电介质陶瓷及使用该电介质陶瓷的谐振器制造技术

本发明专利技术提供一种电介质陶瓷，其含有钇、锰及铝，在将组成式表示为αＢａＯ·βＮｄ２Ｏ３·γＴｉＯ２时，摩尔比α、β、γ满足１４≤α≤２１、４≤β≤２１、６５≤γ≤７５。需要说明的是，该情况下，式α＋β＋γ＝１００成立。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电介质陶瓷、及使用该电介质陶瓷的谐振器。
技术介绍
随着近年来手机、或个人电脑等移动办公通信市场的飞速的技术发展，用于这些制品的部件及材料所要求的特性也日益严格。通常用于电容器等中的电介质材料需要有高的介电常数。进而，该电介质材料需要同时满足介质损耗小且温度系数良好等诸条件。最近，因使用功能的多样化，向比使用频率更高的频率带转移，特别要求在高频区域 (800MHz 2GHz)的介电特性。例如，作为相对介电常数显示60以上的电介质陶瓷，已知的是BaO-Nd2O3-TiA系的电介质陶瓷。但是，在至此所知的BaO-Nd2O3-TiO2系电介质陶瓷中无法得到所需要的相对介电常数(ε r)、用介质损耗的相反数表示的质量系数⑴值)及温度特性(τ f)。因此，要求即维持60以上的相对介电常数，又得到高质量系数⑴值)和接近0的稳定的温度特性(Tf)的BaO-Nd2O3-TiO2系电介质陶瓷。
技术实现思路
本专利技术的一方式的BaO-Nd2O3-TiO2系电介质陶瓷具有下述组成式的氧化物，含有钇、锰及铝。α BaO · β Nd2O3 · YTiO2(其中，14 彡 α 彡 21,4 彡 β 彡 21,65 ^ y ^ 75, α +β + y = 100)另外，本专利技术的一方式的谐振器将所述电介质陶瓷用作电介质材料。根据所述电介质陶瓷及使用该电介质陶瓷的谐振器，能够得到高相对介电常数、 及高质量系数⑴值)，且使温度依存性稳定化。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的一方式的谐振器的一例的部分剖面图。 具体实施例方式下面，对本专利技术的实施方式的详细情况进行说明。本实施方式的电介质陶瓷的特征在于，具有用 α BaO · β Nd203 · γ TiO2 (其中，14 彡 α ^ 21,4 ^ β ^ 21,65 ^ γ 彡 75， α+β + Υ = 100)的组成式表示的氧化物，含有钇、锰及铝。在此，在本实施方式的电介质陶瓷中，将各成分的摩尔比α、β、Y限定于上述的范围内的理由如下所述。限定于14 < α <21是因为相对介电常数(ε r)大、质量系数⑴ 值)高、谐振频率的温度系数(Tf)的绝对值小。特别是，优选α的下限为15，优选α的上限为19。在此，谐振频率的温度系数(τ f)表示相对于谐振频率的温度的变化。在谐振频率的温度系数(Tf)的绝对值小的情况下，电介质陶瓷的温度依存性小，即使在温差极大的环境中，特性也稳定。另外，限定为4彡β彡21是因为相对介电常数(ε r)大、质量系数⑴值)高、τ f 的绝对值小。特别是优选β的下限为11，优选β的上限为15。进而，限定为65 < γ < 75是因为相对介电常数(ε r)大、质量系数⑴值)高、 τ f的绝对值小。特别优选、的下限为68，优选、的上限为72。另外，本实施方式的电介质陶瓷优选在上述组成比率的范围内形成，并且，以氧化物换算含钇3质量％以上、9质量％以下，以氧化物换算含锰0. 5质量％以下(不含0质量％ )，且以氧化物换算含铝0. 25质量％以上、1质量％以下。在此，在本实施方式的电介质陶瓷中包含的钇以氧化物换算为3质量％以上、9质量％以下的情况下，可改善电介质陶瓷的相对介电常数及谐振频率的温度依存性。另外，在电介质陶瓷中包含的锰以氧化物换算为0.5质量％以下(不含0质量％) 的情况下，随着锰的氧化物 110、111102等)的价数变化而产生的氧充分地供给到电介质陶瓷内的氧缺陷。其结果是，可以抑制电介质陶瓷内的氧缺陷的发生为要因而发生的相对介电常数的降低及谐振频率的温度依存性的上升。需要说明的是，在电介质陶瓷中包含的锰以氧化物换算为0.5质量％以下的情况下，能够抑制锰氧化物作为杂质起作用，可以充分起到向电介质陶瓷内的晶格缺陷供给氧的作用。因此，可以抑制锰氧化物作为杂质起作用而对Ba-Nd-Ti系材料的结晶构造自身带来不良影响。其结果是，可以抑制电介质陶瓷的机械特性的降低、相对介电常数降低、及谐振频率的温度依存性的上升等不良现象产生。进而，在电介质陶瓷中包含的铝以氧化物换算为0.25质量％以上、1质量％以下的情况下，该电介质陶瓷具有更接近于0的温度系数(τ f)，可以使谐振频率的温度依存性更稳定。需要说明的是，在电介质陶瓷中的铝的含量为0.25质量％以上及1质量％以下的情况下，温度系数(Tf)更稳定。另外，本实施方式的电介质陶瓷优选具有BEi45Nd9Ti18O54的结晶。因Bii45Nd9Ti18O54 结晶表示稳定的介电特性，所以含有该结晶的电介质陶瓷可以同时满足希望的60以上的相对介电常数(τ f)、高质量系数⑴值)、接近0的温度系数(τ f)。另夕卜，优选Bik5Nd9Ti18O54结晶的根据X射线衍射图，利用里特韦德(Rietveld)法算出的晶格常数a为22. 29以上、22. 32以下，b为7. 66以上、7. 69以下，c为12. 14以上、 12. 17以下。由此，在本实施方式的电介质陶瓷中包含的Bi^5Nd9Ti18O54结晶的构造最优化， 介电特性特别是质量系数⑴值)的值提高。需要说明的是，里特韦德法即为使用物质的X射线衍射图案，使结晶的构造参数精密化的方法。晶格常数为该构造参数之一。利用里特韦德法算出构造参数的情况下，使用结晶的构造模型计算衍射强度，通过以该计算得到的衍射强度和实际利用X射线衍射测定的衍射强度尽可能一致的方式设定构造模型的构造参数，使结晶的构造模型精密化。利用里特韦德法算出的晶格常数即为该精密化的构造模型的晶格常数。例如，如果使氧化钛(TiO2)的晶格常数精密化，首先，作为试样，准备TW2的粉末，将它们充分粉碎后，使用市场经销的X射线衍射装置，实施X射线衍射测定。而且，得到 TiO2WX射线衍射图案(实测值)后，使用里特韦德解析程序，实施图案解析。解析中由于与原子坐标一起使晶格常数精密化，因此为了使装置误差极小化，需要使用标准试样进行X 射线衍射测定峰位置的补正。另外，为了计算的精密化，作为初始信息，需要多个实测值，利用以该信息为基础的最小二乘法，使原子坐标精密化。需要说明的是，TiO2的晶格常数等结晶构造数据(涉及结晶的构造模型的数据)基于JCPDS (Joint Committee for Powder Diffraction Standards)卡片。JCPDS卡片由国际衍射数据中心ICDD编辑及发行。需要说明的是，Ba4.5Nd9TI18O54 的一般的晶格常数为 a = 22. 3479，b = 7. 6955，c = 12. 2021。另外，本实施方式的电介质陶瓷中，在将X射线衍射图的2Θ =观.2°附近 (28. 2 ° 士 0.1° )的Bai.23Al2.46Ti5.5016结晶的最大峰值设为 IA，将2Θ = 31.6° 附近 (31.6° 士 0.1° )的Bi^5Nd9Ti18O54结晶的最大峰值的峰强度设为I。时，优选IA/I。值为 0. 04以下。在该电介质陶瓷中，Bik5Nd9Ti18O54结晶的比率越高，可以得到更高、稳定的介电特性。即，该电介质陶瓷中，Bai.23Al2.46Ti5.5(^6结晶为使介电特性降低的异相，所以最好是作为异相存在的Bai.23A本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电介质陶瓷，其特征在于，具有下述组成式的氧化物，含有钇、锰及铝，αＢａＯ·βＮｄ２Ｏ３·γＴｉＯ２其中，１４≤α≤２１４≤β≤２１６５≤γ≤７５α＋β＋γ＝１００。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：户田甫，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP