KR100688003B1

KR100688003B1 - 유전체 자기 조성물 및 이것을 이용한 유전체 공진기

Info

Publication number: KR100688003B1
Application number: KR1020017012359A
Authority: KR
Inventors: 이타쿠라가즈히사; 오바다카시; 도사아키후미; 오바야시가즈시게
Original assignee: 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2007-02-27
Also published as: EP1205453A1; WO2001056952A1; CN1362941A; CN1153750C; US6569796B2; KR20020003557A; EP1205453A4; EP1205453B1; US20030050179A1; JP4680469B2; AU3054001A; DE60143559D1

Abstract

본 발명은 무부하 품질계수가 크고 그 편차가 작은 유전체 자기 조성물 및 유전체 공진기에 관한 것이다. 본 발명의 유전체 자기 조성물은, Ba, Zn 및 Ta을 함유하며, 각각을 산화물로 한 경우의 조성비율을 xBaO-yZnO-(1/2)zTa₂O₅(단, x, y 및 z는 몰비를 나타내며, x+y+z=1이다)으로 나타낸 경우에, 도 1에 있어서의 점 A(x=0.503, y=0.152, z=0.345), 점 B(x=0.497, y=0.158, z=0.345), 점 C(x=0.503, y=0.162, z=0.335) 및 점 D(x=0.497, y=0.168, z=0.335)를 연결하여 형성되는 사각형의 영역 내에 있는(단, 변 AB, 변 BD, 변 DC 및 변 CA를 포함한다) 주성분과, 이 주성분을 100질량부로 한 경우에, K₂O 환산으로 0.2∼1.6질량부의 K과, Ta₂O₅ 환산으로 0.7∼8질량부의 Ta을 함유하며, 상기 K과 상기 Ta의 질량비가 0.185∼0.4이다. 본 발명의 유전체 공진기는 상기 유전체 자기 조성물로 이루어진다.

Description

유전체 자기 조성물 및 이것을 이용한 유전체 공진기{DIELECTRIC PORCELAIN COMPOSITION AND DIELECTRIC RESONATOR USING THE SAME}

본 발명은 고주파 영역에서의 유전특성이 우수하고, 특히 무부하 품질계수 (unloaded quality factor)(이하, 「Q_u」로 나타낸다)가 크고, 또한 그 편차(varia tion)가 작은 유전체 자기 조성물 및 이것을 이용한 유전체 공진기에 관한 것이다. 본 발명의 유전체 자기 조성물은 고주파 영역에서 사용되는 유전체 필터나 다층 회로기판 등으로서 이용할 수 있다.

고주파 영역에서 사용할 수 있는 유전체 자기 조성물로서 BaO-ZnO-Ta₂O₅계의 조성물이 알려져 있다. 이와 같은 고주파 영역에서 사용되는 유전체 자기 조성물에는,

"① 유전율(dielectric constant)(이하, 「ε_r」로 나타낸다)이 높은 것,

② 공진주파수(이하, 「f₀」로 나타낸다)의 온도계수(이하, 「τ_f」로 나타낸다)의 절대치가 작은 것, 및

③ 고주파 영역에서의 Q_u가 큰 것"이 요구되고 있다.

BaO-ZnO-Ta₂O₅계의 유전체 자기 조성물은 Ba(Zn_1/3Ta_2/3)O₃의 조성식으로 나타내는 복합 페로브스카이트형의 결정구조를 가지는 산화물로서, 일반적으로 BZT라 약칭되고 있다. 이 BZT계의 유전체 자기 조성물은 Q_u가 크다는 등의 우수한 유전특성을 가진다. 그러나, 최근에는 사용되는 주파수 영역이 마이크로파 영역에서 초밀리미터파 영역으로 더 높게 되어 가고 있어, 더 큰 Q_u를 가지는 유전체 자기 조성물이 필요하게 되었다.

일본국 특개평11-71173호 공보에는, Ba(Zn_1/3Ta_2/3)O₃의 조성식으로 나타내는 산화물에 K성분 또는 Ta성분을 함유시킴으로써 더 우수한 유전특성을 가지는 유전체 자기 조성물이 얻어지는 것이 기재되어 있다. 그런데, 이 특정 성분에 의해서 유전특성을 향상시킬 수는 있으나, 그 Qu가 반드시 안정한 것은 아니며, 또 편차가 생기는 일이 있어, 더욱 유전특성의 편차가 적은 유전체 자기 조성물의 제공이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, Ba, Zn 및 Ta을 함유하는 산화물로 이루어지는 주성분에 있어서, 각 원소의 양의 비율을 특정하고, 또한 주성분 이외의 K성분과 Ta성분의 양의 비율을 한정함과 아울러, 이들 질량비도 특정함으로써, 큰 Qu가 안정하게 얻어지는 유전체 자기 조성물 및 이것을 이용한 유전체 공진기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(발명의 개시)

본 발명의 유전체 자기 조성물은, Ba, Zn 및 Ta을 함유하며, 각각을 산화물로 한 경우의 조성비율을 xBaO-yZnO-(1/2)zTa₂O₅(단, x, y 및 z는 몰비를 나타내며, x+y+z=1이다)으로 나타낸 경우에, 상기 x, y 및 z가, 도 1에 있어서의 점 A(x=0.503, y=0.152, z=0.345), 점 B(x=0.497, y=0.158, z=0.345), 점 C(x=0.503, y=0.162, z=0.335) 및 점 D(x=0.497, y=0.168, z=0.335)를 연결하여 형성되는 사각형의 영역 내에 있는(단, 변 AB, 변 BD, 변 DC 및 변 CA를 포함한다) 주성분과, 이 주성분을 100질량부로 한 경우에, K₂O 환산으로 0.2∼1.6질량부의 K과, Ta₂O₅ 환산으로 0.7∼8질량부의 Ta을 함유하며, 상기 K과 상기 Ta의 질량비가 0.185∼0.4인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 유전체 공진기는 상기한 본 발명의 유전체 자기 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유전체 자기 조성물에 있어서, 주성분인 상기 「xBaO-yZnO-(1/2)zTa₂O₅」는 복합 페로브스카이트형의 결정구조를 가지는 산화물이다. 또, Ba의 일부는 K으로 치환되어 있으며, 페로브스카이트형의 결정구조를 가진다고 추정된다.

이 주성분에 있어서, x, y 및 z 중 어느 하나가 상한을 넘거나 혹은 하한 미 만인 경우에는, 우수한 ε_r 및 τ_f를 가지며, Q_u의 평균치도 크지만, 그 편차가 커서 안정한 유전특성을 가지는 유전체 자기 조성물로 할 수 없다. 또, x, y 및 z 중 2이상이 상한을 넘거나 혹은 하한 미만인 경우에는, ε_r 및 τ_f는 저하되지 않으나, Q_u는 그 평균치가 저하되는 경향이 있고, 또한 그 편차도 커지게 된다. 한편, 상기 x, y 및 z가 점 A'(x=0.503, y=0.154, z=0.343), 점 B'(x=0.497, y=0.160, z=0.343), 점 C'(x=0.503, y=0.161, z=0.336) 및 점 D'(x=0.497, y=0.167, z=0.336)를 연결하여 형성되는 사각형의 영역 내에 있는(단, 변 A'B', 변 B'D', 변 D'C' 및 변 C'A'를 포함한다) 것으로 하면, 우수한 ε_r 및 τ_f를 유지하며, Q_u의 평균치를 더욱 크게 함과 아울러 그 편차를 더욱 작게 하여 안정한 유전특성을 가지는 유전체 자기 조성물로 할 수 있기 때문에 바람직하다.

또, 상기 주성분을 100질량부로 한 경우에, 주성분 이외에 함유되는 상기 「K」과 상기 「Ta」에 있어서, K₂O으로 환산한 K 및 Ta₂O₅로 환산한 Ta, 특히 K이 하한 미만이면, 소결시키는 것이 용이하지 않게 되어 소결체가 얻어지지 않는 경우도 있다. 또, K 및 Ta이 상한을 넘는 경우에는, Q_u가 크게 저하되고, 그 편차도 커지게 된다.

또, K과 Ta의 질량비가 상한을 넘거나 혹은 하한 미만인 경우에는, Q_u가 크게 저하되고, 그 편차가 더 커지게 된다. 한편, 상기 K과 Ta의 질량비를, 바람직하게는 0.25∼0.35, 더 바람직하게는 0.25∼0.30으로 함으로써, 우수한 ε_r 및 τ_f를 유지하며, Q_u의 평균치를 더욱 크게 할 수 있음과 아울러 그 편차를 더욱 작게 하여 안정한 유전특성을 가지는 유전체 자기 조성물로 할 수 있기 때문에 바람직하다.

K 및 주성분에 함유되는 Ta 이외의 Ta은, K_pTaO_q으로 나타내는 페로브스카이트형의 결정혼합구조를 가지는 산화물을 형성하고 있다. 이 K_pTaO_q의 K은 주성분인 Ba의 위치에, Ta은 주성분인 Zn 또는 Ta의 위치에 배치되어 있는 것으로 추정된다. 그리고, 본 발명의 유전체 자기 조성물은, 주성분과 그 일부에 형성된 K_pTaO_q으로 이루어지는 페로브스카이트형의 결정구조로 이루어지며, 전체로서 복합 페로브스카이트형의 결정구조를 가지고 있는 것으로 추정된다. 또한, 주성분에 있어서, Zn 및 Ta 중 적어도 일측은 Mg, Zr, Ga, Ni, Nb, Sn 및 Y 등의 희토류 등의 원소에 의해서 그 일부가 치환되어 있어도 된다. 이들 원소는 Zn 또는 Ta과의 치환이 용이하며, 페로브스카이트형의 결정구조가 유지되어, 우수한 유전특성이 손상되는 일이 없다. 또, Ba의 일부가 Sr에 의해서 치환된 경우, Q_u값은 그대로이고 τ_f를 변화시킬 수 있다.

본 발명의 유전체 자기 조성물은, Ba, Zn, Ta 또는 K의 산화물 혹은 가열에 의해서 산화물로 된 Ba, Zn, Ta 또는 K의 산화물 이외의 화합물을 혼합하고, 성형한 후, 1300∼1700℃로 소성함에 의해서 제조할 수 있다. 또, 상기한 필수 금속원소의 산화물들 이외에, Mg, Zr, Ga, Ni, Nb, Sn 및 Y 등의 희토류 중 적어도 1종의 원소의 산화물 등을 배합할 수도 있다. 이것에 의해서, 주성분에 함유되는 Zn 및 Ta 중 적어도 일측의 일부가 상기 원소 중 적어도 1종에 의해서 치환된 유전체 자기 조성물로 할 수 있다.

소성온도가 1300℃ 미만에서는, 충분히 치밀화된 소결체로 할 수 없어, Q_u가 충분히 향상되지 않는 경우가 있다. 한편, 소성온도가 1700℃를 넘는 경우에는, 칼륨이온이 휘산(volatilization)되기 쉽기 때문에, 소결체의 표면이 다공질로 되어 Q_u가 충분히 향상되지 않는 경향이 있다. 이 소성온도는 1350∼1650℃, 특히 1400∼1650℃인 것이 바람직하다. 또, 치밀화를 위해서는 소성온도를 1500℃ 이상, 특히 1550℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 소성시간은 한정되어 있지 않으며, 1∼8시간, 특히 2∼6시간으로 할 수 있다. 소성분위기는 대기분위기 등의 산화분위기 혹은 소량의 수소를 함유하는 환원분위기로 할 수 있다.

또한, 소성후, 소성온도를 50∼250℃정도 하회하는 온도범위에서, 산화분위기 중에서 12시간 이상 열처리함으로써, 더 우수한 균질의 유전특성을 가지는 유전체 자기 조성물로 할 수도 있다. 이 열처리 온도가 너무 높을 경우에는, 입자성장에 의해서 조도가 큰 입자가 생성하기 쉽게 되어 균질의 소결체로 할 수 없는 일이 있다. 한편, 이 열처리 온도가 너무 낮을 경우에는, 결정구조가 장주기(長周期)의 초격자구조(超格子構造)로 되지 않아, Q_u가 충분히 향상되지 않는 경향이 있다. 이 열처리 온도는 소성온도를 70∼200℃ 하회하는, 바람직하게는 70∼170℃ 하회하는, 더 바람직하게는 80∼150℃ 하회하는 온도범위로 한다. 예를 들면, 열처리 온도를 소성온도보다 100℃정도 낮은 온도로 함으로써, 초격자구조를 가지는 유전체 자기 조성물을 용이하게 얻을 수 있다.

열처리의 분위기는 대기분위기 등의 산화분위기로 할 수 있다. 대기분위기는 특별한 조작, 장치 등을 필요로 하지 않기 때문에 바람직하다. 그러나, 이 산화분위기에 있어서의 산소의 분압을 대기보다도 높게 함으로써, 더 우수한 Q_u를 가지는 유전체 자기 조성물로 할 수 있다. 따라서, 유전특성의 관점에서는 산소분압이 더 높은 산화분위기로 하는 것이 바람직하다. 또, 열처리 시간은 12∼20시간으로 하는 것이 바람직하다. 열처리 시간이 너무 짧으면, 초격자구조로 하는 것이 용이하지 않게 되어, Q_u가 충분히 향상되지 않는 일이 있다. 한편, 열처리 시간을 15시간 이상, 특히 18시간 이상으로 하면, 소기의 효과가 충분히 얻어진다. 이 열처리 시간은 24시간으로 충분하며, 더 장시간으로 할 필요는 없다.

본 발명의 유전체 자기 조성물은 우수한 유전특성을 가지고 있으며, 그 τ_f는 -15∼+15ppm/℃, 바람직하게는 -10∼+10ppm/℃, 더 바람직하게는 -5∼+5ppm/℃로 할 수 있다. 또한, 직경 16㎜, 높이 8㎜의 시험편으로 하여 평행 도체판형 유전체 공진기법(parallel plate dielectric cylindrical resonator method)(TE₀₁₁모드)에 의해서 측정주파수 4∼6GHz에서 측정한 Q_u와 측정주파수의 곱을 25000∼30000GHz로 할 수 있다. 또, Q_u×f₀ (측정주파수)의 편차가 매우 작고, 후술하는 계산식에 의해서 산출되는 표준편차(σ_n-1)는 700 이하, 바람직하게는 500 이하, 더 바람직하게는 300 이하로 할 수 있다.

본 발명의 유전체 공진기는 상기한 본 발명의 유전체 자기 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것으로서, 우수한 유전특성을 가진다. 구체적으로는 공진주파수 1900MHz에서의 반사법에 의해서 측정한 Q_u를 40000 이상으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 유전체 자기 조성물에 있어서, Ba이 K으로 치환됨으로써 Q_u가 향상되는 이유는 분명치 않으나. 복합 페로브스카이트형의 결정구조를 가지는 주성분에 같은 페로브스카이트형의 결정구조를 가지는 K_pTaO_q이 고용되어, 유전체 자기 조성물의 결정구조가 장주기의 초격자구조로 되는 것이 하나의 요인이라고 추정된다. 또, 조성(組成)이 부정인 K_pTaO_q이 공존한 경우에는, 공공(空孔:vacancies)이 규칙적으로 배열되어 초격자구조가 형성되고, 또한 공공이 존재함으로써 소성과정에 있어서의 이온, 원소 등이 용이하게 이동하여 치밀화가 촉진되는 것으로 생각된다. 따라서, 종래에 치밀화를 위해서 장시간 소성, 초고속 승온 소성 등을 필요로 하였던 이러한 종류의 유전체 자기 조성물을 용이하게 치밀화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 유전체 자기 조성물의 주성분을 구성하는 3성분의 조성도이다.

도 2는 본 발명의 유전체 자기 조성물로 이루어지는 본 발명의 유전체 공진기의 Q_u를 측정한 시험체를 나타내는 설명도이다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 구체적으로 설명한다.

실험예 1∼26

(1) 유전체 자기 조성물의 제조

표 1에 기재한 실험예 1∼26의 조성이 되도록 시판되는 BaCO₃, ZnO, Ta₂O₃ 및 K₂CO₃분말을 칭량하였다. 그 후, 이들 분말을 수지제 포트에 투입하고, 수지 볼을 이용하여 건식 분쇄하여 혼합분말을 얻었다. 또한, 표 1에 있어서의 질량비는 모두 산화물 환산이다.

이어서, 혼합분말을 1100℃로 2시간 가소(假燒)하고, 이 가소분말과 유기 바인더인 폴리비닐알코올 및 물을 수지제 포트에 투입하고, 수지 볼을 이용하여 분쇄한 후, 스프레이 드라이어법에 의해서 건조하여 조립(造粒)하였다. 그리고, 이 조립분을 직경 19㎜, 높이 11㎜의 원주형상으로 압축 성형하여, 유전특성을 측정하기 위한 시험편으로서 사용할 성형체로 하였다. 또, 실시예 1, 4, 5, 12 및 24의 조성에 대해서, 상기한 바와 마찬가지로 하여 외경 38㎜, 내경 21㎜, 높이 21㎜의 원통형상의 공진기의 형상을 가지는 성형체로 하였다. 그 후, 이들 각 성형체를 1650℃로 8시간 유지하여, 시험편으로서 사용할 소결체 및 공진기의 형상을 가지는 소결체를 얻었다.

(2) 유전특성의 평가

(1)에서 얻어진 시험편으로서 사용할 소결체의 표면을 연마하여 직경 16㎜, 높이 8㎜의 시험편으로 하였다. 이 시험편을 사용하여 평행 도체판형 유전체 공진기법(TE₀₁₁모드)에 의해서 측정주파수 4∼6GHz에서 ε_r, Q_u 및 τ_f(온도범위: 25∼80℃)를 측정하였다. 결과를 표 1에 병기한다. 또, 공진기의 형상을 가지는 소결체의 표면을, 공진주파수가 1900MHz의 공진기가 되도록 연마하고, 반사법에 의해서 Q_u를 측정하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

공진주파수가 1900MHz인 공진기의 Q_u의 측정은, 도 2에 나타내는 시험체를 사용하여 측정하였다. 도 2에 있어서, 공진기(11)는 알루미나기 소결체 등으로 이루어지는 지지대(2)의 일단부에 에폭시수지계 접착제 등에 의해서 접합되어 있다. 3은 접착제층이다. 또, 일체로 된 공진기(1)와 지지대(2)는 양 단면이 밀폐된 원통형상의 금속용기(4) 내부에 수용되고, 지지대(2)의 타단부는 금속용기(4)의 저면(4a) 중앙부에 PTTF에 의해서 접합되어 고정되어 있다. 5는 고정부이다.

또, 표 1에 있어서의 Q_u×f₀ 및 표 2에 있어서의 Q_u의 표준편차(σ_n-1)를 이하의 식 (1) 및 식 (2)에 의해서 산출하여 편차를 평가하였다.

σ_n-1= V^1/2 (1)

V=s/(n-1) (2)

단, V는 분산(分散)이고, s는 편차의 2제곱의 합이다. 또, 시험편의 개수(n) 는 30개이다.

실험예	xBaO-yZnO-1/2zTa₂O₅			K₂O	Ta₂O₅	K₂O/Ta₂O₅	ε_r	τ_f (ppm/℃)	Q_u
실험예	x	y	z	K₂O	Ta₂O₅	K₂O/Ta₂O₅	ε_r	τ_f (ppm/℃)	Q_u×f₀	σ_n-1
*1	0.5000	0.1670	0.3330	0.60	2.40	0.25	29	+6	27900	1172
2	0.5000	0.1645	0.3355	0.40	1.60	0.25	29	+4	28800	634
3	0.5000	0.1620	0.3380	0.25	0.83	0.30	28	+3	29700	327
4	0.5000	0.1595	0.3405	1.40	4.67	0.30	29	0	29565	177
5	0.5000	0.1570	0.3430	0.70	3.68	0.19	28	+6	29025	261
6	0.4975	0.1670	0.3355	1.20	4.44	0.27	29	-2	27675	332
7	0.4975	0.1620	0.3405	0.30	0.86	0.35	28	+4	28260	593
*8	0.4950	0.1670	0.3380	0.80	2.67	0.30	28	+6	27900	1256
9	0.5025	0.1620	0.3355	0.40	1.60	0.25	29	+4	28350	652
10	0.5025	0.1595	0.3380	0.70	1.84	0.38	28	+7	28260	509
*11	0.4950	0.1720	0.3330	0.60	1.71	0.35	28	+4	23963	1054
*12	0.5050	0.1620	0.3330	0.50	1.67	0.30	28	+7	26955	1159
*13	0.5050	0.1520	0.3430	0.90	3.60	0.25	29	+5	26190	1414
*14	0.5000	0.1520	0.3480	1.60	4.57	0.35	29	-1	23130	1064
*15	0.4950	0.1570	0.3480	1.40	3.68	0.38	28	-1	25920	1426
*16	0.5100	0.1570	0.3330	1.40	5.60	0.25	28	0	24345	1242
17	0.5000	0.1621	0.3379	1.60	8.00	0.20	28	-4	28260	254
18	0.4990	0.1610	0.3400	1.20	4.80	0.25	29	0	28755	316
19	0.5015	0.1600	0.3385	0.80	3.20	0.25	29	+4	28845	606
20	0.1990	0.1650	0.3360	1.00	3.33	0.30	29	-2	28655	516
*21	0.4980	0.1620	0.3400	0.10	0.40	0.25	소결되지 않음
*22	0.5000	0.1635	0.3365	2.00	7.00	0.28	29	-4	21060	906
*23	0.4990	0.1625	0.3385	0.15	0.40	0.39	소결되지 않음
*24	0.5010	0.1590	0.3400	1.50	8.50	0.18	29	-8	18720	1348
*25	0.5010	0.1590	0.3400	1.20	7.50	0.16	29	-6	18540	1428
*26	0.5000	0.1635	0.3365	0.25	0.55	0.45	29	-10	14040	1095

실험예	xBaO-yZnO-1/2zTa₂O₅			K₂O	Ta₂O₅	K₂O/Ta₂O₅	공진기(1900㎒)
실험예	x	y	z	K₂O	Ta₂O₅	K₂O/Ta₂O₅	Q_u	σ_n-1
*1	0.5000	0.167	0.3330	0.60	2.40	0.25	38700	1625
4	0.5000	0.1595	0.3405	1.40	4.67	0.30	45500	410
5	0.5000	0.1570	0.3430	0.70	3.68	0.19	44700	447
*12	0.5050	0.1620	0.3330	0.50	1.67	0.30	35000	1925
*24	0.5010	0.1590	0.3400	1.50	8.50	0.18	26000	1222

표 1의 결과에 의하면, 본 발명에 포함되는 실험예 2∼7, 실험예 9∼10 및 실험예 17∼20에서는, ε_r은 28∼29로 안정하고, τ_f는 -4∼+7ppm/℃로서 매우 우수하다. 또, Q_u×f₀는 27675∼29700GHz로 크고, 또한 σ_n-1도 최대 652로서 편차도 작은 것을 알 수 있다. 한편, z가 범위 외인 실험예 1 및 x가 범위 외인 실험예 8에서는, Q_u의 편차가 매우 크게 되어 있다. 또한, x 및 z가(실험예 11에서는 y도) 범위 외인 실험예 11∼16에서는, Q_u가 저하되는 경향이 있고, 또한 그 편차도 크다. 또, K₂O으로 환산한 K, Ta₂O₅로 환산한 Ta 혹은 이들 질량비가 범위 외인 실험예 21∼26에서는 소결할 수 없는 경우도 있고, Q_u는 더 저하되고 그 편차도 큰 것을 알 수 있다.

표 2의 결과에 의하면, 본 발명에 포함되는 실험예 4∼5에서는, Q_u는 44700 및 45500으로 크고, 또한 σ_n-1도 410과 447로서 편차도 작은 것을 알 수 있다. 한편, z가 범위 외인 실험예 1에서는, Q_u가 저하되는 경향이 있고, 편차도 크게 되어 있다. 또, x 및 z가 범위 외인 실험예 12에서도, Q_u가 저하되는 경향이 있고, 또한 그 편차도 매우 크다. 또한, Ta₂O₅로 환산한 Ta 및 K₂O으로 환산한 K과 Ta₂O₅로 환산한 Ta과의 질량비가 범위 외인 실험예 24에서는, Q_u가 더 저하되어 있는 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 상기한 구체적인 실시예에 나타낸 것에 한정되지 않으며, 목적, 용도에 따라서 본 발명의 범위 내에서 여러 가지로 변경한 실시예로 할 수 있다. 예를 들면, BaO, K₂O이 되는 원료로서 상기한 BaCO₃, K₂CO ₃ 이외에도 Ba 혹은 K의 과산화물, 수산화물, 초산염 등을 이용할 수도 있다. 마찬가지로 다른 원소에 대해서도 산화물 뿐만 아니라 가열에 의해서 산화물이 되는 각종의 화합물을 이용할 수 있다.

본 발명의 유전체 자기 조성물에 의하면, ε_r이 비교적 높고, τ_f의 절대치가 작고, 또한 Q_u×f₀가 크고, 또한 그 편차가 작은 유전체 자기 조성물로 할 수 있다. 또, 본 발명의 유전체 공진기에 의하면, 본 발명의 우수한 유전특성을 가지는 유전체 자기 조성물을 사용함으로써, 우수한 성능의 유전체 공진기로 할 수 있다.

Claims

Ba, Zn 및 Ta을 함유하며, 각각을 산화물로 한 경우의 조성비율을 xBaO-yZnO-(1/2)zTa₂O₅(단, x, y 및 z는 몰비를 나타내며, x+y+z=1이다)으로 나타낸 경우에, 상기 x, y 및 z가 하기의 도면에 있어서의 점 A(x=0.503, y=0.152, z=0.345), 점 B(x=0.497, y=0.158, z=0.345), 점 C(x=0.503, y=0.162, z=0.335) 및 점 D(x=0.497, y=0.168, z=0.335)를 연결하여 형성되는 사각형의 영역 내에 있는(단, 변 AB, 변 BD, 변 DC 및 변 CA를 포함한다) 주성분과, 이 주성분을 100질량부로 한 경우에, K₂O 환산으로 0.2∼1.6질량부의 K과, Ta₂O₅ 환산으로 0.7∼8질량부의 Ta을 함유하며, 상기 K과 상기 Ta의 질량비가 0.185∼0.4인 것을 특징으로 하는 유전체 자기 조성물.
청구항 1에 있어서,

상기 K과 상기 Ta의 질량비가 0.25∼0.35인 것을 특징으로 하는 유전체 자기 조성물.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

직경 16㎜ 높이 8㎜의 시험편으로 하여 평행 도체판형 유전체 공진기법(TE₀₁₁모드)에 의해서 측정주파수 4∼6GHz에서 측정한 무부하 품질계수와 측정주파수의 곱이 25000∼30000GHz인 것을 특징으로 하는 유전체 자기 조성물.
xBaO-yZnO-(1/2)zTa₂O₅(단, x, y 및 z는 몰비를 나타내며, x+y+z=1이다)으로 나타낸 경우에, 상기 x, y 및 z가 하기의 도면에 있어서의 점 A'(x=0.503, y=0.154, z=0.343), 점 B'(x=0.497, y=0.160, z=0.343), 점 C'(x=0.503, y=0.161, z=0.336) 및 점 D'(x=0.497, y=0.167, z=0.336)를 연결하여 형성되는 사각형의 영역 내에 있는(단, 변 A'B', 변 B'D', 변 D'C' 및 변 C'A'를 포함한다) 주성분과, 이 주성분을 100질량부로 한 경우에, K₂O 환산으로 0.2∼1.6질량부의 K과, Ta₂O₅ 환산으로 0.7∼8질량부의 Ta을 함유하며, 상기 K과 상기 Ta의 질량비가 0.185∼0.4인 것을 특징으로 하는 유전체 자기 조성물.
xBaO-yZnO-(1/2)zTa₂O₅(단, x, y 및 z는 몰비를 나타내며, x+y+z=1이다)으로 나타낸 경우에, 상기 x, y 및 z가 하기의 도면에 있어서의 점 A(x=0.503, y=0.152, z=0.345), 점 B(x=0.497, y=0.158, z=0.345), 점 C(x=0.503, y=0.162, z=0.335) 및 점 D(x=0.497, y=0.168, z=0.335)를 연결하여 형성되는 사각형의 영역 내에 있는(단, 변 AB, 변 BD, 변 DC 및 변 CA를 포함한다) 주성분과, 이 주성분을 100질량부로 한 경우에, K₂O 환산으로 0.2∼1.6질량부의 K과, Ta₂O₅ 환산으로 0.7∼8질량부의 Ta을 함유하며, 상기 K과 상기 Ta의 질량비가 0.185∼0.4인 유전체 자기 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기.
청구항 5에 있어서,

공진주파수 1900MHz에서의 반사법에 의해서 측정한 무부하 품질계수가 40000 이상인 것을 특징으로 하는 유전체 공진기.