JPH03290359A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH03290359A JPH03290359A JP2090918A JP9091890A JPH03290359A JP H03290359 A JPH03290359 A JP H03290359A JP 2090918 A JP2090918 A JP 2090918A JP 9091890 A JP9091890 A JP 9091890A JP H03290359 A JPH03290359 A JP H03290359A
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- ceramic composition
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Landscapes
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
り墓り立剋里豆里
本発明は、主にマイクロ波帯域と言われる領域において
使用される共振器等を構成する高周波用誘電体磁器組成
物に関する。
使用される共振器等を構成する高周波用誘電体磁器組成
物に関する。
ｋ里二且蓋
近年、自動車電話、携帯電話、コードレス電話などの無
線通信機に使用される空中線共用器（デュプレクサ−）
や電圧制御発振器等に使用される共振器、あるいはＣＡ
ＴＶ用チューナに使用されるフィルタ等に高周波用誘電
体磁器が多く用いられている。この様な共振器等におい
て高誘電率材料を使用することにより、高周波の波長を
真空中の１ ／ −ｒ’Ｔ’Ｆ （εｒ：比誘電率）の
長さに短縮し、かかる周波数における１波長、１７２波
長、あるいは１／４波長のマイクロ波を高周波誘電体磁
器の中に閉じ込め、所定の作用効果が得られるように、
小形に構成したものが一般的に知られている。このよう
な高周波用誘電体磁器に要求される特性としては、 （１）誘電体中では電磁波の波長が１ ／ −ｒＴ’Ｆ
（但し、εｒは比誘電率）に短縮され、同じ共振周波
数ならば誘電率が大きい程小形化できるため、可能な限
り誘電率が大であること、 （２）高周波帯域での誘電損失が小さいこと、（３）共
振周波数の温度変化に対する変化率が少ないこと、すな
わち誘電率の温度依存性が小さくかつ安定であること、 の３特性が挙げられる。
線通信機に使用される空中線共用器（デュプレクサ−）
や電圧制御発振器等に使用される共振器、あるいはＣＡ
ＴＶ用チューナに使用されるフィルタ等に高周波用誘電
体磁器が多く用いられている。この様な共振器等におい
て高誘電率材料を使用することにより、高周波の波長を
真空中の１ ／ −ｒ’Ｔ’Ｆ （εｒ：比誘電率）の
長さに短縮し、かかる周波数における１波長、１７２波
長、あるいは１／４波長のマイクロ波を高周波誘電体磁
器の中に閉じ込め、所定の作用効果が得られるように、
小形に構成したものが一般的に知られている。このよう
な高周波用誘電体磁器に要求される特性としては、 （１）誘電体中では電磁波の波長が１ ／ −ｒＴ’Ｆ
（但し、εｒは比誘電率）に短縮され、同じ共振周波
数ならば誘電率が大きい程小形化できるため、可能な限
り誘電率が大であること、 （２）高周波帯域での誘電損失が小さいこと、（３）共
振周波数の温度変化に対する変化率が少ないこと、すな
わち誘電率の温度依存性が小さくかつ安定であること、 の３特性が挙げられる。
また、マイクロ波帯域でも自動車電話、パーソナル無線
、コードレステレホン等に用いられる比較的低周波帯域
とされるｌ ＧＨｚ程度の領域において適用する場合、
波長がかなり長くなるため、共振器等の小形化を図るた
めには誘電体磁器組成物としては誘電率がかなり高いも
のを必要とする。
、コードレステレホン等に用いられる比較的低周波帯域
とされるｌ ＧＨｚ程度の領域において適用する場合、
波長がかなり長くなるため、共振器等の小形化を図るた
めには誘電体磁器組成物としては誘電率がかなり高いも
のを必要とする。
従来、この種の誘電体磁器組成物としては、例えば、Ｂ
ａＯ−ＮｄｇＯｉ−ＴｉＯ２−ＢｉｉＯｓ系組成物、Ｂ
ａ０−ＮｄａＯ，−ＴｉＯ□−ｐｂｏ系組成物などが知
られている。
ａＯ−ＮｄｇＯｉ−ＴｉＯ２−ＢｉｉＯｓ系組成物、Ｂ
ａ０−ＮｄａＯ，−ＴｉＯ□−ｐｂｏ系組成物などが知
られている。
日が”しよ とする課
しかしながら、これらの材料においても誘電率はεｒ＝
７０〜９０程度であり、それ以上の高い誘電率のものを
得ようとすると、急激にＱ値が劣化するか、あるいは温
度特性が劣化し、誘電率を上げ共振器等の小形化を図る
には限度があった。
７０〜９０程度であり、それ以上の高い誘電率のものを
得ようとすると、急激にＱ値が劣化するか、あるいは温
度特性が劣化し、誘電率を上げ共振器等の小形化を図る
には限度があった。
また、誘電体グリーンシートに内部電極ペーストを印刷
してそれらを積層し、その後前記内部電極ペーストと前
記誘電体グリーンシートを同時焼結させ、この焼結体に
外部電極を形成した、いわゆる積層形の誘電体共振器、
フィルタとすることにより、内部導体形状を色々な形状
に設計し、前記焼結体の大きさを共振波長に比べて大幅
に小さくすることも考えられている。
してそれらを積層し、その後前記内部電極ペーストと前
記誘電体グリーンシートを同時焼結させ、この焼結体に
外部電極を形成した、いわゆる積層形の誘電体共振器、
フィルタとすることにより、内部導体形状を色々な形状
に設計し、前記焼結体の大きさを共振波長に比べて大幅
に小さくすることも考えられている。
しかしマイクロ波帯域で使用される電極には低抵抗であ
ることが要求されるため、この帯域における共振器等で
は一般に電極としてＡｕ、 Ａｇ、Ｃｕ、ＡＩ等の金属
が使用されており、同時焼結させるにはそれらの金属の
融点よりも低い温度で焼結する組成物が必要になる。
ることが要求されるため、この帯域における共振器等で
は一般に電極としてＡｕ、 Ａｇ、Ｃｕ、ＡＩ等の金属
が使用されており、同時焼結させるにはそれらの金属の
融点よりも低い温度で焼結する組成物が必要になる。
しかしながら、従来の高周波用誘電体磁器は１３００〜
１５００℃で焼結されており、マイクロ波帯域で適して
いるＡｕ、 Ａｇ、Ｃｕ等の金属材料を内部電極材料と
して採用することができないといった課題があった。
１５００℃で焼結されており、マイクロ波帯域で適して
いるＡｕ、 Ａｇ、Ｃｕ等の金属材料を内部電極材料と
して採用することができないといった課題があった。
本発明は上記した課題に鑑み発明されたものであって、
高周波用共振器等のより一層の小形化を可能とする、誘
電率が高く、誘電損失が低く、誘電率の温度依存性が小
さくかつ安定で、従って製造される誘電体共振器の共振
周波数の温度依存性が小さく、しかも融点の低いＡｕ
、Ａｇ−Ｐｄ等を内部電極材料として使用できる低温で
焼結可能な誘電体磁器組成物を提供することを目的とし
ている。
高周波用共振器等のより一層の小形化を可能とする、誘
電率が高く、誘電損失が低く、誘電率の温度依存性が小
さくかつ安定で、従って製造される誘電体共振器の共振
周波数の温度依存性が小さく、しかも融点の低いＡｕ
、Ａｇ−Ｐｄ等を内部電極材料として使用できる低温で
焼結可能な誘電体磁器組成物を提供することを目的とし
ている。
課 ゛するための
本発明者は上記目的を達成するために研究を重ねた結果
、ＢａＯ１Ｎｄ２０ｉ、 Ｓｍ２０ｓ、 Ｔｉ０ａ、
ｐｂｏ、ＢＬ２０ａからなる系にＧｅＯ□、Ｂ２Ｏ３を
添加することによって、高誘電率を有し、誘電率の温度
依存性、共振器における共振周波数の温度依存性が小さ
く、かつ高Ｑ値の特性を有し、しがち、Ａｕ、 Ａｇ−
Ｐｄを内部電極として使用できる１０００〜１０５０℃
の低温で焼結可能な誘電体磁器組成物が得られることを
知見し、本発明を完成するに至った。
、ＢａＯ１Ｎｄ２０ｉ、 Ｓｍ２０ｓ、 Ｔｉ０ａ、
ｐｂｏ、ＢＬ２０ａからなる系にＧｅＯ□、Ｂ２Ｏ３を
添加することによって、高誘電率を有し、誘電率の温度
依存性、共振器における共振周波数の温度依存性が小さ
く、かつ高Ｑ値の特性を有し、しがち、Ａｕ、 Ａｇ−
Ｐｄを内部電極として使用できる１０００〜１０５０℃
の低温で焼結可能な誘電体磁器組成物が得られることを
知見し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明に係る誘電体磁器組成物は、組成式が
Ｘ ＢａＯ・ｙ（（ＮｄｚＯａ） ＋−ａ （Ｓｍ２
０ｓｌ ａ ）・ｚＴｉＯｚ、ｕＰｂＯ・ｖＢｉｏａ ただし ０．０９０ ＜ｘ＜０．１６０ ０．１３５ ＜ ｙ ＜０．１６０ ０．６５０ ＜ ｚ ＜０．６７０ ０．０４５ ＜ｕ＜０．０８０ ０．００５ ＜ ｖ ＜０．０４５ χ＋ｙ＋ｚ＋ｕ＋ｖ：１ ０ ≦α〈０２５ で示される主成分に対し、副成分としてＧｅＯｔが０．
５〜３．５重量％及び Ｂ２Ｏ３が０．５〜２．５重量％ の割合で添加されていることを特徴としている。
０ｓｌ ａ ）・ｚＴｉＯｚ、ｕＰｂＯ・ｖＢｉｏａ ただし ０．０９０ ＜ｘ＜０．１６０ ０．１３５ ＜ ｙ ＜０．１６０ ０．６５０ ＜ ｚ ＜０．６７０ ０．０４５ ＜ｕ＜０．０８０ ０．００５ ＜ ｖ ＜０．０４５ χ＋ｙ＋ｚ＋ｕ＋ｖ：１ ０ ≦α〈０２５ で示される主成分に対し、副成分としてＧｅＯｔが０．
５〜３．５重量％及び Ｂ２Ｏ３が０．５〜２．５重量％ の割合で添加されていることを特徴としている。
塩主
本発明に係る誘電体磁器組成物の主成分は、ＲＥＯ（希
土類酸化物） ＢａＯＴＬＯｘ系にｐｂｏとＢｉｔ’
ｓとを加えた組成物からなり、希土類酸化物としてＮｄ
ｘＯｓとＳｍａＯｓが用いられている。そして、これら
主成分に対し、１０００〜１０５０℃の低温焼結を可能
とするため、副成分としてＧｅ０２、Ｂ２Ｏ３が添加さ
れている。
土類酸化物） ＢａＯＴＬＯｘ系にｐｂｏとＢｉｔ’
ｓとを加えた組成物からなり、希土類酸化物としてＮｄ
ｘＯｓとＳｍａＯｓが用いられている。そして、これら
主成分に対し、１０００〜１０５０℃の低温焼結を可能
とするため、副成分としてＧｅ０２、Ｂ２Ｏ３が添加さ
れている。
本発明においては、希土類酸化物としてＮｄａＤｓと５
ｗ１ｓｓの二種類を用いている。これは次の様な理由に
よる。この系において、誘電率、Ｑ値が良好で、焼結温
度の低い組成点においては、τｆを調整するために、希
土類酸化物量（本発明においては、ＮｄａＯｓと５ｍｇ
Ｏｓのトータル量）を変化させると、他の特性が劣化す
る。他方、Ｎｄ、０．、Ｓ、２Ｏ，は両方とも共振周波
数の温度係数τｆをマイナス側へ移行させる性質を持つ
が、ＳｍＪｓの方がその効果が大であり、両者の割合を
考慮することにより誘電率、Ｑ値をあまり変化させずに
τｆを調整できるからである。従って、Ｎｄ２０ａとＳ
ｍｚＯｓの割合を変化させることにより、適正な範囲に
τｆが調整される。
ｗ１ｓｓの二種類を用いている。これは次の様な理由に
よる。この系において、誘電率、Ｑ値が良好で、焼結温
度の低い組成点においては、τｆを調整するために、希
土類酸化物量（本発明においては、ＮｄａＯｓと５ｍｇ
Ｏｓのトータル量）を変化させると、他の特性が劣化す
る。他方、Ｎｄ、０．、Ｓ、２Ｏ，は両方とも共振周波
数の温度係数τｆをマイナス側へ移行させる性質を持つ
が、ＳｍＪｓの方がその効果が大であり、両者の割合を
考慮することにより誘電率、Ｑ値をあまり変化させずに
τｆを調整できるからである。従って、Ｎｄ２０ａとＳ
ｍｚＯｓの割合を変化させることにより、適正な範囲に
τｆが調整される。
各成分が上記範囲を逸脱した場合、１０００℃〜１０５
０℃の低温での焼結が不可能になるか、あるいは可能な
場合でも誘電率εｒが低かったり、あるいは共振周波数
の温度系数が、±２０ｐｐｍ ／ ”Ｃの範囲を出たり
、あるいは、Ｑ値が、１５００以下と低くなる。
０℃の低温での焼結が不可能になるか、あるいは可能な
場合でも誘電率εｒが低かったり、あるいは共振周波数
の温度系数が、±２０ｐｐｍ ／ ”Ｃの範囲を出たり
、あるいは、Ｑ値が、１５００以下と低くなる。
東進」目量ａ校倒
（Ｉ）誘電体磁器の調整
■高純度の炭酸バリウム（ＢａＣＯｍｌ、酸化ネオジウ
ム（Ｎｄ２０ｍ）、酸化サマリウム（ＳｍｚＯ３Ｌ酸化
チタン（ＴｉＯｉｌ 、酸化鉛（ｐｂｏ＋、酸化ビスマ
ス（Ｂｉ。
ム（Ｎｄ２０ｍ）、酸化サマリウム（ＳｍｚＯ３Ｌ酸化
チタン（ＴｉＯｉｌ 、酸化鉛（ｐｂｏ＋、酸化ビスマ
ス（Ｂｉ。
０３）酸化ゲルマニウム（Ｇｅｊｉｎ、無水ホウ酸（Ｂ
、Ｏ。
、Ｏ。
）をそれぞれ第１表に示した比率で秤量した。
■上記出発原料をボールミルにて一昼夜湿式混合した後
乾燥させた。
乾燥させた。
■上記混合物を９００℃程度の温度で約２時間仮焼した
。
。
■仮焼した混合物をボールミルにて一昼夜湿式粉砕した
後乾燥させた。
後乾燥させた。
■上記乾燥粉末に約１重量％のバインダを添加して整粒
した。
した。
■約１０００ｋｇ／ｃｍ”の圧力で成形し、１０００−
１３５０℃で約２時間空気中にて焼成した。
１３５０℃で約２時間空気中にて焼成した。
（ｎ）特性の測定
得られた誘電体磁器を誘電体円柱共振器法により、共振
周波数３．０〜４．０ＧＨｚにおいて誘電率、Ｑ値及び
共振周波数の温度係数について測定した。
周波数３．０〜４．０ＧＨｚにおいて誘電率、Ｑ値及び
共振周波数の温度係数について測定した。
結果を第１表に示す。
（以下余白）
３３５
以下実施例のものと比較例の６のとを比べ、本発明に係
る組成範囲外での比較例における問題点を述べる。
る組成範囲外での比較例における問題点を述べる。
χ＞ ０．１６０の場合・Ｎ０９１の様にＱ値が低くな
る。
る。
χ＜ ０．０９０の場合：Ｎｏ、１１の様にＱ値が低く
なる。
なる。
ｙ＞０．１６０の場合：Ｎｏ、１３の様に焼結温度が高
くなる。
くなる。
ｙ＜０．１３５の場合：Ｎｏ、８の様にＱ値が低くなる
６ ｚ＞０．６７０の場合：Ｎｏ、１２の様にＱ値が低くな
る。
６ ｚ＞０．６７０の場合：Ｎｏ、１２の様にＱ値が低くな
る。
ｚ＜０．６５０の場合＝ＮＯ８３の様にＱ値が低くなる
６ ｕ＞０．０８０の場合：Ｎｏ、１４の様にＱ値が低くな
る６ ｕ＜０．０４５の場合：Ｎｏ、４の様にＱ値が低くなる
。
６ ｕ＞０．０８０の場合：Ｎｏ、１４の様にＱ値が低くな
る６ ｕ＜０．０４５の場合：Ｎｏ、４の様にＱ値が低くなる
。
ｖ＞０．０４５の場合：Ｎｏ、４の様にＱ値が低くなる
。
。
ｖ＜０．００５の場合：Ｎｏ、５の様にＱ値が低くなる
。
。
ａ＞０．２５の場合・Ｎｏ、 ７の様にτｆが負側に大
きくなる。
きくなる。
Ｇｅ０ｚ＞３．５重量％の場合：Ｎｏ、２６の様にてｆ
が負側に大きくなる。
が負側に大きくなる。
Ｇｅ０ｚ＜０．５重量％の場合 Ｎｏ、 １５、Ｎｏ
、 ２０の様に焼結温度が高くなるか、Ｎｏ、 １７、
Ｎ０２１９の様にてｆが正側に大きくなる。
、 ２０の様に焼結温度が高くなるか、Ｎｏ、 １７、
Ｎ０２１９の様にてｆが正側に大きくなる。
Ｂ２Ｏ３＞２．５重量％の場合：Ｎｏ、２５の様にＱ値
が低くなる。
が低くなる。
Ｂ２Ｏ３＜０．５重量％の場合 Ｎｏ、 １６、Ｎｏ
、 １８の様に焼結温度が高くなる。
、 １８の様に焼結温度が高くなる。
このように比較例のちのでは上記のような問題点が残る
。
。
一方、本発明に係る組成の範囲内の６のであるＮＯ，２
，６，９，１０，２１，２２，２３，２４，２７につい
ては、いずれら誘電率がεｒ ＝７１．０〜７９２と高
く、Ｑ値もｆ×Ｑ ＝ １９０２〜２６７７と高く、又
、共振周波数の温度係数ｔ ＄ ｆ ＝ −１８，７−
＋１．６ｐｐｍ／’Ｃと安定で、しがち１０００〜１０
５０℃で焼結でき、本発明の目的が達成されている。
，６，９，１０，２１，２２，２３，２４，２７につい
ては、いずれら誘電率がεｒ ＝７１．０〜７９２と高
く、Ｑ値もｆ×Ｑ ＝ １９０２〜２６７７と高く、又
、共振周波数の温度係数ｔ ＄ ｆ ＝ −１８，７−
＋１．６ｐｐｍ／’Ｃと安定で、しがち１０００〜１０
５０℃で焼結でき、本発明の目的が達成されている。
及兇曵羞逮
以上の説明により明らかなように、本発明に係る誘電体
磁器組成物にあっては、ＢａＯ１Ｎｄ２０ｘｓｍ２０３
．Ｔｉ［ｌｚ、ｐｂｏ、ＢｉＪａを主成分とし、副成分
としてＧｅＯ□、Ｂ２Ｏ３が所定量添加されており、誘
電率及びＱ値が高く、しかも共振周波数の温度依存性が
小さく、さらにはＡｕ、 Ａｇ−Ｐｄを内部電極として
使用できる、低温で焼結可能な誘電体磁器組成物を得る
ことができる。
磁器組成物にあっては、ＢａＯ１Ｎｄ２０ｘｓｍ２０３
．Ｔｉ［ｌｚ、ｐｂｏ、ＢｉＪａを主成分とし、副成分
としてＧｅＯ□、Ｂ２Ｏ３が所定量添加されており、誘
電率及びＱ値が高く、しかも共振周波数の温度依存性が
小さく、さらにはＡｕ、 Ａｇ−Ｐｄを内部電極として
使用できる、低温で焼結可能な誘電体磁器組成物を得る
ことができる。
従って、高周波用共振器、フィルタ等の大幅な小形化が
可能になり、その有用性は極めて大きい。
可能になり、その有用性は極めて大きい。
Claims (1)
- （１）組成式が ｘＢａＯ・ｙ｛（Ｎｄ＿２Ｏ＿３）＿１＿−＿α（Ｓｍ
＿２Ｏ＿３）α｝・ＺＴｉＯ＿２・ｕＰｂＯ・ｖＢｉＯ
＿３ ただし ０．０９０＜ｘ＜０．１６０ ０．１３５＜ｙ＜０．１６０ ０．６５０＜ｚ＜０．６７０ ０．０４５＜ｕ＜０．０８０ ０．００５＜ｖ＜０．０４５ ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｕ＋ｖ＝１ ０≦α＜０．２５ で示される主成分に対し、副成分として ＧｅＯ＿２が０．５〜３．５重量％及び Ｂ＿２Ｏ＿３が０．５〜２．５重量％ の割合で添加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 |
|---|---|---|---|
| JP2090918A JP2536225B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2090918A JP2536225B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 誘電体磁器組成物 |
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| JPH03290359A true JPH03290359A (ja) | 1991-12-20 |
| JP2536225B2 JP2536225B2 (ja) | 1996-09-18 |
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|---|---|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5683790A (en) * | 1992-12-28 | 1997-11-04 | Tdk Corporation | Multilayer ceramic parts |
| US6340649B1 (en) | 1999-03-16 | 2002-01-22 | Tdk Corporation | Composition of dielectric ceramics and producing method thereof |
| KR100444224B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2004-08-16 | 삼성전기주식회사 | 유전체 세라믹 조성물 |
-
1990
- 1990-04-04 JP JP2090918A patent/JP2536225B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5683790A (en) * | 1992-12-28 | 1997-11-04 | Tdk Corporation | Multilayer ceramic parts |
| US6340649B1 (en) | 1999-03-16 | 2002-01-22 | Tdk Corporation | Composition of dielectric ceramics and producing method thereof |
| KR100444224B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2004-08-16 | 삼성전기주식회사 | 유전체 세라믹 조성물 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2536225B2 (ja) | 1996-09-18 |
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