JPH0869715A - 高周波用誘電体磁器組成物 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物Info
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- JPH0869715A JPH0869715A JP6203775A JP20377594A JPH0869715A JP H0869715 A JPH0869715 A JP H0869715A JP 6203775 A JP6203775 A JP 6203775A JP 20377594 A JP20377594 A JP 20377594A JP H0869715 A JPH0869715 A JP H0869715A
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 14
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- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
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- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
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Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波領域で従来のフォルステライトやアル
ミナと比べて、高いＱ値と低い比誘電率を併せ持つ誘電
体磁器組成物を提供することにある。 【構成】 一般式ｘＭｇＯ−ｙＳｉＯ2−ｚＡｌ2Ｏ
3（ただし、式中、ｘ、ｙ、ｚは、各成分の重量百分率
を表し、６０≦ｘ≦９０、１０≦ｙ≦４０、０≦ｚ＜１
０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００である）なる組成を主成分と
し、前記主成分に対し副成分としてＺｎＯを１重量％以
下（ただし、０重量％を含まず）を添加する。
ミナと比べて、高いＱ値と低い比誘電率を併せ持つ誘電
体磁器組成物を提供することにある。 【構成】 一般式ｘＭｇＯ−ｙＳｉＯ2−ｚＡｌ2Ｏ
3（ただし、式中、ｘ、ｙ、ｚは、各成分の重量百分率
を表し、６０≦ｘ≦９０、１０≦ｙ≦４０、０≦ｚ＜１
０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００である）なる組成を主成分と
し、前記主成分に対し副成分としてＺｎＯを１重量％以
下（ただし、０重量％を含まず）を添加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高周波用誘電体磁器
組成物に関し、特に、マイクロ波集積回路などのマイク
ロ波帯で用いられる回路素子用基板、あるいは誘電体共
振器用支持台の材料として有用な高周波用誘電体磁器組
成物に関する。
組成物に関し、特に、マイクロ波集積回路などのマイク
ロ波帯で用いられる回路素子用基板、あるいは誘電体共
振器用支持台の材料として有用な高周波用誘電体磁器組
成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波集積回路をはじめとする高周
波回路素子には、誘電体共振器を、支持台を介して基板
に固定する構造が採用される場合があるが、この場合支
持台には誘電率が低く、誘電損失（tanδ）が小さい材
料を使用する必要がある。そのため、従来、支持台用の
材料として、例えば、フォルステライトなどが使われ、
また、磁器基板用の材料として、例えば、アルミナ磁器
などが採用されていた。
波回路素子には、誘電体共振器を、支持台を介して基板
に固定する構造が採用される場合があるが、この場合支
持台には誘電率が低く、誘電損失（tanδ）が小さい材
料を使用する必要がある。そのため、従来、支持台用の
材料として、例えば、フォルステライトなどが使われ、
また、磁器基板用の材料として、例えば、アルミナ磁器
などが採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フォル
ステライトは比誘電率（εｒ）が６．５程度と小さいも
のの、Ｑ値は１０GHzで７０００程度であるため、さら
に高周波化が進むと見込まれる今日では十分とは言え
ず、より高いＱ値の材料が求められている。また、磁器
基板に主として使用されているアルミナ磁器は、Ｑ値は
１０GHzで２００００〜３００００と高いが、比誘電率
が９〜１０と高いために、高インピーダンスのストリッ
プラインを形成しようとすると、ライン幅が小さくなり
過ぎて（通常、１μｍ以下）、断線が生じたり、相対的
なライン幅のバラツキが大きくなり、マイクロ波集積回
路の不良率が増大するという問題がある。
ステライトは比誘電率（εｒ）が６．５程度と小さいも
のの、Ｑ値は１０GHzで７０００程度であるため、さら
に高周波化が進むと見込まれる今日では十分とは言え
ず、より高いＱ値の材料が求められている。また、磁器
基板に主として使用されているアルミナ磁器は、Ｑ値は
１０GHzで２００００〜３００００と高いが、比誘電率
が９〜１０と高いために、高インピーダンスのストリッ
プラインを形成しようとすると、ライン幅が小さくなり
過ぎて（通常、１μｍ以下）、断線が生じたり、相対的
なライン幅のバラツキが大きくなり、マイクロ波集積回
路の不良率が増大するという問題がある。
【０００４】この発明の目的は、高周波領域で従来のフ
ォルステライトやアルミナと比べて高いＱ値と低い比誘
電率を併せ持つ誘電体磁器組成物を提供することにあ
る。
ォルステライトやアルミナと比べて高いＱ値と低い比誘
電率を併せ持つ誘電体磁器組成物を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
一般式ｘＭｇＯ−ｙＳｉＯ2−ｚＡｌ2Ｏ3（ただし、式
中、ｘ、ｙ、ｚは、各成分の重量百分率を表し、６０≦
ｘ≦９０、１０≦ｙ≦４０、０≦ｚ＜１０、ｘ＋ｙ＋ｚ
＝１００である）なる組成を主成分とし、前記主成分に
対し副成分としてＺｎＯを１重量％以下を添加した組成
からなる高周波用誘電体磁器組成物である。
一般式ｘＭｇＯ−ｙＳｉＯ2−ｚＡｌ2Ｏ3（ただし、式
中、ｘ、ｙ、ｚは、各成分の重量百分率を表し、６０≦
ｘ≦９０、１０≦ｙ≦４０、０≦ｚ＜１０、ｘ＋ｙ＋ｚ
＝１００である）なる組成を主成分とし、前記主成分に
対し副成分としてＺｎＯを１重量％以下を添加した組成
からなる高周波用誘電体磁器組成物である。
【０００６】請求項の組成範囲に限定したのは次の理由
による。ｘＭｇＯのｘの値を、ｘ＜６０重量％ではＱ値
が低く、ｘ＞９０重量％では比誘電率が高くなる。ま
た、ｙＳｉＯ2のｙ値をｙ＜１０重量％では比誘電率が
高くなり、ｙ＞４０重量％ではＱ値が低くなる。さら
に、ｚＡｌ2Ｏ3のｚ値をｚ≧１０重量％ではＱ値が低く
なる。添加物ＺｎＯを１．０％以下（但し、０％を含ま
ず）としたのは、ＺｎＯを添加しないと焼結性が悪く、
１．０％を越えるとＱ値が低くなるためである。
による。ｘＭｇＯのｘの値を、ｘ＜６０重量％ではＱ値
が低く、ｘ＞９０重量％では比誘電率が高くなる。ま
た、ｙＳｉＯ2のｙ値をｙ＜１０重量％では比誘電率が
高くなり、ｙ＞４０重量％ではＱ値が低くなる。さら
に、ｚＡｌ2Ｏ3のｚ値をｚ≧１０重量％ではＱ値が低く
なる。添加物ＺｎＯを１．０％以下（但し、０％を含ま
ず）としたのは、ＺｎＯを添加しないと焼結性が悪く、
１．０％を越えるとＱ値が低くなるためである。
【０００７】
【作用】この発明によれば、一般式ｘＭｇＯ−ｙＳｉＯ
2−ｚＡｌ2Ｏ3（ただし、式中、ｘ、ｙ、ｚは、各成分
の重量百分率を表し、６０≦ｘ≦９０、１０≦ｙ≦４
０、０≦ｚ＜１０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００である）なる組
成を主成分とし、前記主成分に対し副成分としてＺｎＯ
を１重量％以下を添加することにより、Ｑ値が高く、比
誘電率が低く、焼結性のよい誘電体磁器組成物が得られ
る。
2−ｚＡｌ2Ｏ3（ただし、式中、ｘ、ｙ、ｚは、各成分
の重量百分率を表し、６０≦ｘ≦９０、１０≦ｙ≦４
０、０≦ｚ＜１０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００である）なる組
成を主成分とし、前記主成分に対し副成分としてＺｎＯ
を１重量％以下を添加することにより、Ｑ値が高く、比
誘電率が低く、焼結性のよい誘電体磁器組成物が得られ
る。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
原料としてＭｇＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯを用
い、これらを表１に示す割合の組成が得られる様に秤量
し、１６時間湿式混合した後、蒸発乾燥し、この混合物
を１２００℃で２時間仮焼した後、粉砕した。得られた
仮焼粉末に適量のバインダを加えて造粒し、これを２５
００kg／cm2の圧力の下で成形して、直径２２mm、厚さ
１１mmの成形体を得た。この成形体を、空気中１５５０
〜１６００℃で４時間焼成して、誘電体磁器試料を得
た。得られた誘電体磁器試料の１０GHzにおける誘電特
性を誘電体共振器法で測定した。その結果を、表１に示
す。
原料としてＭｇＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯを用
い、これらを表１に示す割合の組成が得られる様に秤量
し、１６時間湿式混合した後、蒸発乾燥し、この混合物
を１２００℃で２時間仮焼した後、粉砕した。得られた
仮焼粉末に適量のバインダを加えて造粒し、これを２５
００kg／cm2の圧力の下で成形して、直径２２mm、厚さ
１１mmの成形体を得た。この成形体を、空気中１５５０
〜１６００℃で４時間焼成して、誘電体磁器試料を得
た。得られた誘電体磁器試料の１０GHzにおける誘電特
性を誘電体共振器法で測定した。その結果を、表１に示
す。
【０００９】
【表１】
【００１０】表１において、試料番号に＊印を付したも
のは、この発明の範囲外のものであり、その他のものは
この発明の範囲内のものである。また、図１は、この発
明に係る組成のうちｘＭｇＯ−ｙＳｉＯ2−ｚＡｌ2Ｏ3
のｘ、ｙ、ｚについてその組成範囲を示すものであり、
図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに囲まれた図形内が請求範囲内で
ある。ただしＡＢ線上は含まない。
のは、この発明の範囲外のものであり、その他のものは
この発明の範囲内のものである。また、図１は、この発
明に係る組成のうちｘＭｇＯ−ｙＳｉＯ2−ｚＡｌ2Ｏ3
のｘ、ｙ、ｚについてその組成範囲を示すものであり、
図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに囲まれた図形内が請求範囲内で
ある。ただしＡＢ線上は含まない。
【００１１】この結果から、この発明に係る高周波用誘
電体磁器組成物は、比誘電率が７〜８と低く、しかもＱ
値が２００００〜３００００とアルミナ並に高いことが
わかる。
電体磁器組成物は、比誘電率が７〜８と低く、しかもＱ
値が２００００〜３００００とアルミナ並に高いことが
わかる。
【００１２】これまで、試料番号２、３、５、６近辺の
組成は、低い比誘電率を有することが分かっていたが、
難焼結性であるために完全に焼結させることが難しく、
高いＱ値が得られなかった。試料番号９、１８から明ら
かなように、ＺｎＯを添加することにより焼結性が向上
し、低い比誘電率と高いＱ値を実現している。
組成は、低い比誘電率を有することが分かっていたが、
難焼結性であるために完全に焼結させることが難しく、
高いＱ値が得られなかった。試料番号９、１８から明ら
かなように、ＺｎＯを添加することにより焼結性が向上
し、低い比誘電率と高いＱ値を実現している。
【００１３】
【発明の効果】この発明によれば、一般式ｘＭｇＯ−ｙ
ＳｉＯ2−ｚＡｌ2Ｏ3（ただし、式中、ｘ、ｙ、ｚは、
各成分の重量百分率を表し、６０≦ｘ≦９０、１０≦ｙ
≦４０、０≦ｚ＜１０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００である）な
る組成を主成分とし、前記主成分に対し副成分としてＺ
ｎＯを１重量％以下（ただし、０重量％を含まず）を添
加することにより、Ｑ値が１０GHzにおいて２００００
〜３００００と非常に高く、比誘電率が７〜８と低く、
焼結性を改善した高周波用誘電体磁器組成物が得られ
る。
ＳｉＯ2−ｚＡｌ2Ｏ3（ただし、式中、ｘ、ｙ、ｚは、
各成分の重量百分率を表し、６０≦ｘ≦９０、１０≦ｙ
≦４０、０≦ｚ＜１０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００である）な
る組成を主成分とし、前記主成分に対し副成分としてＺ
ｎＯを１重量％以下（ただし、０重量％を含まず）を添
加することにより、Ｑ値が１０GHzにおいて２００００
〜３００００と非常に高く、比誘電率が７〜８と低く、
焼結性を改善した高周波用誘電体磁器組成物が得られ
る。
【００１４】すなわち、この発明の高周波用誘電体磁器
組成物を用いることにより、マイクロ波領域などの高周
波帯域において高いＱ値を有するとともに、フォルステ
ライトに匹敵する低い比誘電率を有し、マイクロ波帯で
用いられる回路素子用基板、あるいは誘電体共振器用支
持台の材料として有用な高周波用誘電体磁器が得られ
る。
組成物を用いることにより、マイクロ波領域などの高周
波帯域において高いＱ値を有するとともに、フォルステ
ライトに匹敵する低い比誘電率を有し、マイクロ波帯で
用いられる回路素子用基板、あるいは誘電体共振器用支
持台の材料として有用な高周波用誘電体磁器が得られ
る。
【００１５】また、ＺｎＯを添加含有することにより焼
結性が改善され、これまで完全に焼結させることが困難
であった組成においても、良好な焼結体が得られ、低い
比誘電率と高いＱ値をもつ高周波用誘電体磁器組成物が
得られる。
結性が改善され、これまで完全に焼結させることが困難
であった組成においても、良好な焼結体が得られ、低い
比誘電率と高いＱ値をもつ高周波用誘電体磁器組成物が
得られる。
【図１】この発明の高周波用誘電体磁器組成物の組成範
囲を示す三元組成図である。
囲を示す三元組成図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 一般式ｘＭｇＯ−ｙＳｉＯ2−ｚＡｌ2Ｏ
3（ただし、式中、ｘ、ｙ、ｚは、各成分の重量百分率
を表し、６０≦ｘ≦９０、１０≦ｙ≦４０、０≦ｚ＜１
０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００である）なる組成を主成分と
し、前記主成分に対し副成分としてＺｎＯを１重量％以
下（ただし、０重量％は含まず）を添加した組成からな
ることを特徴とする高周波用誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06203775A JP3125590B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06203775A JP3125590B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0869715A true JPH0869715A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3125590B2 JP3125590B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=16479590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06203775A Expired - Fee Related JP3125590B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3125590B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009014092A1 (ja) | 2007-07-23 | 2009-01-29 | Tdk Corporation | セラミックス基板及びその製造方法、並びに誘電体磁器組成物 |
| CN108383519A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-08-10 | 广东国华新材料科技股份有限公司 | 一种微波介电陶瓷材料及其制备方法 |
-
1994
- 1994-08-29 JP JP06203775A patent/JP3125590B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009014092A1 (ja) | 2007-07-23 | 2009-01-29 | Tdk Corporation | セラミックス基板及びその製造方法、並びに誘電体磁器組成物 |
| US8168555B2 (en) | 2007-07-23 | 2012-05-01 | Tdk Corporation | Ceramic substrate, process for producing the same, and dielectric-porcelain composition |
| CN108383519A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-08-10 | 广东国华新材料科技股份有限公司 | 一种微波介电陶瓷材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3125590B2 (ja) | 2001-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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