JPH09165257A - 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器Info
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- JPH09165257A JPH09165257A JP7327277A JP32727795A JPH09165257A JP H09165257 A JPH09165257 A JP H09165257A JP 7327277 A JP7327277 A JP 7327277A JP 32727795 A JP32727795 A JP 32727795A JP H09165257 A JPH09165257 A JP H09165257A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】アルミナ、及びフォルステライトの比誘電率は
それぞれ約１０及び約７程度で高く、また、ガラスセラ
ミック等の磁器は比誘電率が約４〜６と小さいがＱ値が
１０ＧＨｚで１０００程度で小さかった。 【解決手段】金属元素の酸化物によるモル比の組成式を
ｘＭｇＯ−ｙＡｌ2 Ｏ3−ｚＳｉＯ2 と表した時、前記
ｘ、ｙ、ｚが、１０≦ｘ≦４０、１０≦ｙ≦４０、２０
≦ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満足する主成分中
に、ＳｒをＳｒＯ換算で０．１〜１５重量％含有するも
ので、比誘電率が６以下、かつ、測定周波数１０ＧＨｚ
でのＱ値が２０００以上のものである。また、基板上に
支持部材を介して誘電体磁器を固定してなる誘電体共振
器において、基板および／または支持部材を、前述した
誘電体磁器組成物により構成したものである。
それぞれ約１０及び約７程度で高く、また、ガラスセラ
ミック等の磁器は比誘電率が約４〜６と小さいがＱ値が
１０ＧＨｚで１０００程度で小さかった。 【解決手段】金属元素の酸化物によるモル比の組成式を
ｘＭｇＯ−ｙＡｌ2 Ｏ3−ｚＳｉＯ2 と表した時、前記
ｘ、ｙ、ｚが、１０≦ｘ≦４０、１０≦ｙ≦４０、２０
≦ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満足する主成分中
に、ＳｒをＳｒＯ換算で０．１〜１５重量％含有するも
ので、比誘電率が６以下、かつ、測定周波数１０ＧＨｚ
でのＱ値が２０００以上のものである。また、基板上に
支持部材を介して誘電体磁器を固定してなる誘電体共振
器において、基板および／または支持部材を、前述した
誘電体磁器組成物により構成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、マイクロ
波、ミリ波等の高周波域で用いられる高周波用誘電体組
成物に係わり、例えば、マイクロ波、ミリ波集積回路等
のマイクロ波、ミリ波帯域で用いられる回路素子用基
板、誘電体共振器用支持台、誘電体共振器、誘電体導波
路、誘電体アンテナ等の材料として有用な高周波用誘電
体磁器組成物、並びに誘電体磁器を支持台を介して基板
に固定した誘電体共振器に関するものである。
波、ミリ波等の高周波域で用いられる高周波用誘電体組
成物に係わり、例えば、マイクロ波、ミリ波集積回路等
のマイクロ波、ミリ波帯域で用いられる回路素子用基
板、誘電体共振器用支持台、誘電体共振器、誘電体導波
路、誘電体アンテナ等の材料として有用な高周波用誘電
体磁器組成物、並びに誘電体磁器を支持台を介して基板
に固定した誘電体共振器に関するものである。
【０００２】
【従来技術】マイクロ波、ミリ波集積回路をはじめとす
る高周波回路素子では、誘電体共振磁器を支持部材を介
して基板に固定する構造が採用される場合がある。例え
ば、誘電体共振器制御型マイクロ波発信器は、図１に示
すように、誘電体磁器１を支持部材２を介して磁器基板
３に取り付け、誘電体共振器１の外部に漏れ出る電磁界
Ｈを利用して磁器基板３に設けたストリップライン４に
結合させる構造であり、これらを金属ケ−ス５内に収容
した構造を有している。
る高周波回路素子では、誘電体共振磁器を支持部材を介
して基板に固定する構造が採用される場合がある。例え
ば、誘電体共振器制御型マイクロ波発信器は、図１に示
すように、誘電体磁器１を支持部材２を介して磁器基板
３に取り付け、誘電体共振器１の外部に漏れ出る電磁界
Ｈを利用して磁器基板３に設けたストリップライン４に
結合させる構造であり、これらを金属ケ−ス５内に収容
した構造を有している。
【０００３】この種の高周波回路においては、誘電体磁
器１の電界が支持部材２を介して漏れるのを制御するこ
とによって、無負荷Ｑの高い共振系が構成されることに
なるため、支持部材２には誘電率が低く誘電損失（ｔａ
ｎδ）が小さい（Ｑ値が大きい）材料を使用する必要が
ある。このため、従来、支持台材料としては比誘電率が
約７、測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が約１５０００の
フォルステライトが採用され、また、磁器基板３の材料
としては主として比誘電率が約１０、測定周波数１０Ｇ
ＨｚでのＱ値が２００００以上のアルミナ磁器が採用さ
れていた（例えば、特開昭６２−１０３９０４号公報等
参照）。
器１の電界が支持部材２を介して漏れるのを制御するこ
とによって、無負荷Ｑの高い共振系が構成されることに
なるため、支持部材２には誘電率が低く誘電損失（ｔａ
ｎδ）が小さい（Ｑ値が大きい）材料を使用する必要が
ある。このため、従来、支持台材料としては比誘電率が
約７、測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が約１５０００の
フォルステライトが採用され、また、磁器基板３の材料
としては主として比誘電率が約１０、測定周波数１０Ｇ
ＨｚでのＱ値が２００００以上のアルミナ磁器が採用さ
れていた（例えば、特開昭６２−１０３９０４号公報等
参照）。
【０００４】一方、比誘電率が低い材料としては、従
来、比誘電率が４〜６、測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値
が１０００程度のガラスセラミックが知られている（例
えば、特開昭６１−２３４１２８号公報等参照）
来、比誘電率が４〜６、測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値
が１０００程度のガラスセラミックが知られている（例
えば、特開昭６１−２３４１２８号公報等参照）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来用
いられていたアルミナ、及びフォルステライトの比誘電
率はそれぞれ約１０及び約７程度であり、近年における
高周波数帯の誘電体共振器の普及にともない、より低い
誘電率材料が求められていた。
いられていたアルミナ、及びフォルステライトの比誘電
率はそれぞれ約１０及び約７程度であり、近年における
高周波数帯の誘電体共振器の普及にともない、より低い
誘電率材料が求められていた。
【０００６】一方、低誘電率材料として用いられている
ガラスセラミック等の磁器は比誘電率が約４〜６と小さ
いが、Ｑ値が１０ＧＨｚで１０００程度であり、近年に
おける高周波数帯の誘電体共振器の普及に伴い、より高
いＱ値の低誘電率材料が求められていた。
ガラスセラミック等の磁器は比誘電率が約４〜６と小さ
いが、Ｑ値が１０ＧＨｚで１０００程度であり、近年に
おける高周波数帯の誘電体共振器の普及に伴い、より高
いＱ値の低誘電率材料が求められていた。
【０００７】また、共振器の磁器基板に主として使用さ
れているアルミナ磁器は比誘電率が約１０と比較的高
く、高インピーダンスのストリップラインを形成しよう
とすると、ライン幅が小さくなりすぎて（通常１μｍ以
下）、断線が生じたり、相対的なライン幅のばらつきが
大きくなり、マイクロ波集積回路の不良率が増大すると
いう問題があった。
れているアルミナ磁器は比誘電率が約１０と比較的高
く、高インピーダンスのストリップラインを形成しよう
とすると、ライン幅が小さくなりすぎて（通常１μｍ以
下）、断線が生じたり、相対的なライン幅のばらつきが
大きくなり、マイクロ波集積回路の不良率が増大すると
いう問題があった。
【０００８】他方、この種の磁器基板におけるストリッ
プラインのインピ−ダンスは、基板の厚さが一定であれ
ば、その誘電率及びストリップラインの幅にそれぞれ反
比例するため、ライン幅を小さくする代わりに、誘電率
の低い基板材料を使用することによってもインピ−ダン
スを高めることができ、このため、より低誘電率材料が
求められていた。
プラインのインピ−ダンスは、基板の厚さが一定であれ
ば、その誘電率及びストリップラインの幅にそれぞれ反
比例するため、ライン幅を小さくする代わりに、誘電率
の低い基板材料を使用することによってもインピ−ダン
スを高めることができ、このため、より低誘電率材料が
求められていた。
【０００９】本出願人は上記問題を解決する一手段とし
て、金属元素としてＭｇ、Ａｌ、Ｓｉからなる複合酸化
物であって、各金属元素の酸化物によるモル比組成式を
ｘＭｇＯ−ｙＡｌ2 Ｏ3 −ｚＳｉＯ2 と表した時、前記
ｘ、ｙ、ｚが１０≦ｘ≦４０、１０≦ｙ≦４０、２０≦
ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満足し、比誘電率が６
以下、かつ、測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が２０００
以上である高周波用誘電体磁器組成物、および誘電体共
振器をすでに提案した（特願平７−１９５２１１号）。
て、金属元素としてＭｇ、Ａｌ、Ｓｉからなる複合酸化
物であって、各金属元素の酸化物によるモル比組成式を
ｘＭｇＯ−ｙＡｌ2 Ｏ3 −ｚＳｉＯ2 と表した時、前記
ｘ、ｙ、ｚが１０≦ｘ≦４０、１０≦ｙ≦４０、２０≦
ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満足し、比誘電率が６
以下、かつ、測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が２０００
以上である高周波用誘電体磁器組成物、および誘電体共
振器をすでに提案した（特願平７−１９５２１１号）。
【００１０】この高周波用誘電体磁器組成物はアルミ
ナ、フォルステライトよりも低い比誘電率を有し、か
つ、ガラスセラミックよりも高いＱ値を有する優れたも
のであった。しかしながら、従来、コージェライトは焼
成温度範囲が極めて狭いことから、緻密な焼結体が得難
く、上記本発明者等が先に出願した高周波用誘電体磁器
組成物も例外ではなかった。
ナ、フォルステライトよりも低い比誘電率を有し、か
つ、ガラスセラミックよりも高いＱ値を有する優れたも
のであった。しかしながら、従来、コージェライトは焼
成温度範囲が極めて狭いことから、緻密な焼結体が得難
く、上記本発明者等が先に出願した高周波用誘電体磁器
組成物も例外ではなかった。
【００１１】本発明は、低誘電率で、かつ、測定周波数
１０ＧＨｚにおいて高Ｑ値を有するとともに、焼成条件
を改善できる高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共
振器を提供することを目的とする。
１０ＧＨｚにおいて高Ｑ値を有するとともに、焼成条件
を改善できる高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共
振器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の高周波用
誘電体磁器組成物は、金属元素としてＭｇ、Ａｌ、Ｓｉ
からなる複合酸化物であって、各金属元素の酸化物によ
るモル比の組成式をｘＭｇＯ−ｙＡｌ2 Ｏ3 −ｚＳｉＯ
2 と表した時、前記ｘ、ｙ、ｚが、１０≦ｘ≦４０、１
０≦ｙ≦４０、２０≦ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を
満足する主成分中に、ＳｒをＳｒＯ換算で０．１〜１５
重量％含有するものであり、比誘電率が６以下、かつ、
測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が２０００以上のもので
ある。また、基板上に支持部材を介して誘電体磁器を固
定してなる誘電体共振器において、前記基板および／ま
たは前記支持部材を、前述した誘電体磁器組成物により
構成したものである。
誘電体磁器組成物は、金属元素としてＭｇ、Ａｌ、Ｓｉ
からなる複合酸化物であって、各金属元素の酸化物によ
るモル比の組成式をｘＭｇＯ−ｙＡｌ2 Ｏ3 −ｚＳｉＯ
2 と表した時、前記ｘ、ｙ、ｚが、１０≦ｘ≦４０、１
０≦ｙ≦４０、２０≦ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を
満足する主成分中に、ＳｒをＳｒＯ換算で０．１〜１５
重量％含有するものであり、比誘電率が６以下、かつ、
測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が２０００以上のもので
ある。また、基板上に支持部材を介して誘電体磁器を固
定してなる誘電体共振器において、前記基板および／ま
たは前記支持部材を、前述した誘電体磁器組成物により
構成したものである。
【００１３】
【作用】本発明の高周波用誘電体磁器組成物では、上記
した主成分に対してＳｒをＳｒＯ換算で所定量含有する
ことにより、焼成温度等の焼成条件を厳密に制御して得
られた特性を大きく劣化させることなく、焼成条件を改
善することができる。即ち、比誘電率が４〜６、測定周
波数１０ＧＨｚでのＱ値が２０００以上の低誘電率の特
性を得ることができるとともに、例えば、焼結温度幅が
１０℃程度であったものを１００℃程度まで向上するこ
とができ、製造を容易にし、量産性を向上することがで
きる。
した主成分に対してＳｒをＳｒＯ換算で所定量含有する
ことにより、焼成温度等の焼成条件を厳密に制御して得
られた特性を大きく劣化させることなく、焼成条件を改
善することができる。即ち、比誘電率が４〜６、測定周
波数１０ＧＨｚでのＱ値が２０００以上の低誘電率の特
性を得ることができるとともに、例えば、焼結温度幅が
１０℃程度であったものを１００℃程度まで向上するこ
とができ、製造を容易にし、量産性を向上することがで
きる。
【００１４】また、このような低誘電率，高Ｑ値の誘電
体磁器を、例えば、誘電体共振器の支持部材および／ま
たは基板に用いることにより、高インピ−ダンスのマイ
クロ波用集積回路などの高周波用回路素子を信頼性を損
なう事なく製造することができる。
体磁器を、例えば、誘電体共振器の支持部材および／ま
たは基板に用いることにより、高インピ−ダンスのマイ
クロ波用集積回路などの高周波用回路素子を信頼性を損
なう事なく製造することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の高周波用磁器組成物は、
モル比の組成式をｘＭｇＯ−ｙＡｌ2 Ｏ3 −ｚＳｉＯ2
と表した時に、ｘ、ｙ、ｚが１０≦ｘ≦４０、１０≦ｙ
≦４０、２０≦ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満足す
るものを主成分とする。
モル比の組成式をｘＭｇＯ−ｙＡｌ2 Ｏ3 −ｚＳｉＯ2
と表した時に、ｘ、ｙ、ｚが１０≦ｘ≦４０、１０≦ｙ
≦４０、２０≦ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満足す
るものを主成分とする。
【００１６】本発明の高周波用磁器組成物の主成分組成
を前記範囲に限定したのは、次の理由による。即ち、Ｍ
ｇＯのモル百分率を示すｘを１０〜４０モル％としたの
は１０モル％未満では良好な焼結体が得られずＱ値が低
く、また４０モル％を越えると比誘電率が高くなるから
である。特にＭｇＯ量を示すｘは、Ｑ値を５０００以上
とするという点から１５〜３５モル％が望ましい。
を前記範囲に限定したのは、次の理由による。即ち、Ｍ
ｇＯのモル百分率を示すｘを１０〜４０モル％としたの
は１０モル％未満では良好な焼結体が得られずＱ値が低
く、また４０モル％を越えると比誘電率が高くなるから
である。特にＭｇＯ量を示すｘは、Ｑ値を５０００以上
とするという点から１５〜３５モル％が望ましい。
【００１７】また、Ａｌ2 Ｏ3 のモル百分率を示すｙを
１０〜４０モル％としたのはＡｌ2Ｏ3 量ｙが１０モル
％よりも小さい場合には、良好な焼結体が得られず、ま
たＱ値が低くなり、４０モル％を越えると比誘電率が高
くなるからである。Ａｌ2 Ｏ3 量を示すｙは、Ｑ値を５
０００以上とするという点から１７〜３５モル％が望ま
しい。
１０〜４０モル％としたのはＡｌ2Ｏ3 量ｙが１０モル
％よりも小さい場合には、良好な焼結体が得られず、ま
たＱ値が低くなり、４０モル％を越えると比誘電率が高
くなるからである。Ａｌ2 Ｏ3 量を示すｙは、Ｑ値を５
０００以上とするという点から１７〜３５モル％が望ま
しい。
【００１８】ＳｉＯ2 のモル百分率ｚを２０〜８０モル
％としたのは、ｚが２０モル％よりも小さい場合には比
誘電率が大きくなり、８０モル％を越えると良好な焼結
体が得られずＱ値が低くなる。ＳｉＯ2 量を示すｚはＱ
値を５０００以上とするという点から３０〜６５モル％
が望ましい。
％としたのは、ｚが２０モル％よりも小さい場合には比
誘電率が大きくなり、８０モル％を越えると良好な焼結
体が得られずＱ値が低くなる。ＳｉＯ2 量を示すｚはＱ
値を５０００以上とするという点から３０〜６５モル％
が望ましい。
【００１９】本発明によれば、上記主成分に対してＳｒ
をＳｒＯ換算で０．１〜１５重量％含有させたものであ
る。ＳｒＯの含有量を０．１〜１５重量％に限定したの
は、ＳｒＯの含有量が０．１重量％より少ない場合、緻
密化焼成温度は広くならず、１５重量％より多い場合
は、誘電損失が大きくなり、Ｑ値が低くなるためであ
る。ＳｒＯの含有量を増加させる程緻密化焼成温度は広
くなるが、一方比誘電率が増加し、またＱ値が低下して
いくため、これらの特性と緻密化焼成温度との兼ね合い
で、ＳｒＯの含有量を決定することが望ましい。
をＳｒＯ換算で０．１〜１５重量％含有させたものであ
る。ＳｒＯの含有量を０．１〜１５重量％に限定したの
は、ＳｒＯの含有量が０．１重量％より少ない場合、緻
密化焼成温度は広くならず、１５重量％より多い場合
は、誘電損失が大きくなり、Ｑ値が低くなるためであ
る。ＳｒＯの含有量を増加させる程緻密化焼成温度は広
くなるが、一方比誘電率が増加し、またＱ値が低下して
いくため、これらの特性と緻密化焼成温度との兼ね合い
で、ＳｒＯの含有量を決定することが望ましい。
【００２０】本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、Ｑ
値を５０００以上とするためには、前記主成分組成にお
いて１５≦ｘ≦３５、１７≦ｙ≦３５、３０≦ｚ≦６５
を満足することが望ましく、さらに、Ｑ値を７０００以
上とするためには２０≦ｘ≦３０、１７≦ｙ≦３０、４
０≦ｚ≦６０を満足することが望ましい。本発明では、
特に、コージェライトの組成、即ちｘ＝２２．２、ｙ＝
２２．２、ｚ＝５５．６で、ＳｒＯを０．１〜１０重量
％含有することが望ましい。
値を５０００以上とするためには、前記主成分組成にお
いて１５≦ｘ≦３５、１７≦ｙ≦３５、３０≦ｚ≦６５
を満足することが望ましく、さらに、Ｑ値を７０００以
上とするためには２０≦ｘ≦３０、１７≦ｙ≦３０、４
０≦ｚ≦６０を満足することが望ましい。本発明では、
特に、コージェライトの組成、即ちｘ＝２２．２、ｙ＝
２２．２、ｚ＝５５．６で、ＳｒＯを０．１〜１０重量
％含有することが望ましい。
【００２１】測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が２０００
以上を満足するようにしたのは、Ｑ値が２０００以上あ
る場合には、近年における高周波数帯の誘電体共振器に
も十分対応することができるからである。Ｑ値は、高け
れば高い程望ましいが、特には、測定周波数１０ＧＨｚ
でのＱ値が５０００以上であることが望ましい。
以上を満足するようにしたのは、Ｑ値が２０００以上あ
る場合には、近年における高周波数帯の誘電体共振器に
も十分対応することができるからである。Ｑ値は、高け
れば高い程望ましいが、特には、測定周波数１０ＧＨｚ
でのＱ値が５０００以上であることが望ましい。
【００２２】また、本発明の誘電体磁器組成物では、主
結晶相がコ−ディエライトであり、他に結晶相として、
ムライト、スピネル、プロトエンスタタイト、クリノエ
ンスタタイト、クリストバライト、フォルステライト、
トリジマイト、サファリン、ＳｒＡｌ2 Ｓｉ2 Ｏ8 等が
析出する場合があるが、組成によってその析出相が異な
る。
結晶相がコ−ディエライトであり、他に結晶相として、
ムライト、スピネル、プロトエンスタタイト、クリノエ
ンスタタイト、クリストバライト、フォルステライト、
トリジマイト、サファリン、ＳｒＡｌ2 Ｓｉ2 Ｏ8 等が
析出する場合があるが、組成によってその析出相が異な
る。
【００２３】また、本発明の誘電体共振器は、図１に示
すように、磁器基板３上に支持部材２を介して誘電体磁
器１を固定してなり、支持部材２または磁器基板３、或
いは支持部材２及び磁器基板３が、上記誘電体磁器組成
物からなるものである。この場合、誘電体磁器１として
は、周知の材料が用いられる。誘電体磁器１として、本
発明の誘電体磁器組成物を用いても良い。
すように、磁器基板３上に支持部材２を介して誘電体磁
器１を固定してなり、支持部材２または磁器基板３、或
いは支持部材２及び磁器基板３が、上記誘電体磁器組成
物からなるものである。この場合、誘電体磁器１として
は、周知の材料が用いられる。誘電体磁器１として、本
発明の誘電体磁器組成物を用いても良い。
【００２４】本発明の誘電体磁器は、原料粉末として、
例えば、ＭｇＣＯ3 粉末，Ａｌ2 Ｏ3 粉末，ＳｉＯ2 粉
末、ＳｒＣＯ3 粉末を用い、所定の割合で秤量し、湿式
混合した後乾燥し、この混合物を大気中において１１０
０〜１３００℃で仮焼した後、粉砕した。得られた粉末
に適量のバインダを加えて成形し、この成形体を大気中
１２００〜１５００℃で焼成することにより得られる。
例えば、ＭｇＣＯ3 粉末，Ａｌ2 Ｏ3 粉末，ＳｉＯ2 粉
末、ＳｒＣＯ3 粉末を用い、所定の割合で秤量し、湿式
混合した後乾燥し、この混合物を大気中において１１０
０〜１３００℃で仮焼した後、粉砕した。得られた粉末
に適量のバインダを加えて成形し、この成形体を大気中
１２００〜１５００℃で焼成することにより得られる。
【００２５】Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｒの金属元素からな
る原料粉末は、それぞれ酸化物，炭酸塩，酢酸塩等の無
機化合物、もしくは有機金属等の有機化合物いずれであ
っても、焼成により酸化物として形成されるものであれ
ば良い。
る原料粉末は、それぞれ酸化物，炭酸塩，酢酸塩等の無
機化合物、もしくは有機金属等の有機化合物いずれであ
っても、焼成により酸化物として形成されるものであれ
ば良い。
【００２６】尚、本発明の誘電体磁器組成物は、金属元
素として、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｒ、からなるものであ
るが、例えば、粉砕ボールや原料粉末の不純物として、
Ｃａ、Ｂａ、Ｚｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｐ，Ｎａ，Ｔｉ
等が混入する場合があるが、この場合も、上記組成を満
足する限り低誘電率で、高Ｑ値の磁器を得ることができ
る。
素として、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｒ、からなるものであ
るが、例えば、粉砕ボールや原料粉末の不純物として、
Ｃａ、Ｂａ、Ｚｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｐ，Ｎａ，Ｔｉ
等が混入する場合があるが、この場合も、上記組成を満
足する限り低誘電率で、高Ｑ値の磁器を得ることができ
る。
【００２７】また、本発明の誘電体磁器組成物では、低
誘電率および高Ｑ値が求められるものであれば、例え
ば、回路素子用基板，誘電体共振器の誘電体磁器，誘電
体導波路，誘電体アンテナ等、どのようなものでも適用
できるが、上記したように、誘電体共振器の支持部材ま
たは基板に最適である。
誘電率および高Ｑ値が求められるものであれば、例え
ば、回路素子用基板，誘電体共振器の誘電体磁器，誘電
体導波路，誘電体アンテナ等、どのようなものでも適用
できるが、上記したように、誘電体共振器の支持部材ま
たは基板に最適である。
【００２８】
【実施例】原料粉末として純度９９％のＭｇＣＯ3 、純
度９９．７％のＡｌ2 Ｏ3 、純度９９．４％のＳｉＯ2
粉末、純度９９．９％のＳｒＣＯ3 を用い、これらを焼
結体が表１に示す組成となるように秤量し、１５時間湿
式混合した後、乾燥し、この混合物を１２００℃２時間
仮焼した後、アルミナボールを用いたボールミルにより
粉砕した。得られた粉末に適量のバインダを加えて造粒
し、これを１０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力の下で成形して
直径１２ｍｍ厚さ８ｍｍの成形体を得た。この成形体を
大気中１２００〜１５５０℃で２時間焼成して、直径１
０ｍｍ厚さ６ｍｍの誘電体磁器試料を得た。
度９９．７％のＡｌ2 Ｏ3 、純度９９．４％のＳｉＯ2
粉末、純度９９．９％のＳｒＣＯ3 を用い、これらを焼
結体が表１に示す組成となるように秤量し、１５時間湿
式混合した後、乾燥し、この混合物を１２００℃２時間
仮焼した後、アルミナボールを用いたボールミルにより
粉砕した。得られた粉末に適量のバインダを加えて造粒
し、これを１０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力の下で成形して
直径１２ｍｍ厚さ８ｍｍの成形体を得た。この成形体を
大気中１２００〜１５５０℃で２時間焼成して、直径１
０ｍｍ厚さ６ｍｍの誘電体磁器試料を得た。
【００２９】この試料を用いて誘電体円柱共振器法にて
周波数１０ＧＨｚにおける比誘電率とＱ値を測定し、そ
の結果を表１に示す。
周波数１０ＧＨｚにおける比誘電率とＱ値を測定し、そ
の結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１によれば、本発明に係る高周波用誘電
体磁器組成物は、比誘電率が６以下と低く、しかも測定
周波数１０ＧＨｚでのＱ値が２０００以上と高い値を示
すことがわかる。また、焼成温度の範囲もＳｉＯ2 含有
量が増加するに従って拡大していることが判る。
体磁器組成物は、比誘電率が６以下と低く、しかも測定
周波数１０ＧＨｚでのＱ値が２０００以上と高い値を示
すことがわかる。また、焼成温度の範囲もＳｉＯ2 含有
量が増加するに従って拡大していることが判る。
【００３２】尚、図２に試料Ｎo.５のＸ線回折チャート
図を示す。この図２から、コ−ディエライトの他に、Ｓ
ｒＡｌ2 Ｓｉ2 Ｏ8 が析出していることが判る。
図を示す。この図２から、コ−ディエライトの他に、Ｓ
ｒＡｌ2 Ｓｉ2 Ｏ8 が析出していることが判る。
【００３３】
【発明の効果】本発明の高周波用誘電体磁器組成物で
は、モル比組成式をｘＭｇＯ−ｙＡｌ2Ｏ3 −ｚＳｉＯ
2 と表した時、前記ｘ、ｙ、ｚが１０≦ｘ≦４０、１０
≦ｙ≦４０、２０≦ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満
足しする主成分に、ＳｒをＳｒＯ換算で所定量含有する
ことにより、６以下の低い比誘電率を有し、１０ＧＨｚ
でのＱ値が２０００以上の高いＱ値を維持した状態で、
緻密化焼成温度の範囲が拡大し、生産性を向上すること
ができる。そして、例えば、誘電体共振器の支持部材ま
たは基板に用いることにより、高インピーダンスのマイ
クロ波用集積回路などの高周波用回路素子を信頼性を損
なうことなく製造することができる。また、低誘電率お
よび高Ｑ値であるため、例えば、マイクロ波，ミリ波集
積回路等のマイクロ波，ミリ波帯域で用いられる回路素
子用基板，誘電体共振器用支持台，誘電体共振器，誘電
体導波路，誘電体アンテナ等の材料として最適である。
は、モル比組成式をｘＭｇＯ−ｙＡｌ2Ｏ3 −ｚＳｉＯ
2 と表した時、前記ｘ、ｙ、ｚが１０≦ｘ≦４０、１０
≦ｙ≦４０、２０≦ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満
足しする主成分に、ＳｒをＳｒＯ換算で所定量含有する
ことにより、６以下の低い比誘電率を有し、１０ＧＨｚ
でのＱ値が２０００以上の高いＱ値を維持した状態で、
緻密化焼成温度の範囲が拡大し、生産性を向上すること
ができる。そして、例えば、誘電体共振器の支持部材ま
たは基板に用いることにより、高インピーダンスのマイ
クロ波用集積回路などの高周波用回路素子を信頼性を損
なうことなく製造することができる。また、低誘電率お
よび高Ｑ値であるため、例えば、マイクロ波，ミリ波集
積回路等のマイクロ波，ミリ波帯域で用いられる回路素
子用基板，誘電体共振器用支持台，誘電体共振器，誘電
体導波路，誘電体アンテナ等の材料として最適である。
【図１】高周波用回路素子の一例を示す誘電体共振器制
御型マイクロ波発信器の概略断面図である。
御型マイクロ波発信器の概略断面図である。
【図２】試料Ｎｏ．５の結晶構造を示すＸ線回折図であ
る。
る。
【図３】本発明の高周波用誘電体磁器組成物の組成範囲
を示す三元組成図である。
を示す三元組成図である。
１・・・誘電体磁器 ２・・・支持部材 ３・・・磁器基板
Claims (3)
- 【請求項１】金属元素としてＭｇ、Ａｌ、Ｓｉからなる
複合酸化物であって、各金属元素の酸化物によるモル比
の組成式を ｘＭｇＯ−ｙＡｌ2 Ｏ3 −ｚＳｉＯ2 と表した時、前記ｘ、ｙ、ｚが １０≦ｘ≦４０ １０≦ｙ≦４０ ２０≦ｚ≦８０ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ を満足する主成分中に、ＳｒをＳｒＯ換算で０．１〜１
５重量％含有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】比誘電率が６以下、かつ、測定周波数１０
ＧＨｚでのＱ値が２０００以上であることを特徴とする
高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】基板上に支持部材を介して誘電体磁器を固
定してなる誘電体共振器において、前記基板および／ま
たは前記支持部材が、金属元素としてＭｇ、Ａｌ、Ｓｉ
からなる複合酸化物であって、各金属元素の酸化物によ
るモル比の組成式を ｘＭｇＯ−ｙＡｌ2 Ｏ3 −ｚＳｉＯ2 と表した時、前記ｘ、ｙ、ｚが １０≦ｘ≦４０ １０≦ｙ≦４０ ２０≦ｚ≦８０ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ を満足する主成分中に、ＳｒをＳｒＯ換算で０．１〜１
５重量％含有することを特徴とする誘電体共振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32727795A JP3330005B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32727795A JP3330005B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09165257A true JPH09165257A (ja) | 1997-06-24 |
| JP3330005B2 JP3330005B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=18197334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32727795A Expired - Lifetime JP3330005B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3330005B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000327410A (ja) * | 1999-05-24 | 2000-11-28 | Kyocera Corp | 誘電体磁器組成物及び非放射性誘電体線路 |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP32727795A patent/JP3330005B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000327410A (ja) * | 1999-05-24 | 2000-11-28 | Kyocera Corp | 誘電体磁器組成物及び非放射性誘電体線路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3330005B2 (ja) | 2002-09-30 |
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