図。The VSWR frequency characteristic figure of the antenna (Example 1) of this invention. 本発明のアンテナ(例2、3、4)のVSWR周波数特性図。The VSWR frequency characteristic figure of the antenna (Example 2, 3, 4) of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Antenna 10: Antenna element 11: Radiation conductor 12, 13: Dielectric 12a, 12b, 13a, 13b: Dielectric layer 14: Feed line 15: Ground pattern 17: Insulating substrate 18: Ground conductor 19: Signal line 20 : Via 24: Exposed part

Claims (13)

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ているアンテナであって、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、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く、同放射導体の両面を被覆している誘電体の1MHzにおける実効誘電率が8〜18であるアンテナ。 An axisymmetric planar radiating conductor whose both surfaces are covered with a dielectric is formed on one surface of the insulating substrate, and a ground conductor is formed on the inside of the substrate or on the other surface where the radiating conductor is not formed . Any of dielectrics covering both surfaces of an axially symmetric planar radiating conductor, which is an antenna, has two or more dielectric layers having a relative dielectric constant of 5 to 40 at 1 MHz and different relative dielectric constants. Of the adjacent dielectric layers, the relative dielectric constant of the dielectric layer closer to the radiating conductor is larger than the relative dielectric constant of the dielectric layer further away from the radiating conductor, and covers both sides of the radiating conductor. antenna the effective dielectric constant that put in to have dielectric 1MHz of is 8 to 18. 1〜30GHzにおける比帯域幅が10%以上である請求項1に記載のアンテナ。The antenna according to claim 1, wherein a specific bandwidth at 1 to 30 GHz is 10% or more. ランド導体の前記放射導体対称軸方向長さが35mm以下である請求項2に記載のアンテナ。 The antenna according to claim 2 wherein the radiating conductor symmetry axis direction length of the ground conductor is under 35mm or less. 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。   The antenna according to claim 3, wherein the length of the dielectric covering the axially symmetric planar radiating conductor in the radiating conductor symmetric axis direction is 20 mm or less. 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。   The antenna according to claim 3 or 4, wherein a length of the ground conductor in a direction orthogonal to the axis of symmetry of the radiation conductor is 36 mm or less. 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1〜5のいずれかに記載のアンテナ。 Each of the dielectrics covering both surfaces of the axially symmetric planar radiating conductor is composed of two dielectric layers, and the dielectric layer closer to the radiating conductor has a relative permittivity at 1 MHz of 11 to 35, and the radiating conductor. The antenna according to any one of claims 1 to 5, wherein a dielectric constant at 1 MHz of a dielectric layer farther from the antenna is 5 to 15. 請求項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。 7. The method of manufacturing an antenna according to claim 6 , wherein the glass powder-containing high dielectric constant green sheet to be fired to become a dielectric layer having a relative dielectric constant of 11 to 35 and the fired relative dielectric constant of 5 to 15 are obtained. The required number of glass powder-containing low-dielectric constant green sheets to be the dielectric layer is prepared, and a conductive paste pattern to be baked to become an axisymmetric planar radiation conductor is formed on one surface of each of the green sheets. Then, these green sheets are laminated and fired to produce a dielectric-covered axisymmetric planar radiating conductor, and the dielectric-covered axisymmetric planar radiating conductor has a ground conductor formed inside or on one side. A method for manufacturing an antenna, comprising fixing an insulating substrate to a surface on which a ground conductor is not formed. 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、希土類元素をREで表すこととして、ガラス粉末が下記酸化物基準のモル%表示で、SiO 20〜75%、B+MgO+ZnO 3〜60%、Al+CaO+SrO+BaO+TiO+ZrO+SnO 5〜60%、Y+RE+Nb+Ta 0〜30%、から本質的になる請求項に記載のアンテナの製造方法。 Assuming that the inorganic content of the glass powder-containing high dielectric constant green sheet consists essentially of 30 to 90% glass powder and 10 to 70% ceramic powder in terms of mass percentage, and the rare earth element is represented by RE, the glass powder is: SiO 2 20-75%, B 2 O 3 + MgO + ZnO 3-60%, Al 2 O 3 + CaO + SrO + BaO + TiO 2 + ZrO 2 + SnO 2 5-60%, Y 2 O 3 + RE 2 O 3 + Nb The method for manufacturing an antenna according to claim 7 , consisting essentially of 2 O 5 + Ta 2 O 5 0-30%. 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に記載のアンテナの製造方法。 9. The method for manufacturing an antenna according to claim 8 , wherein the ceramic powder contains a complex oxide powder containing Ba and Ti and having a Ti / Ba molar ratio of 3.5 to 5.5. 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25〜75%の無鉛ガラス粉末および25〜75%のBaTiThe glass powder-containing high dielectric constant green sheet has an inorganic content of 25 to 75% lead-free glass powder and 25 to 75% BaTi in terms of mass percentage. 4 O 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、SiOIt consists essentially of powder, and the lead-free glass powder is SiO 2 2 20〜40%、B  20-40%, B 2 O 3 5〜37%、Al  5-37%, Al 2 O 3 2〜15%、CaO+SrO 1〜15%、BaO 5〜25%、ZnO 0〜35%、TiO  2-15%, CaO + SrO 1-15%, BaO 5-25%, ZnO 0-35%, TiO 2 +ZrO+ ZrO 2 +SnO+ SnO 2 0〜10%、から本質的になり、B  Consisting essentially of 0-10%, B 2 O 3 +ZnOが15〜45%である請求項7に記載のアンテナの製造方法。The method for manufacturing an antenna according to claim 7, wherein + ZnO is 15 to 45%. 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 20〜75%、B+MgO+ZnO 3〜60%、Al+CaO+SrO+BaO+TiO+ZrO+SnO 5〜60%、から本質的になる請求項7〜10のいずれかに記載のアンテナの製造方法。 The inorganic content of the glass powder-containing low dielectric constant green sheet is essentially composed of 30 to 90% glass powder and 10 to 70% ceramic powder in terms of mass percentage, and the glass powder is expressed in terms of mol% based on the following oxides. SiO 2 20~75%, B 2 O 3 + MgO + ZnO 3~60%, of the antenna according to any one of Al 2 O 3 + CaO + SrO + BaO + TiO 2 + ZrO 2 + SnO 2 5~60%, consisting essentially of claims 7 to 10 Production method. ガラス粉末含有低誘電率グリーンシートの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11に記載のアンテナの製造方法。 The antenna powder according to claim 11 , wherein the ceramic powder of the low dielectric constant green sheet containing glass powder is one or more ceramic powders selected from the group consisting of alumina, mullite, silica, forsterite, spinel and cordierite. Production method. 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、SiOThe glass powder-containing low dielectric constant green sheet is essentially composed of 35 to 65% lead-free glass powder and 35 to 65% alumina powder in terms of mass percentage, and the lead-free glass powder is expressed in mol% based on the following oxides. And SiO 2 20〜40%、B  20-40%, B 2 O 3 5〜37%、Al  5-37%, Al 2 O 3 2〜15%、CaO+SrO 1〜20%、BaO 5〜25%、ZnO 0〜35%、TiO  2-15%, CaO + SrO 1-20%, BaO 5-25%, ZnO 0-35%, TiO 2 +ZrO+ ZrO 2 +SnO+ SnO 2 0〜5%、から本質的になり、B  Consisting essentially of 0-5%, B 2 O 3 +ZnOが15〜45%である請求項7〜10のいずれかに記載のアンテナの製造方法。The method for manufacturing an antenna according to claim 7, wherein + ZnO is 15 to 45%.
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