KR100589509B1 - 마이크로파 유전체 복합조성물 - Google Patents

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오카와타카시
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다이켄카가쿠 코교 가부시키가이샤
오사토 히토시
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Abstract

BanLa4Ti3+nO12+3n로 이루어지는 유전체에 있어서, Ba나 La나 Ti에 다른 원소를 일부치환하여 복합체를 형성하고, 다양하고 양질인 마이크로파 유전체 복합조성물을 개발한다. 그 제 1 발명인 마이크로파 유전체 복합조성물은, (Ba1-xAx)nLa4Ti3+nO12+3n(A는 Ba 이외의 알칼리토류금속원소, 0.5<n<5, 0<x<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 구성된다. 이 제 1 발명은 Ba의 일부를 Ba 이외의 알칼리토류금속원소로 치환한 호모로가스 복합조성물 및 호모로가스 유사복합조성물로 구성되어 있다. 동일하게 La의 일부를 La 이외의 희토류원소 또는 3가의 양이온으로 치환하고, 또한 Ti의 일부를 Ti 이외의 원소로 치환할 수도 있다. 구성원소를 일부치환하는 것에 의해, 마이크로파 유전체 특성을 가변조정할 수 있고, 유전체 공진기 재료에 다양성을 도입할 수 있다.

Description

마이크로파 유전체 복합조성물{MICROWAVE DIELECTRIC COMPOSITE COMPOSITION}
본 발명은 휴대전화 등의 이동체통신에 있어서 유전체 공진기ㆍ유전체 기판ㆍ유전체 안테나 등에 이용되는 마이크로파 유전체 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 품질계수ㆍ유전율ㆍ온도계수를 갖는 신규한 마이크로파 유전체 조성물에 관한 것이다.
최근의 통신정보량의 증가는 고주파화를 촉진하고, 3GHz∼30GHz의 마이크로파에 의한 통신이 놀랍도록 열렬하게 전개되고 있다. 그 대표는 휴대전화이고, 회로부품의 소형화와 고품질화를 통하여, 휴대전화의 소형화ㆍ경량화ㆍ고기능화가 추구되고, 그 보급은 급속하다.
발신기와 필터는 통신기기의 중요한 부품으로, 마이크로파 신호를 송신 및 수신하는 회로소자이다. 이 회로소자에 세라믹스의 유전체가 이용되고, 마이크로파에 공진하여 송수신을 행하므로, 마이크로파 유전체 공진기라 불리운다. 이 마이크로파 유전체 공진기의 고품질화와 저가격화에 의해, 금일의 휴대전화의 보급이 눈에 뛰게 되었다.
이 마이크로파 유전체 공진기에는, 다음의 3종의 성질이 요구된다.
(1) 비유전율(εr)이 큰 것 : 진공중의 마이크로파의 파장을 λ0로 하면, 이 유전체중의 파장 λ는 λ=λ0/
Figure 112003045344647-pct00001
로 된다. 공진기의 수치를
Figure 112003045344647-pct00002
분의 1로 할 수 있기 때문에, 큰 εr의 유전체를 사용하면 공진기의 소형화가 가능하게 된다.
(2) 품질계수(Qㆍf)가 큰 것 : 유전체 가운데를 마이크로파가 통과할 때에 에너지손실이 있고, 이 유전손실을 tanδ로 나타낸다. 소위 Q값은 Q=1/tanδ로 주어지므로, 유전손실이 작은 것은 Q값이 크게 된다. 이 Q값은 공진주파수 f에 의존하고, Qㆍf=일정한 관계가 성립하고 있다. 이 Qㆍf를 품질계수라 하고, Qㆍf값이 클수록 고품질이므로 유전체손실의 평가에 사용된다.
(3) 공진주파수의 온도계수(τf)가 제로에 가까운 것 : 공진주파수가 온도에 의해서 변화하지 않기 위해서는, 회로계의 공진주파수의 온도계수(τf)를 제로로 하거나, 또는 제로에 가깝게 하는 것이 요망된다.
이들의 조건을 만족시키는 재료개발이 진행되고 있지만, 실제로는 3조건을 전부 갖춘 재료개발은 상당히 곤란하다. 그 때문에, 종래 휴대전화ㆍPHS 등의 1GHz대에서는 고유전율의 재료가 사용되고, 위성방송용 다운컴버터 등의 10GHz대에서는 높은 Q값을 갖는 복합 페로브스카이트 재료 등이 사용되어 왔다. 즉, 주파수 영역에 맞추어, 재료를 구분하여 쓰고 있는 것이 현재의 상태이다.
본 발명자들은 양질의 마이크로파 유전체 조성물을 개발하기 위하여 예의 연구한 결과, BaOㆍR2O3ㆍ4TiO2의 조성을 중심으로 하는 텅스텐브론즈형 조성물을 생각 하기에 이르렀다. 이 마이크로파 유전체 조성물은 Ba6-3xR8+2xTi18O54 (R은 희토류원소, 0.5≤X≤0.7)로 표시되고, 이미 일본국 특원평 10-274005호로서 공개되어 있다.
이 텅스텐브론즈형 조성물은, 제조가 비교적 용이하고, 단기간에 대량생산이 요구되는 휴대전화분야에 적합한 마이크로파 재료이다. 그러나, 비유전율 εr, 품질계수 Qㆍf 및 공진주파수의 온도계수 τf의 3조건으로부터 판단하는 한, 더욱 양질의 마이크로파 유전재료의 실현을 위한 개발이 요구되는 단계에 있다고 할 수 있다.
이와 같은 상황에서, 본 발명자들은, 텅스텐브론즈형 조성물의 조성의 근방에, 우수한 마이크로파 유전체 특성을 갖는 일련의 조성물을 발견하기에 이르렀다. 이 조성물의 조성식은 BanLa4Ti3+nO12+3n(n=1, 2, 4)로 표시되는 것을 알 수 있었다.
더욱이 연구를 계속하는 중에서, 이 조성물은 C. Vineis, P.K. Davies, T. Negas 및 S. Bell의 4명에 의해, 「헥사고날페로브스카이트의 마이크로파 유전체 특성(Microwave Dielectric Properties of Hexagonal Perovskites)」(Materials Research Bulletin, Vol.31(1996) pp.431∼437)로서 이미 발표되어 있다는 것을 알게 되었다.
이 논문 중에서 C. Vineis 등은, BaLa4Ti4O15 및 Ba2La4 Ti5O18의 조성식으로 표시되는 조성물의 유전체 특성을 개시하고 있다. 이들 2종의 조성물은, 본 발명자들이 독립하여 계통적으로 발견한 일련의 세라믹 조성물, BanLa4Ti3+nO12+3n 의 n=1, 2에 상당한다는 것을 알 수 있다. n을 1, 2 또는 4로 한 경우에 있어서, 이 일반식으로 주어지는 조성물을 호모로가스 조성물이라 한다.
이 호모로가스 시리즈의 조성물은, C. Vineis 등도 발표하고 있는 바와 같이, 비유전율 εr, 품질계수 Qㆍf 및 공진주파수의 온도계수 τf의 3조건을 그대로 만족시킨 마이크로파 유전체 재료이고, 휴대전화 등의 마이크로파 제품에 응용할 수 있는 성능을 갖고 있다.
이와 같이 우수한 특성을 갖는 호모로가스 조성물을 BanLa4Ti3+nO12+3n (n=1, 2 및 4)와 같은 Ba-La-Ti계에 한정하지 않고, 더욱 개량을 가하여 고품질화를 도모하는 것이 요망되고 있다.
그러나, 현재의 경우, 이 조성물은 조성식이 BanLa4Ti3+nO12+3n의 경우에 한정되고, 더구나 n=1, 2, 4의 정수에 의해 한정된 순수상태의 세라믹 조성물이다. 이 종류의 호모로가스 조성물만으로는 재료선택의 폭이 좁고, 품질개량이나 제품의 다양화에도 한계가 있다.
또한, 상기와 같이 성분조성, 성분비 및 순도에 관한 엄밀한 제조조건은, 마이크로파 유전체의 제조단가의 저하를 곤란하게 하고, 역으로 마이크로파 유전체 공진기의 가격상승을 유인하는 원인으로 된다. 따라서, 휴대전화의 보급과 고기능화를 더욱 촉진하기 위해서는, 마이크로파 유전체의 제조원가의 저감을 실현하는 연구가 반드시 필요하게 된다.
따라서, 본 발명의 제 1 목적은, BanLa4Ti3+nO12+3n의 호모로가스 구조를 유지하 면서, Ba나 La나 Ti에 다른 원소를 첨가한 복합체를 형성하여, 다양하고 양질인 마이크로파 유전체 복합조성물을 개발하는 것이다. 또한, 본 발명의 제 2의 목적은 지수 n을 1, 2, 4의 근방으로까지 확대하여 고품질로 비용저하를 도모할 수 있는 마이크로파 유전체 복합조성물을 실현하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 이루어진 것으로, 그 제 1의 발명은 (Ba1-xAx)nLa4Ti3+nO12+3n(A는 Ba 이외의 알칼리토류금속원소, 0.5<n<5, 0<x<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물이다.
제 2의 발명은, Ban(La1-yRy)4Ti3+nO12+3n (R은 La 이외의 희토류원소 또는 Al, 0.5<n<5, 0<y<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물이다.
제 3의 발명은, BanLa4(Ti1-zMz)3+nO12+3n (M은 Ti 이외의 첨가원소, 0.5<n<5, 0<z<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물이다.
제 4의 발명은, (Ba1-xAx)n(La1-yRy)4Ti 3+nO12+3n(A는 Ba 이외의 알칼리토류금속원소, R은 La 이외의 희토류원소 또는 Al, 0.5<n<5, 0<x<0.5, 0<y<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물이다.
제 5의 발명은, (Ba1-xAx)nLa4(Ti1-zMz) 3+nO12+3n(A는 Ba 이외의 알칼리토류금속원소, M은 Ti 이외의 첨가원소, 0.5<n<5, 0<x<0.5, 0<z<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물이다.
제 6의 발명은, Ban(La1-yRy)4(Ti1-zMz) 3+nO12+3n(R은 La 이외의 희토류원소 또는 Al, M은 Ti 이외의 첨가원소, 0.5<n<5, 0<y<0.5, 0<z<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물이다.
제 7의 발명은, (Ba1-xAx)n(La1-yRy)4(Ti 1-zMz)3+nO12+3n(A는 Ba 이외의 알칼리토류금속원소, R은 La 이외의 희토류원소 또는 Al, M은 Ti 이외의 첨가원소, 0.5<n<5, 0<x<0.5, 0<y<0.5, 0<z<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물이다.
본 발명을 설명하기 위해서, 우선 공지의 호모로가스 조성물에 관해서 설명한다. BanLa4Ti3+nO12+3n(n=1, 2, 4)로 표시되는 조성물은, 호모로가스 조성물이라 불리우고 있다. 본 발명자들은, BaOㆍLa2O3ㆍTiO2의 3성분계 조성물을 연구하던 중에, 유사 텅스텐브론즈형 조성물의 근방에 이 호모로가스 조성물을 발견하고, 그 마이크로파 유전체 특성이 우수하다는 것을 발견한 것이다.
도 1은 BaOㆍLa2O3ㆍTiO2를 나타낸 3성분도이다. 상기 호모로가스 조성물은 BaTiO3와 La4Ti3O12를 연결하는 라인상에 위치시켜 두고, La 4Ti3O12가 50몰%인 곳에 BaLa4Ti4O15(n=1)가 존재하고, La4Ti3O12가 33몰%인 곳에 Ba2La4Ti5O18(n=2)가 존재하 고, La4Ti3O12가 20몰%인 곳에 Ba4La4Ti7O 24(n=4)가 존재하고 있다.
도 2는 n=1과 n=2의 호모로가스 조성물의 결정구조를 나타내고 있다. 이들 결정구조는, Ti4+를 포함하는 산소 6배위 팔면체와 La3+와 Ba2+가 특정위치에 배열되어 있는 구조이다. 이 구조는, 층상 페로브스카이트 구조라고 생각될 수도 있다.
호모로가스라 함은, 부분구조인 것으로, 큰 n의 부분구조중에, 작은 n의 부분구조가 포함되어 있는 것을 의미한다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, n=2의 Ba2La4Ti5O18의 결정구조 중에는 n=1의 BaLa4Ti 4O15의 결정구조가 포함되어 있다. 도면에는 나타나 있지 않지만, n=4의 결정구조 중에는, n=1 및 n=2의 결정구조가 포함되어 있다는 것을 알 수 있다.
이와 같이, n이 증가함에 따라 호모로가스구조(부분구조)는 계통적으로 고차화하는 성질을 갖는다. 이와 같이, 호모로가스 조성물은 동일한 원소구성으로서, 고차의 결정구조가 저차구조를 내장하면서 계통적으로 변화하는 조성물이다. 그리고, 이 Ba-La계의 호모로가스 구조에, 우수한 마이크로파 유전체 특성이 내포되어 있는 것이 본 발명자들이나 전술한 C. Vineis 등에 의해 발견된 것이다.
본 발명자들은 더욱 연구를 계속하여, 이 Ba-La계의 호모로가스 구조가 우수한 마이크로파 유전체특성을 발현하면서, Ba의 일부를 다른 알칼리토류금속원소로 치환한 호모로가스 구조도 동일하게 우수한 마이크로파 유전체특성을 발현하는데 차이가 없다고 생각하기에 이르렀다.
동시에 La의 일부를 다른 희토류원소로 치환한 호모로가스 구조, Ti의 일부 를 다른 원소로 치환한 호모로가스 구조에서도 동일하게 우수한 마이크로파 유전체 특성을 발현하는데에 차이가 없다고 생각하기에 이르렀다. 즉, 본 발명중 제 1의 부분은, 세라믹 조성물이 호모로가스 구조를 갖는 경우에는, 마이크로파 유전체 특성이 우수하다는 상상에 근거하여 이루어진 것이다.
호모로가스 구조를 불변으로 한 조성물로서는, 다른 4케이스도 포함된다. 요컨대, 구성원소의 일부치환을 전제로 하여, Ba와 La의 양자를 일부치환하는 경우, Ba와 Ti의 양자를 일부치환하는 경우, La와 Ti의 양자를 일부치환하는 경우, 최후에 Ba와 La와 Ti의 삼자를 일부치환하는 경우이다.
요컨대, Ba와 La와 Ti의 일부치환에 있어서, 어느 하나만을 일부치환하는 경우, 두개를 일부치환하는 경우, 세개 전부를 일부치환하는 7케이스의 경우는, n=1, 2, 4가 보증되어 있는 한, 조성물로서의 호모로가스 구조는 유지되고 있다. 요컨대, 호모로가스 구조를 불변으로 유지하면서, 공지의 Ba-La-Ti계 조성물을 변형시키는 것에 의해 본 발명의 제 1의 목적이 달성되었다.
다음에, 본 발명자들은, n=1, 2, 4에 한정된 호모로가스 구조뿐만 아니라 이 정수로부터 다소 어긋난 위치에 있는 호모로가스 유사구조도, 우수한 마이크로파 유전체 특성을 발현하는 것은 아닐까 하는 것을 착상했다. 이 호모로가스 유사구조로는, n=1과 n=2의 호모로가스 구조의 공존조성물과 같이, 복수의 호모로가스 조성물의 혼합계나, n=1이나 n=2 등의 호모로가스 조성물을 주성분으로 하는 조성물 등을 의미하고 있다. 이 중에서도, 복수의 호모로가스 조성물의 혼합계가 양호하다. 특히, n=1, 2, 4의 주변의 조성비 n에서 마이크로파 유전체 특성이 양호하게 되지 않을까 하고 생각하였다. 따라서, 조성비 n을 정수에서부터 실수까지 확장하는 것으로 한다.
n=1, 2, 4의 근방의 조성비로서, 0.5<n<5의 범위의 조성비를 검토하였다. 그 결과, 이 범위내에 있는 마이크로파 유전체 복합조성물이면, 휴대전화 등에 응용할 수 있는 마이크로파 송수신기로서 이용가능하다는 것이 확인되었다. 따라서, 전술한 마이크로파 유전체 복합조성물에 있어서, 조성비 n을 0.5<n<5로 표시되는 실수범위에까지 확장하는 것에 의해, 본 발명의 제 2의 목적이 달성되었다. 이하에서는, 본 발명을 조성식에 의해 설명한다.
본 발명에서는 Ba의 일부를 다른 알칼리토류금속원소 A로 치환하여 Ba1-xAx로 한다. 또한, La의 일부를 다른 희토류원소 또는 Al로 치환하여 La1-yRy로 하고, Ti의 일부를 다른 원소 M으로 치환하여 Ti1-zMz로 한다. 따라서, 본 발명에서는 종래의 1원소계가 2원소계로 확장된다. 이 의미에서, 종래에는 마이크로파 유전체 조성물이라 칭하고 있는 것을, 본 발명에서는 마이크로파 유전체 복합조성물이라 칭한다.
또한, 본 발명자들은 La의 일부를 다른 희토류원소로 치환하는 경우만이 아니라, La의 일부를 +3가의 양이온, 그 중에서도 Al로 치환하는 경우에도 우수한 마이크로파 유전체 특성을 발휘하는 것을 착상하는데 이르렀다. Al은 희토류원소와 동일한 +3가이고, 희토류원소와의 치환성이 우수하다고 생각했기 때문이다.
그러나, Al은 +3가의 원소여서, 다른 +3가의 양이온으로 치환하는 것에 의해서도 마이크로파 유전체 특성이 개선되는 것이 기대된다. 그 중에서도, Al로 일부 치환한 경우에는, 다른 +3가 원소로 치환하는 경우와 비교하여 공진주파수의 온도계수가 극히 양호하게 개선되는 것을 발견하였다. 즉, Al은 온도계수를 제로에 가깝게 하는 작용을 한다. Al치환에 있어서 특히 온도특성이 개선되는 이유는 명확하지 않지만, 이 발견은 본 발명의 마이크로파 유전체 조성물의 발명에 중요한 공헌을 하고 있다.
이상을 간단하게 정리하면, 본 발명에 의해 얻어지는 호모로가스 구조를 갖는 마이크로파 유전체 복합조성물의 조성식으로서, 이하의 7식이 제안된다. 이들 조성식으로부터, 본 발명의 복합조성물이 기본으로 되는 Ba-La-Ti계 조성물을 변경하여 얻어지는 것이 이해된다.
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전술한 알칼리토류금속원소 A로서는, Mg, Ca, Sr, Ba가 포함된다. 또한, 희토류원소 R로서는, Sc, Y, 란타노이드이고, 란타노이드에는 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu가 포함된다. 더욱이, 티탄과 일부치환되는 원소로서는, +4가의 원소, 예컨대 Zr, Si, Sn 등이 있지만, 물론 이들 원소에 한정되는 것은 아니다.
전술한 일부치환량 x, y 및 z는 0<x<0.5, 0<y<0.5, 0<z<0.5의 범위내에 한정된다. 즉, 주원소인 Ba-La-Ti에 부원소를 치환에 의해 첨가하므로, 치환의 상한은 0.5로 한정된다. 이들 범위내에 있어서, 마이크로파 유전체 특성을 양질화하는 조성비 x, y, z가 선택된다.
본 발명에서는, 조성비 n은 0.5<n<5의 범위에 있고, n=1, 2, 4의 호모로가스 구조와 그 이외의 범위의 호모로가스 유사구조를 포함하고 있다. 호모로가스 구조라 함은 n=1, 2 또는 4에 한정된 단일종의 호모로가스 구조이다. 0.5<n<5(n=1, 2, 4를 제외한다)의 호모로가스 유사구조란 예컨대 n=1의 구조와 n=2의 구조의 공존조성물과 같이, 복수의 호모로가스 조성물의 혼합계나 n=1, 2 또는 4의 호모로가스 조성물을 주성분으로 한 조성물 등을 의미하고 있다.
본 발명의 마이크로파 유전체 조성물의 형상 또는 치수는, 특별히 제한되지 않고, 최종제품의 형상 등에 따라서 적절하게 설정하면 좋다. 예컨대, 필름상, 시트상, 봉상, 펠렛상, 그 밖에 임의의 형상으로 사용할 수 있다. 그 사용방법은 공지의 마이크로파 유전체에 있어서의 사용방법과 동일하게 하면 된다.
주원료는 BaCO3(또는 BaO), La2O3 및 TiO2이다. 이것에 치환용 부원료로서 ACO3(또는 AO), R2O3(Al2O3를 포함하다), MO2 를 소요량 첨가한다. 소요량은, 필요로 하는 조성비 n 및 조성비 x, y, z를 부여하는 양을 의미한다. 여기에서, A는 알칼리토류금속원소, R은 희토류원소 또는 Al, M은 다른 첨가원소를 나타낸다.
ACO3는 MgCO3, CaCO3, SrCO3, BaCO3를 대표한다. 이 중에서, 예컨대 BaCO3는 가소하는 단계에서 CO2가 탈기되어 BaO로 된다. 다른 ACO3도 동일한 성질을 가지기 때문에, 처음부터 원료로서 AO를 사용하여도 좋다.
또한, R2O3는 희토류산화물로서, La2O3, Nd2O3 , Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Al2 O3 등을 대표한다. R2O3는 탄산화하기 쉽고, 그 중에서도 La2O3는 특히 산화하기 쉽기 때문에 사전에 칸탈로에서 1000℃, 10시간 가소하여 탈수해 둔다.
이들 원료분말을 혼합성형하고, 그 성형체를 소성하는 것에 의해 목적 조성물을 제조할 수 있다. 상기 원료분말 재료의 조제도, 세라믹 분야에서 통상 채용되고 있는 공지의 분말조제법(고상법, 액상법, 기상법, 분무열분해법 등)을 모두 적용할 수 있다.
고상법에서는 우선 출발재료로서 상술한 주원료 및 부원료로 이루어진 각 조성물을 상기 소정의 조성비로 되도록 칭량ㆍ채취하고, 크래셔밀, 아트라이터, 볼밀, 진동밀, 샌드그라인드밀 등의 공지의 분쇄기를 사용하여 건식 또는 습식으로 혼합ㆍ분쇄한다. 이 경우, 또는 필요에 따라서 유기바인더, 소결조제를 첨가할 수도 있다.
다음으로, 분쇄혼합물을 그 소성온도보다도 낮은 온도에서 가소하여, 목적으로 하는 상을 갖는 가소체를 제작하고, 이것을 필요에 따라서 더욱 분쇄하는 것에 의해 분말원료를 조제할 수 있다. 이 경우, 출발물질은 전술한 산화물이다. 그러나, 수산화물, 탄산염 등과 같이 가소에 의해 최종적으로 산화물로 되는 것이면 어 느 것이라도 사용할 수 있다. 특히, 입경제어가 용이하여 혼합성이 우수한 조성물이 보다 바람직하다.
액상법에서는, 공침법, 수열합성법 등의 공지의 방법을 사용하여, 용액원료로부터 원하는 조성물을 침전석출시키거나, 또는 용매를 증발시켜 증발고화물을 얻는 것에 의해 분말원료를 얻을 수 있다. 용액원료로서는, 예컨대 물을 용매로 하고, 이것에 알칼리토류금속원소, 희토류원소, 알루미늄원소, 티탄원소, 그외 원소의 염화물, 질산염, 유기산염 등의 조성물을 용해시키는 것, 또는 물 이외의 용매(메탄올, 에탄올 등의 유기용매)를 사용하고, 상기 조성물의 알콕시드 등의 용액을 사용하는 것도 가능하다.
액상법에 의해 합성되는 분말원료는, 용이하게 원료조성의 균일화를 도모할 수 있다는 점에서 우수하다. 또한, 액상법에서는 알칼리토류금속원소, 희토류원소, 알루미늄원소, 티탄원소, 그외 원소를 소정량 포함하는 용액원료를 적당한 기재상에 도포하고, 이 도막을 직접 소성하여 소결체로 하는 것에 의해, 박막상의 마이크로파 유전체 복합조성물을 기재와 일체화한 상태에서 제조할 수도 있다.
기상법에서는, 예컨대 CVD(Chemical Vapor Deposition)법, 액상원료를 사용하는 기상분해법 등이 적용될 수 있다. 기상법은, 특히 박막상의 마이크로파 유전체 복합조성물을 기재상에 직접 형성하는 경우, 또는 결정성이 높은 분말원료를 조제하는 경우 등에 유리하다.
이들 분말원료의 평균입경은, 분말원료의 조성, 최종제품의 형태 등에 따라서 적절하게 변경할 수 있지만, 통상은 0.05∼10㎛ 정도, 바람직하게는 0.1∼8㎛, 보다 바람직하게는 0.2∼6㎛로 하면 좋다.
다음에, 분말원료를 혼합하여 성형을 행한다. 이 경우의 성형방법은, 특별히 제한되지 않고, 예컨대 금형을 사용하는 가압성형법, 냉간등방압성형법(CIP성형(Cold Isostatic Pressing)), 압출성형법, 닥터블레이드테이프 성형법, 주입성형법 등의 세라믹스ㆍ분말야금분야에서 범용되고 있는 성형방법을 사용할 수 있다. 성형조건도, 공지의 각 성형방법에 있어서의 성형조건내에서 조절하면 좋고, 특히 분말의 균일 충전성이 높게 되도록 적절하게 설정하는 것이 바람직하다.
계속하여, 얻어진 성형체의 소결을 행한다. 소결방법도, 특별히 제한되지 않고, 공지의 상압소결, 가압소결 등의 공지의 소결방법을 채용할 수 있다. 소결온도는, 사용하는 분말원료의 종류, 조성 등에 따라서 적절하게 변경하면 좋고, 통상은 1000∼1700℃ 정도의 범위로 하면 좋다.
소결온도가 지나치게 낮으면 목적하는 치밀성을 달성할 수 없고, 또한 소결체가 구비해야할 소정의 특성이 얻어지지 않게 되는 경우가 있다. 또한, 소결온도가 지나치게 높으면 조성변화 또는 입성장에 의한 미세구조의 변화가 생기므로, 소결체의 물성제어가 곤란하게 될 뿐만 아니라, 에너지소비가 증가하거나, 생산효율이 저하하는 경우가 있다.
소성분위기는, 특별히 제한되지 않고, 예컨대 환원처리의 필요성에 따라서 선택할 수 있다. 예컨대, 소성과 동시에 환원처리가 필요한 경우에는, 환원분위기로 하면 좋다. 또한, 환원처리를 필요로 하지 않는 경우에는, 예컨대 대기중에서 상압소결하면 좋다. 산소분위기하에서의 소성은, 소결체의 조성, 미세구조 등의 제어가 특별히 필요한 경우에 있어서, 산소분압을 제어하는 데에 유효하다. 본 발명에서는, 산화분위기이라면 산소분압은 특별히 제한되지 않는다.
또, 본 발명에서는 어느 방법으로 합성된 분말원료에 있어서도, 소결에 앞서 필요에 따라서 성형체를 가소하여도 좋다. 가소온도는, 그 성형체에 있어서의 소결온도보다도 낮은 온도에서 적절하게 정하면 좋다. 가소분위기도, 상기 소결의 경우와 동일하게 적절하게 설정할 수 있다.
작성된 마이크로파 유전체 복합조성물의 결정구조는 분말 X선 회절법에 의해 해석되었다. 소성된 시료를 유발(乳鉢)에 의해 입경이 약 20㎛ 이상으로 될때까지 분쇄하고, 그 분말시료를 그래스홀더에 충전하여 측정하였다. 측정은 이학전기제 Geigerflex RAD-B System을 사용하였다. 측정한 결과는 ICDD카드를 이용하여 상(相)의 동정이 행해졌다.
다음에, WPPD법에 의해 시료의 격자정수의 정밀화가 행해졌다. 이 경우에는 Philips사제의 X'pert System으로 측정한 데이터를 사용하였다. WPPD는, Whole-Powder-Pattern Decomposition Method의 약자로서, 실험분말 회절데이터와 이론분말 회절도형의 전체를 동시에 패턴피팅하여, 회절각, 적분강도 및 반치폭의 정보를 한번에 산출하는 것이다. 이와 같이 하여, 작성된 시료의 결정구조가 해석되었다.
또한, 작성된 마이크로파 유전체 복합조성물의 비유전율 εr, 품질계수 Qㆍf 및 온도계수 τf는 Hakki & Coleman법(양단 단락형 유전체 공진기법, 평성 4년 3월 사단법인 일본 파인세라믹스협회발행 「세라믹스계 신소재의 성능평가의 표준화에 관한 조사연구보고서」참조)에 의해 측정하였다. 더욱이, 측정주파수는 4∼5GHz에서 행하였다. 온도계수 τf는 20∼80℃의 온도범위에서 공진주파수의 변화로부터 구하였다.
도 1은, BaOㆍLa2O3ㆍTiO2를 나타낸 3성분도이다.
도 2는, n=1과 n=2의 호모로가스 조성물의 결정구조도이다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
이하에서, 본 발명에 따른 마이크로파 유전체 복합조성물의 구체적 실시예를 표를 참조하면서 상세하게 설명한다.
<실시예 1 : (Ba1-xAx)nLa4Ti3+nO12+3n >
실시예 1은 조성식 (Ba1-xAx)nLa4Ti3+nO12+3n 으로 표시되는 마이크로파 유전체 복합조성물이다. 알칼리토류금속원소 A로서, Mg, Cs, Sr이 선택되고, n=1의 호모로가스 복합조성물의 시료가 작성되었다. 호모로가스 복합조성물 중에서는, n=1이 n=2 및 n=4보다는 마이크로파 유전체 특성이 양호하다고 여겨지기 때문이다. 또한, A=Sr 및 n=2.2에 있어서 호모로가스 유사복합조성물의 시료가 작성되었다.
주원료로서 BaCO3, La2O3, TiO2의 3성분, 부원료로서 MgCO3 , CaCO3, SrCO3 중의 어느 1성분이 선택되어 칭량되었다. La2O3는 수산화하기 쉽기 때문에, 칸탈로에서 1000℃, 10시간의 가소를 실시한다. 칭량한 4종류의 원료를 알루미나유발 중에서 에탄올을 가하여 2시간 습식혼합한다. 이 혼합한 원료를 1000℃에서 2시간 가소하여 조성물을 형성한다.
이 가소한 시료에 바인더로서 1∼3중량%의 PVA(폴리비닐알코올) 수용액을 1∼2mL 첨가하고, 알루미나 유발내에서 혼합한다. 이것을 300㎛의 체에 통과시켜 조립하였다. 조립이 종료한 시료를 12mmφ의 금형에 2.35g 채워서, 10MPa의 압력으로 1축가압을 1분간 행하여 원주상의 펠렛을 작성하였다. 이 펠렛을 진공팩하여 100MPa의 정수압에서 CIP(저온정수압가압, Cold Isostatic Pressing)를 행하였다. 이 CIP에 의해 시료의 성형이 행해졌다.
CIP후의 시료를 대기분위기하의 칸탈로에서 300℃, 2시간의 탈지를 행하였다. 그 후, 각 시료를 1600℃에서 2시간, 본소성하였다. 이 펠렛은 Hakki and Coleman법에서의 제약으로 인해, 직경 d와 높이 h의 비가 d:h=2:1로 되도록 성형되었다.
마이크로파 유전측정시에 있어서, 마이크로파 손실을 국한시키기 위해서, 펠렛의 표면이 경면연마되었다. 펠렛에 일렉트론웍스(electron works)를 도착(塗着)하여 장치에 접착하고, 800번의 SiC연마제를 사용하여 연마하였다. 마무리는 2000번의 연마지로 행하였다.
연마후의 시료는 아세톤으로 초음파세정되었다. 최후에, 접착용의 일렉트론웍스나 지분(脂分)을 제거하기 위해서, 대기압 분위기하에서 칸탈로로 1000℃, 2시 간의 열처리가 행해졌다. 마이크로파 유전특성의 측정시에는 면봉을 사용하여 지분이나 오염이 부착하는 것을 방지하였다.
이와 같이 하여 성형된 시료의 조성식은, n=1에 관해서 (Ba1-xMgx)La4Ti 4O15, (Ba1-xCax)La4Ti4O15, (Ba1-xSrx )La4Ti4O15의 3종류 및 n=2.2에 관해서 (Ba1-xSrx)nLa4Ti3+nO12+3n의 1종류이다.
이들 시료의 마이크로파 유전체 특성을 조사하였다. 즉, 비유전율 εr, 품질계수 Qㆍf 및 온도계수 τf가 상기 3종류의 시료에 대해서 측정되었다. 측정방법은 전술한 Hakki and Coleman법이다. 치환조성비 x의 값은 적절하게 조정되었다. 데이터는 표 1-1, 표 1-2 및 표 1-3에 요약되어 있다.
Figure 112003045344647-pct00004
Figure 112003045344647-pct00005
Figure 112003045344647-pct00006
1200℃에서 가소한 후, 분쇄공정을 추가한 데이터는 표 1-4에 나타낸다.
Figure 112003045344647-pct00007
n=2.2의 호모로가스 유사복합조성물의 데이터는 표 1-5에 나타낸다.
Figure 112003045344647-pct00008
표 1-1∼표 1-5로부터 판단하는 한, Ba의 일부를 다른 알칼리토류금속원소로 치환한 호모로가스 복합조성물 및 호모로가스 유사복합조성물은, Ba의 호모로가스 조성물과 동일하게 우수한 마이크로파 유전체 특성을 갖고 있다는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 마이크로파 유전체 특성을 갖고 있으면, 유전체 공진기로서 충분히 활용할 수 있다.
<실시예 2 : Ban(La1-yRy)4Ti3+nO12+3n >
실시예 2는 조성식 Ban(La1-yRy)4Ti3+nO12+3n 으로 표시되는 마이크로파 유전체 복합조성물이다. R은 La와는 다른 희토류원소 또는 Al이고, 이중 n=1의 호모로가스 복합조성물의 시료가 작성되었다. 또한, R=Al 및 n=2.2에 있어서 호모로가스 유사복합조성물의 시료가 작성되었다.
원료로서 BaCO3, La2O3, R2O3 및 TiO2를 칭량한다. 그 후, 실시예 1과 동일하게 성분조정→습식혼합→가소→조립→성형→본소성→연마의 공정을 거쳐, 목적으로 하는 Ban(La1-yRy)4Ti3+nO12+3n을 얻는다.
이와 같이 하여, R로서 Al, Y, Sm, Nd, Gd에 관해서 호모로가스 복합조성물 의 시료, 그리고 R=Al 및 n=2.2에 있어서 호모로가스 유사복합조성물의 시료를 작성하였다. 이들 6종의 시료에 대해서, Hakki and Coleman법에 의해 비유전율 εr, 품질계수 Qㆍf 및 온도계수 τf가 측정되었다. 데이터는 표 2-1∼표 2-6에 기재되어 있다.
Figure 112003045344647-pct00009
X=0.01과 0.2에서 τf 가 제로 근방까지 작게 되는 것을 알 수 있다.
Figure 112003045344647-pct00010
Figure 112003045344647-pct00011
Figure 112003045344647-pct00012
Figure 112003045344647-pct00013
n=2.2의 호모로가스 유사복합조성물의 데이터는 표 2-6에 나타낸다.
Figure 112003045344647-pct00014
표 2-1∼표 2-6으로부터 판단하는 한, La의 일부를 Al이나 다른 희토류원소로 치환한 호모로가스 복합조성물 및 호모로가스 유사복합조성물은, La의 호모로가스 조성물과 동일하게 우수한 마이크로파 유전체 특성을 갖고 있다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 이와 같은 마이크로파 유전체 특성을 갖고 있으면, 유전체 공진기로서 충분히 활용할 수 있다.
<실시예 3 : BanLa4(Ti1-zMz)3+nO 12+3n>
실시예 3은 조성식 BanLa4(Ti1-zMz)3+nO 12+3n로 표시되는 마이크로파 유전체 복합조성물이다. M은 Ti와는 다른 첨가원소이고, 이중 n=1의 호모로가스 복합조성물의 시료가 작성되었다. 또한, M=Zr 및 n=2.2에 있어서 호모로가스 유사복합조성물의 시료가 작성되었다.
원료로서 BaCO3, La2O3, TiO2 및 MO2를 칭량한다. 원소 M의 가수는 Ti와 치환하는 의미에서 +4가가 바람직하다. 그 후, 실시예 1과 동일하게, 성분조정→습식혼합→가소→조립→성형→본소성→연마의 공정을 거쳐, 목적으로 하는 BanLa4(Ti 1-zMz)3+nO12+3n을 얻는다.
이와 같이 하여, M으로서 Zr, Si, Sn에 관해서 호모로가스 복합조성물의 시료, 그리고 M=Zr 및 n=2.2에 있어서 호모로가스 유사복합조성물의 시료를 작성하였다. 이들 4종의 시료에 대해서, Hakki and Coleman법에 의해 비유전율 εr, 품질계수 Qㆍf 및 온도계수 τf가 측정되었다. 데이터는 표 3-1∼표 3-4에 기재되어 있다.
Figure 112003045344647-pct00015
Figure 112003045344647-pct00016
Figure 112003045344647-pct00017
n=2.2의 호모로가스 유사복합조성물의 데이터는 표 3-4에 나타낸다.
Figure 112003045344647-pct00018
표 3-1∼표 3-4로부터 판단하는 한, Ti의 일부를 다른 원소로 치환한 호모로가스 복합조성물 및 호모로가스 유사복합조성물은, Ti의 호모로가스 조성물과 동일하게 우수한 마이크로파 유전체 특성을 갖고 있다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 이와 같은 마이크로파 유전체특성을 갖고 있으면, 유전체 공진기로서 충분히 활용할 수 있다.
<실시예 4 : (Ba1-xAx)n(La1-yRy)4Ti 3+nO12+3n>
Ba의 일부를 Ba 이외의 알칼리토류금속원소 A로 치환하고, La의 일부를 La 이외의 희토류원소 또는 Al로 치환한 호모로가스 복합조성물 및 호모로가스 유사복 합조성물에 관해서 검토하였다.
실시예 1 및 실시예 2로부터 추정하면, Ba와 La의 일부를 동시에 치환하면, x 및 y의 특정영역에서 마이크로파 유전체 특성이 양호하게 된다고 여겨진다. 2원계의 조합은 복잡하게 되므로, 우선 n=2.0에 관해서 A=Ca, R=Al, x=0.05 및 y=0.01의 시료를 작성하고, 간단하게 마이크로파 유전체 특성을 측정하였다. 그 측정데이터는 양호한 결과를 주었다.
따라서, 치환원소를 변경하여 상세한 마이크로파 유전체 특성을 측정하는 것으로 하였다. Ba의 일부치환 원소로서 Sr, La의 일부치환 원소로서 Al을 선택하고, x=0.1 및 y=0.01로 설정하였다. 이들 조건하에서 n=1.0과 n=2.2의 시료를 작성하고, 그들 마이크로파 유전체 특성은 표 4에 나타낸다.
Figure 112003045344647-pct00019
표 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 이들 시료는 마이크로파 공진기로서 활용할 수 있는 성능을 유지하고 있다는 것이 확인되었다. 따라서, (Ba1-xAx)n(La 1-yRy)4Ti3+nO12+3n의 호모로가스 복합조성물도 마이크로파 유전체 복합조성물로서 이용할 수 있다는 것을 알 수 있었다.
<실시예 5 : (Ba1-xAx)nLa4(Ti1-zMz) 3+nO12+3n>
Ba의 일부를 Ba 이외의 알칼리토류금속원소 A로 치환하고, Ti의 일부를 Ti 이외의 첨가원소 M으로 치환한 호모로가스 복합조성물 및 호모로가스 유사복합조성물에 관해서 검토하였다.
실시예 1 및 실시예 3으로부터 추정하면, Ba와 Ti의 일부를 동시에 치환하면, x 및 z의 특정영역에서 마이크로파 유전체 특성이 양호하게 된다고 여겨진다. 2원계의 조합은 복잡하게 되므로, 우선 n=2.0에 관해서 A=Sr, M=Si, x=0.05 및 z=0.05의 시료를 작성하고, 간단하게 마이크로파 유전체 특성을 측정하였다. 그 측정데이터는 양호한 결과를 주었다.
따라서, 치환원소를 변경하여 상세한 마이크로파 유전체 특성을 측정하는 것으로 하였다. Ba의 일부치환 원소로서 Sr, Ti의 일부치환 원소로서 Zr을 선택, x=0.1 및 z=0.05로 설정하였다. 이들 조건하에서 n=1.0과 n=2.2의 시료를 작성하고, 그들의 마이크로파 유전체 특성은 표 5에 나타낸다.
Figure 112003045344647-pct00020
표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 이들 시료는 마이크로파 공진기로서 활용할 수 있는 성능을 유지하고 있는 것이 확인되었다. 또한, n=2.2에 있어서 품질계 수가 작게 되는 경향이 보이지만, 사용범위를 한정하는 것에 의해 활용하는 것이 가능하다. 따라서, (Ba1-xAx)nLa4(Ti1-zMz )3+nO12+3n의 호모로가스 복합조성물도 마이크로파 유전체 복합조성물로서 이용할 수 있다는 것이 확인되었다.
<실시예 6 : Ban(La1-yRy)4(Ti1-zMz) 3+nO12+3n>
La의 일부를 La 이외의 희토류원소 또는 Al로 치환하고, Ti의 일부를 Ti 이외의 첨가원소 M으로 치환한 호모로가스 복합조성물 및 호모로가스 유사복합조성물에 관해서 검토하였다.
실시예 2 및 실시예 3으로부터 추정하면, La와 Ti의 일부를 동시에 치환하면, y 및 z의 특정영역에서 마이크로파 유전체 특성이 양호하게 된다고 여겨진다. 2원계의 조합은 복잡하게 되므로, 우선 n=2.0에 관해서 R=Al, M=Si, y=0.01 및 z=0.05의 시료를 작성하고, 간단하게 마이크로파 유전체 특성을 측정하였다. 그 측정데이터는 양호한 결과를 주었다.
따라서, 치환원소를 변경하여 상세한 마이크로파 유전체 특성을 측정하는 것으로 하였다. La의 일부치환 원소로서 Al, Ti의 일부치환 원소로서 Zr을 선택하고, y=0.01 및 z=0.05로 설정하였다. 이들 조건하에서 n=1.0과 n=2.2의 시료를 작성하고, 그들의 마이크로파 유전체 특성은 표 6에 나타낸다.
Figure 112003045344647-pct00021
표 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이들 시료는 마이크로파 공진기로서 활용할 수 있는 성능을 유지하고 있는 것이 확인되었다. 따라서, Ban(La1-yRy) 4(Ti1-zMz)3+nO12+3n의 호모로가스 복합조성물도 마이크로파 유전체 복합조성물로서 이용할 수 있다는 것이 확인되었다.
<실시예 7>
< (Ba1-xAx)n(La1-yRy)4(Ti 1-zMz)3+nO12+3n>
Ba의 일부를 Ba 이외의 알칼리토류금속원소 A로 치환하고, La의 일부를 La 이외의 희토류원소 또는 Al로 치환하고, Ti의 일부를 Ti 이외의 첨가원소 M으로 치환한 호모로가스 복합조성물 및 호모로가스 유사복합조성물에 관해서 검토하였다.
실시예 1∼3으로부터 추정하면, Ba와 La와 Ti의 일부를 동시에 치환하면, x, y 및 z의 특정영역에서 마이크로파 유전체 특성이 양호하게 된다고 여겨진다. 그러나, 3원계는 극히 복잡하게 되므로, 우선 n=2.0에 관해서 A=Ca, R=Al, M=Si, x=0.05, y=0.01 및 z=0.05의 시료를 작성하고, 간단하게 마이크로파 유전체 특성을 측정하였다. 그 측정데이터는 그저그런 결과를 제공했다.
따라서, 치환원소를 변경하여 상세한 마이크로파 유전체 특성을 측정하는 것으로 하였다. Ba의 일부치환 원소로서 Sr, La의 일부치환 원소로서 Al, Ti의 일부치환 원소로서 Zr을 선택하고, x=0.1, y=0.01 및 z=0.05로 설정하였다. 이들 조건하에서 n=1.0과 n=2.2의 시료를 작성하고, 그들의 마이크로파 유전체 특성은 표 7에 나타낸다.
Figure 112003045344647-pct00022
표 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 이들 시료는 마이크로파 공진기로서 활용할 수 있는 성능을 유지하고 있는 것이 확인되었다. 따라서, (Ba1-xAx)n(La 1-yRy)4(Ti1-zMz)3+nO12+3n의 호모로가스 복합조성물도 마이크로파 유전체 복합조성물로서 이용할 수 있다는 것이 확인되었다.
본 발명에 있어서는, 특성을 현저하게 열화시키지 않는 범위에서, 여러가지의 불가피 불순물이 존재하는 경우가 있다. 또한, 유전체 특성에 악영향을 미치지 않는 범위에서, 여러가지의 산화물을 첨가하거나, 조성을 바꾸어도 좋다. 더욱이, 저온소성에 의해 동일한 효과를 얻는 경우가 있지만, 이들의 경우도 기본적으로 본 발명의 기술적 범위내에 포함되는 것이다.
이와 같이, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변형예, 설계변형도 그 기술적 범위내에 포함된다는 것은 말할 나위도 없다.
제 1의 발명에 의하면 (Ba1-xAx)nLa4Ti3+nO12+3n 로 표시되는 마이크로파 유전체 복합조성물은, 우수한 마이크로파 유전체 특성을 나타내고, 휴대전화나 이동체 통신의 유전체 공진기로서 널리 이용할 수 있어, 공진기 재료의 풍부화와 다양화에 공헌할 수 있다. 특히, n=1, 2, 4의 호모로가스 구조뿐만 아니라, 0.5<n<5(n=1, 2, 4를 제외한다)의 범위에서 호모로가스 유사구조에 있어서도 우수한 유전체특성을 발현할 수 있다.
제 2의 발명에 의하면, Ban(La1-yRy)4Ti3+nO12+3n 로 표시되는 마이크로파 유전체 복합조성물은, 우수한 마이크로파 유전체 특성을 나타내고, 더구나 R의 치환량을 증감하는 것에 의해 마이크로파 유전체 특성을 가변조정할 수 있어, 공진기재료의 풍부화와 다양화에 공헌할 수 있다. 특히, n=1, 2, 4의 호모로가스 구조뿐만 아니라 0.5<n<5(n=1, 2, 4를 제외한다)의 범위에 있어서 호모로가스 유사구조에 있어서도 우수한 유전체 특성을 발현할 수 있다.
제 3의 발명에 의하면, BanLa4(Ti1-zMz)3+nO12+3n 로 표시되는 마이크로파 유전체 복합조성물은, 우수한 마이크로파 유전체 특성을 나타내고, 더구나 M의 치환량을 증감하는 것에 의해 마이크로파 유전체 특성을 가변조정할 수 있어, 공진기 재료의 풍부화와 다양화에 공헌할 수 있다. 특히, n=1, 2, 4의 호모로가스 구조뿐만 아니라, 0.5<n<5(n=1, 2, 4를 제외한다)의 범위에서 호모로가스 유사구조에 있어서도 우수한 유전체 특성을 발현할 수 있다.
제 4의 발명에 의하면, (Ba1-xAx)n(La1-yRy)4 Ti3+nO12+3n로 표시되는 마이크로파 유전체 복합조성물은, 우수한 마이크로파 유전체 특성을 나타내고, 더구나 A와 R의 치환량을 2차원적으로 증감하는 것에 의해 마이크로파 유전체특성을 가변조정할 수 있으므로, 공진기 재료의 풍부화와 다양화에 한층 공헌할 수 있다. 특히, n=1, 2, 4의 호모로가스 구조뿐만 아니라 0.5<n<5(n=1, 2, 4를 제외한다)의 범위에서 호모로가스 유사구조에 있어서도 우수한 유전체 특성을 발현할 수 있다.
제 5의 발명에 의하면, (Ba1-xAx)nLa4(Ti1-zMz )3+nO12+3n로 표시되는 마이크로파 유전체 복합조성물은, 우수한 마이크로파 유전체 특성을 나타내고, 더구나 A와 M의 치환량을 2차원적으로 증감하여 마이크로파 유전체 특성을 가변조정할 수 있으므로, 공진기재료의 풍부화와 다양화에 한층 공헌할 수 있다. 특히, n=1,2,4의 호모로가스 구조뿐만 아니라, 0.5<n<5(n=1, 2, 4를 제외한다)의 범위에 있어서 호모로가스 유사구조에 있어서도 우수한 유전체 특성을 발현할 수 있다.
제 6의 발명에 의하면, Ban(La1-yRy)4(Ti1-zMz )3+nO12+3n로 표시되는 마이크로파 유전체 복합조성물은, 우수한 마이크로파 유전체 특성을 나타내고, 더구나 R과 M의 치환량을 2차원적으로 증감하여 마이크로파 유전체 특성을 가변조정할 수 있으므로, 공진기재료의 풍부화와 다양화에 한층 공헌할 수 있다. 특히, n=1, 2, 4의 호 모로가스 구조뿐만 아니라, 0.5<n<5(n=1, 2, 4를 제외한다)의 범위에 있어서 호모로가스 유사구조에 있어서도 우수한 유전체 특성을 발현할 수 있다.
제 7의 발명에 의하면, (Ba1-xAx)n(La1-yRy)4 (Ti1-zMz)3+nO12+3n로 표시되는 마이크로파 유전체 복합조성물은, 우수한 마이크로파 유전체 특성을 나타내고, 더구나 A와 R과 M의 치환량을 3차원적으로 증감하여 마이크로파 유전체 특성을 가변조정할 수 있으므로, 공진기 재료의 풍부화와 다양화에 공헌할 수 있을 뿐만 아니라, 휴대전화나 이동체통신의 한층 발전에 공헌할 수 있다. 특히, n=1, 2, 4의 호모로가스 구조뿐만 아니라, 0.5<n<5(n=1, 2, 4를 제외한다)의 범위에 있어서 호모로가스 유사구조에 있어서도 우수한 유전체 특성을 발현할 수 있다.

Claims (7)

  1. (Ba1-xAx)nLa4Ti3+nO12+3n(A는 Ba 이외의 알칼리토류금속원소, 0.5<n<5, 0<x<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물.
  2. Ban(La1-yRy)4Ti3+nO12+3n(R은 La 이외의 희토류원소 또는 3가의 양이온, 0.5<n<5, 0<y<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물.
  3. BanLa4(Ti1-zMz)3+nO12+3n(M은 Ti 이외의 첨가원소, 0.5<n<5, 0<z<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물.
  4. (Ba1-xAx)n(La1-yRy)4Ti3+nO 12+3n(A는 Ba 이외의 알칼리토류금속원소, R은 La 이외의 희토류원소 또는 3가의 양이온, 0.5<n<5, 0<x<0.5, 0<y<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물.
  5. (Ba1-xAx)nLa4(Ti1-zMz)3+nO 12+3n(A는 Ba 이외의 알칼리토류금속원소, M은 Ti 이외 의 첨가원소, 0.5<n<5, 0<x<0.5, 0<z<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물.
  6. Ban(La1-yRy)4(Ti1-zMz)3+nO 12+3n(R은 La 이외의 희토류원소 또는 3가의 양이온, M은 Ti 이외의 첨가원소, 0.5<n<5, 0<y<0.5, 0<z<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물.
  7. (Ba1-xAx)n(La1-yRy)4(Ti1-zM z)3+nO12+3n(A는 Ba 이외의 알칼리토류금속원소, R은 La 이외의 희토류원소 또는 3가의 양이온, M은 Ti 이외의 첨가원소, 0.5<n<5, 0<x<0.5, 0<y<0.5, 0<z<0.5)로 표시되는 세라믹 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 유전체 복합조성물.
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