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2015 Fiscal Year Research-status Report

誘電体薄膜材料のミリ波複素誘電率評価手法の開発

Research Project

Project/Area Number 26420266
Research InstitutionUtsunomiya University

Principal Investigator

古神 義則  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10260473)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords誘電体薄型試料 / 誘電率計測 / ミリ波 / 高誘電率材料
Outline of Annual Research Achievements

計画していた薄型試料複素誘電率測定システムの構築に取り掛かった。端板位置を自動ステージにより1ミクロンの位置決め精度変化させる測定共振器部と自動ステージを制御しつつ、ネットワークアナライザから測定用共振器の共振周波数および無負荷Q値を自動的に取得する測定ソフトウェア部から構成される。測定共振器部については、現在、端板と円筒空洞との接触状態の調整に手間がかかるなどの不具合を調整中であり、また測定ソフトウェア部については、測定完了後、端板位置ごとに取得した共振周波数および無負荷Q値の測定データより、薄型誘電体試料の複素誘電率及び試料厚みを評価するためのデータ処理部の作成に取り掛かっている。
その一方で、電磁界シミュレータによるバーチャルな実験試行を実施し、本提案手法により、試料の複素誘電率、厚みのみならず、励振部の影響、端板と円筒部の隙間の影響、試料挟み込み部の影響を模擬した回路パラメータを抽出可能であることを示した。
さらに本測定システムが、薄型試料複素誘電率測定のみならず、比誘電率が数百のセラミック基板の測定にも有用である可能性を示唆する、数値シミュレーションも行い、本研究の応用範囲を拡大させうることを示した。
これらの研究成果は、2015年度電気学会全国大会のシンポジウム講演および電気学会研究会などで発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2015年度中に測定システムを完成させる予定であったが、端板可動部の調整が必要であることが判明したことと誘電率計算の自動化プログラムの作成に手間取っているため

Strategy for Future Research Activity

一部解決すべき問題が残されているものの、測定システムの基本部分は完成した。今後は、本測定システムの有用性を示すために、各種薄型誘電体材料の測定を数多く実施し、本測定システムの適用限界を明確にしていく予定である。また、新たな応用として、高誘電率材料の評価に適用できることを実証すべく、比誘電率が200から600の低温焼結セラミック材料を用意し測定実験を重ねる予定である。
さらには、本測定が、試料の複素誘電率のみならず、試料厚み、および試料挟み込み部の縁端効果、空洞端板部の接触分の影響を抽出可能であることを活かし、通常の円筒空洞導波管法としてとらえた場合でも有用性を発揮できることを実証するために、幅広く一般の誘電体基板材料も対象として複素誘電率評価実験を実施する。

Causes of Carryover

年度末に成果発表のために参加した学会出張旅費の見積もりに誤差が生じてしまったため、若干、基金への繰り越しが発生した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度における試料購入などに充てる予定である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015

All Presentation (9 results)

  • [Presentation] ミリ波回路基板材料評価技術の最新動向-薄型平板材料の複素誘電率測定-2016

    • Author(s)
      古神義則, 清水隆志, 土屋広樹
    • Organizer
      平成28年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2016-03-18
  • [Presentation] ミリ波帯におけるMgO基板の複素誘電率の周波数依存性測定の検討2016

    • Author(s)
      磯部陽貴, 清水隆志, 古神義則
    • Organizer
      平成28年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2016-03-16
  • [Presentation] MgO基板の複素誘電率の30-50GHzにおける周波数依存性測定2016

    • Author(s)
      磯部陽貴, 清水隆志
    • Organizer
      平成28年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2016-03-16
  • [Presentation] 損失の多いマイクロ波共振器の共振特性に関する検討2015

    • Author(s)
      遠藤大軌, 清水隆志, 古神義則
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      小山市
    • Year and Date
      2015-09-17
  • [Presentation] ミリ波複素誘電率測定における湿度の影響に関する実験的検討2015

    • Author(s)
      土屋広樹, 山田直輝, 清水隆志, 古神義則
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      小山市
    • Year and Date
      2015-09-17
  • [Presentation] 遮断円筒導波管法による高誘電率YSZ結晶性材料の複素誘電率測定2015

    • Author(s)
      磯部陽貴, 清水隆志, 古神義則
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      川崎市
    • Year and Date
      2015-06-25
  • [Presentation] 空洞共振器法を用いた中損失誘電体材料のミリ波複素誘電率測定-薄型試料による検討2015

    • Author(s)
      土屋広樹, 小島駿佑, 清水隆志, 古神義則
    • Organizer
      電気学会電子デバイス技術委員会研究会
    • Place of Presentation
      宇都宮
    • Year and Date
      2015-06-05
  • [Presentation] 遮断円筒導波管法を用いた中損失誘電体材料のミリ波複素誘電率測定-測定系に関する検討2015

    • Author(s)
      山田直輝, 清水隆志, 古神義則
    • Organizer
      電気学会電子デバイス技術委員会研究会
    • Place of Presentation
      宇都宮
    • Year and Date
      2015-06-05
  • [Presentation] イットリア安定化ジルコニア平板の20GHz帯における複素誘電率測定と結晶構造測2015

    • Author(s)
      磯部陽貴, 清水隆志, 古神義則
    • Organizer
      電気学会電子デバイス技術委員会研究会
    • Place of Presentation
      宇都宮
    • Year and Date
      2015-06-05

URL: 

Published: 2017-01-06  

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