JPS59103205A - マイクロ波用誘電体磁器組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、マイクロ波用誘電体磁器組成物に関するも
のであシ、さらに詳細には、比誘電率εが大きく、マイ
クロ波での誘電損失が少なく、かつ温度特性の良好なマ
イクロ波用誘電体磁器組成物に関するものである。

従来から、誘電体はマイクロ波領域において用いられ１
例えばマイクロ波回路におけるインピーダンス整合用素
子、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣの基板等に用いられ
ている。近年、マイクロ波ＩＣの回路技術の進展に伴い
、その小型化が、特にマイクロ波領域における比較的波
長の長い領域において要求されている。

従来、マイクロ波ＩＯの基板として、εｚ１０の高純度
アルミナが用いられてきたが、εが小さいために、小型
化するには不適当であった。したがって大きなε値を有
する基板材料が求められていた。なお、εの大きい材料
としてＣａｏ　−ＴｉＯ２系誘電体組成物を用いた例も
あったが、εの温度係数τ、が−１，５ｘｌＯ−３〜−
１，８ｘ　１０−’／Ｃと大きい欠点があった。

このような背景から、マイクロ波用の誘電体組成物に対
し、次のような要件が求められていた。

（１）、マイクロ波ＩＣの基板としての用途を考えると
、基板を従来の約１／３以下にまで小型化するためには
、アルミナの誘電率の９倍以上の誘電率を有することが
必要である。

（２）、特に厳しい温度を要求されない場合でも、実用
上、τｅは±１ｘｌＯ／Ｃ以内に収める必要がある。

（３）、マイクｌ５ＩＩＩＩＥＩＯ中のストリッグライ
ンの損失は、導体と誘電体基板の損失Ｚからなるが、こ
のマイクロ波ストリングラインの損失が実質的に導体損
のみで決定される様にするためには、誘電体損で決まる
無負荷時のＱ　（Ｑｏ　）を、マイクロ波ストリングラ
インのＱ（通常２００〜３００）よ）も十分大きく取る
必要がある。

以上の要件を考慮すると、誘電体組成物の誘電特性は、
周波数り８Ｇ出で、 ε≧９０ τ６≦±１ｘｌＯ／Ｃ Ｑｏ≧１，０００ であることが必要となる。

この発明は、このような誘電特性を満たす新規なマイク
ロ波用の誘電体磁器組成物を提供するものであって、チ
タン酸ランタンとチタン酸カルシウムとが所定範囲の混
合比で混合されている混合物からなる誘電体組成物が、
マイクロ波領域の誘電体材料として好適なことを見出す
ことによって想到されたものである。

すなわちこの発明は、：ｔｏａｏ−ｙＬａ２０５−ｚＴ
ｉ０２　（３ｃ＋ｙ＋ｚ＝ｉ”）で表わされる組成を有
し、この組成が一〇、２２≦Ｘ≦０．４６ ０．０２≦ｙ≦０．１２ ０．５０≦２≦０．７６ を満足しているマイクロ波用誘電体磁器組成物に係るも
のである。

この発明のマイクロ波用誘電体磁器組成物において、Ｏ
ａＯの％ル分率ｘ　ｆ　Ｏ，２２≦Ｘ≦０．４６とした
のは、Ｊが０．２２未満では、ε〈９０あるいはＱＯ（
１，０００となシ、また、０．４３よシ大きいと焼結性
が低下して不適当な為である。次に、Ｌａ２Ｏ３のモル
分率ｙを０．０２≦ｙ≦０．１２としたのは、ｙが０．
０２未満ではτ、が犬きくなシすぎ、また０、１２よυ
大きいと、Ｑｏ　＜　１，０００となって不適当な為で
ある。さらに、Ｔｉ　０２のモル分率ｚ　ｆ　Ｏ，５０
≦２≦０．７６としたのは、２が０．５０未満では、相
図上ＯａＯが遊離し、安定な誘電体組成物を形成し得な
くなる為であり＆”の上限０．７６はＸとｙの下限から
規定さね、る。

この発明の磁器組成物は、０ａＯＯ３、Ｌａ２Ｏ５およ
び’ｒｉｏ２の谷原料粉末の所定量を混合し、焼成する
ことによって製造することができる。この時の焼成温度
は１．４００　ｔ？以上であるのが好ましい。

以下、この発８Ａを笑施例につき、さらに詳しく説明す
る。

１ず、それぞれの純度が９９９％以上の０ａＯ０５、Ｌ
ａ２Ｏ５、ＴｌＯ２の各原料粉末を用意する。次にこれ
らの各粉末をそれぞれ所望の組成となるように秤量し、
ボールミルで湿式混合処理した後に乾燥する。続いて％
１，０００ｋｆ／ｃｒｒＬ２の圧力で加圧成形し、この
成形したものを１．ＩＤＯ２；で６時間全気中で仮焼す
る。これ全乳鉢等で粉砕し、再びボールミルで湿式混合
処理し、乾燥する。乾燥後１，５００ｋｐ／ｃＩｎ２の
圧力で加圧成形し、１．４０ＤＣで６時間空気中で焼成
する。

こうして得られた磁気組成物を加工して円柱状誘′厄体
共振器とし、その共振特性及び温度変化、共振器の寸法
とからε、τｅ％Ｑｏを求めた。測定周波数〜８Ｇ出、
温度変化範囲は一２０〜＋６０ｃ　であった。次表に各
試料の組成と誘電特性の測定結果全示し、図面に各試料
の組成図を示す０なお、図面において、符号は試料Ａ′
ｆｅ示している。

衆かられかるように、試料Ａ１〜７の試料は、ｘ、７％
２共に上述した範囲内にあシ、必蟹な東件は十分満足し
ている。試料Ａ８〜１８の試料は。

ｘ、１％２のいずれかが上述した範囲外にあり、その為
に必要な誘電特性を満足していない。なお、試料Ａ１２
および１６の試料は焼結性が悪くて測定不可能であった
。

（以下余白、次頁につづく。） 以上述べたように、この発明によるマイクロ波用誘電体
磁器組成物を用いる事によシ、マイクロ波ＩＣの小型化
が可能となる。例えば、マイクロ波ＩＣの基板として、
従来用いられて来た高純度アルミナ基板の代シに用いる
と、その大きさを１／３以下にすることが可能となった
。この他にも、この発明による誘電体磁器組成物は、マ
イクロ波領域のコンデンサ等の素子用誘′亀体としても
好適なものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明を説明するためのものであって、ｘＯ
ａＯ−ｙＬａ２０５−ｚＴｉ０２（ｚ＋ｙ＋ｚ＝１　）
　テにわされる誘電体磁器組成物の組成図である。 代理人　上屋　勝 〃　　　　　　常　　包　　芳　　男 〃　　杉浦俊貴

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｘＯａＯ−ｙＬａ２０３．　ｚＴｉ０２　（ｘ＋ｙ＋ｚ
   ＝１　）　テａｂ　サレる組成を有し、この組成が。 ０．２２≦Ｘ≦０．４３ ０．０２≦ｙ≦０．１２ ０．５０≦２≦０．７６ を満足しているマイクロ波用誘電体磁器組成物。