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 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03290359A true JPH03290359A (ja) | 1991-12-20 |
JP2536225B2 JP2536225B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=14011806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2090918A Expired - Fee Related JP2536225B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2536225B2 (ja) |
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 |
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JP2536225B2 (ja) | 1996-09-18 |
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