JPH0654604B2 - 誘電体磁器 - Google Patents
誘電体磁器Info
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- JPH0654604B2 JPH0654604B2 JP61021395A JP2139586A JPH0654604B2 JP H0654604 B2 JPH0654604 B2 JP H0654604B2 JP 61021395 A JP61021395 A JP 61021395A JP 2139586 A JP2139586 A JP 2139586A JP H0654604 B2 JPH0654604 B2 JP H0654604B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- porcelain
- relative permittivity
- high frequency
- unloaded
- Prior art date
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
- H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
- H01L23/15—Ceramic or glass substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
- C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
- C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は誘電体磁器に関し、特に高い比誘電率を有しか
つＳＨＦ帯の高周波領域においも高い無負荷Ｑを有す
る。高周波用誘電体磁器に関する。
つＳＨＦ帯の高周波領域においも高い無負荷Ｑを有す
る。高周波用誘電体磁器に関する。
［従来の技術］ 一般に、マイクロ波やミリ波などの高周波領域の信号回
路に使用される誘電体共振器や誘電体基板には、ある程
度高い誘電率を有しかつ高い無負荷Ｑを有する誘電体磁
器を用いることが望まれる。ところで、近年、通信に使
用される高周波の高周波化が進み、ＳＨＦ帯を利用した
衛星放送も実用化の段階に入りつつあるため、このよう
な高周波領域においても一層高い無負荷Ｑを有する低損
失誘電体磁器が強む求められている。すなわち、具体的
には、ＳＨＦ帯においても比誘電率が３０〜１００程度
であり、無負荷Ｑが６０００以上である誘電体磁器が求
められている。
路に使用される誘電体共振器や誘電体基板には、ある程
度高い誘電率を有しかつ高い無負荷Ｑを有する誘電体磁
器を用いることが望まれる。ところで、近年、通信に使
用される高周波の高周波化が進み、ＳＨＦ帯を利用した
衛星放送も実用化の段階に入りつつあるため、このよう
な高周波領域においても一層高い無負荷Ｑを有する低損
失誘電体磁器が強む求められている。すなわち、具体的
には、ＳＨＦ帯においても比誘電率が３０〜１００程度
であり、無負荷Ｑが６０００以上である誘電体磁器が求
められている。
ところで、従来、高周波用の誘電体磁器としては、Ｔｉ
Ｏ2 系の磁器、例えばＢａＯ−ＴｉＯ2 系、ＺｒＯ2 −
ＳｎＯ2 −ＴｉＯ2 系、ＭｇＯ−ＣａＯ−Ｌａ2 −Ｏ3
−ＴｉＯ2 系の磁器が用いられ、特にペロブスカイト型
構造を有する誘電体磁器が主であり、さらに最近ではＢ
ａ（Ｚｎ1/3Ｔａ2/3）Ｏ3 系、Ｂａ（Ｍｇ1/3Ｔａ2/3）
Ｏ3 系の複合ペロブスカイト型構造の誘電体磁器も提案
されている。しかし、これらの磁器は、注目されている
ＳＨＦ帯の、特にＸ帯の高周波領域においては、無負荷
Ｑが５０００以下であったり、あるいは比誘電率が３０
未満であるなど、誘電率と無負荷Ｑがともに前記の要求
を満足することができなかった。
Ｏ2 系の磁器、例えばＢａＯ−ＴｉＯ2 系、ＺｒＯ2 −
ＳｎＯ2 −ＴｉＯ2 系、ＭｇＯ−ＣａＯ−Ｌａ2 −Ｏ3
−ＴｉＯ2 系の磁器が用いられ、特にペロブスカイト型
構造を有する誘電体磁器が主であり、さらに最近ではＢ
ａ（Ｚｎ1/3Ｔａ2/3）Ｏ3 系、Ｂａ（Ｍｇ1/3Ｔａ2/3）
Ｏ3 系の複合ペロブスカイト型構造の誘電体磁器も提案
されている。しかし、これらの磁器は、注目されている
ＳＨＦ帯の、特にＸ帯の高周波領域においては、無負荷
Ｑが５０００以下であったり、あるいは比誘電率が３０
未満であるなど、誘電率と無負荷Ｑがともに前記の要求
を満足することができなかった。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、従来の高周波用誘電体磁器がＳＨＦ帯、特に
Ｘ帯の高周波領域において比誘電率および無負荷Ｑにお
いて満足できるものでなかったという問題を解決するも
のである。すなわち、本発明の目的は、かかる高周波領
域においても一定の高い比誘電率と高い無負荷Ｑを有す
る誘電体磁器を提供することにある。
Ｘ帯の高周波領域において比誘電率および無負荷Ｑにお
いて満足できるものでなかったという問題を解決するも
のである。すなわち、本発明の目的は、かかる高周波領
域においても一定の高い比誘電率と高い無負荷Ｑを有す
る誘電体磁器を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前記の問題点を解決するためのものとして、
一般式（Ｉ）： ａＳｒＯ・ｂＣａＯ・ｃＴｉＯ2 ・ｄＳｎＯ2 …（Ｉ） ［ただし、０．３９≦ａ≦０．７０ ０≦ｂ≦０．２８ ０．２７≦ｃ≦０．３５ ０≦ｄ≦０．０４ であって、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である］ で表され、実質的にＫ2 ＮｉＦ4 型結晶構造を有する新
規な高周波用誘電体磁器を提供する。
一般式（Ｉ）： ａＳｒＯ・ｂＣａＯ・ｃＴｉＯ2 ・ｄＳｎＯ2 …（Ｉ） ［ただし、０．３９≦ａ≦０．７０ ０≦ｂ≦０．２８ ０．２７≦ｃ≦０．３５ ０≦ｄ≦０．０４ であって、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である］ で表され、実質的にＫ2 ＮｉＦ4 型結晶構造を有する新
規な高周波用誘電体磁器を提供する。
前記式（Ｉ）におけるａ、ｂ、ｃおよびｄの値は相互に
関連して磁器の誘電体特性を決定するものであり、それ
ぞれの作用を独立に述べることは難かしいが、大体にお
いてａが０．３９未満では無負荷Ｑが小さく、０．７０
を超えると無負荷Ｑ、比誘電率がともに小さい。ｃが
０．２７未満では比誘電率が小さく、０．３５を超える
と比誘電率は一層増大する無負荷Ｑが小さい。また、ｂ
が０．２８を超えたりｄが０．０４を超えると無負荷Ｑ
が小さくなり、好ましくない。さらに、ａとｂの和は、
０．６５≦ａ＋ｂ≦０．７０であることが好ましく、こ
の和が０．６５未満または０．７０より大であると比誘
電率が３０以下に低下したり、無負荷Ｑが６０００未満
に小さくなることがある。
関連して磁器の誘電体特性を決定するものであり、それ
ぞれの作用を独立に述べることは難かしいが、大体にお
いてａが０．３９未満では無負荷Ｑが小さく、０．７０
を超えると無負荷Ｑ、比誘電率がともに小さい。ｃが
０．２７未満では比誘電率が小さく、０．３５を超える
と比誘電率は一層増大する無負荷Ｑが小さい。また、ｂ
が０．２８を超えたりｄが０．０４を超えると無負荷Ｑ
が小さくなり、好ましくない。さらに、ａとｂの和は、
０．６５≦ａ＋ｂ≦０．７０であることが好ましく、こ
の和が０．６５未満または０．７０より大であると比誘
電率が３０以下に低下したり、無負荷Ｑが６０００未満
に小さくなることがある。
本発明の誘電体磁器の製法は特に限定されず、通常の方
法により製造することができる。例えば、目的とする組
成を有する加圧成形物を約１２００〜１６００℃の温度
で焼成することにより製造することができる。焼成に供
する加圧成形物は、常法にしたがって、例えば炭酸スト
ロンチウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化スズ等
から所要組成の磁器が得られるように原料粉末を選び配
合し、仮焼によりすべて酸化物に転化し、加圧成形する
ことにより調製される。この加圧成形物の焼成は窒素ガ
ス、アルゴンガス等の不活性雰囲気または空気、酸素ガ
ス等の酸化性雰囲気中で行なうことが好ましい。
法により製造することができる。例えば、目的とする組
成を有する加圧成形物を約１２００〜１６００℃の温度
で焼成することにより製造することができる。焼成に供
する加圧成形物は、常法にしたがって、例えば炭酸スト
ロンチウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化スズ等
から所要組成の磁器が得られるように原料粉末を選び配
合し、仮焼によりすべて酸化物に転化し、加圧成形する
ことにより調製される。この加圧成形物の焼成は窒素ガ
ス、アルゴンガス等の不活性雰囲気または空気、酸素ガ
ス等の酸化性雰囲気中で行なうことが好ましい。
［実施例］ 以下、本発明を次の実施例により具体的に説明するが、
これら実施例に限定されるものではない。
これら実施例に限定されるものではない。
実施例１ 金属元素としてＳｒとＴｉのみを含み、第１表に示す各
種組成を有する誘電体磁器（実験Ｎｏ．１〜１１、Ｎ
ｏ．１およびＮｏ．１１は比較例）を次のように製造し
た。
種組成を有する誘電体磁器（実験Ｎｏ．１〜１１、Ｎ
ｏ．１およびＮｏ．１１は比較例）を次のように製造し
た。
原料としてそれぞれ純度９９．９％である炭酸ストロン
チウムと二酸化チタンを使用し、これらの物質を第１表
に示す組成からなる磁器が得られるように秤取し、表面
を樹脂コーティングしたボールを用いて、純水とともに
ポリエチレン製ポットに入れ１６時間湿式混合した。こ
の混合物をポットより取り出し、１５０℃で５時間乾燥
した後、７００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で加圧成形して塊と
し、空気中において１１００℃で２時間仮焼した。仮焼
後、アルミナ乳鉢で塊を粉砕し、４２メッシュの篩を通
して整粒した。得られた粉末を圧力５００ｋｇ／ｃｍ2
で直径１０ｍｍ、厚さ約５ｍｍの円板状に一次成形した
後、圧力２０００ｋｇ／ｃｍ2の等方圧で圧縮し成形体
とした。この成形体を、空気中あるいは酸素中におい
て、１５５０℃で４時間焼成して磁器を得た。各実験に
おける焼成条件も第１表に示す。
チウムと二酸化チタンを使用し、これらの物質を第１表
に示す組成からなる磁器が得られるように秤取し、表面
を樹脂コーティングしたボールを用いて、純水とともに
ポリエチレン製ポットに入れ１６時間湿式混合した。こ
の混合物をポットより取り出し、１５０℃で５時間乾燥
した後、７００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で加圧成形して塊と
し、空気中において１１００℃で２時間仮焼した。仮焼
後、アルミナ乳鉢で塊を粉砕し、４２メッシュの篩を通
して整粒した。得られた粉末を圧力５００ｋｇ／ｃｍ2
で直径１０ｍｍ、厚さ約５ｍｍの円板状に一次成形した
後、圧力２０００ｋｇ／ｃｍ2の等方圧で圧縮し成形体
とした。この成形体を、空気中あるいは酸素中におい
て、１５５０℃で４時間焼成して磁器を得た。各実験に
おける焼成条件も第１表に示す。
得られた磁器の比誘電率（εγ）および無負荷Ｑ（Ｑ
ｕ）を誘電体共振器法により９ＧＨｚ付近の周波数にお
いて測定した。得られた結果を第１表に示す。
ｕ）を誘電体共振器法により９ＧＨｚ付近の周波数にお
いて測定した。得られた結果を第１表に示す。
実施例２ 原料としてそれぞれ純度９９．９％である炭酸ストロン
チウム、炭酸カルシウム、二酸化チタンおよび二酸化ス
ズを使用し、実施例１と同様の手順で種々の組成を有す
る誘電体磁器を製造した（実験Ｎｏ．１２〜１５）。得
られた磁器の比誘電率および無負荷Ｑを９ＧＨｚ付近に
おいて実施例１と同様にして測定した。各実験における
磁器組成、焼成条件および得られた測定結果を第２表に
示す。
チウム、炭酸カルシウム、二酸化チタンおよび二酸化ス
ズを使用し、実施例１と同様の手順で種々の組成を有す
る誘電体磁器を製造した（実験Ｎｏ．１２〜１５）。得
られた磁器の比誘電率および無負荷Ｑを９ＧＨｚ付近に
おいて実施例１と同様にして測定した。各実験における
磁器組成、焼成条件および得られた測定結果を第２表に
示す。
比較例 比較のために、組成が室質的にSrTiO3であるペロブスカ
イト型結晶構造を有する磁器について、実施例１と同様
にして比誘電率および無負荷Ｑを９GHz 付近で測定した
ところ、比誘電率297.2で、無負荷Ｑが249 であった。
イト型結晶構造を有する磁器について、実施例１と同様
にして比誘電率および無負荷Ｑを９GHz 付近で測定した
ところ、比誘電率297.2で、無負荷Ｑが249 であった。
［発明の効果］ 従来の高周波用誘電体磁器は、ＳＨＦ帯の高周波領域に
おいて比誘電率と無負荷Ｑの両特性を同時に満足し得る
ものではなかったが、本発明の誘電磁器はＳＨＦ帯の高
周波領域においても高い比誘電率を有しかつ６０００以
上の高い無負荷を示し。したがって、本発明の誘電体磁
器は誘電体共振器、ＭＩＣ用誘電体基板等に用いられる
高周波用誘電体磁器として優れている。
おいて比誘電率と無負荷Ｑの両特性を同時に満足し得る
ものではなかったが、本発明の誘電磁器はＳＨＦ帯の高
周波領域においても高い比誘電率を有しかつ６０００以
上の高い無負荷を示し。したがって、本発明の誘電体磁
器は誘電体共振器、ＭＩＣ用誘電体基板等に用いられる
高周波用誘電体磁器として優れている。
Claims (1)
- 【請求項１】一般式： aSrO・bCaO・cTiO2・dSnO2 〔ただし、0.39≦ａ≦0.70 ０≦ｂ≦0.28 0.27≦ｃ≦0.35 ０≦ｄ≦0.04 であって、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である〕 で表され、実質的にK2NiF4型結晶構造を有する高周波用
誘電体磁器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61021395A JPH0654604B2 (ja) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | 誘電体磁器 |
| GB8604379A GB2185973B (en) | 1986-02-03 | 1986-02-21 | Dielectric ceramics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61021395A JPH0654604B2 (ja) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | 誘電体磁器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61198505A JPS61198505A (ja) | 1986-09-02 |
| JPH0654604B2 true JPH0654604B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=12053869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61021395A Expired - Lifetime JPH0654604B2 (ja) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | 誘電体磁器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0654604B2 (ja) |
| GB (1) | GB2185973B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3831148C1 (ja) * | 1988-09-13 | 1990-03-29 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De | |
| JPH0664934B2 (ja) * | 1988-12-27 | 1994-08-22 | 三菱電機株式会社 | 高周波用誘電体磁器 |
| US5134101A (en) * | 1991-12-12 | 1992-07-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dielectric porcelain for use at high frequencies |
| JP2014019589A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Ohara Inc | 光路長変化の小さい材料 |
-
1986
- 1986-02-03 JP JP61021395A patent/JPH0654604B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-21 GB GB8604379A patent/GB2185973B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61198505A (ja) | 1986-09-02 |
| GB2185973A (en) | 1987-08-05 |
| GB2185973B (en) | 1989-10-25 |
| GB8604379D0 (en) | 1986-03-26 |
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