JP2002326865A - 誘電体磁器組成物及び誘電体デバイス - Google Patents

誘電体磁器組成物及び誘電体デバイス

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JP2002326865A
JP2002326865A JP2001133156A JP2001133156A JP2002326865A JP 2002326865 A JP2002326865 A JP 2002326865A JP 2001133156 A JP2001133156 A JP 2001133156A JP 2001133156 A JP2001133156 A JP 2001133156A JP 2002326865 A JP2002326865 A JP 2002326865A
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dielectric
dielectric ceramic
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group
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JP2001133156A
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English (en)
Inventor
Kojiro Okuyama
浩二郎 奥山
Hiroshi Kagata
博司 加賀田
Junichi Kato
純一 加藤
Hiroyuki Hase
裕之 長谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロ波やミリ波帯などの高周波領域での
使用に適した、Qu値が高く、εrが10〜20程度で
あり、τfの絶対値が小さく、かつ、950℃以下の温
度で焼成できる誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】 Y,La,Nd及びSmからなる群から
選ばれる少なくとも一種の元素と、Mg,Nb,Ca及
びTiとの複合酸化物(A)、及びSi,B,Al,B
a,Ca,Zn及びLaからなる群から選ばれる少なく
とも一種の元素の酸化物を含むガラス組成物(B)を含
有する誘電体組成物。ガラス組成物(B)は、全質量に
対して40〜70質量%の割合で含むことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特にマイクロ波、
ミリ波帯などの高周波領域における使用に適した誘電体
磁器組成物及び誘電体デバイスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、マイクロ波やミリ波領域におい
て、誘電体共振器、フィルターなどに誘電体磁器が多用
されている。このような用途で使用される誘電体材料に
は、無負荷Q(Qu)値が高く、比誘電率(εr)が高
く、共振周波数の温度係数(τf)が小さくかつ任意に
変化させ得るということが要求されてきた。しかし、誘
電体磁器の比誘電率が高いほど誘電体デバイスは小さく
なる。このため、通信システムの高周波化に伴って、誘
電体デバイスの加工精度や導体損失を考慮し、比較的、
比誘電率が低い誘電体磁器が求められるようになってき
た。
【0003】また、誘電体磁器組成物と、Agなどの高
い導電率を有する導体とを同時に焼成し、低損失で安価
な誘電体積層デバイスを実現するために、950℃以下
の温度で焼成できる誘電体磁器組成物が求められてい
る。
【0004】従来より、比誘電率が低い誘電体磁器組成
物としては、例えば特開平6−92727号公報で提案
されているMgTiO3−CaTiO3系磁器やAl23
系磁器、及びAl23系磁器にガラス組成物を添加した
磁器組成物などが知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、MgT
iO3−CaTiO3系磁器は、誘電特性は比較的良好で
あるが、950℃以下の温度では焼成することができな
い。また、Al23系磁器は、無負荷Q(Qu)値が高
く、比誘電率(εr)も10程度と低いが、共振周波数
の温度係数(τf)が大きく、950℃以下の温度では
焼成できない。一方、Al23系磁器にガラス組成物を
添加した磁器組成物は、共振周波数の温度係数(τf)
が大き過ぎる問題がある。
【0006】そこで、本発明は、Qu値が高く、εrが
10〜20程度であって、τfの絶対値が小さく、か
つ、950℃以下の温度で焼成できる誘電体磁器組成物
を提供することを目的とする。また、本発明は、マイク
ロ波やミリ波帯などの高周波領域での使用に適した、低
損失で安価な誘電体デバイスを提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成するため
に、本発明の誘電体磁器組成物は、Y,La,Nd及び
Smからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素と、
Mg,Nb,Ca及びTiとの複合酸化物(A)、及び
Si,B,Al,Ba,Ca,Zn及びLaからなる群
から選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物を含むガラ
ス組成物(B)を含有することを特徴とする。
【0008】本発明の誘電体磁器組成物においては、ガ
ラス組成物(B)を、誘電体磁器組成物100質量部に
対して40〜70質量%の割合で含有することが好まし
い。
【0009】また、本発明の誘電体磁器組成物において
は、複合酸化物(A)が、一般式(1)で示される化合物
であることが好ましい。 (1−x)L1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a-xCa1+bTiO3+b (1) (式中、LはY,La,Nd及びSmからなる群から選
ばれる少なくとも一種であり、xは0.40≦x≦0.
80、aは0≦a≦0.15、bは0≦b≦0.08で
ある。)
【0010】また、本発明の誘電体磁器組成物において
は、複合酸化物(A)が、一般式(2)で示される化合物
であることが好ましい。 (1−x)Y1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a-xCa1+bTiO3+b (2) (式中、xは0.45≦x≦0.73、aは0≦a≦
0.15、bは0≦b≦0.08である。)
【0011】また、本発明の誘電体磁器組成物において
は、複合酸化物(A)が、一般式(3)で示される化合物
であることが好ましい。 (1−x)La1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a-xCa1+bTiO3+b (3) (式中、xは0.50≦x≦0.75、aは0≦a≦
0.15、bは0≦b≦0.08である。)
【0012】また、本発明の誘電体磁器組成物において
は、複合酸化物(A)が、一般式(4)で示される化合物
であることが好ましい。 (1−x)Nd1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a-xCa1+bTiO3+b (4) (式中、xは0.45≦x≦0.77、aは0≦a≦
0.15、bは0≦b≦0.08である。)
【0013】また、本発明の誘電体磁器組成物において
は、複合酸化物(A)が、一般式(5)で示される化合物
であることが好ましい。 (1−x)Sm1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a−xCa1+bTiO3+b (5) (式中、xは0.47≦x≦0.72、aは0≦a≦
0.15、bは0≦b≦0.08である。)
【0014】上記の誘電体磁器組成物によれば、Qu値
を高く、εrを10〜20程度とし、τfの絶対値を小さ
くすることができる。また、本発明の誘電体磁器組成物
は950℃以下の温度で焼成することができる。そのた
め、当該誘電体磁器組成物と、Agなどの高い導電率を
有する導体とを同時に焼成することにより、低損失で安
価な誘電体デバイスを提供することができる。
【0015】また、本発明の誘電体磁器組成物において
は、ガラス組成物(B)が、30〜60質量%のSiO
2、2〜30質量%のB23、2〜10質量%のAl2
3及び20〜50質量%のQO(ただし、QはBa及び
Caからなる群から選ばれる少なくとも一種である。)
を含むガラス組成物であることが好ましい。
【0016】また、本発明の誘電体磁器組成物において
は、ガラス組成物(B)が、30〜60質量%のSiO
2、2〜10質量%のB23、2〜10質量%のAl2
3、20〜50質量%のQO(ただし、QはBa及びC
aからなる群から選ばれる少なくとも一種である。)及
び5〜15質量%のLa23を含むガラス組成物である
ことが好ましい。
【0017】また、本発明の誘電体磁器組成物において
は、ガラス組成物(B)が、40〜60質量%のSiO
2、2〜10質量%のB23、2〜10質量%のAl2
3、20〜50質量%のQO(ただし、QはBa及びC
aからなる群から選ばれる少なくとも一種である。)及
び1〜5質量%のZnOを含むガラス組成物であること
が好ましい。
【0018】上記の誘電体磁器組成物によれば、Qu値
を高く、εrを10〜20程度とし、τfの絶対値を小さ
くすることができる。
【0019】次に、本発明の誘電体デバイスは、前記の
誘電体磁器組成物と、Ag及びPdから選ばれる少なく
とも一種を主成分とする導体とを含むことを特徴とす
る。これにより、マイクロ波やミリ波帯などの高周波領
域での使用に適した、低損失で安価な誘電体デバイスを
提供することができる。
【0020】また、本発明の誘電体デバイスは、Y,L
a,Nd及びSmからなる群から選ばれる少なくとも一
種の元素と、Mg,Nb,Ca及びTiとの複合酸化物
(A)と、Si,B,Al,Ba,Ca,Zn及びLa
からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物
を含むガラス組成物(B)とを、混合、乾燥、成形した
未焼成シートに導体材料を塗布して導体材料含有シート
を得、該導体材料含有シートを積層して積層シートと
し、該積層シートを950℃以下の温度で焼成して得ら
れうるものであることを特徴とする。焼成温度は、好ま
しくは800〜950℃である。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器組成物は、
Y,La,Nd及びSmからなる群から選ばれる少なく
とも一種の元素と、Mg,Nb,Ca及びTiとの複合
酸化物(A)と、Si,B,Al,Ba,Ca,Zn及
びLaからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素の
酸化物を含むガラス組成物(B)とを含有するものであ
る。以下、その詳細を説明する。
【0022】本発明の誘電体磁器組成物においては、誘
電体磁器組成物100質量部に対して、ガラス組成物
(B)を40〜70質量%の範囲で含有することが好ま
しい。ガラス組成物(B)の割合が40質量%未満の場
合は、950℃以下の温度で焼成することが困難とな
り、また70質量%を越える場合は高いQu値が得られ
なくなるからである。より好ましくは、45〜60質量
%の範囲である。
【0023】複合酸化物(A)は、Y,La,Nd及び
Smからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素と、
Mg,Nb,Ca及びTiとの複合酸化物であれば、特
に制限されないが、Qu値を高く、かつτfの絶対値を
小さくするためには、下記の一般式(1)で示される化合
物が好ましい。 (1−x)L1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a-xCa1+bTiO3+b (1)
【0024】一般式(1)において、LはY,La,Nd
及びSmからなる群から選ばれる少なくとも一種であ
り、xは0.40≦x≦0.80、aは0≦a≦0.1
5、bは 0≦b≦0.08である。
【0025】複合酸化物(A)としては、下記の一般式
(2)〜(5)の化合物から選ばれる少なくとも1種であるこ
とがより好ましい。 (1−x)Y1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a-xCa1+bTiO3+b (2) (1−x)La1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a-xCa1+bTiO3+b (3) (1−x)Nd1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a-xCa1+bTiO3+b (4) (1−x)Sm1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a−xCa1+bTiO3+b (5)
【0026】一般式(2)〜(5)において、aは0≦a≦
0.15、bは0≦b≦0.08である。また、一般式
(2)においてxは0.45≦x≦0.73であり、一般
式(3)においてxは0.50≦x≦0.75であり、一
般式(4)においてxは0.45≦x≦0.77であり、
一般式(5)においてxは0.47≦x≦0.72であ
り、化合物を構成する元素の種類によって、好ましい範
囲は多少異なる。x、a及びbが上記範囲外の場合は、
950℃以下の温度で焼成できなくなるか、または高い
Qu値が得られなくなる。さらに、τfの絶対値が大き
くなり過ぎる場合がある。
【0027】ガラス組成物(B)は、Si,B,Al,
Ba,Ca,Zn及びLaからなる群から選ばれる少な
くとも一種の元素の酸化物を含むものであれば、特に制
限されないが、Qu値を高く、かつτfの絶対値を小さ
くするためには、下記の〜のガラス組成物が好まし
い。本発明のガラス組成物以外のガラスを用いた場合
は、ガラス化しないか、又は吸湿性が高くなりすぎ、そ
の結果、誘電特性の評価が不可能となる場合がある。
【0028】具体的には、30〜60質量%のSiO
2、2〜30質量%のB23、2〜10質量%のAl2
3、20〜50質量%のQOからなるガラス組成物、
30〜60質量%のSiO2、2〜10質量%のB
23、2〜10質量%のAl23、20〜50質量%の
QO、5〜15質量%のLa23からなるガラス組成
物、40〜60質量%のSiO2、2〜10質量%の
23、2〜10質量%のAl23、20〜50質量%
のQO、1〜5質量%のZnOからなるガラス組成物が
挙げられる。ここで、Qは、上記と同様、Ba及びCa
からなる群から選ばれる少なくとも一種である。
【0029】本発明の誘電体磁器組成物は、所定の複合
酸化物(A)とガラス組成物(B)を、混合、乾燥、成
形した後、所定条件下にて焼成することによる得られう
る。
【0030】複合酸化物(A)やガラス組成物(B)の
出発原料は、特に制限されず、各成分元素の酸化物、炭
酸塩、水酸化物、塩化物、アルコキシドなどを用いるこ
とができる。炭酸塩、水酸化物、塩化物、アルコキシド
などを用いる場合は、アルコキシド法や共沈法などの従
来公知の方法にて、複合金属水酸化物などを製造する。
また、金属酸化物などの粉体を用いる場合は、複数の金
属酸化物を予め混合する。その混合方法としては、ボー
ルミル中で金属酸化物を水もしくはエタノールなどの有
機溶媒と共に混合する湿式混合法や、ミキサーなどで混
合したり又は溶媒を用いずにボールミル中で混合する乾
式混合法などが挙げられる。中でも、工程が比較的複雑
でなく、均質な混合物を得やすいことなどの理由から、
粉体に対して3〜8倍(体積)の水やエタノールなどの
水性溶媒を用いて、ボールミル中で混合する方法が好ま
しい。なお、混合に際しては、粉体の分散性を高めるた
めに、分散剤を用いてもよく、適宜pH調整を行っても
よい。
【0031】金属酸化物の混合物などの仮焼は、組成に
よって異なるが、通常、900〜1300℃程度で1〜
8時間程度行う。また、ガラス組成物を得る場合など、
ガラス化が必要な場合には、加熱溶融した混合物を急冷
すればよい。急冷は、溶融混合物を水中に滴下したり、
金属板に滴下することにより行うことができる。仮焼物
及びガラス化物は、粉砕して粉体にする。粉砕手段とし
ては、ボールミル、高速回転式粉砕機、媒体撹拌ミル、
気流粉砕機等を用いる方法が挙げられるが、いずれの方
法を用いてもよい。
【0032】次に、得られた複合金属酸化物とガラス組
成物を、混合し必要に応じて粉砕して、乾燥、成形した
後、焼成して誘電体磁器組成物を得る。混合は、上記と
同様の方法を用いることができ、中でも、工程が比較的
複雑でなく、均質な混合物を得やすいことなどの理由か
ら、水やエタノールなどの水性溶媒を用いて、ボールミ
ル中で混合する方法が好ましい。乾燥は、通常、100
〜150℃で、3〜8時間行う。
【0033】成形方法は、特に制限されず、従来公知の
方法を適宜用いることができるが、成形には、通常プレ
ス成形が用いられる。プレス成形における圧力は、50
〜200MPa程度が好適である。成形の際にはバイン
ダーを用いることもできる。そのバインダーは、セラミ
ックス成形用のバインダーであれば特に制限はないが、
例えば、ポリビニルアルコール系バインダー、ポリビニ
ルブチラール系バインダー、アクリル樹脂系バインダ
ー、ワックス系バインダーなどが挙げられる。バインダ
ーの使用量も特に制限されないが、通常、固形分換算で
複合金属酸化物とガラス組成物全体の0.05〜1質量
%程度が好適である。
【0034】また、焼成は、特に限定されないが、40
0〜700℃程度で1〜24時間程度加熱してバインダ
ーを除去した後、800〜950℃程度で2〜100時
間程度焼成するのがよい。
【0035】本発明の誘電体磁器組成物は、該組成物に
導体材料を含有させて電極などを形成させることによ
り、誘電体デバイスとして使用することができる。導体
としては、導電性が高くかつ比較的安価という点から、
Ag及びPdから選ばれる少なくとも一種を主成分とす
るものが好ましい。導体を形成する場合は、焼成後又は
未焼成のシート状の誘電体磁器組成物に、Ag及びPd
から選ばれる少なくとも一種を主成分とする導電ペース
ト等を塗布する方法等が挙げられる。特に、本発明の誘
電体磁器組成物は、950℃以下の温度で焼成すること
が可能であるため、導電ペーストを塗布した未焼成シー
トを所定の枚数積層して積層体とした後、必要に応じて
さらに導電性ペーストを塗布し、これを950℃以下、
好ましくは800〜950℃程度で2〜100時間程度
焼成することにより、効率よく製造することができる。
【0036】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。
【0037】(製造例1)複合酸化物(A)の出発原料
として、Y23,La23,Nd23,Sm23,Mg
O,Nb25,CaCO3,TiO2を用い、これらを所
定の組成になるよう秤量し、ボールミルを用いてエタノ
ールとともに湿式混合した。粉体とエタノールとの体積
比は約2:3とした。この混合物をボールミルから取り
出して、110℃で乾燥させた後、空気中において12
50℃の温度で2時間仮焼し、誘電体結晶粉末(A成
分)を得た。
【0038】(製造例2)ガラス組成物(B)の出発原
料として、SiO2,B23,Al23,BaCO3,C
aCO3,ZnO,La23を用い、これらを所定の組
成になるよう秤量し、ボールミルを用いてエタノールと
ともに湿式混合した。粉体とエタノールとの体積比は約
2:3とした。この混合物をボールミルから取り出し
て、110℃で乾燥させた。さらに、乾燥物を白金製る
つぼに入れ、空気中において1300℃の温度で溶融さ
せた後、溶融物を水中に滴下し、急冷した。得られたガ
ラスを混合と同様の方法で粉砕し、乾燥させ、平均粒子
径2μmのガラス粉末(B成分)を得た(試料番号e〜
t)。作製したガラス組成物(B成分)の組成と状態を
表1に示す。
【0039】
【表1】 試料 ガラス組成(質量%) ガラス番号 SiO2 B2O3 Al2O3 BaO CaO ZnO La2O3 の状態 e 78 1 1 5 5 8 2 ガラス化せず f 10 40 15 35 吸湿性あり g 15 15 60 10 ガラス化せず h 30 30 10 15 15 良好 i 60 2 2 36 良好 j 40 5 5 25 25 良好 k 50 20 10 20 良好 l 60 10 2 20 8 良好 m 30 10 5 25 25 5 良好 n 43 2 10 30 15 良好 p 44 5 6 35 10 良好 q 60 10 2 13 10 5 良好 r 40 2 7 35 15 1 良好 s 55 10 10 20 5 良好t 50 5 5 25 13 2 良好
【0040】(実施例1)製造例1で得られた誘電体粉
末(A成分)と、製造例2で得られたガラス粉末P(B
成分)とを、所定の割合で配合し、エタノールとともに
上記ボールミル中で湿式粉砕した。粉砕泥しょうをボー
ルミルから取り出して乾燥させた後、粉末にバインダー
として濃度6%(質量割合)のポリビニールアルコール
溶液を8質量%添加し、混合して均質化し、32メッシ
ュのふるいを通して整粒した。整粒粉体は金型と油圧プ
レスを用い、成形圧力130MPaで直径13mm、厚
さ約6mmの円板に成形した。この成形体を、高純度の
マグネシアさや鉢の中に入れ、空気中において500℃
の温度で4時間保持してバインダーアウトを行った後、
空気中において800〜950℃の温度で4時間保持し
て焼成し、誘電体磁器を得た(試料番号1〜25)。
【0041】誘電体磁器の電気的特性の評価には、ネッ
トワークアナライザを用い、導体空洞型誘電体円柱共振
器法による測定から、Qf値(Qu値と共振周波数との
積)と比誘電率(εr)を求めた。共振周波数の温度係
数(τf)は−25℃から85℃の範囲で求めた。共振
周波数は5〜12GHzの範囲であった。得られた誘電体
磁器組成物の組成と焼成温度、電気特性を、表2及び表
3に示す。なお、表2及び表3において*印を付した試
料は参考例である。
【0042】
【表2】 試料 A成分の組成 B成分 焼成温度 Qf εr τf 番号 L x a b 含有量 (℃) (GHz) (ppm/℃) 1) (質量%) *1 La1/2 0.30 0 0 30 950 焼結せず Nd1/2 2 La1/2 0.40 0 0 50 950 2500 10.9 -29 Nd1/2 3 La1/2 0.80 0 0 50 900 4200 20.0 +33 Nd1/2 4 La1/2 0.66 0.15 0 50 950 3700 15.6 -12 Nd1/2 *5 La1/2 0.66 0.25 0 50 950 焼結せず Nd1/2 6 La1/2 0.66 0 0.08 50 950 4500 18.5 -22 Nd1/2 *7 La1/2 0.66 0 0.15 50 950 焼結せず Nd1/2 8 Y1/2 0.66 0 0 55 900 3200 19.3 -8 Nd1/2 9 La1/2 0.66 0 0 55 900 3800 18.3 -5 Sm1/2 10 La2/3 0.66 0 0 55 900 6200 17.9 -12 Nd1/3 1)Lとして複数の元素が示されている場合、元素の比率はモル分率による。
【0043】
【表3】 試料 A成分の組成 B成分 焼成温度 Qf εr τf 番号 L x a b 含有量 (℃) (GHz) (ppm/℃) (質量%) 11 Y 0.45 0 0.05 55 950 3500 10.3 -29 12 Y 0.66 0 0.05 55 900 4200 16.5 +16 13 Y 0.73 0 0.05 55 950 2600 19.3 +28 14 La 0.50 0 0.05 55 900 5300 13.5 -35 15 La 0.66 0 0.05 55 900 6800 18.1 +3 16 La 0.75 0 0.05 55 950 3200 21.6 +10 17 Nd 0.45 0 0.05 55 900 6200 13.0 -32 18 Nd 0.66 0 0.05 55 900 6200 17.6 +8 19 Nd 0.77 0 0.05 55 950 2900 20.1 +20 20 Sm 0.47 0 0.05 55 950 3100 11.0 -27 21 Sm 0.66 0 0.05 55 900 3900 15.2 +10 22 Sm 0.72 0 0.05 55 950 3000 18.9 +23 23 La 0.66 0 0.05 40 950 6200 15.3 -9 24 La 0.66 0 0.05 70 850 2900 13.1 +27*25 La 0.66 0 0.05 80 850 500 12.0 +56
【0044】(実施例2)B成分として、製造例2で得
られたガラス粉末h〜tを使用した以外は、実施例1と
同様にして誘電体磁器を得た(試料番号26〜36)。
得られた誘電体磁器を、実施例1と同様にして電気特性
を評価した。その結果を表4に示す。
【0045】
【表4】 試料 A成分の組成 B成分 焼成温度 Qf εr τf 番号 L x a b 試料 含有量 (℃) (GHz) (ppm/℃) (質量%) 26 La 0.66 0 0.05 h 55 900 4500 16.1 +13 27 La 0.66 0 0.05 i 55 900 4100 13.2 +5 28 La 0.66 0 0.05 j 55 900 3200 18.5 +29 29 La 0.66 0 0.05 k 55 900 6500 15.2 +15 30 La 0.66 0 0.05 l 55 900 2900 15.8 +27 31 La 0.66 0 0.05 m 55 900 3600 16.2 +5 32 La 0.66 0 0.05 n 55 900 3000 17.5 +11 33 La 0.66 0 0.05 q 55 900 4100 18.2 +26 34 La 0.66 0 0.05 r 55 900 3900 11.2 -19 35 La 0.66 0 0.05 s 55 900 3700 12.0 -2 36 La 0.66 0 0.05 t 55 900 6100 16.2 +13
【0046】表2〜表4に示すように、試料番号2〜
4、6、8〜36では、2500GHz以上の高いQf
値、10〜20程度のεr、絶対値で40ppm/℃以
下の小さなτfを得ることができた。また、この高い電
気的特性を、950℃以下という低い焼成温度で実現す
ることができた。
【0047】(実施例3)試料番号10,15,29及
び36と同様の誘電体磁器組成物とAgペーストを用い
て、図1に示すような積層型誘電体フィルタ1を作製し
た。この誘電体フィルタ1は、図2に示すように、内部
電極4a,4b,4c,4d,4e,4f,4gとして
Agペーストを塗布した前記の誘電体磁器組成物からな
る未焼成シート3a,3b,3c,3d,3eを積層
し、さらに端子電極2a,2b,2c,2dとしてAg
ペーストを塗布して、900℃で焼成して得たものであ
る。
【0048】この誘電体フィルタの性能を評価したとこ
ろ、従来の誘電体フィルタ(Al23にガラス組成物を
添加したもの)と比較して、挿入損失が30%低いこと
がわかった。また、中心周波数(5GHz)の温度係数
は、従来のおよそ1/10であった。
【0049】以上のことから、この誘電体デバイスが、
マイクロ波やミリ波帯などの高周波領域での使用に適し
た、低損失な誘電体デバイスとして使用できることが確
認された。しかも、この積層型誘電体デバイスは、上記
のように、誘電体磁器組成物とAgペーストなどの電極
材料とを同時に焼成することにより作製できるため、効
率よく製造できる。
【0050】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、特
定の複合酸化物と特定のガラス組成物を含有することに
より、無負荷Q(Qu)値が高く、比誘電率(εr)が
10〜20程度で、かつ共振周波数の温度係数(τf)
の絶対値が小さく、かつ、950℃以下の温度で焼成で
きる誘電体磁器組成物を提供できる。そのため、マイク
ロ波やミリ波帯などの高周波領域での使用に適した、低
損失で安価な誘電体デバイスを提供できる。よって、そ
の工業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誘電体デバイスの一例の斜視図であ
る。
【図2】本発明の誘電体デバイスの一例の内部電極構造
を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 誘電体フィルタ 2a,2b,2c,2d 端子電極 3a,3b,3c,3d,3e 誘電体 4a,4b,4c,4d,4e,4f,4g 内部電極
───────────────────────────────────────────────────── 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) H01B 3/12 311 H01B 3/12 311 313 313F (72)発明者 加藤 純一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 長谷 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4G031 AA03 AA04 AA06 AA07 AA08 AA09 AA11 AA14 AA26 AA28 AA29 AA30 AA39 BA09 CA03 CA08 GA06 GA11 5G303 AA02 AA10 AB06 AB08 AB11 AB15 BA12 CA03 CB01 CB02 CB03 CB06 CB15 CB17 CB21 CB22 CB30 CB35 CB38 CB40 CB41

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Y,La,Nd及びSmからなる群から
    選ばれる少なくとも一種の元素と、Mg,Nb,Ca及
    びTiとの複合酸化物(A)、及びSi,B,Al,B
    a,Ca,Zn及びLaからなる群から選ばれる少なく
    とも一種の元素の酸化物を含むガラス組成物(B)を含
    有することを特徴とする誘電体磁器組成物。
  2. 【請求項2】 ガラス組成物(B)を、誘電体磁器組成
    物100質量部に対して40〜70質量%の割合で含有
    する請求項1に記載の誘電体磁器組成物。
  3. 【請求項3】 複合酸化物(A)が、一般式(1)で示さ
    れる化合物である請求項1又は2に記載の誘電体磁器組
    成物。 (1−x)L1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a-xCa1+bTiO3+b (1) (式中、LはY,La,Nd及びSmからなる群から選
    ばれる少なくとも一種であり、xは0.40≦x≦0.
    80、aは0≦a≦0.15、bは0≦b≦0.08で
    ある。)
  4. 【請求項4】 複合酸化物(A)が、一般式(2)で示さ
    れる化合物である請求項3に記載の誘電体磁器組成物。 (1−x)Y1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a-xCa1+bTiO3+b (2) (式中、xは0.45≦x≦0.73、aは0≦a≦
    0.15、bは0≦b≦0.08である。)
  5. 【請求項5】 複合酸化物(A)が、一般式(3)で示さ
    れる化合物である請求項3に記載の誘電体磁器組成物。 (1−x)La1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a-xCa1+bTiO3+b (3) (式中、xは0.50≦x≦0.75、aは0≦a≦
    0.15、bは0≦b≦0.08である。)
  6. 【請求項6】 複合酸化物(A)が、一般式(4)で示さ
    れる化合物である請求項 3に記載の誘電体磁器組成
    物。 (1−x)Nd1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a-xCa1+bTiO3+b (4) (式中、xは0.45≦x≦0.77、aは0≦a≦
    0.15、bは0≦b≦0.08である。)
  7. 【請求項7】 複合酸化物(A)が、一般式(5)で示さ
    れる化合物である請求項3に記載の誘電体磁器組成物。 (1−x)Sm1+a(Mg2/3Nb1/3)O3+1.5a−xCa1+bTiO3+b (5) (式中、xは0.47≦x≦0.72、aは0≦a≦
    0.15、bは0≦b≦0.08である。)
  8. 【請求項8】 ガラス組成物(B)が、30〜60質量
    %のSiO2、2〜30質量%のB23、2〜10質量
    %のAl23及び20〜50質量%のQO(ただし、Q
    はBa及びCaからなる群から選ばれる少なくとも一種
    である。)を含むガラス組成物である請求項1〜7のい
    ずれかに記載の誘電体磁器組成物。
  9. 【請求項9】 ガラス組成物(B)が、30〜60質量
    %のSiO2、2〜10質量%のB23、2〜10質量
    %のAl23、20〜50質量%のQO(ただし、Qは
    Ba及びCaからなる群から選ばれる少なくとも一種で
    ある。)及び5〜15質量%のLa23を含むガラス組
    成物である請求項1〜7のいずれかに記載の誘電体磁器
    組成物。
  10. 【請求項10】 ガラス組成物(B)が、40〜60質
    量%のSiO2、2〜10質量%のB23、2〜10質
    量%のAl23、20〜50質量%のQO(ただし、Q
    はBa及びCaからなる群から選ばれる少なくとも一種
    である。)及び1〜5質量%のZnOを含むガラス組成
    物である請求項1〜7のいずれかに記載の誘電体磁器組
    成物。
  11. 【請求項11】 請求項1〜10のいずれかに記載の誘
    電体磁器組成物と、Ag及びPdから選ばれる少なくと
    も一種を主成分とする導体とを含むことを特徴とする誘
    電体デバイス。
  12. 【請求項12】 Y,La,Nd及びSmからなる群か
    ら選ばれる少なくとも一種の元素と、Mg,Nb,Ca
    及びTiとの複合酸化物(A)と、Si,B,Al,B
    a,Ca,Zn及びLaからなる群から選ばれる少なく
    とも一種の元素の酸化物を含むガラス組成物(B)と
    を、混合、乾燥、成形した未焼成シートに導体材料を塗
    布して導体材料含有シートを得、該導体材料含有シート
    を積層して積層シートとし、該積層シートを950℃以
    下の温度で焼成して得られうる誘電体デバイス。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN110407579A (zh) * 2018-04-28 2019-11-05 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种具有超高q值微波介质材料及其制备方法
CN114804897A (zh) * 2022-05-05 2022-07-29 江苏科技大学 一种陶瓷用烧结助剂及制法、锆酸锌微波介质陶瓷及制法

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