JP2000086338A - 誘電体セラミックス - Google Patents
誘電体セラミックスInfo
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比誘電率が高く、共振周波数の温度係数の絶
対値が小さく、無負荷品質係数が大きい誘電体セラミッ
クスを提供する。 【解決手段】 本発明の誘電体材料は、組成式[（ｕＬ
ｉ2Ｏ−ｖＮａ2Ｏ）−ｗＳｍ2Ｏ3−ｘＣａＯ−ｙＴｉＯ
2]で表され、Ｃａ1-xＳｍ2x/3ＴｉＯ3で表されるペロブ
スカイト型の結晶と、Ｌｉ1/2Ｓｍ1/2ＴｉＯ3及びＮａ
1/2Ｓｍ1/2ＴｉＯ3で表されるペロブスカイト型の結晶
との固溶体構造をとる。この組成中のＴｉをＧａ又はＡ
ｌで所定量置換することにより、特に大きい無負荷品質
係数を有する。また、Ｌｉ及びＮａの量比を調整するこ
とにより共振周波数の温度係数の絶対値を小さい値にお
いて制御し得る。
対値が小さく、無負荷品質係数が大きい誘電体セラミッ
クスを提供する。 【解決手段】 本発明の誘電体材料は、組成式[（ｕＬ
ｉ2Ｏ−ｖＮａ2Ｏ）−ｗＳｍ2Ｏ3−ｘＣａＯ−ｙＴｉＯ
2]で表され、Ｃａ1-xＳｍ2x/3ＴｉＯ3で表されるペロブ
スカイト型の結晶と、Ｌｉ1/2Ｓｍ1/2ＴｉＯ3及びＮａ
1/2Ｓｍ1/2ＴｉＯ3で表されるペロブスカイト型の結晶
との固溶体構造をとる。この組成中のＴｉをＧａ又はＡ
ｌで所定量置換することにより、特に大きい無負荷品質
係数を有する。また、Ｌｉ及びＮａの量比を調整するこ
とにより共振周波数の温度係数の絶対値を小さい値にお
いて制御し得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体セラミック
スに関する。更に詳述すれば、本発明の誘電体セラミッ
クスは、高周波領域における比誘電率（以下、「εr」
と表わす。）が高く、無負荷品質係数（以下、「Ｑu」
と表わす。）が大きく、且つ、共振周波数（以下、「ｆ
0」と表わす。）の温度係数（以下、「τf」と表わ
す。）の絶対値が小さい優れた誘電特性を有する。ま
た、この誘電体セラミックスは、多層回路基板や、特に
高周波領域において使用される共振器、フィルタ等の
他、各種のマイクロ波回路のインピーダンス整合部材等
としても使用することができる。
スに関する。更に詳述すれば、本発明の誘電体セラミッ
クスは、高周波領域における比誘電率（以下、「εr」
と表わす。）が高く、無負荷品質係数（以下、「Ｑu」
と表わす。）が大きく、且つ、共振周波数（以下、「ｆ
0」と表わす。）の温度係数（以下、「τf」と表わ
す。）の絶対値が小さい優れた誘電特性を有する。ま
た、この誘電体セラミックスは、多層回路基板や、特に
高周波領域において使用される共振器、フィルタ等の
他、各種のマイクロ波回路のインピーダンス整合部材等
としても使用することができる。
【０００２】
【従来の技術】近年、通信情報量の増大とともに移動体
通信機、衛星通信、通信データを用いた測位システム及
び衛星放送等のマイクロ波領域を利用した各種の通信シ
ステムが急速に発展しており、更にはサブミリ波領域に
おいての使用をも求められつつある。この急速な発展に
ともなって多くの誘電体材料が開発されている。これら
の誘電体材料には下記〜の特性を同時に満たすこと
が要求されている。 εrが高いこと、 Ｑuが大きい（即ち、誘電損失１／Ｑuが小さい）こ
と。 τfの絶対値が小さい（即ち、ｆ0の温度依存性が少な
い）こと、 なかでも、サブミリ波領域において使用する場合、Ｑu
は特に大きいことが必要とされる。また、τfについて
は、０ｐｐｍ／℃付近において任意に制御できることが
望ましい。
通信機、衛星通信、通信データを用いた測位システム及
び衛星放送等のマイクロ波領域を利用した各種の通信シ
ステムが急速に発展しており、更にはサブミリ波領域に
おいての使用をも求められつつある。この急速な発展に
ともなって多くの誘電体材料が開発されている。これら
の誘電体材料には下記〜の特性を同時に満たすこと
が要求されている。 εrが高いこと、 Ｑuが大きい（即ち、誘電損失１／Ｑuが小さい）こ
と。 τfの絶対値が小さい（即ち、ｆ0の温度依存性が少な
い）こと、 なかでも、サブミリ波領域において使用する場合、Ｑu
は特に大きいことが必要とされる。また、τfについて
は、０ｐｐｍ／℃付近において任意に制御できることが
望ましい。
【０００３】このような誘電体材料として、Ｌｉ2Ｏ−
ＣａＯ−Ｓｍ2Ｏ3−ＴｉＯ2の組成を有するマイクロ波
誘電体磁器組成物が、特開平５−２１１００７号公報、
特開平５−２１１００９号公報等に開示されている。こ
れらは、誘電特性のうち特にε rは優れた値を示してい
る一方、Ｑuが比較的小さい。また、τfの値は配合割合
により比較的制御されているものの、非常に広い数値範
囲においての制御であり、０ｐｐｍ／℃近傍での値の制
御には至っていない。
ＣａＯ−Ｓｍ2Ｏ3−ＴｉＯ2の組成を有するマイクロ波
誘電体磁器組成物が、特開平５−２１１００７号公報、
特開平５−２１１００９号公報等に開示されている。こ
れらは、誘電特性のうち特にε rは優れた値を示してい
る一方、Ｑuが比較的小さい。また、τfの値は配合割合
により比較的制御されているものの、非常に広い数値範
囲においての制御であり、０ｐｐｍ／℃近傍での値の制
御には至っていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決するものであり、特に、サブミリ波領域において
もＱuが大きく、また、τfを０ｐｐｍ／℃近傍において
制御することもでき、且つ、高いεrを有する誘電体セ
ラミックスを提供することを目的とする。
を解決するものであり、特に、サブミリ波領域において
もＱuが大きく、また、τfを０ｐｐｍ／℃近傍において
制御することもでき、且つ、高いεrを有する誘電体セ
ラミックスを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本第１発明の誘電体セラ
ミックスは、組成式[（ｕＬｉ2Ｏ−ｖＮａ2Ｏ）−ｗＳ
ｍ2Ｏ3−ｘＣａＯ−ｙＴｉＯ2]で表され、ｕ＋ｖ＋ｗ＋
ｘ＋ｙ＝１００モル％とした場合に、０＜ｕ＜４０、０
＜ｖ＜４０、０＜ｕ＋ｖ≦４０、０＜ｗ≦３０、０＜ｘ
≦４０、０＜ｙ≦８０であることを特徴とする。
ミックスは、組成式[（ｕＬｉ2Ｏ−ｖＮａ2Ｏ）−ｗＳ
ｍ2Ｏ3−ｘＣａＯ−ｙＴｉＯ2]で表され、ｕ＋ｖ＋ｗ＋
ｘ＋ｙ＝１００モル％とした場合に、０＜ｕ＜４０、０
＜ｖ＜４０、０＜ｕ＋ｖ≦４０、０＜ｗ≦３０、０＜ｘ
≦４０、０＜ｙ≦８０であることを特徴とする。
【０００６】また、本第３発明の誘電体セラミックス
は、組成式[（ｕＬｉ2Ｏ−ｖＮａ2Ｏ）−ｗＳｍ2Ｏ3−
ｘＣａＯ−（ｙＴｉＯ2−ｚＭ2Ｏ3）]（但し、ＭはＧａ
又はＡｌのうちのいずれか一方）で表され、ｕ＋ｖ＋ｗ
＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％とした場合に、０≦ｕ≦４
０、０≦ｖ≦４０、０＜ｕ＋ｖ≦４０、０＜ｗ≦３０、
０＜ｘ≦４０、０＜ｙ＜８０、０＜ｚ＜８０、０＜ｙ＋
ｚ≦８０であることを特徴とする。
は、組成式[（ｕＬｉ2Ｏ−ｖＮａ2Ｏ）−ｗＳｍ2Ｏ3−
ｘＣａＯ−（ｙＴｉＯ2−ｚＭ2Ｏ3）]（但し、ＭはＧａ
又はＡｌのうちのいずれか一方）で表され、ｕ＋ｖ＋ｗ
＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％とした場合に、０≦ｕ≦４
０、０≦ｖ≦４０、０＜ｕ＋ｖ≦４０、０＜ｗ≦３０、
０＜ｘ≦４０、０＜ｙ＜８０、０＜ｚ＜８０、０＜ｙ＋
ｚ≦８０であることを特徴とする。
【０００７】第１発明における誘電体セラミックス中の
Ｌｉ酸化物及びＮａ酸化物の量比を表す「ｕ」、「ｖ」
は、０＜ｕ＜４０、０＜ｖ＜４０である。即ち、この誘
電体セラミックスにはＬｉ酸化物及びＮａ酸化物の両方
が同時に含有されている。また、これらＮａ酸化物とＬ
ｉ酸化物の量比の合計「ｕ＋ｖ」は、０＜ｕ＋ｖ≦４０
であり、３≦ｕ＋ｖ≦１５であることが好ましく、５≦
ｕ＋ｖ≦８であることがより好ましい。また、Ｎａ酸化
物とＬｉ酸化物の量比は第２発明のように、３≦ｕ＜４
０、０＜ｖ≦３０とすることが好ましい。この誘電体セ
ラミックス中のＬｉ酸化物の量比が１０モル％未満であ
ると、即ち、３＞ｕ、３０＜ｖであると、τfが正の側
に大きくなりすぎるため好ましくない。尚、所望の誘電
特性によっては、Ｌｉ酸化物を含まずＮａ酸化物のみを
含有する誘電体セラミックスとすることもできる。
Ｌｉ酸化物及びＮａ酸化物の量比を表す「ｕ」、「ｖ」
は、０＜ｕ＜４０、０＜ｖ＜４０である。即ち、この誘
電体セラミックスにはＬｉ酸化物及びＮａ酸化物の両方
が同時に含有されている。また、これらＮａ酸化物とＬ
ｉ酸化物の量比の合計「ｕ＋ｖ」は、０＜ｕ＋ｖ≦４０
であり、３≦ｕ＋ｖ≦１５であることが好ましく、５≦
ｕ＋ｖ≦８であることがより好ましい。また、Ｎａ酸化
物とＬｉ酸化物の量比は第２発明のように、３≦ｕ＜４
０、０＜ｖ≦３０とすることが好ましい。この誘電体セ
ラミックス中のＬｉ酸化物の量比が１０モル％未満であ
ると、即ち、３＞ｕ、３０＜ｖであると、τfが正の側
に大きくなりすぎるため好ましくない。尚、所望の誘電
特性によっては、Ｌｉ酸化物を含まずＮａ酸化物のみを
含有する誘電体セラミックスとすることもできる。
【０００８】第３発明における誘電体セラミックス中の
Ｌｉ酸化物及びＮａ酸化物の量比を表す「ｕ」、「ｖ」
は、０≦ｕ≦４０、０≦ｖ≦４０であり、これらＮａ酸
化物とＬｉ酸化物の量比の合計「ｕ＋ｖ」は、０＜ｕ＋
ｖ≦４０である。即ち、この誘電体セラミックスにはＬ
ｉ酸化物及びＮａ酸化物のうちの少なくとも一方が含ま
れる。このＮａ酸化物とＬｉ酸化物の量比の合計「ｕ＋
ｖ」は、３≦ｕ＋ｖ≦１５であることが好ましく、５≦
ｕ＋ｖ≦８であることがより好ましい。また、Ｎａ酸化
物とＬｉ酸化物の量比は第４発明のように、３≦ｕ≦４
０、０≦ｖ≦３０とすることが好ましい。この誘電体セ
ラミックス中のＬｉ酸化物の量比が１０モル％未満であ
ると、即ち、３＞ｕ、３０＜ｖであると、τfが正の側
に大きくなりすぎるため好ましくない。
Ｌｉ酸化物及びＮａ酸化物の量比を表す「ｕ」、「ｖ」
は、０≦ｕ≦４０、０≦ｖ≦４０であり、これらＮａ酸
化物とＬｉ酸化物の量比の合計「ｕ＋ｖ」は、０＜ｕ＋
ｖ≦４０である。即ち、この誘電体セラミックスにはＬ
ｉ酸化物及びＮａ酸化物のうちの少なくとも一方が含ま
れる。このＮａ酸化物とＬｉ酸化物の量比の合計「ｕ＋
ｖ」は、３≦ｕ＋ｖ≦１５であることが好ましく、５≦
ｕ＋ｖ≦８であることがより好ましい。また、Ｎａ酸化
物とＬｉ酸化物の量比は第４発明のように、３≦ｕ≦４
０、０≦ｖ≦３０とすることが好ましい。この誘電体セ
ラミックス中のＬｉ酸化物の量比が１０モル％未満であ
ると、即ち、３＞ｕ、３０＜ｖであると、τfが正の側
に大きくなりすぎるため好ましくない。
【０００９】この第１及び３発明におけるｕ＋ｖが、４
０＜ｕ＋ｖであると、即ち、過度にＬｉ酸化物及びＮａ
酸化物を含有すると、Ｑu×ｆoが小さくなりすぎるため
好ましくない。
０＜ｕ＋ｖであると、即ち、過度にＬｉ酸化物及びＮａ
酸化物を含有すると、Ｑu×ｆoが小さくなりすぎるため
好ましくない。
【００１０】第１及び３発明における誘電体セラミック
ス中のＳｍ酸化物の量比を表す「ｗ」は、０＜ｗ≦３０
であり、８≦ｗ≦２０であることが好ましく、１０＜ｗ
≦１６であることがより好ましい。このｗがｗ＞３０で
あると、即ち、過度にＳｍ酸化物を含有すると、εrが
低下するため好ましくない。また、誘電体セラミックス
中のＣａ酸化物の量比を表す「ｘ」は、０＜ｘ≦４０で
あり、５＜ｘ≦３０であることが好ましく、９＜ｘ≦１
８であることがより好ましい。このｘがｘ＞４０である
と、即ち、過度にＣａ酸化物を含有すると、τfが正の
側に大きくなりすぎるため好ましくない。
ス中のＳｍ酸化物の量比を表す「ｗ」は、０＜ｗ≦３０
であり、８≦ｗ≦２０であることが好ましく、１０＜ｗ
≦１６であることがより好ましい。このｗがｗ＞３０で
あると、即ち、過度にＳｍ酸化物を含有すると、εrが
低下するため好ましくない。また、誘電体セラミックス
中のＣａ酸化物の量比を表す「ｘ」は、０＜ｘ≦４０で
あり、５＜ｘ≦３０であることが好ましく、９＜ｘ≦１
８であることがより好ましい。このｘがｘ＞４０である
と、即ち、過度にＣａ酸化物を含有すると、τfが正の
側に大きくなりすぎるため好ましくない。
【００１１】第１発明における、Ｔｉ酸化物の量比を示
す「ｙ」は、０＜ｙ≦８０であることが好ましく、３０
≦ｙ≦７７であることがより好ましく、５０≦ｙ≦７５
であることが特に好ましい。第３発明における、Ｔｉ酸
化物、及びＧａ又はＡｌ酸化物の量比をそれぞれ示す
「ｙ」、「ｚ」は０＜ｙ＜８０、０＜ｚ＜８０である。
即ち、この誘電体セラミックスにはＴｉの一部がＧａ又
はＡｌによって置換されることにより、Ｇａ酸化物又は
Ａｌ酸化物のいずれか一方が含有されている。また、こ
れらＧａ酸化物とＡｌ酸化物の量比の合計「ｙ＋ｚ」
は、０＜ｙ＋ｚ≦８０であり、３０≦ｙ＋ｚ≦７５であ
ることが好ましく、６０≦ｙ＋ｚ≦７０であることがよ
り好ましい。このｙ＋ｚがｙ＋ｚ＞８０であると、即
ち、過度にＴｉ酸化物とＧａ酸化物又はＴｉ酸化物とＡ
ｌ酸化物とを含有すると、εrが小さくなりすぎるため
好ましくない。
す「ｙ」は、０＜ｙ≦８０であることが好ましく、３０
≦ｙ≦７７であることがより好ましく、５０≦ｙ≦７５
であることが特に好ましい。第３発明における、Ｔｉ酸
化物、及びＧａ又はＡｌ酸化物の量比をそれぞれ示す
「ｙ」、「ｚ」は０＜ｙ＜８０、０＜ｚ＜８０である。
即ち、この誘電体セラミックスにはＴｉの一部がＧａ又
はＡｌによって置換されることにより、Ｇａ酸化物又は
Ａｌ酸化物のいずれか一方が含有されている。また、こ
れらＧａ酸化物とＡｌ酸化物の量比の合計「ｙ＋ｚ」
は、０＜ｙ＋ｚ≦８０であり、３０≦ｙ＋ｚ≦７５であ
ることが好ましく、６０≦ｙ＋ｚ≦７０であることがよ
り好ましい。このｙ＋ｚがｙ＋ｚ＞８０であると、即
ち、過度にＴｉ酸化物とＧａ酸化物又はＴｉ酸化物とＡ
ｌ酸化物とを含有すると、εrが小さくなりすぎるため
好ましくない。
【００１２】この第３発明における、組成式中（ｙＴｉ
Ｏ2−ｚＭ2Ｏ3）において、ｙに対するｚの量比が大き
くなると、即ち、ＴｉをＧａ又はＡｌにより置換する割
合は大きくなるとＱu×ｆoは大きくなる、しかし、この
置換する割合がＴｉ酸化物を１００モル％とした場合
に、５０モル％を越えて置換すると、分相或いは結晶構
造の変化により、εrが低下し好ましくない。従って、
第５発明のように、４０≦ｙ＜８０、０≦ｚ＜４０であ
ることが好ましく、３０≦ｙ≦６０、３≦ｚ≦３５であ
ることがより好ましい。
Ｏ2−ｚＭ2Ｏ3）において、ｙに対するｚの量比が大き
くなると、即ち、ＴｉをＧａ又はＡｌにより置換する割
合は大きくなるとＱu×ｆoは大きくなる、しかし、この
置換する割合がＴｉ酸化物を１００モル％とした場合
に、５０モル％を越えて置換すると、分相或いは結晶構
造の変化により、εrが低下し好ましくない。従って、
第５発明のように、４０≦ｙ＜８０、０≦ｚ＜４０であ
ることが好ましく、３０≦ｙ≦６０、３≦ｚ≦３５であ
ることがより好ましい。
【００１３】本発明の誘電体セラミックスによれば、５
≦ｕ＋ｖ≦２０、とすることによりεrは７５以上の値
を得ることができ、Ｑu×ｆoは６０００ＧＨｚ以上の値
を得ることができる。特に、５≦ｕ≦７、１≦ｖ≦３、
１２≦ｗ≦１４、１２≦ｘ≦１８、６０≦ｙ≦６５とす
ることで、εrは９９以上、Ｑu×ｆoは６１００ＧＨｚ
以上、τfは−９〜１２ｐｐｍ／℃とすることができ
る。また、４≦ｕ≦８、０≦ｖ≦３、１２≦ｗ≦１５、
１６≦ｘ≦１９、３２≦ｙ≦３５、２８≦ｚ≦３２とす
ることで、εrは５８以上、Ｑu×ｆoは１００８０ＧＨ
ｚ以上とすることができる。
≦ｕ＋ｖ≦２０、とすることによりεrは７５以上の値
を得ることができ、Ｑu×ｆoは６０００ＧＨｚ以上の値
を得ることができる。特に、５≦ｕ≦７、１≦ｖ≦３、
１２≦ｗ≦１４、１２≦ｘ≦１８、６０≦ｙ≦６５とす
ることで、εrは９９以上、Ｑu×ｆoは６１００ＧＨｚ
以上、τfは−９〜１２ｐｐｍ／℃とすることができ
る。また、４≦ｕ≦８、０≦ｖ≦３、１２≦ｗ≦１５、
１６≦ｘ≦１９、３２≦ｙ≦３５、２８≦ｚ≦３２とす
ることで、εrは５８以上、Ｑu×ｆoは１００８０ＧＨ
ｚ以上とすることができる。
【００１４】
【作用】以前より、ペロブスカイト型の結晶構造を有す
る多くの誘電体が、優れた誘電特性を有することが知ら
れている。本発明においては、このペロブスカイト型の
結晶構造を有し、εrが非常に高く、Ｑu×ｆoが大き
く、τfが正の値である、Ｃａ1-xＳｍ2x/3ＴｉＯ3と、
これと同様にペロブスカイト型の結晶構造を有し、ε r
が高く、τfが負に大きい、Ｌｉ1/2Ｓｍ1/2ＴｉＯ3及
び、εrが高く、Ｑu×ｆoが大きく、τfが正に大きい、
Ｎａ1/2Ｓｍ1/2ＴｉＯ3とが、これらの成分の固溶体構
造をとることにより、優れた誘電特性を発現しているも
のと考えられる。この固溶体組成又は固溶体に近い組成
にすることにより、εrは１００近傍、Ｑu×ｆoは６０
００ＧＨｚ近傍、τfは０ｐｐｍ／℃近傍のそれぞれの
値を発現させることができる。更に、この構造中に含ま
れるＴｉ4+の１部を、イオン半径がＴｉ 4+に比較的近
く、価数が＋１だけ異なるＧａ3+又はＡｌ3+で置換する
ことにより、Ｑu×ｆoを更に向上させることができる。
また、τfの値の符号が互いに異なるＬｉ及びＮａの量
比を変化させることにより、τfを調節することが可能
となる。
る多くの誘電体が、優れた誘電特性を有することが知ら
れている。本発明においては、このペロブスカイト型の
結晶構造を有し、εrが非常に高く、Ｑu×ｆoが大き
く、τfが正の値である、Ｃａ1-xＳｍ2x/3ＴｉＯ3と、
これと同様にペロブスカイト型の結晶構造を有し、ε r
が高く、τfが負に大きい、Ｌｉ1/2Ｓｍ1/2ＴｉＯ3及
び、εrが高く、Ｑu×ｆoが大きく、τfが正に大きい、
Ｎａ1/2Ｓｍ1/2ＴｉＯ3とが、これらの成分の固溶体構
造をとることにより、優れた誘電特性を発現しているも
のと考えられる。この固溶体組成又は固溶体に近い組成
にすることにより、εrは１００近傍、Ｑu×ｆoは６０
００ＧＨｚ近傍、τfは０ｐｐｍ／℃近傍のそれぞれの
値を発現させることができる。更に、この構造中に含ま
れるＴｉ4+の１部を、イオン半径がＴｉ 4+に比較的近
く、価数が＋１だけ異なるＧａ3+又はＡｌ3+で置換する
ことにより、Ｑu×ｆoを更に向上させることができる。
また、τfの値の符号が互いに異なるＬｉ及びＮａの量
比を変化させることにより、τfを調節することが可能
となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を詳し
く説明する。 （１）誘電体セラミックスの作製 実験例１〜２４ 市販のＬｉＣＯ3、ＮａＣＯ3、Ｓｍ2Ｏ3、ＣａＣＯ3、
ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3及びＧａ2Ｏ3の各粉末を、それぞれ
酸化物換算で表１及び表２の組成になるように秤量し
た。
く説明する。 （１）誘電体セラミックスの作製 実験例１〜２４ 市販のＬｉＣＯ3、ＮａＣＯ3、Ｓｍ2Ｏ3、ＣａＣＯ3、
ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3及びＧａ2Ｏ3の各粉末を、それぞれ
酸化物換算で表１及び表２の組成になるように秤量し
た。
【００１６】上記の各粉末をボールミルにより、エタノ
ールを溶媒として１５時間湿式混合し、得られた泥しょ
うを湯煎乾燥し、大気雰囲気において１０００℃で２時
間仮焼した。その後、得られた仮焼物にワックス系バイ
ンダ、分散剤及びエタノールを加え、ボールミルにより
粉砕し、１５時間湿式粉砕を行った。次いで、この泥し
ょうを湯煎乾燥させて造粒し、１０ＭＰａの圧力で直径
２０ｍｍ、厚さ１２ｍｍの円柱状に成形した。その後、
１５０ＭＰａの圧力でＣＩＰ（冷間等方静水圧プレス）
処理を行い、この成形体を大気雰囲気において１２００
〜１４００℃で５時間保持し、焼成して焼結体を得た。
ールを溶媒として１５時間湿式混合し、得られた泥しょ
うを湯煎乾燥し、大気雰囲気において１０００℃で２時
間仮焼した。その後、得られた仮焼物にワックス系バイ
ンダ、分散剤及びエタノールを加え、ボールミルにより
粉砕し、１５時間湿式粉砕を行った。次いで、この泥し
ょうを湯煎乾燥させて造粒し、１０ＭＰａの圧力で直径
２０ｍｍ、厚さ１２ｍｍの円柱状に成形した。その後、
１５０ＭＰａの圧力でＣＩＰ（冷間等方静水圧プレス）
処理を行い、この成形体を大気雰囲気において１２００
〜１４００℃で５時間保持し、焼成して焼結体を得た。
【００１７】得られた焼結体、即ち、誘電体材料の上下
表面を＃２００のダイアモンドホイールを用いて研磨し
た後、Ｈａｋｋｉ−Ｃｏｌｅｍａｎ法により、測定周波
数１〜３ＧＨｚにおいて、εr、Ｑu及びτfを測定し
た。但し、τfの測定温度範囲は２５〜８０℃とし、τf
の値はτf＝（ｆ80−ｆ25）／｛ｆ25×（８０−２
５）｝×１０6に従い算出した。式中のｆ25は２５℃に
おける共振周波数、ｆ80は８０℃における共振周波数を
表す。この結果を表１及び表２に併記する。尚、表１に
おける＊は第１発明の範囲外であることを、表２におい
て＊＊は第３発明の範囲外であることをそれぞれ示すも
のである。
表面を＃２００のダイアモンドホイールを用いて研磨し
た後、Ｈａｋｋｉ−Ｃｏｌｅｍａｎ法により、測定周波
数１〜３ＧＨｚにおいて、εr、Ｑu及びτfを測定し
た。但し、τfの測定温度範囲は２５〜８０℃とし、τf
の値はτf＝（ｆ80−ｆ25）／｛ｆ25×（８０−２
５）｝×１０6に従い算出した。式中のｆ25は２５℃に
おける共振周波数、ｆ80は８０℃における共振周波数を
表す。この結果を表１及び表２に併記する。尚、表１に
おける＊は第１発明の範囲外であることを、表２におい
て＊＊は第３発明の範囲外であることをそれぞれ示すも
のである。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】表１の結果によれば、第１発明に相当する
実験例２〜８においては、アルカリ金属酸化物、即ち、
Ｌｉ2ＯとＮａ2Ｏの量比によりτfの調整が可能である
ことが分かる。
実験例２〜８においては、アルカリ金属酸化物、即ち、
Ｌｉ2ＯとＮａ2Ｏの量比によりτfの調整が可能である
ことが分かる。
【００２１】また、表２の結果によれば、第３発明に相
当する実験例１０〜１７においては、Ｑu×ｆoの値はＧ
ａによるＴｉの置換量の増加に伴って、７２００〜１２
０３０ＧＨｚまで増加していることが分かる。また、実
験例１９〜２３においては、Ｑu×ｆoの値はＡｌによる
Ｔｉの置換量の増加に伴って、６９００〜１０８００Ｇ
Ｈｚまで増加していることが分かる。従って、ペロブス
カイト型の結晶構造を有するＣａ1-xＳｍ2x/3ＴｉＯ3中
のＴｉ原子をＧａ及びＡｌで置換することにより、Ｑu
×ｆoの値を制御することができることが分かる。
当する実験例１０〜１７においては、Ｑu×ｆoの値はＧ
ａによるＴｉの置換量の増加に伴って、７２００〜１２
０３０ＧＨｚまで増加していることが分かる。また、実
験例１９〜２３においては、Ｑu×ｆoの値はＡｌによる
Ｔｉの置換量の増加に伴って、６９００〜１０８００Ｇ
Ｈｚまで増加していることが分かる。従って、ペロブス
カイト型の結晶構造を有するＣａ1-xＳｍ2x/3ＴｉＯ3中
のＴｉ原子をＧａ及びＡｌで置換することにより、Ｑu
×ｆoの値を制御することができることが分かる。
【００２２】尚、本発明においては、上記の具体的な実
施例に記載されたものに限られず、目的、用途に応じて
本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができ
る。即ち、本文中の組成式で表される成分の他にも、本
発明の誘電体セラミックスの誘電特性に実質的に影響を
及ぼさない範囲で他の成分等、或いは不可避不純物等が
含まれていてもよい。
施例に記載されたものに限られず、目的、用途に応じて
本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができ
る。即ち、本文中の組成式で表される成分の他にも、本
発明の誘電体セラミックスの誘電特性に実質的に影響を
及ぼさない範囲で他の成分等、或いは不可避不純物等が
含まれていてもよい。
【００２３】
【発明の効果】本第１発明における組成式[（ｕＬｉ2Ｏ
−ｖＮａ2Ｏ）−ｗＳｍ2Ｏ3−ｘＣａＯ−ｙＴｉＯ2]で
表される誘電体セラミックスは、優れた誘電特性を発現
する。また、第３発明によると、この組成式[（ｕＬｉ2
Ｏ−ｖＮａ2Ｏ）−ｗＳｍ2Ｏ3−ｘＣａＯ−ｙＴｉＯ2]
中のＴｉをＧａ又はＡｌで置換することによりＱu×ｆo
の値を高い数値において制御することができる。更に、
本発明ではＬｉ及びＮａの配合量により、τfを制御す
ることが可能である。
−ｖＮａ2Ｏ）−ｗＳｍ2Ｏ3−ｘＣａＯ−ｙＴｉＯ2]で
表される誘電体セラミックスは、優れた誘電特性を発現
する。また、第３発明によると、この組成式[（ｕＬｉ2
Ｏ−ｖＮａ2Ｏ）−ｗＳｍ2Ｏ3−ｘＣａＯ−ｙＴｉＯ2]
中のＴｉをＧａ又はＡｌで置換することによりＱu×ｆo
の値を高い数値において制御することができる。更に、
本発明ではＬｉ及びＮａの配合量により、τfを制御す
ることが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大林 和重 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G030 AA02 AA03 AA08 AA11 AA16 AA34 AA36 BA09 4G031 AA01 AA04 AA07 AA11 AA27 AA29 BA09 5G303 AA02 AA10 AB06 AB08 AB11 AB20 BA12 CA01 CB01 CB06 CB16 CB20 CB35 CB41 CB42 5J006 HC07
Claims (5)
- 【請求項１】 組成式[（ｕＬｉ2Ｏ−ｖＮａ2Ｏ）−ｗ
Ｓｍ2Ｏ3−ｘＣａＯ−ｙＴｉＯ2]で表され、ｕ＋ｖ＋ｗ
＋ｘ＋ｙ＝１００モル％とした場合に、０＜ｕ＜４０、
０＜ｖ＜４０、０＜ｕ＋ｖ≦４０、０＜ｗ≦３０、０＜
ｘ≦４０、０＜ｙ≦８０であることを特徴とする誘電体
セラミックス。 - 【請求項２】 ３≦ｕ＜４０及び０＜ｖ≦３０である請
求項１記載の誘電体セラミックス。 - 【請求項３】 組成式[（ｕＬｉ2Ｏ−ｖＮａ2Ｏ）−ｗ
Ｓｍ2Ｏ3−ｘＣａＯ−（ｙＴｉＯ2−ｚＭ2Ｏ3）]（但
し、ＭはＧａ又はＡｌのうちのいずれか一方）で表さ
れ、ｕ＋ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％とした場合
に、０≦ｕ≦４０、０≦ｖ≦４０、０＜ｕ＋ｖ≦４０、
０＜ｗ≦３０、０＜ｘ≦４０、０＜ｙ＜８０、０＜ｚ＜
８０、０＜ｙ＋ｚ≦８０であることを特徴とする誘電体
セラミックス。 - 【請求項４】 ３≦ｕ≦４０及び０≦ｖ≦３０である請
求項３記載の誘電体セラミックス。 - 【請求項５】 ４０≦ｙ＜８０及び０≦ｚ＜４０である
請求項３又は４記載の誘電体セラミックス。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10261656A JP2000086338A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 誘電体セラミックス |
| US09/396,451 US6221799B1 (en) | 1998-09-16 | 1999-09-15 | Dielectric ceramic material |
| DE69918384T DE69918384D1 (de) | 1998-09-16 | 1999-09-15 | Dielektrischer keramischer Werkstoff |
| EP99118329A EP0987230B1 (en) | 1998-09-16 | 1999-09-15 | Dielectric ceramic material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10261656A JP2000086338A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 誘電体セラミックス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000086338A true JP2000086338A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17364948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10261656A Pending JP2000086338A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 誘電体セラミックス |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6221799B1 (ja) |
| EP (1) | EP0987230B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000086338A (ja) |
| DE (1) | DE69918384D1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002145660A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-22 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| JP2002145662A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-05-22 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| JP2002211976A (ja) * | 2000-11-20 | 2002-07-31 | Ngk Spark Plug Co Ltd | マイクロ波誘電体磁器組成物及び誘電体共振器 |
| US7265071B2 (en) | 2004-03-17 | 2007-09-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition and multilayer ceramic part using the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1229819C (zh) * | 2000-11-20 | 2005-11-30 | 日本特殊陶业株式会社 | 微波电介质瓷器组合物和电介质谐振器 |
| JP2002220279A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| KR100444222B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2004-08-16 | 삼성전기주식회사 | 유전체 세라믹 조성물 |
| JP4206062B2 (ja) * | 2004-08-30 | 2009-01-07 | Ｔｄｋ株式会社 | セラミック電子部品およびその製造方法 |
| CN109437901B (zh) * | 2018-12-17 | 2022-01-04 | 无锡鑫圣慧龙纳米陶瓷技术有限公司 | 一种钙钛矿结构的微波介质陶瓷及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5188993A (en) | 1991-01-23 | 1993-02-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Microwave dielectric ceramic composition |
| JP2654299B2 (ja) | 1991-01-23 | 1997-09-17 | 三洋電機株式会社 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| JPH05211009A (ja) | 1991-01-23 | 1993-08-20 | Sanyo Electric Co Ltd | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| US5320991A (en) * | 1992-07-17 | 1994-06-14 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Microwave dielectric ceramic composition |
| JP3276756B2 (ja) * | 1993-02-03 | 2002-04-22 | 三洋電機株式会社 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| KR100209238B1 (ko) * | 1996-07-02 | 1999-07-15 | 조희재 | 저온 소결용 초고주파 유전체 조성물 |
-
1998
- 1998-09-16 JP JP10261656A patent/JP2000086338A/ja active Pending
-
1999
- 1999-09-15 US US09/396,451 patent/US6221799B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-15 EP EP99118329A patent/EP0987230B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-15 DE DE69918384T patent/DE69918384D1/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002145660A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-22 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| JP4609744B2 (ja) * | 2000-11-06 | 2011-01-12 | 日立金属株式会社 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| JP2002211976A (ja) * | 2000-11-20 | 2002-07-31 | Ngk Spark Plug Co Ltd | マイクロ波誘電体磁器組成物及び誘電体共振器 |
| JP2002145662A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-05-22 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| JP4655254B2 (ja) * | 2001-01-05 | 2011-03-23 | 日立金属株式会社 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| US7265071B2 (en) | 2004-03-17 | 2007-09-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition and multilayer ceramic part using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0987230A2 (en) | 2000-03-22 |
| US6221799B1 (en) | 2001-04-24 |
| EP0987230A3 (en) | 2000-07-26 |
| EP0987230B1 (en) | 2004-06-30 |
| DE69918384D1 (de) | 2004-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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