JPH0126123B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0126123B2 JPH0126123B2 JP58067317A JP6731783A JPH0126123B2 JP H0126123 B2 JPH0126123 B2 JP H0126123B2 JP 58067317 A JP58067317 A JP 58067317A JP 6731783 A JP6731783 A JP 6731783A JP H0126123 B2 JPH0126123 B2 JP H0126123B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mol
- dielectric
- present
- oxide
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 10
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 8
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N samarium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sm+3].[Sm+3] FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001954 samarium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229940075630 samarium oxide Drugs 0.000 claims 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は酸化バリウム(BaO)、酸化チタン
(TiO2)、酸化サマリウム(Sm2O3)および酸化
鉄(Fe2O3)の成分で構成される高周波用誘電体
磁器組成物に関するものである。 従来例の構成とその問題点 近年、波長が数cm以下のマイクロ波やミリ波
(以下これらをマイクロ波と総称する)を取扱う
高周波回路の技術の進展にともない、この回路を
小形化することが積極的に進められている。 これまではこの高周波回路には空胴共振器、ア
ンテナなどが使用されてきたが、これらの大きさ
はマイクロ波の波長と同程度になるため、小形化
に対する障害となつていた。これを解決するため
に、誘電率の大きい誘電体磁器を使用することに
よつて波長そのものを短縮する方法がとられてき
た。このような用途に適する材料としてはTiO2
系のものがよく使用され、たとえばTiO2−ZrO2
−SnO2系、CaTiO3−MgTiO3−La2O3−2TiO2
系、最近ではBa(Zn1/3Nb2/3)O3系などの誘電体
磁器が知られている。しかしながらこれらの材料
で誘電体共振器を作つた場合には比誘電率が30程
度と低いため、たとえば共振周波数が約11GHzの
X帯の誘電体共振器では、εr=30の材料を使用し
た場合、直径5.6mm、厚さ2.2mm程度の小さなユニ
ツトになるが、周波数が下つて2GHz程度のUHF
帯での使用となると、同じεr=30の材料のときに
は直径30.7mm、厚さ12.3mm程度と形状がいちじる
しく大きくなる。ここで使用する材料の比誘電率
が80程度に大きくできれば、その大きさは直径
18.8mm、厚さ7.7mm程度と小形化することができ
るが、従来の材料ではこのような要求を満足させ
ることはできなかつた。 発明の目的 本発明は上記の欠点を改善するためになされた
ものであり、比誘電率εrと無負荷Qが大きく、共
振用波数の温度係数τfが安定しており、用途に応
じてこの温度係数を広範囲に変化させることので
きる誘電体磁器を提供しようとするものである。 発明の構成 本発明は前記の要望をみたす材料であつて、
xBaO−yTiO2−zSm2O3で表わされる組成にお
いて5≦x≦23(モル%)、57≦y≦82.5(モル
%)、2.5≦z≦37.5(モル%)、x+y+z=100
(モル%)の範囲にある主成分に対してFe2O3が
3重量%以下(ただし0重量%を除く)添加含有
されている組成の磁器であり、高周波用誘電体磁
器として優れたものである。 実施例の説明 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、TiO2、
Sm2O3およびFe2O3を所定の組成になるよう秤量
し、めのうボールを備えたゴム内張りのボールミ
ルで純水とともに湿式混合した。この混合物をボ
ールミルからとり出して乾燥させたのち、空気中
において900℃の温度で2時間仮焼した。仮焼物
を純水とともに前記のボールミル中で湿式粉砕し
た。粉砕泥しようを脱水乾燥させたのち、粉末に
バインダーとして濃度3%のポリビニルアルコー
ル溶液を8重量%添加して均質としたのち、32メ
ツシユのふるいを通して整粒した。整粒粉体は金
型と油圧プレスを用いて成形圧力800Kg/cm2で直
径20mm、厚さ約8mmの円板に成形した。成形体は
高純度のアルミナさや鉢の中に入れ、組成に応じ
て空気中において1220〜1550℃の範囲内の温度で
2時間保持して焼成し、表に示す配合組成の誘電
体磁器を得た。この磁器素子を使用して誘電体共
振器法による測定から共振周波数と無負荷Qと比
誘電率を求めた。共振周波数の温度依存性につい
ては、−30℃から70℃の範囲で測定し、温度係数
τfを求めた。共振周波数は2〜4GHzであつた。
それらの実験結果を表に示す。なお、表において
*印を付した試料は本発明の範囲外の比較例であ
り、これ以外の試料が本発明の範囲内の実施例で
ある。
(TiO2)、酸化サマリウム(Sm2O3)および酸化
鉄(Fe2O3)の成分で構成される高周波用誘電体
磁器組成物に関するものである。 従来例の構成とその問題点 近年、波長が数cm以下のマイクロ波やミリ波
(以下これらをマイクロ波と総称する)を取扱う
高周波回路の技術の進展にともない、この回路を
小形化することが積極的に進められている。 これまではこの高周波回路には空胴共振器、ア
ンテナなどが使用されてきたが、これらの大きさ
はマイクロ波の波長と同程度になるため、小形化
に対する障害となつていた。これを解決するため
に、誘電率の大きい誘電体磁器を使用することに
よつて波長そのものを短縮する方法がとられてき
た。このような用途に適する材料としてはTiO2
系のものがよく使用され、たとえばTiO2−ZrO2
−SnO2系、CaTiO3−MgTiO3−La2O3−2TiO2
系、最近ではBa(Zn1/3Nb2/3)O3系などの誘電体
磁器が知られている。しかしながらこれらの材料
で誘電体共振器を作つた場合には比誘電率が30程
度と低いため、たとえば共振周波数が約11GHzの
X帯の誘電体共振器では、εr=30の材料を使用し
た場合、直径5.6mm、厚さ2.2mm程度の小さなユニ
ツトになるが、周波数が下つて2GHz程度のUHF
帯での使用となると、同じεr=30の材料のときに
は直径30.7mm、厚さ12.3mm程度と形状がいちじる
しく大きくなる。ここで使用する材料の比誘電率
が80程度に大きくできれば、その大きさは直径
18.8mm、厚さ7.7mm程度と小形化することができ
るが、従来の材料ではこのような要求を満足させ
ることはできなかつた。 発明の目的 本発明は上記の欠点を改善するためになされた
ものであり、比誘電率εrと無負荷Qが大きく、共
振用波数の温度係数τfが安定しており、用途に応
じてこの温度係数を広範囲に変化させることので
きる誘電体磁器を提供しようとするものである。 発明の構成 本発明は前記の要望をみたす材料であつて、
xBaO−yTiO2−zSm2O3で表わされる組成にお
いて5≦x≦23(モル%)、57≦y≦82.5(モル
%)、2.5≦z≦37.5(モル%)、x+y+z=100
(モル%)の範囲にある主成分に対してFe2O3が
3重量%以下(ただし0重量%を除く)添加含有
されている組成の磁器であり、高周波用誘電体磁
器として優れたものである。 実施例の説明 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、TiO2、
Sm2O3およびFe2O3を所定の組成になるよう秤量
し、めのうボールを備えたゴム内張りのボールミ
ルで純水とともに湿式混合した。この混合物をボ
ールミルからとり出して乾燥させたのち、空気中
において900℃の温度で2時間仮焼した。仮焼物
を純水とともに前記のボールミル中で湿式粉砕し
た。粉砕泥しようを脱水乾燥させたのち、粉末に
バインダーとして濃度3%のポリビニルアルコー
ル溶液を8重量%添加して均質としたのち、32メ
ツシユのふるいを通して整粒した。整粒粉体は金
型と油圧プレスを用いて成形圧力800Kg/cm2で直
径20mm、厚さ約8mmの円板に成形した。成形体は
高純度のアルミナさや鉢の中に入れ、組成に応じ
て空気中において1220〜1550℃の範囲内の温度で
2時間保持して焼成し、表に示す配合組成の誘電
体磁器を得た。この磁器素子を使用して誘電体共
振器法による測定から共振周波数と無負荷Qと比
誘電率を求めた。共振周波数の温度依存性につい
ては、−30℃から70℃の範囲で測定し、温度係数
τfを求めた。共振周波数は2〜4GHzであつた。
それらの実験結果を表に示す。なお、表において
*印を付した試料は本発明の範囲外の比較例であ
り、これ以外の試料が本発明の範囲内の実施例で
ある。
【表】
* 比較例
表から明らかなように、本発明の範囲内の誘電
体磁器は比誘電率を大きく保ちながら無負荷Qを
大きくすることができる。また、安定した共振周
波数の温度特性を示すので本発明の誘電体磁器は
発振器や共振器などの温度依存性を安定化するの
に有用であり、さらに比誘電率が大きいことから
UHF帯での使用に適し、小形で高性能の電子回
路部品を作ることができる。 主成分組成の範囲を限定した理由を説明する
と、BaO量(x)が23モル%を越えたりあるい
はTiO2量(y)が57モル%より少なかつたりあ
るいはSm2O3量(z)が2.5モル%より少なかつ
たりすると、磁器の焼結が困難となり、無負荷θ
が低下して測定不能となるために、本発明の範囲
から除かれる。また、xが5モル%より少なかつ
たり、あるいはzが37.5モル%より多くなつたり
すると、磁器の焼結が不安定となるとともに、無
負荷θが低下して測定不能となり、また、yが
82.5モル%より多くなると、磁器の焼結が不安定
となるとともに温度特性の変化が著しく大きくな
るために、本発明の範囲から除かれる。 また、副成分のFe2O3の添加量については、添
加量の増加とともに磁器の焼結温度を低下させ、
かつ無負荷Qを大きくすることができるだけでな
く、また温度特性も変化させることができをが、
3重量%を越えて添加すると、誘電率と無負荷Q
の低下が著しくなるために本発明の範囲から除か
れる。 発明の効果 本発明の誘電体磁器組成物はマイクロ波周波数
帯において比誘電率が大きく、無負荷Qが大きく
さらに共振周波数の温度係数が安定した値を示す
ので発振器や共振器などの温度依存性を安定化す
るのに有用である。また、比誘電率が大きいこと
からUHF帯での使用に適し、小形で高性能の電
子回路部品を作ることができる。さらに、材料の
組成を変えることによつて所望のτfを選択するこ
とができるので誘電体共振器を組立てたとき周囲
の金属板による温度特性におよぼす影響をなくす
る温度補償作用をもたせることができる。 また、本発明の誘電体磁器組成物は誘電体共振
器のみならずマイクロ波用の基板や誘電体調整棒
などの用途にも有用な素材を提供することができ
工業的に利用価値の大きいものである。
表から明らかなように、本発明の範囲内の誘電
体磁器は比誘電率を大きく保ちながら無負荷Qを
大きくすることができる。また、安定した共振周
波数の温度特性を示すので本発明の誘電体磁器は
発振器や共振器などの温度依存性を安定化するの
に有用であり、さらに比誘電率が大きいことから
UHF帯での使用に適し、小形で高性能の電子回
路部品を作ることができる。 主成分組成の範囲を限定した理由を説明する
と、BaO量(x)が23モル%を越えたりあるい
はTiO2量(y)が57モル%より少なかつたりあ
るいはSm2O3量(z)が2.5モル%より少なかつ
たりすると、磁器の焼結が困難となり、無負荷θ
が低下して測定不能となるために、本発明の範囲
から除かれる。また、xが5モル%より少なかつ
たり、あるいはzが37.5モル%より多くなつたり
すると、磁器の焼結が不安定となるとともに、無
負荷θが低下して測定不能となり、また、yが
82.5モル%より多くなると、磁器の焼結が不安定
となるとともに温度特性の変化が著しく大きくな
るために、本発明の範囲から除かれる。 また、副成分のFe2O3の添加量については、添
加量の増加とともに磁器の焼結温度を低下させ、
かつ無負荷Qを大きくすることができるだけでな
く、また温度特性も変化させることができをが、
3重量%を越えて添加すると、誘電率と無負荷Q
の低下が著しくなるために本発明の範囲から除か
れる。 発明の効果 本発明の誘電体磁器組成物はマイクロ波周波数
帯において比誘電率が大きく、無負荷Qが大きく
さらに共振周波数の温度係数が安定した値を示す
ので発振器や共振器などの温度依存性を安定化す
るのに有用である。また、比誘電率が大きいこと
からUHF帯での使用に適し、小形で高性能の電
子回路部品を作ることができる。さらに、材料の
組成を変えることによつて所望のτfを選択するこ
とができるので誘電体共振器を組立てたとき周囲
の金属板による温度特性におよぼす影響をなくす
る温度補償作用をもたせることができる。 また、本発明の誘電体磁器組成物は誘電体共振
器のみならずマイクロ波用の基板や誘電体調整棒
などの用途にも有用な素材を提供することができ
工業的に利用価値の大きいものである。
Claims (1)
- 1 酸化バリウムと酸化チタンと酸化サマリウム
と酸化鉄からなる誘電体磁器で、その主成分組成
式をxBaO−yTiO2−zSm2O3と表わしたとき、
z、y、zが5≦x≦23(モル%)、57≦y≦82.5
(モル%)、2.5≦z≦37.5(モル%)、x+y+z
=100(モル%)の範囲にあり、この主成分に対し
てFe2O3が3重量%以下(ただし0重量%を除
く)添加含有されていることを特徴とする誘電体
磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58067317A JPS59191204A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58067317A JPS59191204A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59191204A JPS59191204A (ja) | 1984-10-30 |
JPH0126123B2 true JPH0126123B2 (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=13341518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58067317A Granted JPS59191204A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59191204A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61127661A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-14 | アルプス電気株式会社 | 誘電磁器材料 |
EP1767582B1 (en) * | 2004-06-16 | 2012-03-28 | NTN Corporation | Highly dielectric elastomer composition and dielectric antenna |
JP2006232575A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Murata Mfg Co Ltd | 高周波用誘電体磁器組成物、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、および通信機装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5612031A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-05 | Nippon Denso Co Ltd | Air fuel ratio controller |
JPS5715309A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dielectric porcelain composition |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2139032A1 (en) * | 1971-05-26 | 1973-01-05 | Du Pont | Slip for prodn of ceramic bodies - based on barium titanate as carriers for electric circuits |
-
1983
- 1983-04-15 JP JP58067317A patent/JPS59191204A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5612031A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-05 | Nippon Denso Co Ltd | Air fuel ratio controller |
JPS5715309A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dielectric porcelain composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59191204A (ja) | 1984-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0126123B2 (ja) | ||
JPS6141863B2 (ja) | ||
JPS6348132B2 (ja) | ||
JPS6056306A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
JPH0952762A (ja) | アルミナ質磁器組成物 | |
JPS6343338B2 (ja) | ||
JPS5860668A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
JPS6236325B2 (ja) | ||
JPS6117083B2 (ja) | ||
JPS6051201B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
JPS6348131B2 (ja) | ||
JPS6158424B2 (ja) | ||
JPH0253884B2 (ja) | ||
JPH0372165B2 (ja) | ||
JPS5951095B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
JPH0253883B2 (ja) | ||
JPH0415963B2 (ja) | ||
JPS6112865B2 (ja) | ||
JPH0346923B2 (ja) | ||
JPS6141860B2 (ja) | ||
JPS6256606B2 (ja) | ||
JPS6348133B2 (ja) | ||
JPS6256607B2 (ja) | ||
JPS6151703A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
JPS60218704A (ja) | 誘電体磁器組成物 |