JP2835253B2 - 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体材料 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物および誘電体材料Info
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- JP2835253B2 JP2835253B2 JP4334141A JP33414192A JP2835253B2 JP 2835253 B2 JP2835253 B2 JP 2835253B2 JP 4334141 A JP4334141 A JP 4334141A JP 33414192 A JP33414192 A JP 33414192A JP 2835253 B2 JP2835253 B2 JP 2835253B2
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- Japan
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- dielectric
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波、ミリ波等
の高周波領域において高い誘電率及び高いQ値を有する
新規な誘電体磁器組成物および誘電体材料に関する。
の高周波領域において高い誘電率及び高いQ値を有する
新規な誘電体磁器組成物および誘電体材料に関する。
【0002】
【従来技術】マイクロ波やミリ波等の高周波領域におい
て、誘電体磁器は誘電体共振器やMIC用誘電体基板等
に広く利用されている。
て、誘電体磁器は誘電体共振器やMIC用誘電体基板等
に広く利用されている。
【0003】従来より、この種の誘電体磁器としては、
例えばZrO2 −SnO2 −TiO2 系材料、BaO−
TiO2 材料、(Ba,Sr)(Zr,Ti)O3 系材
料、Ba(Zn,Ta)O3 系材料等が知られている。
例えばZrO2 −SnO2 −TiO2 系材料、BaO−
TiO2 材料、(Ba,Sr)(Zr,Ti)O3 系材
料、Ba(Zn,Ta)O3 系材料等が知られている。
【0004】上記材料は、各種の改良により周波数50
0MHz〜5GHzにおいて誘電率20〜40、Q値が
1000〜3000以上、さらに共振周波数の温度係数
(τf)が0ppm/℃付近の優れた特性が達成されて
いる。
0MHz〜5GHzにおいて誘電率20〜40、Q値が
1000〜3000以上、さらに共振周波数の温度係数
(τf)が0ppm/℃付近の優れた特性が達成されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする問題点】最近では使用する周
波数がより高くなる傾向にあるとともに誘電体材料に対
してさらに優れた誘電特性、特にQ値の向上が要求され
つつある。ところが、前述した従来の誘電体材料では、
10GHzの使用周波数領域において実用的レベルの高
いQ値を有していないのが現状である。
波数がより高くなる傾向にあるとともに誘電体材料に対
してさらに優れた誘電特性、特にQ値の向上が要求され
つつある。ところが、前述した従来の誘電体材料では、
10GHzの使用周波数領域において実用的レベルの高
いQ値を有していないのが現状である。
【0006】従って、本発明はこのような要求に応える
ことのできる高周波領域において高い誘電率および高い
Q値を有する新規な誘電体磁器組成物及び誘電体材料を
提供することを目的とするものである。
ことのできる高周波領域において高い誘電率および高い
Q値を有する新規な誘電体磁器組成物及び誘電体材料を
提供することを目的とするものである。
【0007】
【問題点を解決するための手段】本発明者等は、上記問
題点に対して検討を加えた結果、SrO、MgO、WO
3 からなり、モル比による組成式をxSrO・yMgO
・zWO3 と表した時、前記x、y、zが0.30≦x
≦0.70、0.10≦y≦0.30、0.20≦z≦
0.40を満足する組成範囲に設定すること、また、誘
電体材料として、Sr(Mg1/2 W1/2 )O3 で表され
るペロブスカイト型結晶相を主結晶相とすることにより
優れた誘電特性が得られることを知見したものである。
題点に対して検討を加えた結果、SrO、MgO、WO
3 からなり、モル比による組成式をxSrO・yMgO
・zWO3 と表した時、前記x、y、zが0.30≦x
≦0.70、0.10≦y≦0.30、0.20≦z≦
0.40を満足する組成範囲に設定すること、また、誘
電体材料として、Sr(Mg1/2 W1/2 )O3 で表され
るペロブスカイト型結晶相を主結晶相とすることにより
優れた誘電特性が得られることを知見したものである。
【0008】本発明の誘電体磁器組成物は、金属複合酸
化物からなるもので、SrO,MgOおよびWO3 より
構成されるもので、これらの組成範囲を図1の3元図に
示した。図1において、点a−b−c−d−aによって
囲まれる領域、即ち、モル比による組成式をxSrO・
yMgO・zWO3 と表した時、前記x、y、zが0.
30≦x≦0.70、0.10≦y≦0.30、0.2
0≦z≦0.40を満足する領域に設定されるものであ
る。
化物からなるもので、SrO,MgOおよびWO3 より
構成されるもので、これらの組成範囲を図1の3元図に
示した。図1において、点a−b−c−d−aによって
囲まれる領域、即ち、モル比による組成式をxSrO・
yMgO・zWO3 と表した時、前記x、y、zが0.
30≦x≦0.70、0.10≦y≦0.30、0.2
0≦z≦0.40を満足する領域に設定されるものであ
る。
【0009】これらの比率を上記の範囲に設定したの
は、SrO量(x)が0.30より少ないとQ値が低下
し、0.70より多いと焼結が困難となる傾向にあるか
らである。また、MgO量(y)が0.10より少ない
と焼結性が困難となり、あるいはQ値の低下を招き、
0.30より多いとQ値が低下する傾向がある。さら
に、WO3 量(z)が0.20より少ないと焼結性が低
下し、0.40よりも多いとQ値が低下する傾向がある
からである。
は、SrO量(x)が0.30より少ないとQ値が低下
し、0.70より多いと焼結が困難となる傾向にあるか
らである。また、MgO量(y)が0.10より少ない
と焼結性が困難となり、あるいはQ値の低下を招き、
0.30より多いとQ値が低下する傾向がある。さら
に、WO3 量(z)が0.20より少ないと焼結性が低
下し、0.40よりも多いとQ値が低下する傾向がある
からである。
【0010】また、本発明の誘電体材料は、SrO、M
gO、WO3 からなるものであるが、これらは結晶相と
してSr(Mg1/2 W1/2 )O3 で表されるペロブスカ
イト型結晶相を主結晶相とするものである。即ち、ペロ
ブスカイト型結晶構造においてAサイトをSrにより、
BサイトをMg及びWが1:1で構成してなる結晶を有
するものである。このような結晶を有する材料はそれ自
体焼結体等の多結晶体でもあるいは単結晶体のいずれの
形態でもよい。
gO、WO3 からなるものであるが、これらは結晶相と
してSr(Mg1/2 W1/2 )O3 で表されるペロブスカ
イト型結晶相を主結晶相とするものである。即ち、ペロ
ブスカイト型結晶構造においてAサイトをSrにより、
BサイトをMg及びWが1:1で構成してなる結晶を有
するものである。このような結晶を有する材料はそれ自
体焼結体等の多結晶体でもあるいは単結晶体のいずれの
形態でもよい。
【0011】本発明に基づき磁器を作成する方法として
は、例えばSr,Mg,Wの酸化物あるいは焼成により
酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩を原料とし
て用い、これらを前述した範囲になるように秤量した
後、充分に混合する。その後、混合物を900〜110
0℃で仮焼処理し、粉砕する。そして、この仮焼粉末を
プレス成形やドクターブレード法等の成形方法により所
定の形状に成形する。
は、例えばSr,Mg,Wの酸化物あるいは焼成により
酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩を原料とし
て用い、これらを前述した範囲になるように秤量した
後、充分に混合する。その後、混合物を900〜110
0℃で仮焼処理し、粉砕する。そして、この仮焼粉末を
プレス成形やドクターブレード法等の成形方法により所
定の形状に成形する。
【0012】次に成形体を大気中等の酸化性雰囲気中で
1300〜1600℃で焼成することにより相対密度9
0%以上の誘電体磁器を得ることができる。
1300〜1600℃で焼成することにより相対密度9
0%以上の誘電体磁器を得ることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を次の実施例で説明する。
【0014】原料として純度99%以上のSrCO3 、
MgCO3 およびWO3 の粉末を用いて、これらを表1
に示す割合に秤量し、これをゴムで内張りしたボールミ
ルに水と共に入れ、8時間湿式混合した。次いで、この
混合物を脱水、乾燥した後、1000℃で2時間仮焼
し、当該仮焼物をボールミルに水、有機バインダーを入
れ8時間湿式粉砕した。
MgCO3 およびWO3 の粉末を用いて、これらを表1
に示す割合に秤量し、これをゴムで内張りしたボールミ
ルに水と共に入れ、8時間湿式混合した。次いで、この
混合物を脱水、乾燥した後、1000℃で2時間仮焼
し、当該仮焼物をボールミルに水、有機バインダーを入
れ8時間湿式粉砕した。
【0015】その後、この粉砕物を乾燥した後、50番
メッシュの網を通して造粒し、得られた粉末を3000
kg/cm2 の圧力で10mmφ×5mmtの寸法から
なる円板に成形した。更に、この円板を1400〜15
50℃×6時間の条件で焼成して磁器試料を得た。
メッシュの網を通して造粒し、得られた粉末を3000
kg/cm2 の圧力で10mmφ×5mmtの寸法から
なる円板に成形した。更に、この円板を1400〜15
50℃×6時間の条件で焼成して磁器試料を得た。
【0016】かくして得られた磁器試料について、周波
数10GHzにおける比誘電率(εr),Q値を誘電体
共振器法にて測定し、また25℃から85℃までの温度
範囲における共振周波数の温度変化率から共振周波数の
温度係数(τf)を計算した。それらの結果を表1に示
した。
数10GHzにおける比誘電率(εr),Q値を誘電体
共振器法にて測定し、また25℃から85℃までの温度
範囲における共振周波数の温度変化率から共振周波数の
温度係数(τf)を計算した。それらの結果を表1に示
した。
【0017】
【表1】
【0018】表1によれば、SrO、MgO、WO3 の
配合組成が本発明の範囲を逸脱する試料No.2、4、
5,12はQ値が100以下あるいは焼結不良を生じ
た。これに対して、本発明の試料は比誘電率10以上、
Q値1200以上、共振周波数の温度係数が絶対値で7
0ppm/℃以下が達成され、特にSrO:MgO:W
O3 が1:0.5:0.5の比率からなる試料No.7
は特に優れた特性を示し、誘電率20でQ値7900が
達成された。
配合組成が本発明の範囲を逸脱する試料No.2、4、
5,12はQ値が100以下あるいは焼結不良を生じ
た。これに対して、本発明の試料は比誘電率10以上、
Q値1200以上、共振周波数の温度係数が絶対値で7
0ppm/℃以下が達成され、特にSrO:MgO:W
O3 が1:0.5:0.5の比率からなる試料No.7
は特に優れた特性を示し、誘電率20でQ値7900が
達成された。
【0019】そこで、試料No.7の磁器に対してX線
回折測定を行い、その結果を図2に示した。図2によれ
ば、○印のピークによりペロブスカイト型結晶構造体で
あることが理解され、その組成式はSr(Mg1/2 W
1/2 )O3 であると推定される。また、●印のピークに
よりMg、Wの規則配列による超格子構造からなること
が理解される。
回折測定を行い、その結果を図2に示した。図2によれ
ば、○印のピークによりペロブスカイト型結晶構造体で
あることが理解され、その組成式はSr(Mg1/2 W
1/2 )O3 であると推定される。また、●印のピークに
よりMg、Wの規則配列による超格子構造からなること
が理解される。
【0020】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、S
rO、MgOおよびWO3 を所定の割合で配合すること
により、高周波領域において高い誘電率およびQ値を得
ることができる。それにより、マイクロ波やミリ波領域
において使用される共振器用材料やMIC用誘電体基板
材料に充分適用することができる。
rO、MgOおよびWO3 を所定の割合で配合すること
により、高周波領域において高い誘電率およびQ値を得
ることができる。それにより、マイクロ波やミリ波領域
において使用される共振器用材料やMIC用誘電体基板
材料に充分適用することができる。
【図1】本発明の範囲を示すSrO−MgO−WO3 3
元図である。
元図である。
【図2】実施例中、試料No.7のX線回折チャート図
である。
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−18806(JP,A) Soviet Physics:−C rsrallography Vol. 19,No.2, 9 October 1974,p.236−p.237
Claims (2)
- 【請求項1】SrO、MgO、WO3 からなり、組成式
をxSrO・yMgO・zWO3 と表した時、前記x、
y、zが 0.30≦x≦0.70 0.10≦y≦0.30 0.20≦z≦0.40 を満足することを特徴とする高周波用誘電体磁器組成
物。 - 【請求項2】Sr(Mg1/2 W1/2 )O3 で表されるペ
ロブスカイト型結晶相を主結晶相とする誘電体材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4334141A JP2835253B2 (ja) | 1992-04-23 | 1992-12-15 | 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体材料 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10430392 | 1992-04-23 | ||
JP4-104303 | 1992-04-23 | ||
JP4334141A JP2835253B2 (ja) | 1992-04-23 | 1992-12-15 | 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH065117A JPH065117A (ja) | 1994-01-14 |
JP2835253B2 true JP2835253B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=26444806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4334141A Expired - Fee Related JP2835253B2 (ja) | 1992-04-23 | 1992-12-15 | 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2835253B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP4334141A patent/JP2835253B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Soviet Physics:−Crsrallography Vol.19,No.2, 9 October 1974,p.236−p.237 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH065117A (ja) | 1994-01-14 |
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