JP2002187771A - Dielectric porcelain and dielectric resonator using the same - Google Patents
Dielectric porcelain and dielectric resonator using the sameInfo
- Publication number
- JP2002187771A JP2002187771A JP2000387854A JP2000387854A JP2002187771A JP 2002187771 A JP2002187771 A JP 2002187771A JP 2000387854 A JP2000387854 A JP 2000387854A JP 2000387854 A JP2000387854 A JP 2000387854A JP 2002187771 A JP2002187771 A JP 2002187771A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- ray diffraction
- plane
- diffraction peak
- peak intensity
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波、ミリ
波等の高周波領域において、高いQ値を有する誘電体磁
器に関するものであり、例えば、マイクロ波やミリ波な
どの高周波領域において使用される種々の共振器用材料
やMIC(Monolithic IC)用誘電体基板材料、誘電体
導波路用材料や積層型セラミックコンデンサ等に用いる
ことができる誘電体磁器およびこれを用いた誘電体共振
器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric ceramic having a high Q value in a high frequency range such as a microwave and a millimeter wave, and is used in a high frequency range such as a microwave and a millimeter wave. The present invention relates to a dielectric ceramic which can be used for various resonator materials, a dielectric substrate material for an MIC (Monolithic IC), a dielectric waveguide material, a multilayer ceramic capacitor, and the like, and a dielectric resonator using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、誘電体磁器は、マイクロ波やミリ
波等の高周波領域において、誘電体共振器、MIC用誘
電体基板や導波路等に広く利用されている。2. Description of the Related Art Hitherto, dielectric ceramics have been widely used in dielectric resonators, MIC dielectric substrates, waveguides, and the like in high-frequency regions such as microwaves and millimeter waves.
【0003】誘電体磁器は、マイクロ波やミリ波等の高
周波領域において、誘電体共振器、MIC用誘電体基板
や導波路等に広く利用されている。そこに要求される特
性として(1)比誘電率をεrとすると、誘電体中では
波長が1/εr1/2 に短縮されるので、小型化の要求に
対して比誘電率が大きいこと、(2)高周波での誘電損
失が小さいこと、すなわち高Q値であること、(3)共
振周波数の温度に対する変化が小さく且つ安定であるこ
とすなわち共振周波数の温度係数τfが小さいこと、以
上の3つの特性が主として挙げられる。[0003] Dielectric ceramics are widely used in dielectric resonators, dielectric substrates for MICs, waveguides, and the like in high-frequency regions such as microwaves and millimeter waves. As the required characteristics, (1) When the relative dielectric constant is εr, the wavelength is reduced to 1 / εr 1/2 in the dielectric, so that the relative dielectric constant is large for the demand for miniaturization, (2) Dielectric loss at high frequency is small, that is, a high Q value, and (3) Change in resonance frequency with respect to temperature is small and stable, that is, temperature coefficient τ f of resonance frequency is small. There are three main characteristics.
【0004】従来より、この誘電体磁器としては、本出
願人は例えば特開平11−278927号公報に開示さ
れているような希土類元素−Al−Sr−Ca−Ba−
Ti系誘電体磁器、および特開平2000−20393
4号公報に開示されているようなLa−Al−Sr−T
i−Mn系誘電体磁器を提案した。このような誘電体磁
器では、εrが30〜46で、Q値と周波数fとの積Q
fが20000〜85000GHz、共振周波数の温度
係数τfを−30〜+30ppm/℃の範囲で制御する
ことができる。Conventionally, as the dielectric porcelain, the present applicant has disclosed, for example, a rare earth element-Al-Sr-Ca-Ba- as disclosed in JP-A-11-278927.
Ti-based dielectric porcelain and JP-A-2000-20393
La-Al-Sr-T as disclosed in JP-A-4
An i-Mn based dielectric porcelain has been proposed. In such a dielectric ceramic, εr is 30 to 46, and the product Q of the Q value and the frequency f is Q
f can be controlled in the range of 20,000 to 85000 GHz, and the temperature coefficient τ f of the resonance frequency can be controlled in the range of −30 to +30 ppm / ° C.
【0005】また、特開平2−192460号にはTi
O2−ZrO2−SnO2を主成分とし、これにCoOお
よびNb2O5を添加した誘電体磁器が開示されている。[0005] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-192460 discloses Ti
A dielectric porcelain comprising O 2 —ZrO 2 —SnO 2 as a main component and CoO and Nb 2 O 5 added thereto is disclosed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
11−278927号公報およびに特開平2000−2
03934号公報に開示されている誘電体磁器では、ε
rが24〜36の範囲において場合によってはQfが7
0000GHzよりも低かったり、τfの絶対値が30
ppm/℃よりも大きくなるという問題があった。SUMMARY OF THE INVENTION However, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-278927 and 2000-2
In the dielectric porcelain disclosed in Japanese Patent No. 03934,
When r is in the range of 24-36, Qf may be 7
Lower than 0000 GHz or the absolute value of τ f is 30
There was a problem that it became larger than ppm / ° C.
【0007】またTiO2−ZrO2−SnO2系の誘電
体磁器においては特開平2−192460等に開示され
ている様にCoOやNb2O5などの添加物を添加するこ
とによりQfを向上させることができるが、添加物を添
加すると原材料の価格が高くなったり、製造工程が複雑
になったり、焼成の雰囲気を制御しなければならなくな
ったりするなどのために製造コストが増加するという問
題があった。In a TiO 2 -ZrO 2 -SnO 2 dielectric ceramic, Qf can be improved by adding an additive such as CoO or Nb 2 O 5 as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-192460. The problem is that the addition of additives increases the cost of raw materials, increases the cost of the production process, complicates the production process, and necessitates the control of the firing atmosphere. was there.
【0008】本発明は、上記事情に鑑みて完成されたも
ので、その目的はεrが24〜36の範囲において、Q
fが70000GHz以上で、共振周波数の温度係数τ
fの絶対値が30ppm/℃以下の誘電体磁器及び誘電
体共振器を提供することである。The present invention has been completed in view of the above circumstances.
f is 70,000 GHz or more and the temperature coefficient τ of the resonance frequency
An object of the present invention is to provide a dielectric porcelain and a dielectric resonator having an absolute value of f of 30 ppm / ° C. or less.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題に
対して、検討を重ねた結果、金属元素として少なくとも
La、Al、SrおよびTiを含有する複合酸化物から
なり、これらの金属元素酸化物のモル比を制御するとと
もに、X線回折ピーク強度比を制御することにより、比
誘電率εrが24〜36の範囲において、Qfが700
00GHz以上で、共振周波数の温度係数τfの絶対値
が30ppm/℃以下の誘電体磁器が得られることを知
見した。Means for Solving the Problems The present inventor has studied the above problems, and as a result, it has been found that the present invention comprises a composite oxide containing at least La, Al, Sr and Ti as metal elements. By controlling the molar ratio of the oxide and the X-ray diffraction peak intensity ratio, the Qf is 700 when the relative dielectric constant εr is in the range of 24-36.
It was found that a dielectric ceramic having an absolute value of the temperature coefficient τ f of the resonance frequency of 30 ppm / ° C. or less can be obtained at 00 GHz or more.
【0010】即ち、本発明の誘電体磁器は、金属元素と
して少なくともLa、Al、Sr及びTiを含有する酸
化物からなり、これらの金属酸化物のモル比による組成
式を aLa2O3・bAl2O3・cSrO・dTiO2 と表したときa、b、c、dが、 0.056≦a≦0.214 0.056≦b≦0.214 0.300≦c≦0.540 0.220≦d≦0.470 a+b+c+d=1 を満足し、かつLaAlO3とSrTiO3との固溶体か
らなるペロブスカイト型結晶の(110)面帰属X線回
折ピーク強度をA、Sr3Ti2O7の(105)面帰属
X線回折ピーク強度をBとしたとき、0.10≦B/A
≦0.60を満足することを特徴とするものである。That is, the dielectric porcelain of the present invention is composed of oxides containing at least La, Al, Sr and Ti as metal elements, and the composition formula based on the molar ratio of these metal oxides is aLa 2 O 3 .bAl When a, b, c, and d are expressed as 2 O 3 .cSrO.dTiO 2 , 0.056 ≦ a ≦ 0.214 0.056 ≦ b ≦ 0.214 0.300 ≦ c ≦ 0.540. 220 ≦ d ≦ 0.470 a + b + c + d = 1, and the perovskite-type crystal composed of a solid solution of LaAlO 3 and SrTiO 3 has a (110) plane assigned X-ray diffraction peak intensity of A and Sr 3 Ti 2 O 7 of ( 105) When the X-ray diffraction peak intensity assigned to the plane is B, 0.10 ≦ B / A
≦ 0.60.
【0011】またさらに、本発明の誘電体磁器はSr2
TiO4の(101)面帰属X線回折ピーク強度をC、
SrLaAlO4の(110)面帰属X線回折ピーク強
度をD、Sr3Al2O6の(440)面帰属X線回折ピ
ーク強度をE、SrAl2O4の(−211)面帰属X線
回折ピーク強度をFとしたとき、0≦C/A≦0.1
0、0≦D/A≦0.40、0≦E/A≦0.20、0
≦F/A≦0.20のうち少なくとも1つを満足するこ
とを特徴とする。Still further, the dielectric porcelain of the present invention may be Sr 2
X-ray diffraction peak intensity attributable to the (101) plane of TiO 4 is C,
The X-ray diffraction peak intensity assigned to the (110) plane of SrLaAlO 4 is D, the X-ray diffraction peak intensity assigned to the (440) plane of Sr 3 Al 2 O 6 is E, and the X-ray diffraction assigned to the (−211) plane of SrAl 2 O 4. Assuming that the peak intensity is F, 0 ≦ C / A ≦ 0.1
0, 0 ≦ D / A ≦ 0.40, 0 ≦ E / A ≦ 0.20, 0
It is characterized by satisfying at least one of ≦ F / A ≦ 0.20.
【0012】また、本発明の誘電体磁器は、さらにSn
をSnO2換算で8.0重量部以下含有することを特徴
とするものである。Further, the dielectric porcelain of the present invention further comprises Sn
Is contained in an amount of 8.0 parts by weight or less in terms of SnO 2 .
【0013】また、本発明の誘電体磁器は、前記Snの
少なくとも一部がTiを含有する結晶相のTiサイトに
固溶していることを特徴とするものである。Further, the dielectric porcelain of the present invention is characterized in that at least a part of the Sn is dissolved in a Ti site of a crystal phase containing Ti.
【0014】また、本発明の誘電体磁器は、Mn、W、
Ta、Nbのうち少なくとも1種をそれぞれMnO2、
WO3、Ta2O5、Nb2O5換算で合計3.0重量部以
下含有することを特徴とするものである。Further, the dielectric porcelain of the present invention comprises Mn, W,
At least one of Ta and Nb is MnO 2 ,
WO 3 , Ta 2 O 5 , and Nb 2 O 5 are contained in a total of 3.0 parts by weight or less in terms of Nb 2 O 5 .
【0015】また更に、本発明は、一対の入出力端子間
に上記誘電体磁器を配置し誘電体共振器となすことを特
徴とするものである。Still further, the present invention is characterized in that the above-mentioned dielectric ceramic is arranged between a pair of input / output terminals to form a dielectric resonator.
【0016】[0016]
【作用】本発明の誘電体磁器によれば、金属元素として
少なくともLa、Al、Sr及びTiを含有する酸化物
からなり、これらの金属酸化物のモル比による組成が上
述の範囲を満足し、かつX線回折ピーク強度比が上述の
範囲を満足することにより、比誘電率εrが24〜36
の範囲において、Qfが70000GHz以上で、共振
周波数の温度係数τfの絶対値が30ppm/℃以下の
範囲に制御することができる。According to the dielectric porcelain of the present invention, the dielectric porcelain is composed of an oxide containing at least La, Al, Sr and Ti as metal elements, and the composition by the molar ratio of these metal oxides satisfies the above range, When the X-ray diffraction peak intensity ratio satisfies the above range, the relative dielectric constant εr is 24 to 36.
, The absolute value of the temperature coefficient τ f of the resonance frequency can be controlled to be 30 ppm / ° C. or less.
【0017】また、本発明の誘電体磁器によれば、Sn
をSnO2換算で8.0重量部以下含有したことから、
εr24〜36の範囲においてτfの絶対値をさらに小さ
く制御することができる。According to the dielectric porcelain of the present invention, Sn
Of 8.0 parts by weight or less in terms of SnO 2 ,
It can be further reduced control the absolute value of tau f in the range of Ipushiron'aru24~36.
【0018】さらに、本発明の誘電体磁器によれば、S
nの少なくとも一部がTiを含有する結晶相のTiサイ
トに固溶していることにより、τfの絶対値をさらに小
さく制御することができる。Further, according to the dielectric porcelain of the present invention, S
Since at least a part of n is dissolved in the Ti site of the crystal phase containing Ti, the absolute value of τ f can be controlled further smaller.
【0019】更にまた、Mn、W、Ta、Nbのうち少
なくとも1種をそれぞれMnO2、WO3、Ta2O5、N
b2O5換算で合計3.0重量部以下含有することによ
り、さらにQfを高い値に維持することができる。Further, at least one of Mn, W, Ta, and Nb is replaced with MnO 2 , WO 3 , Ta 2 O 5 , N
By containing a total of 3.0 parts by weight or less in terms of b 2 O 5 , Qf can be maintained at a higher value.
【0020】また、本発明の誘電体磁器を一対の入出力
端子間に配置し、誘電体共振器とした場合、該誘電体共
振器の温度変化にともなう共振周波数の変化を小さくす
ることができる。Further, when the dielectric ceramic of the present invention is arranged between a pair of input / output terminals to form a dielectric resonator, a change in resonance frequency due to a temperature change of the dielectric resonator can be reduced. .
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】本発明について以下に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described below.
【0022】本発明における誘電体磁器とは、未焼結体
を成形し、焼成して得られる焼結体のことを意味してい
る。そしてεrが24〜36の範囲において、Qfが7
0000GHz以上で、共振周波数の温度係数τfの絶
対値が30ppm/℃以下の誘電体磁器を得るために
は、本発明の誘電体磁器は、金属元素として少なくとも
La、Al、Sr及びTiを含有する酸化物からなり、
これらの金属酸化物のモル比による組成式を aLa2O3・bAl2O3・cSrO・dTiO2 と表したときa、b、c、dが、 0.056≦a≦0.214 0.056≦b≦0.214 0.300≦c≦0.540 0.220≦d≦0.470 a+b+c+d=1 を満足し、かつLaAlO3とSrTiO3との固溶体か
らなるペロブスカイト型結晶の(110)面帰属X線回
折ピーク強度をA、Sr3Ti2O7の(105)面帰属
X線回折ピーク強度をBとしたとき、0.10≦B/A
≦0.60を満足することが重要である。The dielectric porcelain in the present invention means a sintered body obtained by molding and firing a green body. When εr is in the range of 24-36, Qf is 7
In order to obtain a dielectric ceramic having a temperature coefficient of resonance frequency of 0000 GHz or more and an absolute value of a temperature coefficient τ f of 30 ppm / ° C. or less, the dielectric ceramic of the present invention contains at least La, Al, Sr and Ti as metal elements. Consisting of oxides
When the composition formula based on the molar ratio of these metal oxides is expressed as aLa 2 O 3 .bAl 2 O 3 .cSrO.dTiO 2 , a, b, c, and d are 0.056 ≦ a ≦ 0.214 0. (110) of a perovskite-type crystal satisfying 056 ≦ b ≦ 0.214 0.300 ≦ c ≦ 0.540 0.220 ≦ d ≦ 0.470 a + b + c + d = 1 and made of a solid solution of LaAlO 3 and SrTiO 3 When the X-ray diffraction peak intensity attributable to the plane is A and the X-ray diffraction peak intensity attributable to the (105) plane of Sr 3 Ti 2 O 7 is B, 0.10 ≦ B / A.
It is important to satisfy ≦ 0.60.
【0023】本発明の誘電体磁器において、各成分のモ
ル比a、b、c、dを上記の範囲に限定した理由は以下
の通りである。The reasons for limiting the molar ratios a, b, c, and d of the respective components to the above ranges in the dielectric ceramic of the present invention are as follows.
【0024】即ち、0.056≦a≦0.214とした
のは、0.056≦a≦0.214の場合、εrが24
〜36の範囲でQ値が高く、共振周波数の温度係数τf
の絶対値が小さくなるからである。特に、0.080≦
a≦0.190が好ましい。That is, 0.056 ≦ a ≦ 0.214 is satisfied when 0.056 ≦ a ≦ 0.214 when εr is 24
The Q value is high in the range of ~ 36, and the temperature coefficient τ f of the resonance frequency is
Is smaller. In particular, 0.080 ≦
a ≦ 0.190 is preferred.
【0025】0.056≦b≦0.214としたのは、
0.056≦b≦0.214の場合、εrが24〜36
の範囲でQ値が高く、τfの絶対値が小さくなるからで
ある。特に、0.080≦b≦0.190が好ましい。The reason for 0.056 ≦ b ≦ 0.214 is that
When 0.056 ≦ b ≦ 0.214, εr is 24-36
This is because the Q value is high and the absolute value of τ f is small in the range. Particularly, 0.080 ≦ b ≦ 0.190 is preferable.
【0026】0.300≦c≦0.540としたのは、
0.300≦c≦0.540の場合、εrが24〜36
の範囲でQ値が高く、τfの絶対値が小さくなるからで
ある。特に、0.340≦c≦0.490が好ましい。The reason for 0.300 ≦ c ≦ 0.540 is that
When 0.300 ≦ c ≦ 0.540, εr is 24-36
This is because the Q value is high and the absolute value of τ f is small in the range. Particularly, 0.340 ≦ c ≦ 0.490 is preferable.
【0027】0.220≦d≦0.470としたのは、
0.220≦d≦0.470の場合、εrが大きく、Q
値が高く、τfの絶対値が小さくなるからである。特
に、0.320≦d≦0.430が好ましい。The reason for setting 0.220 ≦ d ≦ 0.470 is as follows.
When 0.220 ≦ d ≦ 0.470, εr is large and Q
This is because the value is high and the absolute value of τ f becomes small. Particularly, 0.320 ≦ d ≦ 0.430 is preferable.
【0028】本発明においてはεrが24〜36の範囲
でQ値が高く、τfの絶対値を小さくするためには0.
45≦d/c≦0.85が特に好ましい。さらにτfの
絶対値を小さくするためには0.56≦d/c≦0.7
6であることが好ましい。特にτfの絶対値を小さくす
るためには0.60≦d/c≦0.72が最も好まし
い。In the present invention, the Q value is high when .epsilon.r is in the range of 24 to 36, and in order to reduce the absolute value of .tau.
45 ≦ d / c ≦ 0.85 is particularly preferred. To further reduce the absolute value of τ f , 0.56 ≦ d / c ≦ 0.7
6 is preferable. Particularly, in order to reduce the absolute value of τ f , 0.60 ≦ d / c ≦ 0.72 is most preferable.
【0029】また、本発明の誘電体磁器において、0.
10≦B/A≦0.60としたのは0.10≦B/A≦
0.60の場合、εrが24〜36の範囲でQfを高く
保持したままτfの絶対値を30以下に制御できるから
である。0.10≦B/A≦0.60の範囲外では、ε
rが24〜36の範囲外となったり、Qfが低くなった
り、τfの絶対値が大きくなったりするからである。特
に0.15≦B/A≦0.45が好ましい。Further, in the dielectric porcelain of the present invention, 0.1.
10 ≦ B / A ≦ 0.60 means that 0.10 ≦ B / A ≦
For 0.60, because the absolute value of the left tau f .epsilon.r is maintaining a high Qf in the range of 24 to 36 can be controlled to 30 or less. Outside the range of 0.10 ≦ B / A ≦ 0.60, ε
r is or becomes out of the range of 24 to 36, may become less Qf, because the absolute value of tau f may become large. Particularly, 0.15 ≦ B / A ≦ 0.45 is preferable.
【0030】本発明において0.10≦B/A≦0.6
0の場合、εrが24〜36の範囲でQfを高く保持し
たままτfの絶対値を30以下に制御できる理由は以下
のように考えられる。In the present invention, 0.10 ≦ B / A ≦ 0.6
In the case of 0, the reason why the absolute value of τ f can be controlled to 30 or less while keeping Qf high in the range of ε r in the range of 24 to 36 is considered as follows.
【0031】εr24〜36の範囲では、誘電体磁器中
に含有するLaAlO3とSrTiO 3との固溶体からな
るペロブスカイト型結晶の体積%の増加、規則化に伴っ
てQfは高くなると考えられるが、τfがマイナスに大
きくなりやすいという問題があった。この問題は前記ペ
ロブスカイト型結晶の含有量に対するSr3Ti2O7の
含有量の割合をX線回折ピーク強度比で本発明の範囲内
とすることにより解決することが可能である。この理由
は本発明の誘電体磁器に含有するSr3Ti2O 7は、εr
が前記ペロブスカイト型結晶よりも大きく、またτfが
プラスに大きいため、これによってτfがマイナスに大
きくなりやすいという問題を相殺することができると考
えられる。B/Aが0.10未満の場合はεrを24〜
36でτfがマイナスに大きくなりやすく、B/Aが
0.60よりも大きい場合は特にQfが低下しやすいた
め問題がある。In the range of εr24-36, the dielectric ceramic
LaAlO contained inThreeAnd SrTiO ThreeFrom a solid solution with
Volume percent of perovskite-type crystals increases with regularization
Qf is thought to be higherfIs large to minus
There was a problem that it was easy to be heard. This problem was
Sr with respect to the content of the lobskite crystalThreeTiTwoO7of
The content ratio is within the range of the present invention by the X-ray diffraction peak intensity ratio.
Can solve the problem. For this reason
Is Sr contained in the dielectric porcelain of the present invention.ThreeTiTwoO 7Is εr
Is larger than the perovskite crystal, and τf is
This is τfIs large to minus
To be able to offset the problem of
available. When B / A is less than 0.10.
Τ at 36fTends to be negatively large, and B / A is
When it is larger than 0.60, Qf tends to decrease particularly.
Problem.
【0032】また、本発明の誘電体磁器は、さらにSr
2TiO4の(101)面帰属X線回折ピーク強度をC、
SrLaAlO4の(110)面帰属X線回折ピーク強
度をD、Sr3Al2O6の(440)面帰属X線回折ピ
ーク強度をE、SrAl2O4の(−211)面帰属X線
回折ピーク強度をFとしたとき、0≦C/A≦0.1
0、0≦D/A≦0.40、0≦E/A≦0.20、0
≦F/A≦0.20のうち少なくとも1つを満足するこ
とを特徴とする。Further, the dielectric porcelain of the present invention further comprises Sr
The intensity of the X-ray diffraction peak attributable to the (101) plane of 2TiO 4 is C,
The X-ray diffraction peak intensity assigned to the (110) plane of SrLaAlO 4 is D, the X-ray diffraction peak intensity assigned to the (440) plane of Sr 3 Al 2 O 6 is E, and the X-ray diffraction assigned to the (−211) plane of SrAl 2 O 4. Assuming that the peak intensity is F, 0 ≦ C / A ≦ 0.1
0, 0 ≦ D / A ≦ 0.40, 0 ≦ E / A ≦ 0.20, 0
It is characterized by satisfying at least one of ≦ F / A ≦ 0.20.
【0033】0≦C/A≦0.10、0≦D/A≦0.
40、0≦E/A≦0.20、0≦F/A≦0.20の
うち少なくとも1つを満足することとしたのはこれ以外
の範囲ではQfが著しく向上しないからである。この理
由は以下のように考えられる。0 ≦ C / A ≦ 0.10, 0 ≦ D / A ≦ 0.
40, 0 ≦ E / A ≦ 0.20, and 0 ≦ F / A ≦ 0.20 are satisfied because Qf is not significantly improved in other ranges. The reason is considered as follows.
【0034】本発明の誘電体磁器に含有するSr3Ti2
O7からなる結晶相は上述したようにεr24〜36の範
囲でQfを低下させずにτfの絶対値を小さくすること
ができる。しかしながら、前記ペロブスカイト型結晶と
Sr3Ti2O7からなる結晶相とは熱膨張係数が違うた
め焼結体中に残留応力が存在したり、極微細なクラック
等が発生したりしてQfの向上が著しくない場合があ
る。したがって本発明の誘電体磁器において、さらにQ
fを向上させるためには、前記残留応力を低減したり、
前記の極微細なクラックを低減させる必要があった。そ
のためには、残留応力の緩和剤的な作用をする結晶相を
さらに含有させる必要があり、Sr2TiO4、SrLa
AlO4、Sr3Al2O6、SrAl2O4のうち少なくと
も1種が前記緩和剤的な作用をすると考えられる。本発
明においてはC/A、D/A、E/A、F/Aのうち少
なくとも1つが上述した式を満足することにより、前記
緩和剤的な作用によってQfが向上すると考えられる。Sr 3 Ti 2 contained in the dielectric porcelain of the present invention
As described above, the crystal phase composed of O 7 can reduce the absolute value of τ f in the range of ε r 24 to 36 without lowering Q f . However, since the perovskite-type crystal and the crystal phase composed of Sr 3 Ti 2 O 7 have different coefficients of thermal expansion, residual stress is present in the sintered body, or ultra-fine cracks or the like are generated. Improvement may not be remarkable. Therefore, in the dielectric porcelain of the present invention, Q
In order to improve f, the residual stress is reduced,
It was necessary to reduce the extremely fine cracks. For that purpose, it is necessary to further include a crystal phase which acts as a moderator of the residual stress, and Sr 2 TiO 4 , SrLa
It is considered that at least one of AlO 4 , Sr 3 Al 2 O 6 , and SrAl 2 O 4 acts as the moderating agent. In the present invention, when at least one of C / A, D / A, E / A, and F / A satisfies the above-described formula, it is considered that Qf is improved by the action of the relaxing agent.
【0035】また、上記X線回折ピーク強度の面帰属ピ
ーク強度は、例えばJCPDS−ICDD(粉末回析標
準委員会国際回析データセンター)のX線回折データを
参照して以下の通り求められる。The plane assigned peak intensity of the X-ray diffraction peak intensity can be determined as follows with reference to, for example, X-ray diffraction data of JCPDS-ICDD (International Data Center for Diffraction of Powders).
【0036】JCPDS−ICDDのX線回折データに
よれば、LaAlO3の(110)面帰属X線回折ピー
クの面間隔dLAは=2.682Å、SrTiO3の(1
10)面帰属X線回折ピークの面間隔dSTは=2.75
9Åであり、LaAlO3とSrTiO3との固溶体から
なるペロブスカイト型結晶の(110)面帰属X線回折
ピークの面間隔dAは計算上dLAとdSTとの間に存在す
る。また、Sr3Ti 2O7の(105)面帰属X線回折
ピークの面間隔はdB=2.83Å、Sr2TiO4の
(101)面帰属X線回折ピークの面間隔はdC=3.
718Å、SrLaAlO4の(110)面帰属X線回
折ピークの面間隔はdD=2.655Å、Sr 3Al2O6
の(440)面帰属X線回折ピークの面間隔はdE=
2.799Å、SrAl2O4の(−211)面帰属X線
回折ピークの面間隔はdF=3.142Åであるが、こ
れらの面間隔の値は測定条件、結晶の配向等によって変
化する場合があり、dA、dB、dC、dD、dEおよびdF
の値は例えばdA=2.70〜2.76Å、dB=2.8
0〜2.86Å、dC=3.67〜3.79Å、dD=
2.63〜2.69Å、dE=2.77〜2.82Å、
dF=3.10〜3.18〜Åの範囲で変化する場合が
ある。For X-ray diffraction data of JCPDS-ICDD
According to LaAlOThree(110) plane assigned X-ray diffraction peak
Surface spacing dLA= 2.682Å, SrTiOThree(1
10) Plane spacing d of plane-assigned X-ray diffraction peaksSTIs 2.75
9Å and LaAlOThreeAnd SrTiOThreeFrom a solid solution with
X-ray Diffraction Assigned to (110) Plane of Perovskite Crystal
Peak spacing dAIs calculated as dLAAnd dSTExists between
You. Also, SrThreeTi TwoO7(105) plane assigned X-ray diffraction
The peak spacing is dB= 2.83 °, SrTwoTiOFourof
The plane spacing of the (101) plane-assigned X-ray diffraction peak is dC= 3.
718 °, SrLaAlOFour(110) plane attributed X-ray times
The plane spacing of the folding peak is dD= 2.655 °, Sr ThreeAlTwoO6
The plane spacing of the (440) plane-assigned X-ray diffraction peak is dE=
2.799Å, SrAlTwoOFourX-rays assigned to the (-211) plane
The plane spacing of the diffraction peak is dF= 3.142Å
The values of these plane spacings vary depending on the measurement conditions, crystal orientation, etc.
DA, DB, DC, DD, DEAnd dF
Is, for example, dA= 2.70-2.76 °, dB= 2.8
0 to 2.86 °, dC= 3.67-3.79 °, dD=
2.63-2.69Å, dE= 2.77-2.82 °,
dF= 3.10 to 3.18 to Å
is there.
【0037】また、本発明の誘電体磁器においては、更
にSnをSnO2換算で8.0重量部以下含有すると、
εr24〜36の範囲においてτfの絶対値をさらに小さ
く制御することができるので好ましい。Qfを向上させ
るためには、SnをSnO2換算で6.0重量部以下含
有することが特に望ましい。Further, in the dielectric porcelain of the present invention, if Sn is further contained at 8.0 parts by weight or less in terms of SnO 2 ,
It preferred because it is possible to further reduce control the absolute value of tau f in the range of Ipushiron'aru24~36. In order to improve Qf, it is particularly desirable that Sn be contained in an amount of 6.0 parts by weight or less in terms of SnO 2 .
【0038】また、本発明の誘電体磁器においては、前
記Snの少なくとも一部がTiを含有する結晶相のTi
サイトに固溶していることにより、τfの絶対値をさら
に小さく制御することができるので好ましい。前記Sn
の少なくとも一部がTiを含有する結晶相のTiサイト
に固溶した場合の結晶相としては、例えばSr3Ti2O
7とSr3Sn2O7との固溶体などがある。該固溶体の結
晶相は走査型電子顕微鏡(TEM)等により確認するこ
とができる。In the dielectric porcelain of the present invention, at least a part of the Sn is a crystalline phase of Ti containing Ti.
The solid solution at the site is preferable because the absolute value of τ f can be controlled further smaller. The Sn
The crystal phase when at least a part of the solid solution forms a solid solution at the Ti site of the crystal phase containing Ti is, for example, Sr 3 Ti 2 O
7 and Sr 3 Sn 2 O 7 . The crystal phase of the solid solution can be confirmed by a scanning electron microscope (TEM) or the like.
【0039】また、本発明の誘電体磁器においては、さ
らにMn、W、Ta、Nbのうち少なくとも1種をそれ
ぞれMnO2、WO3、Ta2O5、Nb2O5換算で合計
3.0重量部以下含有することによりQfを著しく向上
させることができる。特にMn、W、Ta、Nbのうち
少なくとも1種をそれぞれMnO2、WO3、Ta2O5、
Nb2O5換算で合計0.001〜1.5重量部以下含有
することがQfを向上させるために望ましい。In the dielectric ceramic of the present invention, at least one of Mn, W, Ta, and Nb is further converted to MnO 2 , WO 3 , Ta 2 O 5 , and Nb 2 O 5 , respectively, for a total of 3.0. When the content is not more than part by weight, Qf can be remarkably improved. Particularly, at least one of Mn, W, Ta, and Nb is MnO 2 , WO 3 , Ta 2 O 5 ,
Nb 2 O 5 to contain less total from 0.001 to 1.5 parts by weight in terms of desirable to improve the Qf.
【0040】次に、本発明の誘電体磁器の製造方法につ
いて説明する。本発明の誘電体磁器は例えば以下の(1
A)〜(3A)の通り製造する。Next, a method for manufacturing a dielectric ceramic according to the present invention will be described. The dielectric porcelain of the present invention is, for example, the following (1)
A) to (3A).
【0041】(1A)原料粉末として、純度99%以上
のLa2O3およびAl2O3の粉末を準備し、これらを所
定量秤量し、混合、粉砕し、得られた粉末を1300〜
1400℃の温度で1時間以上保持して仮焼する。仮焼
した粉末を粉砕粒径がメジアン径で0.4〜0.8μm
に粉砕する。粉砕後の粉末にバインダーを添加し、公知
の方法例えば噴霧乾燥法により造粒し、350μm以上
の造粒粉を除去した後の造粒粉の平均粒径が70〜10
0μmとなる様に造粒条件を制御し、造粒粉Pを得る。(1A) La 2 O 3 and Al 2 O 3 powders having a purity of 99% or more were prepared as raw material powders, weighed in predetermined amounts, mixed and pulverized.
Calcination is carried out at a temperature of 1400 ° C. for 1 hour or more. The calcined powder is pulverized with a median diameter of 0.4 to 0.8 μm.
Crushed. A binder is added to the pulverized powder, and granulation is performed by a known method, for example, a spray drying method, and the average particle size of the granulated powder after removing the 350 μm or more granulated powder is 70 to 10 μm.
Granulation conditions are controlled so as to be 0 μm, and a granulated powder P is obtained.
【0042】(2A)原料粉末として、純度99%以上
のSrCO3、SnO2およびTiO 2の粉末を準備し、
これらを所定量秤量し、混合、粉砕し、得られた粉末を
前述した(1A)の仮焼温度よりも低い温度、例えば1
100以上1300℃未満の温度で1時間以上保持して
仮焼する。仮焼した粉末にMnCO3、WO3、Ta
2O5、Nb2O5を所定量添加し、粉砕粒径がメジアン径
で0.4〜0.8μmに粉砕する。粉砕後の粉末にバイ
ンダーを添加し、公知の方法例えば噴霧乾燥法により造
粒し、350μm以上の造粒粉を除去した後の造粒粉の
平均粒径が30〜65μmとなる様に造粒条件を制御
し、造粒粉Qを得る。(2A) Purity 99% or more as raw material powder
SrCOThree, SnOTwoAnd TiO TwoPrepare the powder of
These are weighed in predetermined amounts, mixed and pulverized, and the obtained powder is
A temperature lower than the calcination temperature of (1A) described above, for example, 1
Hold at a temperature of 100 or more and less than 1300 ° C for 1 hour or more
Calcine. MnCO added to the calcined powderThree, WOThree, Ta
TwoOFive, NbTwoOFiveIs added in a predetermined amount, and the crushed particle size is the median diameter.
And pulverize to 0.4-0.8 μm. By the ground powder
And a known method such as a spray drying method.
Of the granulated powder after granulating and removing the granulated powder of 350 μm or more.
Granulation conditions are controlled so that the average particle size is 30-65μm
Then, granulated powder Q is obtained.
【0043】(3A)造粒粉Aと造粒粉Bを均一に混合
し、プレス成形やドクターブレード法等の公知の方法に
より所定形状に成形後、脱バインダーし、大気中または
酸素を含む雰囲気中において、1500〜1600℃で
1〜5時間保持して焼成した後、1500〜1000℃
の降温速度を10〜50℃/時間に制御して降温する。(3A) The granulated powder A and the granulated powder B are uniformly mixed, formed into a predetermined shape by a known method such as press molding or a doctor blade method, then debindered, and then in the air or an atmosphere containing oxygen. After firing at 1500 to 1600 ° C. for 1 to 5 hours in the inside, 1500 to 1000 ° C.
Is controlled at a rate of 10 to 50 ° C./hour to lower the temperature.
【0044】得られる誘電体磁器において、LaAlO
3とSrTiO3との固溶体からなるペロブスカイト型結
晶の(110)面帰属X線回折ピーク強度をA、Sr3
Ti2O7の(105)面帰属X線回折ピーク強度をBと
したとき、0.10≦B/A≦0.60を満足するに
は、仮焼温度、粉砕粒径、造粒体の粒径、焼成条件を上
述の通りとすることが重要である。In the obtained dielectric porcelain, LaAlO
3 and SrTiO 3 (the 110) plane attributed X-ray diffraction peak intensity of the perovskite type crystal comprising a solid solution of A, Sr 3
Assuming that the (105) plane assigned X-ray diffraction peak intensity of Ti 2 O 7 is B, to satisfy 0.10 ≦ B / A ≦ 0.60, the calcination temperature, the pulverized particle size, and the It is important that the particle size and firing conditions are as described above.
【0045】特に造粒粉Pと造粒粉Qの平均粒径を上述
の範囲に制御することにより、上述のX線回折ピーク強
度比B/A、C/A、D/A、E/A、F/Aを制御す
ることができる。In particular, by controlling the average particle size of the granulated powder P and the granulated powder Q within the above range, the X-ray diffraction peak intensity ratios B / A, C / A, D / A, and E / A described above. , F / A can be controlled.
【0046】また、Snの少なくとも一部をTiを含有
する結晶相のTiサイトに固溶させるためには上述の
(2A)に記載した仮焼条件により仮焼することが重要
である。In order to dissolve at least a part of Sn at the Ti site of the crystal phase containing Ti, it is important to perform calcination under the calcination conditions described in the above (2A).
【0047】また、本発明の誘電体磁器は、特に誘電体
共振器として好適に用いられる。図1にその一実施形態
であるTEモード型誘電体共振器を示す。このTEモー
ド型誘電体共振器は、金属ケース1の内壁の相対する両
側に入力端子2および出力端子3を設け、これら入出力
端子2、3の間に上記誘電体磁器4を配置して構成され
ており、入力端子2からマイクロ波が入力され、入力さ
れたマイクロ波は誘電体磁器4と自由空間との境界の反
射によって誘電体磁器4内に閉じこめられ、特定の周波
数で共振を起こす。この信号が出力端子3と電磁界結合
して出力される。The dielectric porcelain of the present invention is particularly suitably used as a dielectric resonator. FIG. 1 shows a TE mode dielectric resonator according to one embodiment. This TE mode type dielectric resonator is configured by providing an input terminal 2 and an output terminal 3 on opposite sides of an inner wall of a metal case 1 and disposing the dielectric ceramic 4 between the input / output terminals 2 and 3. The microwave is input from the input terminal 2, and the input microwave is confined in the dielectric porcelain 4 by reflection at the boundary between the dielectric porcelain 4 and free space, and resonates at a specific frequency. This signal is electromagnetically coupled to the output terminal 3 and output.
【0048】なお、本発明の誘電体磁器を用いた誘電体
共振器は、上述のTEモード型に限定されることはな
く、TEMモードを用いた同軸型共振器やストリップ線
路共振器、TMモードの誘電体磁器共振器、その他の共
振器に適用してもよく、更には、入力端子2および出力
端子3を誘電体磁器4に直接設けることも可能である。
なお、上記誘電体磁器4の形状は、直方体、立方体、板
状体、円板、円柱、多角柱、その他共振が可能な立体形
状であればよく、入力される高周波信号の周波数は0.
3〜300GHz程度であり、共振周波数としては0.
6〜80GHz程度が実用上好ましい。The dielectric resonator using the dielectric porcelain of the present invention is not limited to the above-described TE mode type, but may be a coaxial type resonator using a TEM mode, a strip line resonator, or a TM mode type. May be applied to the dielectric porcelain resonator described above and other resonators. Further, the input terminal 2 and the output terminal 3 may be provided directly on the dielectric porcelain 4.
The shape of the dielectric ceramic 4 may be a rectangular parallelepiped, a cube, a plate, a disk, a column, a polygon, or any other three-dimensional shape capable of resonance.
It is about 3 to 300 GHz, and the resonance frequency is about 0.1 GHz.
About 6 to 80 GHz is practically preferable.
【0049】[0049]
【実施例】次に本発明の実施例を示す。Next, examples of the present invention will be described.
【0050】原料粉末として、純度99%以上のLa2
O3およびAl2O3の粉末を準備し、これらを表1に示
した割合で秤量、混合、粉砕し、得られた粉末を135
0℃で2時間保持して仮焼した。仮焼した粉末を粉砕粒
径がメジアン径で0.4〜0.8μmに湿式粉砕した。
粉砕後得られたスラリ−にバインダ−を添加して噴霧乾
燥法により造粒し、350μm以上の造粒粉を除去した
後の造粒粉の平均粒径が70〜100μmとなる様に噴
霧乾燥条件を制御し、造粒粉Rを得た。As a raw material powder, La 2 having a purity of 99% or more is used.
O 3 and Al 2 O 3 powders were prepared, weighed, mixed, and pulverized at the ratios shown in Table 1, and the obtained powder was 135
It was calcined while being kept at 0 ° C. for 2 hours. The calcined powder was wet-pulverized to a pulverized particle diameter of 0.4 to 0.8 μm in median diameter.
A binder is added to the slurry obtained after the pulverization and granulated by a spray drying method, and spray dried so that the average particle diameter of the granulated powder after removing the granulated powder of 350 μm or more is 70 to 100 μm. The conditions were controlled to obtain granulated powder R.
【0051】次に、原料粉末として、純度99%以上の
SrCO3、SnO2およびTiO2の粉末を準備し、こ
れらを表1に示す割合で秤量、混合、粉砕し、得られた
粉末を1200℃の温度で2時間保持して仮焼した。仮
焼した粉末にMnCO3、WO3、Ta2O5、Nb2O5を
表1に示した量を添加し、粉砕粒径がメジアン径で0.
4〜0.8μmに湿式粉砕した。粉砕後得られたスラリ
ーにバインダーを添加して噴霧乾燥法により造粒し、3
50μm以上の造粒粉を除去した後の造粒粉の平均粒径
が30〜65μmとなる様に造粒条件を制御し、造粒粉
Sを得た。Next, powders of SrCO 3 , SnO 2, and TiO 2 having a purity of 99% or more were prepared as raw material powders, weighed, mixed, and pulverized at the ratios shown in Table 1, and the obtained powder was 1200 Calcination was carried out at a temperature of 2 ° C. for 2 hours. To the calcined powder, MnCO 3 , WO 3 , Ta 2 O 5 , and Nb 2 O 5 were added in the amounts shown in Table 1, and the pulverized particle diameter was 0.1 in median diameter.
Wet pulverization to 4-0.8 μm. A binder was added to the slurry obtained after the pulverization, and the mixture was granulated by a spray drying method.
Granulation conditions were controlled so that the average particle size of the granulated powder after removing the granulated powder of 50 μm or more was 30 to 65 μm, and a granulated powder S was obtained.
【0052】造粒粉Rと造粒粉Sを均一に混合し、誘電
特性評価用の試料として直径l2mm高さ6.5mmの
円柱状に1ton/cm2の圧力でプレス成形を行っ
た。得られた成形体を脱バインダーし、大気中または酸
素を含む雰囲気中において、1500〜1600℃で3
時間保持して焼成し、1500〜1000℃の降温速度
を20℃/時間にて降温した。The granulated powder R and the granulated powder S were uniformly mixed and press-formed at a pressure of 1 ton / cm 2 into a column having a diameter of 12 mm and a height of 6.5 mm as a sample for evaluating dielectric properties. The obtained molded body is debindered, and is heated at 1500 to 1600 ° C. in the air or in an atmosphere containing oxygen.
The sintering was carried out for a period of time, and the temperature was lowered at a rate of 1500 to 1000 ° C at 20 ° C / hour.
【0053】こうして得られた試料を直径9.5mm、
厚さ4.8mmの大きさに研磨し、本発明の誘電体磁器
の試料を得た。The sample thus obtained was 9.5 mm in diameter.
The sample was polished to a thickness of 4.8 mm to obtain a sample of the dielectric ceramic of the present invention.
【0054】なお、表1において、添加したMnCO3
はMnO2に換算した。In Table 1, the added MnCO 3
Was converted to MnO 2 .
【0055】次いで、得られた試料の誘電特性を評価す
るため、前記試料を用いて誘電体円柱共振器法にて周波
数7.5〜9.5GHzにおける比誘電率εrとQ値を
測定し、Q値と測定周波数fとの積で表される値Qfを
算出した。また、−40〜85℃の温度範囲における共
振周波数を測定し、25℃での共振周波数を基準にして
共振周波数の温度係数τfを算出した。Next, in order to evaluate the dielectric characteristics of the obtained sample, the relative permittivity εr and the Q value at a frequency of 7.5 to 9.5 GHz were measured using the sample by a dielectric cylinder resonator method. The value Qf represented by the product of the Q value and the measurement frequency f was calculated. Further, the resonance frequency in the temperature range of -40 to 85 ° C was measured, and the temperature coefficient τ f of the resonance frequency was calculated based on the resonance frequency at 25 ° C.
【0056】なお、表1におけるτf1は−40℃〜25
℃の共振周波数の温度係数であり、τf2は25℃〜85
℃の共振周波数の温度係数である。In Table 1, τ f1 is −40 ° C. to 25
° C is the temperature coefficient of the resonance frequency, and τ f2 is 25 ° C to 85 ° C.
It is the temperature coefficient of the resonance frequency of ° C.
【0057】更に、上記試料の結晶相をX線回折法によ
り測定し、LaAlO3とSrTiO3との固溶体からな
るペロブスカイト型結晶の(110)面帰属X線回折ピ
ーク強度A、Sr3Ti2O7の(105)面帰属X線回
折ピーク強度B、Sr2TiO4の(101)面帰属X線
回折ピーク強度C、SrLaAlO4の(110)面帰
属X線回折ピーク強度D、Sr3Al2O6の(440)
面帰属X線回折ピーク強度E、SrAl2O4の(−21
1)面帰属X線回折ピーク強度Fを求め、B/A、C/
A、D/A、E/AおよびF/Aの値を算出した。図2
にその一実施例として試料No.11のX線回折のグラ
フを示す。Further, the crystal phase of the above sample was measured by an X-ray diffraction method, and the (110) plane assigned X-ray diffraction peak intensity A, Sr 3 Ti 2 O of perovskite type crystal composed of a solid solution of LaAlO 3 and SrTiO 3 was measured. 7, the (105) plane assigned X-ray diffraction peak intensity B, Sr 2 TiO 4 (101) plane assigned X-ray diffraction peak intensity C, SrLaAlO 4 (110) plane assigned X-ray diffraction peak intensity D, Sr 3 Al 2 O 6 (440)
Plane assigned X-ray diffraction peak intensity E, (−21) of SrAl 2 O 4
1) The plane assigned X-ray diffraction peak intensity F was determined, and B / A, C /
The values of A, D / A, E / A and F / A were calculated. FIG.
FIG. 11 shows a graph of X-ray diffraction of No. 11.
【0058】また、本発明の試料に含有されるSnはT
iを含有する結晶に固溶していることをTEMによって
確認することができた。The Sn contained in the sample of the present invention is T
It was confirmed by TEM that the solid solution was dissolved in the crystal containing i.
【0059】これらの結果を表1に示す。Table 1 shows the results.
【0060】表1から明らかなように、本発明の誘電体
磁器(試料No.1〜21)は、εrが24〜36の範
囲において、Qfが70000GHz以上で、共振周波
数の温度係数τfの絶対値が30ppm/℃以下と優れ
た特性が得られた。As is clear from Table 1, the dielectric ceramic of the present invention (Sample Nos. 1 to 21) has a Qf of 70,000 GHz or more and a temperature coefficient τ f of the resonance frequency in the range of εr of 24 to 36. Excellent characteristics having an absolute value of 30 ppm / ° C. or less were obtained.
【0061】特に、SnO2を含有する試料No.8〜
15はτfの絶対値が15ppm/℃以下と小さくなっ
た。また、Mn、W、Ta、Nbのうち少なくとも1種
をそれぞれMnO2、WO3、Ta2O5、Nb2O5換算で
合計3.0重量部以下含有する試料No.8、9〜1
6、18〜21はQfが84000〜93000と高い
値が得られた。また、d/cの値が0.45≦d/c≦
0.85の試料No.8〜19はτfの絶対値が24p
pm/℃以下と小さい値が得られた。In particular, Sample No. containing SnO 2 was used. 8 ~
In No. 15, the absolute value of τ f was reduced to 15 ppm / ° C. or less. Sample No. containing at least one of Mn, W, Ta, and Nb in a total of 3.0 parts by weight or less in terms of MnO 2 , WO 3 , Ta 2 O 5 , and Nb 2 O 5 respectively. 8, 9-1
As for 6, 18 to 21, Qf was as high as 84000 to 93000. Also, the value of d / c is 0.45 ≦ d / c ≦
Sample No. 0.85 For 8 to 19, the absolute value of τ f is 24p
A value as small as pm / ° C. or less was obtained.
【0062】[0062]
【表1】 [Table 1]
【0063】これに対し、比較例としてモル比が本発明
の範囲外の誘電体磁器(試料No.28〜35)はεr
が24〜36の範囲外であったり、Qfが低かったり、
τfの絶対値が30ppm/℃よりも大きくなったりし
た。On the other hand, as a comparative example, the dielectric porcelain having a molar ratio out of the range of the present invention (samples Nos. 28 to 35) had εr
Is out of the range of 24-36, Qf is low,
The absolute value of τ f became larger than 30 ppm / ° C.
【0064】また、さらに比較例として、製造方法が本
発明の試料と異なる誘電体磁器(試料No.22〜2
7)を次の様に作製した。Further, as a comparative example, a dielectric porcelain (sample Nos. 22 to 2) whose manufacturing method is different from that of the sample of the present invention.
7) was produced as follows.
【0065】すなわち、La2O3とAl2O3とを混合粉
砕し、1100℃で2時間保持して仮焼後、メジアン径
で2.1〜3.0μmに粉砕した後、噴霧乾燥法により
造粒し、350μm以上の造粒粉を除去した後の造粒粉
の平均粒径を30〜50μmとした造粒粉Eを得た。次
に、SrCO3、SnO2およびTiO2とを混合粉砕
し、1400℃で2時間保持して仮焼後、MnCO3、
WO3、Ta2O5、Nb2O5を添加し、さらに粉砕粒径
がメジアン径で2.1〜3.0μmに湿式粉砕後、噴霧
乾燥法により造粒し、350μm以上の造粒粉を除去し
た後の造粒粉の平均粒径を100〜150μmとした造
粒粉Fを得た。造粒粉Eと造粒粉Fとを混合し、誘電特
性評価用の試料として直径l2mm高さ6.5mmの円
柱状に1ton/cm2の圧力でプレス成形し、得られ
た成形体を脱バインダー後、大気中で1500〜160
0℃で0.5時間保持して焼成し、1500〜1000
℃の降温速度を200℃/時間にて降温した。That is, La 2 O 3 and Al 2 O 3 were mixed and pulverized, calcined at 1100 ° C. for 2 hours, pulverized to a median diameter of 2.1 to 3.0 μm, and then spray-dried. To obtain a granulated powder E having an average particle size of 30 to 50 μm after removing the granulated powder of 350 μm or more. Next, SrCO 3 , SnO 2 and TiO 2 were mixed and pulverized, held at 1400 ° C. for 2 hours, calcined, and then MnCO 3 ,
WO 3 , Ta 2 O 5 , and Nb 2 O 5 were added, and further, after the wet pulverization was performed to a median diameter of 2.1 to 3.0 μm, granulation was performed by a spray drying method, and a granulated powder of 350 μm or more was obtained. From which the average particle size of the granulated powder after removal of the powder was 100 to 150 μm. The granulated powder E and the granulated powder F are mixed and press-formed at a pressure of 1 ton / cm 2 into a column having a diameter of 12 mm and a height of 6.5 mm as a sample for evaluating dielectric properties. After the binder, in the air 1500-160
Hold at 0 ° C. for 0.5 hour and fire, 1500-1000
The temperature was lowered at a rate of 200 ° C./hour.
【0066】その結果、表1からわかるように本発明の
範囲外の誘電体磁器(試料No.22〜27)は、εr
が24〜36の範囲外であったり、Qfが低かったり、
τfの絶対値が30ppm/℃よりも大きくなったりし
たAs a result, as can be seen from Table 1, the dielectric porcelains (samples Nos. 22 to 27) outside the range of the present invention had an εr
Is out of the range of 24-36, Qf is low,
The absolute value of τ f became larger than 30 ppm / ° C.
【0067】[0067]
【発明の効果】本発明の誘電体磁器によれば、La
2O3、Al2O3、SrO、TiO2を特定範囲含有し、
かつ結晶相を制御することにより、比誘電率εrが24
〜36の範囲において、Qfが高く、共振周波数の温度
係数τfの絶対値を小さくすることができる。これによ
り、マイクロ波やミリ波領域において使用される共振器
用材料やMIC用誘電体基板材料、誘電体導波路、誘電
体アンテナ、その他の各種電子部品等に適用することが
できる。According to the dielectric porcelain of the present invention, La
2 O 3 , Al 2 O 3 , SrO, TiO 2 contained in a specific range,
In addition, by controlling the crystal phase, the relative dielectric constant
In the range of ~ 36, Qf is high, it is possible to reduce the absolute value of the temperature coefficient tau f of the resonance frequency. As a result, the present invention can be applied to resonator materials, MIC dielectric substrate materials, dielectric waveguides, dielectric antennas, and other various electronic components used in microwave and millimeter wave regions.
【図1】本発明の誘電体共振器の一実施形態を示す断面
図である。FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a dielectric resonator of the present invention.
【図2】本発明の誘電体磁器のX線回折の一実施例を示
すグラフである。FIG. 2 is a graph showing one example of X-ray diffraction of the dielectric ceramic of the present invention.
1:金属ケ−ス 2:入力端子 3:出力端子 4:誘電体磁器 1: metal case 2: input terminal 3: output terminal 4: dielectric porcelain
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01P 7/10 H01P 7/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01P 7/10 H01P 7/10
Claims (6)
r及びTiを含有する酸化物からなり、これらの金属酸
化物のモル比による組成式を aLa2O3・bAl2O3・cSrO・dTiO2 と表したときa、b、c、dが、 0.056≦a≦0.214 0.056≦b≦0.214 0.300≦c≦0.540 0.220≦d≦0.470 a+b+c+d=1 を満足し、かつLaAlO3とSrTiO3との固溶体か
らなるペロブスカイト型結晶の(110)面帰属X線回
折ピーク強度をA、Sr3Ti2O7の(105)面帰属
X線回折ピーク強度をBとしたとき、0.10≦B/A
≦0.60を満足することを特徴とする誘電体磁器。1. At least La, Al, S as a metal element
When the composition formula based on the molar ratio of these metal oxides is represented by aLa 2 O 3 .bAl 2 O 3 .cSrO.dTiO 2 , a, b, c, and d are represented by: 0.056 ≦ a ≦ 0.214 0.056 ≦ b ≦ 0.214 0.300 ≦ c ≦ 0.540 0.220 ≦ d ≦ 0.470 a + b + c + d = 1, and LaAlO 3 and SrTiO 3 Assuming that the (110) plane-assigned X-ray diffraction peak intensity of the perovskite type crystal composed of a solid solution of A is A and the (105) plane-assigned X-ray diffraction peak intensity of Sr 3 Ti 2 O 7 is B, 0.10 ≦ B / A
A dielectric porcelain satisfying ≦ 0.60.
ピーク強度をC、SrLaAlO4の(110)面帰属
X線回折ピーク強度をD、Sr3Al2O6の(440)
面帰属X線回折ピーク強度をE、SrAl2O4の(−2
11)面帰属X線回折ピーク強度をFとしたとき、0≦
C/A≦0.10、0≦D/A≦0.40、0≦E/A
≦0.20、0≦F/A≦0.20のうち少なくとも1
つを満足することを特徴とする請求項1に記載の誘電体
磁器。2. The X-ray diffraction peak intensity assigned to the (101) plane of Sr 2 TiO 4 is C, the X-ray diffraction peak intensity assigned to the (110) plane of SrLaAlO 4 is D, and (440) of Sr 3 Al 2 O 6.
The plane-assigned X-ray diffraction peak intensities of E and SrAl 2 O 4 were (−2).
11) When the X-ray diffraction peak intensity assigned to the plane is F, 0 ≦
C / A ≦ 0.10, 0 ≦ D / A ≦ 0.40, 0 ≦ E / A
≦ 0.20, at least one of 0 ≦ F / A ≦ 0.20
The dielectric porcelain according to claim 1, wherein the dielectric ceramic is satisfied.
有することを特徴とする請求項1または2に記載の誘電
体磁器。3. The dielectric ceramic according to claim 1, wherein Sn is contained in an amount of 8.0 parts by weight or less in terms of SnO 2 .
る結晶相のTiサイトに固溶していることを特徴とする
請求項3に記載の誘電体磁器。4. The dielectric ceramic according to claim 3, wherein at least a part of said Sn is dissolved in a Ti site of a crystal phase containing Ti.
種をそれぞれMnO2、WO3、Ta2O5、Nb2O5換算
で合計3.0重量部以下含有することを特徴とする請求
項1〜4のいずれかに記載の誘電体磁器。5. At least one of Mn, W, Ta, and Nb
The dielectric ceramic according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it contains seeds respectively MnO 2, WO 3, Ta 2 O 5, Nb 2 O 5 in terms of a total 3.0 parts by weight or less.
れかに記載の誘電体磁器を配置したことを特徴とする誘
電体共振器。6. A dielectric resonator, wherein the dielectric ceramic according to claim 1 is arranged between a pair of input / output terminals.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000387854A JP2002187771A (en) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | Dielectric porcelain and dielectric resonator using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000387854A JP2002187771A (en) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | Dielectric porcelain and dielectric resonator using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002187771A true JP2002187771A (en) | 2002-07-05 |
Family
ID=18854697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000387854A Pending JP2002187771A (en) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | Dielectric porcelain and dielectric resonator using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002187771A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100364925C (en) * | 2006-09-29 | 2008-01-30 | 武汉理工大学 | Microwave molten salt process for synthesizing plate Sr3Ti2O7 crystal |
CN105130426A (en) * | 2015-06-25 | 2015-12-09 | 东北大学 | High-temperature chemical-stability SOFC perovskite positive electrode material and preparation method thereof |
CN115108825A (en) * | 2022-06-29 | 2022-09-27 | 电子科技大学 | (Sr,Ca)(Ti,Ga)O 3 -LaAlO 3 Composite microwave dielectric ceramic material and preparation method thereof |
CN116751046A (en) * | 2023-06-19 | 2023-09-15 | 陕西科技大学 | Low-loss microwave dielectric ceramic material, preparation method and application |
-
2000
- 2000-12-20 JP JP2000387854A patent/JP2002187771A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100364925C (en) * | 2006-09-29 | 2008-01-30 | 武汉理工大学 | Microwave molten salt process for synthesizing plate Sr3Ti2O7 crystal |
CN105130426A (en) * | 2015-06-25 | 2015-12-09 | 东北大学 | High-temperature chemical-stability SOFC perovskite positive electrode material and preparation method thereof |
CN115108825A (en) * | 2022-06-29 | 2022-09-27 | 电子科技大学 | (Sr,Ca)(Ti,Ga)O 3 -LaAlO 3 Composite microwave dielectric ceramic material and preparation method thereof |
CN115108825B (en) * | 2022-06-29 | 2023-09-15 | 电子科技大学 | (Sr,Ca)(Ti,Ga)O 3 -LaAlO 3 Composite microwave dielectric ceramic material and preparation method thereof |
CN116751046A (en) * | 2023-06-19 | 2023-09-15 | 陕西科技大学 | Low-loss microwave dielectric ceramic material, preparation method and application |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3562454B2 (en) | High frequency porcelain, dielectric antenna, support base, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer, and communication device | |
JP3229528B2 (en) | Dielectric porcelain and dielectric resonator | |
JP3974723B2 (en) | Dielectric porcelain manufacturing method | |
JP3744660B2 (en) | Dielectric ceramic composition and dielectric resonator using the same | |
JP2003034573A (en) | Dielectric ceramic and dielectric resonator using the same | |
JP2003238242A (en) | Dielectric porcelain and dielectric resonator using the same | |
JP2002187771A (en) | Dielectric porcelain and dielectric resonator using the same | |
WO1996008019A1 (en) | Dielectric procelain composition and its manufacture | |
JP4303369B2 (en) | Dielectric ceramic composition and dielectric resonator using the same | |
JP4535589B2 (en) | Dielectric porcelain and dielectric resonator using the same | |
JP3605295B2 (en) | Dielectric ceramic composition and dielectric resonator using the same | |
JP5187997B2 (en) | Dielectric porcelain, method of manufacturing the same, and dielectric resonator using the same | |
JP3493316B2 (en) | High frequency dielectric ceramic composition and dielectric resonator | |
JP4959043B2 (en) | Dielectric porcelain composition, method for producing the same, and dielectric resonator | |
JP4688289B2 (en) | Dielectric porcelain and dielectric resonator using the same | |
JP2001097770A (en) | Dielectric porcelain composition for high-frequency and dielectric resonator using the same | |
JPH10330165A (en) | Dielectric substance ceramic for high frequency | |
JP3330024B2 (en) | High frequency dielectric ceramic composition | |
JP3830342B2 (en) | Dielectric porcelain and dielectric resonator using the same | |
JP2687287B2 (en) | Dielectric ceramic composition for microwave and method for producing the same | |
JP4614485B2 (en) | Dielectric resonator | |
JP3330011B2 (en) | High frequency dielectric ceramic composition | |
JP3469986B2 (en) | High frequency dielectric ceramic composition | |
JPH0729415A (en) | Dielectric porcelain serving also as antenna | |
JPH09169567A (en) | Dielectric porcelain composition for high frequency |