KR970001055B1 - 고주파용 유전체 조성물 - Google Patents

고주파용 유전체 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR970001055B1
KR970001055B1 KR1019940015401A KR19940015401A KR970001055B1 KR 970001055 B1 KR970001055 B1 KR 970001055B1 KR 1019940015401 A KR1019940015401 A KR 1019940015401A KR 19940015401 A KR19940015401 A KR 19940015401A KR 970001055 B1 KR970001055 B1 KR 970001055B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dielectric
composition
frequency
dielectric composition
temperature coefficient
Prior art date
Application number
KR1019940015401A
Other languages
English (en)
Other versions
KR960000819A (ko
Inventor
정형진
김현재
김경용
윤석진
윤상옥
데쯔로우 나까무라
미쯔루 이또오
송정호
Original Assignee
한국과학기술연구원
김은영
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원, 김은영 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1019940015401A priority Critical patent/KR970001055B1/ko
Priority to JP7153045A priority patent/JP2664654B2/ja
Publication of KR960000819A publication Critical patent/KR960000819A/ko
Priority to KR96052596A priority patent/KR970001059B1/ko
Priority to KR96052597A priority patent/KR970001060B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR970001055B1 publication Critical patent/KR970001055B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/12—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/10—Dielectric resonators

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

내용없음.

Description

고주파용 유전체 조성물
제1도는 본 발명에 따른 유전체 조성물의 조성범위를 보여주는 조성 상태도.
제2도는 본 발명에 따른 유전체의 조성 변화에 따른 공진 주파수의 온도 계수 변화를 나타내는 그래프.
본 발명은 높은 품질 계수(Q값)와 유전율을 가지며 또한 공진 주파수의 온도계수가 양호한 고주파용 유전체 자기 조성물에 관한 것이다.
최근, 무선 전화기, 자동차 전화기 등의 이동 통신, 위성 방송, 위성 통신등에 주파수 대역이 300MHz 내지 300GHz인 마이크로파를 이용한 통신 시스템이 현저하게 발전하고 있으며, 이러한 뉴미디어의 실용화를 위해 공진기, 대역 통과(또는 저지) 필터 마이크로파 집적 회로(MIC)등에 고주파용 유전체 세라믹스의 응용이 크게 증대되고 있다. 이러한 고주파용 유전체가 통신 시스템에 사용되기 위해서는, (1) 유전체 내에서 마이크로파의 파장은 유전율의 1/2 승에 반비례하므로 부품의 소형화를 위해서는 유전율이 커야 하고, (2) 유전 손실은 주파수에 비례하여 증가되므로 고성능화를 위해서는 Q값(즉, 유전 손실의 역수)이 높아야 하며, (3) 유전체 공진기의 공진 주파수의 온도 계수가 작아야 한다[워싱(W.Wersing)의 Electronic Ceramics(B.C.H.Steele 편저), 67페이지, 미합중국 뉴욕주 소재 Elsevier Sci. Pub. Co.(1991) 참조]. 또한, 통신 시스템에 사용되는 고주파용 유전체는 경시 변화가 작고, 열전도율이 커야 하며, 기계적 강도가 양호해야 한다.
지금까지 개발된 유전체로는, Ba(M+2 1/3M+5 2/3))O3(M+2=Mg, Zn, M+5=Ta, Nb)계, Ba2Ti9O20계 및 (Zr,Sn)TiO4계를 들 수 있는데, 이러한 유형의 유전체는 유전율이 40 이하이지만 유전 손실이 낮다. 또다른 예로는, BaO-Sm2O3-TiO2계, (Ba,Pb) O-Nd2O3-TiO2계 및 (Pb,Ca)ZrO3계를 들 수 있는데, 이 유전체의 유전 손실은 비교적 크지만(Qxfo(GHz)10,000) 유전율이 80 이상인 것으로 알려져 있다[상기 워싱 문헌; 및 J. Kato, JEE, Sep., 114-118(1981)참조].
일반적으로, 유전율이 큰 재료는 유전체 내부의 쌍극자와 결함 등으로 인하여 유전 손실과 공진 주파수의 온도 계수가 증가하게 되는데, 고주파용 유전체는 우선적으로 공진 주파수의 온도 계수가 안정하여야 응용이 가능하다.
CaTiO3의 경우, 2 GHz에서 유전율은 170정도로 매우 높지만, 공진 주파수의 온도 계수가 +800ppm/℃로 매우 큰 문제점이 있다. 한편, La(Zn1-x/2Mgx/2Ti1/2)O3의 경우에는, 유전율은 28 내지 31 정도로 낮지만 Qxfo(GHz)가 80000 내지 91000 정도로 매우 높고, 공진 주파수의 온도 계수가 -55 내지 -70ppm/℃ 정도이다.
따라서, 본 발명의 목적은 유전율이 40 이상으로 크면서 유전 손실이 적은 고주파용 유전체 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공진 주파수의 온도 계수를 조절할 수 있는 고주파용 유전체 조성물을 제공하는 것이다.
위와 같은 본 발명의 목적은 다음과 같은 조성식을 갖는 유전체 자기 조성물을 제공함으로써 달성된다.
식중, 0≤x≤1.0, 0.3≤y≤0.9
본 발명에 따른 유전체 조성물은 유전율이 28.6 내지 58.6이고 Qxfo(GHz)가 29,330 내지 71,100이며 공진 주파수의 온도 계수(TCF)가 -53.82 내지 +52.32ppm/℃로 불순물 첨가량에 따라 TCF를 ±10ppm/℃로 조절이 가능하여 고주파용 유전체 세라믹스가 요구되는 통신 시스템에 적합하게 이용될 수 있다.
본 발명의 유전체 자기 조성물은 CaTiO3와 La(Zn1/2Ti1/2)O3및 La(Mg1/2Ti1/2) O3를 주성분으로 하는 페로브스카이트형 고용체로서 각 성분의 조성 범위는 제1도의 조성 상태도에 나타낸 바와 같다. 이러한 범위의 조성을 갖는 유전체 조성물은 공진 주파수의 온도 계수가 최대 +52.32ppm/℃, 최소 -53.82ppm/℃ 범위에 있으므로, 이 자체로서 또는 첨가제의 양을 변화시킴으로써 유전 손실이 적고 온도 특성이 양호한 마이크로파 유전체 자기를 얻을 수 있다.
본 발명의 유전체 자기 조성물의 특성은 CaTiO3의 양에 따라서 크게 변화된다. CaTiO3의 함량이 증가함에 따라 유전율은 30 내지 60의 범위에서 서서히 증가하지만, Qxfo(GHz)는 크게 감소하고,공진 주파수의 온도 계수는 제2도에 보는 바와 같이 -에서 +로 점진적으로 변화된다. 특히, CaTiO3의 함량이 0.5mol 부근에서는 유전율이 36.5 내지 41.9이고, Qxfo가 36,000 이상이며 공진 주파수의 온도 계수가 10ppm/℃ 이하인 우수한 마이크로파용 유전체 자기를 제조할 수 있다.
본 발명에 의한 유전체 자기 조성물은 출발 물질로서 예를 들어 CaCO3, La2O3, TiO2, ZnO 및 MgO를 사용하여 일반적으로 알려진 세라믹스 제조 공정으로 처리함으로써 제조할 수 있다. 구체적으로 설명하면, CaCO3, La2O3, TiO2, ZnO 및 MgO를 일정 조정비로 혼합한 분말을 대기 중에서 예를 들면 1,050℃의 온도에서 10시간 정도 하소한 후 분쇄하고, 다시 1,200 내지 1,300℃에서 충분한 시간, 예를 들면 6시간 동안 재하소하여 페로브스카이트 구조를 갖는 고용체를 합성한다. 합성 분말은 잘 분쇄한 후, 예를 들어 직경 10mm, 두께 1 내지 2mm의 원판형 시편으로 가압 성형하여 대기 중에서 예를 들어 1,500 내지 1,650℃의 온도에서 2 내지 6시간 동안 소결시킴으로써 제조할 수 있다. 이때, 소결 온도는 MgO의 함량이 증가할수록 높아지고, 소결후 시편의 수축율은 12 내지 20% 정도이다.
소결 시편의 유전율, Q값 및 공진 주파수의 온도 계수 등의 유전 특성은 공지된 유전체 공진기법으로 측정할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예로써 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예
순도 99.9%의 CaCO3, La2O3, TiO2, ZnO 및 MgO를 하기 표 1에 나타낸 조성비로 혼합하고, 혼합 분말을 대기 중에서, 1,050℃의 온도에서 10시간 정도 하소한후 분쇄하고, 다시 1,200∼1,300℃에서 6시간 동안 재하소하여 페로브스카이트 구조를 갖는 고용체를 합성하였다.
합성 분말을 잘 분쇄한 후 직경 10mm, 두께 1 내지 2mm의 원판형 시편으로 가압 성형하여 대기 중에서 1,500 내지 1,600℃의 온도에서 2 내지 6시간 동안 소결시켰다. 소결후 시편은 12 내지 20% 정도 수축되었다.
소결 시편의 양면을 연마지(#3000까지)로 잘 연마한 후, 도파관 속에 넣고 유전체 공진기법으로 유전율, Q값 및 공진 주파수의 온도 계수를 측정하였다.
이때, 측정 주파수는 8 내지 12HGz이고, 측정 온도 범위는 -15 내지 85℃였다.
각 시편의 마이크로파 유전 특성을 표 1에 나타내었다.

Claims (1)

  1. 하기 조성식으로 나타내어지는 고주파용 유전체 조성물.
    식중, 0＜x＜1.0, 0.3≤y≤0.9
KR1019940015401A 1994-06-30 1994-06-30 고주파용 유전체 조성물 KR970001055B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940015401A KR970001055B1 (ko) 1994-06-30 1994-06-30 고주파용 유전체 조성물
JP7153045A JP2664654B2 (ja) 1994-06-30 1995-06-20 高周波用誘電体組成物
KR96052596A KR970001059B1 (en) 1994-06-30 1996-11-07 Dielectric composition for high-frequencies
KR96052597A KR970001060B1 (en) 1994-06-30 1996-11-07 Dielectric composition for high -frequencies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940015401A KR970001055B1 (ko) 1994-06-30 1994-06-30 고주파용 유전체 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR960000819A KR960000819A (ko) 1996-01-25
KR970001055B1 true KR970001055B1 (ko) 1997-01-25

Family

ID=19386800

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940015401A KR970001055B1 (ko) 1994-06-30 1994-06-30 고주파용 유전체 조성물
KR96052597A KR970001060B1 (en) 1994-06-30 1996-11-07 Dielectric composition for high -frequencies
KR96052596A KR970001059B1 (en) 1994-06-30 1996-11-07 Dielectric composition for high-frequencies

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR96052597A KR970001060B1 (en) 1994-06-30 1996-11-07 Dielectric composition for high -frequencies
KR96052596A KR970001059B1 (en) 1994-06-30 1996-11-07 Dielectric composition for high-frequencies

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2664654B2 (ko)
KR (3) KR970001055B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100234012B1 (ko) * 1997-08-20 1999-12-15 박호군 고주파용 유전체 세라믹 조성물
KR100234011B1 (ko) * 1997-08-20 1999-12-15 박호군 고주파용 유전체 세라믹 조성물
EP1013624B1 (en) 1998-12-24 2008-10-08 Murata Manufacturing Co., Ltd. High-frequency dielectric ceramic composition, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer and communication device
GB2413127B (en) * 2004-04-13 2008-04-02 Filtronic Comtek Microwave dielectric ceramic
JP5297742B2 (ja) * 2008-09-26 2013-09-25 株式会社青木科学研究所 金型用粉体含有油性潤滑剤、これを用いた静電塗布方法、及び静電塗布装置
CN111517786A (zh) * 2020-04-21 2020-08-11 郴州功田电子陶瓷技术有限公司 微波介质陶瓷粉及制备方法、微波介质陶瓷、微波元器件

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0687367B2 (ja) * 1984-11-27 1994-11-02 京セラ株式会社 誘電体磁器組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0817246A (ja) 1996-01-19
KR970001060B1 (en) 1997-01-25
JP2664654B2 (ja) 1997-10-15
KR960000819A (ko) 1996-01-25
KR970001059B1 (en) 1997-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0222303B1 (en) Dielectric ceramic compositions for microwave application
KR0155066B1 (ko) 고주파용 유전체 자기 조성물
KR970001055B1 (ko) 고주파용 유전체 조성물
KR19980014911A (ko) CaTiO3-La(Mg1/2Ti1/2)O3-LaA103계 마이크로파용 유전체 재료
KR0173185B1 (ko) 고주파용 유전체 자기 조성물
KR970001056B1 (ko) 고주파용 유전체 조성물
KR970001057B1 (ko) 고주파용 유전체 조성물
JP3744660B2 (ja) 誘電体磁器組成物及びこれを用いた誘電体共振器
KR0134555B1 (ko) 고주파용 유전체 재료
KR100307886B1 (ko) 고주파용 유전체 조성물
KR0134554B1 (ko) 고주파용 유전체 재료
KR960012729B1 (ko) 마이크로파용 유전체 조성물
KR100234017B1 (ko) （１－x）｛（１－y）catio₃＋ycazro₃｝＋xca（mg⅓nb⅔）o₃계 고주파용 유전체 세라믹 조성물
KR100339097B1 (ko) 마이크로파용 유전체 조성물 및 그 제조방법
KR100234018B1 (ko) Catio₃＋ca（mg⅓nb⅔）o₃계 고주파용 유전체 세라믹 조성물
KR970005885B1 (ko) 마이크로웨이브용 유전체 세라믹 조성물
KR100332931B1 (ko) 마이크로파용 유전체 조성물
KR100415983B1 (ko) 고주파용 유전체 세라믹 조성물
KR100399800B1 (ko) 고품질 고주파용 세라믹 유전체 조성물
US5998323A (en) High frequency dielectric material
JPH08310859A (ja) マイクロ波誘電体磁器組成物
KR100234020B1 (ko) Catio₃＋ca（mg⅓ta⅔）o₃계 고주파용 유전체 세라믹 조성물
KR0162873B1 (ko) 고주파용 유전체 자기 조성물
KR970005886B1 (ko) 고주파용 유전체 자기조성물
KR19980014910A (ko) CaTiO3-La(Zn1/2Ti1/2)O3-LaA103계 마이크로파용 유전체 재료

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 19970829

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee