JP3469986B2 - 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
【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】マイクロ波やミリ波等の高周波領域におい
て、誘電体磁器は誘電体共振器やＭＩＣ用誘電体基板等
に広く利用されている。
て、誘電体磁器は誘電体共振器やＭＩＣ用誘電体基板等
に広く利用されている。
【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値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値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、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値１５０００以下）を有していないの
が現状である。
は、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値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ま
たはＳｒＯと、ＭｇＯおよびＷＯ3 を含む複合酸化物か
らなる高周波用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ま
たはＳｒＯと、ＭｇＯおよびＷＯ3 を含む複合酸化物か
らなる高周波用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、この誘電体磁器組成物では
高いＱ値が得られるものの、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。
高いＱ値が得られるものの、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。
【０００９】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。
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
点に対して検討を加えた結果、ＢａＯ（またはＳｒＯ）
−ＭｇＯ−ＷＯ3 で表される複合酸化物に、鉄族金属お
よびＺｎのうち少なくとも一種の元素を所定量の割合で
含有せしめることにより、焼成温度を１３００〜１４５
０℃と低くできると同時に磁器密度を高くできることを
知見し、本発明に至った。
点に対して検討を加えた結果、ＢａＯ（またはＳｒＯ）
−ＭｇＯ−ＷＯ3 で表される複合酸化物に、鉄族金属お
よびＺｎのうち少なくとも一種の元素を所定量の割合で
含有せしめることにより、焼成温度を１３００〜１４５
０℃と低くできると同時に磁器密度を高くできることを
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，Ｍｇ，Ｗを含有
し、これらの金属元素酸化物のモル比で表された組成式
をｘＢａＯ・ｙ｛（１−ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ
3（Ａは鉄族金属のうちの少なくとも一種、または鉄族
金属のうちの少なくとも一種とＺｎ）と表した時、前記
ａ、ｘ、ｙおよびｚが、０．０１≦ａ≦０．８０、０．
４０≦ｘ≦０．６０、０．１３≦ｙ≦０．４０、０．２
０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足することを特
徴とする。ここで、一般式Ｂａ｛（Ｍｇ1-aＡa）1/2Ｗ
1/2｝Ｏ3で表されるペロブスカイト型結晶（０．０１≦
ａ≦０．８）を主結晶相とすることが望ましい。また、
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、Ｍｇ、Ｗを含有し、これらの金属元素
酸化物のモル比で表された組成式をｘＢａＯ・ｙ｛（１
−ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ 3 （ＡはＺｎ）と表し
た時、前記ａ、ｘ、ｙおよびｚが、０．０１≦ａ≦０．
２５、０．４７≦ｘ≦０．５２、０．２４≦ｙ≦０．２
７、０．２４≦ｚ≦０．２７、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足す
ることを特徴とする。
は、金属元素として少なくともＢａ，Ｍｇ，Ｗを含有
し、これらの金属元素酸化物のモル比で表された組成式
をｘＢａＯ・ｙ｛（１−ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ
3（Ａは鉄族金属のうちの少なくとも一種、または鉄族
金属のうちの少なくとも一種とＺｎ）と表した時、前記
ａ、ｘ、ｙおよびｚが、０．０１≦ａ≦０．８０、０．
４０≦ｘ≦０．６０、０．１３≦ｙ≦０．４０、０．２
０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足することを特
徴とする。ここで、一般式Ｂａ｛（Ｍｇ1-aＡa）1/2Ｗ
1/2｝Ｏ3で表されるペロブスカイト型結晶（０．０１≦
ａ≦０．８）を主結晶相とすることが望ましい。また、
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、Ｍｇ、Ｗを含有し、これらの金属元素
酸化物のモル比で表された組成式をｘＢａＯ・ｙ｛（１
−ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ 3 （ＡはＺｎ）と表し
た時、前記ａ、ｘ、ｙおよびｚが、０．０１≦ａ≦０．
２５、０．４７≦ｘ≦０．５２、０．２４≦ｙ≦０．２
７、０．２４≦ｚ≦０．２７、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足す
ることを特徴とする。
【００１２】また、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Ｓｒ、Ｍｇ、Ｗを含有
し、これらの金属元素酸化物のモル比で表された組成式
を、ｘＳｒＯ・ｙ｛（１−ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷ
Ｏ3 （Ａは鉄族金属およびＺｎのうちの少なくとも一
種）と表した時、前記ａ、ｘ、ｙおよびｚが、０．０１
≦ａ≦０．７、０．４０≦ｘ≦０．６０、０．１３≦ｙ
≦０．４０、０．２０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１
を満足するものである。ここで、一般式Ｓｒ｛（Ｍｇ
1-a Ａa ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペロブスカイト
型結晶（０．０１≦ａ≦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Ｓｒ、Ｍｇ、Ｗを含有
し、これらの金属元素酸化物のモル比で表された組成式
を、ｘＳｒＯ・ｙ｛（１−ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷ
Ｏ3 （Ａは鉄族金属およびＺｎのうちの少なくとも一
種）と表した時、前記ａ、ｘ、ｙおよびｚが、０．０１
≦ａ≦０．７、０．４０≦ｘ≦０．６０、０．１３≦ｙ
≦０．４０、０．２０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１
を満足するものである。ここで、一般式Ｓｒ｛（Ｍｇ
1-a Ａa ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペロブスカイト
型結晶（０．０１≦ａ≦０．７）を主結晶相とすること
が望ましい。
【００１３】
【作用】本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、所定モ
ル比のＢａＯ（またはＳｒＯ）、ＭｇＯ、ＷＯ3からな
る主成分に、鉄族金属やＺｎの二価金属を含有させるこ
とにより、１０ＧＨｚでのＱ値が２５００以上の高い特
性を有するとともに、鉄族金属やＺｎの二価金属を添加
しない場合よりも焼成温度を１５０℃程度低下させるこ
とが可能となる。また、焼成温度を従来よりも１５０℃
程度低くした場合でも、高温で焼成した場合と同等、も
しくは同等以上のＱ値を得ることも可能となるととも
に、磁器密度が従来よりも同じかそれ以上とすることが
でき、高強度化を図ることができる。
ル比のＢａＯ（またはＳｒＯ）、ＭｇＯ、ＷＯ3からな
る主成分に、鉄族金属やＺｎの二価金属を含有させるこ
とにより、１０ＧＨｚでのＱ値が２５００以上の高い特
性を有するとともに、鉄族金属やＺｎの二価金属を添加
しない場合よりも焼成温度を１５０℃程度低下させるこ
とが可能となる。また、焼成温度を従来よりも１５０℃
程度低くした場合でも、高温で焼成した場合と同等、も
しくは同等以上のＱ値を得ることも可能となるととも
に、磁器密度が従来よりも同じかそれ以上とすることが
でき、高強度化を図ることができる。
【００１４】
【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で表された組成式をｘＢ
ａＯ・ｙ｛（１−ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3（Ａ
は鉄族金属のうちの少なくとも一種、または鉄族金属の
うちの少なくとも一種とＺｎ）と表した時、前記ａ、
ｘ、ｙおよびｚが、０．０１≦ａ≦０．８０、０．４０
≦ｘ≦０．６０、０．１３≦ｙ≦０．４０、０．２０≦
ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足することを特徴と
する。また、ＡがＺｎの場合には、０．０１≦ａ≦０．
２５、０．４７≦ｘ≦０．５２、０．２４≦ｙ≦０．２
７、０．２４≦ｚ≦０．２７、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足す
ることを特徴とする。また、金属元素酸化物のモル比で
表された組成式をｘＳｒＯ・ｙ｛（１−ａ）ＭｇＯ・ａ
ＡＯ｝・ｚＷＯ3（Ａは鉄族金属およびＺｎのうちの少
なくとも一種）と表した時、ａ、ｘ、ｙおよびｚが、
０．０１≦ａ≦０．７、０．４０≦ｘ≦０．６０、０．
１３≦ｙ≦０．４０、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で表された組成式をｘＢ
ａＯ・ｙ｛（１−ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3（Ａ
は鉄族金属のうちの少なくとも一種、または鉄族金属の
うちの少なくとも一種とＺｎ）と表した時、前記ａ、
ｘ、ｙおよびｚが、０．０１≦ａ≦０．８０、０．４０
≦ｘ≦０．６０、０．１３≦ｙ≦０．４０、０．２０≦
ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足することを特徴と
する。また、ＡがＺｎの場合には、０．０１≦ａ≦０．
２５、０．４７≦ｘ≦０．５２、０．２４≦ｙ≦０．２
７、０．２４≦ｚ≦０．２７、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足す
ることを特徴とする。また、金属元素酸化物のモル比で
表された組成式をｘＳｒＯ・ｙ｛（１−ａ）ＭｇＯ・ａ
ＡＯ｝・ｚＷＯ3（Ａは鉄族金属およびＺｎのうちの少
なくとも一種）と表した時、ａ、ｘ、ｙおよびｚが、
０．０１≦ａ≦０．７、０．４０≦ｘ≦０．６０、０．
１３≦ｙ≦０．４０、０．２０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１を満足するものである。
【００１５】ここで、上記組成式において０．４０≦ｘ
≦０．６０としたのは、ＢａＯ量（またはＳｒＯ量）ｘ
が０．４０よりも小さい場合にはＱ値が低下し、０．６
０よりも大きい場合には焼結が困難となるからである。
ｘは、Ｑ値向上という点から０．４７≦ｘ≦０．５２で
あることが望ましい。
≦０．６０としたのは、ＢａＯ量（またはＳｒＯ量）ｘ
が０．４０よりも小さい場合にはＱ値が低下し、０．６
０よりも大きい場合には焼結が困難となるからである。
ｘは、Ｑ値向上という点から０．４７≦ｘ≦０．５２で
あることが望ましい。
【００１６】また、上記組成式において０．１３≦ｙ≦
０．４０としたのは、ＭｇＯ＋ＡＯ量（ｙ）が０．１３
よりも小さい場合には焼結が困難となり、あるいはＱ値
の低下を招き、０．４０よりも大きい場合にはＱ値が低
下するからである。ｙは、Ｑ値向上という点から０．２
４≦ｙ≦０．２８であることが望ましい。
０．４０としたのは、ＭｇＯ＋ＡＯ量（ｙ）が０．１３
よりも小さい場合には焼結が困難となり、あるいはＱ値
の低下を招き、０．４０よりも大きい場合にはＱ値が低
下するからである。ｙは、Ｑ値向上という点から０．２
４≦ｙ≦０．２８であることが望ましい。
【００１７】さらに、上記組成式において０．２０≦ｚ
≦０．３０としたのは、ＷＯ3 量（ｚ）が０．２０より
小さい場合には焼結性が低下し、０．３０より大きい場
合にはＱ値が低下するからである。ｚは、Ｑ値向上とい
う点から０．２４≦ｚ≦０．２８であることが望まし
い。
≦０．３０としたのは、ＷＯ3 量（ｚ）が０．２０より
小さい場合には焼結性が低下し、０．３０より大きい場
合にはＱ値が低下するからである。ｚは、Ｑ値向上とい
う点から０．２４≦ｚ≦０．２８であることが望まし
い。
【００１８】また、本発明によれば、上記ＢａＯ−Ｍｇ
Ｏ−ＷＯ3 （またはＳｒＯ−ＭｇＯ−ＷＯ3 ）系組成物
に対して、鉄族金属およびＺｎのうちの少なくとも一種
を添加含有させることにより、焼成温度を１５０℃程度
低下させることができる。鉄族金属としては、Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｃｏがあるが、これらのうちでもＮｉおよびＣｏが
望ましい。
Ｏ−ＷＯ3 （またはＳｒＯ−ＭｇＯ−ＷＯ3 ）系組成物
に対して、鉄族金属およびＺｎのうちの少なくとも一種
を添加含有させることにより、焼成温度を１５０℃程度
低下させることができる。鉄族金属としては、Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｃｏがあるが、これらのうちでもＮｉおよびＣｏが
望ましい。
【００１９】また、組成式がｘＢａＯ・ｙ｛（１−ａ）
ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3で表される組成物において
は、鉄族金属、または鉄族金属とＺｎによるＭｇの置換
量ａを０．０１≦ａ≦０．８としたのは、０．０１より
も小さい場合にはこれらの元素の添加効果が殆どないか
らである。また、０．８よりも大きい場合にはＱ値が２
５００未満となるからである。鉄族金属、または鉄族金
属とＺｎの添加によりＱ値を殆ど低下させないという点
から０．０１≦ａ≦０．４であることが望ましい。本発
明によれば、Ｑ値を３０００以上に維持するために、Ｃ
ｏを添加する場合には０．０１≦ａ≦０．７、Ｎｉ添加
の場合には０．０１≦ａ≦０．７５の範囲でそれぞれ添
加すればよい。鉄族金属、または鉄族金属とＺｎのうち
２種以上でも良いが、この場合は合量が本発明の範囲
０．０１≦ａ≦０．８を満足すれば良い。尚、Ｚｎによ
りＭｇを置換する場合には、置換量ａは０．０１≦ａ≦
０．２５である。
ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3で表される組成物において
は、鉄族金属、または鉄族金属とＺｎによるＭｇの置換
量ａを０．０１≦ａ≦０．８としたのは、０．０１より
も小さい場合にはこれらの元素の添加効果が殆どないか
らである。また、０．８よりも大きい場合にはＱ値が２
５００未満となるからである。鉄族金属、または鉄族金
属とＺｎの添加によりＱ値を殆ど低下させないという点
から０．０１≦ａ≦０．４であることが望ましい。本発
明によれば、Ｑ値を３０００以上に維持するために、Ｃ
ｏを添加する場合には０．０１≦ａ≦０．７、Ｎｉ添加
の場合には０．０１≦ａ≦０．７５の範囲でそれぞれ添
加すればよい。鉄族金属、または鉄族金属とＺｎのうち
２種以上でも良いが、この場合は合量が本発明の範囲
０．０１≦ａ≦０．８を満足すれば良い。尚、Ｚｎによ
りＭｇを置換する場合には、置換量ａは０．０１≦ａ≦
０．２５である。
【００２０】さらに、組成式がｘＳｒＯ・ｙ｛（１−
ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3 で表される組成物にお
いては、鉄族金属およびＺｎによるＭｇの置換量ａを
０．０１≦ａ≦０．７としたのは、０．０１よりも小さ
い場合にはこれらの元素の添加効果が殆どないからであ
る。また、０．７よりも大きい場合にはＱ値が２５００
未満となるからである。鉄族金属およびＺｎの添加によ
りＱ値を殆ど低下させないとという点から０．０１≦ａ
≦０．４であることが望ましい。本発明によれば、Ｑ値
を３０００以上に維持するために、Ｃｏを添加する場合
には０．０１≦ａ≦０．６５、Ｎｉ添加の場合には０．
０１≦ａ≦０．６５、Ｚｎの場合は０．０１≦ａ≦０．
５５の範囲でそれぞれ添加すればよい。鉄族金属および
Ｚｎのうち２種以上でも良いが、この場合は合量が本発
明の範囲０．０１≦ａ≦０．７を満足すれば良い。
ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3 で表される組成物にお
いては、鉄族金属およびＺｎによるＭｇの置換量ａを
０．０１≦ａ≦０．７としたのは、０．０１よりも小さ
い場合にはこれらの元素の添加効果が殆どないからであ
る。また、０．７よりも大きい場合にはＱ値が２５００
未満となるからである。鉄族金属およびＺｎの添加によ
りＱ値を殆ど低下させないとという点から０．０１≦ａ
≦０．４であることが望ましい。本発明によれば、Ｑ値
を３０００以上に維持するために、Ｃｏを添加する場合
には０．０１≦ａ≦０．６５、Ｎｉ添加の場合には０．
０１≦ａ≦０．６５、Ｚｎの場合は０．０１≦ａ≦０．
５５の範囲でそれぞれ添加すればよい。鉄族金属および
Ｚｎのうち２種以上でも良いが、この場合は合量が本発
明の範囲０．０１≦ａ≦０．７を満足すれば良い。
【００２１】本発明では、Ａが鉄族金属のうちの少なく
とも一種、または鉄族金属のうちの少なくとも一種とＺ
ｎの場合には、特に、組成式をｘＢａＯ・ｙ｛（１−
ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3と表した時、ａ、ｘ、
ｙおよびｚが、０．０１≦ａ≦０．４、０．４７≦ｘ≦
０．５２、０．２４≦ｙ≦０．２７、０．２４≦ｚ≦
０．２７、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足することが、Ｑ値を１
５０００以上とさせる点で望ましい。
とも一種、または鉄族金属のうちの少なくとも一種とＺ
ｎの場合には、特に、組成式をｘＢａＯ・ｙ｛（１−
ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3と表した時、ａ、ｘ、
ｙおよびｚが、０．０１≦ａ≦０．４、０．４７≦ｘ≦
０．５２、０．２４≦ｙ≦０．２７、０．２４≦ｚ≦
０．２７、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足することが、Ｑ値を１
５０００以上とさせる点で望ましい。
【００２２】また、組成式をｘＳｒＯ・ｙ｛（１−ａ）
ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3 と表した時、ａ、ｘ、ｙお
よびｚが、０．０１≦ａ≦０．４、０．４７≦ｘ≦０．
５２、０．２４≦ｙ≦０．２７、０．２４≦ｚ≦０．２
７、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足することが、Ｑ値を５０００
以上とさせる点で望ましい。
ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3 と表した時、ａ、ｘ、ｙお
よびｚが、０．０１≦ａ≦０．４、０．４７≦ｘ≦０．
５２、０．２４≦ｙ≦０．２７、０．２４≦ｚ≦０．２
７、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足することが、Ｑ値を５０００
以上とさせる点で望ましい。
【００２３】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等が酸化物換算で全量中０．１重量％程度混入
しても特性上問題ない。特に、前記ＢａＯ〔またはＳ
ｒ〕−ＭｇＯ−ＡＯ−ＷＯ3 系誘電体組成物に対してＡ
ｌ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等が酸化物換算で全量中０．１重量％程度混入
しても特性上問題ない。特に、前記ＢａＯ〔またはＳ
ｒ〕−ＭｇＯ−ＡＯ−ＷＯ3 系誘電体組成物に対してＡ
ｌ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。
【００２４】本発明に基づき磁器を作成する方法として
は、例えばＢａ〔または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、また、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ等
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準備し、これらを前述した範囲にな
るように秤量した後、充分に混合する。
は、例えばＢａ〔または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、また、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ等
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準備し、これらを前述した範囲にな
るように秤量した後、充分に混合する。
【００２５】その後、混合物を大気中等の酸化性雰囲気
において８００〜１１００℃で１〜４時間仮焼処理し、
粉砕する。そして、この仮焼粉末をプレス成形やドクタ
ーブレード法等の周知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１３
００〜１４５０℃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。
において８００〜１１００℃で１〜４時間仮焼処理し、
粉砕する。そして、この仮焼粉末をプレス成形やドクタ
ーブレード法等の周知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１３
００〜１４５０℃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。
【００２６】本発明のＢａＯ−ＭｇＯ−ＡＯ−ＷＯ3 系
誘電体組成物では、一般式Ｂａ｛（Ｍｇ1-a Ａa ）1/2
Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペロブスカイト型結晶（０．０
１≦ａ≦０．８）を主結晶相とすることが望ましいが、
ここで、結晶相のＡによる置換量を０．０１≦ａ≦０．
８としたのは、０．０１未満では添加効果がなく、０．
８よりも多い場合にはＱ値が２５００未満となるからで
ある。鉄族金属およびＺｎは実質的に全てペロブスカイ
ト型結晶中に固溶している。本発明のＢａＯ−ＭｇＯ−
ＡＯ−ＷＯ3 系誘電体組成物では上記Ｂａ｛（Ｍｇ1-a
Ａa ）1/2 Ｗ1/ 2 ｝Ｏ3 で表されるペロブスカイト型結
晶（０．０１≦ａ≦０．８）のみからなることが望まし
いが、その他の結晶として、ＢａＷＯ4 が少々存在して
も良く、微量であれば特性上問題ない。
誘電体組成物では、一般式Ｂａ｛（Ｍｇ1-a Ａa ）1/2
Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペロブスカイト型結晶（０．０
１≦ａ≦０．８）を主結晶相とすることが望ましいが、
ここで、結晶相のＡによる置換量を０．０１≦ａ≦０．
８としたのは、０．０１未満では添加効果がなく、０．
８よりも多い場合にはＱ値が２５００未満となるからで
ある。鉄族金属およびＺｎは実質的に全てペロブスカイ
ト型結晶中に固溶している。本発明のＢａＯ−ＭｇＯ−
ＡＯ−ＷＯ3 系誘電体組成物では上記Ｂａ｛（Ｍｇ1-a
Ａa ）1/2 Ｗ1/ 2 ｝Ｏ3 で表されるペロブスカイト型結
晶（０．０１≦ａ≦０．８）のみからなることが望まし
いが、その他の結晶として、ＢａＷＯ4 が少々存在して
も良く、微量であれば特性上問題ない。
【００２７】また、本発明のＳｒＯ−ＭｇＯ−ＡＯ−Ｗ
Ｏ3 系誘電体組成物では、一般式Ｓｒ｛（Ｍｇ
1-a Ａa ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペロブスカイト
型結晶（０．０１≦ａ≦０．７）を主結晶相とすること
が望ましいが、ここで、結晶相のＡによる置換量を０．
０１≦ａ≦０．７としたのは、０．０１未満では添加効
果がなく、０．７よりも多い場合にはＱ値が２５００未
満となるからである。鉄族金属およびＺｎは実質的に全
てペロブスカイト型結晶中に固溶している。本発明のＳ
ｒＯ−ＭｇＯ−ＡＯ−ＷＯ3 系誘電体組成物では、上記
Ｓｒ｛（Ｍｇ1-a Ａa ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペ
ロブスカイト型結晶（０．０１≦ａ≦０．７）のみから
なることが望ましいが、その他の結晶として、ＳｒＷＯ
4 が少々存在しても良く、微量であれば特性上問題な
い。
Ｏ3 系誘電体組成物では、一般式Ｓｒ｛（Ｍｇ
1-a Ａa ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペロブスカイト
型結晶（０．０１≦ａ≦０．７）を主結晶相とすること
が望ましいが、ここで、結晶相のＡによる置換量を０．
０１≦ａ≦０．７としたのは、０．０１未満では添加効
果がなく、０．７よりも多い場合にはＱ値が２５００未
満となるからである。鉄族金属およびＺｎは実質的に全
てペロブスカイト型結晶中に固溶している。本発明のＳ
ｒＯ−ＭｇＯ−ＡＯ−ＷＯ3 系誘電体組成物では、上記
Ｓｒ｛（Ｍｇ1-a Ａa ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペ
ロブスカイト型結晶（０．０１≦ａ≦０．７）のみから
なることが望ましいが、その他の結晶として、ＳｒＷＯ
4 が少々存在しても良く、微量であれば特性上問題な
い。
【００２８】
実施例１
原料として純度９９％以上のＢａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 、
ＷＯ3 およびＣｏ、Ｎｉ、Ｚｎの各金属酸化物粉末を用
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と共に入れ、Ｚｒ
Ｏ2 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、１０００℃で２時間大気
中で仮焼し、当該仮焼物をボールミルにＩＰＡと共に入
れ、ＺｒＯ2 ボールを用いて８時間湿式粉砕した。
ＷＯ3 およびＣｏ、Ｎｉ、Ｚｎの各金属酸化物粉末を用
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と共に入れ、Ｚｒ
Ｏ2 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、１０００℃で２時間大気
中で仮焼し、当該仮焼物をボールミルにＩＰＡと共に入
れ、ＺｒＯ2 ボールを用いて８時間湿式粉砕した。
【００２９】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の寸法からなる円柱に成形した。更
に、この円柱を大気中で１３００〜１６００℃において
６時間の条件で焼成して磁器を得た。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の寸法からなる円柱に成形した。更
に、この円柱を大気中で１３００〜１６００℃において
６時間の条件で焼成して磁器を得た。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。
【００３０】得られた試料について、磁器密度をアルキ
メデス法に基づいて測定した。また周波数１０〜１１Ｇ
Ｈｚ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。
メデス法に基づいて測定した。また周波数１０〜１１Ｇ
Ｈｚ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。
【００３１】また２５℃から８５℃までの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１〜４に示した。尚、表１の試料Ｎｏ．
１５、１８、２１、２４、２７、表２の試料Ｎｏ．３
４、３７、４３、４７、４８、４９、５５、５８、６
１、６４、６７は参考試料である。
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１〜４に示した。尚、表１の試料Ｎｏ．
１５、１８、２１、２４、２７、表２の試料Ｎｏ．３
４、３７、４３、４７、４８、４９、５５、５８、６
１、６４、６７は参考試料である。
【００３２】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Ｂａ｛（Ｍｇ
1-a Ａa ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペロブスカイト
型結晶（０．０１≦ａ≦０．８）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Ｂａ｛（Ｍｇ
1-a Ａa ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペロブスカイト
型結晶（０．０１≦ａ≦０．８）を主結晶相とすること
を確認した。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】これらの表１〜表４によれば、ＢａＯ、Ｍ
ｇＯ、ＷＯ3 からなる主成分に対して、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚ
ｎ等を含有した本発明の範囲内の試料は、何れも１０Ｇ
ＨｚでのＱ値が２５００以上の高い特性を有するととも
に、焼成温度を１５０℃程度低下させることができ、焼
成温度を低下させたとしても磁器密度が従来とほぼ同様
あるいはそれ以上の値を有することが判る。
ｇＯ、ＷＯ3 からなる主成分に対して、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚ
ｎ等を含有した本発明の範囲内の試料は、何れも１０Ｇ
ＨｚでのＱ値が２５００以上の高い特性を有するととも
に、焼成温度を１５０℃程度低下させることができ、焼
成温度を低下させたとしても磁器密度が従来とほぼ同様
あるいはそれ以上の値を有することが判る。
【００３８】実施例２
原料として純度９９％以上のＳｒＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 、
ＷＯ3 およびＣｏ、Ｎｉ、Ｚｎの各金属酸化物粉末を用
いて、これらを表５〜表８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と共に入れ、Ｚｒ
Ｏ2 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、１０００℃で２時間大気
中で仮焼し、当該仮焼物をボールミルにＩＰＡを入れＺ
ｒＯ2 ボールを用いて８時間湿式粉砕した。
ＷＯ3 およびＣｏ、Ｎｉ、Ｚｎの各金属酸化物粉末を用
いて、これらを表５〜表８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と共に入れ、Ｚｒ
Ｏ2 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、１０００℃で２時間大気
中で仮焼し、当該仮焼物をボールミルにＩＰＡを入れＺ
ｒＯ2 ボールを用いて８時間湿式粉砕した。
【００３９】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の寸法からなる円柱に成形した。更
に、この円柱を大気中で１３００〜１４５０℃において
６時間の条件で焼成して磁器を得た。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。か
くして得られた試料について、上記と同様にしてかさ比
重、比誘電率（εｒ），Ｑ値、共振周波数の温度変化を
測定し、これらの結果を表５〜表８に示した。
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の寸法からなる円柱に成形した。更
に、この円柱を大気中で１３００〜１４５０℃において
６時間の条件で焼成して磁器を得た。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。か
くして得られた試料について、上記と同様にしてかさ比
重、比誘電率（εｒ），Ｑ値、共振周波数の温度変化を
測定し、これらの結果を表５〜表８に示した。
【００４０】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Ｓｒ｛（Ｍｇ
1-a Ａa ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペロブスカイト
型結晶（０．０１≦ａ≦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Ｓｒ｛（Ｍｇ
1-a Ａa ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペロブスカイト
型結晶（０．０１≦ａ≦０．７）を主結晶相とすること
を確認した。
【００４１】
【表５】
【００４２】
【表６】
【００４３】
【表７】
【００４４】
【表８】
【００４５】表５〜表８によれば、ＳｒＯ、ＭｇＯ、Ｗ
Ｏ3 からなる主成分に対して、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ等を含
有した本発明の範囲内の試料は、何れも１０ＧＨｚでの
Ｑ値が２５００以上の高い特性を有するとともに、焼成
温度を１５０℃程度低下させることができ、焼成温度を
低下させたとしても磁器密度が従来とほぼ同様あるいは
それ以上の値を有することが判る。
Ｏ3 からなる主成分に対して、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ等を含
有した本発明の範囲内の試料は、何れも１０ＧＨｚでの
Ｑ値が２５００以上の高い特性を有するとともに、焼成
温度を１５０℃程度低下させることができ、焼成温度を
低下させたとしても磁器密度が従来とほぼ同様あるいは
それ以上の値を有することが判る。
【００４６】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、Ｂ
ａＯ（またはＳｒＯ）、ＭｇＯ、ＷＯ3 からなる主成分
に対して特定の金属を所定の割合で配合することによ
り、１０ＧＨｚでのＱ値が２５００以上の高い特性を有
するとともに、焼成温度を従来よりも１５０℃程度低下
させることができ、さらに焼成温度を低下させたとして
も磁器密度を従来とほぼ同様あるいはそれ以上とするこ
とができ、強度を向上することができる。これにより、
マイクロ波やミリ波などの周波数領域において使用され
る種々の共振器用材料やＭＩＣ用誘電体基板材料等に充
分適用することができる。
ａＯ（またはＳｒＯ）、ＭｇＯ、ＷＯ3 からなる主成分
に対して特定の金属を所定の割合で配合することによ
り、１０ＧＨｚでのＱ値が２５００以上の高い特性を有
するとともに、焼成温度を従来よりも１５０℃程度低下
させることができ、さらに焼成温度を低下させたとして
も磁器密度を従来とほぼ同様あるいはそれ以上とするこ
とができ、強度を向上することができる。これにより、
マイクロ波やミリ波などの周波数領域において使用され
る種々の共振器用材料やＭＩＣ用誘電体基板材料等に充
分適用することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ０４Ｂ 35/495 Ｈ０１Ｇ 4/12 ４１５
Ｈ０１Ｇ 4/12 ４１５ Ｈ０１Ｐ 7/10
Ｈ０１Ｐ 7/10 Ｃ０４Ｂ 35/00 Ｊ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01B 3/12 335
H01B 3/12 326
C01G 41/00
C01G 51/00
C01G 53/00
C04B 35/495
H01G 4/12 415
H01P 7/10
H01B 3/12 314
Claims (5)
- 【請求項１】金属元素として少なくともＢａ、Ｍｇ、Ｗ
を含有し、これらの金属元素酸化物のモル比で表された
組成式を ｘＢａＯ・ｙ｛（１−ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3 （Ａは鉄族金属のうちの少なくとも一種、または鉄族金
属のうちの少なくとも一種とＺｎ）と表した時、前記
ａ、ｘ、ｙおよびｚが ０．０１≦ａ≦０．８０ ０．４０≦ｘ≦０．６０ ０．１３≦ｙ≦０．４０ ０．２０≦ｚ≦０．３０ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ を満足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２】一般式Ｂａ｛（Ｍｇ1-aＡa）1/2Ｗ1/2｝Ｏ
3で表されるペロブスカイト型結晶（０．０１≦ａ≦
０．８）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。 - 【請求項３】 金属元素として少なくともＢａ、Ｍｇ、Ｗ
を含有し、これらの金属元素酸化物のモル比で表された
組成式を ｘＢａＯ・ｙ｛（１−ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3 （ＡはＺｎ）と表した時、前記ａ、ｘ、ｙおよびｚが ０．０１≦ａ≦０．２５ ０．４７ ≦ｘ≦０．５２ ０．２４ ≦ｙ≦０．２７ ０．２４ ≦ｚ≦０．２７ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ を満足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】 金属元素として少なくともＳｒ、Ｍｇ、Ｗ
を含有し、これらの金属元素酸化物のモル比で表された
組成式を ｘＳｒＯ・ｙ｛（１−ａ）ＭｇＯ・ａＡＯ｝・ｚＷＯ3 （Ａは鉄族金属およびＺｎのうちの少なくとも一種）と
表した時、前記ａ、ｘ、ｙおよびｚが ０．０１≦ａ≦０．７０ ０．４０≦ｘ≦０．６０ ０．１３≦ｙ≦０．４０ ０．２０≦ｚ≦０．３０ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ を満足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５】 一般式Ｓｒ｛（Ｍｇ1-aＡa）1/2Ｗ1/2｝Ｏ
3で表されるペロブスカイト型結晶（０．０１≦ａ≦
０．７）を主結晶相とする請求項４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 |
|---|---|---|---|
| JP07785096A JP3469986B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP07785096A JP3469986B2 (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 |
|---|---|
| JPH09265836A JPH09265836A (ja) | 1997-10-07 |
| JP3469986B2 true JP3469986B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=13645542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07785096A Expired - Fee Related JP3469986B2 (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) | JP3469986B2 (ja) |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP07785096A patent/JP3469986B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09265836A (ja) | 1997-10-07 |
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