專利名稱：介電陶瓷與介電器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特別適合于在微波、毫米波等高頻區(qū)中使用的介電陶瓷和介電器件。
過去，作為適于這樣用途的材料，報道了各種各樣的物質(zhì)，例如已知在特開昭62-132769號公報中提出的ZrO2-SnO2-TiO2-MgO陶瓷、在特開平2-192460號公報中提出的Zr2-SnO2-TiO2-CoO-Nb2O5陶瓷等。
但是，過去的材料存在無負(fù)荷Q值低、介電常數(shù)小、不能實現(xiàn)預(yù)期的共振頻率溫度系數(shù)等問題。
還有，本申請人雖然在專利第2768455號(USP 5,356,843號)說明書中提出了Zr-Ti-Mn系介電陶瓷，但是該方法平均晶體粒徑超過100μm，在機(jī)械強(qiáng)度方面存在問題。
另外，一般在同一材料下，共振頻率(f)與Qu值的乘積一定，但是實際上大型化的元件其共振頻率降低，則fQu乘積明顯變差，因此相對于例如移動通信基地局使用的介電陶瓷，強(qiáng)烈希望具有更高的Qu值。
而且，在元件制造工序中，介電陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度低時多發(fā)生破碎或裂紋的問題，因此有必要提高介電陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度。
另外，就介電元件的制造成本而言，用于調(diào)整共振頻率的研磨成本增加，在頻率調(diào)整的精度方面也存在問題。
另外，在例如0.4～2.4GHz的較低頻區(qū)域使用的介電共振器變得非常大，因此強(qiáng)烈希望其進(jìn)一步小型化。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種在較低頻率區(qū)域Qu值與εr也高、可以實現(xiàn)所期望的τf，而且通過使平均晶體粒徑均衡化，從而機(jī)械強(qiáng)度高的介電陶瓷。另外，本發(fā)明的第二個目的在于提供一種廉價且高精度的頻率調(diào)整方法。而且，本發(fā)明的第三個目的在于提供一種在0.4～2.4GHz頻率區(qū)域內(nèi)小型且具有高Qu值的介電器件。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的介電陶瓷的特征在于，包含選自Zr、Ti和Mn的至少一種元素、選自Mg、Zn和Co的至少一種元素以及選自Nb和Ta的至少一種元素的復(fù)合氧化物燒結(jié)物，所述復(fù)合氧化物用組成式xZrO2-yTiO2-zA(1+w)/3B(2-w)/3O2(其中，符號A為選自由Mg、Zn和Co構(gòu)成的組(A)中的至少一種元素，符號B為選自由Nb和Ta構(gòu)成的組(B)中的至少一種元素。x、y、z和w分別為用x+y+z＝1、0.20≤x≤0.55、0.40≤y≤0.55、0.05≤z≤0.25、0≤w≤0.30表示的數(shù)值。)表示，相對于所述復(fù)合氧化物，含有0.1摩爾％以上1.0摩爾％以下范圍的MnO，且介電陶瓷的平均晶體粒徑在10μm以上70μm以下的范圍。
另外，本發(fā)明的介電陶瓷的制造方法的特征在于，把含有Zr、Ti和Mn、選自Mg、Zn和Co構(gòu)成的組(A)的至少一種元素與選自Nb和Ta構(gòu)成的組(B)的至少一種元素的物質(zhì)焙燒、粉碎，加入粘結(jié)劑加壓成形，加熱除去粘結(jié)劑，在1200℃以上1400℃以下的范圍燒結(jié)，然后用比所述燒結(jié)溫度低50℃以上100℃以下范圍的溫度退火。
其次，本發(fā)明的介電器件的特征在于，把介電陶瓷配置在金屬制外殼內(nèi)的腔中，該介電陶瓷包含選自Zr、Ti和Mn的至少一種元素、選自Mg、Zn和Co的至少一種元素以及選自Nb和Ta的至少一種元素的復(fù)合氧化物的燒結(jié)物，所述復(fù)合氧化物用組成式xZrO2-yTiO2-zA(1+w)/3B(2-w)/3O2(其中，符號A為選自由Mg、Zn和Co構(gòu)成的組(A)中的至少一種元素，符號B為選自由Nb和Ta構(gòu)成的組(B)中的至少一種元素。x、y、z和w分別為用x+y+z＝1、0.20≤x≤0.55、0.40≤y≤0.55、0.05≤z≤0.25、0≤w≤0.30表示的數(shù)值。)表示，相對于所述復(fù)合氧化物，含有0.1摩爾％以上1.0摩爾％以下范圍的MnO，且平均晶體粒徑在10～70μm的范圍。


圖1A為本發(fā)明的一個實施形態(tài)的2.4GHz用TE01δ模式介電共振器的部分剖面透視圖，圖1B是同一部分的截面圖。
圖2A為本發(fā)明的另一實施形態(tài)的2GHz用TM模式介電共振器的部分剖面透視圖，圖2B是同一部分的截面圖。
發(fā)明詳述下面說明本發(fā)明的優(yōu)選實施形態(tài)。
本發(fā)明一個實例的介電陶瓷相對于用組成式xZrO2-yTiO2-zA(1+w)/3B(2-w)/3O2(符號A為選自Mg、Zn和Co的至少一種元素，符號B為選自Nb和Ta的至少一種元素。x、y、z和w分別為用x+y+z＝1、0.20≤x≤0.55、0.40≤y≤0.55、0.05≤z≤0.25、0≤w≤0.30表示的數(shù)值。)表示的復(fù)合氧化物，含有0.1～1.0摩爾％的MnO，且平均晶體粒徑在10～70μm的范圍。x、y、z、w和MnO的含量超出上述范圍時，則不能得到足夠高的Qu值。而且，有時τf的絕對值變得過大。另外，平均晶體粒徑在10～70μm范圍以外時，機(jī)械強(qiáng)度變低。平均晶體粒徑更優(yōu)選10～50μm的范圍。
另外，本發(fā)明的另一優(yōu)選介電陶瓷相對于用組成式xZrO2-yTiO2-zA(1+w)/3Nb(2-w)/3O2表示的復(fù)合氧化物(其中，符號A為選自Mg和Zn構(gòu)成的組(A)的至少一種元素。x、y、z和w分別為用x+y+z＝1、0.32≤x≤0.43、0.50≤y≤0.54、0.07≤z≤0.14、0≤w≤0.15表示的數(shù)值。)，含有0.1～1.0摩爾％的MnO，且平均晶體粒徑在10～70μm的范圍。x、y、z、w和MnO的含量超出上述范圍時，不能得到足夠高的Qu值。而且，有時τf的絕對值變得過大。另外，平均晶體粒徑在10～70μm范圍以外時，機(jī)械強(qiáng)度變低。平均晶體粒徑更優(yōu)選10～50μm的范圍。
本發(fā)明的介電陶瓷通過把原料按預(yù)定比例混合、焙燒、成形之后燒結(jié)而得到。
作為本發(fā)明的介電陶瓷的原料，并沒有特別限制，可以使用各種成分元素的氧化物、碳酸鹽、氫氧化物、氯化物、烷氧化物等。作為原料粉體的混合方法，可以使用在球磨機(jī)中與水或有機(jī)溶劑一起混合的濕式混合法、用混合器等混合或在不用溶劑的球磨機(jī)中進(jìn)行混合的干式混合法等。另外，根據(jù)原料，也可以用烷氧化物法或共沉淀法。在混合方法中，從工藝不太復(fù)雜、容易得到勻質(zhì)混合物等角度出發(fā)，優(yōu)選使用溶劑在球磨機(jī)中混合的方法。另外，此時，為了提高粉體的分散性，可以使用分散劑，或進(jìn)行分散液pH的調(diào)整。
混合物的焙燒隨組成而不同，通?？梢栽?00～1200℃焙燒1～8小時。作為焙燒物的粉碎方法，有使用球磨機(jī)、高速旋轉(zhuǎn)式粉碎機(jī)、介質(zhì)攪拌碾磨機(jī)、氣流粉碎機(jī)等的方法，可以使用任何一種。
成形中通常適用加壓成形，其條件沒有特別限制，但加壓成形中的壓力適合為50～200MPa。在成形時，可以使用粘結(jié)劑，作為粘結(jié)劑，只要是在陶瓷成形時可以使用的粘結(jié)劑即可，沒有特別限制，例如，可以舉出聚乙烯醇類粘結(jié)劑、聚乙烯丁縮醛類粘結(jié)劑、丙烯酸樹脂類粘結(jié)劑、蠟類粘結(jié)劑等。粘結(jié)劑的用量也沒有特別的限制，通常，換算成固體成分，適合為整體的0.05～1質(zhì)量％。
燒結(jié)條件沒有特別的限制，適合在400～700℃加熱4～100小時，除去粘結(jié)劑之后，再在1200～1400℃的范圍內(nèi)燒結(jié)250小時。通過在1200～1400℃的范圍進(jìn)行燒結(jié)，可以把平均晶體粒徑均衡于10～70μm的范圍內(nèi)。燒結(jié)的環(huán)境沒有特別的限制，可以在例如空氣中進(jìn)行。
而且，為了實現(xiàn)高Qu值，在燒結(jié)之后于比燒結(jié)溫度低50～100℃的溫度下進(jìn)行退火為好。退火溫度與燒結(jié)溫度的差不到50℃或超過100℃時，Qu值不能提高。因此，退火條件隨燒結(jié)溫度而不同，通常適于在1100～1350℃的溫度下退火2～20小時。退火后，把介電陶瓷冷卻到室溫。退火的環(huán)境沒有特別的限制，可以在例如空氣中進(jìn)行。
為了調(diào)整得到的介電陶瓷的共振頻率，再把介電陶瓷在800～1200℃的溫度下熱處理2～20小時。這是因為熱處理溫度不到800℃或超過1200℃時，共振頻率沒有變化。熱處理的環(huán)境沒有特別的限制，可以在例如空氣中進(jìn)行。
下面說明本發(fā)明的介電器件。
圖1A是本發(fā)明的一個實施形態(tài)的2.4GHz用TE01δ模式介電共振器的部分剖面透視圖，圖1B是其截面圖。此介電共振器備有介電陶瓷1和支撐它的支撐臺3、金屬制外殼2和使中心導(dǎo)體突出的共軸線4a和4b。為了說明方便，部分剖去地示出金屬制外殼2。
介電陶瓷1由本發(fā)明的介電陶瓷構(gòu)成。介電陶瓷1的形狀并沒有特別的限制，通常為圓柱形。另外，金屬制外殼的形狀也沒有特別的限制，通常為密閉型圓筒狀。另外，作為金屬制外殼的材質(zhì)，優(yōu)選使用導(dǎo)電性高的金屬(銅、鍍銅鋼、鍍銀銅、鍍銀黃銅等)。
由通過共軸線4a或4b發(fā)送的電磁波激勵TE01δ模式的共振，通過共軸線4b或4a輸出，從而構(gòu)成TE01δ模式介電共振器。
圖2A是本發(fā)明的另一實施形態(tài)的2GHz用TM模式介電共振器的部分剖面透視圖，圖2B是其截面圖。此介電共振器備有介電陶瓷5、與介電陶瓷5的上下端面外接的金屬制外殼6和使中心導(dǎo)體突出的共軸線7a和7b。為了說明方便，部分剖去地示出金屬制外殼6。
介電陶瓷5由本發(fā)明的介電陶瓷構(gòu)成。介電陶瓷5的形狀并沒有特別的限制，通常為圓柱形。另外，金屬制外殼的形狀也沒有特別的限制，通常為密閉型圓筒狀。另外，作為金屬制外殼的材質(zhì)，優(yōu)選使用導(dǎo)電性高的金屬(銅、鍍銅鋼、鍍銀銅、鍍銀黃銅等)。
由通過共軸線7a(或7b)發(fā)送的電磁波激勵TM模式的共振，通過共軸線7b(或7a)輸出，從而構(gòu)成TM模式介電共振器。
按照本發(fā)明，可以提供在較低頻率區(qū)域Qu值和εr也高、能夠?qū)崿F(xiàn)期望的τf且機(jī)械強(qiáng)度高的介電陶瓷。另外，可以提供適合于在0.4～2.4GHz頻率范圍使用的低損耗且小型、廉價的介電器件。
另外，按照本發(fā)明的制造方法，在得到有較高Qu值的介電陶瓷的同時，可以使共振頻率在較寬范圍內(nèi)變化，因此與以往方法相比，可以提供高精度且低成本的頻率調(diào)整方法。
(實施例1)使用ZrO2、TiO2、MgO、ZnO、CoO、Nb2O5、Ta2O5、MnCO3作為原料，稱量它們，使之成為預(yù)定的組成，用球磨機(jī)與乙醇一起進(jìn)行濕式混合。粉體與乙醇的體積比約為2∶3。從球磨機(jī)中把此混合物取出，在110℃下干燥后，于空氣中在1000℃的溫度下焙燒2小時。焙燒物與乙醇一起在上述球磨機(jī)中濕式粉碎。把粉碎泥漿從球磨機(jī)中取出，干燥后，在粉末中加入8重量％的濃度6％的聚乙烯醇溶液作為粘結(jié)劑，混合使之均質(zhì)化，通過32目的篩進(jìn)行整粒。用模具和油壓機(jī)在100MPa的成形壓力下使整粒粉體成形。成形物的形狀，在電特性評價用樣品時為直徑35mm、厚度約15mm的圓柱形，在機(jī)械強(qiáng)度評價用樣品時為長40mm、寬5mm、厚約1.5mm的板狀。把此成形物裝入到高純度的氧化鎂容器中，于空氣中在600℃的溫度下保持12小時，進(jìn)行粘粘劑的排出，然后在空氣中于1200～1400℃的溫度下保持4小時進(jìn)行燒結(jié)，得到介電陶瓷。另外，燒結(jié)時的升溫速度和降溫速度分別為200℃/小時。
在介電度陶瓷的電特性評價中，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀，由公知的采用導(dǎo)體空洞型介電圓柱共振器法(dielectric rod resonator method)的測定，求得無負(fù)荷(Qu)值和共振頻率以及介電常數(shù)(εr)。此方法是在圖1的構(gòu)成中由TE01δ-mode的共振頻率/半功率寬度測定介電損耗(1/Q)的方法。共振頻率的溫度系數(shù)(τf)在-25℃到85℃的范圍求得。共振頻率為約2GHz。
介電陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度的評價通過研磨板狀介電陶瓷成厚度1mm，然后用4點彎曲試驗法求出抗彎強(qiáng)度。
另外，通過用截取法評價介電陶瓷的燒結(jié)物自由表面的電子顯微鏡照片求得平均晶體粒徑。另外，燒結(jié)物自由表面和燒結(jié)物內(nèi)部的平均晶體粒徑相同。
表1示出了制作的介電陶瓷的組成。另外，表2示出了電特性、抗彎強(qiáng)度和平均晶體粒徑。另外，在表1和表2中帶有*號的樣品為比較例。
表1

*在A或B表示多種元素時，元素的比例為摩爾分率。
表2

如前述表2所示，帶有*號的例子之外的本發(fā)明的樣品可以得到18000以上的高Qu值、36～49的高εr、絕對值在40ppm/℃以下的小τf、150MPa以上的高抗彎強(qiáng)度。
而且，樣品是本發(fā)明的第3介電陶瓷(符號A為選自Mg和Zn的至少一種，x、y、z和w分別在x+y+z＝1、0.32≤x≤0.43、0.50≤y≤0.54、0.07≤z≤0.14、0≤w≤0.15的范圍內(nèi))時，可以得到更高的Qu值。另外，使用Zn或Mg和Zn作為符號A表示的元素時，與使用其它元素的情況相比較，燒結(jié)溫度低50～100℃，因此可以降低制造成本。
另一方面，帶有*號的樣品，其平均晶體粒徑超出本發(fā)明的范圍，同時上述特性(Qu值、εr、τf、抗彎強(qiáng)度)中的至少一個也在上述范圍之外。特別是抗彎強(qiáng)度大幅下降。即，由于*1號樣品的MnO為0摩爾％，*2號樣品的x，y，z的數(shù)值在本發(fā)明的范圍之外，*8號樣品的w為1.00，*10號樣品的MnO為3.0摩爾％，故不被認(rèn)為是優(yōu)選物質(zhì)。
另外，用1號和13號樣品制作圖1A-B所示的TE01δ模式介電共振器。金屬制外殼的內(nèi)部尺寸，高度和直徑為介電陶瓷的2倍(介電陶瓷的直徑約25mm、高度約12.5mm，金屬制外殼的直徑約50mm、高度約25mm)，材質(zhì)使用鍍銀(厚10μm)的銅。共振頻率為約2.4GHz。評價各個TE01δ模式介電共振器的Qu值，用13號樣品能夠得到用1號樣品時8倍的Qu值。
而且，用與1號和13號樣品同樣的介電陶瓷制作共振頻率為400MHz的TE01δ模式介電共振器。介電陶瓷的直徑約220mm、高度約100mm，金屬制外殼的內(nèi)部尺寸和材質(zhì)與2.4GHz的場合一樣。評價各個TE01δ模式介電共振器的Qu值，用與13號樣品同樣的介電陶瓷能夠得到用與1號樣品同樣的介電陶瓷時15倍的Qu值。
另外，用與1號和13號樣品同樣的介電陶瓷制作圖2A-B所示的TM模式介電共振器。介電陶瓷的直徑約9mm、高約30mm，金屬制外殼的內(nèi)部尺寸，直徑為22mm、高為30mm。金屬制外殼的材質(zhì)與TE01δ模式介電共振器的場合一樣。共振頻率為約2GHz。評價各個TM模式介電共振器的Qu值，用與13號樣品同樣的介電陶瓷能夠得到用與1號樣品同樣的介電陶瓷時5倍的Qu值。
由上結(jié)果可以確認(rèn)本發(fā)明的介電器件在0.4～2.4GHz頻率區(qū)域內(nèi)有高的Qu值。而且，本發(fā)明的介電器件使用介電常數(shù)高的介電陶瓷且具有高Qu值，因此可以保持與已有的介電器件相同或以上的性能，同時可以使之顯著小型化。
(實施例2)把與實施例1的場合同樣得到的圓板狀成形物裝入高純度的氧化鎂容器中，于空氣中在600℃的溫度下保持12小時，進(jìn)行粘結(jié)劑的排出。然后把成形物在空氣中于1300℃的溫度下保持4小時進(jìn)行燒結(jié)，再在1280℃以下的溫度下保持4小時進(jìn)行退火，得到介電陶瓷。另外，燒結(jié)時的升溫速度為200℃/小時，從燒結(jié)溫度到退火溫度的降溫速度為20℃/小時，從退火溫度到室溫的降溫速度為200℃/小時。
制作的介電陶瓷的組成與實施例1的13號樣品一樣。表3示出了退火溫度和與實施例1同樣得到的Qu值。另外，在表3中帶有*號的樣品為比較例。
表3

如表3所示，帶*號的例子之外的樣品，由于進(jìn)行了退火，從而可以得到更高的Qu值。另一方面，帶*號的樣品，其Qu值幾乎沒有變化。
(實施例3)把與實施例1的場合同樣得到的圓板狀成形物裝入高純度的氧化鎂容器中，于空氣中在600℃的溫度下保持12小時，進(jìn)行粘結(jié)劑的排出。然后把成形物在空氣中于1300℃的溫度下保持4小時進(jìn)行燒結(jié)，再在1250℃的溫度下保持4小時進(jìn)行退火，得到介電陶瓷。另外，燒結(jié)時的升溫速度為200℃/小時，從燒結(jié)溫度到退火溫度的降溫速度為20℃/小時，從退火溫度到室溫的降溫速度為200℃/小時。
與實施例1同樣測定冷卻到室溫的介電陶瓷的共振頻率后，在700～1250℃的溫度下保持2小時進(jìn)行熱處理，冷卻到室溫后再次測定共振頻率。另外，熱處理時的升溫速度和降溫速度分別為200℃/小時。
制作的介電陶瓷的組成與實施例1的13號樣品一樣。
表4示出了熱處理后的共振頻率相對于熱處理前的共振頻率的變化率。另外，在表4中帶有*號的樣品為比較例。
表4

如表4所示，帶*號的例子之外的樣品由于進(jìn)行了熱處理，從而可以使共振頻率改變?yōu)?0.20～+0.12％。此共振頻率的調(diào)整方法利用了通過熱處理使本發(fā)明的介電陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，與采用研磨進(jìn)行的頻率調(diào)整方法相比較，精度高且成本低。另一方面，帶*號的樣品其共振頻率沒有變化。
權(quán)利要求
1.一種介電陶瓷，其特征在于，包含選自Zr、Ti和Mn的至少一種元素、選自Mg、Zn和Co的至少一種元素以及選自Nb和Ta的至少一種元素的復(fù)合氧化物的燒結(jié)物，所述復(fù)合氧化物用組成式xZrO2-yTiO2-zA(1+w)/3B(2-w)/3O2(其中，符號A為選自由Mg、Zn和Co構(gòu)成的組(A)中的至少一種元素，符號B為選自由Nb和Ta構(gòu)成的組(B)中的至少一種元素，x、y、z和w分別為用x+y+z＝1、0.20≤x≤0.55、0.40≤y≤0.55、0.05≤z≤0.25、0≤w≤0.30表示的數(shù)值)表示，相對于所述復(fù)合氧化物，含有0.1摩爾％以上1.0摩爾％以下范圍的MnO，且介電陶瓷的平均晶體粒徑在10μm以上70μm以下的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的介電陶瓷，其中，所述復(fù)合氧化物的組成式用xZrO2-yTiO2-zA(1+w)/3Nb(2-w)/3O2(其中，符號A為選自由Mg和Zn構(gòu)成的組(A)中的至少一種元素，x、y、z和w分別為用x+y+z＝1、0.32≤x≤0.43、0.50≤y≤0.54、0.07≤z≤0.14、0≤w≤0.15表示的數(shù)值)表示。
3.如權(quán)利要求1所述的介電陶瓷，其中，所述介電陶瓷的平均晶體粒徑在10μm以上50μm以下的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的介電陶瓷，其中，所述介電陶瓷的無負(fù)荷Qu值在18000以上。
5.如權(quán)利要求1所述的介電陶瓷，其中，所述介電陶瓷在-25℃至85℃范圍，共振頻率2GHz時，介電常數(shù)(εr)在36～49的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的介電陶瓷，其中，所述介電陶瓷的共振頻率的溫度系數(shù)(τf)的絕對值在40ppm/℃以下。
7.如權(quán)利要求1所述的介電陶瓷，其中，所述介電陶瓷研磨成厚度1mm，由4點彎曲試驗法測定的抗彎強(qiáng)度在150MPa以上。
8.如權(quán)利要求1所述的介電陶瓷，其中，所述介電陶瓷的頻率范圍為0.4～2.4GHz的范圍。
9.一種介電陶瓷的制造方法，其特征在于，把含有選自Zr、Ti和Mn的至少一種元素、選自Mg、Zn和Co的至少一種元素與選自Nb和Ta的至少一種元素的物質(zhì)焙燒、粉碎，加入粘結(jié)劑、加壓成形，加熱除去粘結(jié)劑，在1200℃以上1400℃以下進(jìn)行燒結(jié)，然后在比所述燒結(jié)溫度低50℃以上100℃以下范圍的溫度下退火。
10.如權(quán)利要求9所述的介電陶瓷的制造方法，其中，在所述退火后進(jìn)行冷卻之后，再將介電陶瓷在800℃以上1200℃以下的溫度進(jìn)行熱處理，以調(diào)整介電陶瓷的共振頻率。
11.如權(quán)利要求9所述的介電陶瓷的制造方法，其中，所述焙燒條件是溫度為900℃以上1200℃以下，時間為1～8小時。
12.如權(quán)利要求9所述的介電陶瓷的制造方法，其中，所述除去粘結(jié)劑的條件是溫度在400～700℃的范圍，處理時間在4～100小時的范圍。
13.如權(quán)利要求9所述的介電陶瓷的制造方法，其中，所述退火條件是溫度在1100℃以上1350℃以下的范圍，處理時間在2～20小時的范圍。
14.如權(quán)利要求10所述的介電陶瓷的制造方法，其中，調(diào)整所述介電陶瓷的共振頻率的熱處理時間在2～20小時的范圍內(nèi)。
15.一種介電器件，其特征在于，把介電陶瓷配置于金屬制外殼內(nèi)的腔中，該介電陶瓷包含選自Zr、Ti和Mn的至少一種元素、選自Mg、Zn和Co的至少一種元素以及選自Nb和Ta的至少一種元素的復(fù)合氧化物的燒結(jié)物，所述復(fù)合氧化物用組成式xZrO2-yTiO2-zA(1+w)/3B(2-w)/3O2(其中，符號A為選自由Mg、Zn和Co構(gòu)成的組(A)中的至少一種元素，符號B為選自由Nb和Ta構(gòu)成的組(B)中的至少一種元素，x、y、z和w分別為用x+y+z＝1、0.20≤x≤0.55、0.40≤y≤0.55、0.05≤z≤0.25、0≤w≤0.30表示的數(shù)值)表示，相對于所述復(fù)合氧化物，含有0.1～1.0摩爾％的MnO，且介電陶瓷的平均晶體粒徑在10μm以上70μm以下的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的介電器件，其中，所述介電陶瓷是TE01δ模式介電共振器。
17.如權(quán)利要求15所述的介電器件，其中，所述介電陶瓷是TM模式介質(zhì)共振器。
18.如權(quán)利要求15所述的介質(zhì)器件，其中，所述金屬制外殼由選自銅、鍍銅鋼、鍍銀銅和鍍銀黃銅的至少一種金屬形成。
19.如權(quán)利要求15所述的介質(zhì)器件，其中，所述介質(zhì)陶瓷是圓柱形。
20.如權(quán)利要求15所述的介質(zhì)器件，其中，所述金屬制外殼是密閉型圓筒狀。
全文摘要
一種介電陶瓷(1)，由選自Zr、Ti和Mn的至少一種元素、選自Mg、Zn和Co的至少一種元素以及選自Nb和Ta的至少一種元素的復(fù)合氧化物的燒結(jié)物構(gòu)成，且平均晶體粒徑在10～70μm的范圍。從而提供一種在微波波段較低頻率區(qū)域，即0.4～2.4GHz中，無負(fù)荷(Qu)值與介電常數(shù)(εr)也高、可以實現(xiàn)預(yù)期的共振頻率溫度系數(shù)(τf)且機(jī)械強(qiáng)度高的介電陶瓷和介電器件。
文檔編號H01P7/10GK1408677SQ0214344
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月26日
發(fā)明者奧山浩二郎, 加藤純一, 加賀田博司, 飯島賢二 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社