电介质瓷器以及使用其的电介质滤波器制造技术

本发明专利技术的目的在于获得高相对介电常数、高Qf值、温度依赖性τf接近0ppm/℃的稳定的电介质瓷器以及使用其的电介质滤波器。本发明专利技术提供一种电介质瓷器，其由含有Ba、Nd以及Ti的主结晶相和余部构成，上述主结晶相中的部分Ti被Al置换且上述主结晶相所含的Al含量相对于上述主结晶相及上述余部所含的Al含量的总量以Al2O3换算为10％以上，从而能够获得高相对介电常数、高Qf值、温度依赖性τf接近0ppm/℃的稳定的电介质瓷器。此外，通过具备该电介质瓷器，可以成为能够稳定地获得期望的相对介电常数且获得高Qf值、即使在气温差变化剧烈的场所也能长期稳定地维持良好的性能的电介质滤波器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电介质瓷器，其适合构成在包括微波、毫米波等在内的高频区域使用的共振器、滤波器、特别是移动通信的基站用电介质滤波器。
技术介绍
近年来，随着手机、个人电脑等移动通信市场的技术的飞速发展，对部件以及材料所要求的特性也日益严格。通常，通信设备用的基站等中使用的电介质瓷器要求高介电常数自不必说，还必须同时满足介电损耗小、且温度系数良好等诸多条件。最近，由于使用功能的多样化，使用频率也向更高频带偏移，从而越发要求特别是在高频区域(800MHZ 2GHz)的介电特性。因此，例如专利文献I中提出了一种微波电介质磁器组合物，其特征在于，相对于由BaO、TiO2、Nd2O3组成的组合物100重量份，添加2. O重量份以下的Al2O3,在将所述组合物用通式XBa0+YTi02+ZNd203表示时，X、Y和Z分别处于8. 5≤X≤19. 0,67. O≤Y≤71. O、 14. O≤Z≤24. 5(摩尔％ )(其中X+Y+Z = I)的范围。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平1-227303号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是,就专利文献I记载的BaO-Nd2O3-TiO2系电介质瓷器而言,虽然通过添加Al2O3 能够维持相对介电常数且使共振频率的温度特性Tf接近Oppm/°C附近，但是无法提高 Qf值。本专利技术 的目的在于，提供维持高相对介电常数ε r且具有高Qf值和接近0ppm/°C 的稳定共振频率的温度系数τ f的电介质瓷器以及使用其的电介质滤波器。用于解决问题的手段本专利技术的电介质瓷器，其特征在于，由含有Ba、Nd以及Ti的主结晶相和余部构成， 上述主结晶相中的部分Ti被Al置换且上述主结晶相所含的Al含量相对于上述主结晶相及上述余部所含的Al含量的总量以Al2O3换算为10%以上。此外，本专利技术的电介质滤波器，其特征在于，其具备上述电介质瓷器、与该电介质瓷器电磁稱合并从外部输入电信号的输入端子、以及与上述电介质瓷器电磁稱合并选择性输出与上述电介质瓷器的共振频率对应的电信号的输出端子。专利技术效果根据本专利技术的电介质瓷器，其由含有Ba、Nd以及Ti的主结晶相和余部构成，主结晶相中的部分Ti被Al置换且主结晶相所含的Al含量相对于主结晶相以及余部所含的Al 含量的总量以Al2O3换算为10%以上，因此构成主结晶相的元素的离子形成持有具对称性顺序的排列，从而获得高相对介电常数、高Qf值，并且能够使电介质瓷器的共振频率的温度依赖性稳定化。此外，根据本专利技术的电介质滤波器，能够稳定地获得期望的相对介电常数且获得高Qf值，在气温差变化剧烈的场所能够长期稳定地维持良好的性能。附图说明图1是表示本实施方式的电介质滤波器的剖面的示意图。具体实施方式以下，对本专利技术的电介质瓷器以及使用其的电介质滤波器的实施方式的例子进行说明。本实施方式的电介质瓷器由含有Ba、Nd以及Ti的主结晶相和余部构成，主结晶相中的部分Ti被Al置换且主结晶相所含的Al含量相对于主结晶相以及余部所含的Al总量以Al2O3换算为10%以上。由此，电介质瓷器的主结晶相的部分Ti被Al按照上述范围置换时，具有稳定地获得高相对介电常数εΓ、品质系数Qf值(Q值与共振频率f之积)高、 共振频率的温度系数Tf的绝对值减小的倾向。认为其原因在于，电介质瓷器的主结晶相为钨青铜型结构的结晶相，通过以Al置换主结晶相中的Ti，钨青铜型结晶结构的结晶相的应变得以缓和。此外，主结晶相所含的Al含量更优选在主结晶相以及余部所含的Al总量的50 %以上且96 %以下的范围。在此，主结晶相以外的余部优选为结晶相，但是余部也可以除了结晶相以外还含有玻璃相或者仅由玻璃相构成。此外，对于电介质瓷器所含的结晶相，通过X射线衍射法或利用TEM的电子衍射法等并参照结晶相的JCPDS卡，从而鉴定电介质瓷器所含的结晶相，主结晶相表示所鉴定的结晶相中体积比率最大的结晶相，余部是指除了主结晶以外的构成电介质瓷器的部分。予以说明，本实施方式中，电介质瓷器的主结晶相为固溶体，在通过利用EPMA或 TEM的EDS (Energy · Dispersive · Spectroscopy)分析等对电介质瓷器的磁器表面以及内部剖面解析构成主结晶相的元素的峰时，若能够观测到Ba、Nd、Ti以及Al元素的峰，则可以判定主结晶相由这些元素的固溶体构成，进而，由这些峰的值可以测定主结晶相中所含的元素的量。此外，电介质瓷器中的Ba、Nd、Ti以及Al含量可以如下获得粉碎部分电介质瓷器，将获得的粉体溶解在盐酸等溶液中，然后使用ICP发射光谱分析装置(岛津制作所制 ICPS-8100)测定Ba、Nd、Ti以及Al含量，并换算为氧化物，从而获得。在此，在设分析值为 η时,测定装置的误差为n± V η。,的电介质瓷器中的主结晶相的组成式为且a、b、c和X满足式(I) (5)。优选使本实施方式的aBaO ·bNd203 · c (xTi02+l/2 · (1-χ) Al13. 50 (a ( 16. 10(I)1760 彡 b 彡 1940(2)65. 30 (c ( 67. 80⑶O < X <I (4) a+b+c =100 (5)就本实施方式的电介质瓷器而言，当a、b、c和X满足式⑴ (5)时，主结晶相容易成为钨青铜型结构的结晶相，具有稳定地获得60. O以上的高相对介电常数εΓ、品质系数Qf值(Q值和共振频率f之积)高、共振频率的温度系数Tf的绝对值减小的倾向。此外，通过使摩尔比a、b、c和X的值的范围处于14. 13彡a彡15. 60、18. 16彡b彡19. 23、 65. 38彡c彡67. 39,0 < x < I且a+b+c = 100的范围，具有主结晶相更容易由固溶体构成、更稳定地获得更高相对介电常数ε r、品质系数Qf值更高、共振频率的温度系数τ f的绝对值进一步减小的倾向。进而，优选使本实施方式的电介质瓷器中的X满足式(6)。O. 830 ^ X ^ O. 940 (6)本实施方式的电介质瓷器中的X满足式(6)时，具有进一步稳定地获得60. O以上的相对介电常数εΓ、品质系数Qf值更高、共振频率的温度系数Tf的绝对值进一步减小的倾向。此外，优选使本实施方式的电介质瓷器中的a、b、c和X满足式(7)。O. 612 ( cx/ (a+b+cx) ( O. 661 (7)本实施方式的电介质瓷器中的cx/(a+b+cx)的值在O. 612以上且O. 661以下的范围内时，具有相对介电常数和品质系数Qf值更高、并且共振频率的温度系数Tf的绝对值进一步减小的倾向。此外，优选使本实施方式的电介质瓷器中主结晶相以外的余部包含Ba-Al-Ti系氧化物、A1203、Nd2O3或它们的混合物。就本实施方式的电介质瓷器而言，当余部为结晶相且包含Ba-Al-Ti系氧化物、 A1203、Nd2O3或它们的混合物时，能够抑制介电特性降低、维持高相对介电常数ε r和高品质系数Qf值、并且能够抑制电介质瓷器的共振频率的温度系数Tf的绝对值变大。予以说明，作为Ba-Al-Ti系氧化物，优选的是不会使电介质瓷器的相对介电常数ε r以及品质系数Qf值大幅降低的Ba-Al-Ti系氧化物，具体而言，优选能够使相对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.29 JP 2010-1707491.一种电介质瓷器，其特征在于，其由含有Ba、Nd以及Ti的主结晶相和余部构成，所述主结晶相中的部分Ti被Al置换且所述主结晶相所含的Al含量相对于所述主结晶相及所述余部所含的Al含量的总量以Al2O3换算为10%以上。2.根据权利要求1所述的电介质瓷器，其特征在于，所述主结晶相的组成式为aBaO · bNd203 · c (xTi02+l/2 · (1-X)Al2O3)，所述 a、b、c 和 x 满足下述式(I) (5)， 13.50 ≤a≤ 16. 10 (I) 17. 60≤ b≤ 19. 40 (2) 65. 30 ≤ c ≤ 67. 80 (3) O < X < I(4) a+b+c = 100(5)。3.根据权利要求2所述的电介质瓷器，其特征在于，所述X满足下述式(6)， O. 830≤ X≤O. 940 (6)。4.根据权利要求2或3所述的电介质瓷器，其特征在于，所述a、b、c和X满足下...

【专利技术属性】
技术研发人员：平原诚一郎，户田甫，须惠敏幸，森悠，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：
国别省市：