JPH0542082B2 - - Google Patents
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- JPH0542082B2 JPH0542082B2 JP61070931A JP7093186A JPH0542082B2 JP H0542082 B2 JPH0542082 B2 JP H0542082B2 JP 61070931 A JP61070931 A JP 61070931A JP 7093186 A JP7093186 A JP 7093186A JP H0542082 B2 JPH0542082 B2 JP H0542082B2
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Landscapes
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明はマイクロ波誘電体共振器、マイクロ波
集積回路基板、パツケージ、マイクロ波導波線路
等の電気通信分野及びマイクロ波透過窓、マイク
ロ波積層コンデンサ等において使用されるアルミ
ナ磁器組成物に関する。 従来の技術 近年通信網の発達に伴ない、使用周波数領域が
拡大し、高周波に及んでいる。これと関連して誘
電体磁器は高周波領域に於て、誘電体共振器やマ
イクロ波集積回路基板、各種マイクロ波回路のイ
ンピーダンス整合等に応用されている。 ところでアルミナ磁器は高周波Ｑ値が7000前後
で高いが共振周波数の温度係数τが大きく、通信
分野で望まれている｜τ｜≦30ppm／℃を到底満
足することができず、約−60ppm／℃であるの
で、誘電体材料としては使用が困難であつた。 この問題を解決するためにAl2O3−CaO−TiO2
系材料についてはその高周波誘電特性を改善する
ためにLa2O3の添加が提案され、又、焼成温度の
依存性を緩和するためにCeO2の添加が提案され
ているが、これらを綜合した場合の組成物につい
ては決定的なものは未だ出現していない。 発明が解決しようとする問題点 Al2O3−CaO−TiO2にLa2O3を添加した系では
誘電特性の焼成温度依存性が強く、特性のバラツ
キが大きい。一方CeO2を添加した系では特性上
La2O3を添加した系に劣るという問題があつた。 問題点を解決するための手段 本発明はこの問題点を解決するために鋭意検討
の結果ある一定組成のAl2O3−CaO−TiO2三成分
系に対しLa2O3とCeO2を一定量同時に添加する
ことにより解決した。 その手段はAl2O3、CaO及びTiO2からなる三成
分系磁器組成の配合比が、モル分率で表わした三
成分組成図において、下記の各点を結ぶ直線で囲
まれた内にあり、かつこの組成100重量部に対し、
La2O30.03重量部以上、CeO20.02重量部以上で、
かつLa2O3とCeO2の合計量が0.05〜４重量部を含
有するアルミナ磁器組成物である。 点 Al2O3 CaO TiO2 Ａ 99.0 0.5 0.5 Ｃ 90.0 7.0 3.0 Ｄ 90.0 2.0 8.0 （モル％） 先づ図におけるAl2O3、CaO、TiO2の各成分に
ついて説明する。 Al2O3が点Ａよりもリツチ側になるとＱ値は高
くなるがτが−30ppm／℃未満となり、線分Ｃ−
Ｄよりもプアー側になると焼結不完全であり、Ｑ
値が低くなり過ぎ、τが＋30ppm／℃を超えたり
するのでいづれも実用に適さない。 又線分Ａ−Ｂ−Ｃ又は線分Ｄ−Ｉ−Ａよりも
CaOリツチ又はTiO2リツチ側ではいづれもτの
絶対値が30ppm／℃よりも大きくなり実用に適さ
ない。 従つて本発明におけるAl2O3−CaO−TiO2の組
成は図の点Ａ，Ｃ，Ｄで囲まれた三角形の範囲が
焼結体の共振周波数の温度係数τやＱ値、高周波
での誘電体損失も少なく好ましい範囲ではある
が、これのみでは高周波誘電特性の点及び焼成温
度依存性の点で不充分である。 本発明ではLa2O3の添加により高周波誘電特性
を向上させ、CeO2の添加により共振周波数の温
度係数（τ）の焼成温度依存性を大幅に低下する
ようにしたものであり、その量は前記Al2O3−
CaO−TiO2の所定の組成100重量部に対し、
La2O30.03重量部以上、CeO20.02重量部以上でか
つLa2O3とCeO2の合計量が0.05〜４重量部を含有
するようにしたものであり、La2O3が0.03重量部
未満では高周波誘電特性の向上が不充分であり、
CeO2が0.02重量部未満ではτの焼成温度依存性
が余り低下しない。 そしてLa2O3とCeO2の合計量は0.05〜４重量部
が好ましく0.05重量部未満では前記両特性の向上
が余り見られず、逆に４重量部を越えてもさ程特
性向上に寄与しない。 実施例 アルミナ（市販品 純度99.995％） 500ｇ 二酸化チタン（試薬特級） 所定量 炭酸カルシウム（試薬特級） 〃 酸化ランタン（試薬特級） 所定量 酸化セリウム（試薬特級） 〃 脱イオン水 400ml ポリビニルアルコール 10ｇ 以上を20mmφのアルミナ球石（純度99.99％）
1.5Kgと共にポリエチレン製ボールミルへ入れ50
時間（84RPM）混合する。 得られたスラリーを冷凍乾燥した後、32メツシ
ユの篩を通し素地粉末とした。 この素地粉末を用いて圧力1500Kg／cm2でサイズ
8.4φmm×7.7Lmmのテストピースを作成し、これを
所定の温度で焼成した。 焼成品はサイズがほゞ6.8φmm×6.3Lmmとなつ
た。 次にこれをサイズ6.5φmm×6Lmmに鏡面加工し、
クロロセンと脱イオン水でそれぞれ20分超音波洗
滌し、その後自然乾燥し、シリカゲル入デシケー
タへ15時間保管し乾燥後誘電特性を測定した。 測定条件は以下のとおりである。 方法：誘電体円柱共振法 装置：横河ヒユーレツトパツカード(株)製 8408B
ネツトワークアナライザ 周波数：7.0〜8.0GHz なお共振周波数の温度係数τは＋20℃〜＋85℃
の温度範囲で比誘電率の温度変化率τεと熱膨張係
数αとを測定し、次式に基いて算出した値であ
る。 τ＝−1/2τε−α 本発明の実施例及び比較例に相当する試料を作
成し特性を測定し、その組成と特性値等を第１表
に表示した。 測定点は下表のとおりで図にもプロツトしてあ
る。 点 Al2O3 CaO TiO2 Ａ 99.0 0.5 0.5 Ｃ 90.0 7.0 3.0 Ｄ 90.0 2.0 8.0 Ｅ 99.5 0.25 0.25 Ｆ 89.5 8.0 2.5 Ｇ 89.5 1.5 9.0 Ｈ 93.5 3.0 3.5 Ｂ 94.5 3.7 1.8 Ｉ 94.5 1.3 4.2 Ｋ 90.0 4.5 5.5 （モル％） これにLa2O3とCeO2の添加量を変化させて特
性を測定したものが第１表に表示してある。 但し特性値は＝10GHzで測定し、好ましい特
性は以下のとおりである。 誘電率 10前後 共振周波数の温度係数｜τ｜≦30ppm／℃ 無負荷 Ｑ＞4800 △τ＝１の焼成温度範囲 △τ℃≧30 である。 表中備考欄の内、外は本発明の内外を示す。
集積回路基板、パツケージ、マイクロ波導波線路
等の電気通信分野及びマイクロ波透過窓、マイク
ロ波積層コンデンサ等において使用されるアルミ
ナ磁器組成物に関する。 従来の技術 近年通信網の発達に伴ない、使用周波数領域が
拡大し、高周波に及んでいる。これと関連して誘
電体磁器は高周波領域に於て、誘電体共振器やマ
イクロ波集積回路基板、各種マイクロ波回路のイ
ンピーダンス整合等に応用されている。 ところでアルミナ磁器は高周波Ｑ値が7000前後
で高いが共振周波数の温度係数τが大きく、通信
分野で望まれている｜τ｜≦30ppm／℃を到底満
足することができず、約−60ppm／℃であるの
で、誘電体材料としては使用が困難であつた。 この問題を解決するためにAl2O3−CaO−TiO2
系材料についてはその高周波誘電特性を改善する
ためにLa2O3の添加が提案され、又、焼成温度の
依存性を緩和するためにCeO2の添加が提案され
ているが、これらを綜合した場合の組成物につい
ては決定的なものは未だ出現していない。 発明が解決しようとする問題点 Al2O3−CaO−TiO2にLa2O3を添加した系では
誘電特性の焼成温度依存性が強く、特性のバラツ
キが大きい。一方CeO2を添加した系では特性上
La2O3を添加した系に劣るという問題があつた。 問題点を解決するための手段 本発明はこの問題点を解決するために鋭意検討
の結果ある一定組成のAl2O3−CaO−TiO2三成分
系に対しLa2O3とCeO2を一定量同時に添加する
ことにより解決した。 その手段はAl2O3、CaO及びTiO2からなる三成
分系磁器組成の配合比が、モル分率で表わした三
成分組成図において、下記の各点を結ぶ直線で囲
まれた内にあり、かつこの組成100重量部に対し、
La2O30.03重量部以上、CeO20.02重量部以上で、
かつLa2O3とCeO2の合計量が0.05〜４重量部を含
有するアルミナ磁器組成物である。 点 Al2O3 CaO TiO2 Ａ 99.0 0.5 0.5 Ｃ 90.0 7.0 3.0 Ｄ 90.0 2.0 8.0 （モル％） 先づ図におけるAl2O3、CaO、TiO2の各成分に
ついて説明する。 Al2O3が点Ａよりもリツチ側になるとＱ値は高
くなるがτが−30ppm／℃未満となり、線分Ｃ−
Ｄよりもプアー側になると焼結不完全であり、Ｑ
値が低くなり過ぎ、τが＋30ppm／℃を超えたり
するのでいづれも実用に適さない。 又線分Ａ−Ｂ−Ｃ又は線分Ｄ−Ｉ−Ａよりも
CaOリツチ又はTiO2リツチ側ではいづれもτの
絶対値が30ppm／℃よりも大きくなり実用に適さ
ない。 従つて本発明におけるAl2O3−CaO−TiO2の組
成は図の点Ａ，Ｃ，Ｄで囲まれた三角形の範囲が
焼結体の共振周波数の温度係数τやＱ値、高周波
での誘電体損失も少なく好ましい範囲ではある
が、これのみでは高周波誘電特性の点及び焼成温
度依存性の点で不充分である。 本発明ではLa2O3の添加により高周波誘電特性
を向上させ、CeO2の添加により共振周波数の温
度係数（τ）の焼成温度依存性を大幅に低下する
ようにしたものであり、その量は前記Al2O3−
CaO−TiO2の所定の組成100重量部に対し、
La2O30.03重量部以上、CeO20.02重量部以上でか
つLa2O3とCeO2の合計量が0.05〜４重量部を含有
するようにしたものであり、La2O3が0.03重量部
未満では高周波誘電特性の向上が不充分であり、
CeO2が0.02重量部未満ではτの焼成温度依存性
が余り低下しない。 そしてLa2O3とCeO2の合計量は0.05〜４重量部
が好ましく0.05重量部未満では前記両特性の向上
が余り見られず、逆に４重量部を越えてもさ程特
性向上に寄与しない。 実施例 アルミナ（市販品 純度99.995％） 500ｇ 二酸化チタン（試薬特級） 所定量 炭酸カルシウム（試薬特級） 〃 酸化ランタン（試薬特級） 所定量 酸化セリウム（試薬特級） 〃 脱イオン水 400ml ポリビニルアルコール 10ｇ 以上を20mmφのアルミナ球石（純度99.99％）
1.5Kgと共にポリエチレン製ボールミルへ入れ50
時間（84RPM）混合する。 得られたスラリーを冷凍乾燥した後、32メツシ
ユの篩を通し素地粉末とした。 この素地粉末を用いて圧力1500Kg／cm2でサイズ
8.4φmm×7.7Lmmのテストピースを作成し、これを
所定の温度で焼成した。 焼成品はサイズがほゞ6.8φmm×6.3Lmmとなつ
た。 次にこれをサイズ6.5φmm×6Lmmに鏡面加工し、
クロロセンと脱イオン水でそれぞれ20分超音波洗
滌し、その後自然乾燥し、シリカゲル入デシケー
タへ15時間保管し乾燥後誘電特性を測定した。 測定条件は以下のとおりである。 方法：誘電体円柱共振法 装置：横河ヒユーレツトパツカード(株)製 8408B
ネツトワークアナライザ 周波数：7.0〜8.0GHz なお共振周波数の温度係数τは＋20℃〜＋85℃
の温度範囲で比誘電率の温度変化率τεと熱膨張係
数αとを測定し、次式に基いて算出した値であ
る。 τ＝−1/2τε−α 本発明の実施例及び比較例に相当する試料を作
成し特性を測定し、その組成と特性値等を第１表
に表示した。 測定点は下表のとおりで図にもプロツトしてあ
る。 点 Al2O3 CaO TiO2 Ａ 99.0 0.5 0.5 Ｃ 90.0 7.0 3.0 Ｄ 90.0 2.0 8.0 Ｅ 99.5 0.25 0.25 Ｆ 89.5 8.0 2.5 Ｇ 89.5 1.5 9.0 Ｈ 93.5 3.0 3.5 Ｂ 94.5 3.7 1.8 Ｉ 94.5 1.3 4.2 Ｋ 90.0 4.5 5.5 （モル％） これにLa2O3とCeO2の添加量を変化させて特
性を測定したものが第１表に表示してある。 但し特性値は＝10GHzで測定し、好ましい特
性は以下のとおりである。 誘電率 10前後 共振周波数の温度係数｜τ｜≦30ppm／℃ 無負荷 Ｑ＞4800 △τ＝１の焼成温度範囲 △τ℃≧30 である。 表中備考欄の内、外は本発明の内外を示す。
【表】
【表】
発明の効果
以上の比較試験から判るように本発明による
Al2O3−CaO−TiO2−La2O3−CeO2からなる磁
器組成物は誘電率が10内外と優れ、共振周波数の
温度係数が−30〜＋30の範囲内（実施例では−29
〜＋20）であり△τ＝１の焼成温度範囲は30℃以
上（実施例では34〜71）という値にして、更に無
負荷Q02800以上である。 即ち本発明によれば高周波誘電特性を向上させ
ながら共振周波数の温度係数（τ）の焼成温度依
存性を大幅に低下することができたものである。
Al2O3−CaO−TiO2−La2O3−CeO2からなる磁
器組成物は誘電率が10内外と優れ、共振周波数の
温度係数が−30〜＋30の範囲内（実施例では−29
〜＋20）であり△τ＝１の焼成温度範囲は30℃以
上（実施例では34〜71）という値にして、更に無
負荷Q02800以上である。 即ち本発明によれば高周波誘電特性を向上させ
ながら共振周波数の温度係数（τ）の焼成温度依
存性を大幅に低下することができたものである。
図は本発明の磁器組成物の成分Al2O3、CaO、
TiO2の含有量を表わす三成分系組成図である。
TiO2の含有量を表わす三成分系組成図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Al2O3、CaO及びTiO2からなる三成分系磁器
組成の配合比がモル分率で表わした三成分組成図
において、下記の各点を結ぶ直線で囲まれた内に
あり、かつこの組成100重量部に対し、
La2O30.03重量部以上、CeO20.02重量部以上で、
かつLa2O3とCeO2の合計量が0.05〜４重量部を含
有することを特徴とするアルミナ磁器組成物。 点 Al2O3 CaO TiO2 Ａ 99.0 0.5 0.5 Ｃ 90.0 7.0 3.0 Ｄ 90.0 2.0 8.0 （モル％）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61070931A JPS62229711A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | アルミナ磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61070931A JPS62229711A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | アルミナ磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62229711A JPS62229711A (ja) | 1987-10-08 |
| JPH0542082B2 true JPH0542082B2 (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=13445750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61070931A Granted JPS62229711A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | アルミナ磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62229711A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE68909665T2 (de) * | 1988-04-26 | 1994-02-10 | Toto Ltd | Verfahren zur Herstellung dielektrischer Keramik für elektrostatische Haltevorrichtungen. |
| JPH0345555A (ja) * | 1989-07-11 | 1991-02-27 | Nippon Cement Co Ltd | アルミナ磁器組成物 |
| US5521332A (en) * | 1992-08-31 | 1996-05-28 | Kyocera Corporation | High dielectric layer-containing alumina-based wiring substrate and package for semiconductor device |
| CN106938920A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-07-11 | 华东理工大学 | 一种低介电损耗氧化铝陶瓷材料 |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP61070931A patent/JPS62229711A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62229711A (ja) | 1987-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |