JPH10188677A - 誘電体磁器組成物および誘電体共振器 - Google Patents
誘電体磁器組成物および誘電体共振器Info
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- JPH10188677A JPH10188677A JP8343924A JP34392496A JPH10188677A JP H10188677 A JPH10188677 A JP H10188677A JP 8343924 A JP8343924 A JP 8343924A JP 34392496 A JP34392496 A JP 34392496A JP H10188677 A JPH10188677 A JP H10188677A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低誘電率で、かつ測定周波数１０ＧＨｚ（室
温）において高Ｑ値を有するとともに、焼成条件を改善
できる誘電体磁器組成物および誘電体共振器を提供す
る。 【解決手段】金属元素としてＭｇ、ＡｌおよびＳｉから
なる複合酸化物であって、各金属元素酸化物のモル比に
よる組成式をｘＭｇＯ・ｙＡｌ2 Ｏ3 ・ｚＳｉＯ2 と表
した時、前記ｘ、ｙおよびｚが、１０≦ｘ≦４０、１０
≦ｙ≦４０、２０≦ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満
足する主成分６０〜９９．９重量％と、ＣｅまたはＴｉ
をそれぞれＣｅＯ2 換算またはＴｉＯ2 換算で０．１〜
４０重量％とからなるものである。本発明の誘電体磁器
組成物は、比誘電率が７以下、かつ、測定周波数１０Ｇ
Ｈｚ（室温）でのＱ値が３０００以上の特性を有する。
温）において高Ｑ値を有するとともに、焼成条件を改善
できる誘電体磁器組成物および誘電体共振器を提供す
る。 【解決手段】金属元素としてＭｇ、ＡｌおよびＳｉから
なる複合酸化物であって、各金属元素酸化物のモル比に
よる組成式をｘＭｇＯ・ｙＡｌ2 Ｏ3 ・ｚＳｉＯ2 と表
した時、前記ｘ、ｙおよびｚが、１０≦ｘ≦４０、１０
≦ｙ≦４０、２０≦ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満
足する主成分６０〜９９．９重量％と、ＣｅまたはＴｉ
をそれぞれＣｅＯ2 換算またはＴｉＯ2 換算で０．１〜
４０重量％とからなるものである。本発明の誘電体磁器
組成物は、比誘電率が７以下、かつ、測定周波数１０Ｇ
Ｈｚ（室温）でのＱ値が３０００以上の特性を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体磁器組成物
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
電体共振器用支持部材、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部材を介して基板に
固定した誘電体共振器に関するものである。
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
電体共振器用支持部材、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部材を介して基板に
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、誘電体磁器１の外部に漏れ出る磁界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、これらを金属ケース５に収容させた構造を有してい
る。
る高周波回路素子では、誘電体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、誘電体磁器１の外部に漏れ出る磁界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、これらを金属ケース５に収容させた構造を有してい
る。
【０００３】この種の高周波回路においては、誘電体磁
器１の電磁界が支持部材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、支持部材には比誘電率が低く誘電損失（ｔ
ａｎδ）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、支持部材の材料としては比誘
電率が約７、測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が約１５０
００のフォルステライトが採用され、また、磁器基板の
材料としては主として比誘電率が約１０、測定周波数１
０ＧＨｚ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の電磁界が支持部材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、支持部材には比誘電率が低く誘電損失（ｔ
ａｎδ）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、支持部材の材料としては比誘
電率が約７、測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が約１５０
００のフォルステライトが採用され、また、磁器基板の
材料としては主として比誘電率が約１０、測定周波数１
０ＧＨｚ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、コージェライトが知られているが、焼成温度範囲が
きわめて狭いことから緻密な焼結体が得がたく、ガラス
材を添加することによって、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
ックとして用いられていた（例えば、特開昭６１−２３
４１２８号公報等参照）。
来、コージェライトが知られているが、焼成温度範囲が
きわめて狭いことから緻密な焼結体が得がたく、ガラス
材を添加することによって、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
ックとして用いられていた（例えば、特開昭６１−２３
４１２８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
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
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
プラインのインピーダンスは、基板の厚さが一定であれ
ば、その比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、比誘
電率の低い基板材料を使用することによってもインピー
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。
プラインのインピーダンスは、基板の厚さが一定であれ
ば、その比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、比誘
電率の低い基板材料を使用することによってもインピー
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
７以下、かつ、測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が２００
０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
７以下、かつ、測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が２００
０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。
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。
【００１１】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事から、緻密な焼結体が得がた
く、上記出願人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。
成温度範囲が極めて狭い事から、緻密な焼結体が得がた
く、上記出願人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。
【００１２】本発明は、低誘電率で、かつ測定周波数１
０ＧＨｚ（室温）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。
０ＧＨｚ（室温）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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体磁器組成
物は、金属元素としてＭｇ、ＡｌおよびＳｉからなる複
合酸化物であって、各金属元素酸化物のモル比による組
成式をｘＭｇＯ・ｙＡｌ2 Ｏ3 ・ｚＳｉＯ2 と表した
時、前記ｘ、ｙおよびｚが、１０≦ｘ≦４０、１０≦ｙ
≦４０、２０≦ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満足す
る主成分６０〜９９．９重量％と、ＣｅまたはＴｉをそ
れぞれＣｅＯ2 換算またはＴｉＯ2 換算で０．１〜４０
重量％とからなるものである。本発明の誘電体磁器組成
物は、比誘電率が７以下、かつ、測定周波数１０ＧＨｚ
（室温）でのＱ値が３０００以上の特性を有する。
物は、金属元素としてＭｇ、ＡｌおよびＳｉからなる複
合酸化物であって、各金属元素酸化物のモル比による組
成式をｘＭｇＯ・ｙＡｌ2 Ｏ3 ・ｚＳｉＯ2 と表した
時、前記ｘ、ｙおよびｚが、１０≦ｘ≦４０、１０≦ｙ
≦４０、２０≦ｚ≦８０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満足す
る主成分６０〜９９．９重量％と、ＣｅまたはＴｉをそ
れぞれＣｅＯ2 換算またはＴｉＯ2 換算で０．１〜４０
重量％とからなるものである。本発明の誘電体磁器組成
物は、比誘電率が７以下、かつ、測定周波数１０ＧＨｚ
（室温）でのＱ値が３０００以上の特性を有する。
【００１４】本発明の誘電体共振器は、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、上記誘
電体磁器組成物からなるものである。
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、上記誘
電体磁器組成物からなるものである。
【００１５】
【作用】本発明の誘電体磁器組成物では、上記した主成
分に対して、ＴｉまたはＣｅをそれぞれＴｉＯ2 または
ＣｅＯ2 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。
分に対して、ＴｉまたはＣｅをそれぞれＴｉＯ2 または
ＣｅＯ2 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。
【００１６】即ち、比誘電率が４〜７、測定周波数１０
ＧＨｚでのＱ値が３０００以上の低誘電率の誘電体磁器
を得ることができるとともに、例えば、焼成温度幅が１
０℃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。
ＧＨｚでのＱ値が３０００以上の低誘電率の誘電体磁器
を得ることができるとともに、例えば、焼成温度幅が１
０℃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。
【００１７】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。
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。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器組成物は、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。
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。
【００１９】本発明の誘電体磁器組成物の成分組成を前
記範囲に限定したのは、次の理由による。すなわち、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。
記範囲に限定したのは、次の理由による。すなわち、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。
【００２０】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１５〜３５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１５〜３５モル％が望ま
しい。
【００２１】ＳｉＯ2 のモル百分率ｚを２０≦ｚ≦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。
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。
【００２２】本発明によれば、上記主成分に対して、Ｔ
ｉまたはＣｅをそれぞれＴｉＯ2 またはＣｅＯ2 換算で
０．１〜４０重量％含有せしめたのは、ＴｉＯ2 または
ＣｅＯ2 の含有量が０．１重量％より少ない場合（主成
分が９９．９重量％よりも多い場合）、緻密化焼成温度
は広くならず、４０重量％より多い場合（主成分が６０
重量％よりも少ない場合）は焼成温度範囲がかえって狭
くなるからである。ＴｉＯ2 またはＣｅＯ2 の含有量を
増加させるほど緻密化焼成温度は広くなるが、一方比誘
電率が増加するので、これらの特性と緻密化焼成温度と
のかねあいで、ＴｉＯ2 またはＣｅＯ2 の含有量を決定
することが望ましいが、特に、０．１〜２０重量％であ
ることが望ましい。
ｉまたはＣｅをそれぞれＴｉＯ2 またはＣｅＯ2 換算で
０．１〜４０重量％含有せしめたのは、ＴｉＯ2 または
ＣｅＯ2 の含有量が０．１重量％より少ない場合（主成
分が９９．９重量％よりも多い場合）、緻密化焼成温度
は広くならず、４０重量％より多い場合（主成分が６０
重量％よりも少ない場合）は焼成温度範囲がかえって狭
くなるからである。ＴｉＯ2 またはＣｅＯ2 の含有量を
増加させるほど緻密化焼成温度は広くなるが、一方比誘
電率が増加するので、これらの特性と緻密化焼成温度と
のかねあいで、ＴｉＯ2 またはＣｅＯ2 の含有量を決定
することが望ましいが、特に、０．１〜２０重量％であ
ることが望ましい。
【００２３】本発明の誘電体磁器組成物は、Ｑ値を５０
００以上とするためには１５≦ｘ≦３５、１５≦ｙ≦３
５、３０≦ｚ≦６５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ＴｉＯ2 またはＣｅ
Ｏ2 を０．１〜４０重量％含有することが望ましい。
００以上とするためには１５≦ｘ≦３５、１５≦ｙ≦３
５、３０≦ｚ≦６５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ＴｉＯ2 またはＣｅ
Ｏ2 を０．１〜４０重量％含有することが望ましい。
【００２４】測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が３０００
以上を満足するようにしたのは、Ｑ値が３０００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３０００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。
【００２５】また、本発明の誘電体磁器組成物では、主
結晶相がコージェライトであり、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、サファリン等が析出する場合があり、さら
にその他にＣｅの場合にはＣｅＯ2 、Ｃｅ2 Ｓｉ2 Ｏ7
等が、Ｔｉの場合には、ＭｇＴｉＯ3 、Ｍｇ2 Ａｌ6 Ｔ
ｉ7 Ｏ25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。
結晶相がコージェライトであり、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、サファリン等が析出する場合があり、さら
にその他にＣｅの場合にはＣｅＯ2 、Ｃｅ2 Ｓｉ2 Ｏ7
等が、Ｔｉの場合には、ＭｇＴｉＯ3 、Ｍｇ2 Ａｌ6 Ｔ
ｉ7 Ｏ25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。
【００２６】また、本発明の誘電体共振器は、図１に示
すように、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または基板３、或いは支持
部材２及び基板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、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または基板３、或いは支持
部材２及び基板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。
【００２７】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、ＣｅＯ2 粉末またはＴｉＯ2 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１１００〜１３００℃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１２５０〜１４５０℃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、ＣｅＯ2 粉末またはＴｉＯ2 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１１００〜１３００℃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１２５０〜１４５０℃で焼成すること
により得られる。
【００２８】尚、本発明の誘電体磁器組成物は、金属元
素として、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、ＴｉまたはＣｅからなる
ものであるが、例えば、粉砕ボールのボール成分や原料
粉末の不純物として、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，
Ｃｒ，Ｐ，Ｎａ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、ＴｉまたはＣｅからなる
ものであるが、例えば、粉砕ボールのボール成分や原料
粉末の不純物として、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，
Ｃｒ，Ｐ，Ｎａ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。
【００２９】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。
【００３０】
実施例１ 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ＣｅＯ2 を用い、これらを焼結体が表１、
２、３に示す組成となるように秤量し、ＺｒＯ2 ボール
を用いたボールミルにより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、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
中表１、２、３に示す温度で２時間焼成し、直径約１０
ｍｍ、厚み約５ｍｍの誘電体磁器試料を得た。
％のＡｌ2 Ｏ3 、純度９９．４％のＳｉＯ2 粉末、純度
９９．９％のＣｅＯ2 を用い、これらを焼結体が表１、
２、３に示す組成となるように秤量し、ＺｒＯ2 ボール
を用いたボールミルにより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、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
中表１、２、３に示す温度で２時間焼成し、直径約１０
ｍｍ、厚み約５ｍｍの誘電体磁器試料を得た。
【００３１】この試料を用いて誘電体円柱共振器法にて
周波数１０ＧＨｚ（室温）における比誘電率とＱ値を測
定し、その結果を表１、２、３に示す。
周波数１０ＧＨｚ（室温）における比誘電率とＱ値を測
定し、その結果を表１、２、３に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】
【表３】
【００３５】これらの表１、２、３によれば、本発明に
係る誘電体磁器組成物は、比誘電率が７以下と低く、し
かも測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が３０００以上と高
い値を示すことがわかる。また、焼成温度幅も１０℃か
ら８０℃程度まで広げられることが判る。
係る誘電体磁器組成物は、比誘電率が７以下と低く、し
かも測定周波数１０ＧＨｚでのＱ値が３０００以上と高
い値を示すことがわかる。また、焼成温度幅も１０℃か
ら８０℃程度まで広げられることが判る。
【００３６】尚、図２に試料Ｎｏ．５９のＸ線回折チャ
ート図を示す。この図２から、コージェライトの他に、
ＣｅＯ2 が析出していることが判る。
ート図を示す。この図２から、コージェライトの他に、
ＣｅＯ2 が析出していることが判る。
【００３７】実施例２ 実施例１のＣｅＯ2 粉末の代わりに純度９９．０％のＴ
ｉＯ2 粉末を用いる以外は、上記実施例１と同様にして
誘電体磁器試料を作製し、評価した。この結果を表４に
記載する。
ｉＯ2 粉末を用いる以外は、上記実施例１と同様にして
誘電体磁器試料を作製し、評価した。この結果を表４に
記載する。
【００３８】
【表４】
【００３９】この表４から、本発明に係る誘電体磁器組
成物は、比誘電率が６以下と低く、しかも測定周波数１
０ＧＨｚでのＱ値が３０００以上と高い値を示すことが
わかる。また、焼成温度幅も１０℃から１２０℃程度ま
で広げられることが判る。
成物は、比誘電率が６以下と低く、しかも測定周波数１
０ＧＨｚでのＱ値が３０００以上と高い値を示すことが
わかる。また、焼成温度幅も１０℃から１２０℃程度ま
で広げられることが判る。
【００４０】尚、図３に試料Ｎｏ．１０５のＸ線回折チ
ャート図を示す。この図２から、コージェライトの他
に、ＭｇＴｉＯ3 が析出していることが判る。
ャート図を示す。この図２から、コージェライトの他
に、ＭｇＴｉＯ3 が析出していることが判る。
【００４１】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物では、７以下
の低い比誘電率を有し、１０ＧＨｚでのＱ値が３０００
以上の高いＱ値を示す磁器が得られ、例えば、焼成温度
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。
の低い比誘電率を有し、１０ＧＨｚでのＱ値が３０００
以上の高いＱ値を示す磁器が得られ、例えば、焼成温度
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。
【００４２】そして、この誘電体磁器組成物を、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部
材，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。
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部
材，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．５９の結晶構造を示すＸ線回折図で
ある。
ある。
【図３】試料Ｎｏ．１０５の結晶構造を示すＸ線回折図
である。
である。
１・・・誘電体磁器 ２・・・支持部材 ３・・・磁器基板 ４・・・ストリップライン ５・・・金属ケース
Claims (3)
- 【請求項１】金属元素としてＭｇ、ＡｌおよびＳｉから
なる複合酸化物であって、各金属元素酸化物のモル比に
よる組成式を ｘＭｇＯ・ｙＡｌ2 Ｏ3 ・ｚＳｉＯ2 と表した時、前記ｘ、ｙおよびｚが １０≦ｘ≦４０ １０≦ｙ≦４０ ２０≦ｚ≦８０ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ を満足する主成分６０〜９９．９重量％と、Ｃｅまたは
ＴｉをそれぞれＣｅＯ2換算またはＴｉＯ2 換算で０．
１〜４０重量％とからなることを特徴とする誘電体磁器
組成物。 - 【請求項２】比誘電率が７以下、かつ、測定周波数１０
ＧＨｚ（室温）でのＱ値が３０００以上であることを特
徴とする請求項１記載の誘電体磁器組成物。 - 【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、請求項１記載の誘電体磁器組成物
からな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 |
|---|---|---|---|
| JP34392496A JP3393775B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP34392496A JP3393775B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 誘電体磁器組成物および誘電体共振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10188677A true JPH10188677A (ja) | 1998-07-21 |
| JP3393775B2 JP3393775B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=18365301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34392496A Expired - Fee Related JP3393775B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 誘電体磁器組成物および誘電体共振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3393775B2 (ja) |
Cited By (6)
| 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 |
| US6440883B2 (en) | 2000-03-28 | 2002-08-27 | Kyocera Corporation | Dielectric porcelain composition, and dielectric resonator and nonradiative dielectric strip using same |
| JP2003026471A (ja) * | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Ube Electronics Ltd | 高周波用誘電体磁器組成物及びその製造方法 |
| CN102515721A (zh) * | 2011-11-25 | 2012-06-27 | 山东同方鲁颖电子有限公司 | 一种低介电常数微波介质陶瓷及其制备方法 |
| CN110143812A (zh) * | 2019-06-09 | 2019-08-20 | 杭州电子科技大学 | 一种低介电常数低温共烧陶瓷材料及制备方法 |
| CN114213115A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-03-22 | 浙江嘉康电子股份有限公司 | 一种微波介质材料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5738371A (en) * | 1980-08-16 | 1982-03-03 | Kogyo Gijutsuin | Cordierite ceramic composition |
| JPS62103904A (ja) * | 1985-07-13 | 1987-05-14 | 株式会社村田製作所 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
| JPH0483737A (ja) * | 1990-07-25 | 1992-03-17 | Ngk Insulators Ltd | 誘電体磁器組成物及びその製造法並びにそれを用いた配線基板 |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP34392496A patent/JP3393775B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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| US6864764B2 (en) | 2000-03-28 | 2005-03-08 | Kyocera Corporation | Dielectric porcelain composition, and dielectric resonator and nonradiative dielectric strip using same |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3393775B2 (ja) | 2003-04-07 |
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