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JP2009263166A - Dielectric porcelain and its manufacturing method - Google Patents

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JP2009263166A
JP2009263166A JP2008114904A JP2008114904A JP2009263166A JP 2009263166 A JP2009263166 A JP 2009263166A JP 2008114904 A JP2008114904 A JP 2008114904A JP 2008114904 A JP2008114904 A JP 2008114904A JP 2009263166 A JP2009263166 A JP 2009263166A
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JP
Japan
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dielectric ceramic
dielectric
mass
sample
less
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Application number
JP2008114904A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Imaizumi
拓之 今泉
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】 直径10mm、厚み5mmのサイズの成形体を焼成して得られた焼結体からなる試料において、誘電体磁器のサイズが大きい場合でも、優れた誘電特性を有する誘電体磁器が要求されており、この要求を満たすことができるか不明であった。
【解決手段】 誘電体磁器4内部のAlをAl換算で0.007質量%以下(ゼロを含まず。)含有し、内部におけるAlの濃度を1としたとき、誘電体磁器4の表面近傍におけるAlの濃度の比が0.5〜2であり、かつ平均気孔径が8μm以下であることを特徴とする。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dielectric ceramic having excellent dielectric characteristics even in a case where a dielectric ceramic is large in a sample made of a sintered body obtained by firing a molded body having a diameter of 10 mm and a thickness of 5 mm. It was unclear whether this requirement could be met.
When Al in the dielectric ceramic 4 contains 0.007% by mass or less (excluding zero) in terms of Al 2 O 3 and the concentration of Al in the inside is 1, the dielectric ceramic 4 The ratio of the Al concentration in the vicinity of the surface is 0.5 to 2, and the average pore diameter is 8 μm or less.
[Selection] Figure 1

Description

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比誘電率及び高いQ値を有する新規の誘電体磁器に関し、特に、誘電体共振器、フィルタ、コンデンサ等の高周波用の電子部品やMIC用誘電体基板、ミリ波用導波路に適する誘電体磁器に関するものである。   The present invention relates to a novel dielectric ceramic having a high relative permittivity and a high Q value in a high frequency region such as a microwave and a millimeter wave, and more particularly to a high frequency electronic component such as a dielectric resonator, a filter, a capacitor, or an MIC. The present invention relates to a dielectric ceramic suitable for a dielectric substrate for millimeter wave and a waveguide for millimeter wave.

従来、誘電体磁器はマイクロ波、ミリ波等の高周波領域において、誘電体共振器やMIC用誘電体基板等に広く利用されている。また、最近では、ミリ波用導波路に誘電体線路が応用されている。その要求される特性としては、(1)誘電体中では伝搬する電磁波の波長が(1/εr)1/2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)高周波領域での誘電損失が小さいこと、すなわち高Qであること、(3)共振周波数の温度に対する変化が小さいこと、すなわち比誘電率εrの温度依存性が小さく且つ安定であること、以上の3特性が主として挙げられる。   Conventionally, dielectric ceramics are widely used for dielectric resonators, dielectric substrates for MICs, and the like in high frequency regions such as microwaves and millimeter waves. Recently, dielectric lines have been applied to millimeter wave waveguides. The required characteristics are as follows: (1) Since the wavelength of the electromagnetic wave propagating in the dielectric is shortened to (1 / εr) 1/2, the dielectric constant is large with respect to the demand for miniaturization. 2) Low dielectric loss in the high frequency region, that is, high Q, (3) Small change in resonance frequency with respect to temperature, that is, temperature dependency of relative dielectric constant εr is small and stable. The three characteristics are mainly listed.

特許文献1には、これらの3特性を満たすものとして、BaO、SrO、MgO、WOおよびRE(希土類元素)からなる複合酸化物からなる誘電体磁器組成物が開示されている。
特開平12−87881号公報
Patent Document 1 discloses a dielectric ceramic composition composed of a complex oxide composed of BaO, SrO, MgO, WO 3 and RE (rare earth element) as satisfying these three characteristics.
JP-A-12-87881

特許文献1の実施例に記載されている誘電体磁器の特性は、直径10mm、厚み5mmのサイズの成形体を焼成して得られた焼結体からなる試料において、比誘電率εrが20.1〜25.3、Qfが101000〜231000、共振周波数の温度特性τfが−11.2〜41.3ppm/℃であった。特許文献1では、直径10mm、厚み5mmのサイズの成形体において、この特性を満たすことが記載されている。特許文献1に記載された誘電体磁器では、直径10mm、厚み5mmよりも大きなサイズの成形体において、この特性を満たすことは困難である。   The characteristics of the dielectric ceramic described in the example of Patent Document 1 are as follows. In a sample made of a sintered body obtained by firing a molded body having a diameter of 10 mm and a thickness of 5 mm, the relative dielectric constant εr is 20. 1 to 25.3, Qf was 101000 to 231000, and temperature characteristic τf of the resonance frequency was −11.2 to 41.3 ppm / ° C. Patent Document 1 describes that a molded product having a diameter of 10 mm and a thickness of 5 mm satisfies this characteristic. In the dielectric ceramic described in Patent Document 1, it is difficult to satisfy this characteristic in a molded body having a diameter larger than 10 mm and a thickness of 5 mm.

本発明の目的は、誘電体磁器のサイズを比較的大きくした場合でも、比較的優れた誘電特性を有する誘電体磁器およびその製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a dielectric ceramic having relatively excellent dielectric characteristics even when the size of the dielectric ceramic is relatively large, and a method for manufacturing the same.

上記課題を解決するために、本発明は、Ba、Sr、Mg、WおよびYbを含有するペロブスカイト型結晶を主結晶相とする誘電体磁器であって、前記誘電体磁器内部のAlをAl換算で0.007質量%以下含有し、前記誘電体磁器の内部における前記Alの質量%を1とした場合、前記誘電体磁器の表面近傍におけるAlの質量%の比が0.5〜2であることを特徴とする誘電体磁器を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a dielectric ceramic having a perovskite crystal containing Ba, Sr, Mg, W and Yb as a main crystal phase, wherein Al inside the dielectric ceramic is Al 2. When the content is 0.007% by mass or less in terms of O 3 and the mass% of Al in the dielectric ceramic is 1, the ratio of mass% of Al in the vicinity of the surface of the dielectric ceramic is 0.5 to A dielectric ceramic is provided.

本発明は、また、成形体を焼成用治具に載置して焼成し、Ba、Sr、Mg、WおよびYbを含有するペロブスカイト型結晶を主結晶相とする誘電体磁器を製造するための製造方法であって、前記焼成用治具中のAl含有量がAl換算で0.9質量%以下であることを特徴とする誘電体磁器の製造方法を、併せて提供する。 The present invention also provides a dielectric porcelain having a perovskite-type crystal containing Ba, Sr, Mg, W and Yb as a main crystal phase, which is placed on a firing jig and fired. A method for manufacturing a dielectric ceramic, wherein the Al content in the firing jig is 0.9% by mass or less in terms of Al 2 O 3 , is also provided.

また、本発明は、一対の入出力端子間に上述の誘電体磁器を配置してなり、電磁界結合により作動するようにしたことを特徴とする誘電体共振器も、併せて提供する。   The present invention also provides a dielectric resonator characterized in that the above-described dielectric ceramic is disposed between a pair of input / output terminals and is operated by electromagnetic coupling.

本発明の誘電体磁器は、比較的大きな焼結体サイズであるとともに、比較的高い誘電特性を有する。   The dielectric ceramic of the present invention has a relatively large sintered body size and relatively high dielectric characteristics.

本発明の誘電体磁器は、また、比較的高いQfの値を有する。   The dielectric ceramic of the present invention also has a relatively high Qf value.

本発明の誘電体磁器の製造方法は、誘電体特性が比較的良好な、比較的大きなサイズの誘電体磁器を製造することができる。   The method for manufacturing a dielectric ceramic according to the present invention can manufacture a dielectric ceramic having a relatively large size and relatively good dielectric characteristics.

本発明の誘電体共振器は、また、誘電特性の優れた誘電体共振器を得ることができる。   The dielectric resonator of the present invention can also provide a dielectric resonator having excellent dielectric characteristics.

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.

本発明の誘電体磁器は、Ba、Sr、Mg、WおよびYbを含有するペロブスカイト型結晶を主結晶相とする誘電体磁器であって、Alを0.007質量%以下(ゼロを含まず。)含有し、前記誘電体磁器の内部における前記Alの濃度を1としたとき、前記誘電体磁器の表面近傍におけるAlの濃度の比が0.5〜2である。   The dielectric ceramic of the present invention is a dielectric ceramic having a main crystal phase of a perovskite crystal containing Ba, Sr, Mg, W and Yb, and contains Al in an amount of 0.007% by mass or less (excluding zero). And the ratio of the Al concentration in the vicinity of the surface of the dielectric ceramic is 0.5 to 2, where the Al concentration in the dielectric ceramic is 1.

ここで、誘電体磁器の表面とは誘電体磁器の表面およびその近傍をいう。好ましくは誘電体磁器の表面とは、誘電体磁器の表面および表面から2mm未満の近傍をいう。   Here, the surface of the dielectric ceramic means the surface of the dielectric ceramic and the vicinity thereof. Preferably, the surface of the dielectric ceramic means the surface of the dielectric ceramic and the vicinity of less than 2 mm from the surface.

誘電体磁器の内部とは、好ましくは誘電体磁器表面から2mm以上離れている部分の領域をいう。誘電体磁器の形状が円盤の場合には、いずれか一方の主面の中央部から深さ方向に2mm以上離れている領域が、誘電体磁器の内部である。誘電体磁器の形状が円柱の場合には、円柱のいずれか一方の端面(平面)の中央部から深さ方向に2mm以上離れている領域が、誘電体磁器の内部である。誘電体磁器の形状が円筒の場合には、内周面と外周面の間の厚み方向の中央部であって、いずれか一方の端面から深さ方向に2mm以上離れている領域が、誘電体磁器の内部である。誘電体磁器の形状が略立方体または略直方体の場合には、いずれか一の面から深さ方向に2mm以上離れている領域が、誘電体磁器の内部である。   The inside of the dielectric ceramic preferably refers to a region of a portion that is 2 mm or more away from the surface of the dielectric ceramic. In the case where the shape of the dielectric ceramic is a disk, a region 2 mm or more away from the center of one of the main surfaces in the depth direction is the interior of the dielectric ceramic. In the case where the shape of the dielectric ceramic is a cylinder, a region 2 mm or more away from the center of one end face (plane) of the cylinder in the depth direction is the inside of the dielectric ceramic. When the shape of the dielectric porcelain is a cylinder, the central portion in the thickness direction between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, and a region away from any one end surface by 2 mm or more in the depth direction is a dielectric. Inside of porcelain. When the shape of the dielectric ceramic is a substantially cubic or a substantially rectangular parallelepiped, a region 2 mm or more away from any one surface in the depth direction is the inside of the dielectric ceramic.

Alの含有量を0.007質量%以下とすることで、焼結の際の温度を比較的低くし、Qfを比較的高くすることができる。また、Alを含むので、εrを比較的大きくすることができる。   By setting the Al content to 0.007% by mass or less, the temperature during sintering can be made relatively low, and the Qf can be made relatively high. Moreover, since Al is contained, εr can be made relatively large.

また、誘電体磁器の内部におけるAlの濃度を1とした場合、前記誘電体磁器の表面近傍におけるAlの濃度の比が0.5〜2とすることで、焼結温度を比較的低くして、焼結性を比較的高くすることができる。また、焼結体のサイズを比較的大きくすることで、Qfを比較的向上させることができる。   Further, when the Al concentration in the dielectric ceramic is set to 1, the sintering temperature is relatively lowered by setting the Al concentration ratio in the vicinity of the surface of the dielectric ceramic to 0.5-2. The sinterability can be made relatively high. Further, Qf can be relatively improved by relatively increasing the size of the sintered body.

Alの含有量は、ICP発光分光分析法により測定することができる。具体的には次の方法で測定することができる。誘電体磁器を超硬製の乳鉢で粉砕し、分析試料とする。この試料0.1gにホウ酸2gと炭酸ナトリウム3gを加えて融解し、塩酸溶液に溶解する。得られた溶液をICP発光分光分析装置、例えば島津製作所製ICPS−800にて定量分析しAl含有量を測定する。Al含有量をAl含有量に換算する。 The Al content can be measured by ICP emission spectroscopy. Specifically, it can be measured by the following method. Dielectric porcelain is pulverized in a cemented mortar and used as an analysis sample. To 0.1 g of this sample, 2 g of boric acid and 3 g of sodium carbonate are added and melted, and dissolved in a hydrochloric acid solution. The obtained solution is quantitatively analyzed with an ICP emission spectroscopic analyzer, for example, ICPS-800 manufactured by Shimadzu Corporation, and the Al content is measured. The Al content is converted to the Al 2 O 3 content.

誘電体磁器の内部における前記Alの濃度を1としたとき、前記誘電体磁器の表面近傍におけるAlの濃度の比は、ICP発光分光分析法により次のように測定することができる。   When the concentration of Al in the dielectric ceramic is set to 1, the ratio of Al concentration in the vicinity of the surface of the dielectric ceramic can be measured by ICP emission spectroscopy as follows.

誘電体磁器の表面のAlの含有量を測定する場合は、表面の領域を切り出したものを分析試料とする。誘電体磁器の形状が円盤、円柱、円筒の場合は、外周面を分析試料とすることが好ましい。   When measuring the Al content on the surface of the dielectric ceramic, an analysis sample is obtained by cutting out the surface region. When the shape of the dielectric ceramic is a disk, a cylinder, or a cylinder, the outer peripheral surface is preferably used as the analysis sample.

誘電体磁器の内部のAlの含有量を測定する場合は、誘電体磁器の内部を切り出したものを分析試料とする。誘電体磁器の形状が円盤、円柱、円筒の場合は、主平面から2mm以上内部を分析試料とすることが好ましい。   When measuring the content of Al in the dielectric ceramic, the sample cut out from the dielectric ceramic is used as the analysis sample. In the case where the shape of the dielectric ceramic is a disk, a cylinder, or a cylinder, it is preferable that the inside is 2 mm or more from the main plane as an analysis sample.

誘電体磁器は、平均気孔径が8μm以下であることが好ましい。誘電体磁器の気孔率は8μm以下であることが好ましい理由は次の通りである。   The dielectric ceramic preferably has an average pore diameter of 8 μm or less. The reason why the porosity of the dielectric ceramic is preferably 8 μm or less is as follows.

気孔率の増加は誘電率の低下をもたらす。本実施形態の誘電体磁器では、平均気孔径を8μm以下とすることで、比誘電率εrを比較的高くすることができる。   An increase in porosity results in a decrease in dielectric constant. In the dielectric ceramic according to the present embodiment, the relative permittivity εr can be made relatively high by setting the average pore diameter to 8 μm or less.

本発明の誘電体磁器は、平均気孔径が5μm以下であることがさらに好ましい。これによりさらに焼成温度が変化してもεrが変動することが抑制されるためである。   The dielectric ceramic of the present invention more preferably has an average pore diameter of 5 μm or less. This is because even if the firing temperature further changes, εr is prevented from fluctuating.

平均気孔径の測定は次の方法で行うことができる。誘電体磁器を鏡面研磨して得られたものを分析試料とする。この分析試料を倍率100倍程度で金属顕微鏡にて観測して得られた画像をCCDカメラで取り込む。この画像に写っている気孔の平均気孔径を画像解析装置により測定する。画像解析装置としては、例えば株式会社ニレコ製のLUZEX FS、LUZEX SEなどを用いることができる。画像解析装置を用いた場合の測定条件は、分析試料表面の測定面積9×10−2mm、測定回数10回、測定総面積9×10−1mmである。LUZEX FSを用いた場合、ランプ電圧は5Vが好ましい。なお、本発明における平均気孔径とは、誘電体磁器の内部の平均気孔径をいう。 The average pore diameter can be measured by the following method. An analysis sample is obtained by mirror polishing a dielectric ceramic. An image obtained by observing the analysis sample with a metal microscope at a magnification of about 100 times is captured by a CCD camera. The average pore diameter of the pores shown in this image is measured by an image analyzer. As the image analysis apparatus, for example, LUZEX FS, LUZEX SE manufactured by Nireco Corporation can be used. The measurement conditions when the image analysis apparatus is used are a measurement area of 9 × 10 −2 mm 2 on the surface of the analysis sample, a measurement count of 10 times, and a total measurement area of 9 × 10 −1 mm 2 . When LUZEX FS is used, the lamp voltage is preferably 5V. In the present invention, the average pore diameter refers to the average pore diameter inside the dielectric ceramic.

本発明の誘電体磁器は、Qfを特に向上させるためには平均結晶粒径3〜4.5μm以下であることが好ましい。平均結晶粒径3〜4.5μm以下とすることで、焼結性を比較的高くし、かつQfを比較的向上させることができる。   The dielectric ceramic of the present invention preferably has an average crystal grain size of 3 to 4.5 μm or less in order to particularly improve Qf. By setting the average crystal grain size to 3 to 4.5 μm or less, the sinterability can be made relatively high and Qf can be made relatively improved.

平均結晶粒径の測定は次の方法で行うことができる。誘電体磁器を鏡面研磨して得られたものを分析試料とする。この分析試料を倍率400倍程度で金属顕微鏡にて観測して得られた画像をCCDカメラで取り込む。この画像に写っている気孔の平均気孔径を画像解析装置により測定する。画像解析装置としては、例えば株式会社ニレコ製のLUZEX FS、LUZEX SEなどを用いることができる。画像解析装置を用いた場合の測定条件は概ね次の通りである。すなわち、分析試料表面の測定面積は5.6×10−3mm、測定回数は3回、測定総面積は1.68×10−2mmである。LUZEX FSを用いた場合、ランプ電圧は5Vが好ましい。なお、本発明における平均結晶粒径とは、誘電体磁器の内部の平均結晶粒径をいう。 The average crystal grain size can be measured by the following method. An analysis sample is obtained by mirror polishing a dielectric ceramic. An image obtained by observing the analysis sample with a metal microscope at a magnification of about 400 times is captured by a CCD camera. The average pore diameter of the pores shown in this image is measured by an image analyzer. As the image analysis apparatus, for example, LUZEX FS, LUZEX SE manufactured by Nireco Corporation can be used. The measurement conditions when the image analysis apparatus is used are generally as follows. That is, the measurement area of the analysis sample surface is 5.6 × 10 −3 mm 2 , the number of measurements is 3, and the total measurement area is 1.68 × 10 −2 mm 2 . When LUZEX FS is used, the lamp voltage is preferably 5V. The average crystal grain size in the present invention refers to the average crystal grain size inside the dielectric ceramic.

本発明の誘電体磁器は、Ba、Sr、Mg、WおよびYbの各金属元素酸化物のモル比による組成式をaBaO・bSrO・cMgO・dWO・eYbと表した時、前記a、b、c、d、eが、0.35≦a≦0.55、0.01≦b≦0.25、0.10≦c≦0.30、0.15≦d≦0.35、0.01≦e≦0.20、a+b+c+d+e=1を満足することが好ましい。a、b、c、d、eが上記の範囲であることが好ましい理由は以下の通りである。 The dielectric ceramic according to the present invention has a composition formula based on the molar ratio of each metal element oxide of Ba, Sr, Mg, W, and Yb as aBaO · bSrO · cMgO · dWO 3 · eYb 2 O 3. , B, c, d, e are 0.35 ≦ a ≦ 0.55, 0.01 ≦ b ≦ 0.25, 0.10 ≦ c ≦ 0.30, 0.15 ≦ d ≦ 0.35, It is preferable that 0.01 ≦ e ≦ 0.20 and a + b + c + d + e = 1 are satisfied. The reason why a, b, c, d, and e are preferably in the above ranges is as follows.

0.35≦a≦0.55が好ましいのは、0.35≦a≦0.55の場合特に高いQf値が得られるからである。特に、0.40≦a≦0.50が好ましい。   The reason why 0.35 ≦ a ≦ 0.55 is preferable is that a particularly high Qf value is obtained when 0.35 ≦ a ≦ 0.55. In particular, 0.40 ≦ a ≦ 0.50 is preferable.

0.01≦b≦0.25が好ましいのは、0.01≦b≦0.25の場合、εrの温度依存性が小さいので、温度が変化してもεrが変化しにくいからである。特に、0.01≦b≦0.15が好ましい。   The reason why 0.01 ≦ b ≦ 0.25 is preferable is that, when 0.01 ≦ b ≦ 0.25, the temperature dependency of εr is small, so that εr hardly changes even if the temperature changes. In particular, 0.01 ≦ b ≦ 0.15 is preferable.

0.10≦c≦0.30が好ましいのは、0.10≦c≦0.30の場合、高いQf値が得られるからである。特に、0.15≦c≦0.25が好ましい。   0.10 ≦ c ≦ 0.30 is preferable because a high Qf value is obtained when 0.10 ≦ c ≦ 0.30. In particular, 0.15 ≦ c ≦ 0.25 is preferable.

0.15≦d≦0.35が好ましいのは、0.15≦d≦0.35の場合、高いQf値が得られるからである。特に、0.20≦d≦0.30が好ましい。   The reason why 0.15 ≦ d ≦ 0.35 is preferable is that a high Qf value is obtained when 0.15 ≦ d ≦ 0.35. In particular, 0.20 ≦ d ≦ 0.30 is preferable.

0.01≦e≦0.20が好ましいのは、0.01≦e≦0.20の場合、εrの温度依存性が小さいからである。特に、0.01≦e≦0.10が好ましい。   The reason why 0.01 ≦ e ≦ 0.20 is preferable is that the temperature dependency of εr is small when 0.01 ≦ e ≦ 0.20. In particular, 0.01 ≦ e ≦ 0.10 is preferable.

また、本発明の誘電体磁器は金属元素としてMnをMnO換算で0.01〜0.2質量%含有することが好ましい。金属元素としてMnをMnO換算で0.01〜0.2質量%含有することで、焼結性を比較的良好なものとし、かつ、Qf値を比較的向上させることができる。 The dielectric ceramic of the present invention preferably contains 0.01 to 0.2% by mass of Mn as a metal element in terms of MnO 2 . By containing 0.01 to 0.2% by mass of Mn as a metal element in terms of MnO 2 , the sinterability can be made relatively good and the Qf value can be relatively improved.

また、本発明の誘電体磁器は、BaWOの(112)面に帰属するX線回折ピ−ク強度をP1、Ba、Sr、Mg、WおよびYbを含有するペロブスカイト型結晶の(220)面に帰属するX線回折ピーク強度をP2としたとき、比f=P1/P2が0.024以下であることが好ましい。これにより、高いQf値が得られる。特に、fが0.013以下であることが好ましい。前記BaWOの結晶構造については、例えばJCPDS−ICDDのNo.43−646等に説明が記載されている。Ba、Sr、Mg、WおよびYbを含有するペロブスカイト型結晶の結晶構造は例えばJCPDS−ICDDのNo.43−646に記載されている。ここで、JCPDS−ICDDとは、国際回析データセンター(International Centre for Diffraction Data、略してICDD)の粉末回折標準委員会(Joint Committee on Powder Diffraction Standards、略してJCPDS)が発行した粉末データファイル(Powder Data File)である。 The dielectric ceramic of the present invention has an X-ray diffraction peak intensity attributed to the (112) plane of BaWO 4 having a (220) plane of a perovskite crystal containing P1, Ba, Sr, Mg, W and Yb. When the X-ray diffraction peak intensity attributed to is P2, the ratio f = P1 / P2 is preferably 0.024 or less. Thereby, a high Qf value is obtained. In particular, f is preferably 0.013 or less. As for the crystal structure of the BaWO 4 , for example, JCPDS-ICDD No. 43-646 and the like are described. The crystal structure of the perovskite crystal containing Ba, Sr, Mg, W and Yb is, for example, JCPDS-ICDD No. 43-646. Here, JCPDS-ICDD is a powder data file (JCPDS, abbreviated as JCPDS) issued by the International Committee for Diffraction Data (abbreviated as ICDD). Powder Data File).

誘電体磁器のX線回折による分析は、X線回折装置を用いて行うことができる。X線回折装置の候補としては、スペクトリス株式会社のPW3050などがある。測定条件は、回折角2θ=10〜80°、X線出力;40Kv:50mA、scan speed:0.02、step:0.01、time:2.0、MASK:15mm、検出器:high、回転有り、である。X線回折を行うために用いるX線回折装置は、株式会社リガク製のRINTシリーズ、RINT−TTRIIIなどでも良い。   Analysis by X-ray diffraction of a dielectric ceramic can be performed using an X-ray diffraction apparatus. A candidate for the X-ray diffraction apparatus is PW3050 manufactured by Spectris Co. Measurement conditions are diffraction angle 2θ = 10-80 °, X-ray output; 40 Kv: 50 mA, scan speed: 0.02, step: 0.01, time: 2.0, MASK: 15 mm, detector: high, rotation Yes. The X-ray diffraction apparatus used for X-ray diffraction may be RINT series manufactured by Rigaku Corporation, RINT-TTRIII, or the like.

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の製造方法は、Ba、Sr、Mg、WおよびYbを含有するペロブスカイト型結晶を主成分とする成形体を、焼成用治具に載置して焼成し、Ba、Sr、Mg、WおよびYbを含有するペロブスカイト型結晶を主結晶相とする誘電体磁器を製造するための製造方法であって、前記焼成用治具中のAl含有量がAl換算で0.9質量%以下である。これにより、誘電体磁器のサイズが大きい場合でも、Qfの高い誘電体磁器を得ることができる製造方法を提供することができる。 A method for manufacturing a dielectric ceramic according to the present invention will be described. In the method for manufacturing a dielectric ceramic according to the present invention, a molded body containing a perovskite crystal containing Ba, Sr, Mg, W and Yb as a main component is placed on a firing jig and fired, and Ba, Sr , Mg, W and Yb, a manufacturing method for manufacturing a dielectric ceramic having a perovskite crystal as a main crystal phase, wherein the Al content in the firing jig is 0 in terms of Al 2 O 3 .9% by mass or less. Accordingly, it is possible to provide a manufacturing method capable of obtaining a dielectric ceramic having a high Qf even when the size of the dielectric ceramic is large.

前記成形体に含まれる金属元素のモル比による組成式をaBaO・bSrO・cMgO・dWO・eYbと表した時、前記a、b、c、d、eは、0.35≦a≦0.55、0.01≦b≦0.25、0.10≦c≦0.30、0.15≦d≦0.35、0.01≦e≦0.20、a+b+c+d+e=1を満足することが好ましい。 When the composition formula based on the molar ratio of the metal elements contained in the molded body is expressed as aBaO · bSrO · cMgO · dWO 3 · eYb 2 O 3 , the a, b, c, d and e are 0.35 ≦ a ≦ 0.55, 0.01 ≦ b ≦ 0.25, 0.10 ≦ c ≦ 0.30, 0.15 ≦ d ≦ 0.35, 0.01 ≦ e ≦ 0.20, a + b + c + d + e = 1 satisfied It is preferable to do.

焼成用治具中のAl含有量がAl換算で0.9質量%以下の場合には、焼成用治具から誘電体磁器へAlが拡散しにくい。このため、焼成後の誘電体磁器のAl含有量をAl換算で0.007質量%以下とし、かつ誘電体磁器の内部における前記Alの濃度を1としたとき、前記誘電体磁器の表面近傍におけるAlの濃度の比が0.5〜2である誘電体磁器を製造することができる。特に、サイズが直径25mm以上、厚みが15mm以上の誘電体磁器であっても、誘電体磁器のAl含有量と、Alの濃度比を、本発明の誘電体磁器の範囲にすることができる。 When the Al content in the firing jig is 0.9 mass% or less in terms of Al 2 O 3 , Al hardly diffuses from the firing jig to the dielectric ceramic. For this reason, when the Al content of the dielectric ceramic after firing is 0.007% by mass or less in terms of Al 2 O 3 and the concentration of the Al inside the dielectric ceramic is 1, the dielectric ceramic A dielectric ceramic having an Al concentration ratio in the vicinity of the surface of 0.5 to 2 can be manufactured. In particular, even for a dielectric ceramic having a diameter of 25 mm or more and a thickness of 15 mm or more, the Al content of the dielectric ceramic and the concentration ratio of Al can be within the range of the dielectric ceramic of the present invention.

焼成治具中のAl含有量がAl換算で0.9質量%を越えると、誘電体磁器のサイズが大きい場合、Qfの高い誘電体磁器の製造方法を提供することが困難となる。 When the Al content in the firing jig exceeds 0.9 mass% in terms of Al 2 O 3 , it is difficult to provide a method for manufacturing a dielectric ceramic having a high Qf when the size of the dielectric ceramic is large. .

焼成治具中のAl量の測定は以下の方法で行うことができる。焼成用治具を超硬乳鉢にて粉砕し、分析試料とする。この分析試料0.1gにホウ酸2gと炭酸ナトリウム3gを加えて融解し、塩酸溶液に溶解する。この溶液をICP発光分光分析装置(島津製作所製ICPS−800)にてAlの定量分析を行う。得られたAl含有量をAl量に換算する。 The amount of Al 2 O 3 in the firing jig can be measured by the following method. The firing jig is pulverized in a cemented mortar to obtain an analysis sample. To 0.1 g of this analytical sample, 2 g of boric acid and 3 g of sodium carbonate are added and melted, and dissolved in a hydrochloric acid solution. This solution is subjected to quantitative analysis of Al with an ICP emission spectroscopic analyzer (ICPS-800 manufactured by Shimadzu Corporation). The obtained Al content is converted into the amount of Al 2 O 3 .

本発明の誘電体磁器は具体的には、例えば以下のように製造される。Ba、Sr、Mg、WおよびYbの酸化物あるいは焼成により酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩等の金属塩を主原料として準備し、これらを前述の範囲になるように秤量した後、調合水を加え、混合原料をジルコニアボール等を使用したミルにより湿式混合・粉砕を行う。そして、混合物を所定の温度にて乾燥させた後、この混合物を1100〜1300℃で仮焼処理する。   Specifically, the dielectric ceramic of the present invention is manufactured as follows, for example. After preparing metal oxides such as carbonates, nitrates, and acetates that produce oxides of Ba, Sr, Mg, W, and Yb, or oxides upon firing, as main raw materials, and weighing these so as to be in the above-mentioned range Then, the preparation water is added, and the mixed raw material is wet mixed and pulverized by a mill using zirconia balls or the like. And after drying a mixture at predetermined | prescribed temperature, this mixture is calcined at 1100-1300 degreeC.

この得られた仮焼粉末に調合水を加え、混合原料のジルコニアボール等を使用したミルにより湿式混合し、平均粒径0.8〜1.2μmに粉砕する。さらに所定量、例えば3〜6質量%程度の成形用の有機バインダーを加えてからスラリーを作製し、得られたスラリーをスプレードライヤーにて噴霧乾燥して造粒体を得る。さらに、得られた造粒体を所望の成形手段、例えば、金型プレス、冷間静水圧プレス、押し出し成形等により任意の形状に成形して成形体を得る。その後、大気などの酸化性雰囲気中で脱バインダー処理し、この後、1600〜1700℃で2〜10時間保持した後、1200〜800℃迄を5〜100℃/時間で降温することにより誘電体磁器が得られる。   Formulated water is added to the obtained calcined powder, wet-mixed by a mill using zirconia balls or the like as a mixed raw material, and pulverized to an average particle size of 0.8 to 1.2 μm. Furthermore, a predetermined amount, for example, about 3 to 6% by mass of an organic binder for molding is added to prepare a slurry, and the obtained slurry is spray-dried with a spray dryer to obtain a granulated body. Furthermore, the obtained granulated body is formed into an arbitrary shape by a desired forming means, for example, a die press, a cold isostatic press, an extrusion forming, and the like to obtain a formed body. Thereafter, the binder is removed in an oxidizing atmosphere such as the air, and then held at 1600 to 1700 ° C. for 2 to 10 hours, and then the temperature is decreased from 1200 to 800 ° C. at 5 to 100 ° C./hour to obtain a dielectric. Porcelain is obtained.

成形体を載置するための焼成用治具として次の基板を用いることができる。すなわち、第1の候補は、高純度マグネシアであって、AlをAl換算で0.9質量%以下含む焼結体からなる基板であり、第2の候補は、高純度酸化イットリウムであって、AlをAl換算で0.9質量%以下含む焼結体からなる基板である。 The following board | substrate can be used as a jig | tool for baking for mounting a molded object. That is, the first candidate is a high-purity magnesia, which is a substrate made of a sintered body containing not more than 0.9% by mass of Al in terms of Al 2 O 3 , and the second candidate is high-purity yttrium oxide. there are a substrate formed of a sintered body containing Al Al 2 O 3 in terms of 0.9% by mass or less.

脱バインダー処理は、焼成と同一工程で行っても、別工程で行っても構わない。   The binder removal treatment may be performed in the same process as the firing or in a separate process.

本発明の誘電体磁器は、一対の入出力端子間に上記からなる誘電体磁器を配置し、電磁界結合により作動する誘電体共振器を構成したものである。   The dielectric ceramic according to the present invention is a dielectric resonator that is operated by electromagnetic coupling by disposing the above-described dielectric ceramic between a pair of input / output terminals.

本発明の誘電体磁器は、特に誘電体共振器の誘電体磁器として最も好適に用いられる。図1にTEモード型の誘電体共振器の概略図を示した。図1の誘電体共振器は、金属ケース1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、これらの入出力端子2、3の間に上記誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器4を配置して構成される。このようなTEモード型の誘電体共振器は、入力端子2からマイクロ波が入力され、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 ceramic of the present invention is most preferably used particularly as a dielectric ceramic of a dielectric resonator. FIG. 1 shows a schematic diagram of a TE mode type dielectric resonator. The dielectric resonator shown in FIG. 1 is provided with an input terminal 2 and an output terminal 3 on opposite sides of an inner wall of a metal case 1, and a dielectric ceramic made of the above dielectric ceramic composition between the input / output terminals 2 and 3. 4 is arranged. In such a TE mode type dielectric resonator, a microwave is input from the input terminal 2, and the microwave is confined in the dielectric ceramic 4 by reflection at the boundary between the dielectric ceramic 4 and the free space, and a specific wave Resonates at frequency. This signal is electromagnetically coupled to the output terminal 3 and output.

図示していないが、本発明の誘電体磁器を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モード誘電体磁器共振器、その他の共振器に適用して良いことは勿論である。更には、入力端子2および出力端子3を誘電体磁器4に直接設けても誘電体共振器が構成できる。   Although not shown, it is needless to say that the dielectric ceramic of the present invention may be applied to a coaxial resonator using a TEM mode, a strip line resonator, a TM mode dielectric ceramic resonator, and other resonators. . Furthermore, a dielectric resonator can also be configured by providing the input terminal 2 and the output terminal 3 directly on the dielectric ceramic 4.

上記誘電体磁器4は、本発明の誘電体磁器からなる所定形状の共振媒体であるが、その形状は直方体、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い。また、入力される高周波信号の周波数は1〜500GHz程度であり、共振周波数として2〜80GHz程度が実用上好ましい。   The dielectric ceramic 4 is a resonance medium having a predetermined shape made of the dielectric ceramic according to the present invention. The shape of the dielectric ceramic 4 is a rectangular parallelepiped, a cube, a plate, a disk, a cylinder, a polygonal column, and other three-dimensional shapes capable of resonance. If it is. The frequency of the input high frequency signal is about 1 to 500 GHz, and the resonance frequency is preferably about 2 to 80 GHz in practice.

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更は何等差し支えない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

<参考例1>
原料として純度99%以上のBaCO、SrCO、MgCO、WO、YbおよびMnOの各粉末を用いて、これらを表1に示す割合(a,b,c,d,eの比率に換算した値、およびMnO含有量)に秤量し、さらに純水を入れて、ジルコニアボールを用いたミルにより湿式混合・粉砕を行った。粉砕粒度の平均粒径は0.5〜1μmとした。
<Reference Example 1>
Using BaCO 3 , SrCO 3 , MgCO 3 , WO 3 , Yb 2 O 3, and MnO 2 powders with a purity of 99% or more as raw materials, these ratios (a, b, c, d, e) shown in Table 1 are used. (MnO 2 content converted to the ratio) and pure water was added, and wet mixing and pulverization were performed by a mill using zirconia balls. The average particle size of the pulverized particle size was 0.5 to 1 μm.

その後、この混合物を脱水、乾燥した後、1200〜1300℃で2時間仮焼した。得られた仮焼物に純水を入れ、ジルコニアボールを用いたミルにより湿式混合・粉砕を行った。この粉砕は、平均粒径が0.8〜1.2μmとなるような湿式粉砕とした。   Thereafter, the mixture was dehydrated and dried, and calcined at 1200 to 1300 ° C. for 2 hours. Pure water was put into the obtained calcined product, and wet mixing and pulverization were performed by a mill using zirconia balls. This pulverization was wet pulverization such that the average particle diameter was 0.8 to 1.2 μm.

その後、成形用の有機系結合材を加えた後、スプレードライヤーにて噴霧乾燥・造粒した。得られた粉末を粉末加圧成形機にて成形圧100MPaで、直径10mm、厚み5mmの成形体Aと、直径30mm、厚み15mmの成形体Bの2種類の大きさの円柱に、それぞれ複数個成形した。更にこれらの円柱を1670〜1700℃で2〜10時間保持した後、1200〜800℃を5〜100℃/時間で降温して焼成して誘電体磁器を得た。焼成用治具として、高純度マグネシアであって、AlをAl換算で0.1質量%含有する焼結体からなる基板を用いた。 Thereafter, an organic binder for molding was added, followed by spray drying and granulation with a spray dryer. A plurality of the obtained powders are respectively formed into two types of cylinders of a molded body A having a diameter of 10 mm and a thickness of 5 mm and a molded body B having a diameter of 30 mm and a thickness of 15 mm at a molding pressure of 100 MPa using a powder pressure molding machine. Molded. Furthermore, after these cylinders were held at 1670-1700 ° C. for 2-10 hours, the temperature was lowered from 1200-800 ° C. at 5-100 ° C./hour and fired to obtain dielectric ceramics. As a firing jig, a high purity magnesia substrate made of a sintered body containing Al in an amount of 0.1% by mass in terms of Al 2 O 3 was used.

得られた誘電体磁器の両平面をそれぞれ0.3mm平面研磨し洗浄・乾燥して試料A(成形体Aを用いて作製した試料)、試料B(成形体Bを用いて作製した試料)を、表1、2に示したNo.についてそれぞれ複数作製した。   Both planes of the obtained dielectric porcelain were each polished by 0.3 mm, washed and dried, and sample A (sample prepared using molded body A) and sample B (sample manufactured using molded body B) were obtained. No. shown in Tables 1 and 2. A plurality of each were prepared.

その後、22℃において、円柱共振器法により試料A,Bの誘電率ε、Q値を測定した。εr、Q値を測定したときの測定周波数は、試料Aについては6〜9GHz、試料Bについては、1〜3GHzであった。Qfは、測定値Qと測定周波数fとをかけた値である。   Thereafter, at 22 ° C., the dielectric constants ε and Q values of the samples A and B were measured by a cylindrical resonator method. The measurement frequencies when εr and Q values were measured were 6 to 9 GHz for sample A and 1 to 3 GHz for sample B. Qf is a value obtained by multiplying the measurement value Q and the measurement frequency f.

得られた試料A,Bの25〜85℃における共振周波数の温度係数τfを、式τf={[(f85−f25)/f25]/60}×10[ppm/℃]に基づいて計算した。ここで、f85は85℃における共振周波数であり、f25は25℃における共振周波数である。それらの結果を表1から5に示した。 The temperature coefficient τf of the resonance frequency of the obtained samples A and B at 25 to 85 ° C. is based on the formula τf = {[(f 85 −f 25 ) / f 25 ] / 60} × 10 6 [ppm / ° C.]. Calculated. Here, f 85 is a resonance frequency at 85 ° C., and f 25 is a resonance frequency at 25 ° C. The results are shown in Tables 1 to 5.

Figure 2009263166
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試料Aを粉砕し、Ba,Sr,Mg,WおよびYb含有量をICP発光分光分析を用いて測定し、BaO、SrO、MgO、WO、YbおよびMnOの含有量に換算したところ、表1の通り調合組成と同じであった。同様に試料BのNo.23〜44のBa,Sr,Mg,WおよびYb含有量をそれぞれ測定したところ、表2に示す通り、試料No.1〜22とそれぞれ同じであった。 Sample A was pulverized, and the Ba, Sr, Mg, W and Yb contents were measured using ICP emission spectroscopic analysis and converted to the contents of BaO, SrO, MgO, WO 3 , Yb 2 O 3 and MnO 2 . However, it was the same as the preparation composition as shown in Table 1. Similarly, sample No. When the Ba, Sr, Mg, W and Yb contents of Nos. 23 to 44 were measured, as shown in Table 2, sample No. It was the same as 1-22.

試料Aを粉砕して得られた分析試料のAlの含有量をICP発光分光分析装置を用いて定量分析し、Al含有量に換算した。 The Al content of the analytical sample obtained by pulverizing Sample A was quantitatively analyzed using an ICP emission spectroscopic analyzer, and converted to the Al 2 O 3 content.

試料Bの内部のAl含有量は、表面から深さ2mm以上離れた領域から切り出した部分をICP発光分光分析装置を用いて測定しAl含有量に換算した。試料Bの表面のAl含有量は、試料Bの各平面部分(上部、下部)を切り出して同様に測定した。ここで、下部は焼成の際に、成形体Bを焼成用治具に載置した側の面である。上部は、焼成の際に、成形体Bが固体に接しないようにして焼成された面である。各内部のAl含有量を1とするとき、上部のAl含有量を内部のAl含有量で割った値、上部のAl含有量を内部のAl含有量で割った値をそれぞれ求めた。上部のAl含有量を内部のAl含有量で割った値、上部のAl含有量を内部のAl含有量で割った値を、それぞれのAl濃度比として計算した。 The Al content in the sample B was measured by using a ICP emission spectroscopic analyzer, and converted to the Al 2 O 3 content by cutting out a portion cut out from a region 2 mm deep from the surface. The Al content on the surface of Sample B was measured in the same manner by cutting out each planar portion (upper and lower) of Sample B. Here, the lower part is a surface on the side where the compact B is placed on a firing jig during firing. The upper part is a surface fired so that the compact B does not come into contact with the solid during firing. When the content of Al 2 O 3 of each internal and 1, the upper portion of the Al 2 O 3 value content divided by Al 2 O 3 content of the internal, the content of Al 2 O 3 top internal Al 2 The value divided by the O 3 content was determined. Top of Al 2 O 3 value content divided by Al 2 O 3 content of the internal, the value obtained by dividing the content of Al 2 O 3 top with Al 2 O 3 content in the interior, each of the Al 2 O Calculated as a 3 concentration ratio.

平均気孔径の測定は次の方法で行った。試料A、B器鏡面研磨して得られたものを分析試料とした。この分析試料を倍率100倍で金属顕微鏡にて観測して得られた画像をCCDカメラで取り込んだ。この画像に写っている気孔の平均気孔径を画像解析装置により測定した。画像解析装置としては、株式会社ニレコ製のLUZEX SEを用いた。画像解析装置を用いた場合の測定条件は、分析試料表面の測定面積9×10−2mm、測定回数10回、測定総面積9×10−1mmとした。 The average pore diameter was measured by the following method. Samples A and B obtained by mirror polishing were used as analysis samples. An image obtained by observing the analysis sample with a metal microscope at a magnification of 100 was captured with a CCD camera. The average pore diameter of pores shown in this image was measured by an image analyzer. As the image analysis apparatus, LUZEX SE manufactured by Nireco Corporation was used. The measurement conditions in the case of using the image analysis apparatus were a measurement area of 9 × 10 −2 mm 2 on the surface of the analysis sample, a measurement count of 10 times, and a measurement total area of 9 × 10 −1 mm 2 .

平均結晶粒径の測定は次の方法で行った。試料A,Bを鏡面研磨して得られたものを分析試料とした。この分析試料を倍率400倍程度で金属顕微鏡にて観測して得られた画像をCCDカメラで取り込んだ。この画像に写っている気孔の平均気孔径を画像解析装置により測定した。画像解析装置としては、株式会社ニレコ製のLUZEX SEを用いた。画像解析装置を用いた場合の測定条件は次の通りである。すなわち、分析試料表面の測定面積は5.6×10−3mm、測定回数は3回、測定総面積は1.68×10−2mmであった。ここで、平均気孔径は、各気孔の気孔径を円相当径に換算した値を用いて計算した。 The average crystal grain size was measured by the following method. Samples A and B obtained by mirror polishing were used as analysis samples. An image obtained by observing the analysis sample with a metal microscope at a magnification of about 400 times was captured with a CCD camera. The average pore diameter of pores shown in this image was measured by an image analyzer. As the image analysis apparatus, LUZEX SE manufactured by Nireco Corporation was used. The measurement conditions when the image analysis apparatus is used are as follows. That is, the measurement area of the analysis sample surface was 5.6 × 10 −3 mm 2 , the number of measurements was 3, and the total measurement area was 1.68 × 10 −2 mm 2 . Here, the average pore diameter was calculated using a value obtained by converting the pore diameter of each pore into an equivalent circle diameter.

試料Bを株式会社リガク製のRINTシリーズのX線回折を用いて分析した。X線回折におけるBaWOの(112)面に帰属する、2θ=26〜27°のピ−ク強度をP1、Ba、Sr、Mg、WおよびYbを含有するペロブスカイト型結晶の(220)面に帰属する、2θ=30〜32°のピーク強度をP2としたとき、ピーク強度比f=P1/P2を求めた。X線回折により測定した結果、BaWOの結晶構造はJCPDS−ICDDのNo.43−646に記載された構造であった。Ba、Sr、Mg、WおよびYbを含有するペロブスカイト型結晶の構造はJCPDS−ICDDのNo.43−646に記載された構造であった。 Sample B was analyzed using RINT series X-ray diffraction from Rigaku Corporation. A peak intensity of 2θ = 26 to 27 ° attributed to the (112) plane of BaWO 4 in X-ray diffraction is applied to the (220) plane of a perovskite crystal containing P1, Ba, Sr, Mg, W and Yb. The peak intensity ratio f = P1 / P2 was determined when the assigned peak intensity at 2θ = 30 to 32 ° was P2. As a result of measurement by X-ray diffraction, the crystal structure of BaWO 4 was determined as JCPDS-ICDD No. 43-646. The structure of the perovskite crystal containing Ba, Sr, Mg, W, and Yb is the same as that of JCPDS-ICDD. 43-646.

結果を表1,2に示す。試料Aについては、表1に示すように、No.1〜22のいずれの試料Qfが101000〜240000と比較的高く、εrは20.4〜26.3であった。試料BのNo.23〜36は、Qfが119000〜240000と比較的高かった。Qfが12000〜60000である、Al含有量が0.007質量%を越える試料BのNo.37〜38、40〜44に比べて、試料AのQfはより高い。
<参考例2>
粉砕粒度および焼成温度を変化させることによって平均結晶粒径3〜5μmの範囲内で変化させて試料を作製した以外は、参考例1の試料No.1と同様にして、試料Bを作製した。その結果、表3に示すように、平均結晶粒径が3〜4.5μmの範囲内のNo.45〜48はQfが214000〜240000と特に高かった。平均結晶粒径が3〜4.5μmの範囲外の試料であるNo.48および49は、Qfが179000および184000であった。
<参考例3>
MnO量の含有量を変化させた以外は、参考例1の試料No.1と同様にして、試料Bを作製した。その結果、表4に示すように、MnO量が0.01〜0.2質量%の範囲内のNo.50,52は、Qfが220000、210000と特に高かった。MnO量が0.01〜0.2質量%の範囲内のNo.51,53,54はQfが150000〜1750000であった。
<参考例4>
焼成用治具中のAl量を変化させて試料を作製した以外は、参考例1のNo.1と同様にして試料Bを作製し、参考例1と同様に評価した。その結果、試料BのAl量が表5に示す結果となった。Al量が0.001〜0.007質量%の範囲内であるNo.55〜58は、Qfが175000〜220000と比較的高かった。
The results are shown in Tables 1 and 2. For sample A, as shown in Table 1, No. Any sample Qf of 1-22 was comparatively high with 101000-240000, and (epsilon) r was 20.4-26.3. Sample B No. 23 to 36 had a relatively high Qf of 119000 to 240000. No. of sample B whose Qf is 12000 to 60000 and whose Al 2 O 3 content exceeds 0.007 mass%. Compared with 37-38 and 40-44, Qf of sample A is higher.
<Reference Example 2>
Sample No. of Reference Example 1 was prepared except that the sample was prepared by changing the pulverized particle size and the firing temperature within the range of the average crystal grain size of 3 to 5 μm. Sample B was produced in the same manner as in Example 1. As a result, as shown in Table 3, the average crystal grain size of No. 3 in the range of 3 to 4.5 μm. 45 to 48 had a particularly high Qf of 214,000 to 240000. No. which is a sample whose average crystal grain size is outside the range of 3 to 4.5 μm. 48 and 49 had Qf of 179000 and 184000.
<Reference Example 3>
Sample No. of Reference Example 1 was changed except that the content of MnO 2 was changed. Sample B was produced in the same manner as in Example 1. As a result, as shown in Table 4, the MnO 2 content was in the range of 0.01 to 0.2% by mass. 50 and 52 had particularly high Qf of 220,000 and 210000, respectively. When the amount of MnO 2 is in the range of 0.01 to 0.2% by mass, 51, 53, and 54 had Qf of 150,000 to 1750000.
<Reference Example 4>
No. of Reference Example 1 except that the sample was prepared by changing the amount of Al 2 O 3 in the firing jig. Sample B was prepared in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Reference Example 1. As a result, the Al 2 O 3 content of Sample B was as shown in Table 5. No. Al 2 O 3 content is in the range of 0.001 to 0.007 mass%. 55 to 58 had a relatively high Qf of 175000 to 220,000.

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。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the dielectric resonator of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:金属ケース
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

Claims (6)

Ba、Sr、Mg、WおよびYbを含有するペロブスカイト型結晶を主結晶相とする誘電体磁器であって、前記誘電体磁器内部のAlをAl換算で0.007質量%以下含有し、前記誘電体磁器内部における前記Alの質量%を1とした場合、前記誘電体磁器の表面近傍におけるAlの質量%の比が0.5〜2であり、かつ平均気孔径が8μm以下であることを特徴とする誘電体磁器。 A dielectric ceramic having a perovskite crystal containing Ba, Sr, Mg, W and Yb as a main crystal phase, and containing Al within the dielectric ceramic in an amount of 0.007% by mass or less in terms of Al 2 O 3. When the mass% of Al in the dielectric ceramic is set to 1, the ratio of the mass% of Al in the vicinity of the surface of the dielectric ceramic is 0.5 to 2 and the average pore diameter is 8 μm or less. A dielectric ceramic. 前記誘電体磁器を構成する結晶の平均結晶粒径が3〜4.5μmであることを特徴とする請求項1に記載の誘電体磁器。 2. The dielectric ceramic according to claim 1, wherein an average crystal grain size of crystals constituting the dielectric ceramic is 3 to 4.5 μm. 金属元素としてMnをMnO換算で0.01〜0.2質量%含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。 The dielectric ceramic according to claim 1, wherein Mn is contained as a metal element in an amount of 0.01 to 0.2% by mass in terms of MnO 2 . BaWOの(112)面に帰属するX線回折ピ−ク強度をP1、Ba、Sr、Mg、WおよびYbを含有するペロブスカイト型結晶の(220)面に帰属するX線回折ピーク強度をP2としたとき、P1/P2が0.024以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の誘電体磁器。 The X-ray diffraction peak intensity attributed to the (112) plane of BaWO 4 is the X-ray diffraction peak intensity attributed to the (220) plane of the perovskite crystal containing P1, Ba, Sr, Mg, W and Yb. The dielectric ceramic according to any one of claims 1 to 3, wherein P1 / P2 is 0.024 or less. 成形体を焼成用治具に載置して焼成し、Ba、Sr、Mg、WおよびYbを含有するペロブスカイト型結晶を主結晶相とする誘電体磁器を製造するための製造方法であって、前記焼成用治具中のAl含有量がAl換算で0.9質量%以下であることを特徴とする誘電体磁器の製造方法。 It is a manufacturing method for manufacturing a dielectric ceramic having a main crystal phase of a perovskite crystal containing Ba, Sr, Mg, W and Yb, which is placed on a firing jig and fired. A method for producing a dielectric ceramic, wherein an Al content in the firing jig is 0.9 mass% or less in terms of Al 2 O 3 . 一対の入出力端子間に請求項1乃至4のいずれかに記載の誘電体磁器を配置してなり、電磁界結合により作動するようにしたことを特徴とする誘電体共振器。 A dielectric resonator comprising the dielectric ceramic according to any one of claims 1 to 4 arranged between a pair of input / output terminals and operated by electromagnetic field coupling.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012046554A1 (en) * 2010-10-04 2012-04-12 株式会社村田製作所 Laminated ceramic capacitor and method for manufacturing same
JP2019520695A (en) * 2016-04-18 2019-07-18 イー−コンヴァート ゲーエムベーハーE−Convert Gmbh Generator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012046554A1 (en) * 2010-10-04 2012-04-12 株式会社村田製作所 Laminated ceramic capacitor and method for manufacturing same
JP2019520695A (en) * 2016-04-18 2019-07-18 イー−コンヴァート ゲーエムベーハーE−Convert Gmbh Generator
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