JP2525217B2 - アルミナ磁器組成物 - Google Patents
アルミナ磁器組成物Info
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- JP2525217B2 JP2525217B2 JP63038406A JP3840688A JP2525217B2 JP 2525217 B2 JP2525217 B2 JP 2525217B2 JP 63038406 A JP63038406 A JP 63038406A JP 3840688 A JP3840688 A JP 3840688A JP 2525217 B2 JP2525217 B2 JP 2525217B2
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- less
- alumina porcelain
- tan
- impurities
- porcelain composition
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は通信機用のMIC基板、MICパッケージ、マイク
ロ波コンデンサ、更には高エネルギー粒子加速装置のマ
イクロ波透過窓等に適した高周波低損失性のアルミナ磁
器組成物に関する。
ロ波コンデンサ、更には高エネルギー粒子加速装置のマ
イクロ波透過窓等に適した高周波低損失性のアルミナ磁
器組成物に関する。
「発明が解決しようとする問題点」 満足すべき上記の高周波低損失性のアルミナ磁器組成
物としてtanδが10-5レベルで10以下の小さな値は、純
度が99.999％程度の高純度アルミナ磁器によって得られ
るものとされていたが、実際はアルミナ純度が上記の9
9.999％程度の高純度アルミナを緻密に焼結させるには
従来よりも高い温度での焼成を必要とし、焼結体が得ら
れたものとしても必ずしも所望の高周波低損失性は得ら
れず、10-5レベルのtanδが確実に10以下を呈するアル
ミナ磁器が強く要望されていた。
物としてtanδが10-5レベルで10以下の小さな値は、純
度が99.999％程度の高純度アルミナ磁器によって得られ
るものとされていたが、実際はアルミナ純度が上記の9
9.999％程度の高純度アルミナを緻密に焼結させるには
従来よりも高い温度での焼成を必要とし、焼結体が得ら
れたものとしても必ずしも所望の高周波低損失性は得ら
れず、10-5レベルのtanδが確実に10以下を呈するアル
ミナ磁器が強く要望されていた。
「問題点を解決するための手段」 主成分アルミナに含まれる不純物元素の内、最も広く
含まれるSiとMgの関係、及びこれら両者とFe,Cr,Mn,Na,
K,Ca等の他の金属、アルカリ成分との関係に着目して実
験の結果、ppm単位でSi80以下、Mg60以下でSi/Mg比が１
〜５、かつ上記のSiとMg以外の金属、アルカリ成分が一
元素につき60以下、それらの総量で70以下であり、15GH
zにおけるtanδが10-5レベルで10以下の高周波低損失性
のアルミナ磁器が得られることを見出した。
含まれるSiとMgの関係、及びこれら両者とFe,Cr,Mn,Na,
K,Ca等の他の金属、アルカリ成分との関係に着目して実
験の結果、ppm単位でSi80以下、Mg60以下でSi/Mg比が１
〜５、かつ上記のSiとMg以外の金属、アルカリ成分が一
元素につき60以下、それらの総量で70以下であり、15GH
zにおけるtanδが10-5レベルで10以下の高周波低損失性
のアルミナ磁器が得られることを見出した。
「作用」 上記不純物元素が限界を外れた場合はtanδが目標と
する10-5レベルで10以下に抑えることができない。
する10-5レベルで10以下に抑えることができない。
「実施例」 （１） 平均粒径0.25μで、不純物として元素基準のpp
m単位で、 Si Mg Na Ｋ Ca Fe Cr Mn ３ 0.5 ２ ＜１ ＜１ ４ ＜１ ＜１ を含む純度99.999％と称される市販のAl2O3各200g及び
該Al2O3200gに対し上記不純物が次表に示す含有率とな
るよう、次の化合物 Si…コロイダルシリカ SiO2分として99.9％ Mg…乳酸マグネシウム 試薬特級 Na…乳酸ナトリウム 試薬特級 Ｋ…乳酸カリウム 試薬特級 Ca…乳酸カルシウム 試薬特級 Fe…乳酸鉄 試薬特級 Cr…酢酸クロム 試薬特級 Mn…乳酸マンガン 試薬特級 の内、SiとMgを第１の不純物として添加した粉末原料を
純水370ml、ポリビニルアルコール1.5g、ゴムライニン
グ球石400gとともに、内容積1000mlのボールミルに入
れ、これを５時間回転させて混合を行なった。
m単位で、 Si Mg Na Ｋ Ca Fe Cr Mn ３ 0.5 ２ ＜１ ＜１ ４ ＜１ ＜１ を含む純度99.999％と称される市販のAl2O3各200g及び
該Al2O3200gに対し上記不純物が次表に示す含有率とな
るよう、次の化合物 Si…コロイダルシリカ SiO2分として99.9％ Mg…乳酸マグネシウム 試薬特級 Na…乳酸ナトリウム 試薬特級 Ｋ…乳酸カリウム 試薬特級 Ca…乳酸カルシウム 試薬特級 Fe…乳酸鉄 試薬特級 Cr…酢酸クロム 試薬特級 Mn…乳酸マンガン 試薬特級 の内、SiとMgを第１の不純物として添加した粉末原料を
純水370ml、ポリビニルアルコール1.5g、ゴムライニン
グ球石400gとともに、内容積1000mlのボールミルに入
れ、これを５時間回転させて混合を行なった。
次に1.5％のポリビニルアルコールを結合剤として加
え、１時間の混合、溶解を行なった。
え、１時間の混合、溶解を行なった。
得られた泥漿を250メッシユの篩に通した後、冷凍乾
燥機で15時間の乾燥によって粉末化し、ナイロン製42メ
ッシュの篩を通して製粒した。
燥機で15時間の乾燥によって粉末化し、ナイロン製42メ
ッシュの篩を通して製粒した。
この製粒した粉末を成形圧1500kg/cm2の金型プレスに
よって8mmφ×8mmlに成形、焼成した後、6mmφ×6mmlに
研磨加工した13種の試料について高周波誘電特性等を測
定しその結果を次の第１表に示す。
よって8mmφ×8mmlに成形、焼成した後、6mmφ×6mmlに
研磨加工した13種の試料について高周波誘電特性等を測
定しその結果を次の第１表に示す。
第１表に示される通り、不純物を含有するだけに止め
て新しくは全く添加せず市販の純度99.999％と称される
Al2O3をそのまま使用した試料No.1及び第１の不純物の
みを添加し、それらのSi,Mg,Si/Mgのいずれかが範囲を
外れた試料No.2〜７はいずれもtanδが所望の10-5レベ
ルに達しなかったが、Si,Mg,Si/Mgが本発明の範囲の試
料No.8〜13はいずれも満足すべき成果を得た。
て新しくは全く添加せず市販の純度99.999％と称される
Al2O3をそのまま使用した試料No.1及び第１の不純物の
みを添加し、それらのSi,Mg,Si/Mgのいずれかが範囲を
外れた試料No.2〜７はいずれもtanδが所望の10-5レベ
ルに達しなかったが、Si,Mg,Si/Mgが本発明の範囲の試
料No.8〜13はいずれも満足すべき成果を得た。
（２） 前例と同様の条件で満足を収めた試料No.8〜13
の内、Si/MgをNo.13に準じて３に固定し、第２の不純物
Na以下をそれぞれ各種の割合で添加して得た試料につい
て高周波誘電特性等を測定した結果を次の第２表に示
す。
の内、Si/MgをNo.13に準じて３に固定し、第２の不純物
Na以下をそれぞれ各種の割合で添加して得た試料につい
て高周波誘電特性等を測定した結果を次の第２表に示
す。
第２表に示される通り、第１の不純物Si:Mgを15:5、S
i/Mgを範囲内の略々中間値３に固定し、第２の不純物N
a,K,Ca,Cr及びMnのいずれか１種以上の含有量が増大し
た場合、一元素として60ppm以下、総量が70ppmに満たな
い試料No.14,15,17,18,20,21,23,24,26,27,29,30及び32
はいずれもtanδが×10-5のレベルで本発明の臨界値10
以下を呈し、それらの内でも一元素のみ15ppm以下とし
て含まれるNo.14,17,20,23,26,29はいずれも3.3以内に
収まり、Na以下５元素全部を10ppmまたは＜10ppmで総量
が＜60ppmのNo.32も3.6で、特にCa＜10のNo.14、Na10の
Na.26及びFe15のNo.17は1.9以下の特に優れた値を示し
たが、上記一元素が60ppmを総量として70ppmを超えるN
o.16,19,22,25,28,31はいずれも上記の臨界値10以上を
呈し、またこれら各元素が13ppm以下でも総量が70ppmを
超えるNo.33は臨界値よりも高い値を示した。
i/Mgを範囲内の略々中間値３に固定し、第２の不純物N
a,K,Ca,Cr及びMnのいずれか１種以上の含有量が増大し
た場合、一元素として60ppm以下、総量が70ppmに満たな
い試料No.14,15,17,18,20,21,23,24,26,27,29,30及び32
はいずれもtanδが×10-5のレベルで本発明の臨界値10
以下を呈し、それらの内でも一元素のみ15ppm以下とし
て含まれるNo.14,17,20,23,26,29はいずれも3.3以内に
収まり、Na以下５元素全部を10ppmまたは＜10ppmで総量
が＜60ppmのNo.32も3.6で、特にCa＜10のNo.14、Na10の
Na.26及びFe15のNo.17は1.9以下の特に優れた値を示し
たが、上記一元素が60ppmを総量として70ppmを超えるN
o.16,19,22,25,28,31はいずれも上記の臨界値10以上を
呈し、またこれら各元素が13ppm以下でも総量が70ppmを
超えるNo.33は臨界値よりも高い値を示した。
（３） 次にSiとMgからなる第１の不純物の内、Siが範
囲内の上限又は上限付近で、対Mgの比率も１〜５の範囲
とし、一方第２の不純物Na以下を試料No.32の値に固定
して他は前と同様に製作し、試料について諸特性を測定
した結果を第３表に示す。
囲内の上限又は上限付近で、対Mgの比率も１〜５の範囲
とし、一方第２の不純物Na以下を試料No.32の値に固定
して他は前と同様に製作し、試料について諸特性を測定
した結果を第３表に示す。
第３表から、第２の不純物Na,K,Ca,Fe,Cr及びMnを上
記の通りNo.32と同様に10ppm及び＜10ppm、総量を＜60p
pmとし、第１の不純物Si,Mgの内、Mgを上限に設定する
とともにSi/Mgを下限の１とした試料No.34、Si,Mg両者
を上限としてSi/Mgが1.33のNo.35、及び上記No.34とは
逆にSiを上限に設定するとともにSi/Mgをも上限の５と
した試料No.36のtanδはいずれも９前後に収まったが、
同じSi/Mgが３のSi15、Mg5各ppmからなる前第２表のNo.
32には及ばなかった。
記の通りNo.32と同様に10ppm及び＜10ppm、総量を＜60p
pmとし、第１の不純物Si,Mgの内、Mgを上限に設定する
とともにSi/Mgを下限の１とした試料No.34、Si,Mg両者
を上限としてSi/Mgが1.33のNo.35、及び上記No.34とは
逆にSiを上限に設定するとともにSi/Mgをも上限の５と
した試料No.36のtanδはいずれも９前後に収まったが、
同じSi/Mgが３のSi15、Mg5各ppmからなる前第２表のNo.
32には及ばなかった。
「発明の効果」 以上の通り、不純物の含有量が元素基準のppm単位でS
i80以下、Mg60以下でSi/Mgが１〜５、かつ他の金属、ア
ルカリ成分等が一元素60以下、総量70以下と特定した本
発明のアルミナ磁器組成物は、試料No.1の通りAl2O3純
度（含有量）99.999％と称される実質99.99865％の場合
においても、第１の不純物とするSiとMgの関係、Si/Mg
が５を超えた場合はtanδが10-5レベルで12を示すに対
して、No.35に示される通り、Al2O3の純度が上記の試料
No.1よりも１桁以上も低い99.99％にも達しない99.98％
（不純物200ppm）においてtanδが同じ10-5レベルで9.2
に収まるだけでなく、焼成温度をも低下させるので経済
性、量産性において大きな効果がある。
i80以下、Mg60以下でSi/Mgが１〜５、かつ他の金属、ア
ルカリ成分等が一元素60以下、総量70以下と特定した本
発明のアルミナ磁器組成物は、試料No.1の通りAl2O3純
度（含有量）99.999％と称される実質99.99865％の場合
においても、第１の不純物とするSiとMgの関係、Si/Mg
が５を超えた場合はtanδが10-5レベルで12を示すに対
して、No.35に示される通り、Al2O3の純度が上記の試料
No.1よりも１桁以上も低い99.99％にも達しない99.98％
（不純物200ppm）においてtanδが同じ10-5レベルで9.2
に収まるだけでなく、焼成温度をも低下させるので経済
性、量産性において大きな効果がある。
Claims (1)
- 【請求項１】不純物の含有量が元素基準のppm単位でSi8
0以下、Mg60以下でSi/Mg比が１〜５、かつ他の金属、ア
ルカリ成分等が一元素につき60以下、総量で70以下であ
り、15GHzにおけるtanδが10-5レベルで10以下である高
周波低損失性のアルミナ磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038406A JP2525217B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | アルミナ磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038406A JP2525217B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | アルミナ磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01213910A JPH01213910A (ja) | 1989-08-28 |
| JP2525217B2 true JP2525217B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=12524417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63038406A Expired - Lifetime JP2525217B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | アルミナ磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2525217B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003112963A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | アルミナ焼結体およびその製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4213790B2 (ja) * | 1998-08-26 | 2009-01-21 | コバレントマテリアル株式会社 | 耐プラズマ部材およびそれを用いたプラズマ処理装置 |
| JP5361141B2 (ja) * | 2007-04-24 | 2013-12-04 | 京セラ株式会社 | プラズマ処理装置用部材およびこれを用いたプラズマ処理装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016861A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-28 | 日本特殊陶業株式会社 | 高アルミナ磁器組成物 |
-
1988
- 1988-02-19 JP JP63038406A patent/JP2525217B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003112963A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | アルミナ焼結体およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01213910A (ja) | 1989-08-28 |
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