JPH02239511A - マイクロ波用誘電体磁器組成物とその製造方法 - Google Patents
マイクロ波用誘電体磁器組成物とその製造方法Info
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- JPH02239511A JPH02239511A JP1061261A JP6126189A JPH02239511A JP H02239511 A JPH02239511 A JP H02239511A JP 1061261 A JP1061261 A JP 1061261A JP 6126189 A JP6126189 A JP 6126189A JP H02239511 A JPH02239511 A JP H02239511A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
?発明は、マイクロ波帯域で用いられる誘電体フィルタ
等の材料として適した、マイクロ波用誘電体磁器組成物
とその製造方法に関するものである. 〔従来技術〕 誘電体フィルタ用のマイクロ波用誘電体磁器組成物とし
て、誘電率が40付近で、マイクロ波帯域でのQが高く
、共振周波数の温度係数が小さく、かつ直線性に優れた
誘電体磁器組成物が要求されている. 従来、誘電率が40付近の材料としては、BaO−TK
O系のBaTinOqやBaTi*Oxoなどが知られ
ているが、これらの材料は特性的には、一部小さい領域
もあるが、周波数温度係数(τf)が大きく、非直線で
あるなどの問題があった. また、製造上の面で、焼結体が還元され易く、Qの劣化
または変動が大き( 、9aTigO■。などの結晶性
を制御することは難しかった。
等の材料として適した、マイクロ波用誘電体磁器組成物
とその製造方法に関するものである. 〔従来技術〕 誘電体フィルタ用のマイクロ波用誘電体磁器組成物とし
て、誘電率が40付近で、マイクロ波帯域でのQが高く
、共振周波数の温度係数が小さく、かつ直線性に優れた
誘電体磁器組成物が要求されている. 従来、誘電率が40付近の材料としては、BaO−TK
O系のBaTinOqやBaTi*Oxoなどが知られ
ているが、これらの材料は特性的には、一部小さい領域
もあるが、周波数温度係数(τf)が大きく、非直線で
あるなどの問題があった. また、製造上の面で、焼結体が還元され易く、Qの劣化
または変動が大き( 、9aTigO■。などの結晶性
を制御することは難しかった。
結晶性の制御のためにBa−Ti系の組成物にZrを添
加したり、固溶させることも試みられている(特公昭5
6−38007号、特開昭60−26436号など)が
、3.7重量%、8モル%以下としないとQなどの特性
が劣化し、実用に適さないとされている。
加したり、固溶させることも試みられている(特公昭5
6−38007号、特開昭60−26436号など)が
、3.7重量%、8モル%以下としないとQなどの特性
が劣化し、実用に適さないとされている。
本発明は、BaO−TiO系のマイクロ波用誘電体磁器
組成物の焼結性を改善し、還元され難い組成物を得よう
とするものである。
組成物の焼結性を改善し、還元され難い組成物を得よう
とするものである。
また、それによって、広範囲でQが高く、温度係数の小
さなマイクロ波用誘電体磁器組成物を得ようとするもの
である。
さなマイクロ波用誘電体磁器組成物を得ようとするもの
である。
本発明は、Zr島を添加して三成分系のマイクロ波誘電
体磁器組成物を得て、これにアンチモン酸化物を添加す
ることにより、上記の課題を解決するものである. すなわち、一般式Ba(Til−IZrx ) y O
zy+zで表される組成において、Xおよびyの値が、
0.02≦ x <0.20 4.5 < y <7.3 の範囲であり、添加物としてSbffiOSまたはSb
!On?O.1〜2。oivt%含有させたマイクロ波
用誘電体磁器組成物である。
体磁器組成物を得て、これにアンチモン酸化物を添加す
ることにより、上記の課題を解決するものである. すなわち、一般式Ba(Til−IZrx ) y O
zy+zで表される組成において、Xおよびyの値が、
0.02≦ x <0.20 4.5 < y <7.3 の範囲であり、添加物としてSbffiOSまたはSb
!On?O.1〜2。oivt%含有させたマイクロ波
用誘電体磁器組成物である。
また、その出発原料の粉末粒子径を小さくして更に特性
の良好なマイクロ波用誘電体磁器組成物を得るものであ
る。
の良好なマイクロ波用誘電体磁器組成物を得るものであ
る。
すなわち、BaCO> . TiOz、およびZr02
を出発原料とし、ZrOtの粉末粒子径をTiO■の粉
末粒子径とほぼ同じ(約0.3μm)として上記のマイ
クロ波用誘電体磁器組成物を製造するものである。
を出発原料とし、ZrOtの粉末粒子径をTiO■の粉
末粒子径とほぼ同じ(約0.3μm)として上記のマイ
クロ波用誘電体磁器組成物を製造するものである。
以下、本発明の実施例について説明する.本発明の前提
として、発明者が既に提案したBa−Ti 4r系のマ
イクロ波用誘電体磁器組成物(特願平1− )につい
て先ず説明する. 出発原料としてBaCOz(平均粒径ロ,。=1.5μ
s+)TiOz (平均粒径D,。=0.28μs)お
よびZrOz (平均粒径D,。=0.31μ鵬、0.
9μ麟)を用い、Ba(Tin−xZr’x ) y
Oty+xの組成式において、表1に示したx. yの
範囲で秤量、配合した.これを、ボールミルで16時間
湿?混合し、水分を乾燥させた後、1000°Cで二時
間仮焼した。
として、発明者が既に提案したBa−Ti 4r系のマ
イクロ波用誘電体磁器組成物(特願平1− )につい
て先ず説明する. 出発原料としてBaCOz(平均粒径ロ,。=1.5μ
s+)TiOz (平均粒径D,。=0.28μs)お
よびZrOz (平均粒径D,。=0.31μ鵬、0.
9μ麟)を用い、Ba(Tin−xZr’x ) y
Oty+xの組成式において、表1に示したx. yの
範囲で秤量、配合した.これを、ボールミルで16時間
湿?混合し、水分を乾燥させた後、1000°Cで二時
間仮焼した。
この仮焼物を再度ボールミルで有機バインダー(PVA
など)、可塑剤などとともに20時間粉砕し、得られた
スラリーをスプレードライヤーによって造粒した。その
後、1.0〜1.5ton/cs+”の圧力で12.0
Φ×10III1に圧縮成型し、バインダー除去の後、
1320〜1380°Cにて二時間焼成した,得られた
焼結体を9。OΦX 8m+iに研磨加工し、密度測定
どHAκKI & COLEMAN法により、約6GI
Izで比誘電率(εr)、Qおよび温度係数(τf)を
測定した.その結果を表1に併せて示す.なお、Qの値
はfXQ−一定として、I G II zO値に換算し
た値として示してある。
など)、可塑剤などとともに20時間粉砕し、得られた
スラリーをスプレードライヤーによって造粒した。その
後、1.0〜1.5ton/cs+”の圧力で12.0
Φ×10III1に圧縮成型し、バインダー除去の後、
1320〜1380°Cにて二時間焼成した,得られた
焼結体を9。OΦX 8m+iに研磨加工し、密度測定
どHAκKI & COLEMAN法により、約6GI
Izで比誘電率(εr)、Qおよび温度係数(τf)を
測定した.その結果を表1に併せて示す.なお、Qの値
はfXQ−一定として、I G II zO値に換算し
た値として示してある。
前記の範囲外ではQが低下したり、そのばらつきが大き
くなるなど、十分な特性が得られない。
くなるなど、十分な特性が得られない。
上記の試料はZr01の粒径が0.31μ讃の材料を用
いたものであるが、ZrO■の粒径が0.9μ鑞のとき
の結果を表2に示す。
いたものであるが、ZrO■の粒径が0.9μ鑞のとき
の結果を表2に示す。
表1。&I(TL−xZrx ) y Ozy*zω=
10) 表2 ?1と表2を比較すると、いずれもZvOzの粒径を0
.31μ脂とした時の方が、特性が改善されていること
を示している. 以上の結果より、従来困難とされていた組成範囲におい
ても、還元され難い、安定した焼結体が得られ、高Qで
温度係数の小さい組成が見出された。
10) 表2 ?1と表2を比較すると、いずれもZvOzの粒径を0
.31μ脂とした時の方が、特性が改善されていること
を示している. 以上の結果より、従来困難とされていた組成範囲におい
ても、還元され難い、安定した焼結体が得られ、高Qで
温度係数の小さい組成が見出された。
ZrO■はx<0.23の範囲で含有量が多くなる程焼
結性は良好となり、x<0.1まではX線的にも単一相
であることが確認された。また、0.1<x<0.23
では複合結晶であるが、温度係数の増大に影響を及ぼす
TlOtの生成を抑制している.なお、上記のXの値を
モル換算すると約3.5モル%から21モル%の範囲と
なる. また、使用するZ『0!の粉末原料については、反応性
の高い粒の小さいものを用いると、結晶性に優れた特性
の良好な範囲が広がることが1i!認され本発明は、上
記の基本組成に酸化アンチモン(SbzOsまたはSb
tOz )を添加するものである。
結性は良好となり、x<0.1まではX線的にも単一相
であることが確認された。また、0.1<x<0.23
では複合結晶であるが、温度係数の増大に影響を及ぼす
TlOtの生成を抑制している.なお、上記のXの値を
モル換算すると約3.5モル%から21モル%の範囲と
なる. また、使用するZ『0!の粉末原料については、反応性
の高い粒の小さいものを用いると、結晶性に優れた特性
の良好な範囲が広がることが1i!認され本発明は、上
記の基本組成に酸化アンチモン(SbzOsまたはSb
tOz )を添加するものである。
前記の仮焼物V酸化アンチモン(SbzOsまたはSb
zOz )を添加してボールミルで混合粉砕し、以下前
記の工程と同様にサンプルを作成し、測定した。
zOz )を添加してボールミルで混合粉砕し、以下前
記の工程と同様にサンプルを作成し、測定した。
第1図は、Ba(Tit−xZrx ) y (hy−
xに.おいて、x =0.1. y−5.0のポイント
にSbzOsを添加したときの、添加量と各種特性の関
係を示したものである。横軸に添加量(れ%)をとって
あり、縦軸にはQ、温度係数(τr:単位ppsi/・
C)および誘電率εrがとってある。
xに.おいて、x =0.1. y−5.0のポイント
にSbzOsを添加したときの、添加量と各種特性の関
係を示したものである。横軸に添加量(れ%)をとって
あり、縦軸にはQ、温度係数(τr:単位ppsi/・
C)および誘電率εrがとってある。
添加量が0.25χのときにQが最大になることを示し
ている.温度係数は1%程度までは僅かに上昇するが、
それ以上になると低下している.また、2.0%までは
焼結性が良く、欠陥の生成も少なく、安定していた. 上記の例では温度係数が上昇する場合を示していたが、
上記のy値の範囲によっては、温度係数が非常に小さく
なることがあった.第2図は、添加量を0.252に固
定し、上記のyの値を4.7〜5.1の範囲で変えた結
果を示している.これによるとyが4.8のときに、温
度係数が最小値を示している。表1に示した例では温度
係数が5以下になることはなかったが、酸化アンチモン
を添加することにより、温度係数を4まで下げることが
できる。これは、厳格な特性の要求される誘電体フィル
タ等に利用する際に有利である。
ている.温度係数は1%程度までは僅かに上昇するが、
それ以上になると低下している.また、2.0%までは
焼結性が良く、欠陥の生成も少なく、安定していた. 上記の例では温度係数が上昇する場合を示していたが、
上記のy値の範囲によっては、温度係数が非常に小さく
なることがあった.第2図は、添加量を0.252に固
定し、上記のyの値を4.7〜5.1の範囲で変えた結
果を示している.これによるとyが4.8のときに、温
度係数が最小値を示している。表1に示した例では温度
係数が5以下になることはなかったが、酸化アンチモン
を添加することにより、温度係数を4まで下げることが
できる。これは、厳格な特性の要求される誘電体フィル
タ等に利用する際に有利である。
第3図はBa(Tii−xZrx ) y Oty+2
(曲線32)と本発明によりsb,o,を0.25
hH添加したちのく曲線31)、および従来のBaTi
y Ozv*z (曲′4a)の特性を比較したもの
である。yの値を変化させて温度係数の変化をみたもの
である。曲線3lの示す本発明により酸化アンチモ〉・
を添加したときが最小を示している. 〔効果〕 本発明によれば、ZrOzを比較的多く含むことにより
、結晶性の良好な、還元され難ク、特性の安定したマイ
クロ波用誘電体磁器組成物が得られる。
(曲線32)と本発明によりsb,o,を0.25
hH添加したちのく曲線31)、および従来のBaTi
y Ozv*z (曲′4a)の特性を比較したもの
である。yの値を変化させて温度係数の変化をみたもの
である。曲線3lの示す本発明により酸化アンチモ〉・
を添加したときが最小を示している. 〔効果〕 本発明によれば、ZrOzを比較的多く含むことにより
、結晶性の良好な、還元され難ク、特性の安定したマイ
クロ波用誘電体磁器組成物が得られる。
また、酸化アンチモンを添加することにより、温度係数
の小さく高いQのマイクロ波用誘電体磁器組成物が得ら
れる. 従って、本発明によって得られるマイクロ波誘電体磁器
組成物は誘電体フィルタ等に適した温度特性の良好なも
のとなる。
の小さく高いQのマイクロ波用誘電体磁器組成物が得ら
れる. 従って、本発明によって得られるマイクロ波誘電体磁器
組成物は誘電体フィルタ等に適した温度特性の良好なも
のとなる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)一般式Ba(Ti_1_−_xZr_x)_yO
_2_y_+_zで表される組成において、xおよびy
の値が、 0.02≦x<0.20 4.5<y<7.3 の範囲であり、添加物としてSb_2O_5またはSb
_2O_3,を0.1〜2.0wt%含有させて成るマ
イクロ波用誘電体磁器組成物。 (2)BaCO_3、TiO_2およびZrO_2を出
発原料とし、ZrO_2の粉末粒子径をTiO_2の粉
末粒子径とほぼ同じとすることを特徴とする請求項第1
項記載のマイクロ波用誘電体磁器組成物の製造方法。 (3)ZrO_2の粉末粒子径が約0.3μmである請
求項第2項記載のマイクロ波用誘電体磁器組成物の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1061261A JP2687288B2 (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | マイクロ波用誘電体磁器組成物とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1061261A JP2687288B2 (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | マイクロ波用誘電体磁器組成物とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02239511A true JPH02239511A (ja) | 1990-09-21 |
JP2687288B2 JP2687288B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=13166115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1061261A Expired - Fee Related JP2687288B2 (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | マイクロ波用誘電体磁器組成物とその製造方法 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2687288B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6034015A (en) * | 1997-05-14 | 2000-03-07 | Georgia Tech Research Corporation | Ceramic compositions for microwave wireless communication |
-
1989
- 1989-03-14 JP JP1061261A patent/JP2687288B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6034015A (en) * | 1997-05-14 | 2000-03-07 | Georgia Tech Research Corporation | Ceramic compositions for microwave wireless communication |
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---|---|
JP2687288B2 (ja) | 1997-12-08 |
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