WO1993002979A1 - Dielectric material for high frequency and resonator made thereof, and manufacture thereof - Google Patents

Dielectric material for high frequency and resonator made thereof, and manufacture thereof Download PDF

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dielectric material
aggregate
glass
frequency
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Keizou Kawamura
Makoto Kobayashi
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    • H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass

Definitions

  • the present invention relates to a high-frequency dielectric material, a resonator, and a method of manufacturing the same.
  • the present invention relates to a high-frequency dielectric material suitable for a high-frequency resonator, a resonator, and a method for manufacturing the same.
  • a substrate material that can be fired at a low temperature has been developed as a substrate material used for a wiring substrate of an electric / electronic device, for example. It is possible to perform simultaneous and simultaneous firing at a low temperature.
  • a low-temperature fired substrate is used in a low-frequency region, for example, at a frequency of about 0.5 GHz or lower.
  • glass having a softening point of about 700 to 900 ° C. low-temperature sintering material containing 1 2 0 3 bone material is used.
  • the present inventors laminated a dielectric layer formed using the low-temperature sintering material described above, formed a strip line between the dielectric layers to form a trip circuit, and formed a high-frequency resonance circuit. A prototype was made.
  • the dielectric constant of a dielectric layer formed using the above low-temperature sintering material changes with temperature, and for example, the dielectric constant at a frequency of 2 GHz.
  • the temperature coefficient ⁇ of the rate is about 130 ppm Z ° C.
  • An object of the present invention is to provide a high-frequency dielectric material having improved temperature characteristics of the resonance frequency of a high-frequency resonator, and a resonator using such a high-frequency dielectric material.
  • the oxide aggregate having a positive ⁇ is one or more of aluminum oxide and magnesium titanate, and the oxide aggregate having a negative ⁇ is calcium titanate or titanium titanate.
  • the high-frequency dielectric material according to the above (1) which is at least one of strontium oxide and titanium oxide, and does not contain aluminum oxide and titanium oxide.
  • Calcium titanate is used as an oxide aggregate having a negative ⁇ .
  • magnesium oxide or aluminum oxide as a positive oxide aggregate having a positive epsilon, and the content of calcium titanate in the oxide aggregate is 5 to 20% by volume.
  • Strontium titanate as ⁇ is a negative oxide aggregate
  • magnesium titanate or aluminum oxide as ⁇ is a positive oxide aggregate.
  • the above-mentioned ⁇ contains titanium oxide as a negative oxide aggregate, and the above-mentioned ⁇ contains magnesium titanate as a positive oxide aggregate, and the oxide in the oxide aggregate contains The high-frequency dielectric material according to (2), wherein the content of titanium is 10 to 20% by volume.
  • B 2 0 3 0 to 1 0 mol%, and one or more alkaline earth metal oxides: 2 5 a 4 5 mol% above (1) to one of high-frequency dielectric material (5).
  • the content of the glass with respect to the whole of the oxide aggregate and the glass is 50 to 80% by volume, and the softening point of the glass is 700 to 900.
  • the high-frequency dielectric material according to any one of (1) to (8), wherein C is C.
  • a dielectric layer formed by using the high-frequency dielectric material according to any of (1) to (9) above is laminated, and a strip line is formed at least between the dielectric layers.
  • a resonator characterized by the following.
  • Glass Z (glass + aggregate) 50-80% by volume, titanium oxide / (titanium oxide + aluminum oxide) 40-60% by volume Get the material and
  • a laminate of dielectric layers is formed using this high-frequency dielectric material, and a strip line of a conductive material is formed in the laminate and fired to obtain a resonator.
  • Dielectric layer with a temperature coefficient of dielectric constant ⁇ of -40 to 120 ppm / ° C A method of manufacturing a resonator that reduces f by the temperature coefficient of the resonance frequency.
  • a high-frequency dielectric material is formed by mixing a temperature coefficient of dielectric constant, ⁇ , a positive oxide aggregate, a negative ⁇ oxide aggregate, and glass at a predetermined mixing ratio, Make ⁇ close to zero with high-frequency dielectric material.
  • the temperature coefficient f of the resonance frequency of the resonator can be made close to zero. For this reason, a high-frequency resonator having a small variation in resonance frequency due to a temperature change even when used in a high-frequency region, for example, a frequency of 0.5 GHz or more is realized.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view illustrating a voltage controlled oscillator using the resonator of the present invention
  • FIG. 2 is a voltage control oscillator using the resonator of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view showing a control oscillator.
  • the high-frequency dielectric material of the present invention can be fired at a low temperature of about 100 or less, for example, about 800 to 100, and a frequency of 0.5 GH or more, for example, 0.5 GHz to 2 GHz. It is a substrate material of a resonator used in the high frequency region, and contains glass and oxide aggregate.
  • the oxide aggregate an oxide aggregate having a positive temperature coefficient of permittivity ⁇ and an oxide aggregate having a negative ⁇ are used.
  • Is by ⁇ is a positive oxide aggregate Te, for example, titanium phosphate Maguneshiu beam (M g T i 0 3) , aluminum oxide (A l 2 0 a), R 2 T i 2 0 7 (R La 1 or more te Roh Lee de element), C a 2 N b 2 07> can and this include the S r Z r 0 3 or the like, even with these alone or in combination of two or more but from the viewpoint of the bitter to react with the glass during these firing, M g T i 0 3, a 1 a 0 a, R 2 T i 2 0 7 and one or more S r Z r 0 3 in particular M g T i 0 a or A 1 2 03 are preferred arbitrariness.
  • the £ is around 80 to 300 111 ° ⁇
  • ⁇ is +100 ppm for Mg Ti 0 3 / ° C or so, hand ⁇ of a 1 2 0 a a 1 2 0 ppm Z ° about C.
  • the average thermal expansion coefficient ⁇ at these four to 290 ° C is . 6 ⁇ ; L 2 x 1 0 deg- 1, particularly 6 ⁇ : L 0 X 1 0 - 6 deg " Ri Ah extent, the M g T i 0 3 of ⁇ 9 7 xl 0 -6 deg- 1 about , the ⁇ is a l 2 0 3 is 7 ⁇ 2 1 0 "6 deg- 1 about.
  • the ⁇ Te is a negative oxide aggregate, such as titanium emission Sanryokuru Shi ⁇ beam (C a T i 0 3) , Ji data Nsansu collected by filtration inch U beam (S r T i 0 3), titanium oxide emissions (T i 0 2), S n 0 2 'T i 0 2, Z r T i 04, B a 2 T i 9 0 20, S r 2 n b 2 0 7, S r S n 0 5 and the like. These may be used alone or in combination of two or more. i 0 3, S r T i 0 3 your good beauty T i 0 2 of one or more is not the preferred.
  • ⁇ is about ⁇ 30 — ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • ⁇ is about 1650 Z ° C
  • S r Ti At 0 3 , ⁇ is about -SAOO Zt, and at T i 0 2 , ⁇ is about 920 ppm Z ° C.
  • the average thermal expansion coefficient of these 4 0 ⁇ 2 9 0 ° C ⁇ is Ri 6 ⁇ 1 2 X 1 0 " 6 deg- 1 about der, the C a T i 0 3 of alpha 1 1. 2 xl 0 -. 6 deg- 'about, of ⁇ is S r T i 0 3 9 4 x 1 0 ⁇ deg "1 about, the T i 0 2 of the ⁇ 7 ⁇ 1 1 0" is Meg "about 1.
  • the oxide aggregate used may have a composition slightly deviating from the stoichiometric composition, and may be a mixture with a composition having a deviation or a mixture having a composition having a deviation.
  • Yo No. Depending combination with Hei 4 one 8 2 2 9 7 No. A 1 2 0 3 in the T i 0 2 is a prior application of this application, that to the f Te temperature coefficient of resonance frequency smaller ones The proposal has been made. Therefore, this combination is excluded from the high-frequency dielectric material claimed in this application. However, we will propose a special use method for this combination.
  • the mixing ratio between the oxide aggregate having a positive ⁇ and the oxide aggregate having a negative ⁇ , and the oxide aggregate used is ⁇ , the glass ⁇ , Depending on the content ratio of the oxide aggregate to the glass, etc., the height ⁇ of the high-frequency dielectric material approaches the predetermined value, that is, the temperature coefficient f of the resonance frequency of the resonator approaches f so as to approach zero. You only have to decide.
  • the average particle size of the oxide aggregate is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 3 m. If it is less than the above range, it becomes difficult to form a sheet, and if it exceeds the above range, the strength of the resonator element becomes insufficient.
  • the high-frequency dielectric material of the present invention is fired at a temperature of 100 ° or less as described above, it is preferable to use glass having a softening point of about 700 to 900 ° C. If the softening point exceeds 900 ° C, it is difficult to bake at a temperature below 100 ° C, and if the softening point is less than 700 ° C, the binder during sheet molding may come off. Problems with insulation
  • the composition of the glass used is not particularly limited, but the following composition is preferred from the viewpoint that a high-strength substrate can be obtained at a firing temperature of 1000 ° C. or less.
  • One or more Al force Li earth metal oxides 2 5-4 5 mol%, B 2 0 3: 0 to 1 0 mol%,
  • the alkaline earth metal oxide it is preferable to use one or more of Sr0, Ca0 and Mg0, particularly to use the above three in combination.
  • the SrO content is preferably 15 to 30 mol%
  • the CaO content is preferably 1 to 8 mol%
  • the MgO content is preferably 1 to 7 mol%.
  • 5 5 ⁇ 6 5 1 0 ⁇ deg " is about 1, frequency number 2 GHz, - 4
  • the temperature coefficient ⁇ of the dielectric constant at 0 to 125 ° C. is about 150 to 170 ppm / ° C.
  • the dielectric material or dielectric when such a glass is used does not show how to reduce the body layer front ⁇ and how to reduce the cavity front side: f.
  • the softening point and the coefficient of thermal expansion ⁇ may be measured using a differential thermal dilatometer.
  • te e is 50, using a thermostat. C to 10 ° C, 10 ° C. Measure the resonance frequency in C increments.
  • the permittivity may be obtained by a perturbation method, and ⁇ may be calculated from this.
  • ⁇ and ⁇ of the oxide aggregate and glass may be measured using a sintered body or glass of the aggregate alone.
  • the average particle size of the glass is not particularly limited, but usually about 1 to 2.5 Atm is used in consideration of formability and the like.
  • the glass content is preferably 50 to 80% by volume, particularly preferably 65 to 75% by volume, based on the total amount of the oxide aggregate and the glass. If the amount is too small, the sinterability deteriorates. If the amount is too large, the electrodeposition strength of the dielectric material decreases.
  • the ⁇ of the high-frequency dielectric material becomes too small, for example, less than 40 ppm / ° C, and the content of the Ti 0 2 becomes Below this range, ⁇ of the high frequency dielectric material becomes too large, eg, above 20 ppm / ° C.
  • the content of SrTi03 in the oxide aggregate is preferably 2 to 10% by volume for the same reason. Further, the combination of Mg Ti 0 3 aggregate ( ⁇ ⁇ > 0) and Ti 0 2 aggregate ( ⁇ ⁇ 0) is also preferable, but the Ti 0 2 content in the oxide aggregate is preferred. The amount is preferably between 10 and 20% by volume for similar reasons.
  • ⁇ and ⁇ of glass, the content of glass, ⁇ ⁇ and ⁇ of oxide aggregate with ⁇ ⁇ > 0, and ⁇ and ⁇ of oxide aggregate with ⁇ ⁇ ⁇ 0 By adjusting the volume ratio of the oxide aggregate of ⁇ > 0 and the oxide aggregate of ⁇ ⁇ 0 to a predetermined value, the ⁇ of the high-frequency dielectric material can be reduced. Is brought close to a predetermined value, and the ⁇ f of the resonator is made small.
  • the dielectric ⁇ is 6.0 1 0 " 6 deg" 1 In this case, ⁇ is preferably about ⁇ 12 ppm / ° C.
  • f is 15 to +15 ppm / ° C, especially 110 to +10 ppm / ° C, and 15 to 15 ppm / ° C. C.
  • the dielectric layer or substrate obtained by sintering the high-frequency dielectric material of the present invention has an average coefficient of thermal expansion ⁇ at 40 to 290 C of 6.3 to 6.7 X10 ⁇ deg " 1. Degree and relative permittivity are 8-20, especially 8-12, and more preferably about 10-11.
  • Such a high-frequency dielectric material is made slurry by adding a vehicle before sintering.
  • the vehicle include binders such as ethyl cellulose, polyvinyl butyral, methacrylic resin, butyl methacrylate, terbineol, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, acetate, toluene, and alcohol.
  • binders such as ethyl cellulose, polyvinyl butyral, methacrylic resin, butyl methacrylate, terbineol, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, acetate, toluene, and alcohol.
  • solvents such as ethyl and xylene, other various dispersants, activators, plasticizers and the like, and any of these can be appropriately selected depending on the purpose.
  • the added amount of the vehicle is preferably about 65 to 85% by weight based on 100% by weight of the total amount of the
  • FIG. 1 is a partial sectional view of the voltage-controlled oscillator.
  • the voltage controlled oscillator 1 using the resonator of the present invention has a frequency of 0.5 It is used at a frequency of GHz or more, particularly 0.5 to 2 GHz.
  • a laminate 2 in which dielectric layers 21, 23, 25, and 27 are laminated and integrated is formed.
  • the laminate 2 has at least a strip line 3 between the dielectric layers 23 and 25.
  • an internal conductor 7 is formed between the dielectric layers 23 and 25 as necessary.
  • the internal conductor 7 is formed in a desired pattern according to various purposes and uses such as a coil conductor, a capacitor electrode, and the like.
  • a ground plane 4 is formed between the dielectric layers 23 and 21 and on the dielectric layer 27.
  • the strip line 3 is located between the ground planes 4 and 4.
  • an outer conductor 6 is formed on the laminate 2, and the outer conductor 6 is electrically connected to the strip line 3, the ground plane 4, and the inner conductor 7 via the conductor in the through hole 5. Connected.
  • the conductors in the strip line 3, the ground plane 4, the inner conductor 7, and the conductor in the through hole 5 are conductors mainly composed of Ag or Cu, respectively, in order to give priority to good conductivity.
  • the outer conductor 6 has migration-resistant A conductor consisting mainly of Ag or Cu, especially in the case of sintering in an oxygen-containing atmosphere, for example, air, and Pd and Z or P It is preferable to use a conductor containing t.
  • Such a resonator is manufactured, for example, as follows. First, a paste for the inner conductor and a paste for the outer conductor are manufactured. These pastes contain conductive particles, glass frit of about 1 to 5% by weight based on the conductive particles, and a vehicle. Next, a green sheet to be a dielectric layer material is prepared. In this case, the slurry of the high-frequency dielectric material of the present invention described above is used, and a predetermined number is manufactured by, for example, a doctor blade method.
  • a through hole 5 is formed on the green sheet using a punching machine or a mold press. Thereafter, a base for the internal conductor is formed on each green sheet by, for example, a screen printing method. Then, a predetermined pattern of the inner conductor 7, the strip line 3, and the ground plane 4 are formed, and the inside of the through hole 5 is filled.
  • the green sheets are overlapped, and a hot press (approximately 40 to 120 ° C., 50 to 100 kgf / cm 2 ) is added to form a green sheet laminate. Perform binder removal processing and formation of cutting grooves as appropriate.
  • the green sheet laminate is fired and integrated in normal air at a temperature of about 100 ° C. or less, particularly about 800 ° C. to 100 ° C. for about 10 minutes.
  • a resonator in which the strip line 3 is formed between the layers 23 and 25 is obtained.
  • the outer conductor paste is printed by a screen printing method or the like and fired to form the outer conductor 6. In this case, preferably, these external conductors 6 are formed by simultaneous firing with the dielectric layers 21, 23, 25, and 27.
  • V C0 voltage controlled oscillator
  • the above-described resonator is an example of the present invention, and has at least a strip line such as a TEM line between dielectric layers and is used at a frequency of 0.5 GHz or more.
  • the resonance frequency is usually about 0.5 to 2 GHz.
  • the resonator according to the present invention includes a high-pass filter, a mouth filter, a non-noise filter, a non-eliminating filter. It can be applied to various filters such as, a demultiplexer combining these filters, a diplexer, and a voltage controlled oscillator.
  • composition of the glass particles S i 0 2: 6 2 mole%, A 1 2 03: 8 mol%, B 2 03: 3 mol%, 5 0: 2 0 mol%, C a 0: 4 mole %, Mg 0: 3 mol%, and softening point is 8 15.
  • an Ag internal conductor paste is printed on each green sheet by a screen printing method to form a strip line and a ground plane, and then laminated by a hot press to form a green sheet. A laminate was obtained. After degreasing this laminate, the laminate was heated at 900 ° C in air.
  • Co-firing was performed for 10 minutes.
  • Equation: ⁇ —2 (f + a)
  • the relative permittivity s r of each high-frequency dielectric material at frequencies 2 GHz and 25 is obtained by the perturbation method, as shown in Table 1. there were.

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Description

明 細 書 発明の名称
高周波誘電体材料ならびに共振器およびその製造方法 技術分野
本発明は、 高周波用共振器に適した高周波誘電体材料と、 共 振器とその製造方法とに関する。 背景技術
電気 · 電子機器の配線基板などに用いる基板材料と して、 低 温で焼成可能なものが開発されており 、 これによ り基板材料、 導体、 抵抗体等を例えば 1 0 0 0 °c以下の低温で同時一体焼成 するこ とが可能と なっている。 このよ う な低温焼成基板は、 低 周波領域例えば、 周波数 0 . 5 GH z 程度以下で使用され、 基板 材料には、 一般に、 軟化点 7 0 0〜 9 0 0 °C程度のガラスと、 A 1 2 0 3 骨材とを含む低温焼結材料が用いられいる。
本発明者らは、 上記の低温焼結材料を用いて形成した誘電体 層を積層し、 この誘電体層間にス ト リ ップ線路を形成して ト リ プレー ト 回路と し、 高周波用共振器を試作した。
しかし、 上記の低温焼結材料を用いて形成した誘電体層の誘 電率は、 温度によ り変化し、 例えば周波数 2 GHz における誘電 率の温度係数て ε は、 1 3 0 p pm Z °C程度ある。 このため、 高 周波領域、 例えば周波数 0 . 5 GHz 以上で使用すると、 温度変 化によ り共振周波数が大幅に変化してしまい、 実用化が困難で あるこ とが判明した。 発明の開示
本発明の目的は、 高周波用共振器の共振周波数の温度特性を 改善した高周波誘電体材料と、 このよ う な高周波誘電体材料を 用いた共振器とを提供するこ とにある。
このよ う な目的は、 下記 （ 1 ) 〜 （ 1 2 ) の本発明によ り達 成される。
( 1 ) ガラス と、 誘電率の温度係数て ε が正の酸化物骨材 と、 誘電率の温度係数て ε が負の酸化物骨材と を含有 （ただ し、 酸化アルミニゥムと酸化チタンとをと もに含有するこ とは ない） する高周波誘電体材料。
( 2 ) 前記て εが正の酸化物骨材は、 酸化アルミニウムおよ びチタ ン酸マグネシウムの 1 種以上であり 、 前記て εが負の酸 化物骨材は、 チタ ン酸カルシウム、 チタ ン酸ス ト ロ ンチウムお よび酸化チタ ンの 1 種以上であり、 酸化アルミニゥムと酸化チ タ ンとをと もに含有するものではない上記 （ 1 ) の高周波誘電 体材料。
( 3 ) 前記て ε が負の酸化物骨材と してチタ ン酸カルシゥ ム、 また前記て ε が正の酸化物骨材と してチタ ン酸マグネシゥ ムまたは酸化アルミニウムを含有し、 酸化物骨材中のチタ ン酸 カルシウムの含有量が 5〜 2 0体積％である上記 （ 2 ) の高周 波誘電体材料。
( 4 ) 前記て ε が負の酸化物骨材と してチタ ン酸ス ト ロ ンチ ゥム、 また前記て ε が正の酸化物骨材と してチタ ン酸マグネシ ゥムまたは酸化アルミニウムを含有し、 酸化物骨材中のチタ ン 酸ス ト ロ ンチウムの含有量が 2〜 1 0体積％である上記 （ 2 ) の高周波誘電体材料。
( 5 ) 前記 て ε が負の酸化物骨材 と して酸化チタ ン、 ま た 前記て ε が正の酸化物骨材と してチタ ン酸マグネシウムを含有 し、 酸化物骨材中の酸化チタ ンの含有量が 1 0〜 2 0体積％で ある上記 （ 2 ) の高周波誘電体材料。
( 6 ) 前記ガラスの組成が、
S i 0 2 : 5 0〜 7 0 モル％、 1 2 0 3 : 5 〜 2 0 モル
%
B 2 0 3 ： 0〜 1 0モル％およびアルカ リ土類金属酸化物の 1 種以上 ： 2 5〜 4 5 モル％である上記 （ 1 ) ないし （ 5 ) の いずれかの高周波誘電体材料。
( 7 ) 前記ガラスの 2 GHz 、 — 4 0〜 1 2 5 °Cにおける誘電 率の温度係数て ε 力 s 1 5 0〜 1 7 0 ppm/で、 4 0〜 2 9 0 °Cに おける平均熱膨張係数が 5 . 5〜 6 . 5 1 0 — 6deg_ 1 である 上記 （ 1 ) ないし （ 6 ) のいずれかの高周波誘電体材料。
( 8 ) 誘電率の温度係数て εが、 一 4 0〜 十 2 0 ppm/°Cであ る上記 （ 1 ) ないし （ 7 ) のいずれかの高周波誘電体材料。
( 9 ) 前記酸化物骨材およびガラス全体に対する前記ガラス の含有量が 5 0〜 8 0体積％であ り 、 前記ガラスの軟化点が 7 0 0〜 9 0 0。Cである上記 （ 1 ) ないし （ 8 ) のいずれかの 高周波誘電体材料。
( 1 0 ) 上記 （ 1 ) ない し （ 9 ) のいずれかの高周波誘電 体材料を用いて形成した誘電体層を積層し、 少な く と も この 誘電体層間にス ト リ ップ線路を形成したこ とを特徴とする共振 器。
( 1 1 ) 2 GHz 、 — 4 0〜 ： L 2 5 °Cにおける誘電率の温度係 数て εが 1 5 0〜 1 7 0 ρριιι/ 、 4 0〜 2 9 0 °Cにおける平均 熱膨張係数が 5. 5.〜 6. 5 X 1 0 ^deg"1 のガラスと、 酸化 アルミニウム骨材と、 酸化チタ ン骨材とを用い、
ガラス Z (ガラス +骨材） 量が 5 0〜8 0体積％、 酸化チタ ン/ (酸化チタ ン +酸化アルミニウム） 量が 4 0〜 6 0体積％ となるよう に混合して高周波誘電体用材料を得、
この高周波誘電体用材料を用いて誘電体層の積層体を形成す ると と もに、 この積層体中に導体材料のス ト リ ップ線路を形成 して焼成して共振器を得、
誘電率の温度係数て εが - 4 0〜 十 2 0 ppm/°Cの誘電体層 と して共振周波数の温度係数て f を低下させる共振器の製造方 法。
( 1 2 ) 前記ガラスの組成が、
S i 02 : 5 0〜 7 0モル％、 八 1 2 0 3 : 5〜 2 0モル
%
B 2 0 a ： 0〜 1 0モル％およびアルカ リ土類金属酸化物の 1 種以上 ： 2 5〜 4 5 モル％であ り 、 その軟化点が 7 0 0〜 9 0 0 °Cである上記 （ 1 1 ) の共振器の製造方法。 発明の作用および効果
本発明では、 誘電率の温度係数 て εが正の酸化物骨材と 、 て εが負の酸化物骨材と 、 ガラスとを所定の配合比に混合して 高周波誘電体材料を構成し、 高周波誘電体材料の て εを零に近 づける。 このよ う な高周波誘電体材料を用いるこ と によ り共振 器の共振周波数の温度係数て f を零に近づけるこ とができ る。 このため、 高周波領域、 例えば周波数 0. 5 GHz 以上で使用 し ても温度変化による共振周波数の変動が小さい高周波用共振器 が実現する。 図面の簡単な説明
第 1 図は、 本発明の共振器を用いた電圧制御発振器が示され る部分断面図であ り 、 第 2図は、 本発明の共振器を用いた電圧 制御発振器が示される斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の具体的構成について詳細に説明する。
本発明の高周波誘電体材料は、 1 0 0 0で程度以下、 例えば 8 0 0〜 1 0 0 0で程度の低温で焼成でき、 周波数 0. 5 GH以 上、 例えば 0. 5 GHz 〜 2 GHz の高周波領域で使用される共振 器の基板材料であ り 、 ガラス と、 酸化物骨材とを含有する。 酸化物骨材と しては、 誘電率の温度係数て εが正の酸化物骨材 と、 て εが負の酸化物骨材とを用いる。
て εが正の酸化物骨材と しては、 例えばチタ ン酸マグネシゥ ム （M g T i 03 ) 、 酸化アルミニウム （A l 2 0 a ) 、 R 2 T i 2 0 7 ( R は ラ ン タ ノ イ ド元素の 1 種以上） 、 C a 2 N b 2 07 > S r Z r 03 等を挙げる こ とができ、 これらを 単独で用いても、 2種以上併用してもよいが、 このうち焼成の 際ガラス と反応しに く い等の点から、 M g T i 0 3 、 A 1 a 0 a 、 R 2 T i 2 0 7 および S r Z r 03 の 1種以上、 特に M g T i 0 a または A 1 2 03 が好ま しい。 これらの 2 GHz で の— 4 0〜 1 2 5 °0にぉける て £ は 8 0〜3 0 0 111 °〇程度 であ り 、 M g T i 0 3 の て ε は + 1 0 0 ppm/°C程度、 A 1 2 0 a の て εは 1 2 0 ppm Z °C程度である。
また、 これらの 4 ひ〜 2 9 0 °Cにおける平均熱膨張係数 αは 6〜 ； L 2 x 1 0 deg-1 、 特に 6〜 ： L 0 X 1 0 -6deg" 程度で あ り 、 M g T i 0 3 の αは 9 . 7 x l 0 -6deg— 1 程度、 A l 2 0 3 の αは 7 · 2 1 0 "6deg- 1 程度である。
また、 て εが負の酸化物骨材と しては、 例えばチタ ン酸力ル シ ゥ ム （ C a T i 0 3 ) 、 チ タ ン酸ス ト ロ ンチ ウ ム （ S r T i 0 3 ) 、 酸化チタ ン （ T i 0 2 ) 、 S n 02 ' T i 0 2 、 Z r T i 04 、 B a 2 T i 9 0 20、 S r 2 N b 2 0 7 、 S r S n 05 等を挙げるこ とができ、 これらを単独で用いても 2種 以上併用 して も よ いが、 この う ち焼成の際ガラス と反応しに く い等の点力 ら C a T i 0 3 、 S r T i 0 3 お よ び T i 0 2 の 1 種以上が好ま し い。 こ れ ら の 2 GHz で の て ε は — 3 0 Α Ο Ο Ο ρρπι Ζ ^程度であ り 、 C a T i 0 3 の て ε は 一 1 6 0 0 Z°C程度、 S r T i 0 3 の て ε は - S A O O Zt 程 度、 T i 0 2 の て ε は一 9 2 0 ppm Z°C程度である。
ま た、 これらの 4 0〜 2 9 0 °Cにおける平均熱膨張係数 α は 6 〜 1 2 X 1 0 "6deg- 1 程度であ り 、 C a T i 0 3 の α は 1 1 . 2 x l 0 -6deg- ' 程度、 S r T i 0 3 の α は 9 . 4 x 1 0 ^deg"1 程度、 T i 0 2 の αは 7 · 1 1 0 "Meg"1 程度 である。
これらの場合、 用いる酸化物骨材は、 化学量論組成から多少 偏倚した組成であって も よ く 、 偏倚 した組成のもの との混合 物、 あるいは偏倚した組成のもの同志の混合物であっても よ い。 なお、 この出願の先願である特開平 4 一 8 2 2 9 7号には A 1 2 0 3 と T i 0 2 との併用によって、 共振周波数の温度係 数て f を小さなものとする旨の提案がなされている。 そこで、 この出願で請求する高周波誘電体材料からは、 この併用組み合 せを除く 。 ただし、 この併用組み合せに関する特殊な使用方法 についての提案は行う。
本発明において、 て εが正の酸化物骨材と、 τ εが負の酸化 物骨材との混合比には特に制限がな く 、 用いる酸化物骨材の て ε 、 ガラスの て ε 、 酸化物骨材とガラス との含有比等に応 じ、 高周波誘電体材料のて εが所定値に近づく よう に、 すなわ ち共振器の共振周波数の温度係数て f が零に近づく ように適宜 決定すればよい。
酸化物骨材の平均粒径には特に制限はないが、 0 . 5 〜 3 m 程度が好ま しい。 前記範囲未満ではシー ト形成が困難と な り 、 前記範囲を超える と共振器素体の強度不足となって く る。
本発明の高周波誘電体材料は、 前記のとおり 1 0 0 0で以下 で焼成されるため、 ガラスには軟化点が 7 0 0 〜 9 0 0 °C程度 のガラスを用いる こ とが好ま しい。 軟化点が 9 0 0 °Cを超え る と 1 0 0 0 で以下の温度での焼成が困難とな り 、 軟化点が 7 0 0で未満では、 シー 卜成形時のバイ ンダ一が抜けにく く 、 絶縁性に問題が出てく る 用いるガラスの組成には特に制限はないが、 1 0 0 0 °c以下 の焼成温度で高強度の基板が得られる等の点から、 下記の組成 が好ま しい。
S i 0 2 : 5 0〜 7 0モル％
A 1 2 0 3 : 5〜 2 0モル％
アル力 リ土類金属酸化物の 1 種以上 ： 2 5〜 4 5モル％、 B 2 0 3 : 0〜 1 0モル％、
こ の場合、 記アルカ リ 土類金属酸化物と し ては、 S r 0 、 C a 0および M g 0の 1 種以上、 特に前記 3種を併用するこ と が好ま し く 、 3 種を併用する場合、 S r O の含有量は 1 5〜 3 0 モル％、 C a Oの含有量は 1 〜 8モル％、 M g Oの含有量 は 1 〜 7 モル％が好ま しい。
こ のよ う な組成のガラスの 4 0〜 2 9 0 °Cにおける平均熱膨 張係数 αは、 5 . 5〜 6 . 5 1 0 ^deg"1 程度であり 、 周波 数 2 GHz 、 — 4 0〜 1 2 5 °Cにおける誘電率の温度係数て ε は、 1 5 0〜 1 7 0 ppm/°C程度である。 そして、 このよ うなガ ラスを用いた と きの誘電体材料ないし誘電体層のて εの低減の させ方、 および共振器の て ： f の低下のさせ方については、 前記 公報に示されていない。
軟化点や熱膨張係数 αは、 示差熱膨張計を用いて測定すれば よい。 また、 て ε は、 実際に誘電体共振器を作製し、 共振周波 数の温度係数て f を求め、 下記式から算出して求める。 式 τ ε = - 2 ( r f + )
この場合、 て ： e は、 恒温槽を用い、 一 5 0。C〜十 5 0 °C、 1 0。Cきざみで共振周波数を測定して求める。 この他、 例え ば、 1 . 4 mm角、 6 0 mm程度の所定の形状のサンブルと したの ち、 摂動法で誘電率を求め、 これか ら て ε を算出してもよい。 これらの場合、 酸化物骨材やガラスの αや て ε は骨材単独の焼 結体やガラスを用いて測定すればよい。
ガラスの平均粒径には特に制限はないが、 通常成形性等を考 慮して 1〜 2 . 5 At m 程度のものを用いる。
酸化物骨材およびガラス全体に対するガラスの含有量は、 5 0〜8 0体積％、 特に 6 5 ~ 7 5体積％が好ま しい。 少なす ぎる と、 焼結性が悪化し、 多すぎる と誘電体の抗析強度が低下 してく る。
ま た、 前記組成のガラス （ て ε > 0 ) を用いる際、 A 1 2 03 骨材 （ て ε > 0 ) と、 T i 0 2 骨材 （ て ε < 0 ) とを用い るときには、 A 1 2 0 a 骨材および T i 02 骨材全体に対する T i 0 2 骨材の含有量は 4 0 ~ 6 0体積％、 特に 4 5〜 5 5 体積％が好ま しい。 T i 02 骨材の含有量が前記範囲を超える と、 高周波誘電体材料のて εが小さ く なり すぎ、 例えば一 4 0 ppm/°C未満になり 、 T i 0 2 の含有量が前記範囲未満では、 高 周波誘電体材料のて εが大き く 成り すぎ、 例えば 2 0 ppm/°Cを 超えてしま う。 また、 好ま しい態様においては、 M g T i 0 3 または A 1 2 0 3 の骨材 （ τ ε > 0 ) と 、 C a T i 0 3 骨材 （ て ε < 0 ) と を用いるが、 このと きには酸化物骨材中の C a T i 0 3 含有量 は、 同様の理由で 5〜 2 0体積％であるこ とが好ま しい。 さ ら に、 M g T i 0 3 または A l 2 0 a の骨材 （ て ε > 0 ) と S r T i 0 3 骨材 （ て ε < 0 ) とを用いる こ と も好ま しい。 酸化物 骨材中の S r T i 0 3 含有量は、 同様の理由で 2〜 1 0体積％ である こ と が好ま しい。 さ らには M g T i 0 3 骨材 （ て ε 〉 0 ) と T i 0 2 骨材 （ τ ε < 0 ) との組み合せも好ま しいが、 酸化物骨材中の T i 0 2 含有量は、 同様の理由で 1 0〜 2 0体 積％であるこ とが好ま しい。
こ のよ う に本発明では、 ガラスの て ε や α 、 ガラスの含有 量、 τ ε > 0 の酸化物骨材の τ ε や α、 τ ε < 0の酸化物骨材 の て ε や α等に応じて、 て ε 〉 0の酸化物骨材と、 て ε く 0の 酸化物骨材どの体積比を所定の値に調整するこ とによ り 、 高周 波誘電体材料のて ε を所定値に近づけ、 共振器の τ f を小さな ものとするのである。
こ の場合、 高周波誘電体材料の周波数 2 GHz 、 - 4 0 〜 1 2 5 °C に お け る誘電率の温度係数 て ε を 一 4 0 〜 2 0 Ppm/°C、 特に— 2 5 ~ + 5 ppm/°Cとするこ とが好ま し く 、 理想 的には、 て ε = — 2 ( τ f + α ) の式に従ってて f = 0 になる て ε が好ま しい。 例えば、 誘電体の αが 6 . 0 1 0 " 6deg" 1 程度の場合、 て εは— 1 2 ppm/°C程度が好ま しい。 なお、 て f と しては一 1 5〜+ 1 5 ppm/°C、 特に一 1 0〜 + 1 0 ppm/°C、 さ らには一 5〜十 5 ppm/。Cとするこ とができる。 また、 本発明 の高周波誘電体材料を焼結して得られる誘電体層ないし基板の 4 0〜 2 9 0 Cにおける平均熱膨張係数 αは 6. 3 ~ 6. 7 X 1 0 ^deg"1 程度、 比誘電率は 8〜 2 0、 特に 8〜 1 2、 さ ら には 1 0〜 1 1程度である。
このような高周波誘電体材料は、 焼結前ビヒクルを加えてス ラ リ ーとされる。 ビヒクルと しては、 ェチルセルロース、 ボ リ ビュルブチラ一ル、 メ タ ク リ ル樹脂、 ブチルメ タァク リ レー ト 等のバイ ンダ、 テルビネオール、 ブチルカルビ トール、 ブチル カルビ トールアセテー ト 、 アセテー ト 、 ト ルエン、 アルコ一 ル、 キシレ ン等の溶剤、 その他各種分散剤、 活性剤、 可塑剤等 が挙げられ、 これらのう ち任意のものが目的に応じて適宜選択 される。 ビヒ クルの添加量は、 酸化物骨材とガラスの合計量 1 0 0重量部に対し、 6 5〜 8 5重量％程度とするこ とが好ま しレヽ。
次に、 本発明の高周波誘電体材料を用いて誘電体層を形成し た共振器を有する電圧制御発振器 （V C O ) について、 第 1図 に示される好適例に従って説明する。 なお、 第 1図は、 電圧制 御発振器の部分断面図である。
本発明の共振器を用いた電圧制御発振器 1 は、 周波数 0. 5 GH z 以上、 特に 0 . 5〜 2 GH z で使用されるものであ り 、 図示 されるよ う に誘電体層 2 1 、 2 3 、 2 5 、 2 7を積層一体化し た積層体 2 を有し、 少な く と も この積層体 2の誘電体層 2 3 、 2 5間にス ト リ ッ プ線路 3 を有する。 ス ト リ ップ線路の形状、 寸法、 数等には特に制限がな く 、 目的等に応じて適宜決定すれ ばよ い。
ま た、 誘電体層 2 3 、 2 5 間には、 必要に応じて内部導体 7 が形成される。 この場合内部導体 7 は、 例えば、 コ イ ルの 導体、 コ ンデンサの電極等種々 の目的や用途に応じて所望の パターンに形成される。
また、 誘電体層 2 3 、 2 1 間および誘電体層 2 7上にはグラ ン ドプレーン 4 が形成されている。 この場合、 グラ ン ドプレー ン 4 、 4間にス ト リ ッ プ線路 3 を位置させる。
また、 積層体 2上には外部導体 6が形成され、 この外部導体 6 と 、 前記ス ト リ ップ線路 3 、 グラ ン ドプレーン 4および内部 導体 7 とがそれぞれスルホール 5内の導体を介して電気的に接 続される。
ス ト リ ップ線路 3 、 グラ ン ドプレーン 4、 内部導体 7および スルーホール 5内の導体には、 それぞれ、 導電性が良いこ と等 を優先させる点から A g または C uを主体とする導体、 特に酸 素含有雰囲気、 例えば空気中で焼成する場合には A gを用いる こ とが好ま しい。 また、 外部導体 6 には、 耐マイ グレーショ ン 性、 半田喰われ性、 半田濡れ性等の点から A g または C uを主 体とする導体、 特に酸素含有雰囲気、 例えば空気中で焼成する 場合には A g と、 P dおよび Zまたは P t とを含有する導体を 用いるこ とが好ま しい。
このよ う な共振器は、 例えば以下のよ う にして製造する。 まず、 内部導体用ペース トおよび外部導体用ペース トをそれぞ れ作製する。 これらのペース トは、 導電粒子と、 導電粒子に対 し、 1 〜 5重量％程度のガラスフ リ ッ ト と、 ビヒクルとを含有 する。 次いで、 誘電体層材料となるグリ ーンシー ト を作製す る。 この場合、 前述した本発明の高周波誘電体材料のスラ リー を用 い、 例えば ド ク ターブレー ド法に よ り 所定枚数作製す る。
次いで、 グリーンシ一 卜上にパンチングマシーンや金型プレ スを用いてスルーホール 5 を形成し、 その後、 内部導体用べ一 ス トを各グリーンシ一 卜上に、 例えばスク リーン印刷法によ り 印刷し、 所定のパターンの内部導体 7、 ス ト リ ップ線路 3、 グ ラ ン ドプレーン 4を形成する と と もにスルーホール 5内に充填 する。
次いで、 各グリーンシー トを重ね合せ、 熱プレス （約 4 0〜 1 2 0 °C、 5 0〜 1 0 0 0 Kgf/cm 2 )を加えてグリーンシ一 卜の 積層体と し、 必要に応じて脱バイ ンダー処理、 切断用溝の形成 等を行なう。 次いで、 グリーンシー トの積層体を通常空気中で、 1 0 0 0 °C程度以下、 特に 8 0 0〜 1 0 0 0 °C程度の温度で 1 0分間程 度焼成、 一体化し、 誘電体層 2 3、 2 5間にス ト リ ップ線路 3 が形成された共振器を得る。 そ して、 外部導体用ペース 卜 を スク リーン印刷法等によ り 印刷し、 焼成して外部導体 6を形成 する。 こ の場合、 好ま し く は、 これら外部導体 6 を誘電体層 2 1 、 2 3、 2 5、 2 7 と一体同時焼成して形成する。
その後、 所定の表面実装部品 8 を外部導体 6に半田付けし、 必要に応じ、 絶縁被覆層を形成して第 2図に示す電圧制御発振 器 （ V C 0 ) 1 が得られる。
上述した共振器は、 本発明の 1 例であ り 、 少な く と も誘電体 層間に T E M線路等のス ト リ ッ プ線路を有し、 周波数 0 . 5 GH z 以上で使用されるものであれば特に制限がなく 種々のもの であってよい。 この場合共振周波数は通常 0 . 5〜 2 GHz 程度 とする。 具体的には、 本発明の共振器は、 ハイパスフ ィ ル夕、 口 一ノ \°ス フ ィ ルタ 、 ノ ン ド ノ ス フ ィ ル タ 、 ノ ン ド エ リ ミ ネ一 シ ョ ンフ ィ ルタ等の各種フ ィ ルタ、 これらのフ ィ ル夕を組み合 わせた分波フ ィ ルタ、 ディ プレクサ、 電圧制御発振器等に応用 が可能である。 産業上の利用の可能性
本発明の共振器は、 温度変化による共振周波数の変動が小さ い 実施例
以下、 本発明の具体的実施例を挙げ、 本発明をさらに詳細に 説明する。
実施例 1
平均粒径 1 . 9 /X m のガラス粒子 ： 7 0体積％、 平均粒径 1 . 5 m の A l 2 0 3 粒子 ： 1 5 体積％お よ び平均粒径 1 . 0 At m の T i 02 粒子 ： 1 5体積％を有する本発明の高周 波誘電体材料. No. 1 を作製した。 そしてこの高周波誘電体材料 1 0 0重量部に対し、 ビヒクルを 7 3重量部添加し、 ボールミ ルで混合してスラ リー化し、 スラ リーを得た。 ビヒクルには、 バイ ンダと してアク リ ル系樹脂、 溶剤と してエチルアルコール および トルエン、 可塑剤と してフタル酸エステルを用いた。 ま た、 ガラス粒子の組成は、 S i 0 2 ： 6 2 モル％、 A 1 2 03 : 8モル％、 B 2 03 : 3モル％、 5 0 : 2 0モル％、 C a 0 ： 4モル％、 M g 0 ： 3 モル％であり、 軟化点は 8 1 5。Cで めっ た o
なお、 A 1 2 0 3 、 T i 0 2 およびガラスをそれぞれ単独 で焼結し 、 α と 2 GHz での比誘電率 ε r 、 て ε を求めた と こ ろ 、 A l 2 0 3 の α は 7 . 2 X 1 0 -6deg" 1 、 て ε は、 + 1 2 0 ppm / °C、 & r は 9 . 8 、 T i 0 2 の α は 7 . 1 x 1 0 "6deg- 1 、 て ε は一 9 2 0 ppm Z。C、 ε r は 1 0 4、 ガラ スの α は 6 . 0 1 0 "6deg- 1 , て ε は + 1 6 0 ppm / °C、 ε r は 6 . 5 であった。
この高周波誘電体材料のペース 卜を用い、 ドクターブレー ド 法によ り厚さ 0 . 2 5 mmのグリーンシー トを作製した。
次いで各グリ ーンシ一 卜 に A g内部導体ペース ト をスク リー ン印刷法によ り 印刷し、 ス ト リ ップ線路、 グラ ン ドプレーンを 形成した後、 熱プレスによ り積層してグリーンシー ト積層体を 得た。 そ して、 この積層体を脱脂後、 空気中で温度 9 0 0 °Cで
1 0分間同時焼成した。
次いで、 グラ ン ドプレーン用 A gペース ト をスク リ ーン印刷 法によ り 印刷し、 空気中で温度 8 5 0 °Cで 1 0分間焼成して共 振周波数約 2 GHz の共振器サンプル No. 1 を得た。 サ ンプル No. 1 の寸法は 1 0 mmX 1 0 mm X 2 mmであった。
また、 比較用に、 高周波誘電体材料 No. 1 において、 A 1 2 03 粒子 ： 1 5体積％および T i 02 粒子 ： 1 5体積％の混合 酸化物骨剤を、 A 1 2 0 a 粒子 ： 3 0体積％に換えた他は同様 にして高周波誘電体材料 No. 2 を得た。 そして、 共振器サンプ ル No. 1 において、 高周波誘電体材料 No. 2を用いた他は同様 に し て、 共振周波数約 2 GHz の共振器サ ンプル No · 2 を作製 し た。 サ ンプル No. 2 の寸法は 1 O mmx 1 0 mm x 2 mmであ つ た。 得られた各サンプルの一 4 0 ~ 1 2 5 °Cにおける共振周波数 の温度係数て f を求めたと こ ろ表 1 に示される とおり であつ た。
また、 各高周波誘電体材料を焼結して得られた誘電体層の熱 膨張係数 αを求め、 下記式から誘電率の温度係数て εを算出し たと ころ一 4 0〜 1 2 5でにおける て εおよび平均熱膨張係数 αは表 1 に示される とおり であった。
式 ： て ε =— 2 ( f + a ) また、 各高周波誘電体材料の周波数 2 GHz 、 2 5でにおける 比誘電率 s r を摂動法によ り求めたと ころ表 1 に示されるとお り であった。
サンブル 向周波 fi¾ . 酸化物 ε r て X f
No. 体材料 No. 骨材 (deg-リ (ppm/°C) (ppm/°C )
1(本発明) 1 AlzOa/TiOz 10.6 6.5 -12 -0. δ
2 (比較) 2 A1203 7.4 6.4 129.8
表 1 に示される結果から本発明の効果が明らかである 実施例 2
実施例 1 の A 1 2 0 3 、 T i 0 2 およびガラスの粒子に加 え、 平均粒径 2 . 0 ii m C a T i 0 3 ( て ε = — 1 6 0 0 ppm /°C、 α = 1 1 . 2 x 1 0 "6deg- 1 ) 、 平均粒径 2 . 0 μ ηι の S r T i 0 3 ( て s = — 3 4 0 0 ppm /。C、 α = 9 . 4 X 1 0 "6deg- 1 ) 、 平均粒径 2 . Ο ΠΙ の M g T i 0 3 ( て ε = + 1 0 0 ppm ノ。 C、 α = 9 . 7 1 0 "6deg' 1 ) を用い、 こ れを表 2 に示される混合比で混合し、 実施例 1 と同様にして共 振器を得た。 結果を表 2 に示す。 表 2 サンプル ガラス τ ε < 0 て ε > 0 て f
No. (Vol (Vol%) (Vol%) (ppm/°C )
2 (比較) 70. ,0 0 30. , 0 7. ,4 -58. , 6
11 (本発明） 70. .0 13. .5Ti02 16. , 5Alz03 10. ,9 -7. ,8
1 (本発明） 70. 0 15. 0TiO2 15. 0Al2O3 10. , 6 -0. .5
12 (本発明） 70. , 0 16. 5Ti02 13. , 5A1203 10. , 1 7. .3
13 (本発明） 60. ,0 16. 0TiO2 24. 0A1203 11. ,2 7. ,8
14 (比較） 100. ,0 0 0 6. 5 -85. 0
21 (本発明） 70. 0 10. 0CaTiO3 20. 0A1Z03 9. 7 9. 5
22 (本発明） 60. 0 8. OCaTiOs 32. 0A1203 9. 8 - 4. 6
31 (本発明） 70. 0 9. OCaTiOa 21. O gTiOs 10. 4 3. 1
32 (本発明） 60. 0 8. OCaTiOs 32. 0MgTiO3 11. 5 - 1. 4
41 (本発明） 70. 0 4. 5SrTi03 25. 5A1203 8. 5 1. 6
42 (本発明） 60. 0 4. OSrTiOs 36. OAI2O3 8. 8 - 4. 0
51 (本発明） 70. 0 4. OSrTiOa 26. OMgTiOa 9. 7 - 4. 4
52 (本発明） 60. 0 4. OSrTiOs 36. 0MgTi03 10. 6 -0. 4
61 (本発明） 70. 0 14. 5Ti02 15. 5MgTi03 11. 3 -1. 2
62 (本発明） 60. 0 14. 0TiO2 26. O gTiOa 12. 3 0. 3
表 2 に示される結果から本発明の効果が明らかである

Claims

請求の範囲
1 . ガラスと、 誘電率の温度係数て εが正の酸化物骨材と、 誘電率の温度係数て εが負の酸化物骨材とを含有 （ただし、 酸 ィ匕アルミニウムと酸化チタ ンとをと もに含有するこ とはない） する高周波誘電体材料。
2 . 前記て εが正の酸化物骨材は、 酸化アルミニウムおよび チタ ン酸マグネシウムの 1 種以上であ り 、 前記て εが負の酸化 物骨材は、 チタ ン酸カルシウム、 チタ ン酸ス ト ロ ンチウムおよ び酸化チタンの 1 種以上であり 、 酸化アルミニウムと酸化チタ ンとをと もに含有するものではない請求の範囲 1 の高周波誘電 体材料。
3 . 前記て εが負の酸化物骨材と してチタ ン酸カルシウム、 また前記て εが正の酸化物骨材と してチタ ン酸マグネシウムま たは酸化アルミニウムを含有し、 酸化物骨材中のチタ ン酸カル シゥムの含有量が 5〜 2 0体積％である請求の範囲 2の高周波 誘電体材料。
4 . 前記て εが負の酸化物骨材と してチタ ン酸ス ト ロ ンチウ ム、 また前記て εが正の酸化物骨材と してチタ ン酸マグネシゥ ムまたは酸化アルミニウムを含有し、 酸化物骨材中のチタ ン酸 ス ト ロ ンチウムの含有量が 2〜 1 0体積％である請求の範囲 2 の高周波誘電体材料。
5 . 前記て ε が負の酸化物骨材と して酸化チタ ン、 また前記 τ ε が正の酸化物骨材と してチタ ン酸マグネシウムを含有し、 酸化物骨材中の酸化チタ ンの含有量が 1 0〜 2 0体積％である 請求の範囲 2 の高周波誘電体材料。
6 . 前記ガラスの組成が、
S i 0 2 : 5 0 〜 7 0 モル％、 1 2 0 3 : 5 〜 2 0 モル
%
B 2 0 3 ： 0〜 1 0 モル％およびアルカ リ土類金属酸化物の 1 種以上 ： 2 5〜 4 5モル％である請求の範囲 1 ないし 5のい ずれかの高周波誘電体材料。
7 . 前記ガラスの 2 GHz 、 一 4 0〜 ； L 2 5 °Cにおける誘電率 の温度係数て ε 力 s 1 5 0〜 1 7 0 ppm/°C、 4 0〜 2 9 0 °Cにお ける平均熱膨張係数が 5 . 5〜 6 . 5 X 1 0 — eg- 1 である請 求の範囲 1 ないし 6 のいずれかの高周波誘電体材料。
8 . 誘電率の温度係数て ε 力 s、 — 4 0〜十 2 0 ppra/°Cである 請求の範囲 1 ないし 7のいずれかの高周波誘電体材料。
9 . 前記酸化物骨材およびガラス全体に対する前記ガラス の含有量が 5 0 〜 8 0体積％であ り 、 前記ガラスの軟化点が 7 0 0〜 9 0 0でである請求の範囲 1 ないし 8のいずれかの高 周波誘電体材料。
1 0 . 請求の範囲 1 ないし 9 のいずれかの高周波誘電体材料 を用いて形成した誘電体層を積層し、 少な く と も この誘電体層 間にス ト リ ップ線路を形成したこ とを特徴とする共振器。
1 1 . 2 GHz 、 一 4 0〜； L 2 5 °Cにおける誘電率の温度係数 て εが 1 5 0〜 1 7 0 ppm/eC、 4 0〜 2 9 0。Cにおける平均熱 膨張係数が 5 . 5〜 6 . 5 1 0 ^deg"1 のガラスと、 酸化ァ ルミニゥム骨材と、 酸化チタ ン骨材とを用い、
ガラス Z (ガラス +骨材） 量が 5 0〜 8 0体積％、 酸化チタ ン Z (酸化チタ ン +酸化アルミニウム） 量が 4 0〜 6 0体積％ となるよう に混合して高周波誘電体用材料を得、
この高周波誘電体用材料を用いて誘電体層の積層体を形成す ると ともに、 この積層体中に導体材料のス ト リ ップ線路を形成 して焼成して共振器を得、
誘電率の温度係数て ε がー 4 0〜十 2 0 ppm/eCの誘電体層 と して共振周波数の温度係数て f を低下させる共振器の製造 方法。
1 2 . 前記ガラスの組成が、
S i 0 2 : 5 0〜 7 0 モル％、 1 2 0 3 : 5〜 2 0 モル
%
B 2 0 a ： 0〜 1 0モル％およびアルカ リ土類金属酸化物の 1 種以上 ： 2 5〜 4 5 モル％であ り 、 その軟化点が 7 0 0〜 9 0 0でである請求の範囲 1 1 の共振器の製造方法。
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