專利名稱：介質陶瓷以及使用該介質陶瓷的諧振器的制作方法
發(fā)明的領域本發(fā)明涉及表現(xiàn)出高相對介電常數(shù)εr和高Q值的介質陶瓷和介質諧振器，這表明在高頻區(qū)如微波和毫米波區(qū)域內的高諧振選擇性，涉及適用于形成高頻電子元件如介質諧振器、MIC(單塊集成電路)用介質基板材料、介質波導材料和疊層陶瓷電容器的介質陶瓷，并涉及使用這種介質陶瓷的介質諧振器。
(2)材料在高頻下必須具有較小的介電損耗，即高Q值。
(3)溫度變化時材料的諧振頻率的變化必須較小，即相對介電常數(shù)εr必須穩(wěn)定，且具有較小的溫度依賴性。
作為滿足這些要求的介質陶瓷，例如，日本未審專利公開(公開)No.4-118807公開了一種CaO-TiO2-Nb2O5-DO(D代表一種元素，如Zn、Mg、Co、Mn等)基的介質陶瓷。但是，在轉換于1GHz下，這種介質陶瓷的Q值低到1600-25000，諧振頻率的溫度系數(shù)τf高達215-835ppm/℃，因此需要改善Q值并降低τf值。
為了解決上述問題，本發(fā)明的申請人以前提出了一種LnAlCaTi基的介質陶瓷(日本未審專利公開(公開)No.6-76633；Ln代表一種稀土元素)，一種LnAlSrCaTi基介質陶瓷(日本未審專利公開(公開)No.11-278927)和一種LnAlCaSrBaTi基介質陶瓷(日本未審專利公開(公開)No.11-106255)。
同時，日本未審專利公開(公開)No.2-192460公開了一種介質陶瓷，由TiO2-ZrO2-SnO2作為主要成分，并向其中加入CoO和Nb2O5。
然而，LnAlCaTi基介質陶瓷(日本未審專利公開(公開)No.6-76633；Ln代表一種稀土元素)存在一個問題，即在相對介電常數(shù)εr為30-47的范圍內，Q值在20000-58000范圍內，并且可能變得小于35000，所以，需要改進Q值。
LnAlSrCaTi基介質陶瓷(日本未審專利公開(公開)No.11-278927)存在一個問題，即在相對介電常數(shù)εr為30-48的范圍內，Q值在20000-75000范圍內，并且可能變得小于35000，所以，需要改進Q值。
LnAlCaSrBaTi基介質陶瓷(日本未審專利公開(公開)No.11-106255)存在一個問題，即在相對介電常數(shù)εr為31-47的范圍內，Q值在30000-68000范圍內，并且可能變得小于35000，所以，需要改進Q值。
雖然TiO2-ZrO2-SnO2基介質陶瓷可以通過加入CoO或Nb2O5等添加劑改善Q值，如日本未審專利公開(公開)No.2-192460所述，但是，存在一些問題，如添加劑的加入導致材料成本升高，制造工藝復雜，并要求控制燒成氣氛，因此提高制造成本。
達到上述目的的本發(fā)明的介質陶瓷包含一種多晶材料，包括作為主要成分的氧化物，該氧化物含有至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表選自Ca和Sr的至少一種)和Ti作為金屬元素，其中，晶界層厚度為20納米或更小。根據(jù)本發(fā)明，可能改善Q值。
通過使用例如硝酸鹽等作為起始原料，制成例如超細粉形式制備的稀土元素(Ln)的氧化物和Al氧化物的工藝制造介質陶瓷，可以使晶界層的厚度不大于20納米。
希望的是至少部分Al的氧化物以晶體形式存在，該晶體由選自由α-Al2O3、β-Al2O3、θ-Al2O3組成的組中的至少一種組成。
本發(fā)明的介質陶瓷優(yōu)選的是包含氧化物作為主要成分，含有至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表Ca和/或Sr)和Ti作為金屬元素，在氧化物的組成式用aLn2Ox·bAl2O3·cMO·dTiO2(3≤x≤4)表示的情況下，摩爾比a、b、c和d滿足下列關系0.056≤a≤0.214；0.056≤b≤0.214；0.286≤c≤0.500；0.230＜d＜0.470；和a+b+c+d＝1。
本發(fā)明的介質陶瓷優(yōu)選的是含有至少一種金屬元素Mn、W、Nb和Ta，總量為0.01-3重量％，以MnO2、WO3、Nb2O5和Ta2O5計。
本發(fā)明的介質陶瓷優(yōu)選的是包含氧化物作為主要成分，含有至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表選自Ca和Sr的至少一種)和Ti作為金屬元素，在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內觀察的峰的半峰寬為120cm-1或更小。介質諧振器可以含有至少一種金屬元素Mn、W、Nb和Ta，總量為0.01-3重量％，以MnO2、WO3、Nb2O5和Ta2O5為基準。
根據(jù)本發(fā)明，通過使材料在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內具有半峰寬為120cm-1或更小的峰，可以改善介質陶瓷的Q值。在通過把水熱分解法、金屬醇鹽法或共沉淀法制備的物料成形成預成型體，并在1550-1650℃范圍內的溫度下燒結預成型體5-10小時，制造介質陶瓷時，可以使在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內觀察的峰的半峰寬不大于120cm-1。
本發(fā)明的另一種介質諧振器包含氧化物作為主要成分，含有至少Ti、Zr和Sn作為金屬元素，并且表現(xiàn)出在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內具有半峰寬為120cm-1或更小的峰。
該介質陶瓷優(yōu)選的是包含氧化物作為主要成分，含有至少Ti、Zr和Sn作為金屬元素，在氧化物的組成式用hTiO2·iZrO2·jSnO2表示的情況下，摩爾比h、i和j滿足下列關系0.30≤h≤0.60；0.25≤i≤0.60；0.025≤j≤0.20；和h+i+j＝1。
通過把上述介質陶瓷布置在一對輸入輸出端子之間通過電磁耦合起作用來制造本發(fā)明的介質諧振器。
從下列描述中將會清楚本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點。
附圖簡述

圖1是表示本發(fā)明的介質諧振器的一個實施例的截面圖。
圖2(a)和(b)是用透射電子顯微鏡觀察的本發(fā)明的介質陶瓷的晶格的示意圖。
圖3表示本發(fā)明的實施例的No.85樣品的拉曼光譜。
圖4表示本發(fā)明的實施例的No.94樣品的拉曼光譜。
本發(fā)明詳述下面將詳細描述本發(fā)明。本發(fā)明的介質陶瓷是指通過燒結陶瓷預成型體制造的一種燒結材料。為了獲得更高的Q值，重要的是該材料是一種其主要成分是至少含有一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表Ca和/或Sr)和Ti作為金屬元素的氧化物的多晶材料，其中，晶界層的厚度為20納米或更小。
本發(fā)明的介質陶瓷包含一種由含有至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表Ca和/或Sr)和Ti作為金屬元素的氧化物作為主要成分而構成的多晶材料的敘述是指構成多晶材料的晶體是由含有一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表Ca和/或Sr)和Ti的氧化物制成的。
在本發(fā)明的介質陶瓷包括的晶體中，包含氧化物作為主要成分的多晶材料含量優(yōu)選的是90體積％或更高，所述氧化物含有至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表Ca和/或Sr)和Ti作為金屬元素。
本發(fā)明的介質陶瓷優(yōu)選的是含有至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表Ca和/或Sr)和Ti作為金屬元素，以LnO(x+3)/2(3≤x≤4)、Al2O3、MO(M代表Ca和/或Sr)和TiO2為基準，這些元素的總含量為85％或更多。
由上述主要成分構成的晶體優(yōu)選的是鈣鈦礦型晶體，例如含有LnAlO(x+3)/2(3≤x≤4)和MTiO3(M代表Ca和/或Sr)的固溶體，含有NdAlO3、SmAlO3和LaAlO3的至少一種和CaTiO3和SrTiO3的至少一種的固溶體。
為了改善本發(fā)明的介質陶瓷的Q值，晶界層厚度的上限為20納米，優(yōu)選的是10納米，更優(yōu)選的是5納米。為了獲得可能的最高Q值，晶界層的厚度應該基本為零，換句話說，應該消除晶界層。
圖2示意表示用透射電子顯微鏡觀察的本發(fā)明的介質陶瓷的晶格。圖2(a)表示在兩個晶粒5，5之間的晶界層6為零的情況，即晶界層基本不存在的情況。圖2(b)表示在兩個晶粒5，5之間的晶界層6的厚度為3納米的情況。
晶界層6的晶體結構包括選自例如SrLaAlO3、Sr4Ti3O10和Sr2TiO4、Sr3Al2O7、SrLa2Ti14O12、SrAl2O4、Nd2Ti2O7和SrAl4O7中的至少一種。然而，在沒有晶界層的情況下，在相鄰晶粒之間的界面中不存在晶界層的晶體結構構成的晶界層。
通過把晶界層厚度限制在本發(fā)明的范圍內來獲得高Q值的原因假設如下。
本發(fā)明的介質陶瓷包含一種多晶材料。在多晶材料中傳播的電磁波在引起明顯介電損耗的大晶粒邊界衰減。在衰減中損失的電磁能轉變成熱能，因此導致Q值降低。特別是在晶粒之間存在大介電損耗的晶界層時，Q值降低?？梢哉J為晶界層越薄，電磁波的衰減越小，所以，介電損耗越小，因此獲得更高Q值的介質陶瓷。
通過把上述主要成分構成的晶體的晶界層的厚度設定為20納米或更小，可以使本發(fā)明的介質陶瓷具有尤其適合于諧振器的優(yōu)異介電特性。
本發(fā)明的介質陶瓷中含有的稀土元素(Ln)優(yōu)選的是至少一種選自由Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er和Yb組成的組中的稀土元素的氧化物形式。為了獲得高Q值，稀土元素優(yōu)選的是至少一種選自La、Nd、Sm、Eu、Gd和Dy的稀土元素。為了獲得還要更高的Q值，稀土元素更優(yōu)選的是至少一種選自La、Nd和Sm的稀土元素。根據(jù)本發(fā)明，為了提高Q值，在稀土元素中，最優(yōu)選的是使用La。
在本發(fā)明的介質陶瓷中，重要的是至少部分Al的氧化物存在于包括α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3的至少一種的晶體中。為了改善Q值，特別希望的是至少部分Al的氧化物以β-Al2O3和/或θ-Al2O3的形式存在并且至少部分Al的氧化物不包括α-Al2O3的晶體。
在本發(fā)明的介質陶瓷含有β-Al2O3和/或θ-Al2O3的情況下，希望的是該含有β-Al2O3和/或θ-Al2O3的晶體由至少一種選自La2O3·11Al2O3、Nd2O3·11Al2O3、CaO·6Al2O3和SrO·6Al2O3的晶體構成。同樣優(yōu)選的是在本發(fā)明的介質陶瓷中包含的β-Al2O3的晶體結構包括JCPDS-ICDD的No.10-0414定義的β-Al2O3，而所述θ-Al2O3的晶體結構包含JCPDS-ICDD的No.11-0517定義的θ-Al2O3。在本發(fā)明介質陶瓷中包含的β-Al2O3也可以是β’-Al2O3和或/或β”-Al2O3。
可以使本發(fā)明的介質陶瓷的Q值更高的原因大概是因為在至少部分Al的氧化物以由α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3的至少一種組成的晶體形式存在時，形成充分在鈣鈦礦型晶體中包含的元素的固溶體，因此加速了鈣鈦礦晶體結構的有序化。
通過透射電子顯微鏡、選區(qū)電子衍射圖像分析、能量分散X射線光譜分析測量(EDS分析)或顯微X射線衍射法研究在本發(fā)明的介質陶瓷中由上述主要成分形成的晶體的存在、α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3晶體的存在和晶界層的厚度。例如，用下列步驟(A)-(D)進行透射電子顯微鏡觀察、選區(qū)電子衍射圖像分析和能量分散X射線光譜分析(EDS分析)。
(A)確定在介質陶瓷的內部晶體結構中包含的元素，并確定晶體結構。
(B)在步驟(A)中確定的晶體中至少含有稀土元素(Ln)、Al、M(M代表Ca和/或Sr)和Ti時，認為該晶體是由上述主要成分形成的晶體。具有α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3的至少一種的結構的晶體不認為是由本發(fā)明的介質陶瓷的主要成分形成的晶體。
(C)具有在步驟(A)中鑒定的晶體結構為α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3的至少一種的晶體被認為是在本發(fā)明的介質陶瓷中包含α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3的至少一種的晶體。例如，EDS分析使得可以確定α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3的至少一種的晶體與上述主要成分形成的晶體相比，是否含有更高含量的Al和/或更低含量的Ti。
(D)通過觀察例如用透射電子顯微鏡獲得的晶格圖像，對于晶體的許多個晶界層，測量相鄰晶粒之間的晶界層厚度，取測量值的平均值，來確定本發(fā)明的介質陶瓷中包含的晶界層的厚度。在觀察晶格圖像時，優(yōu)選的是觀察晶界邊緣不相互交叉的界面。
本發(fā)明的介質陶瓷優(yōu)選的是至少含有稀土元素(Ln)、Al、M(M代表Ca和/或Sr)和Ti作為aLn2Ox·bAl2O3·cMO·dTiO2(3≤x≤4)組成中的金屬元素，用摩爾比表示，摩爾比a、b、c和d滿足下列關系0.056≤a≤0.214；0.056≤b≤0.214；0.286≤c≤0.500；0.230＜d＜0.470；和a+b+c+d＝1。
由于下列原因，在本發(fā)明的介質陶瓷中確定上述的對于a、b、c和d值的限制。
選擇0.056≤a≤0.214的范圍是因為該范圍給出大的εr、高Q值和較小的諧振頻率溫度系數(shù)τf的絕對值。更優(yōu)選的是a值的下限為0.078，上限為0.1866。
選擇0.056≤b≤0.214的范圍是因為該范圍給出大的εr、高Q值和較小τf的絕對值。更優(yōu)選的是b值的下限為0.078，上限為0.1866。
選擇0.286≤c≤0.500的范圍是因為該范圍給出大的εr、高Q值和較小τf的絕對值。更優(yōu)選的是c值的下限為0.330，上限為0.470。
選擇0.230＜d＜0.470的范圍是因為該范圍給出大的εr、高Q值和較小τf的絕對值。更優(yōu)選的是d值的下限為0.340，上限為0.450。
根據(jù)本發(fā)明，為了獲得更高的Q值，優(yōu)選的是a、b、c和d滿足關系式0.75≤(b+d)/(a+c)≤1.25。為了進一步獲得更高的Q值，(b+d)/(a+c)的下限優(yōu)選的是0.85，(b+d)/(a+c)的上限優(yōu)選的是1.15。
本發(fā)明的介質陶瓷含有至少一種選自Mn、W、Nb和Ta的元素作為金屬元素，以MnO2、WO3、Nb2O5和Ta2O5計，比例為0.01-3重量％。以MnO2、WO3、Nb2O5和Ta2O5為基準，含有比例為0.01-3重量％的至少一種選自Mn、W、Nb和Ta的元素的原因是因為這導致Q值的明顯改善。為了進一步改善Q值，優(yōu)選的是含有至少一種選自Mn、W、Nb和Ta的元素，以MnO2、WO3、Nb2O5和Ta2O5計，比例為0.02-2重量％，尤其是以MnO2為基準，Mn含量在0.02-0.5重量％范圍內。
制造本發(fā)明的介質陶瓷的方法包括例如下列步驟(1a)-(7a)。
(1a)把稀土元素(Ln)的硝酸鹽(例如La(NO3)3·6H2O)的水溶液與草酸水溶液混合，以便形成稀土元素(Ln)的草酸鹽并使其沉淀。在過濾后，把稀土元素(Ln)的草酸鹽沉淀物干燥，然后在400-600℃的溫度下在氧化氣氛下煅燒，從而合成稀土元素(Ln)的氧化物“A”，例如La2O3，平均顆粒尺寸為10-80納米。
(2a)把Al的硝酸鹽(例如Al(NO3)3·6H2O)溶解在乙二醇中并干燥，所得的固體在700-900℃的溫度下在氧化氣氛中煅燒，從而合成Al的氧化物“B”，例如Al2O3，平均顆粒尺寸為10-80納米。
(3a)把在球磨機中制備的氧化物“A”和氧化物“B”的混合物在800-1000℃的溫度下煅燒，從而產(chǎn)生煅燒的粉末“C”，平均顆粒尺寸為20-100納米。
(4a)把平均顆粒尺寸在0.6-2微米范圍內的MO(M代表Ca和/或Sr)和TiO2均勻混合，在1100-1300℃的溫度下煅燒，從而產(chǎn)生煅燒粉末“D”。
(5a)按希望的比例稱量平均顆粒尺寸為1微米或更小的碳酸錳(MnCO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈮(Nb2O5)和氧化鉭(Ta2O5)，并在濕混過程中與煅燒粉末“C”和煅燒粉末“D”混合。
(6a)在加入3-10重量％的粘合劑后，利用已知的方法，如噴霧干燥法，把混合物脫水，然后造粒或分級。把造?；蚍旨壍姆勰┩ㄟ^熟知的成型方法，如模壓成型、冷靜壓成型法或擠壓成型，成形成希望的形狀。造粒或分級的混合物不局限于固體形式，如粉末，也可以是漿料或液體混合物。在這種情況下，液體可以是除了水以外的液體，例如IPA(異丙醇)、甲醇、乙醇、甲苯、丙酮等。
(7a)在上述步驟中獲得的預成型體在1400-1550℃的溫度下煅燒，從而生產(chǎn)本發(fā)明的介質陶瓷。
通過上述制造過程可以使晶界層厚度更小并且可以改善Q值的原因還沒有清楚地了解，但是大概如下所述。
如上所述，由上述主要成分構成的晶體優(yōu)選的是包含LnAlO(x+3)/2(3≤x≤4)和MTiO3(M代表Ca和/或Sr)的固溶體的鈣鈦礦型晶體。當具有類似平均顆粒尺寸的LnAlO(x+3)/2(3≤x≤4)和MTiO3(M代表Ca和/或Sr)的煅燒粉末在例如1噸/平方厘米的壓力下干壓時，由LnAlO(x+3)/2(3≤x≤4)構成的預成型體比由MTiO3(M代表Ca和/或Sr)構成的成型體更難燒結，要求更高的燒結溫度。例如，燒結溫度上有下列差異，例如在NdAlO3的情況下約為1600℃，在SrTiO3的情況下約1400℃。
當燒結溫度上存在這種差異時，主要由MTiO3(M代表Ca和/或Sr)的晶體在例如約1350℃的溫度下長大，這比燒結過程中充分形成固溶體的溫度低100-200℃。因此，假定即使當溫度升高到固溶體本應充分形成的溫度(例如1600℃)，也不能充分形成固溶體。這可能導致不參加形成固溶體的元素比例增大，因而導致包含不是所述固溶體的晶相的晶界層的形成，并導致Q值降低。
防止如上所述的Q值降低要求上述的制造方法，包括把平均顆粒尺寸小到10-80納米的稀土元素(ln)的氧化物“A”與平均顆粒尺寸小到10-80納米的Al的氧化物“B”混合，并在800-1000℃的溫度下煅燒該混合物，產(chǎn)生平均顆粒尺寸為20-100納米的煅燒粉末“C”的步驟；混合具有0.6-2微米范圍內的大平均尺寸的MO(M代表Ca和/或Sr)和TiO2，并在1100-1300℃的溫度下煅燒該混合物，從而產(chǎn)生煅燒粉末“D”的步驟；隨后混合煅燒粉末“C”和煅燒粉末“D”；造粒；成型并在1400-1550℃的溫度下燒制。通過把稀土元素的氧化物“A”和Al的氧化物“B”的平均顆粒尺寸控制在10-80納米范圍內，從而使其更容易燒結，把MO(M代表Ca和/或Sr)和TiO2的平均顆粒尺寸控制在0.6-2微米范圍內，降低燒結活性，從而使其難燒結，推想可以使LnAlO(x+3)/2(3≤x≤4)和MTiO3(M代表Ca和/或Sr)的燒結溫度基本相同，因而促進了LnAlO(x+3)/2(3≤x≤4)和MTiO3(M代表Ca和/或Sr)的固溶體的形成，并降低了晶界層的厚度。
還可以推想，以MnO2、WO3、Nb2O5和Ta2O5計，含有比例為0.01-3重量％的Mn、W、Nb和Ta有助于減少在固溶體中產(chǎn)生的氧缺陷，進一步改善Q值。
本發(fā)明的介質陶瓷還可以包含向其中加入的ZnO、NiO、Fe2O3、SnO2、Co3O4、ZrO2、LiCO3、Rb2CO3、Sc2O3、V2O5、CuO、SiO2、BaCO3、MgCO3、Cr2O3、B2O3、GeO2、Sb2O5、Ga2O3等。為了優(yōu)化εr值和諧振頻率溫度系數(shù)τf值，以100份重量的主要成分為基準，可以以5份重量或更少的總量加入這些添加劑，盡管這取決于添加劑的種類。
為了改善Q值，本發(fā)明的介質諧振器優(yōu)選具有以下列構成，即具有包括含有至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表Ca和/或Sr)和Ti作為主要金屬元素的氧化物的主要成分，并表現(xiàn)出在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內具有半峰寬為120cm-1或更低的峰。這使得可能獲得適用于制造諧振器的介質陶瓷的優(yōu)異的介電特性。
在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內具有半峰寬為不超過120cm-1的峰可以獲得高Q值的原因推測是因為由此在含有LnAlO(x+3)/2(3≤x≤4)和MTiO3(M代表Ca和/或Sr)的固溶體的鈣鈦礦型晶體中包含的元素的固溶體形成過程中獲得了充分的改進，這加速了鈣鈦礦型晶體結構的有序化。為了獲得特別高的Q值，半峰寬優(yōu)選的是100cm-1或更小。
這里將描述在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內觀察的峰。當一種材料受到頻率f0的光照射時，散射光可能包括頻率為f0±f1的成分。頻率上的這種變化是由于光子與被照射的材料之間發(fā)生的能量交換引起的。這意味著通過測量f1可以獲得晶體的晶格振動和電子能級等信息。導致f1在約4000-1cm-1范圍內的散射現(xiàn)象稱為拉曼散射。f1的峰的半峰寬依賴于晶體的晶格振動和電子能級等因素而變化。
在本發(fā)明的介質諧振器的激光拉曼光譜中，在700-900cm-1范圍內具有f1的峰是由于在鈣鈦礦型晶體中的晶體晶格振動和電子能級等因素引起的，這種鈣鈦礦型晶體包含LnAlO(x+3)/2(3≤x≤4)和MTiO3(M代表Ca和/或Sr)的固溶體，半峰寬隨著構成鈣鈦礦型晶體和固溶體的原子排列有序化而降低，且Q值升高。在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內峰的半寬為120cm-1或更小時，本發(fā)明的介質諧振器的Q值升高。
下面描述本發(fā)明的另一個實施方案。
重要的是按以下列構成制造另一個實施方案的介質諧振器，即具有含有氧化物的主要成分，該氧化物含有至少Ti、Zr和Sn作為金屬元素并且表現(xiàn)出在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內具有半峰寬為不超過120cm-1的峰。
該介質陶瓷優(yōu)選的是以下列構成制造，即具有含有氧化物的主要成分，該氧化物在組成hTiO2·iZrO2·jSnO2中至少含有Ti、Zr和Sn作為金屬元素，用摩爾比表示時，因子h、i和j滿足下列關系0.30≤h≤0.60；0.25≤i≤0.60；0.025≤j≤0.20；和h+i+j＝1。
由于下列原因本發(fā)明對h、i和j值提出上述限制。
選擇0.30≤h≤0.60的范圍是因為該范圍給出大的εr、高Q值和較小的諧振頻率溫度系數(shù)τf的絕對值。0.35≤h≤0.55的范圍是更優(yōu)選的。
選擇0.25≤i≤0.60的范圍是因為該范圍給出大的εr、高Q值和較小的τf的絕對值。0.30≤i≤0.55的范圍是更優(yōu)選的。
選擇0.025≤j≤0.20的范圍是因為該范圍給出大的εr、高Q值和較小的τf的絕對值。0.05≤j≤0.015的范圍是更優(yōu)選的。
其主要成分包括至少含有Ti、Zr和Sn作為金屬元素的氧化物的本發(fā)明的諧振器，在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內的峰將描述如下。
在介質諧振器激光拉曼光譜中，700-900cm-1范圍內的峰是由于TiO2-ZrO2-SnO2固溶體晶體的晶格振動和電子能級等因素引起的，而該峰的半峰寬隨著構成固溶體的原子排列有序化而變小且Q值升高。根據(jù)本發(fā)明，在由至少含有Ti、Zr和Sn作為金屬元素的氧化物組成的主要成分的介質諧振器中，在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內的峰的半峰寬為120cm-1或更小時，Q值升高。
例如，用下述第一種方法或者第二種方法可以制造半峰寬小到120cm-1或更小的介質陶瓷。
第一種制造方法包括通過濕法如水熱合成法、金屬醇鹽法或共沉淀法合成并混合LnAlO(x+3)/2(3≤x≤4)和MTiO3(M代表Ca和/或Sr)，并在1550-1650℃的溫度下燒成這種混合物制成的預成型體5-10小時的步驟。合成的材料的平均顆粒尺寸設定為不大于1微米，優(yōu)選的是不大于0.5微米。
第二種制造方法包括通過濕法如水熱合成法、金屬醇鹽法或共沉淀法合成并混合ZrTiO4和SnTiO4，在1300-1600℃的溫度下燒制這種混合物制成的預成型體5-10小時的步驟。合成材料ZrTiO4和SnTiO4的平均顆粒尺寸確定為不大于1微米，優(yōu)選的是不大于0.5微米。
在使用第一種或第二種制造方法時，可以使在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內觀察的峰的半峰寬不大于120cm-1，從而改善Q值。
大概由于下列原因，通過使用第一種或第二種制造方法使得改善Q值成為可能。在微波區(qū)域內運行的介質材料是一種具有通常的介電性能的離子結合的晶體。由于在微波區(qū)域內的介電性能主要基于離子極化，所以，必須減少晶格缺陷并且在陶瓷中形成有序的晶格結構。例如，必須通過使用濕法制備的合成材料，并且在使其形成產(chǎn)生晶格缺陷趨勢小的有序晶格的條件下燒成該材料來避免晶格缺陷的產(chǎn)生。
由于其中的原子排列有序，上述的合成材料制成的介質材料會包含更少的晶格缺陷。沒有使用上述合成材料制成的介質材料包含許多晶格缺陷，導致Q值較低。
還可以認為通過含有以下比例的Mn、W、Nb和Ta可以進一步降低氧缺陷并且進一步改善Q值，以MnO2、WO3、Nb2O5和Ta2O5計，這些元素的比例為0.01-3重量％。
第一種制造方法特別包括，例如，下列步驟(1b)-(4b)。
(1b)向稀土元素的醇鹽溶液和鋁的醇鹽溶液的混合物中加入水，使醇鹽水解，從而獲得由稀土元素和鋁的氧化物組成的鈣鈦礦型合成材料I，平均顆粒尺寸為1微米或更小。同時，向鈣的醇鹽溶液和/或鍶的醇鹽溶液和鈦的醇鹽溶液的混合物中加入水，使醇鹽水解，從而獲得由鈣和/或鍶和鈦的氧化物組成的鈣鈦礦型合成材料II，平均顆粒尺寸為1微米或更小。
(2b)按希望的比例稱量平均顆粒尺寸為1微米或更小的合成材料I、合成材料II、碳酸錳(MnCO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈮(Nb2O5)和氧化鉭(Ta2O5)，并用濕混法混合。
(3b)在加入3-10重量％的粘合劑后，用已知的方法，例如噴霧干燥法，把混合物脫水，然后造?；蚍旨墶０言炝；蚍旨壍姆勰┩ㄟ^熟知的成型方法，如模壓成型法、冷靜壓成型法或擠壓成型法，成形成希望的形狀。造?；蚍旨壍幕旌衔锊痪窒抻诠腆w形式，如粉末，也可以是漿料或液體混合物。在這種情況下，液體可以是除了水以外的液體，例如IPA(異丙醇)、甲醇、乙醇、甲苯、丙酮等。
(4b)在上述步驟中獲得的預成型體在1550-1650℃的溫度下燒成5-10小時，從而產(chǎn)生本發(fā)明的介質陶瓷。
第二種制造方法特別包括，例如下列步驟(5b)-(7b)(5b)向鋯的醇鹽溶液、鈦的醇鹽溶液和錫的醇鹽溶液的混合物中加入水，使醇鹽水解，從而獲得由鋯、鈦和錫的氧化物組成的合成材料III，平均顆粒尺寸為1微米或更小。
(6b)在向合成材料III中加入3-10重量％的粘合劑后，用已知的方法，例如噴霧干燥法，把混合物脫水，然后造?；蚍旨墶０言炝；蚍旨壍姆勰┩ㄟ^熟知的成型方法，如模壓成型法、冷靜壓成型法或擠壓成型法，成形成希望的形狀。造?；蚍旨壍幕旌衔锊痪窒抻诠腆w形式，如粉末，也可以是漿料或液體混合物。在這種情況下，液體可以是除了水以外的液體，例如IPA(異丙醇)、甲醇、乙醇、甲苯、丙酮等。
(7b)在上述步驟中獲得的預成型體在1300-1600℃的溫度下燒成5-10小時，從而產(chǎn)生本發(fā)明的介質陶瓷。
本發(fā)明的介質陶瓷還可以包含向其中加入的ZnO、NiO、Co3O4、LiCO3、Rb2CO3、Sc2O3、V2O5、CuO、SiO2、BaCO3、MgCO3、Cr2O3、B2O3、CeO2、Sb2O5、Ga2O3等。為了優(yōu)化εr值和諧振頻率溫度系數(shù)τf值，以100份重量的主要成分計，可以以5份重量或更少的總量加入這些添加劑，盡管這取決于添加劑的種類。特別是對于含有TiO2、ZrO2和SnO2的本發(fā)明的介質陶瓷，希望的是加入NiO和ZnO的至少一種的每一種的加入量為1重量％或更少。
本發(fā)明的介質陶瓷最優(yōu)選的是可以用于介質諧振器。圖1示意表示以TE模工作的介質諧振器。圖1所示的介質諧振器包括一個輸入端2和一個輸出端3，布置在金屬殼1的相對的內壁上，本發(fā)明的介質陶瓷4布置在輸入引線2和輸出引線3之間。在TE模的介質諧振器中，當微波通過輸入引線2輸入時，微波通過在介質諧振器4與自由空間之間的界面上的反射被限制在介質諧振器4中，從而以特定的頻率振蕩。該振蕩與輸出引線3電磁耦合，并作為輸出信號。
當然，本發(fā)明的介質陶瓷還可以用于其它的諧振器，如使用TEM模的同軸諧振器或微帶線(strip-line)諧振器，用于TE模的介質諧振器。也可以通過把輸入引線2和輸出引線3直接連接到介質陶瓷4上來制造介質諧振器。
介質陶瓷4是用本發(fā)明的介質陶瓷制造的預定形狀的諧振介質，可以以任何形狀成形，例如矩形平行六面體、正方體、片、盤、圓柱或多棱柱，只要它能夠在其中產(chǎn)生諧振。輸入高頻信號的頻率約為1-500GHz，從使用的觀點來看，諧振頻率優(yōu)選的是在約2-80GHz范圍內。
因此，根據(jù)本發(fā)明，通過使用其主成分為一種至少含有稀土元素(Ln)、Al、M(M代表Ca和/或Sr)和Ti作為金屬元素的氧化物的多晶材料，可以獲得具有高Q值和在高頻區(qū)相對介電常數(shù)εr值大的介質陶瓷，其中，晶界層厚度為20納米或更小，優(yōu)選的是表現(xiàn)出在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內具有半峰寬為不超過120cm-1的峰。如上所述制造的介質陶瓷可以優(yōu)選用于在微波和毫米波范圍內使用的諧振器、MIC的介質基板、介質波導，介質天線和其它電子元件。
實施例實施例1用下列步驟(1c)-(5c)制造根據(jù)本發(fā)明的試樣。
(1c)把稀土元素(Ln)的硝酸鹽水溶液與草酸的水溶液混合，形成稀土元素(Ln)的草酸鹽并使其沉淀。過濾后，使稀土元素(Ln)的草酸鹽沉淀物經(jīng)過在500℃空氣氣氛下的熱處理，從而合成稀土元素(Ln)的氧化物，平均顆粒尺寸為10-80納米。
(2c)把Al的硝酸鹽溶解在乙二醇中并干燥，所得的固體在800℃空氣氣氛中經(jīng)過熱處理，從而合成平均顆粒尺寸為10-80納米的Al2O3。
(3c)在球磨機中制備在步驟(1c)中獲得的稀土元素的氧化物與在步驟(2c)中獲得的Al2O3的混合物，并在900℃煅燒，從而產(chǎn)生平均顆粒尺寸為30-90納米的煅燒粉末。
(4c)把平均顆粒尺寸在0.8-1.5微米范圍內的MO(M代表Ca和/或Sr)和TiO2均勻混合，并在1100-1300℃的溫度下煅燒，從而產(chǎn)生平均顆粒尺寸在3.0-6.0微米范圍內的煅燒粉末。
(5c)按照表1所使得比例稱量平均顆粒尺寸為1微米或更小的碳酸錳(MnCO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈮(Nb2O5)和氧化鉭(Ta2O5)，并與在步驟(3c)中獲得的煅燒粉末和在步驟(4c)中獲得的煅燒粉末在球磨機中濕法混合，從而獲得一種漿料。在加入5重量％的粘合劑后，通過噴霧干燥法把漿料分級。分級的粉末在脫脂前在約1噸/平方厘米的壓力下成形成圓盤型。脫脂的預成型體在1400-1550℃的溫度下在空氣氣氛中燒成5-10小時。
把這樣獲得的燒結材料的圓盤表面(主平面)拋光使其平整，并在丙酮中經(jīng)過超聲波清洗。在150℃干燥1小時后，在3.5-4.5GHz的測量頻率下，用圓柱諧振法測量試樣，確定相對介電常數(shù)εr、Q值和諧振頻率的溫度系數(shù)τf。按照在微波范圍內所用的介質材料一般符合的關系式(Q值)×(測量頻率f)＝常數(shù)，把Q值轉換成在1GHz下的值。取25℃的諧振頻率作為參考，計算25-85℃溫度下的諧振頻率的溫度系數(shù)τf值。
燒結材料還使用Technoorg Linda制造的離子減薄設備加工，并用JEOL的透射電子顯微鏡JEM 2010F和Noran Instruments的EDS分析儀Voyager IV觀察，從而確定從本發(fā)明中的介質陶瓷中含有的上述主要成分形成的晶體的存在，由α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3組成的晶體的存在和晶界層的厚度。從這些分析和測量獲得了下列結果(1d)-(5d)。
(1d)對于在每個試樣中包含的20-40個晶體鑒定晶體中含有的元素和晶體結構。
(2d)若在步驟(1d)中鑒定的晶體包含至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表Ca和/或Sr)和Ti時，那么該晶體被認為是從上述主要成分形成的晶體。從上述主要成分形成的晶體被鑒定為六方晶體LaAlO3、六方晶體AlNdO3、斜方晶體CaTiO3、立方晶體SrTiO3和立方晶體LaTiO3的至少一種的結構。
(3d)其晶體結構在步驟(1d)中被鑒定為包含α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3的至少一種的晶體被認為是在本發(fā)明的試樣中包含α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3的至少一種的晶體。在本發(fā)明的試樣中包含β-Al2O3晶體的情況下，β-Al2O3的晶體結構被鑒定為JCPDS-ICDD的No.10-0414定義的β-Al2O3。在本發(fā)明的試樣中包含θ-Al2O3晶體的情況下，θ-Al2O3的晶體結構被鑒定為JCPDS-ICDD的No.11-0517定義的θ-Al2O3。還可以通過EDS分析證實，本發(fā)明的試樣中的α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3比從上述主要成分形成的晶體含有更多的Al含量和/或更少的Ti含量。
(4d)對于10-40個晶體，測量相鄰晶粒之間的晶界層厚度，并且取測量值的平均值。
(5d)通過包含晶界層的試樣的研究，鑒定晶體結構，發(fā)現(xiàn)晶界層包含SrLaAlO3、Sr4Ti3O10、Sr2TiO4、Sr3Al2O7、SrLa2Ti14O12、SrAl2O4、Nd2Ti2O7和SrAl4O7中的至少一種。
這些結果總結于表1和2中。表1中的注釋，例如，對于稀土元素的比例的“0.2Y·0.8La”表示Y和La的摩爾比為0.2∶0.8?！癓a”表示La用于試樣中的稀土元素。在表2中用○標注的試樣是所觀察的試樣包含α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3的至少一種的晶體，用×標注的試樣是所觀察的試樣不包含α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3的至少一種的晶體。
從表1和2可以明顯看出，根據(jù)本發(fā)明制備的試樣No.1-48表現(xiàn)出優(yōu)異的特性，相對介電常數(shù)εr在30-48范圍內，Q值在轉換成1GHz的值時不小于43000，特別是當εr不小于40時，Q值高達46000或更高，τf在±30(ppm/℃)范圍內。
同時，在本發(fā)明范圍之外的陶瓷(試樣No.49-56)制備如下。
以摩爾比計按照表1所示的a、b、c和d，按比例稱量平均顆粒尺寸在3-10微米范圍內的稀土元素的氧化物、氧化鋁(Al2O3)、碳酸鈣(CaCO3)、碳酸鍶(SrCO3)和氧化鈦(TiO2)的粉末，并與純水混合。該混合物在球磨機中經(jīng)過濕混過程并粉碎，直到平均顆粒尺寸減小到1-3微米。把混合物干燥，然后在1200℃煅燒2小時，獲得煅燒的粉末。把這種煅燒粉末與碳酸錳(MnCO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈮(Nb2O5)和氧化鉭(Ta2O5)按表1所示的重量百分比混合。加入純水，該混合物在球磨機中經(jīng)過濕混過程并粉碎。
在加入粘合劑后，把漿料通過噴霧干燥法分級。在脫脂前在約1噸/平方厘米的壓力下把分級的粉料成形成圓盤形。脫脂的成型體在1630-1680℃的溫度下在空氣氣氛中燒成5-10小時。
在本發(fā)明范圍之外的陶瓷(試樣No.49-56)表現(xiàn)出大于20納米的晶界層厚度，εr值低，Q值低和/或τf的絕對值大。
表1
表1(續(xù)) 以*標示的樣品在本發(fā)明的范圍之外表2
**○其中觀察到晶體的樣品；×∷其中沒有觀察到晶體的樣品表2(續(xù))
以*標示的樣品在本發(fā)明的范圍之外**○其中觀察到晶體的樣品；×∷其中沒有觀察到晶體的樣品實施例2向稀土元素醇鹽溶液和鋁的醇鹽溶液混合物中加入水，使醇鹽水解，從而獲得由稀土元素和鋁的氧化物組成的鈣鈦礦型合成材料I，平均顆粒尺寸為1微米或更小。同時，向鈣的醇鹽溶液和/或鍶的醇鹽溶液和鈦的醇鹽溶液的混合物中加入水，使醇鹽水解，從而獲得由鈣和/或鍶和鈦的氧化物組成的鈣鈦礦型合成材料II，平均顆粒尺寸為1微米或更小。按表1所示的比例稱量平均顆粒尺寸為1微米或更小的合成材料I、合成材料II、碳酸錳(MnCO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈮(Nb2O5)和氧化鉭(Ta2O5)，并在球磨機中用濕混法混合，獲得一種漿料。在向漿料中加入5重量％的粘合劑后，通過噴霧干燥法把漿料分級。分級的粉末在脫脂之前在約1噸/平方厘米的壓力下成形成圓盤形。脫脂的預成型體在1550-1650℃的溫度下在空氣氣氛中燒成5-10小時。
把這樣獲得的燒結材料的圓盤表面(主平面)拋光使其平整，并在丙酮中經(jīng)過超聲波清洗。在150℃干燥1小時后，在3.5-4.5GHz的測量頻率下，用圓柱諧振法測量試樣，確定相對介電常數(shù)εr、Q值和諧振頻率的溫度系數(shù)τf。按照在微波范圍內所用的介質材料一般符合的關系式(Q值)×(測量頻率f)＝常數(shù)，把Q值轉換成在1GHz下的值。取25℃的諧振頻率作為參考，計算25-85℃溫度下的諧振頻率的溫度系數(shù)τf值。
用514.5納米的激光波長，三重單色儀設置和0.05(nA/FS)×100的靈敏度測量燒結材料的拉曼光譜。發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明范圍內的試樣的激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內觀察到的峰的半峰寬不大于120cm-1。
這些結果總結于表3和4。在表3中的注釋，例如稀土元素的比例0.1Y·0.9La，表示Y和La的摩爾比為0.1∶0.9。
從表3和4明顯看出，用根據(jù)本發(fā)明的金屬醇鹽法制備的試樣No.57-104表現(xiàn)出優(yōu)異的介電特性，相對介電常數(shù)εr在30-48范圍內，Q值在轉換成1GHz下的值時不小于43000，特別地，當εr不小于40時，Q值高達46000或更高，τf在±30(ppm/℃)范圍內。
作為本發(fā)明的介質陶瓷的拉曼光譜的一個實施例，試樣No.85的拉曼光譜和半峰寬表示于圖3，試樣No.94的拉曼光譜和半峰寬表示于圖4。
通過下述的煅燒法制造的且在本發(fā)明的范圍之外的陶瓷(試樣No.105-112)在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內觀察的峰的半峰寬大于120cm-1，因而表現(xiàn)出εr值低，Q值低和/或τf的絕對值大于30。
煅燒法按照表3所示的摩爾比a、b、c和d的比例稱量稀土元素氧化物、氧化鋁(Al2O3)、碳酸鈣(CaCO3)、碳酸鍶(SrCO3)和氧化鈦(TiO2)，并與純水混合。該混合物在球磨機中經(jīng)過濕混過程并粉碎，直到平均顆粒尺寸為2微米或更小。把混合物干燥，然后在1200℃煅燒2小時，獲得煅燒粉末。把這種煅燒粉末與碳酸錳(MnCO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈮(Nb2O5)和氧化鉭(Ta2O5)按表3所示的重量百分比混合。加入純水，該混合物在球磨機中經(jīng)過濕混過程并粉碎。
在加入粘合劑后，把漿料通過噴霧干燥法分級。在脫脂前在約1噸/平方厘米的壓力下把分級的粉料成形成圓盤形。脫脂的預成型體在1630-1680℃的溫度下在空氣氣氛中燒成5-10小時。
表3
表3(續(xù)) 以*標示的樣品在本發(fā)明的范圍之外表4
表4(續(xù))
以*標示的樣品在本發(fā)明的范圍之外實施例3向鋯的醇鹽溶液、鈦的醇鹽溶液和錫的醇鹽溶液的混合物中加入水，使醇鹽水解，從而獲得由鋯、鈦和錫的氧化物組成的合成材料III，平均顆粒尺寸為0.5微米或更小。使合成材料III的組成包括TiO2的摩爾比在0.30-0.60范圍內，ZrO2的摩爾比在0.25-0.60范圍內，SnO2的摩爾比在0.025-0.20范圍內。
在向合成材料III中加入3-10重量％的粘合劑后，用噴霧干燥法，把合成材料III脫水并造粒。把造粒的粉末通過模壓成型法成形，并在1300-1600℃的溫度下燒成5-10小時，從而產(chǎn)生本發(fā)明的介質陶瓷。
發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明的介質材料的激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內觀察到的峰的半峰寬不大于120cm-1，表現(xiàn)出良好的介電特性，如相對介電常數(shù)εr在30-48范圍內，Q值不小于43000，特別是當εr不小于40時，Q值高達46000或更高。
同時，通過下述煅燒法制備陶瓷作為對比實施例。
按照0.30-0.60摩爾比的TiO2、0.25-0.60摩爾比的ZrO2和0.025-0.20摩爾比的SnO2稱量氧化鈦(TiO2)，氧化鋯(ZrO2)和氧化錫(SnO2)的粉末，并與加入其中的純水混合。該混合物在球磨機中經(jīng)過溫混過程并粉碎，直到平均顆粒尺寸減小到2微米或更小。把混合物干燥，然后在1100℃煅燒1小時，獲得一種煅燒粉末。把這種煅燒粉末與加入的水混合，在球磨機中經(jīng)過濕法粉碎過程。在向漿料中加入粘合劑后，把漿料通過噴霧干燥法分級。分級的粉末在脫脂前在約1噸/平方厘米的壓力下成形成圓盤形。脫脂的預成型體在1300-1600℃的溫度下在空氣氣氛中燒成5-10小時。
該對比實施例的介質材料表明，在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內觀察的峰的半峰寬大于120cm-1，相對介電常數(shù)εr為30-48的范圍內，Q值小于40000，和/或τf的絕對值高于30。
權利要求
1.一種介質陶瓷，包含一種其主要成分含有氧化物的多晶材料，所述氧化物含有至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表選自Ca和Sr的至少一種)和Ti作為金屬元素，其中，晶界層的厚度為20納米或更小。
2.根據(jù)權利要求1的介質陶瓷，其中，至少一部分Al的氧化物以包含選自α-Al2O3、β-Al2O3和θ-Al2O3的至少一種的晶體形式存在。
3.根據(jù)權利要求1的介質陶瓷，其中，所述主要成分包含含有至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表選自Ca和Sr的至少一種)和Ti作為金屬元素的氧化物，在所述氧化物的組成式用aLn2Ox·bAl2O3·cMO·dTiO2(3≤x≤4)表示的情況下，摩爾比a、b、c和d滿足下列關系0.056≤a≤0.214；0.056≤b≤0.214；0.286≤c≤0.500；0.230＜d＜0.470；和a+b+c+d＝1。
4.根據(jù)權利要求1的介質陶瓷，其中，以MnO2、WO3、Nb2O5和Ta2O5計，以總量為0.01-3重量％含有金屬元素Mn、W、Nb和Ta的至少一種。
5.根據(jù)權利要求1的介質陶瓷，其中，所述主要成分包含含有至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表選自Ca和Sr的至少一種)和Ti作為金屬元素的氧化物，在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內觀察的峰的半峰寬為120cm-1或更小。
6.根據(jù)權利要求1的介質陶瓷，其中，所述主要成分包含含有至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表選自Ca和Sr的至少一種)和Ti作為金屬元素的氧化物，在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內觀察的峰的半峰寬為120cm-1或更小，以MnO2、WO3、Nb2O5和Ta2O5計，以總量為0.01-3重量％含有金屬元素Mn、W、Nb和Ta的至少一種。
7.一種介質陶瓷，包含氧化物作為主要成分，該氧化物至少含有Ti、Zr和Sn作為金屬元素，其中，在激光拉曼光譜的700-900cm-1范圍內觀察的峰的半峰寬為120cm-1或更小。
8.一種根據(jù)權利要求7的介質陶瓷，其中，所述主要成分包含至少含有Ti、Zr和Sn作為金屬元素的氧化物，在所述氧化物的組成式用hTiO2·iZrO2·jSnO2表示的情況下，摩爾比h、i和j滿足下列關系0.30≤h≤0.60；0.25≤i≤0.60；0.025≤j≤0.20；和h+i+j＝1。
9.一種介質諧振器，包含根據(jù)權利要求1-8的任一項的介質陶瓷，布置在一對輸入引線和輸出引線之間，從而通過電磁耦合而起作用。
全文摘要
本發(fā)明的介質陶瓷包含多晶材料,其主要成分包含含有至少一種稀土元素(Ln)、Al、M(M代表Ca和/或Sr)和Ti作為金屬元素的氧化物,其中,晶界層的厚度為20納米或更小,從而在高頻區(qū)獲得高ε
文檔編號C04B35/47GK1359109SQ01130308
公開日2002年7月17日 申請日期2001年11月20日 優(yōu)先權日2000年11月20日
發(fā)明者大川善裕 申請人:京都陶瓷株式會社