研究課題/領域番号 |
16K06735
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研究機関 | 公益財団法人名古屋産業科学研究所 |
研究代表者 |
大里 斉 公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (20024333)
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研究分担者 |
岩田 真 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40262886)
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研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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キーワード | マイクロ波・ミリ波誘電体 / 高Q・低誘電率 / LTCC(低温同時焼成セラミックス) / 結晶化ガラス / 誘電体基板 / 5G 無線通信 / 低遅延時間珪酸塩 / 珪酸塩 |
研究実績の概要 |
次世代高速大容量ワイヤレス通信5Gは、2020年実施予定が2017年には一部前倒しで始まり、昨年度2018年には、5G対応のスマホが韓国等で発売されつつある。ポスト5Gの規格として周波数300GHz帯の技術開発が日欧連携で研究が始まっている。5Gでは、28GHzが使用されるが、ポスト5Gの300GHz帯では情報量は10倍以上になる。大容量化には、高周波化が必須である。それを支える材料は、低誘電率・高Q材料である。珪酸塩は、低誘電率・高Q材料であるが、中でもcordieriteの多形であるindialiteは誘電率が4.7と低く、Qfは、200,000GHzを超える材料である。初年度は高純度indialite粉を作製し、Bi2O3を融剤としてLTCC用低温焼成実験を行った。ドクターブレード法で引いた基板を5層重ねて焼成、歪みの無いLTCC用基板を焼結できたが、特性は誘電損失tanδが2.4GHzで0.0013でそれ程良くなかった。そこで、次年度と最終年度に、より低損失な低温焼成助剤としてZnO/B2O3系のガラスを用いて、LTCC基板を作製した。 一方、ダイレクトキャスティング法で作製するindialite/cordierite結晶化ガラス基板の作製には、クラックを防ぐためにTiO2の添加を必要とする。TiO2の添加は、共振周波数の温度特性を調整する働きもあるので、添加による特性の変化を調べた。TiO2の添加量を20Wt%と多くした場合、cordieriteとTiO2の反応により、チタン酸アルミAl2TiO5の析出が観察された。各相の析出量と特性の相関を検討し、温度特性の良いダイレクトキャスティング法による結晶化ガラス基板を作製した。
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備考 |
学会活動 International Advisory Board Committee: Electroceramics XV (Hasselt, Belgium, 2018/07/09-12) and The 10th International Conference on Microwave Materials and Their Applications (大阪、2018/10/01-04)
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