JP2001302331A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JP2001302331A JP2001302331A JP2000126927A JP2000126927A JP2001302331A JP 2001302331 A JP2001302331 A JP 2001302331A JP 2000126927 A JP2000126927 A JP 2000126927A JP 2000126927 A JP2000126927 A JP 2000126927A JP 2001302331 A JP2001302331 A JP 2001302331A
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- dielectric ceramic
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高誘電率で、Ｑ値が大きく、しかもτｆの安
定性がよい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 ａＣａＯ・ｂＴｉＯ2・ｃＡｌ2
Ｏ3・ｄＮｂ2Ｏ5（式中、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、０．５
５６≦ａ≦０．５８８、０．２３５≦ｂ≦０．３３３、
０．０５６≦ｃ≦０．０８８、０．０５６≦ｄ≦０．０
８８）で表わされる、カルシウム、チタン、アルミニウ
ム、ニオブおよび酸素からなることを特徴とする誘電体
磁器組成物に関する。
定性がよい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 ａＣａＯ・ｂＴｉＯ2・ｃＡｌ2
Ｏ3・ｄＮｂ2Ｏ5（式中、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、０．５
５６≦ａ≦０．５８８、０．２３５≦ｂ≦０．３３３、
０．０５６≦ｃ≦０．０８８、０．０５６≦ｄ≦０．０
８８）で表わされる、カルシウム、チタン、アルミニウ
ム、ニオブおよび酸素からなることを特徴とする誘電体
磁器組成物に関する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体共振器材料
として好適なカルシウム、チタン、アルミニウム、ニオ
ブおよび酸素からなる誘電体磁器組成物に関するもので
ある。本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器材料
のほかに、例えばマイクロ波ＩＣ用基板、誘電体調整棒
等にも利用できる。
として好適なカルシウム、チタン、アルミニウム、ニオ
ブおよび酸素からなる誘電体磁器組成物に関するもので
ある。本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器材料
のほかに、例えばマイクロ波ＩＣ用基板、誘電体調整棒
等にも利用できる。
【０００２】
【従来の技術】近年、マイクロ波回路の集積化に伴い、
小型で高性能の誘電体共振器が求められている。このよ
うな誘電体共振器に使用される誘電体磁器組成物には、
比誘電率εｒが大きいこと、また、共振周波数の温度係
数τｆの安定度および共振周波数の温度特性の直線性が
優れ、無負荷Ｑが大きいこと等の特性が要求されてい
る。
小型で高性能の誘電体共振器が求められている。このよ
うな誘電体共振器に使用される誘電体磁器組成物には、
比誘電率εｒが大きいこと、また、共振周波数の温度係
数τｆの安定度および共振周波数の温度特性の直線性が
優れ、無負荷Ｑが大きいこと等の特性が要求されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような誘電体磁器
組成として従来、ＴｉＯ2、ＢａＯ−ＴｉＯ2等を主成分
とするものが知られていたが、温度係数が大きかった
り、マイクロ波帯域での誘電損失が大きかったりして実
用化するには困難な面がある。
組成として従来、ＴｉＯ2、ＢａＯ−ＴｉＯ2等を主成分
とするものが知られていたが、温度係数が大きかった
り、マイクロ波帯域での誘電損失が大きかったりして実
用化するには困難な面がある。
【０００４】更に、Ｂａ（Ｍｇ1/3Ｔａ2/3）Ｏ3系、Ｂ
ａ（Ｚｎ1/3Ｔａ2/3）Ｏ3系、Ｂａ（Ｚｎ1/3Ｎｂ2/3）
Ｏ3系等のペロブスカイト型構造を有する誘電体磁器組
成物も知られているが、これらは誘電率が小さいため
に、例えば０．１〜５ＧＨｚ帯では共振器が大きくなり
すぎるという難点がある。
ａ（Ｚｎ1/3Ｔａ2/3）Ｏ3系、Ｂａ（Ｚｎ1/3Ｎｂ2/3）
Ｏ3系等のペロブスカイト型構造を有する誘電体磁器組
成物も知られているが、これらは誘電率が小さいため
に、例えば０．１〜５ＧＨｚ帯では共振器が大きくなり
すぎるという難点がある。
【０００５】本発明の目的は、誘電体共振器材料、特に
０．１〜５ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器材料とし
て好適な誘電体磁器組成物を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、高誘電率で、Ｑ値が大きく、εｒ
の安定性がよい誘電体磁器組成物を提供することにあ
る。
０．１〜５ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器材料とし
て好適な誘電体磁器組成物を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、高誘電率で、Ｑ値が大きく、εｒ
の安定性がよい誘電体磁器組成物を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、誘電体磁
器組成物に使用されている多数の成分元素の中で、カル
シウム、チタン、アルミニウム、ニオブおよび酸素の組
み合わせからなる特定の磁器組成物によって前記目的を
達成できることを知見した。本発明は、組成式 ａＣａ
Ｏ・ｂＴｉＯ2・ｃＡｌ2Ｏ3・ｄＮｂ2Ｏ5（式中、ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、０．５５６≦ａ≦０．５８８、０．２
３５≦ｂ≦０．３３３、０．０５６≦ｃ≦０．０８８、
０．０５６≦ｄ≦０．０８８）で表わされる、カルシウ
ム、チタン、アルミニウム、ニオブおよび酸素からなる
ことを特徴とする誘電体磁器組成物に関するものであ
る。。
器組成物に使用されている多数の成分元素の中で、カル
シウム、チタン、アルミニウム、ニオブおよび酸素の組
み合わせからなる特定の磁器組成物によって前記目的を
達成できることを知見した。本発明は、組成式 ａＣａ
Ｏ・ｂＴｉＯ2・ｃＡｌ2Ｏ3・ｄＮｂ2Ｏ5（式中、ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、０．５５６≦ａ≦０．５８８、０．２
３５≦ｂ≦０．３３３、０．０５６≦ｃ≦０．０８８、
０．０５６≦ｄ≦０．０８８）で表わされる、カルシウ
ム、チタン、アルミニウム、ニオブおよび酸素からなる
ことを特徴とする誘電体磁器組成物に関するものであ
る。。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器組成物は、比
誘電率が大きいために、共振器の小型化が図られ、無負
荷Ｑも大きくなる。更に共振周波数の温度係数τｆが小
さい。
誘電率が大きいために、共振器の小型化が図られ、無負
荷Ｑも大きくなる。更に共振周波数の温度係数τｆが小
さい。
【０００８】本発明の誘電体磁器組成物は、金属元素と
してＣａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂを含む複合酸化物である
が、これらの組成を上記の範囲に限定した理由は以下の
通りである。
してＣａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂを含む複合酸化物である
が、これらの組成を上記の範囲に限定した理由は以下の
通りである。
【０００９】０．５５６≦ａ≦０．５８８としたのは、
ａが過度に小さいとτｆが正に大きくなり５０ｐｐｍ／
℃を超えてしまうからである。ａが過度に大きいと誘電
率が低下し、τｆが負に大きくなり−５０ｐｐｍ／℃を
超えてしまうからである。
ａが過度に小さいとτｆが正に大きくなり５０ｐｐｍ／
℃を超えてしまうからである。ａが過度に大きいと誘電
率が低下し、τｆが負に大きくなり−５０ｐｐｍ／℃を
超えてしまうからである。
【００１０】０．２３５≦ｂ≦０．３３３としたのは、
ｂが過度に大きいとτｆが正に大きくなり５０ｐｐｍ／
℃を超えてしまうからである。ｂが過度に小さいと誘電
率が低下し、τｆが負に大きくなり−５０ｐｐｍ／℃を
超えてしまうからである。
ｂが過度に大きいとτｆが正に大きくなり５０ｐｐｍ／
℃を超えてしまうからである。ｂが過度に小さいと誘電
率が低下し、τｆが負に大きくなり−５０ｐｐｍ／℃を
超えてしまうからである。
【００１１】０．０５６≦ｃ≦０．０８８としたのは、
ｃが過度に小さいとτｆが正に大きくなり５０ｐｐｍ／
℃を超えてしまうからである。ｃが過度に大きいと誘電
率が低下し、τｆが負に大きくなり−５０ｐｐｍ／℃を
超えてしまうからである。
ｃが過度に小さいとτｆが正に大きくなり５０ｐｐｍ／
℃を超えてしまうからである。ｃが過度に大きいと誘電
率が低下し、τｆが負に大きくなり−５０ｐｐｍ／℃を
超えてしまうからである。
【００１２】０．０５６≦ｄ≦０．０８８としたのは、
ｄが過度に小さいとτｆが正に大きくなり５０ｐｐｍ／
℃を超えてしまうからである。ｄが過度に大きいと誘電
率が低下し、τｆが負に大きくなり−５０ｐｐｍ／℃を
超えてしまうからである。
ｄが過度に小さいとτｆが正に大きくなり５０ｐｐｍ／
℃を超えてしまうからである。ｄが過度に大きいと誘電
率が低下し、τｆが負に大きくなり−５０ｐｐｍ／℃を
超えてしまうからである。
【００１３】本発明の誘電体磁器組成物の好適な製造法
の一例を次に説明する。炭酸カルシウム、酸化チタン、
酸化アルミニウム、酸化ニオブの出発原料を所定量ず
つ、水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続い
て、水、アルコール等を除去した後、粉砕し、酸素含有
ガス雰囲気（例えば空気雰囲気）下に１０００〜１３０
０℃で約２〜１０時間程度仮焼する。これによって形成
された仮焼物を粉砕し、ポリビニルアルコールの如き有
機バインダと共に混合して均質にし、乾燥、粉砕して、
加圧成型（圧力１００〜１０００Ｋｇ／ｃｍ2）する。
そして、この成型物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下
に１３５０〜１６５０℃で焼成すれば、上記組成式で表
わされる誘電体磁器組成物が得られる。
の一例を次に説明する。炭酸カルシウム、酸化チタン、
酸化アルミニウム、酸化ニオブの出発原料を所定量ず
つ、水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続い
て、水、アルコール等を除去した後、粉砕し、酸素含有
ガス雰囲気（例えば空気雰囲気）下に１０００〜１３０
０℃で約２〜１０時間程度仮焼する。これによって形成
された仮焼物を粉砕し、ポリビニルアルコールの如き有
機バインダと共に混合して均質にし、乾燥、粉砕して、
加圧成型（圧力１００〜１０００Ｋｇ／ｃｍ2）する。
そして、この成型物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下
に１３５０〜１６５０℃で焼成すれば、上記組成式で表
わされる誘電体磁器組成物が得られる。
【００１４】こうして得られた誘電体磁器組成物は、そ
のまま、または必要に応じて、適当な形状およびサイズ
に加工することで、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘
電体基板、誘電体調整棒等の材料として使用することが
でき、特に０．１〜５ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振
器としたときに優れた効果が表れる。
のまま、または必要に応じて、適当な形状およびサイズ
に加工することで、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘
電体基板、誘電体調整棒等の材料として使用することが
でき、特に０．１〜５ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振
器としたときに優れた効果が表れる。
【００１５】なお、カルシウム、チタン、アルミニウ
ム、ニオブの原料としては、ＣａＣＯ 3、ＴｉＯ2、Ａｌ
2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5等の他に、焼成時に酸化物となる炭酸
塩、水酸化物等を使用することができる。
ム、ニオブの原料としては、ＣａＣＯ 3、ＴｉＯ2、Ａｌ
2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5等の他に、焼成時に酸化物となる炭酸
塩、水酸化物等を使用することができる。
【００１６】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に
説明する。 実施例１ 〔試料Ｎｏ．１〕炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）粉末、
酸化チタン（ＴｉＯ2）粉末、酸化アルミニウム（Ａｌ2
Ｏ3）粉末、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）粉末をエタノール
と共にボールミルに入れて、１２時間湿式混合した。こ
の混合物から溶媒のエタノールを除去し、らいかい機で
１時間粉砕し、０．５５６ＣａＯ−０．３３３ＴｉＯ2
−０．０５６Ａｌ2Ｏ3−０．０５６Ｎｂ2Ｏ5なる仮焼粉
を得た。
説明する。 実施例１ 〔試料Ｎｏ．１〕炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）粉末、
酸化チタン（ＴｉＯ2）粉末、酸化アルミニウム（Ａｌ2
Ｏ3）粉末、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）粉末をエタノール
と共にボールミルに入れて、１２時間湿式混合した。こ
の混合物から溶媒のエタノールを除去し、らいかい機で
１時間粉砕し、０．５５６ＣａＯ−０．３３３ＴｉＯ2
−０．０５６Ａｌ2Ｏ3−０．０５６Ｎｂ2Ｏ5なる仮焼粉
を得た。
【００１７】次いで、この仮焼粉に適量のポリビニルア
ルコール溶液を加えて均一に混合した後、直径１０ｍｍ
φ、厚み４ｍｍｔのペレットに成型して空気雰囲気下１
５００℃で２時間焼成、焼結して本発明の誘電体磁器組
成物を得た。こうして得られた磁器組成物を適当な大き
さにカットした後、誘電体共振法によって測定し、共振
周波数ｆ0（４〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑおよび比
誘電率εｒを求めた。また、共振周波数の温度依存性に
ついては、−４０〜８０℃の範囲で測定し、温度係数τ
ｆを求めた。その結果を表１に示す。
ルコール溶液を加えて均一に混合した後、直径１０ｍｍ
φ、厚み４ｍｍｔのペレットに成型して空気雰囲気下１
５００℃で２時間焼成、焼結して本発明の誘電体磁器組
成物を得た。こうして得られた磁器組成物を適当な大き
さにカットした後、誘電体共振法によって測定し、共振
周波数ｆ0（４〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑおよび比
誘電率εｒを求めた。また、共振周波数の温度依存性に
ついては、−４０〜８０℃の範囲で測定し、温度係数τ
ｆを求めた。その結果を表１に示す。
【００１８】〔試料Ｎｏ．２〜Ｎｏ．１１〕前記試料Ｎ
ｏ．１の炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化アルミニウ
ム、酸化ニオブの混合割合を表１記載のようにかえた他
は、試料Ｎｏ．１と同様にして誘電体磁器組成物を製造
し、同様に特性を測定した。その結果を表１に示す。表
において＊印を付したものは、本発明の範囲外の比較例
である。
ｏ．１の炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化アルミニウ
ム、酸化ニオブの混合割合を表１記載のようにかえた他
は、試料Ｎｏ．１と同様にして誘電体磁器組成物を製造
し、同様に特性を測定した。その結果を表１に示す。表
において＊印を付したものは、本発明の範囲外の比較例
である。
【００１９】表１からも明らかなように、本発明で得ら
れた誘電体は比誘電率が３５以上、ｆ0×Ｑ値が３００
００以上、τｆが±５０ｐｐｍ／℃以内の優れた誘電体
特性が得られた。一方、本発明の範囲外の誘電体では、
誘電率またはｆ0×Ｑ値が低いか、τｆの絶対値が５０
を超えている。
れた誘電体は比誘電率が３５以上、ｆ0×Ｑ値が３００
００以上、τｆが±５０ｐｐｍ／℃以内の優れた誘電体
特性が得られた。一方、本発明の範囲外の誘電体では、
誘電率またはｆ0×Ｑ値が低いか、τｆの絶対値が５０
を超えている。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、高誘電率で、Ｑ値が大
きく、しかもτｆの安定性がよい誘電体磁器組成物が得
られる。
きく、しかもτｆの安定性がよい誘電体磁器組成物が得
られる。
【００２１】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｐ 7/10 Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０Ｃ Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０ Ｃ０４Ｂ 35/02 Ａ Ｆターム(参考） 4G030 AA08 AA16 AA20 AA36 BA09 5E001 AE00 AE03 5G303 AA02 AA05 AB06 AB08 AB11 BA12 CA01 CB01 CB06 CB21 CB35 5J006 HC07 LA02 LA12
Claims (1)
- 【請求項１】 組成式 ａＣａＯ・ｂＴｉＯ2・ｃＡｌ2
Ｏ3・ｄＮｂ2Ｏ5（式中、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、０．５
５６≦ａ≦０．５８８、０．２３５≦ｂ≦０．３３３、
０．０５６≦ｃ≦０．０８８、０．０５６≦ｄ≦０．０
８８）で表わされる、カルシウム、チタン、アルミニウ
ム、ニオブおよび酸素からなることを特徴とする誘電体
磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000126927A JP2001302331A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000126927A JP2001302331A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001302331A true JP2001302331A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18636611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000126927A Pending JP2001302331A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001302331A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1643512A1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-05 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Dielectric material |
| JP2006117447A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品 |
| JP2006117448A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品 |
-
2000
- 2000-04-27 JP JP2000126927A patent/JP2001302331A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1643512A1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-05 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Dielectric material |
| JP2006103977A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体磁器組成物及び電子部品 |
| US7189673B2 (en) | 2004-09-30 | 2007-03-13 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Dielectric material |
| JP2006117447A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品 |
| JP2006117448A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品 |
| JP4494931B2 (ja) * | 2004-10-19 | 2010-06-30 | 日本特殊陶業株式会社 | 誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品 |
| JP4694817B2 (ja) * | 2004-10-19 | 2011-06-08 | 日本特殊陶業株式会社 | 誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040325 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060130 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080627 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081014 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090303 |