DE69204621T2 - Dielektrische, keramische Zusammensetzung, Verfahren zur Herstellung, und dielektrischer Resonator oder Filter. - Google Patents

Dielektrische, keramische Zusammensetzung, Verfahren zur Herstellung, und dielektrischer Resonator oder Filter.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine dielektrische Keramikzusammensetzung zur Verwendung beispielsweise bei der Herstellung eines dielektrischen Resonators oder Filters zur Anwendung auf dem Mikrowellengebiet, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen dielektrischen Keramikzusammensetzung. Inbesondere betrifft die Erfindung eine dielektrische Keramikzusammensetzung, die bei einer relativ niedrigen Temperatur gebrannt werden kann und geeigneterweise für dielektrische Resonatoren mit inneren Leiterstreifen (z.B. eines Filters vom Stripline-Typ) zur Anwendung kommt, und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen dielektrischen Keramikzusammensetzung. Die vorliegende Erfindung betrifft weiters einen dielektrischen Resonator zur Anwendung auf dem Mikrowellengebiet, der unter Verwendung der obigen dielektrischen Keramikzusammensetzung erhalten wird, oder einen dielektrischen Filter mit einer Vielzahl derartiger dielektrischer Resonatoren, sowie ein Verfahren zur Erzeugung des dielektrischen Resonators oder Filters.
  • In einem modernen Mikrowellen-Telekommunikationssystem, z.B. einem tragbaren bzw. im Auto installierten Telefonsystem, greift man häufig auf einen dielektrischen Filter vom koaxialen Typ unter Verwendung einer Keramikzusammensetzung mit hoher Dielektrizitätskonstante zurück. Der dielektrische Filter vom koaxialen Typ weist eine Vielzahl von miteinander verbundenen Resonatoren vom koaxialen Typ auf. Jeder kesonator ist ein zylindrischer, dielektrischer Block, der auf inneren bzw. äußeren Umfangsflächen des Bocks ausgebildete Innen- und Außenleiter aufweist. Die Verringerung der Größe und Dicke des dielektrischen Filters ist aufgrund seiner Konstruktion bei dieser Art von Filter eingeschränkt. In Anbetracht dessen wird ein Stripline-Filter mit einer Dreiplatten-Struktur vorgeschlagen, der innere Leiterstreifen oder -schichten innerhalb eines dielektrischen Substrats aufweist. In diesem Stripline- Filter ist ein Anordnungsmuster an Leitern in Form von Streifen im dielektrischen Subtrat einstuckig eingebettet, um eine Vielzahl an Resonatoren bereitzustellen. Der so konstruierte Stripline-Filter ist vergleichsweise kompakt und dünn.
  • Bei der Herstellung eines solchen dielektrischen Stripline-Filters mit den obigen inneren Leiterstreifen muß eine dielektrische Keramikzusammensetzung gemeinsam mit den inneren Leiterstreifen gebrannt werden. Da bekannte dielektrische Keramikzusammensetzungen eine recht hohe Brenntemperatur von 1300-1500ºC aufweisen, ist die Auswahl an leitenden Materialien, die sich für die inneren Leiterstreifen eignen, beschränkt, wodurch es schwierig wird, ein Cu- oder Ag-haltiges Material mit einem relativ niedrigen elektrischen Widerstand zu verwenden. Die Brenntemperatur der dielektrischen Keramikzusammensetzung darf z.B. 1100ºC nicht übersteigen, wenn Cu- oder Ag-hältige Legierungen für die inneren Leiterstreifen verwendet werden; bei Verwendung von Ag-Pd- oder Ag-Pt-Legierungen für die Leiterstreifen darf sie 1000ºC nicht übersteigen. Wenn die leitenden Schichten ausschließlich aus Ag mit niedrigem elektrischem Widerstand bestehen, muß die Brenntemperatur der dielektrischen Keramikzusammensetzung bei etwa 900ºC gehalten werden, also bei einer niedrigeren Temperatur als der Schmelzpunkt von Ag (962ºC). Zur Erfüllung dieser Bedingungen ist eine dielektrische Keramikzusammensetzung erforderlich, die bei einer ausreichend niedrigen Temperatur gebrannt werden kann und hervorragende Mikrowellen-Eigenschaften aufweist.
  • Unter den verschiedenen, vorgeschlagenen dielektrischen Zusammensetzungen zur Anwendung auf dem Mikrowellengebiet befindet sich eine dielektrische Keramikzusammensetzung, die als Hauptkomponenten BaO und TiO&sub2; enthält und bekanntermaßen eine hohe spezifische Dielektrizitätskonstante von etwa 30-40, ein großes Q im unbelasteten Zustand unu einen niedrigen Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz aufweist. In JP-B2-58-20905 beispielsweise findet sich eine ausführliche Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung eines dielektrischen Keramikkörpers des BAO-TiO&sub2;-Systems, der aus Ba&sub2;Ti&sub9;O&sub2;&sub0; besteht und bei einer hohen Temperatur von 1300-1400ºC gebrannt wird. Somit kann das bekannte Verfahren die obige Bedingung einer niedrigeren Brenntemperatur nicht erfüllen.
  • In JP-A-57-69607, JP-A-58-73908 und JP-A-60-257008 wurde vorgeschlagen, ZnO oder SnO&sub2; bzw. ZnO und ZrG&sub2; der dielektrischen Keramikzusammensetzung des BaO-TiO&sub2;- Systems beizugeben, um die dielektrischen Eigenschaften des resultierenden dielektrischen Keramikkörpers zu verbessern. Diese dielektrische Keramikzusammensetzung erfordert jedoch ebenfalls eine unerwünscht hohe Brenntemperatur von 1200-1400ºC.
  • In einem Verfahren zur Herstellung eines temperaturausgleichenden Dickfilm- Kondensators (geoffenbart in JP-B2-55-22012) wird ein dielektrisches Keramikpulver des TiO&sub2;-SnO&sub2;-BaO-Systems mit einer Glasfritte, wie z.B. Bariumbleiborsilikat-Glas und Bleiborsilikat-Glas, vermischt und das erhaltene Gemisch bei 950ºC gebrannt, um eine dielektrische Keramikzusammensetzung zu ergeben. Obwohl die so erhaltene dielektrische Keramikzusammensetzung für Dickfilm-Kondensatoren verwendet wird, weist ein dielektrischer Resonator oder Filter zur Anwendung auf dem Mikrowellengebiet, der unter Verwendung des dielektrischen Keramikkörpers erzeugt wird, ein verschlechtertes Q im unbelasteten Zustand und einen erhöhten Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz auf, was die Funktion des Resonators oder Filters negativ beeinflußt.
  • Daher ist es ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine dieleketrische Keramikzusammensetzung bereitzustellen, die zur Erzeugung eines dielektrischen Resonators oder Filters zur Anwendung auf dem Mikrowellengebiet verwendet wird, wodurch ein dielektrischer Keramikkörper entsteht, der hervorragende Eigenschaften (z.B. in bezug auf die spezifische Dielektrizitätskonstante, Q im unbelasteten Zustand und den Temperaturkoeffizienten der kesonanzfrequenz) aufweist und bei einer Temperatur von 1100ºC oder weniger, vorzugsweise 1000ºC oder weniger, noch bevorzugter bei etwa 900ºC, gebrannt werden kann. Es ist ein zweites Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Hersellung einer derartigen, oben beschriebenen dielektrischen keramikzusammensetzung bereitzustellen. Es ist ein drittes Ziel der Erfindung, einen auf dem Mikrowellengebiet einsetzbaren dielektrischen Resonator, der unter Verwendung einer derartigen, oben beschriebenen dielektrischen Keramikzusammensetzung erhalten wird, oder einen dielektrischen Filter, der aus einer Vielzahl an Resonatoren besteht, bereitzustellen. Weiters ist es ein viertes Ziel, ein Verfahren zur Herstellung des oben beschriebenen dielektrischen Resonators oder Filters bereitzustellen.
  • Nach zahlreichen Versuchen und Analysen zur Erreichung der obigen Ziele stellten die Anmelder fest, daß ein B&sub2;O&sub3;-Material oder ein Glasmaterial, das B&sub2;O&sub3; als Glaskomponente enthält, in einer geeigneten Menge einer dielektrischen Keramikzusammensetzung des BaO-TiO&sub2;-Systems, BaO-TiO&sub2;-ZnO-Systems, BaO-TiO&sub2;- ZrO&sub2;-Systems, BaO-TiO&sub2;-ZrO&sub2;-ZnO-Systems, BaO-SrO/CaO-TiO&sub2;-Systems, BaO- SrO/CaO-TiÖ&sub2;-ZnO-Systems, BaO-SrO/CaO-TiO&sub2;-ZrO&sub2;-Systems, BaO-SrO-/CaO-TiO&sub2;- ZrÖ&sub2;-ZnO-Systems o.dgl. zugegeben werden kann, sodaß die erhaltene Keramikzusammensetzung bei einer deutlich niedrigeren Temperatur gebrannt werden kann, während hervorragende dielektrische Eigenschaften gewährleistet werden.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf den oben beschriebenen Entdeckungen der Anmelder. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine dielektrische Keramikzusammensetzung bereitgestellt, die beispielsweise zur Herstellung eines dielektrischen Resonators oder Filters zur Anwendung auf dem Mikrowellengebiet verwendet wird und im wesentlichen besteht aus: einer Hauptkeramikzusammensetzung, die als Hauptkomponenten Bariumoxid und Titanoxid, oder Bariumoxid, Titanoxid und zumindest eines aus Strontiumoxid, Kalziumoxid, Zirkonoxid und Zinkoxid umfaßt, welche Zusammensetzung durch (1-a- b)BaO aSrO bCa x[(1-c)Ti&sub2; cZrO&sub2;] yZnO dargestellt ist, worin gilt: 3,1 ≤ x ≤ 5,4, 0 ≤ y ≤ 2,9, 0 ≤ a+b ≤ 0,4 0 ≤ c ≤ 0,2; und einer Sekundärkomponente, von der zumindest ein Teil aus einem B&sub2;O&sub2;-Material oder einem Glasmaterial besteht, das B&sub2;O&sub3; als eine der Glaskomponenten enthält, wobei die Sekundärkomponente der Hauptkeramikzusammersetzung in einer Menge von 0,1-7,5 Gewichtsteilen B&sub2;O&sub3; pro 100 Gewichtsteile der Hauptkeramikzusammensetzung zugegeben wird.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung der dielektrischen Keramikzusammensetzung nach dem ersten Aspekt der vorleigenden Erfindung bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte: Kalzinieren eines Gemisches von Ausgangsmaterialien, die die Haupt-Keramikzusammensetzung ergeben, um ein kalziniertes Gemisch bereitzustellen; feines Pulverisieren des kalzinierten Gemisches, um ein kalziniertes Keramikpulver bereitzustellen; und Zugeben der Sekundärkomponente zum kalzinierten Keramikpulver.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein dielektrischer Resonator zur Anwendung auf dem Mikrowellengebiet oder ein dielektrischer Filter mit einer Vielzahl an dielektrischen Resonatoren bereitgestellt, umfassend: einen dielektrischen Keramikkörper, der durch Brennen der dielektrischen Keramikzusammensetzung nach dem ersten Aspekt der Erfindung gebildet wird; und ein Leitermuster, das durch gemeinsames Brennen mit dem dielektrischen Keramikkörper gebildet wird, sodaß das Leitermuster im dielektrischen Keramikkörper eingebaut ist, wobei das Leitermuster aus einem Material gebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ag, Cu, einer Ag als Hauptkomponente enthaltenden Legierung und einer Cu als Hauptkomponente enthaltenden Legierung besteht.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen Resonators zur Anwendung auf dem Mikrowellengebiet oder eines dielektrischen Filters bereitgestellt, der eine Vielzahl dielektrischer Resonatoren umfaßt, wobei der dielektrische Resonator einen dielektrischen Keramikkörper und ein im dieiektrischen Keramikkörper eingebautes Leitermuster umfaßt, folgende Schritte umfassend: Herstellung einer Grünplatte oder eines kalzinierten Grünkörpers aus der dielektrischen Keramikzusammensetzung nach dem ersten Aspekt der Erfindung, was den dielektrischen Keramikkörper ergibt; das Ausbilden zumindest einer leitenden Schicht, die das Leitermuster ergibt, auf der Grünplatte oder dem kalzinierten Grünkörper, wobei die zumindest eine leitende Schicht dus einem Material gebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ag, Cu, einer Ag als Hauptkomponente enthaltenden Legierung und einer Cu als Hauptkomponente enthaltenden Legierung besteht; und das gemeinsame Brennen der Grünplatte oder des kalzininierten Grünkörpers aus der dielektrischen Keramikzusammensetzung mit der zumindest einen leitenden Schicht.
  • Fig.1 ist eine perspektivische aufgelöste Darstellung einer Laminarstruktur eines in Beispiel 3 erzeugten Bandpaßfilters.
  • In der oben beschriebenen dielektrischen Keramikzusammensetzung besteht die Haupt- Keramikzusammensetzung vor allem aus BaO (Bariumoxid) und TiO&sub2; (Titanoxid), oder aus BaO, TiO&sub2; und zumindest einem von SrO (Strontiumoxid), CaO (Kalziumoxid), ZrO&sub2; (Zirkonoxid) und ZnO (Zinkoxid). Der oben angeführte Ausdruck (1-a- b)BaO aSrO bCaO zeigt, daß ein Teil von BaO durch zumindest eines von SrO oder CaO ersetzt werden kann. Wenn ein Teil von BaO durch SrO und/oder CaO ersetzt ist, kann die spezifische Dielektrizitätskonstante erhöht werden, und der Temperaturkoeffizient (τf) der Resonanzfrequenz kann in der positiven Richtung variiert werden. Daher dient der Ersatz dazu, wirksam den Temperaturkoeffizienten (τf) auszugleichen, wenn die Zusammensetzung ZnO oder ZrO&sub2; enthält. Der obige Ersatz dient auch dazu, wirksam die Sinterbarkeit der Keramikzusammensetzung zu verbessern. Wenn der ersetzende Anteil (a+b) 0,4 übersteigt, wird der Temperaturkoeffizient dar Resonanzfrequenz stark positiv, und es verringert sich Q im unbelasteten Zustand, wodurch die erhaltenen dielektrischen Keramikkörper zur praktischen Verwendung nicht geeignet sind. Zur Sicherstellung eines ausreichend großen Q im unbelasteten Zustand und einer verbesserten spezifischen Dielektrizitätskonstante wird der ersetzende Anteil (a+b) vorzugsweise im Bereich von 0,05 ≤ a+b ≤ 0,2 gehalten.
  • In der vorliegenden dielektrischen Keramikzusammensetzung muß das Molverhältnis von TiO&sub2; oder [(1-c)TiO&sub2; cZrO&sub2;] zur Gesamtmenge (1 Mol) von (1-a-b)BaO aSrO bCaO im Bereich von 3,1 5,4 Mol (3 1 &le; x &le; 5,4), vorzugsweise in einem Bereich von 3,5 5,0 Mol, gehalten werden. Wenn das Molverhältnis von TiO&sub2; oder [(1-c)TiO&sub2; cZrO&sub2;] 5,4 Mol (5,4 < x) übersteigt, erhöht sich der Temperaturkoeffizient (&tau;f) der Resonanzfrequenz ungünstigerweise, wodurch die dielektrischen Keramikkörper zur praktischen Verwendung ungeeignet sind. Wenn das Molverhältnis kleiner als 3,1 Mol (x < 3,1) ist, wird Q im unbelasteten Zustand beträchtlich verringert. Zur Sicherstellung eines ausreichend großen Q im unbelasteten Zustand wird das obige Molverhältnis besonders wünschenswerterweise in einem Bereich von 3,8 4,2 Mol (3,8 &le; x &le; 4,2) gehalten. Während der Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz durch Ersatz eines Teils von TiO&sub2; durch ZrO&sub2; in negativer Richtung variiert werden kann, kann sich Q im unbelasteten Zustand oder die spezifische Dielektrizitätskonstante verschlechtern, wenn der ersetzende Anteil (c) 0,2 übersteigt. Der Ersatz von TiO&sub2; durch ZrO&sub2; verbessert wirksam die Sinterbarkeit der Keramikzusammensetzung und auch die spezifische Dielektrizitätskonstante, denn der ersetzende Anteil vergleichsweise klein ist (C &le; 0,10).
  • Wenn die Haupt-Keramikzusammensetzung neben den oben beschriebenen BaO und TiO&sub2; oder BaO, TiO&sub2; und zumindest einem von SrO, CaO und ZRO&sub2; auch ZnO enthält, sollte das Molverhältnis (y) von ZnO nicht höher als 2,9 Mol (v &le; 2,9) sein. Bei mehr als 2,9 Mol ZnO (2,9 < y), wird der Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz stark negativ. Bei der Herstellung der vorliegenden dielektrischen Keramikzusammensetzung kann der Temperaturkoeffizient der kesonanzfrequenz durch geeignetes Variieren des Verhältnisses von TiO (x) zu ZnO (y) wirksam auf einem gewünschten Wert gehalten wehen. Insbesondere kann der Temperaturkoeffizient durch Erhöhen des Molverhältnisses von ZnO (y) in negativer kichtung variiert werden.
  • Die dielektrische Keramikzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung enthält eine Haupt-Keramikzusammensetzung, die als Hauptkomponenten Bariumoxid und Titanoxid oder Bariumoxid, Titanoxid und zumindest eines von Strontiumoxid, Kalziumoxid, Zirkonoxid sind Zinkoxid im oben beschriebenen Verhältnis enthält. Der Haupt-Keramikzusammensetzung können geeignete Metalloxide, wie z.B. Aluminium-, Wolfram-, Nickel-, Eisen-, Mangan- oder Chromoxid, zugegeben werden, um Q im unbelasteten Zustand zu verbessern und den Temperaturkoeffizienten in geeigneter Weise einzustellen oder zu steuern.
  • B&sub2;O&sub3;, das als wesentlicher Bestandteil der Sekundärkomponente der erfdindungsgemäßen Haupt-Keramikzusammensetzung zugegeben wird, ermöglicht wirkungsvoll das Brennen der dielektrischen Keramikzusammensetzung bei einer relativ niedrigen Temperatur, dh. bei 1100ºC oder darunter, vorzugsweise bei 1000ºC oder darunter, noch bevorzugter bei einer Temperatur von nicht mehr als 962ºC (Schmelzpunkt von Ag), am bevorzugtesten bei 950ºC oder darunter. B&sub2;O&sub3; kann als einziger Bestandteil zugegeben werden; anders ausgedrückt kann ein B&sub2;O&sub3;-Pulver zur Haupt-Keramikzusammensetzung zugegeben werden. Alternativ dazu kann das B&sub2;O&sub3; gleichzeitig mit anderen Bestandteilen, wie z.B. ZnO, SiO&sub2; und Bi&sub2;O&sub3;, zugegeben werden. Insbesondere verbessert die Zugabe von ZnO wirkungsvoll die spezifische Dielektrizitätskonstante, während ein ausreichend großes Q im unbelasteten Zustand bei halten wird. Die Zugabe von SiO&sub2; oder Bi&sub2;O&sub3; verbessert wirkungsvoll die Sinterbarkeit der dielektrischen Keramikzusammensetzung. Bei Zugabe dieser Bestandteile können jeweils Pulver von ZnO, SiO&sub2; und Bi&sub2;O&sub3; zusammen mit einem B&sub2;O&sub3;-Pulver zugegeben werden, oder es können diese Bestandteile und B&sub2;O&sub3; verglast und dann der Haupt-Keramikzusammensetzung zugegeben werden.
  • Da das als einziger Bestandteil vorhandene B&sub2;O&sub3; wahrscheinlich Wasser absorbiert und den Konservierungszustand des Keramikmaterials nach dessen Zugabe beeinflussen kann&sub1; wird B&sub2;O&sub3; günstigerweise in ein Glas eingearbeitet, das anschließend der Haupt- Keramikzusammensetzung zugegeben wird, um das obige Problem zu lösen. Die Wasserabsorption von B&sub2;O&sub3; führt auch zu einem schlechten Zustand einer Aufschlämmung beim Bilden einer Grünplatte aus dem Keramikmaterial, wodurch es schwierig wird, ein gutes Band zu erzielen. Dieses Problem wird ebenfalls durch das Verglasen von B&sub2;O&sub3; gelöst. Es sind viele Glasformulierungen bekannt, die B&sub2;O&sub3; enthalten, wie z.B. ZnO-SiO&sub2;-B&sub2;O&sub3;Glas, SiO&sub2;-B&sub2;O&sub3;-Glas, PbO-SiO&sub2;-B&sub2;O&sub3;-Glas und Bi&sub2;O&sub3;-ZnO-B&sub2;O&sub3;-Glas, von denen alle in der Praxis der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise verwendet werden können.
  • Die B&sub2;O&sub3; als Hauptbestandteil enthaltende Sekundärkomponente kann dem kalzinierten Pulver der Haupt-Keramikzusammensetzung oder einem Gemisch von Ausgangsmaterialien zugegeben werden, die die Haupt-Keramikzusammensetzugn ergeben; dies geschieht vor dem Kalzinieren der Ausgangsmaterialien. In dieser Hinsicht ist das erstere Verfahren, d.h. das Zugeben der Sekundärkomponente zum kalzinierten Keramikpuiver, in bezug auf die dielektrischen Eigenschaften der erhaltenen dielektrischen Keramikkörper vorzuziehen.
  • Die Zugabemenge der Sekundärkomponente in einem der beiden obigen Verfahren wird solcherart bestimmt, daß B&sub2;O&sub3; in der dielektrischen Keramikzusammensetzung in einer Menge von 0,1-7,5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Haupt- Keramikzusammensetzung enthalten ist. Wenn die Zugabemenge der Sekundärkomponente so klein ist, daß der B&sub2;O&sub3;-Gehalt geringer als 0,1 Gew.-Teile ist, erzielt das zugegebene B&sub2;O&sub3; möglicherweise keine zufriedenstellende Wirkung, und die Sinterbarkeit des erhaltenen Keramikmaterials kann sich verschlechtern. Wenn der B&sub2;O&sub3;-Gehalt hingegen 7,5 Gew.-Teile übersteigt kann sich Q im unbelasteten Zustand im Mikrowellenbereich verschlechtern. Vorzugsweise ist B&sub2;O&sub3; der Sekundärkomponente in einer Menge von 0,1-6,0 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Haupt-Keramikzusammensetzung enthalten.
  • Wie bereits beschrieben liegt das Prinzip der vorliegenden Erfindung darin, daß B&sub2;O&sub3; zumindest als Teil der Sekundärkomponente zur Haupt-Keramikzusammensetzung zugegeben wird. Es ist auch wünschenswert, daß das Gemisch von Materialien, die die Haupt-Keramikzusammensetzung ergeben, bei einer relativ hohen Temperatur, z.B. bei 900ºC oder höher, kalziniert wird und daß das kalzinierte Gemisch fein pulverisiert wird, um eine durchschnittliche Korngröße von nicht mehr als 0,8 um, vorzugsweise nicht mehr als 0,7 um, zu erzielen.
  • Genauer gesagt, wenn die Kalzinierungstemperatur für die Materialien, die die Haupt- Keramikzusammensetzung ergeben, 900ºC oder mehr, vorzugsweise 1000ºC oder mehr, beträgt, kann die kalzinierte Masse (Haupt-Keramikzusammensetzung) ausreichend kristallisiert werden, wodurch die resultierenden dielektrischen Keramikkörper zufriedenstellende dielektrische Eigenschaften aufweisen, z.B. spezifische Dielektrizitätskonstante und Q im unbelasteten Zustand, selbst wenn deren Brenntemperatur relativ niedrig ist. Wenn die Kalzinierungstemperatur 1350ºC übersteigt, ist es jedoch wahrscheinlich, daß die kalzinierte Masse nach dem Kalzinierungsverfahren übermäßig stark erhärtet, wodurch Probleme bei der Verarbeitung auftreten. Angesichts dieser Tatsache wird die Kalzinierungstemperatur vorzugsweise zwischen 1000ºC und 1300ºC gehalten.
  • Beim Pulverisieren des so kalzinierten Produkts ist folgendes anzumerken: je kleiner die durchschnittliche Korngröße eines durch die Pulverisierung gebildeten Keramikpulvers, desto niedriger ist die Brenntemperatur der erhaltenen dielektrischen Keramikzusammensetzung, wodurch Verbesserungen der spezifischen Dielektrizitätskonstante und von Q im unbelasteten Zustand der resultierenden dielektrischen Keramikkörper gewährleistet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird daher das kalzinierte Produkt pulverisiert, um eine durchschnittliche Korngröße von nicht mehr als 0,8 um, vorzugsweise von nicht mehr als 0,7 um zu erzielen, wodurch es möglich ist, die erhaltene dielektrische Keramikzusammensetzung bei einer relativ niedrigen Temperatur, z.B. bei 962ºC (dem Schmelzpunkt von Ag) oder weniger, zu brennen. Durch die kleinere Korngröße des kalzinierten Keramikprodukts verbessert sich die Sinterbarkeit und verringert sich die Zugabemenge der Sekundärkomponente (B&sub2;O&sub3;), was zu Verbesserungen der Mikrowelleneigenschaften der gebrannten dielektrischen Keramikkörper führt. Wenn die durchschnittliche Korngröße des Keramikpulvers jedoch kleiner als 0,1 um ist, kann sich die Formbarkeit der erhaltenen dielektrischen Keramikzusammensetzung verschlechtern, wodurch es schwierig wird, ein Band z.B. mittels eines herkömmlichen Rakelverfahrens zu bilden. Im allgemeinen wird eine solche geringe Korngröße des Keramikpulvers durch ein Laserbeugungs- und - streuungsverfahren gemessen.
  • Es ist nicht erforderlich, eine Feinpulverisierung durchzuführen, um das B&sub2;O&sub3;-Pulver oder das B&sub2;O&sub3; enthaltende Glaspulver zu bilden, das als Sekundärkomponente dem kalzinierten Keramikpulver zugegeben wird, das - wie oben beschrieben - fein pulverisiert ist. Beispielsweise kann ohne jegliche Probleme ein B&sub2;O&sub3;-Pulver oder Glaspulver mit einer durchschnittlichen Korngröße von etwa 2 um bis 4 um verwendet werden.
  • Bei Zugabe der Sekundärkomponente zu den die Haupt-Keramikzusammensetzung ergebenden Materialien vor dem Kalzinierungsschritt wird die kalzinierte Masse einschließlich der Sekundärkomponente fein pulverisiert, um ein Pulver mit einer durchschniulichen Korngröße von nicht mehr als 0,8 um zu ergeben, welches Pulver die dielektrische Keramikzusammensetzung bildet, die zur Erzeugung des dielektrischen Resonators oder Filters für Anwendungen auf dem Mikrowellengebiet herangezogen wird.
  • BEISPIELE
  • Zur weiteren Erläuterung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden einige Beispiele beschrieben. Man beachte, daß die Erfindung nicht auf die Details der dargestellten Beispiele beschränkt ist, sondern zahlreichen Änderungen, Modifizierungen und Verbesserungen unterzogen werden kann, die für Fachleute auf dem Gebiet offenkundig sind.
  • BEISPIEL 1
  • Zunächst wurden hochreines Bariumoxid, Strontiumoxid, Kalziumoxid, Titanoxid, Zinkoxid und Zirkonoxid eingewogen, um Haupt-Keramikzusammensetzungen der Proben Nr. 1-11 zu ergeben, die durch (1-a-b)BaO aSrO bCaO x[(1-c)TiO&sub2;cZrO&sub2;] yZnO dargestellt werden, worin x, y, a, b und c jeder Probe in Tabelle 1 angeführt sind. Die so eingewogenen Materialien wurden in einer Polyethylen-Topfmühle mittels Zirkonoxid-Kugeln mit einem Durchmesser von 10 mm mit Ionenaustauschwasser naßvermischt. Das so ernaltene Gemisch (Aufschlämmung) wurde aus der Topfmühle genommen, getrocknet, in einen Aluminiumoxid-Schmelztiegel gefüllt und 4 Stunden lang bei 1150ºC an der läuft kalziniert.
  • Anschließend wurde das kalzinierte Gemisch mittels eines Walzenbrechers grob zerkleinert und durch ein Sieb mit 24 Mesh hindurchgeschickt. Das erhaltene Pulver wurde wiederum in die Polyethylen-Topfmühle mit Zirkonoxid-Kugeln mit einem Durchmesser von 5 mm gefüllt und mit Ionenaustauschwasser naßpulverisiert, um eine nach einem Laserbeugungs- und -streuungsverfahren gemessene, durchschnittliche Korngröße von 0,4-0,5 um zu erreichen. Auf diese Weise wurden die kalzinierten Keramikpulver der Proben Nr.1-11 erhalten.
  • Danach wurde das kalzinierte Keramikpulver jeder Probe mit einem B&sub2;O&sub3;-Pulver (Boroxid) als Sekundärkomponente in einer in Tabelle 1 angeführten Menge (in Gew.- Teilen) pro 100 Gew.-Teile des Keramikpulvers in einer Polyethylen-Topfmühle mit Ionenaustauschwasser mittels Aluminiumoxid-Kugeln naßvermischt. Zu diesem Zeitpunkt wurde 1 Gew.-% Polyvinvlalkohol (PVA) als Bindemittel zur Ermöglichung des nachfolgenden Preßformens hinzugefügt. Die so erhaltene Aufschlämmung wurde dann getrocknet, durch ein Sieb mit Öffnungen von 355 um hindurchgeschickt und somit granuliert. In Proben Nr. 4 und 5 wurde ein ZnO-(Zinkoxid-)Pulver, sowie das B&sub2;O&sub3;-Pulver in einer in Tabelle 1 angeführten Menge hinzugefügt. In Probe Nr. 6 wurde das B&sub2;O&sub3;-Pulver vor dem Kalzin ieren der Haupt-Keramikzusammensetzung zugegeben und dann bei 1100ºC kalziniert, fein pulverisiert und wie oben granuliert.
  • Das so gebildete Granulat jeder Probe wurde mit einer Presse bei einem Oberflächendruck von 1 t/cm² zu einer kreisrunden Scheibe mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Dicke von 15 mm geformt. Die Proben Nr. 1-11 entsprechenden, kreisrunden Scheiben wurden 2 Stunden lang bei 900ºC an der Luft gebrannt, um dadurch jeweilige Proben dielektrischer Keramikkörper zu bilden. Diese Proben wurden zu kreisrunden Scheiben mit einem Durchmesser von jeweils 16 mm und einer Dicke von 8 mm geschliffen und die dielektrischen Eigenschaften jeder Probe gemessen. Die spezifische Dielektrizitätskonstante (&epsi;r) und Q im unbelasteten Zustand wurden gemäß dem Verfahren nach Hakki & Coleman gemessen, während der Temperaturkoeffizient (&tau;f) der Resonanzfrequenz über einen Bereich von -25ºC bis +75ºC gemessen wurde. Die Messung erfolgte bei einer Frequenz von 3-5 GHz. Die Ergebnisse der Messung sind ebenfalls in Tabelle 1 angeführt.
  • Es geht aus den Ergebnissen der obigen Messungen der Proben Nr.1-3 und 7-11 hervor, das die Zugabe von Boroxid als Sekundärkomponente das Sintern der erhaltenen dielektriscnen Keramikzusammensetzung bei 900ºC ermöglicht. Die übermäßige Zugabe von Boroxid führt jedoch zu einem erhöhten Temperaturkoeffizienten der kesonanzfrequenz und eines verringerten Q im unbelasteten Zustand wie z.B. in Probe Nr.11 (Vergleichsbeispiel). Bezugnehmend auf Proben Nr.4 und 5 führt die gleichzeitige Zugabe von Zinkoxid sind Boroxid zu verbessertem Q im unbelasteten Zustand. Weiters geht aus dem Ergebnis der Messungen an Probe Nr.6 folgendes hervor: wenn Boroxid zuerst zum Chemisch der die Haupt-Keramikzusammensetzung ergebenden Materialien zugegeben und dann kalziniert wird, weisen die erhaltenen dielektrischen Keramikkörper zufriedenstellende Eigenschaften für die praktische Verwendung auf, obwohl Q im unbelasteten Zustand geringer ist als bei Zugabe von Boroxid zum kalzinierten Keramikpulver. TABELLE 1 Haupt-Keramikzusammensetzung Sekundärkomponente Dielektrische Eigenschaften B&sub2;O&sub3; Gew.-Teile Andere Bestandteile (Gew.-Teile) ungesintert *:Vergleichsbeispiele Haupt-Keramikzusammensetzung (1-a-b)BaO aSrO bCaO x[(1-c)TiO&sub2; cZrO&sub2;] yZnO
  • BEISPIEL 2
  • Als erstes wurden hochreines Bariumoxid oder Bariumkarbonat, Strontiumoxid, Kalziumoxid, Titanoxid, Zinkoxid und Zirkonoxid eingewogen, um die Haupt- Keramikzusammensetzungen der Proben Nr. 12-59 zu ergeben, die durch (1-a- b)BaO aSrO bCaO x[(1-c)FiO&sub2; cZrO&sub2;] yZnO definiert sind, worin x, y, a, b und c jeder Probe in den Tabellen 4, 5 und 6 angeführt sind. Die so eingewogenen Materialien wurden mit Ionenaustauschwasser in einer Polyethylen-Topfmühle unter Verwendung von Zirkonoxid-Kugeln mit einem Durchmesser von 10 mm naßvermischt. Das so erhaltene Gemisch (Aufschlämmung) wurde aus der Topfmühle genommen, getrocknet, in einen Aluminiumoxid-Schmelztiegel gefüllt und 4 Stunden lang zwischen 1150 und 1250ºC an der Luft kalziniert.
  • Anschließend wurde das kalzinierte Gemisch mittels eines Walzenbrechers grob gebrochen und durch ein Sieb mit 24 Mesh hindurchgeschickt. Das erhaltene Pulver wurde wiederum in die Polyethylen-Topfmühle mit Zirkonoxid-Kugeln mit einem Durchmesser von 5 mm gefüllt und mit Ionenaustauschwasser pulverisiert, um eine nach einem Laserbeugungs- sind -streuungsverfahren gemessene, durchschnittliche Korngröße von 0,4-1,0 um zu erreichen. Auf diese Weise wurden die kalzinierten Keramikpuiver der Proben Nr.12-59 erhalten.
  • Andererseits wurden hochreines Zinkoxid, Boroxid, Siliziumoxid und Wismutoxid in den in Tabelle 2 angeführten jeweiligen Anteilen eingewogen, in eine Polyethylen- Topfmühle mit Aluminiumoxid-Kugeln mit einem Durchmesser von 10 mm gefüllt und trockenvermischt. Das so erhaltene Gemisch wurde 20 min lang in einem Schamotten- Schmelztiegel auf eine Temperatur von 1100-1250ºC erhitzt und geschmolzen, rasch in Wasser abgekühlt und somit verglast. Das erhaltene Glas wurde zusammen mit Aluminiumoxid-Kugeln in eine Aluminiumoxid-Topfmühle geworfen und in Ethanol pulverisiert, um eine durschnittliche Korngröße von 2-6 um zu erzielen, die nach einem Laserbeugungs- und -streuungsverfahren gemessen wurde. Auf diese Weise wurden verschiedene, in Tabelle 2 angeführte Glasformulierungen (A bis I) mit jeweiligen Glaszusammensetzungen als Sekundärkomponenten erhalten. TABELLE 2 Glas Nr. (Gew.-%)
  • Anschließend wurden 100 Gew.-Teile des oben beschriebenen kalzinierten Keramikpulvers jeder Probe und jeweils 0-10 Gew.-Teile einer ausgewählten Glasformulierung (A-I) als Sekundärkomponente dazu verwendet, in gleicher Weise wie in Beispiel 1 eine entsprechende kreisrunde Scheibe zu bilden, die zur Messung der Eigenschaften herangezogen wird. In Probe Nr. 52 in Tabelle 6 wird vor dem Kalzinieren ein ZnO-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;-Glas der Haupt-Keramikzusammensetzung zugegeben und dann bei 1100ºC kalziniert; die kalzinierte Masse wurde wie bei den anderen Proben fein pulverisiert und granuliert.
  • Es wurden auch Glasformulierungen (J, K, L) mit den in Tabelle 3 angeführten jeweiligen Zusammensetzungen gebildet. Jedes gebildete Glas wurde in einer Menge von 2 Gew.-Teilen pro 110 Gew.-Teile des oben erwähnten kalzinierten Keramikpulvers zugegeben, um eine entsprechende kreisrunde Scheibe zu erzeugen, die in gleicher Weise wie in Beispiel 1 zur Messung der Eigenschaften verwendet wurde. TABELLE 3 Glas Nr. B&sub2;O&sub3; (Gew.-%) Glaszusammensetzung (Gew.-%)
  • Die so erhaltenen kreisrunden Scheiben wurden 2 Stunden lang bei einer Temperatur zwischen 870ºC und 900ºC an der Luft gebrannt, um die Proben Nr.12-59 dielektrischer Keramikkörper zu ergeben. Die dielektrischen Eigenschaften jeder gebrannten Probe wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 gemessen; die Meßergebnisse sind in den Tabellen 4, 5 und 6 angeführt. TABELLE 4 Haupt-Keramikzusammensetzung Glas Brenn-Temp (ºC) Dielektrische Eigenschaften Gew.-Teile *:Vergleichsbeispiele --: unmeßbar Haupt-Keramikzusammensetzung (1-a-b)BaO aSrO bCaO x[(1-c)TiO&sub2; cZrO&sub2;] yZnO TABELLE 5 Haupt-Keramikzusammensetzung Glas Brenn-Temp (ºC) Dielektrische Eigenschaften Gew.-Teile *:Vergleichsbeispiele Haupt-Keramikzusammensetzung (1-a-b)BaO aSrO bCaO x[(1-c)TiO&sub2; cZrO&sub2;] yZnO TABELLE 6 Haupt-Keramikzusammensetzung Glas Brenn-Temp (ºC) Dielektrische Eigenschaften Gew.-Teile *:Vergleichsbeispiele Haupt-Keramikzusammensetzung (1-a-b)BaO aSrO bCaO x[(1-c)TiO&sub2; cZrO&sub2;] yZnO
  • Aus den Ergebnissen der obigen Messung an den Proben Nr. 12-17 (siehe Tabelle 4) geht hervor, daß der Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz ungünstigerweise steigt, wenn x, das Verhältnis von Titanoxid zu Bariumoxid in der Haupt- Keramikzusammensetzung, &le; 3 oder &ge; 5 ist. Es ergibt sich aus dem Ergebnis der Messung der Proben Nr. 18-22, die die Auswirkung von Zinkoxid in der Haupt- Keramikzusammensetzung aufzeigen, daß der Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz stark negativ wird, wenn y &ge; 3,0 ist. Aus der Messung der Proben Nr. 30-35 (siehe Tabelle 5) geht auch hervor, daß die Dielektrizitätskonstante verbessert werden kann, wenn ain Teil des Bariumoxids durch Strontiumoxid und/oder Kalziumoxid ersetzt wird. Wenn jedoch der ersetzende Anteil (a+b) 0,4 übersteigt (wie in Vergleichsbeispiel Nr. 34), wird der Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz stark positiv, und es verringert sich Q im unbelasteten Zustand in unvorteilhafter Weise. Weiters ist aus den Meßergebnissen der Proben Nr. 36 und 37 ersichtlich, daß der Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz verringert werden kann, wenn Titanoxid teilweise durch Zirkonoxid ersetzt wird. Wenn Titanoxid und Bariumoxid zur gleichen Zeit teilweise ersetzt werden, wie in Proben Nr.38-40, verringert sich Q im unbelasteten Zustand, wenn c (ersetzende Menge von ZrO&sub2;) größer als 0,2 ist, wie dies aus Vergleichsbeispiel Nr. 40 hervorgeht.
  • Es ergibt sich aus den Meßergebnissen der Proben Nr. 23-29, 41, 42 und 53-56, die die Auswirkung von ZnO-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;-Gläsern mit den in Tabelle 2 angeführten jeweiligen Zusammensetzungen aufzeigen, daß das ZnO-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;-Glas wirkungsvoll als Boroxid enthaltende Sekundärkomponente dient. Es ergibt sich weiters aus den Meßergebnissen der Proben Nr. 43 und 59, die die Auswirkung von SiO&sub2;-B&sub2;O&sub3;-Gläsern auf die resultiernden dielektrischen Keramikkörper aufzeigen, daß auch das SiO&sub2;-B&sub2;O&sub2;-Glas wirkungsvoll als Boroxid enthaltende Sekundärkomponente dienen kann. Bei der Bewertung der dielektrischen Eigenschaften der Proben Nr. 50, 51, die PbO-SiO&sub2;-B&sub2;O&sub3;- Gläser (K, L) als Sekundärkomponente aufweisen, zeigt sich im Vergleich mit den Eigenschaften von Probe Nr. 49, die als Sekundärkomponente ein Glas (J) aufweist, das kein Boroxid enthält, daß die Brenntemperatur nicht wirkungsvoll verringerbar ist, wenn die Sekundärkomponente kein Boroxid enthält. Das kein Boroxid enthaltende Glas kann daher nicht wirkungsvoll als Sekundärkomponente dienen. Weiters ergibt sich aus dem Meßergebnis von Probe Nr. 52, die durch Zugabe eines ZnO-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;-Glases zu einem Gemisch von Materialien, die die Haupt-Keramikzusammensetzung ergeben, sowie durch gleichzeitiges Kalzinieren des Glases und der Haupt- Keramikzusammensetzung entstand, daß der resultierende dielektrische Keramikkörper zur praktischen Verwendung geeignet ist, selbst wenn Q im unbelasteten Zustand geringer ist als bei der Zugabe des Glases zu einem kalzinierten Pulver der Haupt- Keramikzusammensetzung.
  • BEISPIEL 3
  • 100 Gew.-Teile des kalzinierten Pulvers der Haupt-Keramikzusammensetzung und 2 Gew.-Teile eines Pulvers von ZnO-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;-Glas (D), die für Probe Nr. 18 in Beispiel 2 hergestellt wurden, wurden 64 Stunden lang in einer Polyethylen-Topfmühle mittels Zirkonoxid-Kugeln mit einem Durchmesser von 5 mm mit Polyvinylbutyral, einem Plastifikator und einem Peptisationsmittel in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol und Isopropylalkohol naßvermischt.
  • Das so gebildete Gemisch wurde entgast und nach einem Rakelverfahren zu Grünbändern mit einer Dicke von jeweils 250 um geformt. Danach wurde mittels einer zum Drucken geeigneten Ag-Paste ein Leitermuster für einen Interdigital-1800MHz- Doppelresonator-Bandpaßfilter auf eines der so gebildeten Grünbänder gedruckt. Anschließend wurden 12 Bahnen der Grünbänder, einschließlich eines Bands mit dem aufgedruckten Leitermuster als Zwischenbahn, bei 100ºC und 100 kp/cm² laminiert. Die laminierten Grünbänder wurden in Segmente geschnitten und dann 2 Stunden lang bei 900ºC an der Luft gebrannt, um (die in Fig.1 dargestellten Stripline-Filter zu bilden.
  • In dem in Fig.1 gezeigten Stripline-Filter besitzt das dielektrische Substrat 16 eine dreischichtige Struktur, die beim gemeinsamen Brennen mit inneren Leitern integriert wird. Genauer gesagt werden mehrere Resonatorelektroden 12, 12 in eine der drei Schichten des dielektrischen Substrats 16 eingebaut, und ein Paar Kupplungselektroden 20, 20 wird in eine weitere Schicht 16 des Substrats eingebaut. Der vorliegende Filter enthält auch eine Masseelektrode 14, die im wesentlichen den gesamten Bereich der Außenfläche des dielektrischen Substrats 16 abdeckt, sowie Eingangs- und Ausgangskontakte 18, 18, die auf einem Paar gegenüberliegender Seitenfächen des Substrats 16 angeordnet sind, ohne mit der Masseelektrode 14 verbunden zu sein. Die Kupplungselektroden 20, 20 sind mit jeweiligen Fortsätzen 20a, 20a ausgebildet, deren Enden auf den oben angeführten Seitenflächen des dielektrischen Substrats 61 zur Verbindung mit den Eingangs- bzw. Ausgangskontakten 18, 18 freiliegen.
  • Bei der Messung der Filtereigenschaften durch einen Netzwerk-Analysator zeigte der erhaltene Stripline-Filter eine Mittelfrequenz von 1800 MHz und einen Einfügungsverlust von 2,0 dB.
  • Es ergibt sich aus der obigen Beschreibung, daß die vorliegende dielektrische Keramikzusammensetzung durch Zugabe einer geeigneten Menge eines B&sub2;O&sub3;-Pulvers oder eines B&sub2;O&sub3; als Sekundärkomponente enthaltenden Glaspulvers zu einer Haupt- Keramikzusammensetzung erhalten wird, die Bariumoxid (BaO) und Titanoxid (TiO&sub2;) als Hauptkomponenten oder BaO, TiO&sub2; und zumindest eines von Strontiumoxid (SrO), Kalziumoxid (CaO) Zirkonoxid (ZrO&sub2;) und Zinkoxid (ZnO) als Hauptkomponenten in jeweils angeführten Menden enthält. Die so gebildete dielektrische Keramikzusammensetzung kann bei einer Temperatur von 1100ºC oder weniger, vorzugsweise bei 1000ºC oder weniger, nocht bevorzugter bei etwa 900ºC, gebrannt werden. Demzufolge werden die aus der dielektrischen Keramikzusammensetzung gebildeten dielektrischen Keramikkörper vorteilhafterweise zur Herstellung eines dielektrischen Filters, z.B. eines Stripline-Filters, verwendet, der innere Leiterschichten aufweist, die ausschließlich aus Ag oder Cu fit relativ geringem elektrischen Widerstand oder aus Legierungen mit Ag oder Cu als Hauptkomponente bestehen. Weiters zegen die dielektrischen Keramikkörper eine ausreichend hohe spezifische Dielektrizitätskonstante, ein ausreichend großes Q im unbelasteten Zustand und einen deutlich verringerten Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz.

Claims (16)

1. Dielektrische Keramikzusammensetzung, die zur Herstellung eines dielektrischen Resonators oder Filters zur Anwendung auf dem Mikrowellengebiet verwendet wird und im wesentlichen besteht aus: einer Hauptkeramikzusammensetzung, die als Hauptkomponenten Bariumoxid und Titanoxid, oder Bariumoxid, Titanoxid und zumindest eines aus Strontiumoxid, Kalziumoxid, Zirkonoxid und Zinkoxid umfaßt, welche Zusammensetzung durch (1-a-b)BaO aSrO bCaO x[(1-c)TiO&sub2; cZrO&sub2;] yZnO dargestellt ist, worin gilt: 3,1 &le; x &le; 5,4, 0 &le; y &le; 2,9, 0 &le; a+b &le; 0,4, 0 &le; c &le; 0,2; und einer Sekundärkomponente, von der zumindest ein Teil aus einem B&sub2;O&sub3;-Material oder einem Glasmaterial besteht, das B&sub2;O&sub3; als eine der Glaskomponenten enthält, wobei die Sekundärkomponente der Hauptkeramikzusammensetzung in einer Menge von 0,1-7,5 Gewichtsteilen B&sub2;O&sub3; pro 100 Gewichtsteile der Hauptkeramikzusammensetzung zugegeben wird.
2. Dielektrische Keramikzusammensetzung nach Anspruch 1, worin ein Teil von BaO durch zumindest eines aus SrO und CaO substituiert ist, sodaß gilt: 0,05 &le; a+b &le; 0,2.
3. Dielektrische Keramikzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin TiO&sub2; oder [(1-c)TiO&sub2; cZrO&sub2;] in der Hauptkeramikzusammensetzung in einer Menge von 3,5-5,0 Mol bezogen auf 1 Mol (1-a-b)BaO aSrO bCaO enthalten ist (3,5 &le; x &le; 5,0).
4. Dielektrische Keramikzusammensetzung nach Anspruch 2, worin TiÖ&sub2; oder [(1- c)TiO&sub2; cZrO&sub2;] in der Hauptkeramikzusammensetzung in einer Menge von 3,8-4,2 Mol bezogen auf 1 Mol (1-a-b)BaO aSrO bCaO enthalten ist (3,8 &le; x &le; 4,2).
5. Dielektrische Keramikzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-4, worin die Hauptkeramikzusammensetzung weiters ein Metalloxid umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminiumoxid, Wolframoxid, Nickeloxid, Eisenoxid, Manganoxid und Chromoxid besteht.
6. Dielektrische Keramikzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-5, worin die Sekundärkomponente der Hauptkeramikzusammensetzung in einer Menge von 0,1-6,0 Gewichtsteilen B&sub2;O&sub3; pro 100 Gewichtsteile der Hauptkeramikzusammensetzung zugegeben wird.
7. Dielektrische Keramikzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-6, worin die Sekundärkomponente aus dem B&sub2;O&sub3;-Material in Form eines B&sub2;O&sub3;-Pulvers besteht.
8. Dielektrische Keramikzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-6, worin die Sekundärkomponente aus einem B&sub2;O&sub3;-Pulver als B&sub2;O&sub3;-Material und zumindest einem Pulver aus ZnO, SiO&sub2; und Bi&sub2;O&sub3; besteht.
9. Dielektrische Keramikzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-6, worin die Sekundärkomponente aus dem Glasmaterial in Form eines Glaspulvers besteht, wobei das Glasmaterial aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus ZnO-SiO&sub2;-B&sub2;O&sub3;-Glas, SiO&sub2;- B&sub2;O&sub3;-Glas, Bi&sub2;O&sub3;-ZnO-B&sub2;Ö&sub3;-Glas und PbO-SiO&sub2;-B&sub2;O&sub3;-Glas besteht
10. Verfahren zur Herstellung der dielektrischen Keramikzusammensetzung nach Anspruch 1, folgende Schritte umfassend:
Kalzinieren eines Gemisches von Ausgangsmaterialien, die die Hauptkeramikzusammensetzung ergeben, um ein kalziniertes Gemisch bereitzustellen;
feines Pulverisieren des kalzinierten Gemisches, um ein kalziniertes Keramikpulver bereitzustellen; und
Zugeben der Sekundärkomponente zum kalzinierten Keramikpulver.
11. Verfahren nach Anspruch 10, worin das Gemisch von Ausgangsmaterialien, die die Hauptkeramikzusammensetzung ergeben, bei einer Temperatur von nicht unter 900ºC kalziniert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, worin das Gemisch von Ausgangsmaterialien bei einer Temperatur von 1000-1300ºC kalziniert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, worin das kalzinierte Gemisch fein pulverisiert wird, sodaß ias kalzinierte Keramikpulver eine durchschnittliche Korngröße von nicht über 0,8 um aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, worin das kalzinierte Gemisch fein pulverisiert wird, sodaß das kalzinierte Keramikpulver eine durchschnittliche Korngröße von nicht über 0,7 um aufweist.
15. Dielektrischer Resonator zur Anwendung auf dem Mikrowellengebiet oder dielektrisches Filter, das eine Vielzahl dielektrischer Resonatoren umfaßt, umfassend:
einen durch Brennen der dielektrischen Keramikzusammensetzung, wie in Anspruch 1 definiert, erhaltenen dielektrischen Keramikkörper; und
ein Leitermuster, das durch gemeinsames Brennen mit dem dielektrischen Keramikkörper gebildet wird, sodaß das Leitermuster im dielektrischen Keramikkörper eingebaut ist, wobei das Leitermuster aus einem Material gebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ag, Cu, einer Ag als Hauptkomponente enthaltenden Legierung und einer Cu als Hauptkomponente enthaltenden Legierung besteht.
16. Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen Resonators zur Anwendung auf dem Mikrowellengebiet oder eines dielektrischen Filters, der oder das eine Vielzahl dielektrischer kescnatoren umfaßt, wobei der dielektrische kesonator einen dielektrischen Keramikkörper und einim dielektrischen Keramikkörper eingebautes Leitermuster umfaßt, folgende Schritte umfassend:
Herstellung einer Grünplatte oder eines kalzinierten Grünkörpers aus der dielektrischen Keramikzusammensetzung, wie in Anspruch 1 definiert, was den dielektrischen Keramikkörper ergibt;
das Ausbilden zumindest einer leitenden Schicht, die das Leitermuster ergibt, auf der Grünplatte oder dem kalzinierten Grünkörper, wobei die zumindest eine leitende Schicht aus einem Material gebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ag, Cu, einer Ag als Hauptkomponente enthaltenden Legierung und einer Cu als Hauptkomponente enthaltenden Legierung besteht; und
das gemeinsame Brennen der Grünplatte oder des kalzininierten Grünkörpers aus der dielektrischen Keramikzusammensetzung mit der zumindest einen leitenden Schicht.
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