JP2016019123A - 伝送線路および電子部品 - Google Patents
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Abstract
Description
が知られている。例えば、特許文献3には、平行に配置された2つの平行導体板の間に高
誘電率テープを配置し、2つの平行導体板と高誘電率テープの間に、低誘電率材料よりな
る充填誘電体を配置して構成された伝送線路が記載されている。この伝送線路では、電磁
波の電界は充填誘電体内に分布する。特許文献3には、実際に作製された伝送線路が、
30GHz〜60GHzの周波数帯で低分散な特性であることが記載されている。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図1を参照して、本発明の実施の形態に係る誘電体線路および電子部品の構造について説明する。図1は、本実施の形態に係る伝送線路および電子部品を示す斜視図である。
伝送線路および電子部品形状を形成した場合の無負荷Q値が300より大きくなるための条件として比誘電率が高く、誘電損失が小さいことが必要となる。比誘電率を高めるにはBaTiO3の存在が必要であるが、BaTiO3は強誘電体であるがゆえに、本発明で求められる1GHz〜10GHzの周波数帯においての比誘電率の劣化と誘電損失の劣化が問題となる。一方、SrTiO3は常誘電体であるがゆえに、本発明で求められる1GHz〜10GHzの周波数帯においての比誘電率の劣化や誘電損失の劣化は生じないが、比誘電率が300程度と低い問題がある。そこで、{XBaO・(1−X)SrO}TiO2とすることで1GHz〜10GHzの周波数帯においての比誘電率を高くし、誘電損失を良好なものとすることができる。
また、本実施形態においては必要に応じて{XBaO・(1−X)SrO}TiO2部について副成分として、以下のものを含有させても良い。不純物としては、特に限定されないが、たとえば、Ca、Mg、Al、Zr、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびLuの各元素の酸化物などが挙げられる。
まず、線路部を構成する誘電体粉末を作製した。SrTiO3、BaTiO3粉末を表1に示すモル比率に従って秤量し、純水と市販のアニオン系分散剤と共に、ボールミルで24時間混合を行い、混合スラリーを得た。混合スラリーを120℃で加熱乾燥した後、瑪瑙乳鉢で解砕し、#300メッシュふるいを通過させ整粒し、アルミナ坩堝に入れ1200〜1240℃の温度範囲内で2時間仮焼をした。
誘電体粉末の各々の組成を表1に示すように調整したこと以外は、実施例1と同様の方法で焼結体を作製した。作製した各々の組成を表1に示す。
誘電体粉末の各々の組成を実施例1に記載した粉末とMnO粉末を表1に示すように調整したこと以外は、実施例1と同様の方法で焼結体を作製した。作製した各々の組成を表1に示す。
線路部については、誘電体粉末の各々の組成を表1に示すように調整したこと以外は、実施例1および実施例8〜42と同様の方法で焼結体を作製した。
また、周囲誘電体部としては以下に示す化合物を所望の割合で混合することで作製した。
線路部については、誘電体粉末の各々の組成を表1に示すように調整したこと以外は、実施例8〜42および実施例44と同様の方法で焼結体を作製した。
線路部については、誘電体粉末の各々の組成を表1に示すように調整したこと以外は、実施例8〜42および実施例44〜46と同様の方法で焼結体を作製した。
また、周囲誘電体部としては以下に示す化合物を所望の割合で混合することで作製した。
誘電体粉末の各々の組成を実施例1に記載した粉末とMnO粉末を表1に示すように調整したこと以外は、実施例1と同様の方法で焼結体を作製した。作製した各々の組成を表1に示す。
誘電体粉末の各々の組成を表1に示すように調整したこと以外は、実施例1と同様の方法で焼結体を作製し、図1に示した伝送線路および電子部品形状を形成した。作製した各々の組成を表1に示す。
得られた焼結体の比誘電率、誘電損失値、図1に示した伝送線路および電子部品形状を形成した場合の共振周波数と無負荷Q値について、各々算出した。
本実施形態に係る焼結体についての誘電特性は、Q・f値及び比誘電率εrによって評価することができる。比誘電率、誘電損失は、日本工業規格「マイクロ波用ファインセラミックスの誘電特性の試験方法」(JIS R1627 1996年度)に従って測定することができる。
誘電特性の評価として、両端短絡形誘電体共振器法により共振周波数とQ値を求めた。焼成体(焼結体)の寸法と共振周波数とQ値より、比誘電率および誘電損失を算出した。
図1に示したように、本実施の形態に係る電子部品1は、本実施の形態に係る誘電体線路2を含んでいる。伝送線路2は、第1の誘電体よりなる線路部10と、第2の誘電体よりなる周囲誘電体部20とを備えている。前記実施例において得られた誘電体を用いて、この形状を形成し、電子部品としての共振周波数と無負荷Q値を各々測定し、表1に記した。表1には、線路部10に従来の伝送線路で使用されてきた金属Ag単体の導体電極を使用した場合の無負荷Q値:Qu=300と比較し、良否の判定を行った結果も記載した。
2 伝送線路
3 導体層
4 導体層
5 導体層
6 導体層
7 導体層
7a 導体層の端部
10 線路部
20 周囲誘電体部
20a 上面
20b 下面
20c 側面
20d 側面
20e 側面
20f 側面
30 共振器
31 インダクタ
32 キャパシタ
33 入出力端子
Claims (4)
- 第1の比誘電率を有する第1の誘電体よりなる線路部と、第2の比誘電率を有する第2の誘電体よりなる周囲誘電体部とを備え、
前記第1の誘電体は、
一般式
{XBaO・(1−X)SrO}TiO2
(但し、0.25<X≦0.55)で表され、
前記第2の比誘電率は、前記第1の比誘電率よりも小さいことを特徴とする伝送線路。 - 前記第1の誘電体にMnOを含み、
一般式
α{XBaO・(1−X)SrO}TiO2+(1−α)MnO
(但し、0.9800<α<1.0000、0.25<X≦0.55)で表されることを特徴とする請求項1記載の伝送線路。 - 前記第2の比誘電率は前記第1の比誘電率の1/10以下であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の伝送線路。
- 前記線路部は、1GHz〜10GHzの範囲内の1つ以上の周波数の電磁波を伝搬させ、かつ、共振器を備え、前記共振器は、請求項1から請求項3に記載の伝送線路を用いて構成されている電子部品。
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