JP3027031B2 - マイクロ波誘電体磁器組成物およびその製造方法 - Google Patents
マイクロ波誘電体磁器組成物およびその製造方法Info
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Description
組成物およびその製造方法に関し、更に詳しく言えば、
無負荷Q(以下、単にQuという。)を高い値で維持し
つつ、共振周波数の温度係数(以下、単にτfとい
う。)をゼロに近づけることができ、更にCaTiO3
の混合割合を加減することによって、τfをゼロを中心
としてプラス側とマイナス側に任意に制御し得ることが
できるマイクロ波誘電体磁器組成物およびその製造方法
に関するものである。本発明は、マイクロ波領域におい
て誘電体共振器、マイクロ波集積回路基板、各種マイク
ロ波回路のインピーダンス整合等に利用される。
に誘電体磁器組成物という。)は、使用周波数が高周波
となるに従って誘電損失が大きくなる傾向にあるので、
マイクロ周波数領域、たとえば4.5GHz程度の周波
数領域においてQuの大きな誘電体磁器組成物が望まれ
ている。従来の誘電体磁器材料としては、結晶構造がペ
ロブスカイト相とイルメナイト相との2相を含む誘電体
磁器組成物(特開平2−129065号公報)、MgT
iO3とTiO2に所定量のCaTiO3を含有した誘電
体磁器組成物(特開昭52−118599号公報)等が
知られている。
磁器組成物ではZnO等の他成分が多く含まれる上、Q
uも必ずしも大きな値とは言えない。後者の誘電体磁器
組成物では、TiO2を必須成分として含み、CaTi
O3の添加量が3〜10重量%の範囲においてはτfが
+87〜−100と大きく変化し、0付近の小さな値に
は調整が困難等の問題があった。
り、MgO、CaO及びTiO2を含まず、しかもCa
TiO3の混合割合を加減することによって、εr及びQ
uを実用的な特性範囲に維持しつつ、τfをゼロに近づ
ける又はゼロを中心としてプラス側とマイナス側の所望
の値に任意に且つ安定して制御し得ることができる誘電
体磁器組成物およびその製造方法を提供することを目的
とする。
組成物において、高いQuを維持しつつ、τfをゼロに
近づける組成について種々検討した結果、所定の温度範
囲で焼成し、MgO、CaO及びTiO2を含まず、し
かもCaTiO3の混合割合を加減することによりこの
欠点が解消されることを見出して、本発明を完成するに
至ったのである。即ち、本第1発明の誘電体磁器組成物
は、原料粉末を1350℃以上1400 ℃未満の温度で
焼成してなるマイクロ波誘電体磁器組成物であって、M
gTiO3及びCaTiO3の混晶からなり、MgO、C
aO及びTiO2は含有されず、上記MgTiO3と上記
CaTiO3の混合割合は、(1−x)MgTiO3・x
CaTiO3の式で表した場合、xが0.04≦x≦
0.07であり、4.5GHzでの無負荷Q(Qu)が
5000〜7000、共振周波数の温度係数(τf)が
−15〜+15(ppm/℃)であることを特徴とす
る。上記xが0.04より小さいとτfが大きな負の値
をとり、逆に0.07を超えるとτfが大きな正の値を
とるので好ましくない。また、上記焼成温度が1350
℃未満または1400℃以上では、Quが低くなるとと
もに、τfが大きな負の値をとるので好ましくない。C
aTiO3の混合割合が多くなるほど、τfは負の値か
ら正の方向へ向かい、εrは大きくなり、一方Quは小
さくなる傾向にある。従って、CaTiO3の上記適正
な添加量範囲において、上記適正な温度範囲で焼成する
ことにより、これらの性能のバランスのとれたものとな
る。このマイクロ波誘電体磁器組成物は、MgO粉末、
CaCO 3 粉末及びTiO 2 粉末を仮焼、粉砕、造粒した
後にプレス成形し、大気中雰囲気中にて1350℃以上
1400℃未満の温度で焼成することにより好適に製造
される。
る。純度99.9%のMgO粉末、CaCO3粉末、T
iO2粉末を出発原料として、組成式(1−x)MgT
iO3・xCaTiO3のxが0.03、0.05、0.
07の各組成になるように、所定量を秤量、混合した。
その後、ミキサーで乾式による混合及び一次粉砕を施し
た後、大気雰囲気中に1100℃の温度で2時間仮焼し
た。次いで、この仮焼粉末に適量の有機バインダーと水
を加え、20mmφのアルミナボールで粉砕した後、噴
霧乾燥により造粒し、この造粒された原料を用いて10
00kg/cm2のプレス圧で19mmφ×8mmt
(厚さ)の円板状に成形した。
に示す1325〜1425℃の範囲の各温度で、4時間
焼成し、最後に両端面を約16mmφ×6mmt(厚
さ)の円板状に研磨して、誘電体試料No.1〜18と
した。そして、各試料につき、平行導体板型誘電体円柱
共振器法(TE011MODE)等により、εr(比誘電
率)、Qu及びτf、更に、焼結密度を測定した。尚、
共振周波数は4.5GHzである。これらの結果を表
1、図1〜図3に示す。また、一例として、0.95M
gTiO3・0.05CaTiO3の場合のX線回折の結
果を図4に示す。
iO3・xCaTiO3のxが大きいとQu値は小さくな
る傾向にあるが、逆にτfとεrはプラス側に大きくな
る傾向がある。焼成温度が1350℃以上1400℃未
満であってxが0.04〜0.07の範囲の場合は、例
えば焼成温度が1375℃の場合をとると、図1〜3に
示すように、τfが−15.4〜+14.1、εrが1
9.2〜21.2、Quが5000〜6350であり、
優れた性能バランスを示した。更に、τfに関して言え
ば、変化率が低いためより0近似の小さな値を調節し得
やすい。また、この焼成条件および組成では、焼結密度
はいずれも3.5g/cm 3 以上であった。一方、Ca
TiO3を含まない場合(x=0)は、Qu値が大きい
ものの、εrが小さく、しかもτfが−25〜−44と
マイナス側に著しく小さいものとなり、好ましくない。
また、一例を示す図4に示すように、本発明品の構造
は、X線回折ピークの有無による分析方法によれば、M
gTiO3とCaTiO3からなり、他の成分(MgO、
CaO、TiO2)を含んでいないことを示している。
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、
前記仮焼温度等の仮焼条件、焼成温度等の焼成条件等は
種々選択できる。
物は、Qu及びεrを実用的な特性範囲に維持しつつ、
CaTiO3の混合割合を加減することによって、τf
をゼロに近づける又はゼロを中心としてプラス側とマイ
ナス側の所望の値に任意に制御し得ることができるとと
もに、τfを0付近に安定して調節できる。従って、目
的に応じて、CaTiO3の混合割合を変えることがで
きる。
合の変化におけるτfの関係を示すグラフである。
合の変化におけるεrの関係を示すグラフである。
合の変化におけるQuの関係を示すグラフである。
場合のX線回折結果を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 原料粉末を1350℃以上1400℃未
満の温度で焼成してなるマイクロ波誘電体磁器組成物で
あって、 MgTiO3及びCaTiO3の混晶からなり、MgO、
CaO及びTiO2は含有されず、上記MgTiO3と上
記CaTiO3の混合割合は、(1−x)MgTiO3・
xCaTiO3の式で表した場合、xが0.04≦x≦
0.07であり、 4.5GHzでの無負荷Q(Qu)が5000〜700
0、共振周波数の温度係数(τf)が−15〜+15
(ppm/℃)である ことを特徴とするマイクロ波誘電
体磁器組成物。 - 【請求項2】 請求項1記載のマイクロ波誘電体磁器組
成物を製造する方法であって、 MgO粉末、CaCO 3 粉末及びTiO 2 粉末を仮焼、粉
砕、造粒した後にプレス成形し、大気中雰囲気中にて1
350℃以上1400℃未満の温度で焼成することを特
徴とする マイクロ波誘電体磁器組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3204739A JP3027031B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | マイクロ波誘電体磁器組成物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3204739A JP3027031B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | マイクロ波誘電体磁器組成物およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0524914A JPH0524914A (ja) | 1993-02-02 |
JP3027031B2 true JP3027031B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=16495520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3204739A Expired - Lifetime JP3027031B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | マイクロ波誘電体磁器組成物およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3027031B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN111004030B (zh) * | 2019-12-24 | 2021-09-07 | 苏州同拓光电科技有限公司 | 一种MgTiO3基微波介质陶瓷及其制备方法 |
CN111908897B (zh) * | 2020-06-28 | 2022-09-13 | 杭州电子科技大学 | MgO基微波陶瓷介质材料及其制备方法 |
CN111848153A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-10-30 | 深圳市兆普莱科技有限公司 | 一种微波介质陶瓷、微波介质陶瓷的制备方法及通信器件 |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP3204739A patent/JP3027031B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
J.JOURNAL OF APPLIED PHYSICS,vol.28,No12,DECEMBER,1989,pp.2528−2531 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0524914A (ja) | 1993-02-02 |
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