JP2974172B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JP2974172B2 JP2974172B2 JP3132379A JP13237991A JP2974172B2 JP 2974172 B2 JP2974172 B2 JP 2974172B2 JP 3132379 A JP3132379 A JP 3132379A JP 13237991 A JP13237991 A JP 13237991A JP 2974172 B2 JP2974172 B2 JP 2974172B2
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体共振器材料とし
て好適なバリウム、チタン、マンガン、ケイ素及び酸素
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。
て好適なバリウム、チタン、マンガン、ケイ素及び酸素
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】
【従来技術及びその問題点】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の安定度及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。
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の安定度及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】従来誘電体共振器材料として、ＢａＯ−Ｔ
ｉＯ２系もしくはその一部を他の元素で置換した磁器、
更には共振周波数が負の温度係数をもつ誘電体磁器と正
の温度係数をもつ誘電体磁器とを併用することが試みら
れたが比誘電率が小さかったり、誘電損失が大きかった
り、共振周波数の温度係数が悪かったりして実用化する
には問題があった。また特開昭５６−１０２００３号公
報、特開昭５７−２１０１０号公報等においては、Ｂａ
Ｏ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３−Ｂｉ２Ｏ３系、ＢａＯ−Ｔ
ｉＯ２−Ｓｍ２Ｏ２−Ｎｄ２Ｏ３系磁器組成物が提案さ
れているが、上記問題点が満足できる程度に改善されて
いるとはいえず、電気的特性の再現性の面でも改善の余
地がある。
ｉＯ２系もしくはその一部を他の元素で置換した磁器、
更には共振周波数が負の温度係数をもつ誘電体磁器と正
の温度係数をもつ誘電体磁器とを併用することが試みら
れたが比誘電率が小さかったり、誘電損失が大きかった
り、共振周波数の温度係数が悪かったりして実用化する
には問題があった。また特開昭５６−１０２００３号公
報、特開昭５７−２１０１０号公報等においては、Ｂａ
Ｏ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３−Ｂｉ２Ｏ３系、ＢａＯ−Ｔ
ｉＯ２−Ｓｍ２Ｏ２−Ｎｄ２Ｏ３系磁器組成物が提案さ
れているが、上記問題点が満足できる程度に改善されて
いるとはいえず、電気的特性の再現性の面でも改善の余
地がある。
【０００４】またＢａ（Ｍｇ１／３Ｔａ２／３）Ｏ
３系、Ｂａ（Ｚｎ１／３Ｔａ２／３）Ｏ３系、Ｂａ（Ｚ
ｎ１／３Ｎｂ２／３）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
比誘電率が小さいために、例えば０．１〜４ＧＨｚ帯で
は共振器が大きくなりすぎるという難点がある。
３系、Ｂａ（Ｚｎ１／３Ｔａ２／３）Ｏ３系、Ｂａ（Ｚ
ｎ１／３Ｎｂ２／３）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
比誘電率が小さいために、例えば０．１〜４ＧＨｚ帯で
は共振器が大きくなりすぎるという難点がある。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、誘電体共振器材料、特
に０．１〜４ＧＨｚ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が大きく、τｆの
安定性がよく、温度特性の直縮性が良好な誘電体磁器組
成物を提供することにある。
に０．１〜４ＧＨｚ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が大きく、τｆの
安定性がよく、温度特性の直縮性が良好な誘電体磁器組
成物を提供することにある。
【０００６】
【問題点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、バ
リウム、チタン、マンガン、ケイ素及び酸素の組合せか
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 ｘＢａＯ・ｙＴｉ
Ｏ２・ｚＭｎＯ・ｔＳｉＯ２（式中、０．１８≦ｘ≦
０．２０、０．８０≦ｙ≦０．８２、０．００２≦ｚ≦
０．０２、０．００２≦ｔ≦０．０２であり、ｘ＋ｙ＝
１である。）で表されるバリウム、チタン、マンガン、
ケイ素及び酸素からなる誘電体磁器組成物に関するもの
である。
磁器組成物に使用されている多数の成分元素の中で、バ
リウム、チタン、マンガン、ケイ素及び酸素の組合せか
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 ｘＢａＯ・ｙＴｉ
Ｏ２・ｚＭｎＯ・ｔＳｉＯ２（式中、０．１８≦ｘ≦
０．２０、０．８０≦ｙ≦０．８２、０．００２≦ｚ≦
０．０２、０．００２≦ｔ≦０．０２であり、ｘ＋ｙ＝
１である。）で表されるバリウム、チタン、マンガン、
ケイ素及び酸素からなる誘電体磁器組成物に関するもの
である。
【０００７】本発明は、特定量のＢａＯ、ＴｉＯ２及び
ＭｎＯを主成分としてＳｉＯ２を特定量含有させること
によって、従来の誘電体磁器組成物の難点を改良するこ
とができるという知見に基づいている。ＳｉＯ２は無負
荷Ｑを大きく向上させると同時にεｒを向上させる効果
がある。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。本発明
において、ＢａＯのモル分率が０．２０より大きい、あ
るいはＴｉＯ２のモル分率が０．８２より大きいと、ま
たはＢａＯのモル分率が０．１８より小さい、あるいは
ＴｉＯ２のモル分率が０．８０より小さいと、無負荷Ｑ
が小さくなり、共振周波数の温度係数τｆが大きくなる
ので、ＢａＯ及びＴｉＯ２のモル分率は上記範囲に限定
される。また、ＭｎＯのモル分率が０．０２より大きい
と、あるいはＳｉＯ２のモル分率が０．０２より大きい
と、無負荷Ｑが小さくなるので、ＭｎＯ及びＳｉＯ２の
モル分率は上記範囲に限定される。
ＭｎＯを主成分としてＳｉＯ２を特定量含有させること
によって、従来の誘電体磁器組成物の難点を改良するこ
とができるという知見に基づいている。ＳｉＯ２は無負
荷Ｑを大きく向上させると同時にεｒを向上させる効果
がある。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。本発明
において、ＢａＯのモル分率が０．２０より大きい、あ
るいはＴｉＯ２のモル分率が０．８２より大きいと、ま
たはＢａＯのモル分率が０．１８より小さい、あるいは
ＴｉＯ２のモル分率が０．８０より小さいと、無負荷Ｑ
が小さくなり、共振周波数の温度係数τｆが大きくなる
ので、ＢａＯ及びＴｉＯ２のモル分率は上記範囲に限定
される。また、ＭｎＯのモル分率が０．０２より大きい
と、あるいはＳｉＯ２のモル分率が０．０２より大きい
と、無負荷Ｑが小さくなるので、ＭｎＯ及びＳｉＯ２の
モル分率は上記範囲に限定される。
【０００８】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。炭酸バリウム、酸化チタン、炭
酸マンガン及びシリカの出発原料を各所定量ずつ、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９００〜１１００℃で約５
時間程度仮焼する。これによって形成された仮焼物を粉
砕する。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１２５０〜１
４２０℃で焼成すれば、上記組成式で表される誘電体磁
器組成物が得られる。
の一例を次に説明する。炭酸バリウム、酸化チタン、炭
酸マンガン及びシリカの出発原料を各所定量ずつ、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９００〜１１００℃で約５
時間程度仮焼する。これによって形成された仮焼物を粉
砕する。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１２５０〜１
４２０℃で焼成すれば、上記組成式で表される誘電体磁
器組成物が得られる。
【０００９】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、適当な形状及びサイズに
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０．１〜４ＧＨｚ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奏される。
のまま、または必要に応じて、適当な形状及びサイズに
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０．１〜４ＧＨｚ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奏される。
【００１０】なお、バリウム、チタン、マンガン、ケイ
素の原料としては、ＢａＣＯ３、ＢａＯ、ＴｉＯ２、Ｍ
ｎＣＯ３、ＳｉＯ２等の他に、焼成時に酸化物となる炭
酸塩、硝酸塩、水酸化物等を使用することができる。
素の原料としては、ＢａＣＯ３、ＢａＯ、ＴｉＯ２、Ｍ
ｎＣＯ３、ＳｉＯ２等の他に、焼成時に酸化物となる炭
酸塩、硝酸塩、水酸化物等を使用することができる。
【００１１】
【実施例】以下に実施例及ひ比較例を示し、本発明を更
に具体的に説明する。 実施例１ 炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）粉末０．１８モル、酸化チ
タン（ＴｉＯ２）粉末０．８２モル、炭酸マンガン（Ｍ
ｎＣＯ３）粉末０．００５モル及びシリカ（ＳｉＯ２）
０．００５モルをエタノールと共にボールミルに入れ、
１０時間湿式混合した。この混合物をボールミルから取
り出して溶媒のエタノールを蒸発させ、らい潰機で１時
聞粉砕した。粉砕物は空気雰囲気下に１０００℃で仮焼
した後、再びらい潰機で１時間粉砕し、仮焼粉を得た。
に具体的に説明する。 実施例１ 炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）粉末０．１８モル、酸化チ
タン（ＴｉＯ２）粉末０．８２モル、炭酸マンガン（Ｍ
ｎＣＯ３）粉末０．００５モル及びシリカ（ＳｉＯ２）
０．００５モルをエタノールと共にボールミルに入れ、
１０時間湿式混合した。この混合物をボールミルから取
り出して溶媒のエタノールを蒸発させ、らい潰機で１時
聞粉砕した。粉砕物は空気雰囲気下に１０００℃で仮焼
した後、再びらい潰機で１時間粉砕し、仮焼粉を得た。
【００１２】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１５ｍｍ
φ、厚さ５．５ｍｍの円盤状ペレットに成型して空気雰
囲気下に１３６０℃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、誘電共振法によって測定
し、共振周波数ｆ０（２〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑ
及び比誘電率εｒを求めた。また、共振周波数の温度依
存性については、−４０〜５０℃の範囲で測定し、温度
係数τｆ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１５ｍｍ
φ、厚さ５．５ｍｍの円盤状ペレットに成型して空気雰
囲気下に１３６０℃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、誘電共振法によって測定
し、共振周波数ｆ０（２〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑ
及び比誘電率εｒを求めた。また、共振周波数の温度依
存性については、−４０〜５０℃の範囲で測定し、温度
係数τｆを求めた。その結果を表１に示す。
【００１３】実施例２〜７ 実施例１の炭酸バリウム、酸化チタン、炭酸マンガン、
シリカの混合割合を表１記載のように代えた他は、実施
例１と同様にして誘電体磁器組成物を製造し、実施例１
と同様に電気的特性を測定した。その結果を表１に示
す。
シリカの混合割合を表１記載のように代えた他は、実施
例１と同様にして誘電体磁器組成物を製造し、実施例１
と同様に電気的特性を測定した。その結果を表１に示
す。
【００１４】比較例１〜７ 誘電体磁器組成物が表１記載の組成になるように出発原
料の使用量を代えた他は、実施例１と同様にして誘電体
磁器組成物を製造し、電気的特性を測定した。その結果
を表１に示す。
料の使用量を代えた他は、実施例１と同様にして誘電体
磁器組成物を製造し、電気的特性を測定した。その結果
を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物は、無負荷Ｑ
が大きいだけでなく、適度に大きな比誘電率を有し、共
振周波数の温度係数が小さく安定度が優れているので、
誘電体磁器材料として好適である。また本発明の誘電体
磁器組成物を用い、例えばマイクロ波周波数帯用共振器
として使用すると受信機の信頼を大幅に向上させること
ができ、小型化できるという利点がある。
が大きいだけでなく、適度に大きな比誘電率を有し、共
振周波数の温度係数が小さく安定度が優れているので、
誘電体磁器材料として好適である。また本発明の誘電体
磁器組成物を用い、例えばマイクロ波周波数帯用共振器
として使用すると受信機の信頼を大幅に向上させること
ができ、小型化できるという利点がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−242525（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/46
Claims (1)
- 【請求項１】 組成式 ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ２・ｚＭ
ｎＯ・ｔＳｉＯ２（式中、０．１８≦ｘ≦０．２０、
０．８０≦ｙ≦０．８２、０．００２≦ｚ≦０．０２、
０．００２≦ｔ≦０．０２であり、ｘ＋ｙ＝１であ
る。）で表されるバリウム、チタン、マンガン、ケイ素
及び酸素からなる誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132379A JP2974172B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132379A JP2974172B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04300245A JPH04300245A (ja) | 1992-10-23 |
| JP2974172B2 true JP2974172B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=15080010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3132379A Expired - Fee Related JP2974172B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2974172B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3132379A patent/JP2974172B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04300245A (ja) | 1992-10-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070903 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |