JP2840673B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JP2840673B2 JP2840673B2 JP1127474A JP12747489A JP2840673B2 JP 2840673 B2 JP2840673 B2 JP 2840673B2 JP 1127474 A JP1127474 A JP 1127474A JP 12747489 A JP12747489 A JP 12747489A JP 2840673 B2 JP2840673 B2 JP 2840673B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- dielectric
- dielectric constant
- bao
- tio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はマイクロ波領域での共振器や回路基板材料と
して適した誘電体磁器組成物に関する。
して適した誘電体磁器組成物に関する。
（従来の技術） 近年、自動車電話、コードレステレホン、パーナル無
線機、衛星放送受信機の実用化に伴うマイクロ波回路の
IC化への発展、ガン発振器の利用範囲の拡大、ガリウム
ヒ素電界効果型トランジスタ使用の発振器への応用など
マイクロ波領域での誘電体磁器が広く使用されている。
線機、衛星放送受信機の実用化に伴うマイクロ波回路の
IC化への発展、ガン発振器の利用範囲の拡大、ガリウム
ヒ素電界効果型トランジスタ使用の発振器への応用など
マイクロ波領域での誘電体磁器が広く使用されている。
このようなマイクロ波用誘電体磁器は主に共振器に用
いられるが、そこに要求される特性として（１）小型化
に対し可能な限り誘電率が大きいこと、（２）誘電損失
が小さいこと、（３）共振周波数の温度に対する変化が
小さいことが主として挙げられる。
いられるが、そこに要求される特性として（１）小型化
に対し可能な限り誘電率が大きいこと、（２）誘電損失
が小さいこと、（３）共振周波数の温度に対する変化が
小さいことが主として挙げられる。
従来、この種の誘電体磁器としては、例えば、BaO−T
iO2系材料、BaO−RED−TiO2（但し、REOは希土類元素酸
化物、以下同様）系材料及び（BaSrCa）（ZrTi）O3系材
料などが知られている。
iO2系材料、BaO−RED−TiO2（但し、REOは希土類元素酸
化物、以下同様）系材料及び（BaSrCa）（ZrTi）O3系材
料などが知られている。
（発明が解決しようとする問題点） しかし乍ら、BaO−TiO2系材料及び（BaSrCa）（ZrT
i）O3系材料は、４〜10GHzの高周波数帯域では非常に優
れた低い誘電損失を有するものの、誘電率が29〜40と低
く、特に1GHz程度の周波数帯では小型化するには実用上
問題が生じる。また誘電率を上げるという共振周波数の
温度特性或いは誘電損失が極端に劣化する傾向がある。
i）O3系材料は、４〜10GHzの高周波数帯域では非常に優
れた低い誘電損失を有するものの、誘電率が29〜40と低
く、特に1GHz程度の周波数帯では小型化するには実用上
問題が生じる。また誘電率を上げるという共振周波数の
温度特性或いは誘電損失が極端に劣化する傾向がある。
また、BaO−REO−TiO2系材料については、BaO−Nd2O3
−TiO2系あるいはBaO−Sm2O3−TiO2系等が知られている
が、これらの系では誘電率が90〜100のレベルあるいは
共振周波数の温度係数がNPOの領域を含むもの等が案出
されているものの、両者を満足するようなものあるいは
誘電損失が小さいものは得られておらず、前述した３特
性を兼備した誘電体磁器組成物は未だ開発されていない
のが現状である。
−TiO2系あるいはBaO−Sm2O3−TiO2系等が知られている
が、これらの系では誘電率が90〜100のレベルあるいは
共振周波数の温度係数がNPOの領域を含むもの等が案出
されているものの、両者を満足するようなものあるいは
誘電損失が小さいものは得られておらず、前述した３特
性を兼備した誘電体磁器組成物は未だ開発されていない
のが現状である。
（発明の目的） 本発明は上記の欠点に鑑み案出されたもので、共振品
の小型化を可能とするため、誘電率が高く（80以上）、
可能な限り誘電損失を低く誘電率の温度依存性が小さく
かつ安定で、誘電体共振器の共振周波数の温度依存性が
小さくかつ安定な高周波用誘電体磁器組成物を提供せん
とするものである。
の小型化を可能とするため、誘電率が高く（80以上）、
可能な限り誘電損失を低く誘電率の温度依存性が小さく
かつ安定で、誘電体共振器の共振周波数の温度依存性が
小さくかつ安定な高周波用誘電体磁器組成物を提供せん
とするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明者等は上記問題に対し、研究を重ねた結果、主
成分としてBaO、Sm2O3、TiO2およびBi2O3を選択し、こ
れらを下記式 xBaO・ySm2O3・zTiO2・wBi2O3 式中0.110≦ｘ≦0.170 0.120≦ｙ≦0.185 0.630≦ｚ≦0.710 0.020≦ｗ≦0.090 ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１ で表される組成になるように調整したものに対しMn化合
物を金属換算で0.003乃至0.3重量％の割合で添加するこ
とによって前記目的が達成されることを知見したもので
ある。
成分としてBaO、Sm2O3、TiO2およびBi2O3を選択し、こ
れらを下記式 xBaO・ySm2O3・zTiO2・wBi2O3 式中0.110≦ｘ≦0.170 0.120≦ｙ≦0.185 0.630≦ｚ≦0.710 0.020≦ｗ≦0.090 ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１ で表される組成になるように調整したものに対しMn化合
物を金属換算で0.003乃至0.3重量％の割合で添加するこ
とによって前記目的が達成されることを知見したもので
ある。
（作用） 上記構成によれば、BaO−REO−TiO2系に対するBi2O3
の添加によって、誘電率を高め、τｆを従来の負側から
正側へ移行させることができるが、より高い誘電率を目
指すためにBi2O3を入れすぎるとτｆが正側に大きくな
るが、この系におけるREO成分としてSm2O3を選択すると
τｆを負側に移行させることができ、Bi2O3の添加効果
をより引き出すことができる。さらに単にBaO−Sm2O3−
TiO2−Bi2O3系では前述した３特性のうち（２）の誘電
損失が大きくＱ値が低いため、この系にMn化合物を添加
することによって耐還元性およびＱ値が改善され、前述
した３特性を十分に満足した誘電体磁器組成物が提供で
きる。
の添加によって、誘電率を高め、τｆを従来の負側から
正側へ移行させることができるが、より高い誘電率を目
指すためにBi2O3を入れすぎるとτｆが正側に大きくな
るが、この系におけるREO成分としてSm2O3を選択すると
τｆを負側に移行させることができ、Bi2O3の添加効果
をより引き出すことができる。さらに単にBaO−Sm2O3−
TiO2−Bi2O3系では前述した３特性のうち（２）の誘電
損失が大きくＱ値が低いため、この系にMn化合物を添加
することによって耐還元性およびＱ値が改善され、前述
した３特性を十分に満足した誘電体磁器組成物が提供で
きる。
なお、本発明において、各成分の配含量を前述の割合
に限定した理由は後述する実施例からも明らかにされる
が、主成分においてｘ値が0.170より大きいとＱ値が低
くなるとともにτｆが正側に大きくなり、ｘが0.110よ
り小さいとＱ値が低くなる。ｙ値が0.185より大きいと
誘電率が低くなり、0.120より小さいとＱ値が低くな
る。ｚ値が0.710より大きいとτｆが正側に大きくな
り、0.630より小さいと誘電率およびＱ値が低下する。
ｗが0.090より大きいとＱ値が低くなるとともにτｆが
正側に大となり、0.020より小さいと誘電率が低くな
る。添加剤であるMn化合物量が前述した範囲を逸脱する
とＱ値が低くなり好ましくない。
に限定した理由は後述する実施例からも明らかにされる
が、主成分においてｘ値が0.170より大きいとＱ値が低
くなるとともにτｆが正側に大きくなり、ｘが0.110よ
り小さいとＱ値が低くなる。ｙ値が0.185より大きいと
誘電率が低くなり、0.120より小さいとＱ値が低くな
る。ｚ値が0.710より大きいとτｆが正側に大きくな
り、0.630より小さいと誘電率およびＱ値が低下する。
ｗが0.090より大きいとＱ値が低くなるとともにτｆが
正側に大となり、0.020より小さいと誘電率が低くな
る。添加剤であるMn化合物量が前述した範囲を逸脱する
とＱ値が低くなり好ましくない。
本発明において磁器を製造する場合は磁器を構成する
金属の酸化物あるいは焼成によって、酸化物に変換し得
る化合物、例えば炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩等を用いて秤
量混合後、所望により900〜1200℃で仮焼する。この混
合物あるいは仮焼粉末を成型後、1150〜1450℃で酸化性
雰囲気で焼成することによって磁器を得ることができ
る。
金属の酸化物あるいは焼成によって、酸化物に変換し得
る化合物、例えば炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩等を用いて秤
量混合後、所望により900〜1200℃で仮焼する。この混
合物あるいは仮焼粉末を成型後、1150〜1450℃で酸化性
雰囲気で焼成することによって磁器を得ることができ
る。
またMn化合物としてはMnOが好ましく、添加形態とし
てはMnCOが最も望ましい。
てはMnCOが最も望ましい。
以下、本発明を次の例で説明する。
（実施例） 出発原料として高純度の炭酸バリウム（BaCO3）、酸
化サマリウム（Sm2O3）、酸化チタン（TiO2）、酸化ビ
スマス（Bi2O3）、炭酸マンガン（MnCO3）各粉末を用い
て、それらを第１表の割合になるように秤量後、純水を
加え20時間ボールミルを行なった。この混合物を乾燥
後、900℃で２時間仮焼し、仮焼物を再度20時間ボール
ミル混合を行った後に乾燥した。乾燥粉に約1wt％のバ
インダーを加え整粒し、約1ton/cm2の圧力で20φの円柱
に加圧成型し、1150〜1450℃で約２時間空気中で焼成し
た。得られた円柱状磁器を平面研磨及び円筒研削し、φ
約16mm、高さ約8mmのゆがみのない円柱サンプルを得
た。
化サマリウム（Sm2O3）、酸化チタン（TiO2）、酸化ビ
スマス（Bi2O3）、炭酸マンガン（MnCO3）各粉末を用い
て、それらを第１表の割合になるように秤量後、純水を
加え20時間ボールミルを行なった。この混合物を乾燥
後、900℃で２時間仮焼し、仮焼物を再度20時間ボール
ミル混合を行った後に乾燥した。乾燥粉に約1wt％のバ
インダーを加え整粒し、約1ton/cm2の圧力で20φの円柱
に加圧成型し、1150〜1450℃で約２時間空気中で焼成し
た。得られた円柱状磁器を平面研磨及び円筒研削し、φ
約16mm、高さ約8mmのゆがみのない円柱サンプルを得
た。
このサンプルを用いて誘電体円柱共振器により、共振
周波数2.3〜2.8GHzにて誘電率（εｒ）、Ｑ値、共振周
波数の温度係数（τｆ）を測定した。τｆは、−40〜＋
25℃および＋25℃〜＋85℃について測定した。
周波数2.3〜2.8GHzにて誘電率（εｒ）、Ｑ値、共振周
波数の温度係数（τｆ）を測定した。τｆは、−40〜＋
25℃および＋25℃〜＋85℃について測定した。
結果は第１表に示す。
第１表からも明らかなように本発明の範囲を逸脱する
試料はいずれも３特性において十分な特性は達成されな
いのに対し、本発明は誘電率80以上、Ｑ値700以上、｜
τf|≦17.3ppm/℃が達成された。
試料はいずれも３特性において十分な特性は達成されな
いのに対し、本発明は誘電率80以上、Ｑ値700以上、｜
τf|≦17.3ppm/℃が達成された。
（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明の磁器組成物はBaO−Sm2O3
−TiO2−Bi2O3系にMn化合物を添加することによってマ
イクロ波領域で誘電率80以上、Ｑ値700以上、τｆ±17.
3ppm/℃以下の優れた特性を有するもので、マイクロ波
共振器用磁器としての利用において、共振器の小型化、
高性能を進めることができる。
−TiO2−Bi2O3系にMn化合物を添加することによってマ
イクロ波領域で誘電率80以上、Ｑ値700以上、τｆ±17.
3ppm/℃以下の優れた特性を有するもので、マイクロ波
共振器用磁器としての利用において、共振器の小型化、
高性能を進めることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】組成式が xBaO・ySm2O3・zTiO2・wBi2O3 0.110≦ｘ≦0.170 0.120≦ｙ≦0.185 0.630≦ｚ≦0.710 0.020≦ｗ≦0.090 ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１ から成る主成分にMn化合物を金属換算で0.003乃至0.3重
量％の割合で含有して成る誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1127474A JP2840673B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1127474A JP2840673B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307865A JPH02307865A (ja) | 1990-12-21 |
| JP2840673B2 true JP2840673B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=14960826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1127474A Expired - Lifetime JP2840673B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2840673B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6319871B1 (en) | 1998-08-31 | 2001-11-20 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Dielectric material |
-
1989
- 1989-05-19 JP JP1127474A patent/JP2840673B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6319871B1 (en) | 1998-08-31 | 2001-11-20 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Dielectric material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02307865A (ja) | 1990-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2736439B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS6217069A (ja) | 誘電体磁器材料 | |
| US5846892A (en) | Ceramic dielectrics and methods for forming the same | |
| JP2840673B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP2515611B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP3446249B2 (ja) | 高周波用誘電体磁器組成物 | |
| JP2542237B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0680467A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP3481767B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP2609362B2 (ja) | マイクロ波用誘電体磁器材料 | |
| JP2821705B2 (ja) | マイクロ波用誘電体磁器組成物 | |
| JP3443859B2 (ja) | 高周波用誘電体磁器組成物 | |
| JP2790714B2 (ja) | マイクロ波用誘電体磁器材料 | |
| JP2624576B2 (ja) | 高周波用誘電体磁器 | |
| JP2759283B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP2899909B2 (ja) | マイクロ波用誘電体磁器組成物 | |
| JP2964260B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS60200855A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP3318396B2 (ja) | 高周波用誘電体磁器組成物 | |
| JP3376933B2 (ja) | 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器 | |
| JPH0825794B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP2691302B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS6172675A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP3098763B2 (ja) | 誘電体共振器 | |
| JPH06239661A (ja) | 高周波用誘電体磁器組成物及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071023 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081023 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091023 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091023 Year of fee payment: 11 |