JP3336190B2 - 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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- JP3336190B2 JP3336190B2 JP07785196A JP7785196A JP3336190B2 JP 3336190 B2 JP3336190 B2 JP 3336190B2 JP 07785196 A JP07785196 A JP 07785196A JP 7785196 A JP7785196 A JP 7785196A JP 3336190 B2 JP3336190 B2 JP 3336190B2
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- dielectric
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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比誘電率及び高いＱ値を
有する高周波用誘電体磁器組成物に関し、特に、誘電体
共振器，フィルタ，コンデンサ等の高周波用の電子部品
やＭＩＣ用誘電体基板，ミリ波用導波路に適する高周波
用誘電体磁器組成物に関するものである。
波等の高周波領域において高い比誘電率及び高いＱ値を
有する高周波用誘電体磁器組成物に関し、特に、誘電体
共振器，フィルタ，コンデンサ等の高周波用の電子部品
やＭＩＣ用誘電体基板，ミリ波用導波路に適する高周波
用誘電体磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来、誘電体磁器は、マイクロ波，ミリ波
等の高周波領域において、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。また最近では、ミリ波
用導波路に誘電体線路が応用されている。
等の高周波領域において、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。また最近では、ミリ波
用導波路に誘電体線路が応用されている。
【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 系材料、（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 系
材料及びＢａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系材料等が知られてお
り、これらの材料は各種の改良により周波数５００ＭＨ
ｚ〜５ＧＨｚにおいて比誘電率２０〜４０、Ｑ値が１０
００〜３０００（Ｑｆ＝１５０００以下）、さらに共振
周波数の温度係数（τf ）が０ｐｐｍ／℃付近の特性を
有している。
例えばＺｒＯ2 −ＳｎＯ2 −ＴｉＯ2 系材料、ＢａＯ−
ＴｉＯ2 系材料、（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 系
材料及びＢａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系材料等が知られてお
り、これらの材料は各種の改良により周波数５００ＭＨ
ｚ〜５ＧＨｚにおいて比誘電率２０〜４０、Ｑ値が１０
００〜３０００（Ｑｆ＝１５０００以下）、さらに共振
周波数の温度係数（τf ）が０ｐｐｍ／℃付近の特性を
有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、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。
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。
【０００５】ところが、前述した従来の誘電体材料で
は、高周波、例えば１０ＧＨｚの使用周波数領域におい
て実用的レベルの高いＱ値（Ｑｆ＝１５０００以下）を
有していないのが現状である。
は、高周波、例えば１０ＧＨｚの使用周波数領域におい
て実用的レベルの高いＱ値（Ｑｆ＝１５０００以下）を
有していないのが現状である。
【０００６】また、磁器密度を向上するために高温で焼
成しなければならず、また高温で焼成しても十分な磁器
密度を得ることが困難であり、強度が弱く、高Ｑ値を得
にくいという問題があった。
成しなければならず、また高温で焼成しても十分な磁器
密度を得ることが困難であり、強度が弱く、高Ｑ値を得
にくいという問題があった。
【０００７】本発明者等は、高周波領域において高い比
誘電率および高いＱ値を有する組成物としてＢａＯ、Ｍ
ｇＯおよびＷＯ3 を含む複合酸化物からなる誘電体磁器
組成物や、ＳｒＯ、ＭｇＯ、およびＷＯ3 を含む複合酸
化物からなる誘電体磁器組成物を先に提案した（特開平
５−２０５５２４号、特開平６−５１１７号）。
誘電率および高いＱ値を有する組成物としてＢａＯ、Ｍ
ｇＯおよびＷＯ3 を含む複合酸化物からなる誘電体磁器
組成物や、ＳｒＯ、ＭｇＯ、およびＷＯ3 を含む複合酸
化物からなる誘電体磁器組成物を先に提案した（特開平
５−２０５５２４号、特開平６−５１１７号）。
【０００８】しかしながら、これらの誘電体磁器組成物
では高周波領域において高いＱ値が得られるものの、共
振周波数の温度係数（τf ）がマイナス側に偏り過ぎて
いるために、マイクロ波誘電体材料として使用する場
合、その利用分野が制限されるなど実用面で問題があっ
た。
では高周波領域において高いＱ値が得られるものの、共
振周波数の温度係数（τf ）がマイナス側に偏り過ぎて
いるために、マイクロ波誘電体材料として使用する場
合、その利用分野が制限されるなど実用面で問題があっ
た。
【０００９】また、焼成温度が高く、製造コストが高く
なるため、その利用分野が制限されるなど実用面で問題
があった。例えば、ＢａＯ５０モル％、ＭｇＯ２５モル
％、ＷＯ3 ２５モル％からなる磁器では、１０ＧＨｚの
測定周波数で比誘電率２０、Ｑ値１３０００と高い値を
示すが、焼成温度が１６００℃と高い。
なるため、その利用分野が制限されるなど実用面で問題
があった。例えば、ＢａＯ５０モル％、ＭｇＯ２５モル
％、ＷＯ3 ２５モル％からなる磁器では、１０ＧＨｚの
測定周波数で比誘電率２０、Ｑ値１３０００と高い値を
示すが、焼成温度が１６００℃と高い。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点に対して種々検討を加えた結果、先に提案した２種類
の酸化物を複合させること、即ちＢａＯ、ＳｒＯ、Ｍｇ
Ｏ、ＷＯ3 からなる組成物を作製し、さらに、これに対
して、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚ
ｎ）等を少なくとも１種類以上を所定量含有させること
により、焼成温度を低くしたとしても高Ｑ値を有するこ
とができ、共振周波数の温度係数（τf）をマイナス側
からプラス側に移行できるとともに、磁器密度（かさ比
重）を向上し、磁器強度を向上することができることを
知見し、本発明に至った。
点に対して種々検討を加えた結果、先に提案した２種類
の酸化物を複合させること、即ちＢａＯ、ＳｒＯ、Ｍｇ
Ｏ、ＷＯ3 からなる組成物を作製し、さらに、これに対
して、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚ
ｎ）等を少なくとも１種類以上を所定量含有させること
により、焼成温度を低くしたとしても高Ｑ値を有するこ
とができ、共振周波数の温度係数（τf）をマイナス側
からプラス側に移行できるとともに、磁器密度（かさ比
重）を向上し、磁器強度を向上することができることを
知見し、本発明に至った。
【００１１】即ち、本発明の高周波用誘電体磁器組成物
は、金属元素として少なくともＢａ、Ｓｒ、Ｍｇおよび
Ｗを含有し、これらの金属元素酸化物のモル比による組
成式を、ｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ｛（１
−ｂ）ＭｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3（Ａは鉄族金属およ
びＺｎのうち少なくとも一種）と表した時、前記ａ、
ｂ、ｘ、ｙおよびｚが、０＜ａ＜１、０．０１≦ｂ≦
０．７、０．４０≦ｘ≦０．５５、０．１５≦ｙ≦０．
３０、０．２０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足
し、共振周波数の温度係数をマイナス側からプラス側の
一定領域で自由に制御できることを特徴とする。ここ
で、一般式（Ｂａ1-aＳｒa）｛（Ｍｇ1-bＡb）
1/2Ｗ1/2｝Ｏ3で表されるペロブスカイト型結晶（０＜
ａ＜１、０．０１≦ｂ≦０．７）を主結晶相とすること
が望ましい。
は、金属元素として少なくともＢａ、Ｓｒ、Ｍｇおよび
Ｗを含有し、これらの金属元素酸化物のモル比による組
成式を、ｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ｛（１
−ｂ）ＭｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3（Ａは鉄族金属およ
びＺｎのうち少なくとも一種）と表した時、前記ａ、
ｂ、ｘ、ｙおよびｚが、０＜ａ＜１、０．０１≦ｂ≦
０．７、０．４０≦ｘ≦０．５５、０．１５≦ｙ≦０．
３０、０．２０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足
し、共振周波数の温度係数をマイナス側からプラス側の
一定領域で自由に制御できることを特徴とする。ここ
で、一般式（Ｂａ1-aＳｒa）｛（Ｍｇ1-bＡb）
1/2Ｗ1/2｝Ｏ3で表されるペロブスカイト型結晶（０＜
ａ＜１、０．０１≦ｂ≦０．７）を主結晶相とすること
が望ましい。
【００１２】
【作用】本発明の高周波用誘電体磁器組成物では、組成
式がｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ｛（１−
ｂ）ＭｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3 と表される組成物にお
いて、ＢａＯ及びＳｒＯのモル比を変化させることによ
り共振周波数の温度係数（τf ）をマイナス側からプラ
ス側の一定領域で自由に制御することができるととも
に、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚ
ｎ）等の少なくとも１種類以上を所定量含有することに
より、従来よりも１５０℃程度低温での焼成が可能とな
り、焼成温度を低下させた場合でも高Ｑ値を有すること
ができ、高い磁器密度（かさ比重）による高強度を実現
することができる。
式がｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ｛（１−
ｂ）ＭｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3 と表される組成物にお
いて、ＢａＯ及びＳｒＯのモル比を変化させることによ
り共振周波数の温度係数（τf ）をマイナス側からプラ
ス側の一定領域で自由に制御することができるととも
に、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚ
ｎ）等の少なくとも１種類以上を所定量含有することに
より、従来よりも１５０℃程度低温での焼成が可能とな
り、焼成温度を低下させた場合でも高Ｑ値を有すること
ができ、高い磁器密度（かさ比重）による高強度を実現
することができる。
【００１３】即ち、主成分であるＢａＯ、ＳｒＯ、Ｍｇ
Ｏ、ＷＯ3 からなる組成物に対して、所定量のコバルト
（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）等の少なく
とも１種類以上を含有させることにより、低温で焼結が
促進し、高い磁器強度及び高Ｑ値を得ることができるの
である。
Ｏ、ＷＯ3 からなる組成物に対して、所定量のコバルト
（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）等の少なく
とも１種類以上を含有させることにより、低温で焼結が
促進し、高い磁器強度及び高Ｑ値を得ることができるの
である。
【００１４】また、従来、マイナスの共振周波数の温度
係数（τｆ）を有する組成物に対して、プラスの共振周
波数の温度係数（τｆ）を有する組成物を添加して、プ
ラスの共振周波数の温度係数（τｆ）を有するように制
御していた。この場合には共振周波数の温度係数（τ
ｆ）が０のものが１点存在することになる。
係数（τｆ）を有する組成物に対して、プラスの共振周
波数の温度係数（τｆ）を有する組成物を添加して、プ
ラスの共振周波数の温度係数（τｆ）を有するように制
御していた。この場合には共振周波数の温度係数（τ
ｆ）が０のものが１点存在することになる。
【００１５】本発明では、マイナスの共振周波数の温度
係数（τｆ）を有する二つの組成物を複合させることに
より、例えば、ＢａＯ−ＭｇＯ−ＷＯ3 を含む複合酸化
物からなる誘電体磁器組成物や、ＳｒＯ−ＭｇＯ−ＷＯ
3 を含む複合酸化物からなる誘電体磁器組成物のみでは
達成できなかった、共振周波数の温度係数（τｆ）をプ
ラス側に移行させるという全く新規な技術的思想に基づ
いてなされたものである。本発明の誘電体磁器組成物で
は、共振周波数の温度係数（τｆ）が０のものが２点存
在することになり、共振周波数の温度係数の制御を容易
に行うことができる。
係数（τｆ）を有する二つの組成物を複合させることに
より、例えば、ＢａＯ−ＭｇＯ−ＷＯ3 を含む複合酸化
物からなる誘電体磁器組成物や、ＳｒＯ−ＭｇＯ−ＷＯ
3 を含む複合酸化物からなる誘電体磁器組成物のみでは
達成できなかった、共振周波数の温度係数（τｆ）をプ
ラス側に移行させるという全く新規な技術的思想に基づ
いてなされたものである。本発明の誘電体磁器組成物で
は、共振周波数の温度係数（τｆ）が０のものが２点存
在することになり、共振周波数の温度係数の制御を容易
に行うことができる。
【００１６】例えば、ＢａＯ：ＭｇＯ：ＷＯ3 ＝２：
１：１（モル比）からなる磁器組成物では、１０ＧＨｚ
の測定周波数で比誘電率２０、Ｑ値１３０００と高い値
を示すが、共振周波数の温度係数（τｆ）が−３０ｐｐ
ｍ／℃とマイナス側に大きい。
１：１（モル比）からなる磁器組成物では、１０ＧＨｚ
の測定周波数で比誘電率２０、Ｑ値１３０００と高い値
を示すが、共振周波数の温度係数（τｆ）が−３０ｐｐ
ｍ／℃とマイナス側に大きい。
【００１７】また、ＳｒＯ：ＭｇＯ：ＷＯ3 ＝２：１：
１（モル比）からなる磁器組成物では１０ＧＨｚの測定
周波数で比誘電率２０、Ｑ値６０００と高い値を示す
が、共振周波数の温度係数（τｆ）が−６０ｐｐｍ／℃
とマイナス側に大きい。本発明に基づきＢａ及びＳｒを
固溶させることにより、共振周波数の温度係数（τｆ）
を−６０ｐｐｍ／℃から＋３５ｐｐｍ／℃まで連続的に
制御することができる。
１（モル比）からなる磁器組成物では１０ＧＨｚの測定
周波数で比誘電率２０、Ｑ値６０００と高い値を示す
が、共振周波数の温度係数（τｆ）が−６０ｐｐｍ／℃
とマイナス側に大きい。本発明に基づきＢａ及びＳｒを
固溶させることにより、共振周波数の温度係数（τｆ）
を−６０ｐｐｍ／℃から＋３５ｐｐｍ／℃まで連続的に
制御することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の高周波用誘電体磁器組成
物は、金属元素酸化物のモル比による組成式を、ｘ
｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ｛（１−ｂ）Ｍｇ
Ｏ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3 と表した時、前記ａ、ｂ、ｘ、
ｙ、ｚが、０＜ａ＜１、０．０１≦ｂ≦０．７、０．４
０≦ｘ≦０．５５、０．１５≦ｙ≦０．３０、０．２０
≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足するものであ
る。
物は、金属元素酸化物のモル比による組成式を、ｘ
｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ｛（１−ｂ）Ｍｇ
Ｏ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3 と表した時、前記ａ、ｂ、ｘ、
ｙ、ｚが、０＜ａ＜１、０．０１≦ｂ≦０．７、０．４
０≦ｘ≦０．５５、０．１５≦ｙ≦０．３０、０．２０
≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足するものであ
る。
【００１９】ここで、ＢａＯのＳｒＯによる置換量ａを
０＜ａ＜１としたのは、ａ＝０及び１ではＢａ、Ｓｒの
固溶体が得られず、共振周波数の温度係数（τｆ）の制
御効果が得られないからである。また、ＭｇＯの鉄族金
属およびＺｎによる置換量ｂを０．０１≦ｂ≦０．７と
したのは、ｂが０．０１未満では焼成温度の低下や磁器
密度の向上の効果が殆ど得られず、０．７より多いとき
はＱ値の低下が著しいからである。このｂは、より高い
磁器密度かつ高いＱ値を得るという点から、０．０１≦
ｂ≦０．６５であることが望ましい。鉄族金属として
は、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏがあるが、これらのうちでもＮ
ｉ，Ｃｏが望ましい。
０＜ａ＜１としたのは、ａ＝０及び１ではＢａ、Ｓｒの
固溶体が得られず、共振周波数の温度係数（τｆ）の制
御効果が得られないからである。また、ＭｇＯの鉄族金
属およびＺｎによる置換量ｂを０．０１≦ｂ≦０．７と
したのは、ｂが０．０１未満では焼成温度の低下や磁器
密度の向上の効果が殆ど得られず、０．７より多いとき
はＱ値の低下が著しいからである。このｂは、より高い
磁器密度かつ高いＱ値を得るという点から、０．０１≦
ｂ≦０．６５であることが望ましい。鉄族金属として
は、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏがあるが、これらのうちでもＮ
ｉ，Ｃｏが望ましい。
【００２０】さらに各ａ、ｂに対して組成比を上記の範
囲に限定したのは、上記範囲外では固溶の効果が不十分
であるか、または焼結性の低下やＱ値の低下という問題
が生じるからである。
囲に限定したのは、上記範囲外では固溶の効果が不十分
であるか、または焼結性の低下やＱ値の低下という問題
が生じるからである。
【００２１】即ち、モル比ｘを０．４０≦ｘ≦０．５５
としたのは、０．４０よりも小さい場合や０．５５より
も大きい場合には、Ｑ値が低下するからである。ｘは、
Ｑ値向上という理由から０．４９≦ｘ≦０．５２が望ま
しい。
としたのは、０．４０よりも小さい場合や０．５５より
も大きい場合には、Ｑ値が低下するからである。ｘは、
Ｑ値向上という理由から０．４９≦ｘ≦０．５２が望ま
しい。
【００２２】また、ＭｇＯのモル比を０．１５≦ｙ≦
０．３０としたのは、ｙが０．１５よりも小さい場合に
はＱ値が低下し、０．３０よりも大きい場合にはＱ値が
低下したり、焼結不良となるからである。ＭｇＯのモル
比ｙは、Ｑ値の向上と焼結性という理由から０．２０≦
ｙ≦０．２７であることが望ましい。
０．３０としたのは、ｙが０．１５よりも小さい場合に
はＱ値が低下し、０．３０よりも大きい場合にはＱ値が
低下したり、焼結不良となるからである。ＭｇＯのモル
比ｙは、Ｑ値の向上と焼結性という理由から０．２０≦
ｙ≦０．２７であることが望ましい。
【００２３】また、ＷＯ3 のモル比を０．２０≦ｚ≦
０．３０としたのは、ｚが０．２０よりも小さい場合に
は焼結不良となり、０．３０よりも大きい場合にはＱ値
が低下するからである。ＷＯ3 のモル比ｚは、Ｑ値の向
上と焼結性という理由から０．２２≦ｚ≦０．２８が望
ましい。
０．３０としたのは、ｚが０．２０よりも小さい場合に
は焼結不良となり、０．３０よりも大きい場合にはＱ値
が低下するからである。ＷＯ3 のモル比ｚは、Ｑ値の向
上と焼結性という理由から０．２２≦ｚ≦０．２８が望
ましい。
【００２４】本発明の高周波誘電体磁器組成物では、組
成式を、ｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ｛（１
−ｂ）ＭｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3 と表した時、ａ、
ｂ、ｘ、ｙ、ｚが、０＜ａ＜１、０．０１≦ｂ≦０．６
５、０．４９≦ｘ≦０．５２、０．２０≦ｙ≦０．２
７、０．２２≦ｚ≦０．２８、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足す
ることが望ましい。
成式を、ｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ｛（１
−ｂ）ＭｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3 と表した時、ａ、
ｂ、ｘ、ｙ、ｚが、０＜ａ＜１、０．０１≦ｂ≦０．６
５、０．４９≦ｘ≦０．５２、０．２０≦ｙ≦０．２
７、０．２２≦ｚ≦０．２８、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足す
ることが望ましい。
【００２５】本発明に基づき磁器を作製する方法として
は、例えばＢａ、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主
原料として準備し、これらを前述の範囲になるように秤
量した後、充分に混合する。
は、例えばＢａ、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主
原料として準備し、これらを前述の範囲になるように秤
量した後、充分に混合する。
【００２６】その後、大気中において９００〜１２００
℃で１〜４時間仮焼処理する。
℃で１〜４時間仮焼処理する。
【００２７】得られた仮焼物に、例えば、ＣｏＯのよう
なコバルト化合物、ＮｉＯのようなニッケル化合物、Ｚ
ｎＯのような亜鉛化合物の各化合物を所定量となるよう
に秤量し添加して、混合粉砕する。そして、これをプレ
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。次に成形体を大気中等の酸化性雰囲気
中で１３００℃〜１４５０℃で１〜８時間焼成すること
により誘電体磁器を得ることができる。
なコバルト化合物、ＮｉＯのようなニッケル化合物、Ｚ
ｎＯのような亜鉛化合物の各化合物を所定量となるよう
に秤量し添加して、混合粉砕する。そして、これをプレ
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。次に成形体を大気中等の酸化性雰囲気
中で１３００℃〜１４５０℃で１〜８時間焼成すること
により誘電体磁器を得ることができる。
【００２８】本発明においては、不可避不純物としてＣ
ｌ，Ｃａ，Ｚｒ等が混入する場合があり、またＣｌ，Ｃ
ａ，Ｚｒ等が酸化物換算で０．１重量％程度混入しても
特性上問題ない。特に、前記誘電体組成物に対してＡｌ
およびＹの各元素の存在は、焼成温度を上昇させる傾向
があるため、本発明によれば、これらの金属元素量は、
不純物も含め、酸化物換算で全量中５重量％以下となる
ように制御することが望ましい。
ｌ，Ｃａ，Ｚｒ等が混入する場合があり、またＣｌ，Ｃ
ａ，Ｚｒ等が酸化物換算で０．１重量％程度混入しても
特性上問題ない。特に、前記誘電体組成物に対してＡｌ
およびＹの各元素の存在は、焼成温度を上昇させる傾向
があるため、本発明によれば、これらの金属元素量は、
不純物も含め、酸化物換算で全量中５重量％以下となる
ように制御することが望ましい。
【００２９】また、本発明においては、一般式（Ｂａ
1-a Ｓｒa ）｛（Ｍｇ1-b Ａb ）1/2Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表
されるペロブスカイト型結晶（０＜ａ＜１、０．０１≦
ｂ≦０．７）を主結晶とすることが望ましいが、その他
に、ＢａＷＯ4 ，ＳｒＷＯ4 等の結晶が微量存在してい
ても、特性上殆ど問題ない。。
1-a Ｓｒa ）｛（Ｍｇ1-b Ａb ）1/2Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表
されるペロブスカイト型結晶（０＜ａ＜１、０．０１≦
ｂ≦０．７）を主結晶とすることが望ましいが、その他
に、ＢａＷＯ4 ，ＳｒＷＯ4 等の結晶が微量存在してい
ても、特性上殆ど問題ない。。
【００３０】
【実施例】原料として純度９９％以上のＢａＣＯ3 、Ｓ
ｒＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 、ＣｏＯ（あるいはＮｉＯ、ある
いはＺｎＯ）及び、ＷＯ3 の各粉末を用いて、これらを
表１〜表４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ＩＰＡとともに入れ、ＺｒＯ2 ボールを
用いて８時間湿式混合した。次いで、この混合物を脱溶
媒、乾燥した後、大気中において１０００℃で２時間仮
焼した。当該仮焼物をボールミルにＩＰＡを入れ、Ｚｒ
Ｏ2 ボールを用いて８時間湿式粉砕した。
ｒＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 、ＣｏＯ（あるいはＮｉＯ、ある
いはＺｎＯ）及び、ＷＯ3 の各粉末を用いて、これらを
表１〜表４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ＩＰＡとともに入れ、ＺｒＯ2 ボールを
用いて８時間湿式混合した。次いで、この混合物を脱溶
媒、乾燥した後、大気中において１０００℃で２時間仮
焼した。当該仮焼物をボールミルにＩＰＡを入れ、Ｚｒ
Ｏ2 ボールを用いて８時間湿式粉砕した。
【００３１】その後、この粉砕物を乾燥、有機バインダ
ーを添加した後、５０番メッシュの網を通して造粒し、
得られた粉末を３０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で直径１０
ｍｍ厚み５ｍｍの寸法の円柱に成形した。更に、この円
柱を大気中において１３００〜１６００℃で２〜６時間
の条件で焼成し、磁器を得た。この磁器を研磨して直径
８ｍｍ、厚み４〜５ｍｍの寸法の試料を得た。
ーを添加した後、５０番メッシュの網を通して造粒し、
得られた粉末を３０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で直径１０
ｍｍ厚み５ｍｍの寸法の円柱に成形した。更に、この円
柱を大気中において１３００〜１６００℃で２〜６時間
の条件で焼成し、磁器を得た。この磁器を研磨して直径
８ｍｍ、厚み４〜５ｍｍの寸法の試料を得た。
【００３２】得られた試料について、アルキメデス法に
て磁器密度を測定した。また周波数約１０〜１１ＧＨｚ
における比誘電率（εr ）、Ｑ値を誘電体共振器法にて
測定し、Ｑ値については一般式Ｑｆ＝一定がなりたつと
みなして１０ＧＨｚにおけるＱ値に換算した。また２５
℃から８５℃までの各温度におけるＴＥ０１１モード共
振周波数の温度係数（τｆ）を、τｆ＝〔（ｆ85−
ｆ25）／ｆ25〕／６０×１０6 〔ｐｐｍ／℃〕に基づい
て計算した。ここで、ｆ85は８５℃における共振周波数
であり、ｆ25は２５℃における共振周波数である。それ
らの結果を表１，２，３，４に示す。
て磁器密度を測定した。また周波数約１０〜１１ＧＨｚ
における比誘電率（εr ）、Ｑ値を誘電体共振器法にて
測定し、Ｑ値については一般式Ｑｆ＝一定がなりたつと
みなして１０ＧＨｚにおけるＱ値に換算した。また２５
℃から８５℃までの各温度におけるＴＥ０１１モード共
振周波数の温度係数（τｆ）を、τｆ＝〔（ｆ85−
ｆ25）／ｆ25〕／６０×１０6 〔ｐｐｍ／℃〕に基づい
て計算した。ここで、ｆ85は８５℃における共振周波数
であり、ｆ25は２５℃における共振周波数である。それ
らの結果を表１，２，３，４に示す。
【００３３】尚、得られた磁器について、Ｘ線回折測定
を行った結果、本発明の試料では、一般式（Ｂａ1-a Ｓ
ｒa ）｛（Ｍｇ1-b Ａb ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表される
ペロブスカイト型結晶（０＜ａ＜１、０．０１≦ｂ≦
０．７）を主結晶相とすることを確認した。
を行った結果、本発明の試料では、一般式（Ｂａ1-a Ｓ
ｒa ）｛（Ｍｇ1-b Ａb ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表される
ペロブスカイト型結晶（０＜ａ＜１、０．０１≦ｂ≦
０．７）を主結晶相とすることを確認した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】
【表４】
【００３８】これらの表から、本発明の高周波誘電体磁
器組成物は、ａの値を変化させることにより、共振周波
数の温度係数（τｆ）の制御を容易に行うことができる
とともに、鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種を
含有せしめることにより、従来よりも焼結温度を１５０
℃程度低下させることができ、このように低温で焼成し
た場合でも組成物の磁器密度が向上し、高強度とするこ
とができ、さらに１０ＧＨｚでのＱ値を２５００以上と
高くすることができる。
器組成物は、ａの値を変化させることにより、共振周波
数の温度係数（τｆ）の制御を容易に行うことができる
とともに、鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種を
含有せしめることにより、従来よりも焼結温度を１５０
℃程度低下させることができ、このように低温で焼成し
た場合でも組成物の磁器密度が向上し、高強度とするこ
とができ、さらに１０ＧＨｚでのＱ値を２５００以上と
高くすることができる。
【００３９】
【発明の効果】本発明の高周波用誘電体磁器組成物で
は、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ及びＷＯ3からなる主成分
に対して、鉄族金属および亜鉛を所定量含有することに
より、共振周波数の温度係数（τｆ）の制御を容易に行
うことができるとともに、焼結温度を従来よりも１５０
℃程度低下させることができ、この場合でも、組成物の
磁器密度が向上し、高強度とすることができ、１０ＧＨ
ｚでのＱ値を２５００以上と高くすることができる。こ
れにより得られた磁器はマイクロ波やミリ波領域におい
て使用される共振器材料、ＭＩＣ用誘電体基板材料、コ
ンデンサー用材料、誘電体アンテナ用材料、誘電体導波
路用材料等に充分適用することができる。
は、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ及びＷＯ3からなる主成分
に対して、鉄族金属および亜鉛を所定量含有することに
より、共振周波数の温度係数（τｆ）の制御を容易に行
うことができるとともに、焼結温度を従来よりも１５０
℃程度低下させることができ、この場合でも、組成物の
磁器密度が向上し、高強度とすることができ、１０ＧＨ
ｚでのＱ値を２５００以上と高くすることができる。こ
れにより得られた磁器はマイクロ波やミリ波領域におい
て使用される共振器材料、ＭＩＣ用誘電体基板材料、コ
ンデンサー用材料、誘電体アンテナ用材料、誘電体導波
路用材料等に充分適用することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】金属元素として少なくともＢａ、Ｓｒ、Ｍ
ｇおよびＷを含有し、これらの金属元素酸化物のモル比
による組成式を ｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ｛（１−ｂ）Ｍ
ｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3 （Ａは鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種）と表
した時、前記ａ、ｂ、ｘ、ｙおよびｚが ０＜ａ＜１ ０．０１≦ｂ≦０．７ ０．４０≦ｘ≦０．５５ ０．１５≦ｙ≦０．３０ ０．２０≦ｚ≦０．３０ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ を満足し、共振周波数の温度係数をマイナス側からプラ
ス側の一定領域で自由に制御でき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】一般式（Ｂａ1-aＳｒa）｛（Ｍｇ1-bＡb）
1/2Ｗ1/2｝Ｏ3で表されるペロブスカイト型結晶（０＜
ａ＜１、０．０１≦ｂ≦０．７）を主結晶相とする請求
項１記載の高周波用誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07785196A JP3336190B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07785196A JP3336190B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09268058A JPH09268058A (ja) | 1997-10-14 |
| JP3336190B2 true JP3336190B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=13645571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07785196A Expired - Fee Related JP3336190B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3336190B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10330165A (ja) * | 1997-05-30 | 1998-12-15 | Kyocera Corp | 高周波用誘電体磁器 |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP07785196A patent/JP3336190B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09268058A (ja) | 1997-10-14 |
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