JP3376933B2 - 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器Info
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- JP3376933B2 JP3376933B2 JP36638498A JP36638498A JP3376933B2 JP 3376933 B2 JP3376933 B2 JP 3376933B2 JP 36638498 A JP36638498 A JP 36638498A JP 36638498 A JP36638498 A JP 36638498A JP 3376933 B2 JP3376933 B2 JP 3376933B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高周波用誘電体
磁器組成物および誘電体共振器に関するものである。
磁器組成物および誘電体共振器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、携帯電話、パーソナル無線
機、衛星放送受信機等のように、マイクロ波やミリ波等
の高周波領域において利用される電子機器に搭載される
誘電体共振器や誘電体フィルタや回路基板等の材料とし
て、誘電体磁器が広く用いられている。
機、衛星放送受信機等のように、マイクロ波やミリ波等
の高周波領域において利用される電子機器に搭載される
誘電体共振器や誘電体フィルタや回路基板等の材料とし
て、誘電体磁器が広く用いられている。
【０００３】このような高周波用誘電体磁器に要求され
る誘電特性としては、（１）誘電体中では電磁波の波長
が１／（εr ）1/2 に短縮されるので、小型化の要求へ
の対応として、比誘電率（εr ）が大きいこと、（２）
誘電損失が小さい、すなわちＱ値が高いこと、（３）共
振周波数の温度安定性が優れている、すなわち共振周波
数の温度係数（τｆ）が０（ｐｐｍ／℃）付近であるこ
と、などが挙げられる。
る誘電特性としては、（１）誘電体中では電磁波の波長
が１／（εr ）1/2 に短縮されるので、小型化の要求へ
の対応として、比誘電率（εr ）が大きいこと、（２）
誘電損失が小さい、すなわちＱ値が高いこと、（３）共
振周波数の温度安定性が優れている、すなわち共振周波
数の温度係数（τｆ）が０（ｐｐｍ／℃）付近であるこ
と、などが挙げられる。
【０００４】従来、この種の誘電体磁器組成物として
は、たとえば、Ｂａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ 3 系（特公昭５８
−２５０６８号公報参照）、Ｂａ（Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ）
Ｏ3 系（特公平３−３４１６４号公報参照）、（Ｚｒ，
Ｓｎ）ＴｉＯ4 系（特公平４−５９２６７号公報参
照）、Ｂａ2 Ｔｉ9 Ｏ20（特開昭６１−１０８０６号公
報参照）等の誘電体磁器組成物が知られている。
は、たとえば、Ｂａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ 3 系（特公昭５８
−２５０６８号公報参照）、Ｂａ（Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ）
Ｏ3 系（特公平３−３４１６４号公報参照）、（Ｚｒ，
Ｓｎ）ＴｉＯ4 系（特公平４−５９２６７号公報参
照）、Ｂａ2 Ｔｉ9 Ｏ20（特開昭６１−１０８０６号公
報参照）等の誘電体磁器組成物が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｂａ
（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系やＢａ（Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3
系の材料は、Ｑ値が１５００００〜３０００００（１Ｇ
Ｈｚにおいて）と非常に大きいが、比誘電率（εr ）が
２４〜３０と比較的小さい。
（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系やＢａ（Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3
系の材料は、Ｑ値が１５００００〜３０００００（１Ｇ
Ｈｚにおいて）と非常に大きいが、比誘電率（εr ）が
２４〜３０と比較的小さい。
【０００６】一方、（Ｚｒ，Ｓｎ）ＴｉＯ4 系やＢａ2
Ｔｉ9 Ｏ20の材料は、比誘電率（ε r ）が３７〜４０と
比較的大きく、Ｑ値も５００００〜６００００（１ＧＨ
ｚにおいて）と高い値を示すが、たとえば４０を超える
といった比較的大きな比誘電率（εr ）を実現するのは
困難である。
Ｔｉ9 Ｏ20の材料は、比誘電率（ε r ）が３７〜４０と
比較的大きく、Ｑ値も５００００〜６００００（１ＧＨ
ｚにおいて）と高い値を示すが、たとえば４０を超える
といった比較的大きな比誘電率（εr ）を実現するのは
困難である。
【０００７】近年、電子機器の低損失化や小型化に対す
る要求が強まり、これに伴って、誘電体材料に関して
も、さらに優れた誘電特性、特に、高い比誘電率
（εr ）と高いＱ値とを併せ持つ材料の開発に対する要
求が強くなってきているが、このような要求に対して十
分に応えることができていないのが現状である。
る要求が強まり、これに伴って、誘電体材料に関して
も、さらに優れた誘電特性、特に、高い比誘電率
（εr ）と高いＱ値とを併せ持つ材料の開発に対する要
求が強くなってきているが、このような要求に対して十
分に応えることができていないのが現状である。
【０００８】そこで、この発明の目的は、比誘電率（ε
r ）がたとえば２５〜６０と比較的大きく、Ｑ値もたと
えば１５０００（１ＧＨｚにおいて）以上と大きく、し
かも、共振周波数の温度係数（τｆ）を、０（ｐｐｍ／
℃）を中心に任意に制御できる、高周波用誘電体磁器組
成物、およびそれを用いて構成される誘電体共振器を提
供しようとすることである。
r ）がたとえば２５〜６０と比較的大きく、Ｑ値もたと
えば１５０００（１ＧＨｚにおいて）以上と大きく、し
かも、共振周波数の温度係数（τｆ）を、０（ｐｐｍ／
℃）を中心に任意に制御できる、高周波用誘電体磁器組
成物、およびそれを用いて構成される誘電体共振器を提
供しようとすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題を解
決するため、この発明に係る高周波用誘電体磁器組成物
は、希土類元素（Ｌｎ）、Ｍｇ、Ｔａ、Ｔｉ、およびＭ
（Ｍ：ＣａおよびＳｒのうちの少なくとも１種）を含
み、モル比による組成式：ａＬｎＯx/2 −ｂＭｇＯ−ｃ
ＴａＯ5/2 −ｄＭＯ−ｅＴｉＯ2 で表わされる組成を有
し、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｘが、０．１００≦ａ≦
０．３５０、０．０６７≦ｂ≦０．２３３、０．０３３
≦ｃ≦０．１１７、０．１５０≦ｄ≦０．４００、０．
１５０≦ｅ≦０．４００、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１、３
≦ｘ≦４の範囲内にあることを特徴としている。
決するため、この発明に係る高周波用誘電体磁器組成物
は、希土類元素（Ｌｎ）、Ｍｇ、Ｔａ、Ｔｉ、およびＭ
（Ｍ：ＣａおよびＳｒのうちの少なくとも１種）を含
み、モル比による組成式：ａＬｎＯx/2 −ｂＭｇＯ−ｃ
ＴａＯ5/2 −ｄＭＯ−ｅＴｉＯ2 で表わされる組成を有
し、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｘが、０．１００≦ａ≦
０．３５０、０．０６７≦ｂ≦０．２３３、０．０３３
≦ｃ≦０．１１７、０．１５０≦ｄ≦０．４００、０．
１５０≦ｅ≦０．４００、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１、３
≦ｘ≦４の範囲内にあることを特徴としている。
【００１０】上述したａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｘは、
好ましくは、０．１５０≦ａ≦０．２００、０．１００
≦ｂ≦０．１３３、０．０５０≦ｃ≦０．０６７、０．
３００≦ｄ≦０．３５０、０．３００≦ｅ≦０．３５
０、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１、３≦ｘ≦４の範囲内にな
るように選ばれる。
好ましくは、０．１５０≦ａ≦０．２００、０．１００
≦ｂ≦０．１３３、０．０５０≦ｃ≦０．０６７、０．
３００≦ｄ≦０．３５０、０．３００≦ｅ≦０．３５
０、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１、３≦ｘ≦４の範囲内にな
るように選ばれる。
【００１１】この発明に係る高周波用誘電体磁器組成物
は、より特定的な局面では、希土類元素（Ｌｎ）、Ｍ
ｇ、Ｔａ、Ｔｉ、およびＭ（Ｍ：ＣａおよびＳｒのうち
の少なくとも１種）を含み、組成式：ｙＬｎ（Ｍｇ2/3
Ｔａ1/3 ）Ｏ3 −（１−ｙ）ＭＴｉＯ3 で表わされる組
成を有し、ｙが、０．２≦ｙ≦０．７の範囲内にあり、
ぺロブスカイト型結晶相を主結晶とすることを特徴とし
ている。
は、より特定的な局面では、希土類元素（Ｌｎ）、Ｍ
ｇ、Ｔａ、Ｔｉ、およびＭ（Ｍ：ＣａおよびＳｒのうち
の少なくとも１種）を含み、組成式：ｙＬｎ（Ｍｇ2/3
Ｔａ1/3 ）Ｏ3 −（１−ｙ）ＭＴｉＯ3 で表わされる組
成を有し、ｙが、０．２≦ｙ≦０．７の範囲内にあり、
ぺロブスカイト型結晶相を主結晶とすることを特徴とし
ている。
【００１２】この発明において、希土類元素（Ｌｎ）
は、好ましくは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、
Ｄｙ、およびＥｒのうちの少なくとも１種であり、より
好ましくは、Ｌａである。
は、好ましくは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、
Ｄｙ、およびＥｒのうちの少なくとも１種であり、より
好ましくは、Ｌａである。
【００１３】この発明は、また、誘電体磁器が入出力端
子に電磁界結合して作動する、誘電体共振器にも向けら
れる。このような誘電体共振器において、誘電体磁器が
上述したようなこの発明に係る高周波用誘電体磁器組成
物から構成される。
子に電磁界結合して作動する、誘電体共振器にも向けら
れる。このような誘電体共振器において、誘電体磁器が
上述したようなこの発明に係る高周波用誘電体磁器組成
物から構成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態に
よる誘電体共振器１の基本的構造を図解的に示す断面図
である。
よる誘電体共振器１の基本的構造を図解的に示す断面図
である。
【００１５】図１を参照して、誘電体共振器１は、金属
ケース２を備え、金属ケース２内の空間には、支持台３
によって支持された柱状の誘電体磁器４が配置されてい
る。また、入力端子５および出力端子６が、金属ケース
２に対して絶縁された状態で、金属ケース２によって保
持されている。
ケース２を備え、金属ケース２内の空間には、支持台３
によって支持された柱状の誘電体磁器４が配置されてい
る。また、入力端子５および出力端子６が、金属ケース
２に対して絶縁された状態で、金属ケース２によって保
持されている。
【００１６】誘電体磁器４は、入力端子５および出力端
子６に電磁界結合して作動するもので、入力端子５から
入力された所定の周波数の信号だけが出力端子６から出
力される。
子６に電磁界結合して作動するもので、入力端子５から
入力された所定の周波数の信号だけが出力端子６から出
力される。
【００１７】このような誘電体共振器１に備える誘電体
磁器４が、この発明に係る高周波用誘電体磁器組成物か
ら構成される。
磁器４が、この発明に係る高周波用誘電体磁器組成物か
ら構成される。
【００１８】この発明に係る高周波用誘電体磁器組成物
は、前述したように、希土類元素（Ｌｎ）、Ｍｇ、Ｔ
ａ、Ｔｉ、およびＭ（Ｍ：ＣａおよびＳｒのうちの少な
くとも１種）を含み、モル比による組成式：ａＬｎＯ
x/2 −ｂＭｇＯ−ｃＴａＯ5/2−ｄＭＯ−ｅＴｉＯ2 で
表わされる組成を有し、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１であ
り、ｘは３≦ｘ≦４の範囲内にあるが、ａ、ｂ、ｃ、ｄ
およびｅの各々については、次のような範囲内に選ばれ
る。
は、前述したように、希土類元素（Ｌｎ）、Ｍｇ、Ｔ
ａ、Ｔｉ、およびＭ（Ｍ：ＣａおよびＳｒのうちの少な
くとも１種）を含み、モル比による組成式：ａＬｎＯ
x/2 −ｂＭｇＯ−ｃＴａＯ5/2−ｄＭＯ−ｅＴｉＯ2 で
表わされる組成を有し、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１であ
り、ｘは３≦ｘ≦４の範囲内にあるが、ａ、ｂ、ｃ、ｄ
およびｅの各々については、次のような範囲内に選ばれ
る。
【００１９】まず、ａについては、０．１００≦ａ≦
０．３５０の範囲内に選ばれる。ａ＜０．１００の場合
は、Ｑ値が低くなり、ａ＞０．３５０の場合には、共振
周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が８０ｐｐｍ／℃を
超えてしまい、この発明の目的を達成することができな
いからである。
０．３５０の範囲内に選ばれる。ａ＜０．１００の場合
は、Ｑ値が低くなり、ａ＞０．３５０の場合には、共振
周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が８０ｐｐｍ／℃を
超えてしまい、この発明の目的を達成することができな
いからである。
【００２０】ａに関して、より好ましくは、０．１５０
≦ａ≦０．２００の範囲内に選ばれる。このように、ａ
をより特定的な範囲内に限定することにより、共振周波
数の温度係数（τｆ）が±２８ｐｐｍ／℃以下の特性を
得ることができる。
≦ａ≦０．２００の範囲内に選ばれる。このように、ａ
をより特定的な範囲内に限定することにより、共振周波
数の温度係数（τｆ）が±２８ｐｐｍ／℃以下の特性を
得ることができる。
【００２１】また、ｂおよびｃについては、０．０６７
≦ｂ≦０．２３３および０．０３３≦ｃ≦０．１１７の
各範囲内に選ばれる。ｂ＜０．０６７の場合やｃ＜０．
０３３の場合には、Ｑ値が低下し、ｂ＞０．２３３の場
合やｃ＞０．１１７の場合には、共振周波数の温度係数
（τｆ）の絶対値が８０ｐｐｍ／℃を超えてしまうため
である。
≦ｂ≦０．２３３および０．０３３≦ｃ≦０．１１７の
各範囲内に選ばれる。ｂ＜０．０６７の場合やｃ＜０．
０３３の場合には、Ｑ値が低下し、ｂ＞０．２３３の場
合やｃ＞０．１１７の場合には、共振周波数の温度係数
（τｆ）の絶対値が８０ｐｐｍ／℃を超えてしまうため
である。
【００２２】より好ましくは、ｂについては、０．１０
０≦ｂ≦０．１３３の範囲、ｃについては、０．０５０
≦ｃ≦０．０６７の範囲に限定される。このように限定
された範囲がより好ましいのは、前述したａの場合と同
様、共振周波数の温度係数（τｆ）が±２８ｐｐｍ／℃
以下となる特性を得ることができるからである。
０≦ｂ≦０．１３３の範囲、ｃについては、０．０５０
≦ｃ≦０．０６７の範囲に限定される。このように限定
された範囲がより好ましいのは、前述したａの場合と同
様、共振周波数の温度係数（τｆ）が±２８ｐｐｍ／℃
以下となる特性を得ることができるからである。
【００２３】また、ｄについては、０．１５０≦ｄ≦
０．４００の範囲内に選ばれる。ｄ＞０．４００の場合
には、Ｑ値が低下し、ｄ＜０．１５０の場合には、共振
周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が８０ｐｐｍ／℃を
超えてしまうからである。
０．４００の範囲内に選ばれる。ｄ＞０．４００の場合
には、Ｑ値が低下し、ｄ＜０．１５０の場合には、共振
周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が８０ｐｐｍ／℃を
超えてしまうからである。
【００２４】より好ましくは、ｄは、０．３００≦ｄ≦
０．３５０の範囲内に選ばれる。このようにより限定さ
れた好ましい範囲によれば、前述したａの場合と同様、
共振周波数の温度係数（τｆ）が±２８ｐｐｍ／℃以下
の特性を得ることができるからである。
０．３５０の範囲内に選ばれる。このようにより限定さ
れた好ましい範囲によれば、前述したａの場合と同様、
共振周波数の温度係数（τｆ）が±２８ｐｐｍ／℃以下
の特性を得ることができるからである。
【００２５】また、ｅについては、０．１５０≦ｅ≦
０．４００の範囲内に選ばれる。ｅ＞０．４００の場合
には、Ｑ値が低下し、ｅ＜０．１５０の場合には、共振
周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が８０ｐｐｍ／℃を
超えてしまうからである。
０．４００の範囲内に選ばれる。ｅ＞０．４００の場合
には、Ｑ値が低下し、ｅ＜０．１５０の場合には、共振
周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が８０ｐｐｍ／℃を
超えてしまうからである。
【００２６】ｅに関して、より好ましくは、０．３００
≦ｅ≦０．３５０の範囲内に選ばれる。このように、ｅ
の範囲を限定することによって、前述したａの場合と同
様、共振周波数の温度係数（τｆ）が±２８ｐｐｍ／℃
以下の特性を得ることができる。
≦ｅ≦０．３５０の範囲内に選ばれる。このように、ｅ
の範囲を限定することによって、前述したａの場合と同
様、共振周波数の温度係数（τｆ）が±２８ｐｐｍ／℃
以下の特性を得ることができる。
【００２７】また、この発明に係る高周波用誘電体磁気
組成物において、希土類元素（Ｌｎ）としては、Ｙ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｄｙ、およびＥｒのうち
の少なくとも１種を用いることができるが、これらの中
で、Ｌａを用いることがより好ましい。Ｌａを用いるこ
とにより、他の場合に比べて、比誘電率（εr ）および
Ｑ値をより高くすることができるからである。
組成物において、希土類元素（Ｌｎ）としては、Ｙ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｄｙ、およびＥｒのうち
の少なくとも１種を用いることができるが、これらの中
で、Ｌａを用いることがより好ましい。Ｌａを用いるこ
とにより、他の場合に比べて、比誘電率（εr ）および
Ｑ値をより高くすることができるからである。
【００２８】この発明に係る高周波用誘電体磁器組成物
において、この発明の目的を損なわない範囲で、わずか
な添加物を加えてもよい。たとえば、ＳｉＯ2 、Ｚｎ
Ｏ、ＭｎＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｌｉ2 ＣＯ3
等を０．０１〜１．０重量％添加した場合、焼成温度が
２０〜３０℃低下するが、特性は大きく劣化しない。ま
た、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｓｂ2 Ｏ3 、Ｖ2 Ｏ5 、ＷＯ3 等を１
〜３重量％添加することにより、比誘電率および温度特
性の微調整が可能となり、優れた誘電体磁器を得ること
ができる。
において、この発明の目的を損なわない範囲で、わずか
な添加物を加えてもよい。たとえば、ＳｉＯ2 、Ｚｎ
Ｏ、ＭｎＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｌｉ2 ＣＯ3
等を０．０１〜１．０重量％添加した場合、焼成温度が
２０〜３０℃低下するが、特性は大きく劣化しない。ま
た、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｓｂ2 Ｏ3 、Ｖ2 Ｏ5 、ＷＯ3 等を１
〜３重量％添加することにより、比誘電率および温度特
性の微調整が可能となり、優れた誘電体磁器を得ること
ができる。
【００２９】また、この発明に係る高周波用誘電体磁器
組成物において、前述したモル比による組成式をより特
定的に表した組成式：ｙＬｎ（Ｍｇ2/3 Ｔａ1/3 ）Ｏ3
−（１−ｙ）ＭＴｉＯ3 で表わされる組成物としなが
ら、ぺロブスカイト型結晶相を主結晶とするようにし、
ｙを０．２≦ｙ≦０．７の範囲内で変化させることによ
り、共振周波数の温度係数（τｆ）を、０（ｐｐｍ／
℃）を中心に任意に変化させることが可能な誘電体磁器
組成物を得ることができる。この場合、比誘電率
（εr ） は２５〜６０と大きく、また、Ｑ値も１５０
００以上の値を得ることができる。
組成物において、前述したモル比による組成式をより特
定的に表した組成式：ｙＬｎ（Ｍｇ2/3 Ｔａ1/3 ）Ｏ3
−（１−ｙ）ＭＴｉＯ3 で表わされる組成物としなが
ら、ぺロブスカイト型結晶相を主結晶とするようにし、
ｙを０．２≦ｙ≦０．７の範囲内で変化させることによ
り、共振周波数の温度係数（τｆ）を、０（ｐｐｍ／
℃）を中心に任意に変化させることが可能な誘電体磁器
組成物を得ることができる。この場合、比誘電率
（εr ） は２５〜６０と大きく、また、Ｑ値も１５０
００以上の値を得ることができる。
【００３０】
【実施例】次に、この発明をより具体的な実施例に基づ
き説明する。
き説明する。
【００３１】出発原料として、高純度の希土類酸化物
（Ｌａ2 Ｏ3 等）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化
タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）、炭酸カルシウム（ＣａＣ
Ｏ3 ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3 ）、および酸
化チタン（ＴｉＯ2 ）をそれぞれ準備し、これらを表１
および表２に示す組成比率で調合した。
（Ｌａ2 Ｏ3 等）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化
タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）、炭酸カルシウム（ＣａＣ
Ｏ3 ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3 ）、および酸
化チタン（ＴｉＯ2 ）をそれぞれ準備し、これらを表１
および表２に示す組成比率で調合した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
表１において、ｙは、組成式：ｙＬａ（Ｍｇ2/3 Ｔａ
1/3 ）Ｏ3 −（１−ｙ）ＭＴｉＯ3 におけるＬａ（Ｍｇ
2/3 Ｔａ1/3 ）Ｏ3 とＭＴｉＯ3 との比率を表わすｙで
ある。
1/3 ）Ｏ3 −（１−ｙ）ＭＴｉＯ3 におけるＬａ（Ｍｇ
2/3 Ｔａ1/3 ）Ｏ3 とＭＴｉＯ3 との比率を表わすｙで
ある。
【００３４】また、表１において、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ
は、モル比による組成式：ａＬａＯ 3/2 −ｂＭｇＯ−ｃ
ＴａＯ5/2 −ｄＭＯ−ｅＴｉＯ2 （ただし、ＭはＣａお
よび／またはＳｒ）における各成分のモル比を表わす
ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅである。
は、モル比による組成式：ａＬａＯ 3/2 −ｂＭｇＯ−ｃ
ＴａＯ5/2 −ｄＭＯ−ｅＴｉＯ2 （ただし、ＭはＣａお
よび／またはＳｒ）における各成分のモル比を表わす
ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅである。
【００３５】また、表２に示した試料５３〜７４は、表
１におけるＬａ2 Ｏ3 の代わりに「希土類元素」の欄に
示した種々の希土類元素の酸化物を用いたもので、試料
５３〜６８については、表１中の試料１７に対応する組
成を有しており、試料６９〜７４については、表１中の
試料４８に対応する組成を有している。
１におけるＬａ2 Ｏ3 の代わりに「希土類元素」の欄に
示した種々の希土類元素の酸化物を用いたもので、試料
５３〜６８については、表１中の試料１７に対応する組
成を有しており、試料６９〜７４については、表１中の
試料４８に対応する組成を有している。
【００３６】また、表１において、試料番号に＊を付し
たものは、この発明の範囲外のものである。
たものは、この発明の範囲外のものである。
【００３７】表１および表２にそれぞれ示した組成比率
をもって調合された粉末を、ボールミルを用いて１６時
間湿式混合した後、脱水、乾燥し、次いで、１１００〜
１３００℃で３時間仮焼し、この仮焼粉末に適量のバイ
ンダを加えて、再度、ボールミルを用いて１６時間湿式
粉砕することにより、調整粉末を得た。
をもって調合された粉末を、ボールミルを用いて１６時
間湿式混合した後、脱水、乾燥し、次いで、１１００〜
１３００℃で３時間仮焼し、この仮焼粉末に適量のバイ
ンダを加えて、再度、ボールミルを用いて１６時間湿式
粉砕することにより、調整粉末を得た。
【００３８】次いで、この調整粉末を１０００〜２００
０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で円板状にプレス成形した後、１
４００〜１５００℃の温度で４〜１０時間大気中におい
て焼成し、直径１０ｍｍ、厚み５ｍｍの焼結体を得た。
０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で円板状にプレス成形した後、１
４００〜１５００℃の温度で４〜１０時間大気中におい
て焼成し、直径１０ｍｍ、厚み５ｍｍの焼結体を得た。
【００３９】得られた焼結体について、測定周波数６〜
８ＧＨｚにおける比誘電率（εr ）およびＱ値を両端短
絡型誘電体共振器法にて測定し、Ｑ×ｆ＝一定則に従っ
て、１ＧＨｚのＱ値に換算した。また、ＴＥ〔０１δ〕
モード共振周波数から、共振周波数の２５℃〜５５℃で
の温度係数（τｆ）を測定した。これらの結果が、表１
および表２に示されている。
８ＧＨｚにおける比誘電率（εr ）およびＱ値を両端短
絡型誘電体共振器法にて測定し、Ｑ×ｆ＝一定則に従っ
て、１ＧＨｚのＱ値に換算した。また、ＴＥ〔０１δ〕
モード共振周波数から、共振周波数の２５℃〜５５℃で
の温度係数（τｆ）を測定した。これらの結果が、表１
および表２に示されている。
【００４０】表１および表２から明らかなように、この
発明の範囲内にある試料によれば、マイクロ波帯におい
て比誘電率を大きな値に保ちながら高いＱ値を与えるこ
とができる。
発明の範囲内にある試料によれば、マイクロ波帯におい
て比誘電率を大きな値に保ちながら高いＱ値を与えるこ
とができる。
【００４１】ここで、表１を主として参照しながら、こ
の発明において、モル比を表わすａ、ｂ、ｃ、ｄおよび
ｅの各範囲に関して限定した理由について説明する。
の発明において、モル比を表わすａ、ｂ、ｃ、ｄおよび
ｅの各範囲に関して限定した理由について説明する。
【００４２】まず、ａについて、０．１００≦ａ≦０．
３５０と限定したのは、ａ＜０．１００の場合には、試
料１および２のように、Ｑ値が低くなり、ａ＞０．３５
０の場合には、試料３５、３６、３７、４５および４６
のように、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が８
０ｐｐｍ／℃を超えてしまうからである。
３５０と限定したのは、ａ＜０．１００の場合には、試
料１および２のように、Ｑ値が低くなり、ａ＞０．３５
０の場合には、試料３５、３６、３７、４５および４６
のように、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が８
０ｐｐｍ／℃を超えてしまうからである。
【００４３】また、０．１５０≦ａ≦０．２００の範囲
が特に好ましいとしたのは、試料１０〜２３および４７
〜５２において見られるように、共振周波数の温度係数
（τｆ）の絶対値を２８ｐｐｍ／℃以下にすることがで
きるからである。
が特に好ましいとしたのは、試料１０〜２３および４７
〜５２において見られるように、共振周波数の温度係数
（τｆ）の絶対値を２８ｐｐｍ／℃以下にすることがで
きるからである。
【００４４】ｂについて、０．０６７≦ｂ≦０．２３３
と限定したのは、ｂ＜０．０６７の場合には、試料１、
３および８のように、Ｑ値が低くなり、ｂ＞０．２３３
の場合には、試料２９、３４、３６、３７、４５および
４６のように、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値
が８０ｐｐｍ／℃を超えてしまうからである。
と限定したのは、ｂ＜０．０６７の場合には、試料１、
３および８のように、Ｑ値が低くなり、ｂ＞０．２３３
の場合には、試料２９、３４、３６、３７、４５および
４６のように、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値
が８０ｐｐｍ／℃を超えてしまうからである。
【００４５】また、０．１００≦ｂ≦０．１３３の範囲
が特に好ましいとしたのは、試料１０〜２３、３８およ
び４７〜５２において見られるように、共振周波数の温
度係数（τｆ）の絶対値を２８ｐｐｍ／℃以下にするこ
とができるからである。
が特に好ましいとしたのは、試料１０〜２３、３８およ
び４７〜５２において見られるように、共振周波数の温
度係数（τｆ）の絶対値を２８ｐｐｍ／℃以下にするこ
とができるからである。
【００４６】ｃについて、０．０３３≦ｃ≦０．１１７
と限定したのは、ｃ＜０．０３３の場合には、試料１、
７および８のように、Ｑ値が低くなり、ｃ＞０．１１７
の場合には、試料２９、３０、３６、３７、４５および
４６のように、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値
が８０ｐｐｍ／℃を超えてしまうためである。
と限定したのは、ｃ＜０．０３３の場合には、試料１、
７および８のように、Ｑ値が低くなり、ｃ＞０．１１７
の場合には、試料２９、３０、３６、３７、４５および
４６のように、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値
が８０ｐｐｍ／℃を超えてしまうためである。
【００４７】また、０．０５０≦ｃ≦０．０６７の範囲
が特に好ましいとしたのは、試料１０〜２３、３８およ
び４７〜５２において見られるように、共振周波数の温
度係数（τｆ）の絶対値を２８ｐｐｍ／℃以下とするこ
とができるからである。
が特に好ましいとしたのは、試料１０〜２３、３８およ
び４７〜５２において見られるように、共振周波数の温
度係数（τｆ）の絶対値を２８ｐｐｍ／℃以下とするこ
とができるからである。
【００４８】ｄについて、０．１５０≦ｄ≦０．４００
と限定したのは、ｄ＞０．４００の場合には、試料１お
よび６のように、Ｑ値が低くなり、ｄ＜０．１５０の場
合には、試料３１、３６、３７、４５および４６のよう
に、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が８０ｐｐ
ｍ／℃を超えてしまうからである。
と限定したのは、ｄ＞０．４００の場合には、試料１お
よび６のように、Ｑ値が低くなり、ｄ＜０．１５０の場
合には、試料３１、３６、３７、４５および４６のよう
に、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が８０ｐｐ
ｍ／℃を超えてしまうからである。
【００４９】また、０．３００≦ｄ≦０．３５０の範囲
が特に好ましいとしたのは、試料１０〜２３、３８およ
び４７〜５２において見られるように、共振周波数の温
度係数（τｆ）の絶対値を２８ｐｐｍ／℃以下とするこ
とができるからである。
が特に好ましいとしたのは、試料１０〜２３、３８およ
び４７〜５２において見られるように、共振周波数の温
度係数（τｆ）の絶対値を２８ｐｐｍ／℃以下とするこ
とができるからである。
【００５０】ｅについて、０．１５０≦ｅ≦０．４００
と限定したのは、ｅ＞０．４００の場合には、試料１お
よび４のように、Ｑ値が低下し、ｅ＜０．１５０の場合
には、試料３３、３６、３７、４５および４６のよう
に、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が８０ｐｐ
ｍ／℃を超えてしまうからである。
と限定したのは、ｅ＞０．４００の場合には、試料１お
よび４のように、Ｑ値が低下し、ｅ＜０．１５０の場合
には、試料３３、３６、３７、４５および４６のよう
に、共振周波数の温度係数（τｆ）の絶対値が８０ｐｐ
ｍ／℃を超えてしまうからである。
【００５１】また、０．３００≦ｅ≦０．３５０の範囲
が特に好ましいとしたのは、試料１０〜２３、３８およ
び４７〜５２において見られるように、共振周波数の温
度係数の絶対値を２８ｐｐｍ／℃以下とすることができ
るからである。
が特に好ましいとしたのは、試料１０〜２３、３８およ
び４７〜５２において見られるように、共振周波数の温
度係数の絶対値を２８ｐｐｍ／℃以下とすることができ
るからである。
【００５２】また、表１における試料１７と表２におけ
る試料５３〜６８とを比較すればわかるように、希土類
元素としてＬａを用いるのが好ましく、このようにＬａ
を用いることにより、比誘電率（εr ） およびＱ値を
ともにより高くすることができる。
る試料５３〜６８とを比較すればわかるように、希土類
元素としてＬａを用いるのが好ましく、このようにＬａ
を用いることにより、比誘電率（εr ） およびＱ値を
ともにより高くすることができる。
【００５３】また、表１において「ｙ」の数値が記入さ
れているものは、組成式：ｙＬａ（Ｍｇ2/3 Ｔａ1/3 ）
Ｏ3 −（１−ｙ）ＭＴｉＯ3 で表わされる組成を有し、
ぺロブスカイト型結晶相を主結晶とするものであるが、
試料５、９〜１２、１７、２３〜２８、３２、３８〜４
４および４７〜５２の間での比較からわかるように、ｙ
を０．２≦ｙ≦０．７の範囲内で変更することにより、
共振周波数の温度係数（τｆ）を０ｐｐｍ／℃を中心に
任意に変化させることができる。また、これらの試料で
は、比誘電率（εr ）を略２５〜６０と大きく、また、
そのほとんどのものについて、１５０００以上のＱ値を
与えている。
れているものは、組成式：ｙＬａ（Ｍｇ2/3 Ｔａ1/3 ）
Ｏ3 −（１−ｙ）ＭＴｉＯ3 で表わされる組成を有し、
ぺロブスカイト型結晶相を主結晶とするものであるが、
試料５、９〜１２、１７、２３〜２８、３２、３８〜４
４および４７〜５２の間での比較からわかるように、ｙ
を０．２≦ｙ≦０．７の範囲内で変更することにより、
共振周波数の温度係数（τｆ）を０ｐｐｍ／℃を中心に
任意に変化させることができる。また、これらの試料で
は、比誘電率（εr ）を略２５〜６０と大きく、また、
そのほとんどのものについて、１５０００以上のＱ値を
与えている。
【００５４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、比誘
電率およびＱ値がともに高く、共振周波数の温度係数
（τｆ）を小さくすることができる高周波用誘電体磁器
組成物が得られ、これを焼結させて得られた誘電体磁器
は、誘電体共振器のような高周波機器において有利に用
いることができる。
電率およびＱ値がともに高く、共振周波数の温度係数
（τｆ）を小さくすることができる高周波用誘電体磁器
組成物が得られ、これを焼結させて得られた誘電体磁器
は、誘電体共振器のような高周波機器において有利に用
いることができる。
【００５５】この発明に係る高周波用誘電体磁器組成物
が、組成式：ｙＬｎ（Ｍｇ2/3 Ｔａ 1/3 ）Ｏ3 −（１−
ｙ）ＭＴｉＯ3 （ただし、Ｌｎは希土類元素、ＭはＣａ
およびＳｒのうちの少なくとも１種）で表わされる組成
を有し、ｙが、０．２≦ｙ≦０．７の範囲内にあり、ぺ
ロブスカイト型結晶相を主結晶とする場合には、ｙを変
更することにより、共振周波数の温度係数（τｆ）を０
（ｐｐｍ／℃）を中心に任意に制御することが可能にな
る。
が、組成式：ｙＬｎ（Ｍｇ2/3 Ｔａ 1/3 ）Ｏ3 −（１−
ｙ）ＭＴｉＯ3 （ただし、Ｌｎは希土類元素、ＭはＣａ
およびＳｒのうちの少なくとも１種）で表わされる組成
を有し、ｙが、０．２≦ｙ≦０．７の範囲内にあり、ぺ
ロブスカイト型結晶相を主結晶とする場合には、ｙを変
更することにより、共振周波数の温度係数（τｆ）を０
（ｐｐｍ／℃）を中心に任意に制御することが可能にな
る。
【図１】この発明の一実施形態による誘電体共振器１を
図解的に示す断面図である。
図解的に示す断面図である。
１ 誘電体共振器
２ 金属ケース
４ 誘電体磁器
５ 入力端子
６ 出力端子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｐ 7/10 Ｃ０４Ｂ 35/00 Ｊ
(56)参考文献 特開 平９−59059（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−335024（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−77829（ＪＰ，Ａ)
特開2000−233970（ＪＰ，Ａ)
特開2001−10859（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 35/42 - 35/50
ＣＡ（ＳＴＮ)
ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (6)
- 【請求項１】 希土類元素（Ｌｎ）、Ｍｇ、Ｔａ、Ｔ
ｉ、およびＭ（Ｍ：ＣａおよびＳｒのうちの少なくとも
１種）を含み、 モル比による組成式：ａＬｎＯx/2 −ｂＭｇＯ−ｃＴａ
Ｏ5/2 −ｄＭＯ−ｅＴｉＯ2 で表される組成を有し、 ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｘが、 ０．１００≦ａ≦０．３５０ ０．０６７≦ｂ≦０．２３３ ０．０３３≦ｃ≦０．１１７ ０．１５０≦ｄ≦０．４００ ０．１５０≦ｅ≦０．４００ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１ ３≦ｘ≦４ の範囲内にあ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】 前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｘが、 ０．１５０≦ａ≦０．２００ ０．１００≦ｂ≦０．１３３ ０．０５０≦ｃ≦０．０６７ ０．３００≦ｄ≦０．３５０ ０．３００≦ｅ≦０．３５０ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１ ３≦ｘ≦４ の範囲内にあることを特徴とする、請求項１に記載の高
周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】 希土類元素（Ｌｎ）、Ｍｇ、Ｔａ、Ｔ
ｉ、およびＭ（Ｍ：ＣａおよびＳｒのうちの少なくとも
１種）を含み、 組成式：ｙＬｎ（Ｍｇ2/3 Ｔａ1/3 ）Ｏ3 −（１−ｙ）
ＭＴｉＯ3 で表される組成を有し、 ｙが、０．２≦ｙ≦０．７の範囲内にあり、 ペロブスカイト型結晶相を主結晶とすることを特徴とす
る、高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項４】 前記希土類元素（Ｌｎ）は、Ｙ、Ｌａ、
Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｄｙ、およびＥｒのうちの少
なくとも１種である、請求項１ないし３のいずれかに記
載の高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項５】 前記希土類元素（Ｌｎ）は、Ｌａであ
る、請求項４に記載の高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項６】 誘電体磁器が入出力端子に電磁界結合し
て作動する、誘電体共振器において、前記誘電体磁器
は、請求項１ないし５のいずれかに記載の高周波用誘電
体磁器組成物からなることを特徴とする、誘電体共振
器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36638498A JP3376933B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器 |
| EP99125122A EP1013624B1 (en) | 1998-12-24 | 1999-12-16 | High-frequency dielectric ceramic composition, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer and communication device |
| DE69939680T DE69939680D1 (de) | 1998-12-24 | 1999-12-16 | Keramische Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen, dielektrischer Resonator, dielektrischer Filter, dielektrischer Duplexer und Kommunikationsvorrichtung |
| US09/472,398 US6245702B1 (en) | 1998-12-24 | 1999-12-27 | High-frequency dielectric ceramic composition, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer and communication device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36638498A JP3376933B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000185970A JP2000185970A (ja) | 2000-07-04 |
| JP3376933B2 true JP3376933B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=18486652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36638498A Expired - Fee Related JP3376933B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3376933B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100395088B1 (ko) * | 2000-12-05 | 2003-08-21 | 삼성전기주식회사 | 저손실 고유전율 고주파 유전체 조성물 |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP36638498A patent/JP3376933B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000185970A (ja) | 2000-07-04 |
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