JP2003055041A - マイクロ波誘電体材料の製造方法 - Google Patents
マイクロ波誘電体材料の製造方法Info
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- JP2003055041A JP2003055041A JP2001249933A JP2001249933A JP2003055041A JP 2003055041 A JP2003055041 A JP 2003055041A JP 2001249933 A JP2001249933 A JP 2001249933A JP 2001249933 A JP2001249933 A JP 2001249933A JP 2003055041 A JP2003055041 A JP 2003055041A
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- dielectric
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、比誘電率εｒが大きく、共振
周波数ｆ0の温度係数τｆの調整が容易に実現でき、Ｑ
ｆ値を大きく改良したマイクロ波誘電体磁器組成物の製
造方法を提供することである。 【解決手段】組成式が、２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢ
ｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ3
＋ｇＳｍ2Ｏ3＋ｈＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋
ｇ＋ｈ＝１）で表され、組成式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、ｇ及びｈ値が特定範囲にあるマイクロ波誘電体材料
の製造方法であって、出発原料としてＢａ、Ｌｎ（但
し、ＬｎはＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕのうち少なくとも１つ）、
Ｂｉ、Ｔｉの各水酸化物を用い、これらの混合物を焼成
するマイクロ波誘電体材料の製造方法に関する。
周波数ｆ0の温度係数τｆの調整が容易に実現でき、Ｑ
ｆ値を大きく改良したマイクロ波誘電体磁器組成物の製
造方法を提供することである。 【解決手段】組成式が、２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢ
ｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ3
＋ｇＳｍ2Ｏ3＋ｈＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋
ｇ＋ｈ＝１）で表され、組成式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、ｇ及びｈ値が特定範囲にあるマイクロ波誘電体材料
の製造方法であって、出発原料としてＢａ、Ｌｎ（但
し、ＬｎはＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕのうち少なくとも１つ）、
Ｂｉ、Ｔｉの各水酸化物を用い、これらの混合物を焼成
するマイクロ波誘電体材料の製造方法に関する。
Description
【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誘電材料及びその
製造方法に関する。本発明の誘電体材料は、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使
用することができる。
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誘電材料及びその
製造方法に関する。本発明の誘電体材料は、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使
用することができる。
【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。
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】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−Ｔ
ｉＯ 2−Ｓｍ2Ｏ3−Ｃｅ2Ｏ3−Ｂｉ2Ｏ3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Ｑ
ｆ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とい
う問題があった。
は、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｎｄ2Ｏ3−Ｂｉ2Ｏ3系セラミッ
クス（特開昭５６−１０２００３号公報）、ＢａＯ−Ｔ
ｉＯ 2−Ｓｍ2Ｏ3−Ｃｅ2Ｏ3−Ｂｉ2Ｏ3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Ｑ
ｆ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とい
う問題があった。
【０００４】また、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｌｎ2Ｏ3系セラ
ミックス（但しＬｎ2Ｏ3はここではＮｄ2Ｏ3であり、さ
らにＰｒ6Ｏ11やＣｒ2Ｏ3を添加）（特開平７−１６９
３２６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。
ミックス（但しＬｎ2Ｏ3はここではＮｄ2Ｏ3であり、さ
らにＰｒ6Ｏ11やＣｒ2Ｏ3を添加）（特開平７−１６９
３２６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。
【０００５】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。
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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような材料とし
て、本願発明者らは、特願平１１−３３３７１４号に
て、２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ
2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ3＋ｇＳｍ2Ｏ3＋ｈＥ
ｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋ｇ＋ｈ＝１）からな
る組成の誘電体磁器組成物を提案した。この組成物は、
各構成元素の酸化物を原料にして得ることができ、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の調整が容易にできる優れたマ
イクロ波誘電体組成物である。
て、本願発明者らは、特願平１１−３３３７１４号に
て、２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ
2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ3＋ｇＳｍ2Ｏ3＋ｈＥ
ｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋ｇ＋ｈ＝１）からな
る組成の誘電体磁器組成物を提案した。この組成物は、
各構成元素の酸化物を原料にして得ることができ、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の調整が容易にできる優れたマ
イクロ波誘電体組成物である。
【０００７】しかしながら、誘電体磁器組成物として
は、より大きなＱｆ値を持つものが望まれる。これによ
りさらに損失の少ないマイクロ波用誘電体を提供するこ
とができる。
は、より大きなＱｆ値を持つものが望まれる。これによ
りさらに損失の少ないマイクロ波用誘電体を提供するこ
とができる。
【０００８】また、誘電体磁器組成物の製造方法として
は、構成元素の酸化物を混合し、空気雰囲気下で焼成し
て得るのが一般的である。一方、セラミックの製造方法
として、湿式法で得た微粉末を一部原料として利用する
方法もあるが、水酸基の残存がＱｆ値の低下とτｆ値の
増大を促す恐れがあるためか、主原料すべてに水酸化物
を使用してマイクロ波誘電体磁器材料を製造した例は見
られない。
は、構成元素の酸化物を混合し、空気雰囲気下で焼成し
て得るのが一般的である。一方、セラミックの製造方法
として、湿式法で得た微粉末を一部原料として利用する
方法もあるが、水酸基の残存がＱｆ値の低下とτｆ値の
増大を促す恐れがあるためか、主原料すべてに水酸化物
を使用してマイクロ波誘電体磁器材料を製造した例は見
られない。
【０００９】本発明の目的は、比誘電率εｒが大きく、
共振周波数ｆ0の温度係数τｆの調整が容易に実現で
き、Ｑｆ値をさらに大きく改良したマイクロ波誘電体磁
器組成物の製造方法を提供することである。
共振周波数ｆ0の温度係数τｆの調整が容易に実現で
き、Ｑｆ値をさらに大きく改良したマイクロ波誘電体磁
器組成物の製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体材料の製
造方法は、組成式が、２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ
2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ3＋
ｇＳｍ2Ｏ3＋ｈＥｕ2Ｏ 3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋ｇ
＋ｈ＝１）で表され、組成式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、
ｇ及びｈ値が下記値、０．０９１３＜ａ≦０．１４２
９、０．２０９８＜ｂ＜０．３００３、０＜ｃ＜０．０
８５６、０．５７１４≦ｄ＜０．６０４３、０．２７＜
ｅ＜０．８０、０．１８＜ｇ＜０．７０、０≦ｈ＜０．
２０、０．１５＜ａ／ｄ＜０．２５を満足するマイクロ
波誘電体材料の製造方法であって、出発原料としてＢ
ａ、Ｌｎ（但し、Ｌｎは、Ｎｄ、ＳｍおよびＥｕのうち
少なくとも１つ）、Ｂｉ、Ｔｉの各水酸化物を用い、こ
れらの混合物を焼成することを特徴とする。
造方法は、組成式が、２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ
2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ3＋
ｇＳｍ2Ｏ3＋ｈＥｕ2Ｏ 3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋ｇ
＋ｈ＝１）で表され、組成式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、
ｇ及びｈ値が下記値、０．０９１３＜ａ≦０．１４２
９、０．２０９８＜ｂ＜０．３００３、０＜ｃ＜０．０
８５６、０．５７１４≦ｄ＜０．６０４３、０．２７＜
ｅ＜０．８０、０．１８＜ｇ＜０．７０、０≦ｈ＜０．
２０、０．１５＜ａ／ｄ＜０．２５を満足するマイクロ
波誘電体材料の製造方法であって、出発原料としてＢ
ａ、Ｌｎ（但し、Ｌｎは、Ｎｄ、ＳｍおよびＥｕのうち
少なくとも１つ）、Ｂｉ、Ｔｉの各水酸化物を用い、こ
れらの混合物を焼成することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明の製造方法で得られる誘
電体材料は、組成式が、２ａＢａＯ−ｂＬｎ 2Ｏ3−ｃＢ
ｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ3
＋ｇＳｍ2Ｏ3＋ｈＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋
ｇ＋ｈ＝１）で表され、組成式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、ｇ及びｈ値が下記値であるマイクロ波誘電体材料で
あり、０．０９１３＜ａ≦０．１４２９、０．２０９８
＜ｂ＜０．３００３、０＜ｃ＜０．０８５６、０．５７
１４≦ｄ＜０．６０４３、０．２７＜ｅ＜０．８０、
０．１８＜ｇ＜０．７０、０≦ｈ＜０．２０、０．１５
＜ａ／ｄ＜０．２５また、好ましくは、前記２ａＢａＯ
−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ 2 からなる主成
分１００重量部に対して、副成分としてＳｉＯ2が３重
量部未満および／またはアルカリ金属酸化物が５重量部
未満であることを満足するマイクロ波誘電体材料であ
る。
電体材料は、組成式が、２ａＢａＯ−ｂＬｎ 2Ｏ3−ｃＢ
ｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ3
＋ｇＳｍ2Ｏ3＋ｈＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋
ｇ＋ｈ＝１）で表され、組成式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、ｇ及びｈ値が下記値であるマイクロ波誘電体材料で
あり、０．０９１３＜ａ≦０．１４２９、０．２０９８
＜ｂ＜０．３００３、０＜ｃ＜０．０８５６、０．５７
１４≦ｄ＜０．６０４３、０．２７＜ｅ＜０．８０、
０．１８＜ｇ＜０．７０、０≦ｈ＜０．２０、０．１５
＜ａ／ｄ＜０．２５また、好ましくは、前記２ａＢａＯ
−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ 2 からなる主成
分１００重量部に対して、副成分としてＳｉＯ2が３重
量部未満および／またはアルカリ金属酸化物が５重量部
未満であることを満足するマイクロ波誘電体材料であ
る。
【００１２】組成式が２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ
2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2（但し、Ｌｎ2Ｏ 3＝ｅＮｄ2Ｏ3＋ｇ
Ｓｍ2Ｏ3＋ｈＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋ｇ＋
ｈ＝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、ｇ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、Ｅｕを含有させるとＱ値が向上するの
で好ましいが、ｈ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。
2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2（但し、Ｌｎ2Ｏ 3＝ｅＮｄ2Ｏ3＋ｇ
Ｓｍ2Ｏ3＋ｈＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋ｇ＋
ｈ＝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、ｇ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、Ｅｕを含有させるとＱ値が向上するの
で好ましいが、ｈ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。
【００１３】本発明のマイクロ波誘電体材料の製造方法
は、出発原料として構成元素の水酸化物を使用すること
を特徴とする。水酸基を有する原料を使用すると、焼成
する過程においてこの原料に含まれる水酸基が離脱する
ことによって高活性な状態となり、焼結が著しく促進さ
れ、緻密化しやすくなると考えられる。これにより、酸
化物原料を使用した場合に比べ、さらに特性が改善さ
れ、特に、Ｑｆ値の高いものが得られる。
は、出発原料として構成元素の水酸化物を使用すること
を特徴とする。水酸基を有する原料を使用すると、焼成
する過程においてこの原料に含まれる水酸基が離脱する
ことによって高活性な状態となり、焼結が著しく促進さ
れ、緻密化しやすくなると考えられる。これにより、酸
化物原料を使用した場合に比べ、さらに特性が改善さ
れ、特に、Ｑｆ値の高いものが得られる。
【００１４】本発明では、原料としてＢａ、Ｌｎ（但
し、ＬｎはＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕのうち少なくとも１つ）、
Ｂｉ、Ｔｉの各水酸化物を用い、これらの混合物を焼成
することにより上記の範囲の組成物を得る。原料の水酸
化物としては、Ｂａ（ＯＨ）2、Ｓｍ（ＯＨ）3、Ｎｄ
（ＯＨ）3、Ｅｕ（ＯＨ）3、Ｂｉ（ＯＨ）3、Ｔｉ（Ｏ
Ｈ）4が挙げられる。
し、ＬｎはＮｄ、Ｓｍ、Ｅｕのうち少なくとも１つ）、
Ｂｉ、Ｔｉの各水酸化物を用い、これらの混合物を焼成
することにより上記の範囲の組成物を得る。原料の水酸
化物としては、Ｂａ（ＯＨ）2、Ｓｍ（ＯＨ）3、Ｎｄ
（ＯＨ）3、Ｅｕ（ＯＨ）3、Ｂｉ（ＯＨ）3、Ｔｉ（Ｏ
Ｈ）4が挙げられる。
【００１５】これらの水酸化物原料に、必要に応じて副
成分を添加して、エタノールなどの溶媒を用いて湿式混
合する。続いて溶媒を除いた後、粉砕し、粉砕物を成型
後、空気雰囲気下において、１２００〜１３００℃の温
度で焼成する。
成分を添加して、エタノールなどの溶媒を用いて湿式混
合する。続いて溶媒を除いた後、粉砕し、粉砕物を成型
後、空気雰囲気下において、１２００〜１３００℃の温
度で焼成する。
【００１６】上記副成分として、ＳｉＯ2やアルカリ金
属酸化物を加えることができる。２ａＢａＯ−ｂＬｎ2
Ｏ3−ｃＢｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅ
Ｎｄ2Ｏ3＋ｇＳｍ2Ｏ3＋ｈＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝
１、ｅ＋ｇ＋ｈ＝１）からなる誘電体の主成分１００重
量部に対して３重量部より少ない量のＳｉＯ２を上記の
工程中に添加すると、好適な誘電体特性が得られる焼成
温度範囲が広がるので好ましい。３重量部を超えると誘
電率とＱ値がともに低下するため好ましくない。
属酸化物を加えることができる。２ａＢａＯ−ｂＬｎ2
Ｏ3−ｃＢｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅ
Ｎｄ2Ｏ3＋ｇＳｍ2Ｏ3＋ｈＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝
１、ｅ＋ｇ＋ｈ＝１）からなる誘電体の主成分１００重
量部に対して３重量部より少ない量のＳｉＯ２を上記の
工程中に添加すると、好適な誘電体特性が得られる焼成
温度範囲が広がるので好ましい。３重量部を超えると誘
電率とＱ値がともに低下するため好ましくない。
【００１７】また、上記アルカリ金属酸化物としては、
Ｌｉ、Ｎａ及びＫの酸化物が挙げられ、これらの少なく
とも１種の酸化物を、前記２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃ
Ｂｉ 2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2からなる主成分１００重量部に
対して５重量部より少ない量を含有させることにより、
焼成温度を低下させることができる。即ち、より低い焼
成温度で十分に緻密な焼結体とすることができる。これ
らのアルカリ金属酸化物は、取り扱いが容易であり、且
つ安価である。このアルカリ金属酸化物の含有量が、主
成分を１００重量部とした場合に、５重量部を越える場
合は、焼成が不安定となり、得られる誘電体材料のＱ値
が低下し、且つτｆが負の側にシフトし、その絶対値が
大きくなり好ましくない。
Ｌｉ、Ｎａ及びＫの酸化物が挙げられ、これらの少なく
とも１種の酸化物を、前記２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃ
Ｂｉ 2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2からなる主成分１００重量部に
対して５重量部より少ない量を含有させることにより、
焼成温度を低下させることができる。即ち、より低い焼
成温度で十分に緻密な焼結体とすることができる。これ
らのアルカリ金属酸化物は、取り扱いが容易であり、且
つ安価である。このアルカリ金属酸化物の含有量が、主
成分を１００重量部とした場合に、５重量部を越える場
合は、焼成が不安定となり、得られる誘電体材料のＱ値
が低下し、且つτｆが負の側にシフトし、その絶対値が
大きくなり好ましくない。
【００１８】上記アルカリ金属酸化物は、アルカリ金属
酸化物そのもの、或いはアルカリ金属の炭酸塩、シュウ
酸塩、硝酸塩及び硫酸塩等、加熱によって酸化物を生成
するアルカリ金属化合物であればよく、誘電体材料を製
造する際にアルカリ金属酸化物を原料粉末に配合させる
ことにより、誘電体材料に含有させることができる。上
記出発原料を湿式混合する場合の溶媒としては、エタノ
ールなどのアルコールの他に、トルエンなど広く非水溶
媒を使用することができる。
酸化物そのもの、或いはアルカリ金属の炭酸塩、シュウ
酸塩、硝酸塩及び硫酸塩等、加熱によって酸化物を生成
するアルカリ金属化合物であればよく、誘電体材料を製
造する際にアルカリ金属酸化物を原料粉末に配合させる
ことにより、誘電体材料に含有させることができる。上
記出発原料を湿式混合する場合の溶媒としては、エタノ
ールなどのアルコールの他に、トルエンなど広く非水溶
媒を使用することができる。
【００１９】本発明の誘電体材料の好適な製造方法の一
例を次に示す。水酸化バリウム、水酸化ネオジウム、水
酸化サマリウム、水酸化ユウロピウム、水酸化ビスマ
ス、水酸化チタン、および副成分であるＳｉＯ2および
アルカリ金属化合物とから構成される出発原料を各所定
量ずつ、エタノール等の非水溶媒と共に湿式混合する。
続いて、エタノールを除去した後、粉砕する。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１２
００〜１５００℃で焼成することにより上記組成式で表
される誘電体材料が得られる。
例を次に示す。水酸化バリウム、水酸化ネオジウム、水
酸化サマリウム、水酸化ユウロピウム、水酸化ビスマ
ス、水酸化チタン、および副成分であるＳｉＯ2および
アルカリ金属化合物とから構成される出発原料を各所定
量ずつ、エタノール等の非水溶媒と共に湿式混合する。
続いて、エタノールを除去した後、粉砕する。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１２
００〜１５００℃で焼成することにより上記組成式で表
される誘電体材料が得られる。
【００２０】このようにして得られた誘電体材料は、必
要により適当な形状、およびサイズへの加工、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を行うことにより、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。
要により適当な形状、およびサイズへの加工、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を行うことにより、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。
【００２１】
【実施例】実施例１
Ｂａ（ＯＨ）2を０．２６３２モル、Ｓｍ（ＯＨ）3を
０．０９７１モル、Ｎｄ（ＯＨ）3を０．１３９７モ
ル、Ｅｕ（ＯＨ）3を０．０２６３モル、Ｂｉ（ＯＨ）3
を０．０２６３モル、Ｔｉ（ＯＨ）4を１．１５７９モ
ル、および副成分ＳｉＯ2とＮａ2Ｏを２ａＢａＯ−ｂＬ
ｎ2Ｏ3−ｃＢｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2からなる主成分１０
０重量部に対してそれぞれ０．８重量部と１．０重量部
配合した原料粉をエタノール、ＺｒＯ2ボールと共にボ
ールミルに入れ、２４時間湿式混合した。ここでＴｉ
（ＯＨ）4はＴｉＣｌ4をアンモニア水で加水分解して作
製した。その後、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、１２５０℃で２時間焼成し
た。
０．０９７１モル、Ｎｄ（ＯＨ）3を０．１３９７モ
ル、Ｅｕ（ＯＨ）3を０．０２６３モル、Ｂｉ（ＯＨ）3
を０．０２６３モル、Ｔｉ（ＯＨ）4を１．１５７９モ
ル、および副成分ＳｉＯ2とＮａ2Ｏを２ａＢａＯ−ｂＬ
ｎ2Ｏ3−ｃＢｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2からなる主成分１０
０重量部に対してそれぞれ０．８重量部と１．０重量部
配合した原料粉をエタノール、ＺｒＯ2ボールと共にボ
ールミルに入れ、２４時間湿式混合した。ここでＴｉ
（ＯＨ）4はＴｉＣｌ4をアンモニア水で加水分解して作
製した。その後、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、１２５０℃で２時間焼成し
た。
【００２２】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１に示す。
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１に示す。
【００２３】実施例２〜８
Ｂａ（ＯＨ）2、Ｓｍ（ＯＨ）3、Ｎｄ（ＯＨ）3、Ｅｕ
（ＯＨ）3、Ｂｉ（ＯＨ）3、Ｔｉ（ＯＨ）4、および副
成分ＳｉＯ2とＮａ2Ｏ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、
１２５０℃、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。
（ＯＨ）3、Ｂｉ（ＯＨ）3、Ｔｉ（ＯＨ）4、および副
成分ＳｉＯ2とＮａ2Ｏ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、
１２５０℃、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。
【００２４】比較例１〜８
原料として各水酸化物の代わりに酸化物を用いて同様に
特性を評価した。即ち、ＢａＯ、Ｓｍ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、
Ｅｕ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2、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。
特性を評価した。即ち、ＢａＯ、Ｓｍ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、
Ｅｕ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2、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。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】上記のように、マイクロ波誘電体磁器材
料の出発原料として、構成元素の酸化物の代わりに水酸
化物を使用することにより、従来の高特性の得られる組
成において、比誘電率εｒと共振周波数ｆ0の温度係数
τｆをあまり変化させることなく、Ｑｆ値を１０％以上
向上させることができる。即ち、本発明によれば、比誘
電率εｒが大きく、共振周波数ｆ0の温度係数τ ｆの調
整が容易で、従来より一層向上したＱｆ値を持つ誘電体
材料を提供することができる。
料の出発原料として、構成元素の酸化物の代わりに水酸
化物を使用することにより、従来の高特性の得られる組
成において、比誘電率εｒと共振周波数ｆ0の温度係数
τｆをあまり変化させることなく、Ｑｆ値を１０％以上
向上させることができる。即ち、本発明によれば、比誘
電率εｒが大きく、共振周波数ｆ0の温度係数τ ｆの調
整が容易で、従来より一層向上したＱｆ値を持つ誘電体
材料を提供することができる。
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フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G031 AA01 AA06 AA07 AA11 AA30
AA35 BA09
5G303 AA02 AB06 AB08 AB11 BA12
CA01 CB03 CB05 CB22 CB30
CB35 CB41 CD04 DA01 DA05
Claims (3)
- 【請求項１】 組成式が、２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃ
Ｂｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ
3＋ｇＳｍ2Ｏ3＋ｈＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ
＋ｇ＋ｈ＝１）で表され、組成式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、ｇ及びｈ値が下記値、 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
＜ｇ＜０．７０、０≦ｈ＜０．２０、０．１５＜ａ／ｄ
＜０．２５を満足するマイクロ波誘電体材料の製造方法
であって、出発原料としてＢａ、Ｌｎ（但し、ＬｎはＮ
ｄ、Ｓｍ、Ｅｕのうち少なくとも１つ）、Ｂｉ、Ｔｉの
各水酸化物を用い、これらの混合物を焼成することを特
徴とするマイクロ波誘電体材料の製造方法。 - 【請求項２】 前記２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ2
Ｏ3−２ｄＴｉＯ2からなる主成分１００重量部に対し
て、副成分としてＳｉＯ2を３重量部未満含有させて焼
成することを特徴とする請求項１記載のマイクロ波誘電
体材料の製造方法。 - 【請求項３】 前記２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ2
Ｏ3−２ｄＴｉＯ2からなる主成分１００重量部に対し
て、副成分としてアルカリ金属酸化物を５重量部未満含
有させて焼成することを特徴とする請求項１記載のマイ
クロ波誘電体材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001249933A JP2003055041A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | マイクロ波誘電体材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001249933A JP2003055041A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | マイクロ波誘電体材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003055041A true JP2003055041A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19078849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001249933A Pending JP2003055041A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | マイクロ波誘電体材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003055041A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000007429A (ja) * | 1998-06-16 | 2000-01-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体材料及びその製造方法 |
| JP2001151569A (ja) * | 1999-11-25 | 2001-06-05 | Ube Ind Ltd | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
-
2001
- 2001-08-21 JP JP2001249933A patent/JP2003055041A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000007429A (ja) * | 1998-06-16 | 2000-01-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体材料及びその製造方法 |
| JP2001151569A (ja) * | 1999-11-25 | 2001-06-05 | Ube Ind Ltd | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
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