JP3339989B2 - Low dielectric loss material - Google Patents
Low dielectric loss materialInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高周波で使用される回
路基板やマイクロ波用誘電体等として使用される低誘電
損失体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low dielectric loss material used as a circuit board used at a high frequency or a dielectric material for a microwave.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、例えば自動車電話、コードレステ
レホン、パーソナル無線、衛星放送受信機の実用化に伴
い、マイクロ波領域での回路素子として誘電体磁器が広
く使用されている。2. Description of the Related Art In recent years, dielectric porcelain has been widely used as a circuit element in the microwave region with the practical use of, for example, automobile telephones, cordless telephones, personal radios, and satellite broadcast receivers.
【０００３】このようなマイクロ波用誘電体磁器は主に
共振器に用いられるが、そこに要求される特性として、
小型化の要求に対して比誘電率が大きいこと、高周波で
の誘電損失（ｔａｎδ）が小さいこと、言い換えればＱ
値が大きいことが主として挙げられる。しかし、より高
周波数域（周波数１ＧＨｚ以上）で使用する場合、用い
られる電波の波長が短波長（ミリ波）であるため、加工
精度等の点からむしろ誘電率１０〜２０程度の低い誘電
率の材料が必要となることが知られている。[0003] Such a microwave dielectric porcelain is mainly used for a resonator.
In order to meet the demand for miniaturization, the dielectric constant is large, and the dielectric loss (tan δ) at high frequencies is small, in other words, Q
The main reason is that the value is large. However, when used in a higher frequency range (frequency of 1 GHz or more), since the wavelength of the radio wave used is a short wavelength (millimeter wave), a dielectric constant of a low dielectric constant of about 10 to 20 is rather used in terms of processing accuracy and the like. It is known that a material is required.
【０００４】そこで、このような低誘電率の誘電体磁器
のうち、高周波電子回路の導波体としてアルミナ磁器が
注目されている。[0004] Among such dielectric ceramics having a low dielectric constant, alumina ceramics have attracted attention as waveguides for high-frequency electronic circuits.
【０００５】しかしながら、従来のアルミナ磁器はＡｌ
2Ｏ3の含有率９９．９％以上の焼結体であり、誘電率
（ε）が約１０の優れた特性を有するが、このようなＡ
ｌ2Ｏ3含有率の高いアルミナ磁器は１８００℃以上で焼
成する必要があり、量産性に乏しいという問題点があっ
た（特公昭６３−６６７９５号、特公平２−１１１０号
公報等参照）。However, the conventional alumina porcelain is Al
A sintered body containing 99.9% or more of the 2 O 3, a dielectric constant (epsilon) is has excellent properties of about 10, such A
Alumina porcelain having a high l 2 O 3 content had to be fired at 1800 ° C. or higher, and had a problem of poor mass productivity (see Japanese Patent Publication No. 63-66795 and Japanese Patent Publication No. 2-1110).
【０００６】そこで、焼成温度を下げるために、アルミ
ナに種々の添加物を加えることが行われているが、焼成
温度を満足できる程度に低下させるためには添加量が多
くなり、誘電損失（ｔａｎδ）が高くなるという問題が
あった。Therefore, various additives have been added to alumina in order to lower the firing temperature. However, in order to lower the firing temperature to a satisfactory level, the amount of addition is increased and the dielectric loss (tan δ) is increased. ) Increased.
【０００７】一方、上述のアルミナ磁器においても、高
周波における誘電損失（ｔａｎδ）を低くすることが求
められているが、満足なものは得られていなかった。On the other hand, the above-mentioned alumina porcelain is also required to reduce the dielectric loss (tan δ) at high frequencies, but has not been able to obtain a satisfactory one.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の問題
について検討を重ねた結果、Ａｌ 2 Ｏ 3 とＹ 2 Ｏ 3 を含有す
る焼結体であって、Ａｌ 2 Ｏ 3 結晶相の粒界にＹ 2 Ｏ 3 もし
くはＡｌ 2 Ｏ 3 とＹ 2 Ｏ 3 の化合物が存在し、７〜９ＧＨｚ
における誘電損失（ｔａｎδ）が１．０×１０ -4 以下と
することで、焼成温度を１５００〜１７００℃として容
易に製造できる低誘電損失体を見出し、本発明に至っ
た。The inventor of the present invention has studied the above problems and found that Al 2 O 3 and Y 2 O 3 are contained.
That a sintered body, the grain boundary of Al 2 O 3 crystalline phase Y 2 O 3 if
Ku is present compounds of Al 2 O 3 and Y 2 O 3, 7~9GHz
Has a dielectric loss (tan δ) of 1.0 × 10 −4 or less.
As a result, a low dielectric loss body that can be easily manufactured at a firing temperature of 1500 to 1700 ° C. has been found, and the present invention has been achieved.
【０００９】即ち、本発明の低誘電損失体はＡｌ2Ｏ3を
１５．０〜９９．５重量％とし、Ｙ2Ｏ3を０．５〜８
５．０重量％含有するアルミナ焼結体であり、特に、Ａ
ｌ2Ｏ3結晶相の粒界中にＹ2Ｏ3もしくはＡｌ2Ｏ3とＹ2
Ｏ3の化合物、即ちＹ2Ｏ3・Ａｌ2Ｏ3、２Ｙ2Ｏ3・Ａｌ2
Ｏ3、３Ｙ2Ｏ3・５Ａｌ2Ｏ3が存在することを特徴とす
る。That is, the low dielectric loss material of the present invention contains Al 2 O 3
And 15.0 to 99.5 wt%, a Y 2 O 3 0.5 to 8
An alumina sintered body containing 5.0% by weight.
Y 2 O 3 or Al 2 O 3 and Y 2 O 3 are present in the grain boundary of the l 2 O 3 crystal phase.
O 3 compounds, ie, Y 2 O 3 .Al 2 O 3 , 2Y 2 O 3 .Al 2
O 3 and 3Y 2 O 3 .5Al 2 O 3 are present.
【００１０】ここで、Ｙ2Ｏ3を０．５重量％以上含有さ
せたのは、Ｙ2Ｏ3を添加することによって、不可避不純
物、特にＭｇＯ等の周期律表２ａ族元素のアルミナへの
固溶を抑制し、格子欠陥の生成を防止し、誘電損失を低
下させるためであり、また１５００〜１７００℃にて焼
成可能とするためである。ただし、Ｙ2Ｏ3の含有量が多
くなると比誘電率が高くなりすぎるため、Ｙ2Ｏ3含有量
は９０重量％以下とする。特に、Ｙ2Ｏ3含有量を１〜８
０重量％の範囲とすれば比誘電率を２０以下に抑制する
ことができ好適である。Here, the reason why Y 2 O 3 is contained in an amount of 0.5% by weight or more is that, by adding Y 2 O 3 , unavoidable impurities, particularly elements of Group 2a of the periodic table such as MgO are added to alumina. This is for suppressing solid solution, preventing generation of lattice defects, reducing dielectric loss, and enabling firing at 1500 to 1700 ° C. However, when the content of Y 2 O 3 increases, the relative dielectric constant becomes too high, so the Y 2 O 3 content is set to 90% by weight or less. In particular, when the Y 2 O 3 content is 1 to 8
When the content is in the range of 0% by weight, the relative dielectric constant can be suppressed to 20 or less, which is preferable.
【００１１】また、Ａｌ2Ｏ3結晶の粒界中にＹ2Ｏ3もし
くはＹ2Ｏ3とＡｌ2Ｏ3の化合物、即ちＹ2Ｏ3・Ａｌ
2Ｏ3、２Ｙ2Ｏ3・Ａｌ2Ｏ3、３Ｙ2Ｏ3・５Ａｌ2Ｏ3を存
在させたのは、焼結体全体の誘電損失を低くするためで
ある。Further, Al 2 O 3 compound of in the grain boundaries of crystal Y 2 O 3 or Y 2 O 3 and Al 2 O 3, i.e. Y 2 O 3 · Al
2 O 3, 2Y 2 O 3 · Al 2 O 3, 3Y 2 O 3 · 5Al 2 O 3 of the was present is to reduce the dielectric loss of the entire sintered body.
【００１２】本発明のアルミナ質焼結体には、上記以外
の成分として、ＳｉＯ２を１×１０-6〜０．２重量％、
好適には１×１０-6〜０．０４重量％、Ｆｅ２Ｏ３を１
×１０-6〜０．１重量％、好適には１×１０-6〜０．０
３重量％、Ｎａ2Ｏを１×１０-6〜０．２重量％、好適
には１×１０-6〜０．０８重量％の範囲で含有すること
が好ましい。これらの成分を上記範囲で含有することに
よって、誘電損失を低くすることができる。The alumina-based sintered body of the present invention contains SiO 2 as a component other than those described above in an amount of 1 × 10 −6 to 0.2% by weight,
Preferably, 1 × 10 −6 to 0.04% by weight, and Fe 2 O 3
× 10 -6 to 0.1% by weight, preferably 1 × 10 -6 to 0.0
It is preferable to contain 3% by weight and Na 2 O in a range of 1 × 10 −6 to 0.2% by weight, preferably 1 × 10 −6 to 0.08% by weight. By including these components in the above range, dielectric loss can be reduced.
【００１３】また、本発明のアルミナ質焼結体の平均結
晶粒子径は２〜８０μｍの範囲内とすることが好まし
い。The average crystal grain size of the alumina sintered body of the present invention is preferably in the range of 2 to 80 μm.
【００１４】本発明の低誘電損失体をなすアルミナ質焼
結体の製造方法は、まず純度９９．８％以上、平均粒子
径２μｍ以下のＡｌ2Ｏ3粉末に、純度９９．８％以上、
平均粒子径０．５〜５μｍのＹ2Ｏ3粉末を０．５重量％
以上添加し、これに例えばイソプロピルアルコール等の
有機溶媒を加え、ボールミル等で混合粉砕する。得られ
たスラリーを所定温度で加熱し乾燥した後、パラフィン
ワックス等のバインダーを添加し、加熱混合して混合粉
末を得る。According to the method for producing an alumina-based sintered body constituting a low dielectric loss body of the present invention, first, an Al 2 O 3 powder having a purity of 99.8% or more and an average particle diameter of 2 μm or less, a purity of 99.8% or more,
0.5% by weight of Y 2 O 3 powder having an average particle size of 0.5 to 5 μm
Then, an organic solvent such as isopropyl alcohol is added, and the mixture is pulverized by a ball mill or the like. After heating and drying the obtained slurry at a predetermined temperature, a binder such as paraffin wax is added and mixed by heating to obtain a mixed powder.
【００１５】得られた粉末を公知の成形方法、例えばプ
レス成形により成形し、これを例えば大気中において１
５００〜１７００℃の範囲内の焼成温度で０．５〜５時
間焼成し、アルミナ質焼結体を得ることができる。得ら
れたアルミナ質焼結体にはＡｌ2Ｏ3結晶相あるいはＡｌ
2Ｏ3結晶相とＹ2Ｏ3結晶相もしくは３Ｙ2Ｏ3・５Ａｌ2
Ｏ3結晶相が存在し、その粒界中にＹ2Ｏ3もしくはＹ2Ｏ
3とＡｌ2Ｏ3の化合物、即ちＹ2Ｏ3・Ａｌ2Ｏ3、２Ｙ2Ｏ
3・Ａｌ2Ｏ3、３Ｙ2Ｏ3・５Ａｌ2Ｏ3が存在する。The obtained powder is molded by a known molding method, for example, press molding.
By baking at a baking temperature in the range of 500 to 1700 ° C. for 0.5 to 5 hours, an alumina-based sintered body can be obtained. The obtained alumina sintered body has an Al 2 O 3 crystal phase or Al
2 O 3 crystal phase and Y 2 O 3 crystal phase or 3Y 2 O 3 .5Al 2
O 3 crystal phase exists, and Y 2 O 3 or Y 2 O
3 and Al 2 O 3 , that is, Y 2 O 3 .Al 2 O 3 , 2Y 2 O
There are 3 · Al 2 O 3 and 3Y 2 O 3 · 5Al 2 O 3 .
【００１６】次に、イットリア・アルミニウム・ガーネ
ット（ＹＡＧ）を主成分とする焼結体であって、その粒
界中にＡｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、もしくはＹ2Ｏ3とＡｌ2Ｏ3の
化合物、即ちＹ2Ｏ3・Ａｌ2Ｏ3、２Ｙ2Ｏ3・Ａｌ2Ｏ3を
存在させ、７〜９ＧＨｚでの誘電損失（ｔａｎδ）が１
×１０-4以下とした低誘電損失体を得られることを見出
した。Next, a sintered body containing yttria aluminum garnet (YAG) as a main component, wherein Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , or Y 2 O 3 and Al 2 O 3 3 compounds, i.e. Y 2 O 3 · Al 2 O 3, 2Y 2 O 3 · Al 2 O 3 in the presence of a dielectric loss at 7~9GHz (tanδ) is 1
It has been found that a low dielectric loss material having a density of 10-4 or less can be obtained.
【００１７】さらには、上記ＹＡＧを主成分とする焼結
体に透光性を持たせ、７〜９ＧＨｚでの誘電損失（ｔａ
ｎδ）が１×１０-4以下である低誘電損失体を得ること
ができる。Further, the sintered body containing YAG as a main component has a light transmitting property, and a dielectric loss (ta) at 7 to 9 GHz is provided.
It is possible to obtain a low dielectric loss material having nδ) of 1 × 10 −4 or less.
【００１８】このような焼結体は、Ａｌ2Ｏ3４２．９％
とＹ2Ｏ3５７．１％とした原料粉末を成形し、１７５０
〜１９００℃の真空中または還元性雰囲気中で焼成する
ことにより透光性を有するＹＡＧ焼結体が得られる。透
光性を有するほどであるから、その表面や内部にボイド
は極めて少なく、格子欠陥が少ないために誘電損失の低
い焼結体とできるのである。Such a sintered body is made of Al 2 O 3 42.9%
And Y 2 O 3 of 57.1% to form a raw material powder,
By firing in a vacuum or a reducing atmosphere at １1900 ° C., a transparent YAG sintered body can be obtained. Since it has such a light-transmitting property, voids are extremely small on the surface and inside thereof, and since there are few lattice defects, a sintered body having low dielectric loss can be obtained.
【００１９】また、Ｙ2Ｏ3とＡｌ2Ｏ3からなるガーネッ
ト構造の焼結体は、ほとんどが立方晶のＹＡＧ結晶であ
り、わずかに存在する粒界成分は過剰のＡｌ2Ｏ3、Ｙ2
Ｏ3またはこれらの化合物であるため、前述の不可避不
純物、特にＭｇＯ等の周期律表第２ａ族元素のアルミナ
への固溶を抑制し、格子欠陥の生成を防止して誘電損失
の低下を可能としているのである。Most of the sintered body having a garnet structure composed of Y 2 O 3 and Al 2 O 3 is a cubic YAG crystal, and a slightly present grain boundary component contains excess Al 2 O 3 and Y 2 O 3 . Two
Since it is O 3 or a compound thereof, the above-mentioned unavoidable impurities, in particular, the solid solution of the Group 2a element of the periodic table such as MgO to solid solution in alumina can be suppressed, and the generation of lattice defects can be prevented to reduce the dielectric loss. That is.
【００２０】さらに、本発明のＹＡＧ焼結体は、上述し
たアルミナ質焼結体の場合と同量のＳｉＯ2、Ｆｅ
2Ｏ3、Ｎａ2Ｏを含有することが好ましく、これらの成
分を含有することによって、誘電損失を低くすることが
できる。Further, the YAG sintered body of the present invention has the same amount of SiO 2 , Fe
It is preferable to contain 2 O 3 and Na 2 O, and by including these components, the dielectric loss can be reduced.
【００２１】以上のような本発明の低誘電損失体は、高
周波で使用される回路基板やマイクロ波用誘電体等とし
て使用することができる。The low dielectric loss body of the present invention as described above can be used as a circuit board used at a high frequency or a microwave dielectric.
【００２２】[0022]
【実施例】以下本発明の実施例を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail.
【００２３】実施例１ 純度９９．８％、平均粒子径０．５μｍのＡｌ2Ｏ3粉末
と、純度９９．９％、平均粒子径１μｍのＹ2Ｏ3粉末を
表１に示す割合で添加し、これをイソプロピルアルコー
ルからなる有機溶媒と、アルミナボール１００ｇととも
にポリエチレン製ポットに入れ、４８時間混合粉砕し
た。得られたスラリーを８０℃で加熱し乾燥した後８０
メッシュの篩いを通し、パラフィンワックスからなるバ
インダーを添加し、加熱混合した後４０メッシュの篩い
を通して原料粉末を得た。 Example 1 An Al 2 O 3 powder having a purity of 99.8% and an average particle diameter of 0.5 μm and a Y 2 O 3 powder having a purity of 99.9% and an average particle diameter of 1 μm were added in the proportions shown in Table 1. This was put into a polyethylene pot together with an organic solvent composed of isopropyl alcohol and 100 g of alumina balls, and mixed and pulverized for 48 hours. After heating and drying the obtained slurry at 80 ° C.,
After passing through a mesh sieve, a binder made of paraffin wax was added and mixed by heating, and then a raw material powder was obtained through a 40 mesh sieve.
【００２４】得られた粉末を圧力１０００ｋｇ／ｃｍ2
で成形し、直径６０ｍｍ、厚さ２ｍｍに成形し、これを
表１に示す温度で焼成した。このようにして得られた焼
結体をアセトンにて１０分間超音波洗浄した後、自然乾
燥させて試料とした。The obtained powder was subjected to a pressure of 1000 kg / cm 2
, And formed into a diameter of 60 mm and a thickness of 2 mm, and fired at the temperature shown in Table 1. The sintered body thus obtained was subjected to ultrasonic cleaning with acetone for 10 minutes and then naturally dried to obtain a sample.
【００２５】得られた試料を空洞共振器法により、ネッ
トワクアナライザー（ＨＰ−８７５７Ｃ）、シンセサイ
ズドスイーパー（ＨＰ−８７５７Ｃ）で測定周波数８〜
９ＧＨｚにおいて誘電率および誘電損失（ｔａｎδ）を
測定した。The obtained sample was measured by a cavity resonator method using a network analyzer (HP-8775C) and a synthesized sweeper (HP-8775C) at a measurement frequency of 8 to 8.
The dielectric constant and the dielectric loss (tan δ) were measured at 9 GHz.
【００２６】結果を表１に示すように、Ｙ2Ｏ3含有量が
０．５重量％未満の場合（Ｎｏ．１，２）は誘電損失が
非常に高いことが判る。これに対し、０．５重量％以上
のＹ2Ｏ3を含有させた本発明の実施例（Ｎｏ．３〜９）
では、焼成温度が１５５０〜１７００℃と低く、誘電率
が１０〜２２で、ＧＨｚ帯における誘電損失も１．０×
１０-4以下と低いことがわかる。As shown in Table 1, when the Y 2 O 3 content is less than 0.5% by weight (Nos. 1 and 2), the dielectric loss is very high. Example of contrast, the present invention containing Y 2 O 3 more than 0.5 wt% (No.3~9)
Then, the firing temperature is as low as 1550-1700 ° C., the dielectric constant is 10-22, and the dielectric loss in the GHz band is 1.0 ×
It turns out that it is as low as 10 -4 or less.
【００２７】また、本発明実施例の試料をＸ線回折によ
り確認し、熱リン酸でケミカルエッチングした後、波長
分散型マイクロアナライザーを用いて局所分析を行った
ところ、Ａｌ2Ｏ3結晶相が存在し、粒界中にＹ2Ｏ3もし
くはＡｌ2Ｏ3とＹ2Ｏ3の化合物、即ちＹ2Ｏ3・Ａｌ
2Ｏ3、２Ｙ2Ｏ3・Ａｌ2Ｏ3、３Ｙ2Ｏ3・５Ａｌ2Ｏ3が存
在することを確認した。Further, the samples of the present invention examples was confirmed by X-ray diffraction, after chemical etching with hot phosphoric acid, was subjected to local analysis using wavelength dispersive microanalyzer, Al 2 O 3 crystalline phase Y 2 O 3 or a compound of Al 2 O 3 and Y 2 O 3 in the grain boundary, ie, Y 2 O 3 .Al
2 O 3, 2Y 2 O 3 · Al 2 O 3, 3Y 2 O 3 · 5Al 2 O 3 was confirmed to be present.
【００２８】[0028]
【表１】 [Table 1]
【００２９】実施例２ 純度９９．８％、平均粒子径０．５μｍのＡｌ2Ｏ3粉末
を４２．９重量％と純度９９．９％、平均粒子径１μｍ
のＹ2Ｏ3粉末を５７．１重量％を混合し、これにイソプ
ロピルアルコールからなる溶媒とアルミナボールを加え
てポリエチレン製ポットに入れ、４８時間混合粉砕し
た。得られたスラリーを８０℃に乾燥し、１０００〜１
４００℃で仮焼してＹＡＧを生成した。この粉末をメッ
シュパス後、イソプロピルアルコールからなる溶媒とア
ルミナボールを加えてポリエチレン製ポットに入れ２４
時間粉砕した。得られたスラリーを８０℃で乾燥しメッ
シュパス後、バインダーを加えて圧力１０００ｋｇ／ｃ
ｍ2で成形し、表２のＮｏ．１０に示す温度で焼成して
試料を得た。 Example 2 42.9% by weight of Al 2 O 3 powder having a purity of 99.8% and an average particle diameter of 0.5 μm, a purity of 99.9%, and an average particle diameter of 1 μm
Of Y 2 O 3 powder were mixed 57.1% by weight, which put in a polyethylene pot by adding the solvent and alumina balls consisting of isopropyl alcohol, was mixed and ground for 48 hours. The obtained slurry is dried at 80 ° C.
Calcination at 400 ° C. yielded YAG. After this powder is passed through a mesh, a solvent composed of isopropyl alcohol and alumina balls are added, and the mixture is put into a polyethylene pot.
Crushed for hours. The obtained slurry was dried at 80 ° C. and passed through a mesh.
molded m 2, and the table 2 No. A sample was obtained by firing at the temperature shown in FIG.
【００３０】この試料に対し、実施例１と同様にして誘
電率、誘電損失（ｔａｎδ）を測定した結果を表２に示
すように、７〜９ＧＨｚにおける誘電損失（ｔａｎδ）
が１．０×１０-4以下であることがわかる。The dielectric constant and dielectric loss (tan δ) of this sample were measured in the same manner as in Example 1. As shown in Table 2, the dielectric loss (tan δ) at 7 to 9 GHz was obtained.
Is 1.0 × 10 −4 or less.
【００３１】また、この試料をＸ線回折により確認し、
実施例１と同様の局所分析を行ったところ、ＹＡＧ結晶
相が存在し、粒界中にＹ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3・Ａｌ
2Ｏ3、２Ｙ2Ｏ3・Ａｌ2Ｏ3が存在することを確認した。
したがって、ＹＡＧ結晶を主成分とし、その粒界中にＹ
2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、もしくはＹ2Ｏ3とＡｌ2Ｏ3の化合物が
存在することによって誘電損失を低くできることがわか
る。This sample was confirmed by X-ray diffraction.
When the same local analysis as in Example 1 was performed, a YAG crystal phase was present, and Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , Y 2 O 3 .Al
It was confirmed that 2 O 3 and 2Y 2 O 3 .Al 2 O 3 were present.
Therefore, YAG crystal is the main component, and Y
It can be seen that the presence of 2 O 3 , Al 2 O 3 , or a compound of Y 2 O 3 and Al 2 O 3 can reduce the dielectric loss.
【００３２】[0032]
【表２】 [Table 2]
【００３３】実施例３ それぞれ純度９９．８％、ＢＥＴ比表面積５ｍ2／ｇ、
平均粒子径１．０μｍのＡｌ2Ｏ3粉末を４２．９重量％
とＹ2Ｏ3粉末を５７．１重量％を混合し、これにイソプ
ロピルアルコールからなる溶媒とアルミナボールを加え
てポリエチレン製ポットに入れ、回転ミルで２４時間混
合粉砕した。得られたスラリーを乾燥しメッシュパスし
た後、１０００〜１４００℃で仮焼し、その後再びイソ
プロピルアルコールを加えて回転ミルで２４時間粉砕し
た。得られたスラリーを乾燥しメッシュパス後、バイン
ダーを加えて金型プレス及び冷間静水圧プレスを用い、
生密度２．５ｇ／ｃｍ3以上の２５．４×２５．４×２
ｍｍの成形体を作り、真空炉にて１７５０〜１９００℃
で真空焼成し、上記表２中のＮｏ．１１〜１３の試料を
得た。 Example 3 Purity 99.8%, BET specific surface area 5 m 2 / g,
42.9% by weight of Al 2 O 3 powder having an average particle diameter of 1.0 μm
And Y 2 O 3 powder were mixed in an amount of 57.1% by weight, and a solvent composed of isopropyl alcohol and alumina balls were added thereto. The mixture was placed in a polyethylene pot, and mixed and ground by a rotary mill for 24 hours. After the obtained slurry was dried and passed through a mesh, it was calcined at 1000 to 1400 ° C., and then isopropyl alcohol was added again and pulverized by a rotary mill for 24 hours. After drying the obtained slurry and passing the mesh, using a mold press and a cold isostatic press by adding a binder,
25.4 × 25.4 × 2 with a green density of 2.5 g / cm 3 or more
mm molded body, 1750-1900 ℃ in vacuum furnace
And baked in a vacuum. Samples 11 to 13 were obtained.
【００３４】これらの試料のうち、Ｎｏ．１３は焼成温
度が高すぎて溶融してしまった。残りのＮｏ．１１，１
２の試料を実施例１と同様の方法で誘電率、誘電損失を
測定したところ、いずれも誘電損失が０．５×１０-4以
下と極めて低くすることができた。Of these samples, No. In No. 13, the firing temperature was too high and was melted. The remaining No. 11,1
When the dielectric constant and the dielectric loss of the sample No. 2 were measured in the same manner as in Example 1, the dielectric loss was extremely low at 0.5 × 10 −4 or less in each case.
【００３５】また、この試料を実施例１と同様にして局
所分析したところ、ＹＡＧ結晶相が存在し、粒界中にＹ
2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3・Ａｌ2Ｏ3、２Ｙ2Ｏ3・Ａｌ2
Ｏ3が存在することを確認した。When this sample was locally analyzed in the same manner as in Example 1, it was found that a YAG crystal phase was present and Y
2 O 3 , Al 2 O 3 , Y 2 O 3 .Al 2 O 3 , 2Y 2 O 3 .Al 2
It was confirmed that O 3 was present.
【００３６】さらに、これらの焼結体は透光性を有して
おり、光透過性を求められるような用途に使用すること
ができる。Furthermore, these sintered bodies have a light-transmitting property, and can be used for applications requiring light-transmitting properties.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、１５．０
〜９９．５重量％のＡｌ2Ｏ3 と０．５〜８５．０重量％
のＹ2Ｏ3を含有する焼結体であって、Ａｌ2Ｏ3結晶相の
粒界にＹ2Ｏ3もしくはＡｌ2Ｏ3とＹ2Ｏ3の化合物が存在
し、７〜９ＧＨｚにおける誘電損失（ｔａｎδ）が１．
０×１０-4以下の低誘電損失体であるために低温で容易
に焼成することができるとともに高周波で使用される回
路基板やマイクロ波用誘電体等として好適に用いること
ができる。 As described above, according to the present invention, 15.0 is obtained.
９９99.5% by weight of Al 2 O 3 and 0.5-85.0% by weight
A sintered body containing a Y 2 O 3, Al 2 O 3 compound of the grain boundary of the crystalline phase Y 2 O 3 or Al 2 O 3 and Y 2 O 3 is present, the dielectric in 7~9GHz The loss (tan δ) is 1.
Easy at low temperature due to low dielectric loss of 0 × 10 -4 or less
Times that can be fired and used at high frequencies
Suitable for use as circuit boards and microwave dielectrics
Can be.
【００３８】また本発明によれば、イットリア・アルミ
ニウム・ガーネット（ＹＡＧ）を主成分とする焼結体で
あって、該ＹＡＧ結晶相の粒界中にＡｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、
もしくはＡｌ2Ｏ3とＹ2Ｏ3の化合物が存在し、７〜９Ｇ
Ｈｚにおける誘電損失（ｔａｎδ）が１．０×１０-4以
下の低誘電損失体であるために高周波で使用される回路
基板やマイクロ波用誘電体等として好適に用いることが
できる。 Further, according to the present invention, there is provided a sintered body containing yttria aluminum garnet (YAG) as a main component, wherein Al 2 O 3 , Y 2 O 3 ,
Alternatively, a compound of Al 2 O 3 and Y 2 O 3 exists,
Circuit used at high frequency because it is a low dielectric loss material having a dielectric loss (tan δ) of 1.0 × 10 −4 or less at Hz.
Suitable for use as a substrate, dielectric for microwave, etc.
it can.
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/117,35/505 H01B 3/12 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C04B 35 / 117,35 / 505 H01B 3/12
Claims (2)
０．５〜８５．０重量％のＹ2Ｏ3を含有する焼結体であ
って、Ａｌ2Ｏ3結晶相の粒界にＹ2Ｏ3もしくはＡｌ2Ｏ3
とＹ2Ｏ3の化合物が存在し、７〜９ＧＨｚにおける誘電
損失（ｔａｎδ）が１．０×１０-4以下であることを特
徴とする低誘電損失体。 And 1. A 15.0 to 99.5% by weight of Al 2 O 3
A sintered body containing 0.5 to 85.0% by weight of Y 2 O 3 , wherein Y 2 O 3 or Al 2 O 3 is formed at a grain boundary of an Al 2 O 3 crystal phase.
And a compound of Y 2 O 3 and having a dielectric loss (tan δ) of 1.0 × 10 −4 or less at 7 to 9 GHz.
（ＹＡＧ）を主成分とする焼結体であって、ＹＡＧ結晶
相の粒界にＡｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、もしくはＡｌ2Ｏ3とＹ2
Ｏ3の化合物が存在し、７〜９ＧＨｚにおける誘電損失
（ｔａｎδ）が１．０×１０-4以下であることを特徴と
する低誘電損失体。2. A sintered body containing yttria aluminum garnet (YAG) as a main component, wherein Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , or Al 2 O 3 and Y 2
A low dielectric loss body comprising a compound of O 3 and having a dielectric loss (tan δ) at 7 to 9 GHz of 1.0 × 10 −4 or less.
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