JP2003026471A - 高周波用誘電体磁器組成物及びその製造方法 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物及びその製造方法Info
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- JP2003026471A JP2003026471A JP2001212408A JP2001212408A JP2003026471A JP 2003026471 A JP2003026471 A JP 2003026471A JP 2001212408 A JP2001212408 A JP 2001212408A JP 2001212408 A JP2001212408 A JP 2001212408A JP 2003026471 A JP2003026471 A JP 2003026471A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、比誘電率εrが７以下で、ｆ
０×Ｑ値も大きく、さらに共振周波数ｆ0の温度係数τf
の絶対値が１０ｐｐｍ／℃以下で調製が容易な高周波用
誘電体磁器組成物を提供することにある。 【解決手段】本発明は、コージェライト（Ｍｇ２Ａｌ４
Ｓｉ５Ｏ１８）組成のガラス粉末７０〜８９重量部とコ
ージェライト結晶相およびスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）
結晶相を析出可能なＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガ
ラス粉末 ４〜１５重量部およびＴｉＯ２粉末 ７〜１
５重量部を配合してなる合計１００重量部の混合粉末を
焼成してなり、生成したコージェライト・スピネル結晶
質母相中にＴｉＯ２結晶が存在する高周波用誘電体磁器
組成物に関するものである。
０×Ｑ値も大きく、さらに共振周波数ｆ0の温度係数τf
の絶対値が１０ｐｐｍ／℃以下で調製が容易な高周波用
誘電体磁器組成物を提供することにある。 【解決手段】本発明は、コージェライト（Ｍｇ２Ａｌ４
Ｓｉ５Ｏ１８）組成のガラス粉末７０〜８９重量部とコ
ージェライト結晶相およびスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）
結晶相を析出可能なＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガ
ラス粉末 ４〜１５重量部およびＴｉＯ２粉末 ７〜１
５重量部を配合してなる合計１００重量部の混合粉末を
焼成してなり、生成したコージェライト・スピネル結晶
質母相中にＴｉＯ２結晶が存在する高周波用誘電体磁器
組成物に関するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、比誘電率εrが７
以下で、高周波領域でのＱ値が大きく、さらに共振周波
数ｆ0の温度係数τfの調整が容易に実現できる高周波用
誘電体磁器組成物に関する。
以下で、高周波領域でのＱ値が大きく、さらに共振周波
数ｆ0の温度係数τfの調整が容易に実現できる高周波用
誘電体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、通信網の急激な発展に伴い、通信
に使用する周波数が拡大すると同時に、マイクロ波領域
やミリ波領域の高周波領域に及んでいる。一方、マイク
ロ波回路やミリ波回路の大きさは、比誘電率εrが大き
くなるほど小型化が可能である。しかし、マイクロ波領
域以上の高周波領域に関しては、比誘電率εrが大き過
ぎると、回路が小さくなりすぎ加工精度が低下するた
め、比較的比誘電率εrが小さい材料が必要となる。
に使用する周波数が拡大すると同時に、マイクロ波領域
やミリ波領域の高周波領域に及んでいる。一方、マイク
ロ波回路やミリ波回路の大きさは、比誘電率εrが大き
くなるほど小型化が可能である。しかし、マイクロ波領
域以上の高周波領域に関しては、比誘電率εrが大き過
ぎると、回路が小さくなりすぎ加工精度が低下するた
め、比較的比誘電率εrが小さい材料が必要となる。
【０００３】この種の誘電体磁器組成物として、ＢａＯ
−ＭｇＯ−ＷＯ3系材料（特開平６−２３６７０８号公
報）、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＯ2−Ｔａ2Ｏ5系材料（特開平９
−５２７６０号公報）などが提案されている。しかし、
比誘電率εrが１０以上であり、さらに低い誘電率を有
する誘電体磁器組成物が求められている。
−ＭｇＯ−ＷＯ3系材料（特開平６−２３６７０８号公
報）、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＯ2−Ｔａ2Ｏ5系材料（特開平９
−５２７６０号公報）などが提案されている。しかし、
比誘電率εrが１０以上であり、さらに低い誘電率を有
する誘電体磁器組成物が求められている。
【０００４】一方、コージェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ
５Ｏ１８）は、測定周波数１０ＧＨｚで比誘電率εrが
５．１、ｆ０×Ｑ値が８００００と良好な誘電特性を示
すが、共振周波数の温度係数τfが−２２ｐｐｍ／℃で
あるため、用途が制限されている。また、コージェライ
トを固相反応焼結で製造する場合、合成温度及び焼結温
度と、溶融分解開始温度との温度差が小さいため、焼結
温度範囲が狭くなり、緻密なコージェライトを作製する
ことは困難である。
５Ｏ１８）は、測定周波数１０ＧＨｚで比誘電率εrが
５．１、ｆ０×Ｑ値が８００００と良好な誘電特性を示
すが、共振周波数の温度係数τfが−２２ｐｐｍ／℃で
あるため、用途が制限されている。また、コージェライ
トを固相反応焼結で製造する場合、合成温度及び焼結温
度と、溶融分解開始温度との温度差が小さいため、焼結
温度範囲が狭くなり、緻密なコージェライトを作製する
ことは困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題を解消し、比誘電率εrが７以下で、ｆ０×Ｑ値
も大きく、さらに共振周波数ｆ0の温度係数τfの絶対値
が１０ｐｐｍ／℃以下で調製が容易な高周波用誘電体磁
器組成物を提供することにある。
の問題を解消し、比誘電率εrが７以下で、ｆ０×Ｑ値
も大きく、さらに共振周波数ｆ0の温度係数τfの絶対値
が１０ｐｐｍ／℃以下で調製が容易な高周波用誘電体磁
器組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、コージェライ
ト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８）組成のガラス粉末７０
〜８９重量部とコージェライト結晶相およびスピネル
（ＭｇＡｌ２Ｏ４）結晶相を析出可能なＭｇＯ−Ａｌ２
Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス粉末 ４〜１５重量部およびＴ
ｉＯ２粉末 ７〜１５重量部を配合してなる合計１００
重量部の混合粉末を焼成してなり、生成したコージェラ
イト・スピネル結晶質母相中にＴｉＯ２結晶が存在する
高周波用誘電体磁器組成物に関するものである。ＭｇＯ
−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラスは、ＳｉＯ２を３０〜
６５ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３を１０〜３０ｍｏｌ％、Ｍｇ
Ｏを１０〜４０ｍｏｌ％含むことが好ましい。さらに、
前記ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラスは、Ｚｎ
Ｏ、Ｂ２Ｏ ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＧｅＯ２のうち少
なくとも１つの成分を１０ｍｏｌ％以下含むことが好ま
しい。
ト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８）組成のガラス粉末７０
〜８９重量部とコージェライト結晶相およびスピネル
（ＭｇＡｌ２Ｏ４）結晶相を析出可能なＭｇＯ−Ａｌ２
Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス粉末 ４〜１５重量部およびＴ
ｉＯ２粉末 ７〜１５重量部を配合してなる合計１００
重量部の混合粉末を焼成してなり、生成したコージェラ
イト・スピネル結晶質母相中にＴｉＯ２結晶が存在する
高周波用誘電体磁器組成物に関するものである。ＭｇＯ
−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラスは、ＳｉＯ２を３０〜
６５ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３を１０〜３０ｍｏｌ％、Ｍｇ
Ｏを１０〜４０ｍｏｌ％含むことが好ましい。さらに、
前記ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラスは、Ｚｎ
Ｏ、Ｂ２Ｏ ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＧｅＯ２のうち少
なくとも１つの成分を１０ｍｏｌ％以下含むことが好ま
しい。
【０００７】また、本発明は、緻密な焼結体を得る方法
として熱処理によりコージェライトを析出可能なガラス
粉末と、コージェライト結晶相及びスピネル結晶相を析
出可能なガラス粉末を原料として用いることを特徴とす
る高周波用誘電体磁器組成物の製造方法に関する。詳し
くは、コージェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８）組
成のガラス粉末 ７０〜８９重量部と、コージェライト
結晶相およびスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）を析出可能な
ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス粉末４〜１５重
量部と、ＴｉＯ２粉末 ７〜１５重量部とを混合して合
計１００重量部ガラス混合粉末を得、１０００〜１４０
０℃で焼成することを特徴とする高周波用誘電体磁器組
成物の製造方法に関する。
として熱処理によりコージェライトを析出可能なガラス
粉末と、コージェライト結晶相及びスピネル結晶相を析
出可能なガラス粉末を原料として用いることを特徴とす
る高周波用誘電体磁器組成物の製造方法に関する。詳し
くは、コージェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８）組
成のガラス粉末 ７０〜８９重量部と、コージェライト
結晶相およびスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）を析出可能な
ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス粉末４〜１５重
量部と、ＴｉＯ２粉末 ７〜１５重量部とを混合して合
計１００重量部ガラス混合粉末を得、１０００〜１４０
０℃で焼成することを特徴とする高周波用誘電体磁器組
成物の製造方法に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】コージェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓ
ｉ５Ｏ１８）は、測定周波数１０ＧＨｚで比誘電率εr
が５．１、ｆ０×Ｑ値が８００００と良好な誘電特性を
示すが、共振周波数の温度係数τfが−２２ｐｐｍ／℃
であるためこのままでは実用的でない。そこで、ＴｉＯ
２粉末を添加して、共振周波数の温度係数τfをプラス
側にシフトすることができるが、ＴｉＯ２粉末の添加
は、通常、コージェライト組成のガラスの焼結性を妨げ
る。また、焼結性を増すために、他のガラス成分を添加
すると、ｆ０×Ｑ値を犠牲にしてしまう。本発明では、
コージェライト結晶相およびスピネル（ＭｇＡｌ
２Ｏ４）結晶相を析出可能なＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｓｉ
Ｏ ２系ガラス粉末を添加することによって、焼結性を増
し、かつ、良好な誘電特性を示す高周波用誘電体磁器組
成物を提供することを可能とした。
ｉ５Ｏ１８）は、測定周波数１０ＧＨｚで比誘電率εr
が５．１、ｆ０×Ｑ値が８００００と良好な誘電特性を
示すが、共振周波数の温度係数τfが−２２ｐｐｍ／℃
であるためこのままでは実用的でない。そこで、ＴｉＯ
２粉末を添加して、共振周波数の温度係数τfをプラス
側にシフトすることができるが、ＴｉＯ２粉末の添加
は、通常、コージェライト組成のガラスの焼結性を妨げ
る。また、焼結性を増すために、他のガラス成分を添加
すると、ｆ０×Ｑ値を犠牲にしてしまう。本発明では、
コージェライト結晶相およびスピネル（ＭｇＡｌ
２Ｏ４）結晶相を析出可能なＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｓｉ
Ｏ ２系ガラス粉末を添加することによって、焼結性を増
し、かつ、良好な誘電特性を示す高周波用誘電体磁器組
成物を提供することを可能とした。
【０００９】本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、図
１のＸ線回折図が示すようにコージェライト・スピネル
結晶質母相中にＴｉＯ２結晶が存在することを特徴とす
る。特に、コージェライト・スピネル結晶質母相中にＴ
ｉＯ２粒子が分散して存在することが好ましい。前記誘
電体磁器組成物は、コージェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ
５Ｏ１８）組成のガラス粉末（以後ガラス粉末Ａと記
す） ７０〜８９重量部とコージェライト結晶相および
スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）結晶相を析出可能なＭｇＯ
−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス粉末（以後ガラス粉末
Ｂと記す） ４〜１５重量部およびＴｉＯ２粉末 ７〜
１５重量部を配合してなる合計１００重量部の混合粉末
を焼成することによって得られる。
１のＸ線回折図が示すようにコージェライト・スピネル
結晶質母相中にＴｉＯ２結晶が存在することを特徴とす
る。特に、コージェライト・スピネル結晶質母相中にＴ
ｉＯ２粒子が分散して存在することが好ましい。前記誘
電体磁器組成物は、コージェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ
５Ｏ１８）組成のガラス粉末（以後ガラス粉末Ａと記
す） ７０〜８９重量部とコージェライト結晶相および
スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）結晶相を析出可能なＭｇＯ
−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス粉末（以後ガラス粉末
Ｂと記す） ４〜１５重量部およびＴｉＯ２粉末 ７〜
１５重量部を配合してなる合計１００重量部の混合粉末
を焼成することによって得られる。
【００１０】特に、コージェライト結晶相およびスピネ
ル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）結晶相を析出可能なＭｇＯ−Ａｌ
２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス粉末を使用することによっ
て、焼成時に軟化しやすくなり、焼結性が向上し、ｆ０
×Ｑ値などの特性の優れた誘電体磁器組成物を得ること
ができる。
ル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）結晶相を析出可能なＭｇＯ−Ａｌ
２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス粉末を使用することによっ
て、焼成時に軟化しやすくなり、焼結性が向上し、ｆ０
×Ｑ値などの特性の優れた誘電体磁器組成物を得ること
ができる。
【００１１】原料となるコージェライト組成のガラス粉
末Ａは、加熱時にコージェライト結晶相を生成し、それ
以外の結晶相及び非晶質相が存在しないか、極めて少な
くなるようなガラス粉末であればよい。例えば、ＳｉＯ
２ ５５．６ｍｏｌ％−Ａｌ ２Ｏ３ ２２．２ｍｏｌ％
−ＭｇＯ ２２．２ｍｏｌ％などが挙げられる。このよ
うなガラス粉末は公知のガラス化手法によって調製され
得るものである。例えば、各原料成分を所定の割合で配
合してなる混合物を溶融せしめ、その溶融物を急冷却し
てガラス化し、そしてそれを粉砕することによって得ら
れる。また、ゾル−ゲル法などの液相合成法によって合
成されるアモルファス粉末であってもよい。
末Ａは、加熱時にコージェライト結晶相を生成し、それ
以外の結晶相及び非晶質相が存在しないか、極めて少な
くなるようなガラス粉末であればよい。例えば、ＳｉＯ
２ ５５．６ｍｏｌ％−Ａｌ ２Ｏ３ ２２．２ｍｏｌ％
−ＭｇＯ ２２．２ｍｏｌ％などが挙げられる。このよ
うなガラス粉末は公知のガラス化手法によって調製され
得るものである。例えば、各原料成分を所定の割合で配
合してなる混合物を溶融せしめ、その溶融物を急冷却し
てガラス化し、そしてそれを粉砕することによって得ら
れる。また、ゾル−ゲル法などの液相合成法によって合
成されるアモルファス粉末であってもよい。
【００１２】また、前記ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２
系ガラス粉末Ｂとしては、その組成は特に限定されず、
加熱時にコージェライト結晶相およびスピネル（ＭｇＡ
ｌ２Ｏ４）結晶相を析出可能な組成であればよい。本発
明においては、ＳｉＯ２ ３０〜６５ｍｏｌ％−Ａｌ２
Ｏ３ １０〜３０ｍｏｌ％−ＭｇＯ １０〜４０ｍｏｌ
％を含む組成のガラス粉末が好ましい。ＳｉＯ２、Ａｌ
２Ｏ３、ＭｇＯを前記の組成範囲内にすることにより焼
結体の緻密化が効果的に行われるとともに、所望の結晶
相が得られる。このようなガラス粉末は公知のガラス化
手法によって調製され得るものである。例えば、各原料
成分を所定の割合で配合してなる混合物を溶融せしめ、
その溶融物を急冷却してガラス化し、そしてそれを粉砕
することによって得られる。また、ゾル−ゲル法などの
液相合成法によって合成されるアモルファス粉末であっ
てもよい。
系ガラス粉末Ｂとしては、その組成は特に限定されず、
加熱時にコージェライト結晶相およびスピネル（ＭｇＡ
ｌ２Ｏ４）結晶相を析出可能な組成であればよい。本発
明においては、ＳｉＯ２ ３０〜６５ｍｏｌ％−Ａｌ２
Ｏ３ １０〜３０ｍｏｌ％−ＭｇＯ １０〜４０ｍｏｌ
％を含む組成のガラス粉末が好ましい。ＳｉＯ２、Ａｌ
２Ｏ３、ＭｇＯを前記の組成範囲内にすることにより焼
結体の緻密化が効果的に行われるとともに、所望の結晶
相が得られる。このようなガラス粉末は公知のガラス化
手法によって調製され得るものである。例えば、各原料
成分を所定の割合で配合してなる混合物を溶融せしめ、
その溶融物を急冷却してガラス化し、そしてそれを粉砕
することによって得られる。また、ゾル−ゲル法などの
液相合成法によって合成されるアモルファス粉末であっ
てもよい。
【００１３】前記ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラ
スは、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＧｅＯ
２のうち少なくとも１つの成分を１０ｍｏｌ％以下含む
と焼結温度を下げることができ焼結性が増すので好まし
い。これらの成分が１０ｍｏｌ％を超えると、他の結晶
が析出したり、吸水性が現れるものもあり、好ましくな
い。
スは、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＧｅＯ
２のうち少なくとも１つの成分を１０ｍｏｌ％以下含む
と焼結温度を下げることができ焼結性が増すので好まし
い。これらの成分が１０ｍｏｌ％を超えると、他の結晶
が析出したり、吸水性が現れるものもあり、好ましくな
い。
【００１４】本発明における、混合ガラス粉末のコージ
ェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１ ８）組成のガラス粉
末Ａと、コージェライト結晶相およびスピネル（ＭｇＡ
ｌ２Ｏ４）結晶相を析出可能なＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｓ
ｉＯ２系ガラス粉末ＢおよびＴｉＯ２粉末の混合割合
は、前記の通りであるが、その限定理由は以下の通りで
ある。ガラス粉末Ａが７０ｗｔ％より少ないとｆ０×Ｑ
値が小さくなり、８９ｗｔ％より多くなると焼結体密度
が小さくなるため好ましくない。また、ガラス粉末Ｂが
４ｗｔ％より少ないと焼結体密度が小さくなり、１５ｗ
ｔ％より多くなるとｆ０×Ｑ値が小さくなるので好まし
くない。ＴｉＯ２が７ｗｔ％より少なくなるか、若しく
は１５ｗｔ％より多くなると共振周波数ｆ０の温度係数
τｆの絶対値が１０ｐｐｍ/℃より大きくなるので好ま
しくない。
ェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１ ８）組成のガラス粉
末Ａと、コージェライト結晶相およびスピネル（ＭｇＡ
ｌ２Ｏ４）結晶相を析出可能なＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｓ
ｉＯ２系ガラス粉末ＢおよびＴｉＯ２粉末の混合割合
は、前記の通りであるが、その限定理由は以下の通りで
ある。ガラス粉末Ａが７０ｗｔ％より少ないとｆ０×Ｑ
値が小さくなり、８９ｗｔ％より多くなると焼結体密度
が小さくなるため好ましくない。また、ガラス粉末Ｂが
４ｗｔ％より少ないと焼結体密度が小さくなり、１５ｗ
ｔ％より多くなるとｆ０×Ｑ値が小さくなるので好まし
くない。ＴｉＯ２が７ｗｔ％より少なくなるか、若しく
は１５ｗｔ％より多くなると共振周波数ｆ０の温度係数
τｆの絶対値が１０ｐｐｍ/℃より大きくなるので好ま
しくない。
【００１５】本発明の高周波用誘電体磁器組成物の好適
な製造方法の一例を次に示す。コージェライト組成のガ
ラス粉末Ａ、コージェライト結晶相およびスピネル結晶
相を析出可能なガラス粉末Ｂ、および酸化チタンから構
成される出発原料を所定量ずつ、水、アルコール等の溶
媒と共に湿式混合する。続いて、水、アルコールを除去
した後、粉砕する。続いて、このようにして得られた粉
末にポリビニルアルコールの如き有機バインダーを混合
して均質にし、乾燥、粉砕、加圧成形（圧力１００〜１
０００ｋｇ／ｃｍ2程度）する。得られた成型物を空気
の如き酸素含有ガス雰囲気下にて１０００〜１４００℃
で焼成することによりコージェライト・スピネル結晶質
母相中にＴｉＯ２粒子が分散して存在する誘電体磁器組
成物が得られる。焼成温度が１０００℃より低いとコー
ジェライト等の結晶化が起こりにくく、１４００℃を超
えるとＴｉＯ２が反応して存在しなくなる。焼成温度１
１００〜１２００℃では、緻密な焼結体が得られ、また
十分な特性が得られるため、特に好ましい。
な製造方法の一例を次に示す。コージェライト組成のガ
ラス粉末Ａ、コージェライト結晶相およびスピネル結晶
相を析出可能なガラス粉末Ｂ、および酸化チタンから構
成される出発原料を所定量ずつ、水、アルコール等の溶
媒と共に湿式混合する。続いて、水、アルコールを除去
した後、粉砕する。続いて、このようにして得られた粉
末にポリビニルアルコールの如き有機バインダーを混合
して均質にし、乾燥、粉砕、加圧成形（圧力１００〜１
０００ｋｇ／ｃｍ2程度）する。得られた成型物を空気
の如き酸素含有ガス雰囲気下にて１０００〜１４００℃
で焼成することによりコージェライト・スピネル結晶質
母相中にＴｉＯ２粒子が分散して存在する誘電体磁器組
成物が得られる。焼成温度が１０００℃より低いとコー
ジェライト等の結晶化が起こりにくく、１４００℃を超
えるとＴｉＯ２が反応して存在しなくなる。焼成温度１
１００〜１２００℃では、緻密な焼結体が得られ、また
十分な特性が得られるため、特に好ましい。
【００１６】このようにして得られた誘電体磁器組成物
は、必要により適当な形状、およびサイズに加工、ある
いはドクターブレード法等によるシート成形、およびシ
ートと電極による積層化を行うことにより、誘電体共振
器、誘電体基板、積層素子等の材料として利用できる。
は、必要により適当な形状、およびサイズに加工、ある
いはドクターブレード法等によるシート成形、およびシ
ートと電極による積層化を行うことにより、誘電体共振
器、誘電体基板、積層素子等の材料として利用できる。
【００１７】なお、チタンの原料としては、ＴｉＯ2の
他に、焼成時に酸化物となる硝酸塩、炭酸塩、水酸化
物、塩化物、有機金属化合物等を使用することができ
る。
他に、焼成時に酸化物となる硝酸塩、炭酸塩、水酸化
物、塩化物、有機金属化合物等を使用することができ
る。
【００１８】原料のコージェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ
５Ｏ１８）組成のガラス粉末の代わりに、コージェライ
トの結晶粒子を用い、また、コージェライト結晶相およ
びスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）結晶相を析出可能なＭｇ
Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス粉末の代わりにこれ
らの結晶粒子を用いることも可能であるが、焼結しにく
い傾向がある。
５Ｏ１８）組成のガラス粉末の代わりに、コージェライ
トの結晶粒子を用い、また、コージェライト結晶相およ
びスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）結晶相を析出可能なＭｇ
Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス粉末の代わりにこれ
らの結晶粒子を用いることも可能であるが、焼結しにく
い傾向がある。
【００１９】また、前記ガラス粉末Ｂとしてスピネル結
晶相のみを析出する組成とした場合、即ち、最終組成の
量の、コージェライト組成のガラス粉末または結晶粉末
と、スピネル組成のガラス粉末または結晶粉末と、Ｔｉ
Ｏ２粉末とを混合し焼成した場合、焼結性が悪くなる。
晶相のみを析出する組成とした場合、即ち、最終組成の
量の、コージェライト組成のガラス粉末または結晶粉末
と、スピネル組成のガラス粉末または結晶粉末と、Ｔｉ
Ｏ２粉末とを混合し焼成した場合、焼結性が悪くなる。
【実施例】実施例１
下記の組成からなるコージェライト結晶相を析出可能な
ガラス粉末Ａと、コージェライト結晶相およびスピネル
結晶相を析出可能なガラス粉末Ｂとを準備した。
ガラス粉末Ａと、コージェライト結晶相およびスピネル
結晶相を析出可能なガラス粉末Ｂとを準備した。
【００２０】ガラス粉末ＡはＳｉＯ２ ５５．６ｍｏｌ
％、Ａｌ２Ｏ３ ２２．２ｍｏｌ％、ＭｇＯ ２２．２
ｍｏｌ％の組成からなり、ガラス粉末ＢはＳｉＯ２ ５
８．８ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３ １９．０ｍｏｌ％、Ｍｇ
Ｏ １６．８ｍｏｌ％、ＺｎＯ ５．４ｍｏｌ％の組成
からなる。そして、ガラス粉末Ａが８１．２ｗｔ％、ガ
ラス粉末Ｂが１１．８ｗｔ％、ＴｉＯ２が７．０ｗｔ％
で構成される原料粉をエタノール、ＺｒＯ２ボールと共
にボールミルに入れ、２４時間湿式混合した。溶媒を脱
媒後、粉砕し、引き続き、この粉砕物に適量のポリビニ
ルアルコール溶液を加えて乾燥後、直径２０ｍｍ、厚み
６ｍｍのペレットに成形し、空気雰囲気下において、１
１５０℃にて４時間焼成した。
％、Ａｌ２Ｏ３ ２２．２ｍｏｌ％、ＭｇＯ ２２．２
ｍｏｌ％の組成からなり、ガラス粉末ＢはＳｉＯ２ ５
８．８ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３ １９．０ｍｏｌ％、Ｍｇ
Ｏ １６．８ｍｏｌ％、ＺｎＯ ５．４ｍｏｌ％の組成
からなる。そして、ガラス粉末Ａが８１．２ｗｔ％、ガ
ラス粉末Ｂが１１．８ｗｔ％、ＴｉＯ２が７．０ｗｔ％
で構成される原料粉をエタノール、ＺｒＯ２ボールと共
にボールミルに入れ、２４時間湿式混合した。溶媒を脱
媒後、粉砕し、引き続き、この粉砕物に適量のポリビニ
ルアルコール溶液を加えて乾燥後、直径２０ｍｍ、厚み
６ｍｍのペレットに成形し、空気雰囲気下において、１
１５０℃にて４時間焼成した。
【００２１】こうして得られた実施例１の磁器組成物を
直径１６ｍｍ、厚み４ｍｍの大きさに加工した後、誘電
共振法によって測定し、共振周波数９〜１１ＧＨｚにお
けるｆ０×Ｑ値、比誘電率εr、および共振周波数の温
度係数τfを求めた。その結果を表２に示す。
直径１６ｍｍ、厚み４ｍｍの大きさに加工した後、誘電
共振法によって測定し、共振周波数９〜１１ＧＨｚにお
けるｆ０×Ｑ値、比誘電率εr、および共振周波数の温
度係数τfを求めた。その結果を表２に示す。
【００２２】得られた誘電体磁器組成物についてＸ線回
折を行ったところ、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８（α−コ
ージェライト）、ＴｉＯ２（ルチル）、ＭｇＡｌ２Ｏ４
（スピネル）が、生成していることがわかった。図１に
そのＸ線回折図を示す。
折を行ったところ、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８（α−コ
ージェライト）、ＴｉＯ２（ルチル）、ＭｇＡｌ２Ｏ４
（スピネル）が、生成していることがわかった。図１に
そのＸ線回折図を示す。
【００２３】実施例２〜１１
実施例１で使用したものと同組成のガラス粉末Ａ、ガラ
ス粉末ＢおよびＴｉＯ ２を表１に示した配合量で混合
後、実施例１と同一条件で成形し、空気雰囲気下におい
て、表１に示した温度で４時間焼成して誘電体セラミッ
クスを作製し、実施例１と同様な方法で特性を評価し
た。その結果を表２に示す。
ス粉末ＢおよびＴｉＯ ２を表１に示した配合量で混合
後、実施例１と同一条件で成形し、空気雰囲気下におい
て、表１に示した温度で４時間焼成して誘電体セラミッ
クスを作製し、実施例１と同様な方法で特性を評価し
た。その結果を表２に示す。
【００２４】比較例１〜６
実施例１で使用したものと同組成のガラス粉末Ａ、ガラ
ス粉末ＢおよびＴｉＯ ２を表１に示した配合量と同一条
件で誘電体セラミックスを作製し、実施例１と同様な方
法で特性を評価した。その結果を表２に示す。
ス粉末ＢおよびＴｉＯ ２を表１に示した配合量と同一条
件で誘電体セラミックスを作製し、実施例１と同様な方
法で特性を評価した。その結果を表２に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、比誘電率εrが７以下
で、高周波領域でのＱ値が大きく、さらに共振周波数
ｆ。の温度係数τfの調整が容易に実現できる高周波用
誘電体磁器組成物を提供することができる。
で、高周波領域でのＱ値が大きく、さらに共振周波数
ｆ。の温度係数τfの調整が容易に実現できる高周波用
誘電体磁器組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の誘電体磁器組成物のＸ線回折図であ
る。
る。
─────────────────────────────────────────────────────
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Ｆターム(参考） 4G030 AA07 AA16 AA32 AA34 AA35
AA36 AA37 AA41 BA09 CA01
GA27 HA18
5G303 AB08 AB11 BA12 CA02 CB01
CB02 CB17 CB24 CB30 CB35
CB38 CD01 CD04 CD07 DA05
5J006 HC07
Claims (5)
- 【請求項１】 コージェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ
１８）組成のガラス粉末 ７０〜８９重量部と、コージ
ェライト結晶相およびスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）結晶
相を析出可能なＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス
粉末 ４〜１５重量部と、ＴｉＯ２粉末 ７〜１５重量
部とからなる合計１００重量部のガラス混合粉末を焼成
して得られる高周波用誘電体磁器組成物であって、 コージェライト・スピネル結晶質母相中にＴｉＯ２結晶
が存在することを特徴とする高周波用誘電体磁器組成
物。 - 【請求項２】 前記ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガ
ラスは、ＳｉＯ２を３０〜６５ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３を
１０〜３０ｍｏｌ％、ＭｇＯを１０〜４０ｍｏｌ％含む
ことを特徴とする請求項１記載の高周波用誘電体磁器組
成物。 - 【請求項３】 前記ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガ
ラスは、ＺｎＯ、Ｂ ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｇｅ
Ｏ２のうち少なくとも１つの成分を１０ｍｏｌ％以下含
むことを特徴とする請求項１または２記載の高周波用誘
電体磁器組成物。 - 【請求項４】 前記ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガ
ラスは、ＺｎＯを１０ｍｏｌ％以下含むことを特徴とす
る請求項１または２記載の高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項５】 コージェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ
１８）組成のガラス粉末 ７０〜８９重量部と、コージ
ェライト結晶相およびスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）結晶
相を析出可能なＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス
粉末 ４〜１５重量部と、ＴｉＯ２粉末 ７〜１５重量
部とを混合して合計１００重量部ガラス混合粉末を得、
１０００〜１４００℃で焼成することを特徴とする高周
波用誘電体磁器組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001212408A JP4830223B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 高周波用誘電体磁器組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001212408A JP4830223B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 高周波用誘電体磁器組成物の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003026471A true JP2003026471A (ja) | 2003-01-29 |
| JP4830223B2 JP4830223B2 (ja) | 2011-12-07 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001212408A Expired - Lifetime JP4830223B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 高周波用誘電体磁器組成物の製造方法 |
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| US7351674B2 (en) | 2004-03-01 | 2008-04-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Insulating ceramic composition, insulating ceramic sintered body, and mulitlayer ceramic electronic component |
| US7368408B2 (en) | 2004-03-01 | 2008-05-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Glass-ceramic composition, glass-ceramic sintered body, and monolithic ceramic electronic component |
| US7417001B2 (en) | 2004-03-01 | 2008-08-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd | Glass ceramic composition, glass-ceramic sintered body, and monolithic ceramic electronic component |
| US7439202B2 (en) | 2004-03-01 | 2008-10-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Glass ceramic composition, glass-ceramic sintered body, and monolithic ceramic electronic component |
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-
2001
- 2001-07-12 JP JP2001212408A patent/JP4830223B2/ja not_active Expired - Lifetime
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