JPH0231029B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0231029B2 JPH0231029B2 JP60130995A JP13099585A JPH0231029B2 JP H0231029 B2 JPH0231029 B2 JP H0231029B2 JP 60130995 A JP60130995 A JP 60130995A JP 13099585 A JP13099585 A JP 13099585A JP H0231029 B2 JPH0231029 B2 JP H0231029B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- mol
- microwave
- temperature coefficient
- dielectric constant
- 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 - Lifetime
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明はマイクロ波用回路素子、マイクロ波回
路基盤などに用いられる誘電体材料に係り、金属
酸化物を焼成して得られる高誘電率で誘電損失が
小さく、誘電率の温度係数の小さい誘電体磁器組
成物に関する。 （従来の技術） 近年、マイクロ波回路技術の進歩に伴い、回路
の小型化が図られている。 従来から、このマイクロ波周波数帯（300MHz
〜30GHz）の回路には、空胴共振器、アンテナな
どが用いられて来たが、これらはマイクロ波の波
長と同程度の大きさになるため回路の小型化には
不向きであつた。これに対し、近年、マイクロ波
周波数帯で使用される誘電体共振器を用いたマイ
クロ波フイルタ、発振器の周波数安定化を計るた
めの小型誘電体共振器、マイクロ波IC用のコン
デンサや基盤等に用いられる誘電体磁器等、マイ
クロ波回路に誘電体磁器を用いて回路の小型化を
図る応用がなされている。これらの磁器に要求さ
れる特性は、マイクロ波周波数帯での誘電損失が
小さく、使用周波帯に適した高い誘電率をもち、
誘電率の温度係数が小さい事である。 従来からこれらの特性を満足する磁器材料とし
て、TiO2系のものがよく使用されており、特に
BaO−TiO2系磁器、およびその一部を他の元素
で置換した磁器、更に誘電率の温度係数を調整す
るために、負の温度係数をもつているTiO2と正
の温度係数をもつている誘電体磁器やガラスと組
合わせたものが多数考案され応用されて来た。 （発明が解決しようとする問題点） 従来のTiO2系、特にBaO−TiO2系磁器材料で
は誘電率が十分に高くなかつたり、誘電率が十分
に小さくなかつたり、所望の温度係数が得られな
いなど、すべての特性を満足する材料を安定に得
る事は困難であり、実用上で問題点が多かつた。 （問題点を解決するための手段） 発明者らは、これらの欠点を鑑み種々の組成系
について検討した結果、xMgO−yCaO−xTiO2
−uNd2O3−vZnO−wPbOの６成分系磁器組成物
であつて、15＜ｘ＜25，18＜ｙ＜28，44＜ｚ＜
50，２＜ｕ＜10，２＜ｖ＜６，１＜ｗ＜４の範囲
内にモル比があり、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｕ＋ｖ＋ｗ＝
100となる誘電体磁器組成物が、誘電体共振器、
マイクロ波用コンデンサ、基盤等に用いる誘電体
磁器として優れた特性をもち、実用に供するに適
した材料である事を見出した。 （実施例） 以下本発明を実施例に従つて説明する。 試料を作成するための出発原料は、99.9％以上
の高純度のMgO，CaCO2，TiO2，Nd2O3，
ZnO、およびPbOの粉末を用い、所定の各組成に
なる様に秤量し、ボールミルに純水とともに投入
し湿式混合を行つた。この混合物を乾燥させた
後、1000℃で４時間仮焼し、得られた仮焼粉末を
所定の各組成になる様に調合して、再びメノウボ
ールミルに純水とともに投入し、湿式粉砕を行つ
た。この様にして得られた粉砕物を乾燥させた
後、バインダ水溶液を添加混練して得た造粒粉末
を1.5ton／cm2の圧力を加えて得られた成形体を
1200℃〜1500℃で２時間空気中で焼成を行なつて
焼成体を得た。その後、得られた磁器を用いて誘
電体共振器を構成し、誘電体共振器の共振周波数
と無負荷Ｑを測定して誘電率を求めた。得られた
誘電体共振器の共振周波数は２〜4GHzであつた。
共振周波数の温度依存性は誘電体共振器の共振周
波数の温度変化を＋25℃〜＋85℃の間で測定して
求めた。尚、共振周波数の温度係数τは、誘電率
の温度係数τεと近似的に次式によつて結ばれる。 τ＝−１／２τε−α ただし、τ：共振周波数の温度係数 τε：誘電率の温度係数 α：磁器の熱膨張係数 得られた試料での測定結果を第１表に示す。こ
の表中で＊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。 第１表に示される様に本発明の誘電体磁器組成
物は比誘電率としては、37以上の値をもち、しか
も誘電率の温度係数は広い温度範囲にわたり±
100ppm／℃の範囲におさえてなおかつ、誘電体
の損失を表わすＱ値は、マイクロ波帯の周波数で
2000以上の大きな値を得ることができる材料であ
る事がわかる。 本発明で各成分範囲の限定理由は以下のとおり
である。MgOが15モル％以下であるとτが−100
より小さくなり、25モル％以上であるとεrが37よ
り小さくなる。CaOが18モル％以下又は28モル％
以上となるとτが−100より小さくなる。TiO2が
44モル％以下であるとτが−100より小さくなり、
50モル％以上であるとτが100より大きくなる。
Nd2O3が２モル％以上であるとτが−100より小
さくなり、10モル％以上であるとτが100より大
きくなる。ZnOが２モル％以下又は６モル％以上
であるとτが−100より小さくなる。PbOが１モ
ル％以下であるとτが−100より小さくなり、４
モル％以上であるとQuが2000以下になる。
路基盤などに用いられる誘電体材料に係り、金属
酸化物を焼成して得られる高誘電率で誘電損失が
小さく、誘電率の温度係数の小さい誘電体磁器組
成物に関する。 （従来の技術） 近年、マイクロ波回路技術の進歩に伴い、回路
の小型化が図られている。 従来から、このマイクロ波周波数帯（300MHz
〜30GHz）の回路には、空胴共振器、アンテナな
どが用いられて来たが、これらはマイクロ波の波
長と同程度の大きさになるため回路の小型化には
不向きであつた。これに対し、近年、マイクロ波
周波数帯で使用される誘電体共振器を用いたマイ
クロ波フイルタ、発振器の周波数安定化を計るた
めの小型誘電体共振器、マイクロ波IC用のコン
デンサや基盤等に用いられる誘電体磁器等、マイ
クロ波回路に誘電体磁器を用いて回路の小型化を
図る応用がなされている。これらの磁器に要求さ
れる特性は、マイクロ波周波数帯での誘電損失が
小さく、使用周波帯に適した高い誘電率をもち、
誘電率の温度係数が小さい事である。 従来からこれらの特性を満足する磁器材料とし
て、TiO2系のものがよく使用されており、特に
BaO−TiO2系磁器、およびその一部を他の元素
で置換した磁器、更に誘電率の温度係数を調整す
るために、負の温度係数をもつているTiO2と正
の温度係数をもつている誘電体磁器やガラスと組
合わせたものが多数考案され応用されて来た。 （発明が解決しようとする問題点） 従来のTiO2系、特にBaO−TiO2系磁器材料で
は誘電率が十分に高くなかつたり、誘電率が十分
に小さくなかつたり、所望の温度係数が得られな
いなど、すべての特性を満足する材料を安定に得
る事は困難であり、実用上で問題点が多かつた。 （問題点を解決するための手段） 発明者らは、これらの欠点を鑑み種々の組成系
について検討した結果、xMgO−yCaO−xTiO2
−uNd2O3−vZnO−wPbOの６成分系磁器組成物
であつて、15＜ｘ＜25，18＜ｙ＜28，44＜ｚ＜
50，２＜ｕ＜10，２＜ｖ＜６，１＜ｗ＜４の範囲
内にモル比があり、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｕ＋ｖ＋ｗ＝
100となる誘電体磁器組成物が、誘電体共振器、
マイクロ波用コンデンサ、基盤等に用いる誘電体
磁器として優れた特性をもち、実用に供するに適
した材料である事を見出した。 （実施例） 以下本発明を実施例に従つて説明する。 試料を作成するための出発原料は、99.9％以上
の高純度のMgO，CaCO2，TiO2，Nd2O3，
ZnO、およびPbOの粉末を用い、所定の各組成に
なる様に秤量し、ボールミルに純水とともに投入
し湿式混合を行つた。この混合物を乾燥させた
後、1000℃で４時間仮焼し、得られた仮焼粉末を
所定の各組成になる様に調合して、再びメノウボ
ールミルに純水とともに投入し、湿式粉砕を行つ
た。この様にして得られた粉砕物を乾燥させた
後、バインダ水溶液を添加混練して得た造粒粉末
を1.5ton／cm2の圧力を加えて得られた成形体を
1200℃〜1500℃で２時間空気中で焼成を行なつて
焼成体を得た。その後、得られた磁器を用いて誘
電体共振器を構成し、誘電体共振器の共振周波数
と無負荷Ｑを測定して誘電率を求めた。得られた
誘電体共振器の共振周波数は２〜4GHzであつた。
共振周波数の温度依存性は誘電体共振器の共振周
波数の温度変化を＋25℃〜＋85℃の間で測定して
求めた。尚、共振周波数の温度係数τは、誘電率
の温度係数τεと近似的に次式によつて結ばれる。 τ＝−１／２τε−α ただし、τ：共振周波数の温度係数 τε：誘電率の温度係数 α：磁器の熱膨張係数 得られた試料での測定結果を第１表に示す。こ
の表中で＊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。 第１表に示される様に本発明の誘電体磁器組成
物は比誘電率としては、37以上の値をもち、しか
も誘電率の温度係数は広い温度範囲にわたり±
100ppm／℃の範囲におさえてなおかつ、誘電体
の損失を表わすＱ値は、マイクロ波帯の周波数で
2000以上の大きな値を得ることができる材料であ
る事がわかる。 本発明で各成分範囲の限定理由は以下のとおり
である。MgOが15モル％以下であるとτが−100
より小さくなり、25モル％以上であるとεrが37よ
り小さくなる。CaOが18モル％以下又は28モル％
以上となるとτが−100より小さくなる。TiO2が
44モル％以下であるとτが−100より小さくなり、
50モル％以上であるとτが100より大きくなる。
Nd2O3が２モル％以上であるとτが−100より小
さくなり、10モル％以上であるとτが100より大
きくなる。ZnOが２モル％以下又は６モル％以上
であるとτが−100より小さくなる。PbOが１モ
ル％以下であるとτが−100より小さくなり、４
モル％以上であるとQuが2000以下になる。
【表】
【表】
（発明の効果）
以上のように、本発明にかかる誘電体磁器組成
物は、マイクロ波周波数において誘電率が50程度
と大きく、かつ誘電体損失が小さいと同時に、誘
電率の温度係数が小さい材料であることがわか
る。これらはマイクロ波周波数帯で使用される回
路素子、基盤として極めて有用な誘電体磁器材料
であることは明白である。なお本材料は低周波領
域でも誘電損失が小さく、Ｑ値の高いコンデンサ
材料としても優れた材料であることを確認した。
物は、マイクロ波周波数において誘電率が50程度
と大きく、かつ誘電体損失が小さいと同時に、誘
電率の温度係数が小さい材料であることがわか
る。これらはマイクロ波周波数帯で使用される回
路素子、基盤として極めて有用な誘電体磁器材料
であることは明白である。なお本材料は低周波領
域でも誘電損失が小さく、Ｑ値の高いコンデンサ
材料としても優れた材料であることを確認した。
Claims (1)
- １ xMgO−yCaO−zTiO2−uNd2O3−vZnO−
wPbOの６成分系磁器組成物であつて、15＜ｘ＜
25，18＜ｙ＜28，44＜ｚ＜50，２＜ｕ＜10，２＜
ｖ＜６，１＜ｗ＜４の範囲内にモル比があり、ｘ
＋ｙ＋ｚ＋ｕ＋ｖ＋ｗ＝100となる様な組成であ
る事を特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130995A JPS61291456A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130995A JPS61291456A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61291456A JPS61291456A (ja) | 1986-12-22 |
| JPH0231029B2 true JPH0231029B2 (ja) | 1990-07-11 |
Family
ID=15047472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60130995A Granted JPS61291456A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61291456A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5309166A (en) * | 1991-12-13 | 1994-05-03 | United Technologies Corporation | Ferroelectric-scanned phased array antenna |
| CN103360072A (zh) * | 2012-03-31 | 2013-10-23 | 深圳光启创新技术有限公司 | 一种介质陶瓷及制备方法、制备的超材料 |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP60130995A patent/JPS61291456A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61291456A (ja) | 1986-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0231029B2 (ja) | ||
| JP4131996B2 (ja) | 誘電体磁器組成物及びこれを用いた誘電体共振器 | |
| US4717694A (en) | Dielectric ceramic composition for high frequencies | |
| JPH0256305B2 (ja) | ||
| JPH033628B2 (ja) | ||
| JPH0415963B2 (ja) | ||
| JPS63112459A (ja) | マイクロ波用誘電体磁器組成物 | |
| JPH0236546B2 (ja) | ||
| JPS63112458A (ja) | マイクロ波用誘電体磁器組成物 | |
| JPS644980B2 (ja) | ||
| JPH0547921B2 (ja) | ||
| JPH0644404B2 (ja) | マイクロ波用誘電体磁器組成物 | |
| JPH0519501B2 (ja) | ||
| JPH06102572B2 (ja) | 高周波用誘電体磁器組成物 | |
| JPH0126123B2 (ja) | ||
| JPS63138605A (ja) | マイクロ波用誘電体磁器組成物 | |
| JPH01234358A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0757708B2 (ja) | 高周波用誘電体磁器組成物 | |
| JPS5937524B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS61291454A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS61291453A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS6343338B2 (ja) | ||
| JPS6348132B2 (ja) | ||
| JPS61291455A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0818863B2 (ja) | マイクロ波用誘電体セラミックス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |