JP2977707B2 - 高周波用誘電体磁器組成物 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物Info
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- JP2977707B2 JP2977707B2 JP5200313A JP20031393A JP2977707B2 JP 2977707 B2 JP2977707 B2 JP 2977707B2 JP 5200313 A JP5200313 A JP 5200313A JP 20031393 A JP20031393 A JP 20031393A JP 2977707 B2 JP2977707 B2 JP 2977707B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主にマイクロ波領域で
使用される誘電体共振器等の材料として用いる高周波用
誘電体磁器組成物に関する。
使用される誘電体共振器等の材料として用いる高周波用
誘電体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘電体共振器の使用周波数領域が拡大す
るにつれて、マイクロ波領域で使用される誘電体共振器
でも小型化が求められている。そのためこれまでに種々
の誘電体磁器組成物が開発されているが、このような組
成物に求められる特性としては、特に小型化を可能にす
るために比誘電率（εr ）が高く、誘電損失を低く押さ
えるためにＱが高く、さらに温度変化に対する特性変動
を低く押さえるために共振周波数温度係数（ＴＣｆ）が
小さいこと等である。
るにつれて、マイクロ波領域で使用される誘電体共振器
でも小型化が求められている。そのためこれまでに種々
の誘電体磁器組成物が開発されているが、このような組
成物に求められる特性としては、特に小型化を可能にす
るために比誘電率（εr ）が高く、誘電損失を低く押さ
えるためにＱが高く、さらに温度変化に対する特性変動
を低く押さえるために共振周波数温度係数（ＴＣｆ）が
小さいこと等である。
【０００３】このような目的で用いるものとして、従来
提案されている誘電体磁器組成物としては、例えば、Ｂ
ａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 系などの材料
が知られている。さらに、特開平２−２７５７５６号公
報において、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 −Ｍｅ−Ｂ
ｉ2 Ｏ3 （ただしＭｅはＤｙ2 Ｏ3 または 1/3Ｐｒ4Ｏ
11）、あるいは特開平４−１０４９４９号公報におい
て、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 −Ｐｒ2 Ｏ11/3−Ｂ
ｉ2 Ｏ3 等の組成物が開示されている。
提案されている誘電体磁器組成物としては、例えば、Ｂ
ａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 系などの材料
が知られている。さらに、特開平２−２７５７５６号公
報において、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 −Ｍｅ−Ｂ
ｉ2 Ｏ3 （ただしＭｅはＤｙ2 Ｏ3 または 1/3Ｐｒ4Ｏ
11）、あるいは特開平４−１０４９４９号公報におい
て、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 −Ｐｒ2 Ｏ11/3−Ｂ
ｉ2 Ｏ3 等の組成物が開示されている。
【０００４】しかし、これらの組成物を用いて高周波用
誘電体共振器を構成する際、誘電体磁器製造時に、焼成
温度がわずかに変化することでＴＣｆ特性が大きく変動
してしまう。さらに、焼成温度のわずかな低下によりε
r やＱが大きく低下することがある。そのため、安定し
た電気特性をもつ誘電体磁器を得ることがむずかしく、
製品の不良率も高くなってしまう。したがって、従来の
組成物を用いて安定した電気特性をもつ誘電体磁器を得
るためには、焼成温度の精密な管理が必要となってい
る。
誘電体共振器を構成する際、誘電体磁器製造時に、焼成
温度がわずかに変化することでＴＣｆ特性が大きく変動
してしまう。さらに、焼成温度のわずかな低下によりε
r やＱが大きく低下することがある。そのため、安定し
た電気特性をもつ誘電体磁器を得ることがむずかしく、
製品の不良率も高くなってしまう。したがって、従来の
組成物を用いて安定した電気特性をもつ誘電体磁器を得
るためには、焼成温度の精密な管理が必要となってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、広い
焼成温度範囲で大きな比誘電率εr と、マイクロ波領域
での大きなＱと、小さなＴＣｆとが得られ、さらに、焼
成温度変化に対してＴＣｆの変化幅が小さい、安定です
ぐれた電気特性をもつ高周波用誘電体磁器組成物を提供
することにある。
焼成温度範囲で大きな比誘電率εr と、マイクロ波領域
での大きなＱと、小さなＴＣｆとが得られ、さらに、焼
成温度変化に対してＴＣｆの変化幅が小さい、安定です
ぐれた電気特性をもつ高周波用誘電体磁器組成物を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）、（２）の本発明により達成される。 （１）酸化バリウムと酸化チタンと酸化ネオジムとを主
成分として含み、酸化バリウム、酸化チタンおよび酸化
ネオジムをそれぞれＢａＯ、ＴｉＯ2 およびＮｄ2 Ｏ3
に換算し、前記主成分を組成式ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ2 ・
ｚＮｄ2 Ｏ3 で表わしたとき、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル
％として、８≦ｘ≦１９、６２≦ｙ≦７３および１２≦
ｚ≦１９であり、さらに、酸化ビスマス、酸化ニオブお
よび酸化マンガンをそれぞれＢｉ2 Ｏ3、Ｎｂ2 Ｏ5 お
よびＭｎＯに換算したとき、前記組成式の主成分に対し
てＢｉ2Ｏ3 が２．５〜１１．３重量％、Ｎｂ2 Ｏ5 が
０．０５〜０．３重量％およびＭｎＯが０．０５〜１．
５重量％添加されている高周波用誘電体磁器組成物。 （２）４GHz における比誘電率εr が７０以上、４GHz
における無負荷時のＱが１０００以上、さらに−４０〜
８０℃における共振周波数温度係数ＴＣｆが３０ppm ／
℃以下である上記（１）の高周波用誘電体磁器組成物。
（１）、（２）の本発明により達成される。 （１）酸化バリウムと酸化チタンと酸化ネオジムとを主
成分として含み、酸化バリウム、酸化チタンおよび酸化
ネオジムをそれぞれＢａＯ、ＴｉＯ2 およびＮｄ2 Ｏ3
に換算し、前記主成分を組成式ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ2 ・
ｚＮｄ2 Ｏ3 で表わしたとき、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル
％として、８≦ｘ≦１９、６２≦ｙ≦７３および１２≦
ｚ≦１９であり、さらに、酸化ビスマス、酸化ニオブお
よび酸化マンガンをそれぞれＢｉ2 Ｏ3、Ｎｂ2 Ｏ5 お
よびＭｎＯに換算したとき、前記組成式の主成分に対し
てＢｉ2Ｏ3 が２．５〜１１．３重量％、Ｎｂ2 Ｏ5 が
０．０５〜０．３重量％およびＭｎＯが０．０５〜１．
５重量％添加されている高周波用誘電体磁器組成物。 （２）４GHz における比誘電率εr が７０以上、４GHz
における無負荷時のＱが１０００以上、さらに−４０〜
８０℃における共振周波数温度係数ＴＣｆが３０ppm ／
℃以下である上記（１）の高周波用誘電体磁器組成物。
【０００７】
【具体的構成】以下に、本発明の具体的構成について詳
細に説明する。
細に説明する。
【０００８】本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、酸
化バリウムと酸化チタンと酸化ネオジムとを主成分とし
て含む。この酸化バリウム、酸化チタンおよび酸化ネオ
ジムをそれぞれＢａＯ、ＴｉＯ2 およびＮｄ2 Ｏ3 に換
算し、前記主成分を組成式ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ2 ・ｚＮ
ｄ2 Ｏ3 で表わしたとき、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％と
して、ｘは、８≦ｘ≦１９、より好ましくは９≦ｘ≦１
８である。また、ｙは、６２≦ｙ≦７３、より好ましく
は６５≦ｙ≦７３である。さらに、ｚは、１２≦ｚ≦１
９、より好ましくは１４≦ｚ≦１９である。
化バリウムと酸化チタンと酸化ネオジムとを主成分とし
て含む。この酸化バリウム、酸化チタンおよび酸化ネオ
ジムをそれぞれＢａＯ、ＴｉＯ2 およびＮｄ2 Ｏ3 に換
算し、前記主成分を組成式ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ2 ・ｚＮ
ｄ2 Ｏ3 で表わしたとき、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％と
して、ｘは、８≦ｘ≦１９、より好ましくは９≦ｘ≦１
８である。また、ｙは、６２≦ｙ≦７３、より好ましく
は６５≦ｙ≦７３である。さらに、ｚは、１２≦ｚ≦１
９、より好ましくは１４≦ｚ≦１９である。
【０００９】ｘが小さすぎるとＱが小さくなる。また大
きすぎてもＱが小さくなり、その上焼成温度が高くなる
とＴＣｆが＋側に大きくなる。ｙが小さすぎると焼結性
が悪化し、εr およびＱがともに小さくなる。また大き
すぎてもεr およびＱがともに小さくなる。ｚが小さす
ぎるとＱが小さくなり、また大きすぎてもεr およびＱ
がともに小さくなる。
きすぎてもＱが小さくなり、その上焼成温度が高くなる
とＴＣｆが＋側に大きくなる。ｙが小さすぎると焼結性
が悪化し、εr およびＱがともに小さくなる。また大き
すぎてもεr およびＱがともに小さくなる。ｚが小さす
ぎるとＱが小さくなり、また大きすぎてもεr およびＱ
がともに小さくなる。
【００１０】本発明の高周波用誘電体磁器組成物には、
さらに、前記主成分に、酸化ビスマス、酸化ニオブおよ
び酸化マンガンを添加する。添加量としては、酸化ビス
マス、酸化ニオブおよび酸化マンガンをそれぞれＢｉ2
Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 およびＭｎＯに換算したとき、前記主
成分に対してＢｉ2 Ｏ3 の添加量は２．５〜１１．３重
量％、より好ましくは３．０〜１１．０重量％、特に
３．０〜１０．０重量％である。また、Ｎｂ2 Ｏ5 の添
加量は、前記主成分に対して０．１〜０．３重量％であ
る。さらに、ＭｎＯの添加量は、前記主成分に対して
０．０５〜１．５重量％、より好ましくは０．１〜１．
０重量％である。
さらに、前記主成分に、酸化ビスマス、酸化ニオブおよ
び酸化マンガンを添加する。添加量としては、酸化ビス
マス、酸化ニオブおよび酸化マンガンをそれぞれＢｉ2
Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 およびＭｎＯに換算したとき、前記主
成分に対してＢｉ2 Ｏ3 の添加量は２．５〜１１．３重
量％、より好ましくは３．０〜１１．０重量％、特に
３．０〜１０．０重量％である。また、Ｎｂ2 Ｏ5 の添
加量は、前記主成分に対して０．１〜０．３重量％であ
る。さらに、ＭｎＯの添加量は、前記主成分に対して
０．０５〜１．５重量％、より好ましくは０．１〜１．
０重量％である。
【００１１】酸化ビスマスの添加量が少なすぎるとＴＣ
ｆが＋側に大きくなり、また多すぎるとＱが小さくな
る。酸化ニオブの添加量が少なすぎると焼成温度により
ＴＣｆが大きく変化し、その上焼成温度が低い場合には
εr およびＱがともに小さくなる。また多すぎてもεr
が小さくなる。酸化マンガンの添加量が少なすぎると焼
結性が悪化し、さらにεr およびＱが小さくなる。また
多すぎるとεr およびＱがともに小さくなり、さらにＴ
Ｃｆが＋側に大きくなる。
ｆが＋側に大きくなり、また多すぎるとＱが小さくな
る。酸化ニオブの添加量が少なすぎると焼成温度により
ＴＣｆが大きく変化し、その上焼成温度が低い場合には
εr およびＱがともに小さくなる。また多すぎてもεr
が小さくなる。酸化マンガンの添加量が少なすぎると焼
結性が悪化し、さらにεr およびＱが小さくなる。また
多すぎるとεr およびＱがともに小さくなり、さらにＴ
Ｃｆが＋側に大きくなる。
【００１２】また、本発明の高周波用誘電体磁器組成物
では、前記酸化ネオジムの一部が、酸化ランタンおよび
酸化プラセオジムの１種または２種で置換されていても
よい。
では、前記酸化ネオジムの一部が、酸化ランタンおよび
酸化プラセオジムの１種または２種で置換されていても
よい。
【００１３】酸化ネオジムがこれらによって置換されて
いる場合、酸化ランタンおよび酸化プラセオジムをそれ
ぞれＬａ2 Ｏ3 およびＰｒ2 Ｏ11/3に換算し、前記主成
分を組成式ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ2 ・ｚ［（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
1-m-n （Ｌａ2 Ｏ3 ）m （Ｐｒ2 Ｏ11/3）n ］で表わし
たとき、ｍ＋ｎ＞０、０≦ｍ≦０．１３、好ましくは０
≦ｍ≦０．１、０≦ｎ≦０．１３、好ましくは０≦ｎ≦
０．１であり、通常は、ｍ＋ｎは０．０１以上とされ
る。
いる場合、酸化ランタンおよび酸化プラセオジムをそれ
ぞれＬａ2 Ｏ3 およびＰｒ2 Ｏ11/3に換算し、前記主成
分を組成式ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ2 ・ｚ［（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
1-m-n （Ｌａ2 Ｏ3 ）m （Ｐｒ2 Ｏ11/3）n ］で表わし
たとき、ｍ＋ｎ＞０、０≦ｍ≦０．１３、好ましくは０
≦ｍ≦０．１、０≦ｎ≦０．１３、好ましくは０≦ｎ≦
０．１であり、通常は、ｍ＋ｎは０．０１以上とされ
る。
【００１４】酸化ネオジムの一部を置換した酸化ランタ
ンの置換量が多すぎると、εr およびＱがともに小さく
なり、そのうえＴＣｆが＋側に大きくなってくる。ま
た、酸化ネオジムの一部を置換した酸化プラセオジムの
置換量が多すぎてもＴＣｆが＋側に大きくなる。
ンの置換量が多すぎると、εr およびＱがともに小さく
なり、そのうえＴＣｆが＋側に大きくなってくる。ま
た、酸化ネオジムの一部を置換した酸化プラセオジムの
置換量が多すぎてもＴＣｆが＋側に大きくなる。
【００１５】さらに、これらの組成成分の他に、原料あ
るいは製造工程の材質等に由来する成分等による酸化ケ
イ素、酸化アルミニウム等が組成物全体の０．１重量％
程度以下含まれていてもよい。
るいは製造工程の材質等に由来する成分等による酸化ケ
イ素、酸化アルミニウム等が組成物全体の０．１重量％
程度以下含まれていてもよい。
【００１６】このような組成とすることで、本発明の高
周波用誘電体磁器組成物は、製造時の焼成温度が１２５
０℃程度で、４GHz における比誘電率εr が７０以上、
特に７０〜７３、また、４GHz における無負荷時のＱが
１０００以上、特に１０００〜１４８０、さらに−４０
〜８０℃における共振周波数温度係数ＴＣｆが３０ppm/
℃以下、特に＋４〜＋２８ppm/℃というすぐれた電気特
性を有する。さらにＴＣｆの変化幅が焼成温度１２２０
〜１３８０℃、特に１２５０〜１３５０℃の範囲で５pp
m/℃以内となり、ＴＣｆが焼成温度のバラツキに対して
すぐれた安定性をもつ。
周波用誘電体磁器組成物は、製造時の焼成温度が１２５
０℃程度で、４GHz における比誘電率εr が７０以上、
特に７０〜７３、また、４GHz における無負荷時のＱが
１０００以上、特に１０００〜１４８０、さらに−４０
〜８０℃における共振周波数温度係数ＴＣｆが３０ppm/
℃以下、特に＋４〜＋２８ppm/℃というすぐれた電気特
性を有する。さらにＴＣｆの変化幅が焼成温度１２２０
〜１３８０℃、特に１２５０〜１３５０℃の範囲で５pp
m/℃以内となり、ＴＣｆが焼成温度のバラツキに対して
すぐれた安定性をもつ。
【００１７】本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、こ
のような組成物を、通常は例えば混合、仮焼、粉砕、混
練、成形、焼成等の処理を行なうことで得られるが、処
理工程等は特に限定されず、また、その条件等も公知の
条件から適宜選択すればよい。
のような組成物を、通常は例えば混合、仮焼、粉砕、混
練、成形、焼成等の処理を行なうことで得られるが、処
理工程等は特に限定されず、また、その条件等も公知の
条件から適宜選択すればよい。
【００１８】用いる原料に特に制限はないが、通常は前
記各酸化物を構成する金属成分元素を含む原料粉末を混
合して用いることが好ましい。この際原料粉末として
は、酸化物あるいは後の焼成により酸化物となるもので
ある。すなわち、通常前記の各酸化物を構成する元素を
含む例えば、酸化物、炭酸塩、水酸化物等から選択すれ
ばよい。
記各酸化物を構成する金属成分元素を含む原料粉末を混
合して用いることが好ましい。この際原料粉末として
は、酸化物あるいは後の焼成により酸化物となるもので
ある。すなわち、通常前記の各酸化物を構成する元素を
含む例えば、酸化物、炭酸塩、水酸化物等から選択すれ
ばよい。
【００１９】これら用いる原料粉末の平均粒径は、好ま
しくは５μm 以下、より好ましくは０．５〜３．０μm
である。
しくは５μm 以下、より好ましくは０．５〜３．０μm
である。
【００２０】このような原料粉末を、最終組成が前記組
成となるように秤量し、混合するが、混合する方法や時
間等に特に制限はなく、成分が十分分散する方法および
時間を選択すればどのようであってもよい。混合を湿式
で行なう場合には、溶媒として水や低級アルコール類等
を単独でまたは２種以上混合して用いればよい。
成となるように秤量し、混合するが、混合する方法や時
間等に特に制限はなく、成分が十分分散する方法および
時間を選択すればどのようであってもよい。混合を湿式
で行なう場合には、溶媒として水や低級アルコール類等
を単独でまたは２種以上混合して用いればよい。
【００２１】得られた混合物は、適当な方法で脱水、乾
燥等を行った後、通常は仮焼を行なえばよい。仮焼は通
常、空気中で１０００〜１２００℃程度の温度で、２〜
４時間程度行なう。さらに、仮焼により得られた仮焼物
は、適当な方法により粗粉砕の後、平均粒径０．５〜
３．０μm 程度に粉砕すればよく、このとき湿式粉砕を
行う場合は前記湿式混合で用いられる溶媒から１種ある
いは２種以上混合して用いればよい。
燥等を行った後、通常は仮焼を行なえばよい。仮焼は通
常、空気中で１０００〜１２００℃程度の温度で、２〜
４時間程度行なう。さらに、仮焼により得られた仮焼物
は、適当な方法により粗粉砕の後、平均粒径０．５〜
３．０μm 程度に粉砕すればよく、このとき湿式粉砕を
行う場合は前記湿式混合で用いられる溶媒から１種ある
いは２種以上混合して用いればよい。
【００２２】粉砕後の粉末に、通常は粉末１００重量部
に対して２．０〜５．０重量部程度バインダを加えて混
合した後、加圧成形を行なえばよい。バインダとして
は、通常ポリビニルアルコール等が用いられる。加圧成
形は、例えば適当なサイズの金型にバインダ等を混合し
た前記粉末を充填し、成形圧２〜５t/cm2 程度で行えば
よい。
に対して２．０〜５．０重量部程度バインダを加えて混
合した後、加圧成形を行なえばよい。バインダとして
は、通常ポリビニルアルコール等が用いられる。加圧成
形は、例えば適当なサイズの金型にバインダ等を混合し
た前記粉末を充填し、成形圧２〜５t/cm2 程度で行えば
よい。
【００２３】焼成は、昇温速度を５０〜３００℃/h程
度、降温速度を５０〜３００℃/h程度とし、１２５０〜
１３５０℃程度で、１〜５時間程度、大気中等の酸素雰
囲気下で行えばよい。
度、降温速度を５０〜３００℃/h程度とし、１２５０〜
１３５０℃程度で、１〜５時間程度、大気中等の酸素雰
囲気下で行えばよい。
【００２４】このようにして得られた焼成体は、主相と
してＢａＮｄ2 Ｔｉ5 Ｏ14相、また、副相としてＢａ2
Ｔｉ9 Ｏ20をもつ。このような相は、Ｘ線回折（ＸＲ
Ｄ）により確認することができる。
してＢａＮｄ2 Ｔｉ5 Ｏ14相、また、副相としてＢａ2
Ｔｉ9 Ｏ20をもつ。このような相は、Ｘ線回折（ＸＲ
Ｄ）により確認することができる。
【００２５】得られた焼成体は、通常は１〜３μm 程度
のグレインサイズの主相と、３〜１０μm 程度のグレイ
ンサイズの副相と、１μm 以下程度のバウンダリー相と
をもつ。
のグレインサイズの主相と、３〜１０μm 程度のグレイ
ンサイズの副相と、１μm 以下程度のバウンダリー相と
をもつ。
【００２６】このような本発明の高周波用誘電体磁器組
成物は、通常８００MHz 〜３GHz 程度の周波数帯域で好
ましく用いられる。代表的な用途例としては、自動車電
話共用器、段間フィルタに代表されるバンドパスフィル
タ電圧制御発振素子等の共振素子の材料等を挙げること
ができる。さらに、マイクロ波集積回路基板、高周波電
力用コンデンサ材料としても使用できる。
成物は、通常８００MHz 〜３GHz 程度の周波数帯域で好
ましく用いられる。代表的な用途例としては、自動車電
話共用器、段間フィルタに代表されるバンドパスフィル
タ電圧制御発振素子等の共振素子の材料等を挙げること
ができる。さらに、マイクロ波集積回路基板、高周波電
力用コンデンサ材料としても使用できる。
【００２７】
【実施例】以下に、本発明の具体的実施例を示し、本発
明をさらに詳細に説明する。
明をさらに詳細に説明する。
【００２８】実施例１ 出発原料として、ＢａＣＯ3 、ＴｉＯ2 、Ｎｄ2 Ｏ3 、
Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｎＯの粉末を用い、焼結後
の最終組成が表１および表２に示す各試料番号の組成と
なるように各成分粉末を秤量し、ボールミル中で、溶媒
として水を用いて２０時間湿式混合したのち、脱水、乾
燥して混合物を得た。
Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｎＯの粉末を用い、焼結後
の最終組成が表１および表２に示す各試料番号の組成と
なるように各成分粉末を秤量し、ボールミル中で、溶媒
として水を用いて２０時間湿式混合したのち、脱水、乾
燥して混合物を得た。
【００２９】この混合物を１０００〜１２００℃、２時
間仮焼後、得られた仮焼物を粗粉砕し、さらにボールミ
ル中でジルコニア球と共に溶媒として水を用いて湿式粉
砕を行った。
間仮焼後、得られた仮焼物を粗粉砕し、さらにボールミ
ル中でジルコニア球と共に溶媒として水を用いて湿式粉
砕を行った。
【００３０】得られた粉砕物にバインダとしてポリビニ
ルアルコールを加えて混合・造粒し、直径１２．７mm、
高さ７mmの円柱状に加圧成形したのち、１２５０℃、１
３００℃および１３５０℃の各温度で２時間焼成して誘
電体磁器を得た。
ルアルコールを加えて混合・造粒し、直径１２．７mm、
高さ７mmの円柱状に加圧成形したのち、１２５０℃、１
３００℃および１３５０℃の各温度で２時間焼成して誘
電体磁器を得た。
【００３１】得られた誘電体磁器を直径１０mm、高さ５
mmに加工してそれぞれ試料番号１〜１３および２１〜３
４とし、２枚の平行な金属板の間に前記円柱状の各誘電
体磁器試料をはさんで共振器を構成して下記に示す方法
により諸特性を測定した。得られた結果を表１および表
２にまとめて示す。なお、表１および表２中で、添加物
成分の組成は、主成分に対する重量％で示した。
mmに加工してそれぞれ試料番号１〜１３および２１〜３
４とし、２枚の平行な金属板の間に前記円柱状の各誘電
体磁器試料をはさんで共振器を構成して下記に示す方法
により諸特性を測定した。得られた結果を表１および表
２にまとめて示す。なお、表１および表２中で、添加物
成分の組成は、主成分に対する重量％で示した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】＜誘電特性測定方法＞比誘電率εr および
Ｑは誘電体共振器法（Hakki and Coleman の方法）によ
り、約４GHz でのＴＥ01δモードの共振をネットワーク
アナライザで測定した。測定温度は２５±１０℃、測定
湿度は２５〜８５％ＲＨとし、測定器はヒューレットパ
ッカード社製ネットワークアナライザ：ＨＰ８５１０Ｂ
を使用した。
Ｑは誘電体共振器法（Hakki and Coleman の方法）によ
り、約４GHz でのＴＥ01δモードの共振をネットワーク
アナライザで測定した。測定温度は２５±１０℃、測定
湿度は２５〜８５％ＲＨとし、測定器はヒューレットパ
ッカード社製ネットワークアナライザ：ＨＰ８５１０Ｂ
を使用した。
【００３５】＜共振周波数温度係数ＴＣｆ測定方法＞測
定温度−４０〜８０℃における共振周波数ｆｒの変化を
誘電体共振器法（Hakki and Coleman の方法）により測
定し、数１式によりＴＣｆを算出した。
定温度−４０〜８０℃における共振周波数ｆｒの変化を
誘電体共振器法（Hakki and Coleman の方法）により測
定し、数１式によりＴＣｆを算出した。
【００３６】
【数１】
【００３７】実施例２ 出発原料として、ＢａＣＯ3 、ＴｉＯ2 、Ｎｄ2 Ｏ3 、
Ｌａ2 Ｏ3 、Ｐｒ2 Ｏ11/3、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 、
ＭｎＯの粉末を用い、焼結後の最終組成が表３に示す各
試料番号の組成となるように各成分粉末を秤量し、他は
実施例１と同様に処理して試料番号４１〜５０を得た。
ただし、添加物成分の添加量は、Ｂｉ2Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5
およびＭｎＯ換算で、それぞれ７．５重量％、０．２
重量％および０．１重量％とした。得られた各試料を実
施例１と同様にして諸特性を測定した。得られた結果を
表３にまとめて示す。なお、表３中で、置換成分の組成
は、Ｎｄ2 Ｏ3 に対する置換量をモル比で示した。
Ｌａ2 Ｏ3 、Ｐｒ2 Ｏ11/3、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 、
ＭｎＯの粉末を用い、焼結後の最終組成が表３に示す各
試料番号の組成となるように各成分粉末を秤量し、他は
実施例１と同様に処理して試料番号４１〜５０を得た。
ただし、添加物成分の添加量は、Ｂｉ2Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5
およびＭｎＯ換算で、それぞれ７．５重量％、０．２
重量％および０．１重量％とした。得られた各試料を実
施例１と同様にして諸特性を測定した。得られた結果を
表３にまとめて示す。なお、表３中で、置換成分の組成
は、Ｎｄ2 Ｏ3 に対する置換量をモル比で示した。
【００３８】
【表３】
【００３９】
【発明の効果】表１、表２および表３に示す電気特性の
測定結果より明らかなように、本発明の高周波用誘電体
磁器組成物は、εr が大きく、ＴＣｆが比較的小さいた
め、従来の誘電体磁器組成物よりきびしい周波数温度安
定性の要求に応じることが可能となった。さらに、Ｎｂ
2 Ｏ5 の添加により安定焼成温度域が広がったため、製
造時の焼成温度の管理が容易になり、焼成炉の精密な温
度管理設備が不要となった。また、Ｂｉ2 Ｏ3 の添加量
を変化させることで、ＴＣｆ値を３０ppm/℃以下に制御
することが可能となった。さらにＭｎＯの添加により焼
結性が向上し、その上Ｎｂ2 Ｏ5 を添加したことによる
Ｑ値の低下が防止できた。すなわち、すぐれた電気特性
をもつ高周波用誘電体磁器組成物が安定して製造可能と
なった。
測定結果より明らかなように、本発明の高周波用誘電体
磁器組成物は、εr が大きく、ＴＣｆが比較的小さいた
め、従来の誘電体磁器組成物よりきびしい周波数温度安
定性の要求に応じることが可能となった。さらに、Ｎｂ
2 Ｏ5 の添加により安定焼成温度域が広がったため、製
造時の焼成温度の管理が容易になり、焼成炉の精密な温
度管理設備が不要となった。また、Ｂｉ2 Ｏ3 の添加量
を変化させることで、ＴＣｆ値を３０ppm/℃以下に制御
することが可能となった。さらにＭｎＯの添加により焼
結性が向上し、その上Ｎｂ2 Ｏ5 を添加したことによる
Ｑ値の低下が防止できた。すなわち、すぐれた電気特性
をもつ高周波用誘電体磁器組成物が安定して製造可能と
なった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−100058（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−242525（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01B 3/12 303 H01B 3/12 311 C04B 35/46 H01P 7/10
Claims (2)
- 【請求項１】 酸化バリウムと酸化チタンと酸化ネオジ
ムとを主成分として含み、酸化バリウム、酸化チタンお
よび酸化ネオジムをそれぞれＢａＯ、ＴｉＯ2 およびＮ
ｄ2 Ｏ3 に換算し、前記主成分を組成式ｘＢａＯ・ｙＴ
ｉＯ2 ・ｚＮｄ2 Ｏ3 で表わしたとき、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１
００モル％として、８≦ｘ≦１９、６２≦ｙ≦７３およ
び１２≦ｚ≦１９であり、 さらに、酸化ビスマス、酸化ニオブおよび酸化マンガン
をそれぞれＢｉ2 Ｏ3、Ｎｂ2 Ｏ5 およびＭｎＯに換算
したとき、前記組成式の主成分に対してＢｉ2Ｏ3 が
２．５〜１１．３重量％、Ｎｂ2 Ｏ5 が０．０５〜０．
３重量％およびＭｎＯが０．０５〜１．５重量％添加さ
れている高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】 ４GHz における比誘電率εr が７０以
上、４GHz における無負荷時のＱが１０００以上、さら
に−４０〜８０℃における共振周波数温度係数ＴＣｆが
３０ppm ／℃以下である請求項１の高周波用誘電体磁器
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5200313A JP2977707B2 (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5200313A JP2977707B2 (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737423A JPH0737423A (ja) | 1995-02-07 |
| JP2977707B2 true JP2977707B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=16422238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5200313A Expired - Lifetime JP2977707B2 (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2977707B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6566291B1 (en) | 2000-05-22 | 2003-05-20 | Tdk Corporation | Dielectric ceramic composition and method for designing dielectric ceramic composition |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100401943B1 (ko) * | 2000-11-17 | 2003-10-17 | 홍국선 | 유전체 세라믹 조성물 및 이를 이용한 유전체 세라믹의 제조방법 |
-
1993
- 1993-07-20 JP JP5200313A patent/JP2977707B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6566291B1 (en) | 2000-05-22 | 2003-05-20 | Tdk Corporation | Dielectric ceramic composition and method for designing dielectric ceramic composition |
| US6703335B2 (en) | 2000-05-22 | 2004-03-09 | Tdk Corporation | Dielectric ceramic composition and method for designing dielectric ceramic composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0737423A (ja) | 1995-02-07 |
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