JP3446318B2 - 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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Description
組成物に関するものである。
波領域において、誘電体磁器は誘電体共振器やMIC用
誘電体基板などに広く利用されている。この場合、Q値
が大きく、共振周波数の温度係数(τf)の安定性が優
れていると共に、比誘電率が大きいものが望ましいとさ
れている。
は、Ba(CoXTayNbz)O7/2-3x/2系(特公平4
−56404号公報)、Ba(ZrxZnyNizTauN
bv)O7/2-x/2-3y/2-3z/2系(特公平5−48563号
公報)、TiO2−ZrO2−SnO2系(特公平4−5
9267号公報)、Ba(Co1/3Nb2/3)O3−Ba
(Zn1/3Nb2/3)O3系(特公平4−321号公
報)、(1−x)Ba(Co1/3Nb2/3)O3−xBa
(Zn1/3Nb2/3)O3系(特開昭62−252008
号公報)等すでに多数提案されている。
れているBa(Co1/3Nb2/3)O3−Ba(Zn1/3N
b2/3)O3系は1350℃〜1500℃で2〜40時間
焼成することにより、マイクロ波帯である6.5GHzで
6500のQ値を持つ誘電体磁器組成物が得られる。
開示されている(1−x)Ba(Co1/3Nb2/3)O3
−xBa(Zn1/3Nb2/3)O3系は大気中で焼成した
後、不活性ガス雰囲気中で1250〜1400℃で熱処
理を行うことで、マイクロ波帯である6.5GHzで64
00〜14000のQ値を持つ誘電体磁器組成物が得ら
れる。
は使用する周波数領域がさらに高くなってきており、こ
れに対応してさらに高いQ値を有する材料が要求されて
いる。従来の磁器組成物では必ずしも高いQ値を得るこ
とができず、Q値を上げるため、特公平4−321号公
報では、長時間焼成(通常20〜40時間程度)を行っ
たり、特開昭62−252008号公報では大気中で焼
成した後、さらに不活性ガス雰囲気中で熱処理を行って
いる。このような焼成条件では、焼成時間が長かった
り、熱処理雰囲気を不活性ガス雰囲気中で行うなど、焼
成に係る費用が高くなり、生産性を向上させてコストダ
ウンを図るのに大きな障害となっていた。
て高いQ値を有し、焼成時間が短く生産性に富んだ高周
波用誘電体磁器組成物を提供することである。
oxZn1-x)yNb1-y}zOω(ただし、ωは任意の
数)で表され、x、y、zがそれぞれ0<x<1、0.
313≦y<0.333、0.993≦z<1の範囲に
ある磁器組成物を主成分とし、これに少なくとも1種類
の酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化マンガ
ン、酸化銅をY 2 O 3 、Al 2 O 3 、MnO、CuOに換算
して、その合計量が0.5重量%以下(ただし、0重量
%を含まず)添加された(ただし、酸化セリウムを含ま
ず)高周波用誘電体磁器組成物である。
o x Zn 1-x ) y Nb 1-y } z Oω(ただし、ωは任意の
数)で表され、x、y、zがそれぞれ0<x<1、0.
313≦y<0.333、0.993≦z<1の範囲に
ある磁器組成物を主成分とし、これに酸化セリウムをC
eO 2 に換算して、0.5重量%以下(ただし、0重量
%を含まず)添加された高周波用誘電体磁器組成物であ
る。
o x Zn 1-x ) y Nb 1-y } z Oω(ただし、ωは任意の
数)で表され、x、y、zがそれぞれ0<x<1、0.
313≦y<0.333、0.993≦z<1の範囲に
ある磁器組成物を主成分とし、これに少なくとも1種類
の酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化マンガ
ン、酸化銅をY 2 O 3 、Al 2 O 3 、MnO、CuOに換算
して、その合計量が0.5重量%以下(ただし、0重量
%を含まず)添加され、さらに、酸化セリウムをCeO
2 に換算して0.5重量%以下(ただし、0重量%を含
まず)添加された高周波用誘電体磁器組成物である。
o x Zn 1-x ) y Nb 1-y } z Oω(ただし、ωは任意の
数)で表される磁器組成物において、x、y、zがそれ
ぞれ0.5≦x≦0.9、0.313≦y<0.33
3、0.993≦z<1の範囲にあるものを主成分と
し、これに少なくとも1種類の酸化マンガン、酸化銅を
MnO、CuOに換算して、それぞれが0.1重量%以
下(ただし、0重量%を含まず)添加され、さらに、酸
化セリウムをCeO 2 に換算して0.5重量%以下(た
だし、0重量%を含まず)添加された高周波用誘電体磁
器組成物である。
による。一般式A(B’B”)O3で表される複合ペロ
ブスカイト型構造において、A原子に対して(B’
B”)原子を当量より一部欠損させたり、(B’B”)
のB’原子の欠損量が多い場合にQ値の改善に大きな効
果がある。この発明の磁器組成物Ba{(CoxZ
n1-x)yNb1-y}zOωを一般式A(B’B”)O3に
あてはめると、AはBa、B’は(CoxZn1-x)y、
B”はNb1-yとなる。
が、x=0あるいはx=1であると、焼結しないか、Q
値が低くなる。また、(CoxZn1-x)yNb1-yのyの
値が、y<0.313あるいはy≧0.333である
と、焼結しないかQ値が著しく低いため共振周波数の温
度係数が測定できない。さらに、{(CoxZn1-x)y
Nb1-y}zのzの値が、z<0.993あるいはz≧1
であると、Q値が低くなる。
ム、酸化マンガン、酸化銅をY2O3、Al2O3、Mn
O、CuOに換算して、その合計量が0.5重量%を越
えると、Q値が低くなる。さらに、酸化セリウムをCe
O2に換算して0.5重量%を越えるとQ値が低くな
る。
1-x)yNb1-y}zOω(ただし、ωは任意の数)で表さ
れる組成において、0<x<1、0.313≦y<0.
333、0.993≦z<1で表される範囲の組成を有
する磁器組成物は、比誘電率が30以上、共振周波数の
温度係数が−10〜+30ppm/℃の範囲にあり、Q値
が10000以上である。また、前記磁器組成物に少な
くとも1種類の酸化イットリウム、酸化アルミニウム、
酸化マンガン、酸化銅を添加するか、または酸化セリウ
ムを添加することにより、比誘電率、共振周波数の温度
係数は変化させずに、Q値が高くなっている。
料として、BaCO3、ZnO、Co3O4、Nb2O5、
MnO、CuO、Al2O3、Y2O3、CeO2を準備
し、これを表1に示す組成比率で調合し、この調合原料
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、1100〜1300℃で3時間仮焼し、この仮
焼粉にバインダを加えてボールミルを用いて16時間、
再度湿式粉砕することにより調整粉末を得た。なお、M
nOは炭酸マンガンでも良い。
圧力で、焼成後の寸法が直径12mm、厚さ6mmになる円
板になるようプレス成形し、1420〜1520℃で4
時間焼成し、焼結体を得た。
波数(7.2〜7.6GHz)における比誘電率(εr)、
Q値、共振周波数の温度係数(τf)について調べた。
比誘電率、Q値は両端短絡型誘電体共振法により測定し
たものである。また共振周波数の温度係数は共振周波数
の温度変化率を示したもので、測定範囲は+25℃〜+
80℃の温度範囲で測定している。測定結果を表2に示
した。
したものは、この発明の範囲外のものであり、その他の
ものはこの発明の範囲内のものである。
電体磁器組成物は、Q値が7.2〜7.6GHzで100
00以上と高く、比誘電率が30以上、共振周波数の温
度係数が−10〜30ppm/℃の範囲にあるものが得ら
れる。
て、少なくとも1種類の酸化マンガン、酸化銅をMn
O、CuOに換算して、それぞれが0.1重量%以下
(ただし、0重量%は含まない)添加され、さらに酸化
セリウムをCeO2に換算して0.5重量%以下(ただ
し、0重量%は含まない)添加された磁器組成物はQ値
が12000以上になる。
ウム、酸化マンガン、酸化銅は焼成時間に関連してい
て、無添加では長時間(通常20〜40時間程度)焼成
トップ温度を保持しなければ高いQ値が得られないが、
請求範囲内で添加すると短時間(4時間程度)の焼成ト
ップ温度で高いQ値を得ることができる。さらに、酸化
セリウムは、比誘電率を変えること無く、Q値、共振周
波数の温度係数を所望の値に調整することができる。
変化させることなく、高いQ値と共振周波数の温度係数
も良好な高周波用誘電体磁器が得られる。また、マイク
ロ波帯でのQ値が10000を越えており、1〜10GH
zからさらに高い10〜50GHz帯までの使用が可能であ
る。特に、xの範囲が0.5≦x≦0.9で、少なくと
も1種類のMnO、CuOをそれぞれ0.1重量%以下
(ただし、0重量%は含まず)添加し、さらにCeO2
を0.5重量%以下(ただし、0重量%は含まず)添加
することによりQ値が12000以上になり、より高周
波領域にも適用できる高周波用誘電体磁器組成物が得ら
れる。
って焼成トップ温度を保持しなければ高いQ値が得られ
なかったものが、この発明により短時間で焼成しても高
いQ値を発現させうることができ、これにより焼成時間
が大幅に短縮され、生産性を向上させることができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 一般式Ba{(CoxZn1-x)yN
b1-y}zOω(ただし、ωは任意の数)で表され、x、
y、zがそれぞれ0<x<1、0.313≦y<0.3
33、0.993≦z<1の範囲にある磁器組成物を主
成分とし、これに少なくとも1種類の酸化イットリウ
ム、酸化アルミニウム、酸化マンガン、酸化銅をY
2 O 3 、Al 2 O 3 、MnO、CuOに換算して、その合計
量が0.5重量%以下(ただし、0重量%を含まず)添
加された(ただし、酸化セリウムを含まず)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Ba{(Co x Zn 1-x ) y N
b 1-y } z Oω(ただし、ωは任意の数)で表され、x、
y、zがそれぞれ0<x<1、0.313≦y<0.3
33、0.993≦z<1の範囲にある磁器組成物を主
成分とし、これに酸化セリウムをCeO 2 に換算して、
0.5重量%以下(ただし、0重量%を含まず)添加さ
れたことを特徴とする高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項3】 一般式Ba{(Co x Zn 1-x ) y N
b 1-y } z Oω(ただし、ωは任意の数)で表され、x、
y、zがそれぞれ0<x<1、0.313≦y<0.3
33、0.993≦z<1の範囲にある磁器組成物を主
成分とし、これに少なくとも1種類の酸化イットリウ
ム、酸化アルミニウム、酸化マンガン、酸化銅をY
2 O 3 、Al 2 O 3 、MnO、CuOに換算して、その合計
量が0.5重量%以下(ただし、0重量%を含まず)添
加され、さらに、酸化セリウムをCeO 2 に換算して
0.5重量%以下(ただし、0重量%を含まず)添加さ
れたことを特徴とする高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項4】 一般式Ba{(Co x Zn 1-x ) y N
b 1-y } z Oω(ただし、ωは任意の数)で表される磁器
組成物において、x、y、zがそれぞれ0.5≦x≦
0.9、0.313≦y<0.333、0.993≦z
<1の範囲にあるものを主成分とし、これに少なくとも
1種類の酸化マンガン、酸化銅をMnO、CuOに換算
して、それぞれが0.1重量%以下(ただし、0重量%
を含まず)添加され、さらに、酸化セリウムをCeO 2
に換算して0.5重量%以下(ただし、0重量%を含ま
ず)添加されたことを特徴とする高周波用誘電体磁器組
成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17553994A JP3446318B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17553994A JP3446318B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0845347A JPH0845347A (ja) | 1996-02-16 |
JP3446318B2 true JP3446318B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=15997852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17553994A Expired - Lifetime JP3446318B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
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---|---|
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JP2001106570A (ja) | 1999-10-07 | 2001-04-17 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体セラミック組成物及びセラミック電子部品 |
CN101868431A (zh) | 2007-11-29 | 2010-10-20 | 京瓷株式会社 | 电介质陶瓷及其制造方法、以及谐振器 |
CN111116197B (zh) * | 2020-01-03 | 2022-05-27 | 山东国瓷功能材料股份有限公司 | 一种铌酸钡体系微波介质陶瓷材料及其制备方法与应用 |
CN115073175A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-09-20 | 成都顺康三森电子有限责任公司 | 一种微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
CN115093222A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-09-23 | 成都顺康三森电子有限责任公司 | 中介电常数高q值微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
-
1994
- 1994-07-27 JP JP17553994A patent/JP3446318B2/ja not_active Expired - Lifetime
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