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低温形成セラミックス
−新しいデバイス創造への応用展開−


 低温形成セラミックスは、低融点金属を用いて複数の機能を基板内部に同時作製が可能となり、無線通信や車載用電子機器等の高周波化や小型化に対応するパッケージや基板材料として注目されています。今後、多機能化、低コストおよび低環境負荷の観点からますます重要な役割を果たすと思われます。本書は低温同時焼成セラミックス(LTCC: Low Temperature Co-fired Ceramics)を中心に、その他、常温成膜ができるエアロゾルデポジション法やその他の厚膜形成法を取り上げ、下記の内容でまとめたものです。
 ☆セラミックスの低温焼成・焼結方法、および常温成膜方法の基礎と応用を紹介。
 ☆LTCC基板の物理・電気特性に関する研究開発動向を記述。
 ☆高周波デバイス、化学分析機器、燃料電池、その他電子部品などへの応用技術を記述。
 ☆マイクロ波・ミリ波誘電特性測定技術およびフィルタ特性測定技術。
 ☆海外の開発動向、および主要な国内公開特許を多数紹介。
 ☆本文中の専門用語を解説。
    □体裁 A4判 377ページ
    □価格 本体68,000円+消費税
    □送料 弊社負担
    □発行 2008年2月

章 目 次

第I章  低温同時焼成セラミックス(LTCC)
第II章  エアロゾルデポジション法
第III章  その他の低温セラミック膜形成技術
第IV章  高周波誘電特性測定技術 
付属資料1  用語解説
付属資料2  主要な国内公開特

詳 細 目 次

 
第I章 低温同時焼成セラミックス(LTCC) 1
1.1 LTCC基板材料の概要 1
  1.1.1 LTCCの標準的な基板材料のタイプ 1
  1.1.2 LTCC誘電体材料の誘電特性と諸特性の総括 3
1.2 LTCCの製造技術 8
  1.2.1 LTCCの製造方法 8
   (1) 標準的なLTCCの製造方法 8
   (2) 各研究機関におけるLTCCの製造方法 9
    A. LTCC基板用グリーンシート(日本電気真空硝子) 9
     (a) グリーンシートの特性 10
     (b) グリーンシートの加工 11
    B. LTCC多層配線基板の製造技術(平井精密工業) 12
     (a) 回路基板としてのLTCC基板材料 12
     (b) 配線の厚膜導体形成 13
     (c) 内層への埋め込み 14
    C. マイクロスルーホールの形成方法(日本大学) 15
     (a) LTCCグリーンシートのスルーホール形成の課題 15
     (b) 紫外光レーザを使ったスルーホール形成 15
    D. エンボス状LTCC電極(日本大学) 18
     (a) グリーンシート上でのエンボスパターンの形成 18
     (b) 銀導体シートへのエンボスパターンの形成 18
     (c) 銀とガラス-セラミックスのエンボス界面の形成 19
    E. ソフトフェライト原料用微粒酸化鉄(JFEスチール) 20
     (a) 製造工程 20
     (b) 微粒酸化鉄製造法の条件検討 21
     (c) 微粒酸化鉄「JC-FH04」の特性 21
  1.2.2 LTCC基板の拘束焼成・焼結方法 24
   (1) 外部加圧拘束方式 24
    A. 無収縮焼成「LFCシステム」(Z焼成)(大垣村田製作所) 24
   (2) 犠牲層拘束方式 26
    A. 「AMSG」材と無収縮プロセス
      (パナソニック エレクトロニックデバイス)
26
     (a) ガラス添加による低温焼結化 26
     (b) AMSG材の概要 27
     (c) 拘束層の厚みとAMSGの焼成収縮 27
    B. 低誘電率と高誘電率の材料を組み合わせた抵抗内蔵LTCC
       の拘束焼成(村田製作所)
28
     (a) 開発されたLTCCの概要 28
     (b) 低誘電率材料K8 の特性 29
     (c) 高誘電率材料K15の特性 29
     (d) K8とK15の接合境界面観察 29
     (e) レーザートリミング 31
   (3) 自己拘束方式 31
    A. アルミナ粉体層を挿入したガラス-アルミナ基板の拘束焼結
      (村田製作所)
31
     (a) ガラス-アルミナ基板の作製方法 32
     (b) アルミナ粉体層の挿入数と収縮率 33
     (c) アルミナ粒子層のトータル厚さと収縮率 33
     (d) その他焼結体の観察と考察 34
    B. ゼロ収縮LTCC「HeraLock」
      (ドイツ、Federal Institute for Materials Reserch and Testing他)
34
     (a) HeraLock技術の概要 35
     (b) 2種のLTCCテープを貼り合わせた自己拘束積層体 36
    C. 自己拘束焼結LTCCテープ「HeraLock HL2000」 38
     (a) 「HeraLock HL2000」テープの収縮特性 38
     (b) 「HL2000」のセラミックの特性 38
     (c) 「HeraLock HL2000」の予測位置ばらつき 40
    D. 2相混合LTCC積層体の自己拘束焼結
      (台湾、National Tsing Hua University)
41
     (a) LBGA/BBSGA積層体の作製方法 41
     (b) LBGA/BBSGA積層体の焼成収縮と相互拘束 41
     (c) その他LBGA/BBSGA積層体の構造解析 45
   (4) 無収縮焼結のための圧縮負荷の研究 45
    A. LTCCの緻密化における一軸圧縮負荷の効果
      (ドイツ、University of Technology)
45
     (a) 一軸圧縮試料の焼結歪み測定 45
     (b) 径方向の収縮ゼロを得るための一軸圧縮圧力 47
    B. 収縮異方性に与える一軸圧縮応力と圧力無負荷拘束の影響
      (米国、ペンシルベニア州立大学)
48
     (a) 粘性挙動と焼結収縮、微細構造および焼成密度の関係 48
     (b) 一軸圧縮応力と圧力無負荷拘束の関係 49
  1.2.3 各種LTCC基板材料と物理・電気特性に関する各国の研究開発動向 52
   (1) 日本 52
    A. ガラス-セラミックス系におけるフィラー粒径の影響 (TDK) 52
     (a) 粒径と焼成収縮率 52
     (b) 粒径と焼結体の組織 53
     (c) 粒径と収縮過程の粘度変化 53
     (d) 粒径と電気特性 54
    B. LiFをドープしたMg4Nb2O9(MN)の低誘電損失LTCC材料(名城大学他) 55
     (a) MN-1.0wt%LiFセラミックスの作製方法 55
     (b) MN-1.0wt%LiFセラミックスの焼結温度依存性 56
     (c) MN-1.0wt%LiFセラミックスの誘電率 57
     (d) MN-1.0wt%LiFセラミックスの2次相形成 57
    C. 低温焼結(Mg3-xCox) (VO4)2セラミックスのマイクロ波特性
      (名城大学他)
57
     (a) (Mg3-xCox) (VO4)2セラミックスの合成 58
     (b) (Mg3-xCox) (VO4)2セラミックスのマイクロ波誘電特性 58
     (c) 試料の微構造とQ・f値との関係 59
    D. 高周波デバイス用LTCC材料
     (パナソニックエレクトロニックデバイス)
60
     (a) 高誘電率LTCC材料 60
     (b) 低誘電率LTCC材料 61
     (c) AMSG材 62
    E. 高誘電率系LTCC材料
     (松下電器産業、パナソニックエレクトロニックデバイス)
63
    F. マイクロ波、ミリ波対応新ガラス-セラミックスLTCC「MSG」材
      (村田製作所)
64
     (a) MSG材の組成と製法 64
     (b) MSG材の誘電特性 64
     (c) MSG材の誘電特性の周波数依存性 65
     (d) MSGの焼結過程と結晶性 66
    G. LTCC用La2O3−B2O3系熔融混合物(村田製作所) 66
     (a) 熔融物の合成 66
     (b) La2O3-xB2O3−0.5ZnO系熔融物の特性 68
     (c) 結晶性熔融物と非晶質熔融物の混合物 70
    H. 低熱膨張LTCCによる低応力実装 (京セラ) 70
     (a) 低熱膨張LTCC材料の材料特性 70
     (b) アンダーフィル材料の粘弾性特性評価 71
     (c) 半導体デバイスに発生する応力の評価 71
     (d) 熱膨張差と低応力実装の関係 73
   (2) 米国 74
    A. 「T2000」の開発(Motorola Laboratories) 74
     (a) τfのニアゼロ化 74
     (b) 「T2000」の特性 74
     (c) TiO2による「T2000」誘電体のτfの変性 75
    B. Al電極とコファイアできるBaTe4O9セラミックス
      (ペンシルベニア州立大学)
77
     (a) 多結晶BaTe4O9化合物の特性 77
     (b) BaTe4O9の超低温焼結と特性 77
     (c) BaTe4O9誘電体とメタル電極との両立性 79
    C. BaTiTe3O9セラミックスの合成とその誘電特性
      (ペンシルベニア州立大学)
80
     (a) テルル系化合物の特性 80
     (b) 単相化合物BaTiTe3O9の合成 80
     (c) BaTiTe3O9セラミックスの誘電特性 82
    D. M相構造をもつLi1+x-yNb1-x-3yTix+4yO3セラミックスへの
       V2O5添加効果(ペンシルベニア大学)
83
     (a) Li2O-Nb2O5-TiO2の構造 83
     (b) LiNb0.6(1-x)V0.6ITi0.5O3セラミックスのマイクロ波誘電特性 84
     (c) コファイア過程でのAg電極との両立性 86
    E. 負荷膨張計測によるガラス系組成の緻密化粘度
     (ペンシルベニア州立大学)
86
     (a) 多結晶セラミックスの粘度測定の問題 87
     (b) 等温サイクル負荷膨張計測(ICLD)の概要 87
     (c) サイクル負荷と定圧負荷の比較 87
     (d) ICLD法の再現性 89
   (3) ドイツ 90
    A. LTCCテープの不均一収縮挙動に及ぼす摩擦の影響
      (Erlangen-Nuremberg大学)
90
     (a) 収縮不均一の発生の要因 91
     (b) 収縮挙動に与えるパラメータ 91
    B. Rietveld法によるLTCCガラス−セラミック複合材料中の結晶解析
       (Erlangen-Nuremberg大学)
94
     (a) 非晶質相の定量化の課題 94
     (b) Rietveld法 94
     (c) Rietveld法による非晶質相の定量実験 95
    C. 機械的ストレスを受けたLTCC積層体の寿命予測
      (Erlangen-Nuremberg大学)
97
     (a) LTCCデバイスの機械的ストレス 97
     (b) メタライズされたLTCC多層体の機械特性 97
   (4) 韓国 100
    A. ランタン−ボロン系LTCCのマイクロ波誘電特性(Yonsei University) 100
     (a) 焼成温度によるパラメータ評価 100
     (b) LTCC組成の物理特性と誘電特性 102
    B. Ca[(LiNb)Ti]O3+ガラスフリット系マイクロ波誘電体セラミックス(KIST) 103
     (a) Ca[(Li1/3Nb2/3)1-xTix]O3-δセラミックスの作製方法 103
     (b) ガラスフリット添加による誘電率の変化 104
    C. BiNbO4-ZnNb2O6系LTCCの微細構造と誘電特性(Yonsei University) 106
     (a) BiNbO4-ZnNb2O6系LTCCの誘電特性 106
     (b) BiNbO4-ZnNb2O6系セラミックスのLTCC材料作製 106
     (c) コファイアされた多層セラミックスのAg電極の界面 107
     (d) Ag電極と0.9BiNbO4-0.1ZnNbO6のマイクロ波誘電特性 108
    D. Ba(ZnTa)O3+B2O3+CuO 系LTCCのマイクロ波誘電特性
      (Korea University他)
109
     (a) BZT+B2O3+CuO系セラミックスの合成方法 110
     (b) CuOの添加の影響 110
     (c) BZTセラミックスの影響 111
   (5) 中国・台湾 112
    A. Li2TiO3-Nb2O5-B2O3系マイクロ波誘電体セラミックス
      (中国、Chinese Academy of Sciences)
112
     (a) Li2TiO3固溶体セラミックスの作製 113
     (b) Li2TiO3固溶体の誘電特性 113
    B. La(MgTi)O3+(B2O3-La2O3-MgO-TiO2ガラス)のマイクロ波誘電特性
      (中国、Chinese Academy of Sciences)
115
     (a) BLMTとLMT系の材料の焼結挙動 116
     (b) BLMT-LMT系の材料のマイクロ波誘電特性 116
    C. バインダー分解メカニズムの解析(台湾、Yuan Ze University他) 118
     (a) ANNモデル化アプローチ 118
     (b) 熱重量分析 118
     (c) 実験計画法 119
     (d) ANNモデリング 120
    D. 鉛レス鉛レス誘電体セラミックスの組成設計
       (台湾、National Tsing Hua University)
120
     (a) Al2O3とTiO2の添加によるガラスへの影響 121
     (b) TG-Al2O3-TiO2 3元系組成物の焼結挙動 121
     (c) TG-Al2O3-TiO2 3元系組成物の誘電特性 122
   (6) フィンランド 124
    A. BaSrTiO3系強誘電体LTCC(Oulu大学) 124
     (a) 実験試料の条件 124
     (b) 焼結助剤Bi2O3とLi2CO3の組み合わせ 124
     (c) 2種類の焼結助剤添加試料の特性比較 125
     (d) コファイアした試料の収縮挙動 125
    B. マイクロ波用強誘電体LTCCの誘電率の電界制御(Oulu大学他) 127
     (a) セラミックスの合成 127
     (b) セラミックスの誘電特性 127
    C. MgTiO3-CaTiO3系LTCCのマイクロ波共振周波数の温度係数
      (University of Oulu)
130
     (a) ZSB(r)/MMT-20L系TCCセラミックス 130
     (b) MMT-20添加量による微細構造変化 131
     (c) MMT-20添加量によるマイクロ波誘電特性変化 132
   (7) スロベニア 133
    A. ガラスフリーLTCC用Bi-ベース化合物(Jozef Stefan Institute) 133
     (a) LTCCシステムの構成材料 133
     (b) 3種の組成物の化学的両立性、焼結温度および誘電率等の特性 135
   (8) 外販メーカーの基板材料 136
    A. DuPont LTCC Green Tape(DuPont) 137
     (a) DuPontのLTCC材料の特長 137
     (b) DuPontの拘束焼結技術 137
    B. DuPontのLTCC Green Tape システムと導体技術
      (台湾、DT Microcircuits Corporation他)
139
     (a) 951テープの特性 139
     (b) ビアフィル(via fill)形成 140
     (c) 内層導体 140
    C. FERRO LTCC A6 Tape(FERRO) 141
  1.2.4 導体・抵抗体形成技術 148
   (1) LTCC用ペーストの技術動向(昭栄化学工業) 148
    A. 高周波用低抵抗導体ペーストの選択 148
    B. 導体ペーストの焼成収縮挙動 149
   (2) LTCC導体形成 150
    A. 印圧スクリーン印刷機「MT-550TVC」によるファインパターン形成技術
      (マイクロ−テック)
150
    B. インクジェット印刷による銀微細配線形成(KOA、セイコーエプソン) 152
     (a) インクジェット印刷によるパターン形成 153
     (b) 層間接続のビアの小径化 154
   (3) LTCC抵抗材料 155
    A. Bi2Ru2O7系LTCC用抵抗材料(名古屋工業大学他) 155
     (a) 厚膜抵抗として適切な電子セラミックスへの要求 155
     (b) REをドープしたBi2Ru2O7電子セラミックスの検討 155
     (c) DvXα法を用いた第一原理計算 156
    B. Ca-B-Si系LTCC基板に内蔵した厚膜抵抗の相分離
      (台湾、national United University他)
159
     (a) 厚膜抵抗の相分離の概要 159
     (b) 基板と内蔵抵抗の微細構造 159
     (c) 基板と内蔵抵抗の相互拡散 161
 1.3 LTCC応用技術 163
  1.3.1 高周波デバイス 163
   (1) 受動素子集積回路 163
    A. LTCC応用高周波デバイス(TDK) 163
     (a) パッシブ・インテグレーション 163
     (b) LTCCを応用した個別機能デバイス 166
     (c) インピーダンス・マッチング 167
    B. 高周波セラミック材料と部品(日立グループ) 167
     (a) 高周波多層基板材料の課題 167
     (b) 鉛フリー高強度LTCC材料 168
    C. HeraLock HL2000 テープを用いたマイクロ波モジュールの設計
      (Heraeus)
170
     (a) HeraLock HL2000 テープの特性 170
     (b) 焼成収縮挙制御 170
     (c) フリーの表面ガラスの効果 172
     (d) インサート材の影響 173
   (2) マイクロストリップ線路・ストリップ線路・共振器 173
    A. 高周波用LTCC材料技術 (太陽誘電) 173
     (a) マイクロストリップ線路の材料特性 173
     (b) 高周波積層部品用LTCC材料 174
     (c) LTCC材料の耐薬品性 175
    B. マイクロストリップLTCC共振器の特性改善(電気通信大学他) 175
     (a) スプリアスレスポンスの改良 175
     (b) ベーシックマイクロストリップ共振器 176
     (c) タップ型共振器 178
    C. LTCCマイクロストリップ線路の帯域阻止特性(電気通信大学他) 180
     (a) 多層型マイクロ波回路の構想 180
     (b) MSL基板内部の解析 181
     (c) LTCC材料によるMSLの作製 182
    D. LTCCの微細構造とマイクロ波特性
      (韓国、Samsung Electro-Mechanics)
184
     (a) 有機組成と熱処理条件によるLTCCの微細構造制御の構想 184
     (b) テスト試料 185
     (c) 内包ポアと電気特性 185
   (3) フィルタ 187
    A. マイクロ波通信用LTCCの材料特性と回路設計(双信電気) 187
     (a) 積層誘電体セラミックスフィルタ 188
     (b) 誘電率と回路の設計 189
     (c) 共振周波数の温度依存性 189
    B. 3次元周期構造誘電体の透過特性(青山学院大学他) 190
     (a) 3次元周期構造誘電体の概略 190
     (b) 透過特性の解析 190
    C. マイクロ波バンドパスフィルタと小型ストリップアンテナ
      (米国、ペンシルベニア州立大学他)
192
     (a) マイクロ波バンドパスフィルタ 192
     (b) マイクロストリップアンテナの小型化開発 194
   (4) アンテナ 195
    A. パッチ型共振器を用いたマイクロストリップパッチアンテナ(関西大学) 195
     (a) パッチ型共振器の概要 195
     (b) パッチ個数と散乱特性および位相特性 196
     (c) エレメント直下にパッチ型共振器を埋め込んだ
        マイクロストリップパッチアンテナ
198
    B. ミリ波通信用アンテナ(シャープ、京セラ) 199
     (a) シャープが開発した通信モジュール 199
     (b) 京セラが試作したセラミック・アンテナ 200
   (5) 90°ハイブリッド 202
    A. LTCC内蔵90度ハイブリッド(三菱電機) 202
     (a) タンデム型ハイブリッド回路の構成 202
     (b) ハイブリッド設計 203
     (c) グランド導体壁の効果 204
   (6) コイル・インダクタ 205
    A. 空芯コイルの電気特性(TDK、東京理科大学) 205
     (a) L・C素子の設計 205
     (b) コイルに対するGND電極の影響 207
    B. SiP設計用埋め込みインダクタの高周波特性
      (福岡県産業・科学技術振興財団他)
208
     (a) 埋め込みインダクタの構造 208
     (b) シミュレーション 209
     (c) Sパラメータ 210
    C. 厚膜フォトリソグラフィによるファインラインインダクタ
      (韓国Korea Electronics Technology Institute)
211
     (a) 光感受性Agペーストによる厚膜フォトリソグラフィ 211
     (b) 埋め込み型インダクタの特性 213
    D. インダクタのモデル化と最適化(韓国、KIST, Yonsei University) 214
   (7) キャパシタ 216
    A. 櫛歯状キャパシタの回路モデル(韓国、Yonsei University) 216
     (a) モデリング法 217
     (b) 内蔵二次元櫛歯状キャパシタのテスト構造 217
     (c) デバイスモデルパラメータの抽出 218
   (8) LTCC設計技術 220
    A. 高周波3次元電磁界シミュレータ「Ansoft HFSS」
      (アンソフト・ジャパン)
220
     (a) 電磁界シミュレータ 220
     (b) 回路シミュレータ 221
     (c) 自己共振周波数 221
     (d) 回路と電磁界シミュレータの連携 222
  1.3.2 化学分析機器等 226
   (1) LTCCマイクロ流動システム
      (ポーランド、Wroclaw University of Technology)
226
    A. LTCCマイクロ流動システムの概要 226
    B. Ponceau Wの水溶液を用いた実験 228
   (2) 電位差検出を集積した連続流体分析マイクロシステム
      (スペイン、Universitat Autonoma de Barcelona他)
229
    A. 連続流体分析マイクロシステムの概要 230
    B. LTCCデバイスの作製 230
    C. 硝酸マイクロシステムの実験例 232
   (3) 犠牲容積材料のマイクロシステムへの応用
      (米国、Sandia National Laboratories)
232
    A. マイクロ流動インターポーザー 232
    B. 犠牲容積材料の種々の使用法 233
    C. 犠牲容積(内包する空洞) 233
    D. 犠牲容積材料(SVM)の応用 233
   (4) モノシリック構造に配列したマイクロカラム
      (韓国、Electronics and Telecommunications Research Institute, 他)
235
    A. マルチ電子ビーム手法 235
    B. 2×2マイクロカラムアレー 236
    C. マイクロカラム間の電磁干渉 237
   (5) カーボン犠牲層を用いたマイクロ流動装置
     (スイス、Laboratoire de Production Microtechnique(LPM)
238
    A. LTCCテープ中のペーストの課題 238
    B. カーボンブラックペーストによる犠牲層 239
  1.3.3 燃料電池・その他 243
   (1) マイクロ燃料電池の燃料改質(韓国、Sungkyunkwan University 他) 243
    A. NaBH4によるマイクロ燃料処理システムの反応 243
    B. マイクロ燃料電池への応用 244
   (2) LTCCを用いた燃料電池(ドイツ、Fraunhofer IKTS) 246
   (3) ホットプレートガスセンサー(ドイツ、University of Bayreuth) 246
    A. 懸架ビーム
      (Suspended Beam:センサー部分を支持するための橋梁)の加工
246
    B. LTCC技術によるガスセンサーのデザイン 247
    C. 各種LTCCテープの特性比較 247
   (4) LTCC基板上に形成した配向性AlN薄膜
      (米国、ノースカロライナ大学他)
249
    A. LTCCベースのデバイスの熱制御 249
    B. 配向性AlN薄膜の作製 250
    C. AlN膜の熱制御特性 252
 1.4 ディスクリート部品(チップ部品) 253
  1.4.1 積層型結合共振器帯域阻止フィルタ(松下日東電気他) 253
   (1) 積層帯域阻止フィルタ (BEF)用高誘電率LTCCの課題 253
   (2) 伝送レスポンス劣化の改善 254
  1.4.2 LTCC材料を用いた積層型方向性結合器(TDK) 257
   (1) 積層型方向性結合器の設計 257
   (2) 等価回路解析 258
  1.4.3 2種の誘電体からなる光学結晶の新製法(TDK) 259
   (1) 光学結晶の概要と用途 259
   (2) 電磁バンドギャップ(EBG)デバイスの作製法 260
   (3) 完全光バンドギャップを発生させる2次元光学構造 260
  1.4.4 積層チップインダクター(太陽誘電) 262
   (1) 積層チップインダクターの課題 262
   (2) フェライト材料 263
  1.4.5 縦型板バネアクチュエータ(米国、University of Alabama in Huntsville) 265
   (1) シリコンによる縦型板バネアクチュエータ作製の課題 265
   (2) セラミックテープシステムによる2層板バネアクチュエータの作製 265
   (3) 圧電特性の維持 267
   (4) 犠牲層の選択 268
  1.4.6 Ag内部電極の作製  268
   (1) 液相焼結技術による高性能積層圧電アクチュエータの開発(富士通) 268
   (2) 積層圧電トランス(パナソニックエレクトロニックデバイス) 270
    A. 積層圧電トランスの課題 270
    B. PZT系低温焼成圧電材料 271
    C. 焼結挙動の制御 272

第II章 エアロゾルデポジション法
275
 2.1 エアロゾルデポジション法の基礎 275
  2.1.1 エアロゾルデポジション法による成膜法(産業技術総合研究所) 275
   (1) 成膜装置の基本構成と成膜条件 275
   (2) 常温衝撃固化現象 276
   (3) 薄膜化、複合・集積化への期待 278
  2.1.2 プラズマおよび高速原子イオンビームによる膜の特性改善
      (産業技術総合研究所)
278
   (1) 成膜時にプラズマあるいは高速原子イオンビームを
      援用する装置の概要
278
   (2) PZT膜の強誘電特性の改善 279
   (3) 膜内の欠陥とコンタミネーションの減少 281
 2.2 エアロゾルデポジション法の応用技術 281
  2.2.1 キャパシタ 282
   (1) 高周波キャパシタ用材料TiO2/Al2O3、BaTiO3膜の開発
      (富士通、産業技術総合研究所)
282
    A. 粒子噴射用最適ガス種の選択 283
    B. キャリアガス中の酸素濃度の影響 283
    C. エンベッディドパッシブ技術への展開 284
   (2) 樹脂基板内蔵のBaTiO3キャパシタ(富士通) 284
  2.2.2 高周波フィルタ 287
   (1) 高周波フィルタのエンベッディド化技術(富士通他) 287
    A. 各種高周波フィルタの特徴 287
    B. ストリップラインフィルタ型フィルタ 288
    C. Ba(Zn1/3Ta2/3)O3(BZT)、Al2O3のAD膜の開発 289
   (2) 集積化高周波モジュールのためのアルミナ厚膜形成(東京工業大学) 290
    A. 集積化高周波モジュールの概念 290
    B. 基板となるアルミナ厚膜の形成 291
    C. AlとCu基板上のアルミナ厚膜の誘電特性 293
  2.2.3 電磁ノイズ抑制体としてのNi-Zn-Cuフェライト厚膜 (東北大学他) 293
   (1) 電磁ノイズ抑制体の概要 293
   (2) NiZn系フェライト厚膜の作製方法 294
   (3) NiZn系フェライト膜の特性 294
   (4) NiZn系フェライト膜の電磁ノイズ抑制効果 296
  2.2.4 透明電気光学用Pb1-xLax(ZryTiz)1-x/4O3膜の検討(NEC) 297
   (1) ナノフォトニックデバイスの実現のための課題 297
   (2) Pb1-xLax(ZryTiz)1-x/4O3(PLZT)の透明化 298
   (3) PLZT膜の電気特性 299
  2.2.5 圧電アクチュエーター用Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(ZrTi)O3 (PNN-PZT)
       膜の検討(NECトーキン)
301
   (1) 圧電アクチュエータ用圧電膜形成技術の課題 301
   (2) PNN-PZT膜の成膜 301
  2.2.6 ハイブリッド圧電厚膜による磁気光学式空間光変調器の開発
      (豊橋技術科学大学)
303
   (1) 磁気光学式空間光変調器 304
    A. MOSLMの原理 304
    B. 圧電駆動型MOSLMの原理 305
   (2) PZT膜形成法 306
  2.2.7 圧電薄膜の光スキャナへの応用(ブラザー工業)  306
   (1) 光スキャナの原理 307
   (2) 圧電膜の形成 307
  2.2.8 イメージングセンサ用アンテナ素子(東陶機器) 309
   (1) 電波方向切替方式「Mスキャン」 309
   (2) 電極表面の誘電体膜形成 310

第III章 その他の低温セラミック膜形成技術
313
 3.1 ゾル・ゲルコーティング法 313
  3.1.1 ゾル・ゲル法によるCBTi144圧電体の合成(産業技術総合研究所) 313
   (1) Ca-Bi-Ti系前駆体溶液の合成スキーム 313
   (2) 白金上でのCBTi144薄膜の結晶構造と強誘電体特性 314
   (3) CBTi144膜の酸素ストイキオメトリーの調節 315
  3.1.2 ゾル・ゲル・キャスト法によるPZT-PMN厚膜の形成(静岡大学他) 316
   (1) PZT-PMN厚膜の成膜の検討 316
   (2) PMN-PZT膜の強誘電特性  318
 3.2 ECRスパッタ法で作製したNi-Znフェライト薄膜を用いたインダクタ
    (山口大学)
319
  3.2.1 インダクタの構造 319
  3.2.2 ECRスパッタ装置 320
  3.2.3 Ni-Zn-Cuフェライトコアの電気特性 321

第IV章 高周波誘電特性測定技術
323
 4.1 マイクロ波・ミリ波帯における誘電特性測定法 323
  4.1.1 低損失誘電体材料のマイクロ波・ミリ波帯における複素比誘電率測定
     (埼玉大学)
323
   (1) 誘電体基板試料の測定方法 323
    A. 円筒空洞共振器法 323
    B. 遮断円筒導波管法 323
    C. 平行形導体円板共振器法 323
    D. 開放型共振器法 324
    E. WGモード共振器法 234
   (2) 誘電体円柱試料の測定方法 324
    A. Hakki-Coleman法 324
    B. 2誘電体円柱共振器法 324
  4.1.2 セラミックス/メタライズ膜の同時焼成体の複素誘電率測定法
      (京セラ、埼玉大学)
326
   (1) 平衡形円板共振器の構造 327
   (2)  平衡円板共振器での比誘電率と誘電正接の測定原理 328
  4.1.3 開放型共振器法によるミリ波誘電体測定技術(キーコム) 329
   (1)  開放型共振器法の概要 329
   (2) 測定手順 331
   (3) 共振周波数とQの測定 331
  4.1.4 薄膜の高周波誘電率特性測定法(AET Japan他) 332
   (1) 従来の高周波誘電率特性測定法の問題点 332
   (2) 新しい測定法 333
    A. 同軸プローブ法 333
    B. リング型共振器法   335
 4.2 ネットワーク・アナライザによる多ポートデバイスの測定技術 335
  4.2.1 LTCCデバイスの多ポートデバイス測定
      (アジレント・テクノロジー・インターナショナル)
335
   (1) ネットワーク・アナライザの構造 336
   (2) ネットワーク・アナライザの機能 337
    A. 測定ポート数の拡張 337
    B. 多チャンネル、多トレースへの対応 338
    C. 多ポート校正への対応 338

付属資料1 用語解説
340
 5.1 Sパラメータ 340
 5.2 スミスチャート(Smith chart) 341
 5.3 マイクロストリップライン 342
 5.4 ストリップライン 344
 5.5 分布定数回路 344
 5.6 集中定数回路 345
 5.7 マイクロストリップ線路共振器 346
 5.8 コプレーナ線路共振器 347
 5.9 共振・共振回路・共振周波数 348
  5.9.1 共振 348
  5.9.2 共振回路・共振周波数 348
  5.9.3 共振周波数の温度係数 349
 5.10 Q値(quality factor) 349
 5.11 誘電体・圧電体・強誘電体 350
  5.11.1 誘電体 350
  5.11.2 圧電体・強誘電体 351
 5.12 リラクサー(relaxor)強誘電体 352
  5.12.1 リラクサー現象 352
  5.12.2 リラクサー強誘電体 353
 5.13 誘電率・複素誘電率W 353
  5.13.1 誘電率 353
  5.13.2 複素誘電率 353
 5.14 誘電損失・誘電正接・品質係数 354
  5.14.1 誘電損失 354
  5.14.2 誘電正接 355
  5.14.3 品質係数 356

付属資料2 主要な国内公開特許
357
 6.1 低温同時焼成セラミックス(LTCC)に関する国内公開特許 357
 6.2 エアロゾルデポジション(AD)法に関する国内公開特許 366

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