2010 Fiscal Year Annual Research Report
低誘電率・高Qを持つ次世代ミリ波用誘電体の研究開発
| Project/Area Number |
22560673
|
|---|
| Research Institution | Nagoya Industrial Science Research Institute |
|---|
Principal Investigator |
大里 斉 財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (20024333)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
籠宮 功 名古屋工業大学, 工学部, 准教授 (40318811)
|
|---|
| Keywords | 誘電体 / マイクロ波・ミリ波誘電体 / 結晶化ガラスセラミックス / コーディエライト / インディアライト / オーダリング / リートベルト解析 |
|---|
| Research Abstract |
研究の目的
近年、非圧縮画像転送(PAN、LAN)やプリクラッシュセーフティーシステム等に於いてミリ波用誘電体基板の利用が進んでいる。ミリ波用誘電体としては誘電率の小さい珪酸塩が注目される。中でもコーディエライトは誘電率が低く、温度特性が良い点に注目して研究を始めた。更に、Niのドープにより高品質係数(高Q)化し、対称性の高いインディエライト構造に近づくことが明らかとなった。そこで、本研究では、ミリ波用誘電体材料として低誘電率・高Qのインディエライトの研究開発を目的とする。
ガラス粉末からのインディアライトセラミックスの合成
当初、コーディエライトガラスを粉砕して、ペレットを作製して1350～1470℃で2時間焼結したが、収縮率が7-8%と焼しまりが良くなく、ポーラス(SEM観察)で結晶化が進まなかった(粉末X線回折でほとんどハロー)。それでもマイクロ波誘電特性は、低誘電率でε_r5.0,Qf12,000 GHzを得ることができた。次に、緻密な結晶化が期待されるグラスセラミックスの合成に移った。
ガラスセラミックスの合成
コーディエライト組成に調合した粉末を、電気炉で1550℃で溶融し、黒鉛の型に流し込み、ガラス棒を得た。得られたガラスをガラス転移点以下の温度でアニールして歪みを取り除いた。このガラス棒から径10mm×6mmのペレットを切り出し、1200～1400℃で結晶化を計った。1200℃、20h結晶化したもののマイクロ波誘電特性は誘電率4.7、Qf=200,000GHzを超す良いものが得られた。インディアライトとコーディエライトの量比をリートベルト法で解析し、インディアライトが多い方が高Qで有ることを明らかにした。しかし、ペレットの変形やクラックが多く、その克服が次の課題である。
|
