JP2001151569A - マイクロ波誘電体磁器組成物 - Google Patents

マイクロ波誘電体磁器組成物

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JP2001151569A JP33371499A JP33371499A JP2001151569A JP 2001151569 A JP2001151569 A JP 2001151569A JP 33371499 A JP33371499 A JP 33371499A JP 33371499 A JP33371499 A JP 33371499A JP 2001151569 A JP2001151569 A JP 2001151569A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比誘電率εｒが大きく、かつＱｆ値も大き
く、さらに共振周波数ｆ0の温度係数τｆの調整が容易
に実現できるマイクロ波誘電体磁器組成物を提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】 組成式が、２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃ
Ｂｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ
3＋ｆＳｍ2Ｏ3＋ｇＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ
＋ｆ＋ｇ＝１）で表され、組成式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、ｆ及びｇ値が下記値を満足するマイクロ波誘電体磁
器組成物に関する。 ０．０９１３＜ａ≦０．１４２９、０．２０９８＜ｂ＜
０．３００３、０＜ｃ＜０．０８５６、０．５７１４≦
ｄ＜０．６０４３、０．２７＜ｅ＜０．８０、０．１８
＜ｆ＜０．７０、０≦ｇ＜０．２０、０．１５＜ａ／ｄ
＜０．２５

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は比誘電率εｒが大
きく、かつＱｆ値も大きく、さらに共振周波数ｆ 0の温
度係数τｆの調整が容易に実現できるマイクロ波誘電体
磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子技術分野において、小型化、
デジタル化が急速に進められ、特に、衛星通信、自動車
電話、携帯電話などのマイクロ波を用いた通信技術で
は、小型、高性能、かつ高信頼性のマイクロ波誘電体共
振器が要求されている。
【０００３】このようなマイクロ波誘電体共振器に使用
されるマイクロ波誘電体磁器組成物には、比誘電率εｒ
が大きく、かつＱｆ値も大きく、さらに共振周波数ｆ0
の温度係数τｆの調整が容易に実現できる等の特性が要
求されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波誘電
体磁器組成物としては、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｎｄ2Ｏ3−
Ｂｉ2Ｏ3系セラミックス（特開昭５６−１０２００３号
公報）、ＢａＯ−ＴｉＯ 2−Ｓｍ2Ｏ3−Ｃｅ2Ｏ3−Ｂｉ
ｉ2Ｏ3系セラミックス（特開昭６２−１８７１６２号公
報）が提案されているが、これらの材料はマイクロ波通
信用誘電体としてはＱｆ値が４０００〜６５００と低
く、また様々なキャビティーに対し、周波数の温度特性
の調整が容易でない問題があった。
【０００５】また、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｌｎ2Ｏ3系セラ
ミックス（但しＬｎ2Ｏ3はＮｄ2Ｏ3やＰｒ6Ｏ11のもの
にＣｒ2Ｏ3を添加）（特開平７−１６９３２６号公報）
は比誘電率εｒは９１〜９３の値を有するが、Ｑｆ値が
５７００〜６０００と低く、共振周波数ｆ0の温度係数
τｆも６〜９ｐｐｍ／℃であり、キャビティーの材質が
鉄や銅などの共振周波数ｆ0の温度係数τｆの大きなフ
ィルターには使用できない問題点があった。
【０００６】この発明の目的は、従来のマイクロ波誘電
体磁器組成物の問題を解消し、比誘電率εｒが大きく、
かつＱｆ値も大きく、さらに共振周波数ｆ0の温度係数
τｆの調整が容易に実現できるマイクロ波誘電体磁器組
成物の提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、組成式が、２
ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、
（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ3＋ｆＳｍ2Ｏ3＋ｇＥｕ2
Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋ｆ＋ｇ＝１）で表さ
れ、組成式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ及びｇ値が下記
値を満足することを特徴とするマイクロ波誘電体磁器組
成物に関する。 ０．０９１３＜ａ≦０．１４２９、０．２０９８＜ｂ＜
０．３００３、０＜ｃ＜０．０８５６、０．５７１４≦
ｄ＜０．６０４３、０．２７＜ｅ＜０．８０、０．１８
＜ｆ＜０．７０、０≦ｇ＜０．２０、０．１５＜ａ／ｄ
＜０．２５
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明における組成の限定理由
を説明する。組成式が２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ
2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ3＋ｆ
Ｓｍ2Ｏ3＋ｇＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋ｆ＋
ｇ＝１）の誘電体磁器組成物において、ａが０．０９１
３未満では誘電体のＱ値が低下し、０．１４２９を超え
ると誘電率が低下するので好ましくない。また、ｂが
０．２０９８未満では誘電率が低下し、０．３００３を
超えるとＱ値が低下するので好ましくない。また、ｃを
含有させると誘電率が大きくなり、焼結温度も低下する
ので好ましいが、０．０８５６を超えるとＱ値が著しく
低下するので好ましくない。また、ｄが０．５７１４未
満では誘電率が低下し、０．６０４３を超えるとＱ値が
低下するので好ましくない。また、ｅが０．２７未満で
は誘電率が低下し、０．８０を超えるとＱ値が低下する
ので好ましくない。また、ｆが０．１８未満ではＱ値が
低下し、０．７０を超えると誘電率が低下するので好ま
しくない。また、ｇを含有させると焼結温度が低下する
ので好ましいが、０．２０を超えると誘電率が低下する
ので好ましくない。さらに、ａ／ｄが０．１５未満では
Ｑ値が低下し、０．２５を超えると誘電率が低下するの
で好ましくない。
【０００９】また、本発明において、副成分であるＳｉ
Ｏ2の含有量ｈが主成分に対して３重量％未満では好適
な誘電特性が得られる焼成温度範囲が広がる効果があ
る。しかし３重量％を超えると誘電率とＱ値がともに低
下するため好ましくない。
【００１０】本発明のマイクロ波誘電体磁器組成物の好
適な製造方法の一例を次に示す。酸化バリウム、酸化ネ
オジウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ビ
スマス、酸化チタン、および副成分であるＳｉＯ2から
構成される出発原料を各所定量ずつ、水、アルコール等
の溶媒と共に湿式混合する。続いて、水、アルコールを
除去した後、粉砕する。続いて、このようにして得られ
た粉末にポリビニルアルコールの如き有機バインダーを
混合して均質にし、乾燥、粉砕、加圧成形（圧力１００
〜１０００ｋｇ／ｃｍ3程度）する。得られた成型物を
空気の如き酸素含有ガス雰囲気下にて１２００〜１５０
０℃で焼成することにより上記組成式で表される誘電体
磁器組成物が得られる。
【００１１】このようにして得られた誘電体磁器組成物
は、必要により適当な形状、およびサイズに加工、ある
いはドクターブレード法等によるシート成形、およびシ
ートと電極による積層化することにより、誘電体共振
器、誘電体基板、積層素子等の材料として利用できる。
【００１２】なお、バリウム、ネオジウム、サマリウ
ム、ユウロピウム、ビスマス、チタン、ケイ素の原料と
しては、ＢａＯ、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｂｉ
2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2の他に、焼成時に酸化物となる
硝酸塩、炭酸塩、水酸化物、塩化物、有機金属化合物等
を使用することができる。
【００１３】
【実施例】実施例１ ＢａＯを０．２６３２モル、Ｓｍ2Ｏ3を０．０９７１モ
ル、Ｎｄ2Ｏ3を０．１３９７モル、Ｅｕ2Ｏ3を０．０２
６３モル、Ｂｉ2Ｏ3を０．０２６３モル、ＴｉＯ2を
１．１５７９モル、および副成分ＳｉＯ2を主成分に対
して０．８重量％とで構成される原料粉をエタノール、
Ｚｒボールと共にボールミルに入れ、２４時間湿式混合
した。溶液を脱媒後、粉砕した。引き続き、この粉砕物
に適量のポリビニルアルコール溶液を加えて乾燥後、直
径１０ｍｍ、厚み４ｍｍのペレットに成形し、空気雰囲
気下において、１３７０℃で２時間焼成した。
【００１４】こうして得られた実施例１の磁器組成物を
直径０．８ｍｍ、厚み３ｍｍの大きさに加工した後、誘
電共振法によって測定し、共振周波数２〜５ＧＨｚにお
けるＱｆ値、比誘電率εｒ、および共振周波数の温度係
数τｆを求めた。その結果を表２に示す。
【００１５】実施例２〜１０ ＢａＯ、Ｓｍ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｔ
ｉＯ2、および副成分ＳｉＯ2を表１に示した配合量で混
合後、実施例１と同一条件で成形し、空気雰囲気下にお
いて、１２００〜１４００℃、２時間の焼成条件で誘電
体セラミックスを作製し、実施例１と同一の共振器を用
いて特性を評価した。その結果を表２に示す。
【００１６】比較例１〜７ ＢａＯ、Ｓｍ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｔ
ｉＯ2、および副成分ＳｉＯ2を表１に示した配合量で混
合後、実施例１と同一条件で誘電体セラミックスを作製
し、実施例１と同一の共振器を用いて特性を評価した。
その結果を表２に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、比誘電率εｒが大き
く、かつＱｆ値も大きく、さらに共振周波数ｆ0の温度
係数τｆの調整が容易に実現できるマイクロ波誘電体磁
器組成物の提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G031 AA06 AA07 AA11 AA30 AA35 BA09 5E001 AB03 AE00 AE02 AE03 AE04 AH09 AJ02 5G303 AA02 AB06 AB08 BA12 CA01 CB03 CB05 CB35 CB43 5J006 HC07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 組成式が、２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃ
    Ｂｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ
    3＋ｆＳｍ2Ｏ3＋ｇＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ
    ＋ｆ＋ｇ＝１）で表され、組成式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、
    ｅ、ｆ及びｇ値が下記値を満足することを特徴とするマ
    イクロ波誘電体磁器組成物。 ０．０９１３＜ａ≦０．１４２９、０．２０９８＜ｂ＜
    ０．３００３、０＜ｃ＜０．０８５６、０．５７１４≦
    ｄ＜０．６０４３、０．２７＜ｅ＜０．８０、０．１８
    ＜ｆ＜０．７０、０≦ｇ＜０．２０、０．１５＜ａ／ｄ
    ＜０．２５
  2. 【請求項２】 マイクロ波誘電体磁器組成物に対して、
    副成分としてＳｉＯ 2を含有し、その含有量ｈが０＜ｈ
    ＜３重量％であることを特徴とする請求項１記載のマイ
    クロ波誘電体磁器組成物。
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