JPH022825B2 - - Google Patents
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- JPH022825B2 JPH022825B2 JP60270644A JP27064485A JPH022825B2 JP H022825 B2 JPH022825 B2 JP H022825B2 JP 60270644 A JP60270644 A JP 60270644A JP 27064485 A JP27064485 A JP 27064485A JP H022825 B2 JPH022825 B2 JP H022825B2
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Landscapes
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
[発明の属する分野]
本発明はマイクロ波フイルター等に用いられる
マイクロ波用誘電体磁器組成物に関し、詳しくは
比誘電率(εr)が大きく、高い無負荷Q値と共振
周波数の温度係数(τ)の小さいマイクロ波用誘
電体磁器組成物に関する。 [従来の技術] 近年、衛星放送や自動車電話などマイクロ波の
利用が盛んになつてきている。マイクロ波領域に
おいては、誘電体磁器が誘電体共振器、誘電体基
板、マイクロ波用チツプコンデンサとして活用さ
れている。通信衛星用は高周波の10GHz以上が使
われ、民生用には小型で安価、しかも温度安定性
の高く、高誘電率で、誘電損失の少ない、すなわ
ちQ値の大きいフイルター等が要求されるように
なつている。 従来より、このようなマイクロ波領域で用いら
れる誘電体磁器組成物として種々のものが報告さ
れており、ZrO2―SnO2―TiO2系組成物もその一
つである。しかしながら、ZrO2―SnO2―TiO2の
みでは十分な焼結体を得るには、1500〜1600℃程
度の高い温度を必要とすること、また焼結温度を
低くするために、例えばZnO,NiO等の添加物を
加える方法も報告されているが、これら添加物を
加えても、焼結温度を下げることができるものの
Q値の低下をもたらし、添加物によつては焼結時
に雰囲気中に揮散するという問題も生じる。 [発明の目的] 本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑み、比
誘電率(εr)が大きく、高い無負荷Q値と共振周
波数の温度係数(τ)の小さいマイクロ波用誘電
体磁器組成物を提供することにある。 [発明の構成] 本発明の上記目的は、ZrO2―SnO2―TiO2系組
成物に特定量のMgOを添加することによつて達
成される。 すなわち。本発明は、下記一般式、 [(Zrx・Sny)TizO4]・wMgO [但し、上式中、x=0.75〜1.00モル、y=
0.15〜0.30モル、z=0.75〜1.10モル、x+y+
z=2モルで、かつ、w/(x+y+z)=0.01
〜2.5モル%] で示されることを特徴とするマイクロ波用誘電体
磁器組成物にある。 上式において、xが1.00モルを越えると共振周
波数の温度係数(τ)がプラス側で大きくなり、
またQ値も低下する。また、yが0.30モルを越え
るとτがマイナス側で大きくなり、0.15モル未満
ではτがプラス側で大きくなり、Q値も低下す
る。zが0.75モル未満では比誘電率(εr)が低下
し、zが1.10を越えるとτがプラス側で大きくな
る。従つて、本発明においては上記範囲とする。
また、本発明においては、Mgのモル比[w/
(x+y+z)]は0.01〜2.5モル%、好ましくは
0.05〜1.5モル%である。 本発明のマイクロ波用誘電体組成物は種々の方
法により製造され、例えば出発原料として、ス
ズ、ジルコニウム、チタンのそれぞれの塩の混合
水溶液とアルカリ水溶液を混合して共沈物を得、
これを洗浄、乾燥した後、所定量だけマグネシウ
ム塩の水溶液に加え分散し、さらに乾燥、仮焼す
ることによつて得られる。ここに用いられるスズ
塩としては塩化物が一般に使用される。ジルコニ
ウム塩は塩化物、オキシ塩化物が一般的である。
また、チタン塩としては3価のチタン塩化物が弱
酸性水溶液では加水分解せず好ましい。また、4
価のチタン塩化物も使用可能である。アルカリ水
溶液としては、アンモニア水または重炭酸アンモ
ニア水等が用いられる。また、マグネシウム塩と
しては、酢酸マグネシウム、硝酸マグネシウム等
が用いられる。なお、上記方法において、チタン
塩に代えて、チタニアゾルを用いても良い。ま
た、チタニアゾルとスズ塩およびジルコニウム塩
の混合水溶液をゲル化してゲル状混合物を得、こ
れにマグネシウム塩の水溶液を配合して、仮焼し
てもよい。 [実施例] 以下、本発明を実施例および比較例によつて詳
細に説明する。 実施例1〜9および比較例1 塩酸酸性の水溶液に、Zr/Sn/Tiのモル比が
0.8/0.2/1.0となるように、オキシ塩化ジルコニ
ウム、塩化第1スズ、およびチタニアゾルの所定
量を溶解した。この金属塩溶液を60℃に加温した
アンモニア水溶液に撹拌しながら注加し沈澱物を
得、これを濾過、洗浄し沈澱ケーキを得た。次い
でミキサーでスラリー化し、スプレードライヤー
で乾燥した。この乾燥粉末の一定量に、Zr、Sn、
Tiの合計に対してMgのモル比[w/(x+y+
z)]が0.01モル%となるように酢酸マグネシウ
ムの水溶液を加え分散した。次いで、乾燥後、
900℃で1.5時間仮焼した(実施例1)。 実施例1と同様の方法によつて、Mgのモル比
[w/(x+y+z)]が0.025モル%、0.05モル
%、0.10モル%、0.20モル%、0.50モル%、1.0モ
ル%、1.5モル%および2.5モル%となる試料をそ
れぞれ調製した(実施例2〜9)。 また、比較のために、実施例1と同じ方法で酢
酸マグネシウム水溶液の代りに水を使用し、Mg
のモル比[w/(x+y+z)]が0モル%とな
る試料を調製した(比較例1)。 これら試料の仮焼粉末に、1.5重量%の有機系
滑剤を混ぜ、1.6ton/cm2の圧力で成型し1300〜
1540℃で2時間焼成した。焼成品から直径5.5mm、
厚さ約2.2mmの円板を切り抜き、Q値(ほぼ10G
Hz)を測定し、また比誘電率を求めた。結果を第
1表に記した。
マイクロ波用誘電体磁器組成物に関し、詳しくは
比誘電率(εr)が大きく、高い無負荷Q値と共振
周波数の温度係数(τ)の小さいマイクロ波用誘
電体磁器組成物に関する。 [従来の技術] 近年、衛星放送や自動車電話などマイクロ波の
利用が盛んになつてきている。マイクロ波領域に
おいては、誘電体磁器が誘電体共振器、誘電体基
板、マイクロ波用チツプコンデンサとして活用さ
れている。通信衛星用は高周波の10GHz以上が使
われ、民生用には小型で安価、しかも温度安定性
の高く、高誘電率で、誘電損失の少ない、すなわ
ちQ値の大きいフイルター等が要求されるように
なつている。 従来より、このようなマイクロ波領域で用いら
れる誘電体磁器組成物として種々のものが報告さ
れており、ZrO2―SnO2―TiO2系組成物もその一
つである。しかしながら、ZrO2―SnO2―TiO2の
みでは十分な焼結体を得るには、1500〜1600℃程
度の高い温度を必要とすること、また焼結温度を
低くするために、例えばZnO,NiO等の添加物を
加える方法も報告されているが、これら添加物を
加えても、焼結温度を下げることができるものの
Q値の低下をもたらし、添加物によつては焼結時
に雰囲気中に揮散するという問題も生じる。 [発明の目的] 本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑み、比
誘電率(εr)が大きく、高い無負荷Q値と共振周
波数の温度係数(τ)の小さいマイクロ波用誘電
体磁器組成物を提供することにある。 [発明の構成] 本発明の上記目的は、ZrO2―SnO2―TiO2系組
成物に特定量のMgOを添加することによつて達
成される。 すなわち。本発明は、下記一般式、 [(Zrx・Sny)TizO4]・wMgO [但し、上式中、x=0.75〜1.00モル、y=
0.15〜0.30モル、z=0.75〜1.10モル、x+y+
z=2モルで、かつ、w/(x+y+z)=0.01
〜2.5モル%] で示されることを特徴とするマイクロ波用誘電体
磁器組成物にある。 上式において、xが1.00モルを越えると共振周
波数の温度係数(τ)がプラス側で大きくなり、
またQ値も低下する。また、yが0.30モルを越え
るとτがマイナス側で大きくなり、0.15モル未満
ではτがプラス側で大きくなり、Q値も低下す
る。zが0.75モル未満では比誘電率(εr)が低下
し、zが1.10を越えるとτがプラス側で大きくな
る。従つて、本発明においては上記範囲とする。
また、本発明においては、Mgのモル比[w/
(x+y+z)]は0.01〜2.5モル%、好ましくは
0.05〜1.5モル%である。 本発明のマイクロ波用誘電体組成物は種々の方
法により製造され、例えば出発原料として、ス
ズ、ジルコニウム、チタンのそれぞれの塩の混合
水溶液とアルカリ水溶液を混合して共沈物を得、
これを洗浄、乾燥した後、所定量だけマグネシウ
ム塩の水溶液に加え分散し、さらに乾燥、仮焼す
ることによつて得られる。ここに用いられるスズ
塩としては塩化物が一般に使用される。ジルコニ
ウム塩は塩化物、オキシ塩化物が一般的である。
また、チタン塩としては3価のチタン塩化物が弱
酸性水溶液では加水分解せず好ましい。また、4
価のチタン塩化物も使用可能である。アルカリ水
溶液としては、アンモニア水または重炭酸アンモ
ニア水等が用いられる。また、マグネシウム塩と
しては、酢酸マグネシウム、硝酸マグネシウム等
が用いられる。なお、上記方法において、チタン
塩に代えて、チタニアゾルを用いても良い。ま
た、チタニアゾルとスズ塩およびジルコニウム塩
の混合水溶液をゲル化してゲル状混合物を得、こ
れにマグネシウム塩の水溶液を配合して、仮焼し
てもよい。 [実施例] 以下、本発明を実施例および比較例によつて詳
細に説明する。 実施例1〜9および比較例1 塩酸酸性の水溶液に、Zr/Sn/Tiのモル比が
0.8/0.2/1.0となるように、オキシ塩化ジルコニ
ウム、塩化第1スズ、およびチタニアゾルの所定
量を溶解した。この金属塩溶液を60℃に加温した
アンモニア水溶液に撹拌しながら注加し沈澱物を
得、これを濾過、洗浄し沈澱ケーキを得た。次い
でミキサーでスラリー化し、スプレードライヤー
で乾燥した。この乾燥粉末の一定量に、Zr、Sn、
Tiの合計に対してMgのモル比[w/(x+y+
z)]が0.01モル%となるように酢酸マグネシウ
ムの水溶液を加え分散した。次いで、乾燥後、
900℃で1.5時間仮焼した(実施例1)。 実施例1と同様の方法によつて、Mgのモル比
[w/(x+y+z)]が0.025モル%、0.05モル
%、0.10モル%、0.20モル%、0.50モル%、1.0モ
ル%、1.5モル%および2.5モル%となる試料をそ
れぞれ調製した(実施例2〜9)。 また、比較のために、実施例1と同じ方法で酢
酸マグネシウム水溶液の代りに水を使用し、Mg
のモル比[w/(x+y+z)]が0モル%とな
る試料を調製した(比較例1)。 これら試料の仮焼粉末に、1.5重量%の有機系
滑剤を混ぜ、1.6ton/cm2の圧力で成型し1300〜
1540℃で2時間焼成した。焼成品から直径5.5mm、
厚さ約2.2mmの円板を切り抜き、Q値(ほぼ10G
Hz)を測定し、また比誘電率を求めた。結果を第
1表に記した。
【表】
【表】
第1表に示されるように、Zr/Sn/Tiのモル
比が0.8/0.2/1.0であり、ZrO2―SnO2―TiO2単
独の組成物である比較例1は、焼成温度を1540℃
以上としなければ充分に焼結しない。これに対し
て、比較例1の組成物にMgOを特定量添加した
実施例1〜9は、その添加量が増すに従い焼結温
度を下げることができ、Mgモル比[w/(x+
y+z)]が0.1〜0.5モル%程度では、焼成温度
を約200℃低下させても高いQ値を示すことが判
る。MgOの添加量が増えて、Mgのモル比[w/
(x+y+z)]が2.5モル%程度になると焼成温
度を1380〜1420℃程度としなければ焼結せず、
MgO添加による焼結温度の低下という効果がか
えつて減じられる。従つて、Mgのモル比[w/
(x+y+z)]の上限は2.5とする。 実施例 10〜18 実施例1と同じ方法でZr/Si/Tiのモル比を
変えた組成物を得、Mgのモル比を[w/(x+
y+z)]=0.2モル%と一定とした試料を調製し
た。焼成温度は1420℃で2時間とした。得られた
焼成品から直径5.5mm、厚さ約2.2mmの円板を切抜
き、無負荷Q値(ほぼ10GHz)、および共振周波
数の温度係数(τ)を測定した(−20℃〜+70
℃)。また、比誘電率(εr)も求めた。これらの
結果を第2表に示した。
比が0.8/0.2/1.0であり、ZrO2―SnO2―TiO2単
独の組成物である比較例1は、焼成温度を1540℃
以上としなければ充分に焼結しない。これに対し
て、比較例1の組成物にMgOを特定量添加した
実施例1〜9は、その添加量が増すに従い焼結温
度を下げることができ、Mgモル比[w/(x+
y+z)]が0.1〜0.5モル%程度では、焼成温度
を約200℃低下させても高いQ値を示すことが判
る。MgOの添加量が増えて、Mgのモル比[w/
(x+y+z)]が2.5モル%程度になると焼成温
度を1380〜1420℃程度としなければ焼結せず、
MgO添加による焼結温度の低下という効果がか
えつて減じられる。従つて、Mgのモル比[w/
(x+y+z)]の上限は2.5とする。 実施例 10〜18 実施例1と同じ方法でZr/Si/Tiのモル比を
変えた組成物を得、Mgのモル比を[w/(x+
y+z)]=0.2モル%と一定とした試料を調製し
た。焼成温度は1420℃で2時間とした。得られた
焼成品から直径5.5mm、厚さ約2.2mmの円板を切抜
き、無負荷Q値(ほぼ10GHz)、および共振周波
数の温度係数(τ)を測定した(−20℃〜+70
℃)。また、比誘電率(εr)も求めた。これらの
結果を第2表に示した。
【表】
第2表に示されるごとく、ジルコニウム、ス
ズ、チタンのモル比を本発明の範囲内で変量した
ZrO2―SnO2―TiO2にMgOを特定量添加した実
施例10〜18の組成物は、いずれもQ値が高く、好
ましい結果が得られた。 [発明の効果] 以上の結果から明らかなように、ZrO2―SnO2
―TiO2にMgOを特定量添加することによつて得
られる本発明のマイクロ波誘電体磁器組成物は、
MgOを添加しない従来より用いられているマイ
クロ波誘電体磁器組成物に比べて、焼結温度を著
しく下げることができ、かつ高い無負荷Q値と小
さい共振周波数の温度係数(τ)を維持でき、し
かも大きい比誘電率(εr)が得られる。
ズ、チタンのモル比を本発明の範囲内で変量した
ZrO2―SnO2―TiO2にMgOを特定量添加した実
施例10〜18の組成物は、いずれもQ値が高く、好
ましい結果が得られた。 [発明の効果] 以上の結果から明らかなように、ZrO2―SnO2
―TiO2にMgOを特定量添加することによつて得
られる本発明のマイクロ波誘電体磁器組成物は、
MgOを添加しない従来より用いられているマイ
クロ波誘電体磁器組成物に比べて、焼結温度を著
しく下げることができ、かつ高い無負荷Q値と小
さい共振周波数の温度係数(τ)を維持でき、し
かも大きい比誘電率(εr)が得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 下記一般式、 [(Zrx・Sny)TizO4]・wMgO [但し、上式中、x=0.75〜1.00モル、y=
0.15〜0.30モル、z=0.75〜1.10モル、x+y+
z=2モルで、かつ、w/(x+y+z)=0.01
〜2.5モル%] で示されることを特徴とするマイクロ波用誘電体
磁器組成物。 2 前式中、w/(x+y+z)が0.05〜1.5モ
ル%である前記特許請求の範囲第1項に記載のマ
イクロ波用誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60270644A JPS62132769A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60270644A JPS62132769A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62132769A JPS62132769A (ja) | 1987-06-16 |
JPH022825B2 true JPH022825B2 (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=17488957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60270644A Granted JPS62132769A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62132769A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0525984U (ja) * | 1991-09-05 | 1993-04-02 | 東北リコー株式会社 | スイツチング電源装置 |
JP3229528B2 (ja) | 1994-11-22 | 2001-11-19 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体磁器及び誘電体共振器 |
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