JPH0334163B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は高周波用の誘電体磁器組成物に関す
るものである。 マイクロ波やミリ波などの高周波領域におい
て、誘電体磁器は誘電体共振器や誘電体基板など
に広く利用されている。 従来、この種の誘電体磁器としては、例えば、
ZrO₂−SnO₂−TiO₂系材料、BaO−TiO₂系材料、
（Ba，Sr）（Zr，Ti）O₃系材料Ba（Zn，Ta）O₃
系材料などがある。 これらの各種材料は、周波数10GHzにおける誘
電率（ε）が20〜40，Ｑが3000〜6000，共振周波
数の温度係数（τ）が0ppm／℃付近の特性を有
する優秀な材料である。 しかし最近では、使用する周波数領域がさらに
高くなつてきており、これに対応してさらに高い
Ｑ値を有する材料が要求されている。 本発明者らは、上記の点に鑑みて鋭意研究の結
果、高周波領域において高い誘電率を有するとと
もにＱ値が高い高周波用誘電体磁器組成物を見出
したのである。 即ち、この発明の要旨とするところは、BaO，
ZrO₂，MgO，Ta₂O₅からなり、これを一般式Ba
（Zr_xMg_yTa_z）O_7/2-x/2-3y/2と表わしたとき、ｘ，
ｙ，ｚが0.02≦ｘ≦0.11，0.27≦ｙ≦0.33，0.59≦
ｚ≦0.68（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の範囲にあり、
さらに必要に応じて、ランタニド系希土類元素Ｒ
の少なくとも一種を酸化物R₂O₃に換算して10モ
ル％以下添加含有してなる高周波用誘電体磁器組
成物である。 ここでBa（Zr_xMg_yTa_z）O_7/2-x/2-3y/2において、
ｘ，ｙ，ｚをそれぞれ上述した範囲に限定したの
は次のような理由からである。 則ち、ｘを0.02〜0.11の範囲としたのは、ｘが
0.02未満、または0.11を越えると、何れもＱが低
下するからである。 ｙを0.27〜0.33の範囲としたのは、ｙが0.27未
満ではＱが低下することになり、また0.33を越え
ると焼結が困難となるからである。 ｚを0.59〜0.68の範囲としたのは、ｚが0.59未
満では焼結が困難となり、また0.68を越えるとＱ
が低下するからである。 また、必要に応じてランタニド系酸化物R₂O₃
を添加するとさらに高いＱを得るが、その添加量
を10モル％以下に限定したのは、添加量が10モル
％を越えると誘電率およびＱが低下するからであ
る。 以下この発明を実施例にて詳細に説明する。 実施例 １ 原料として高純度のBaCO₃，ZrO₂，MgCO₃，
Ta₂O₅を用い、第１表に示す組成比率の磁器が得
られるように秤量し、秤量原料をボールミルに水
とともに入れ、２時間湿式混合した。次いでこの
混合物を脱水、乾燥したのち、1200℃で２時間仮
焼し、この仮焼物をボールミルに水、有機バイン
ダとともに入れて、２時間湿式粉砕した。 次いでこの粉砕物を乾燥したのち、50メツシユ
の網を通して造粒し、得られた粉末を2000Kg／cm²
の圧力で10mmφ×５mmｔの寸法からなる円板に成
形した。さらにこの円板を1500℃、４時間の条件
で焼成して磁器試料を得た。 得られた磁器試料について、周波数10GHzにお
ける誘電率（ε）、Ｑを誘電体共振器法にて測定
し、また25℃から85℃の温度範囲における共振周
波数の温度変化率から共振周波数の温度係数
（τ）を計算した。その結果を第１表に示す。

【表】 実施例 ２ 原料として高純度のBaCO₃，ZrO₂，MgCO₃，
Ta₂O₅，さらにランタニド系酸化物La₂O₃，
CeO₂，Pr₂O₃，Nd₂O₃，Sm₂O₃，Dy₂O₃，
Ho₂O₃，Er₂O₃の少なくとも１種を用い、第２表
に示す組成比率の磁器が得られるように秤量し、
秤量原料を実施例１と同様の方法で処理して磁器
試料を得た。 得られた磁器試料を実施例１と同様に測定し、
その結果を第２表に示した。

【表】

【表】 第１表、第２表中の※印はこの発明の範囲外の
ものであり、それ以外はこの発明の範囲内のもの
である。 第１表において、試料番号９，10，11，12，13
はBa（Zr_xMg_yTa_z）O_7/2-x/2-3y/2のｘ，ｙ，ｚの値
がこの発明の範囲から外れているものであり、焼
結が困難か特性が低下しているものである。 第２表において、試料番号17，21，25，29，
33，37，41，45は、ランタニド系酸化物R₂O₃を
10.0モル％を越えて添加した例であり、誘電率お
よびＱ値が低下するためにこの発明の範囲から除
外したものである。また試料番号46，47，48，
49，50は、Ba（Zr_xMg_yTa_z）O_7/2-x/2-3y/2のｘ，
ｙ，ｚの値がこの発明の範囲から外れているもの
であり、焼結が困難か特性が低下しているもので
ある。 なお、第１表の試料番号９，10および第２表の
試料番号46，47については特性を示していない
が、これは十分に焼結した磁器が得られず、特性
の測定が不可能であつたためである。 また実施例２においては、ランタニド系酸化物
R₂O₃としてLa₂O₃，CeO₂，Pr₂O₃，Nd₂O₃，
Sm₂O₃，Dy₂O₃，Ho₂O₃，Er₂O₃を添加している
が、その他のランタニド系酸化物を添加しても同
様の結果を得ることが確認されている。 以上のようにこの発明によれば、高誘電率を有
するとともに、従来得られなかつた高いＱ値を示
す高周波用誘電体磁器組成物を得ることができ
る。また、必要に応じてランタニド系酸化物を添
加すれば、さらに高いＱ値を示す高周波用誘電体
磁器組成物を得ることができる。 従つてこの発明によれば、誘電体共振器、誘電
体調整棒、誘電体基板などの用途に有用な高周波
誘電体磁器を提供することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ BaO，ZrO₂，MgO，Ta₂O₅からなり、これ
   を一般式Ba（Zr_xMg_yTa_z）O_7/2-x/2-3y/2と表わした
   とき、ｘ，ｙ，ｚが0.02≦ｘ≦0.11，0.27≦ｙ≦
   0.33，0.59≦ｚ≦0.68（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の
   範囲にある高周波用誘電体磁器組成物。 ２ BaO，ZrO₂，MgO，Ta₂O₅からなり、これ
   を一般式Ba（Zr_xMg_yTa_z）O_7/2-x/2-3y/2と表わした
   とき、ｘ，ｙ，ｚが0.02≦ｘ≦0.11，0.27≦ｙ≦
   0.33，0.59≦ｚ≦0.68（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の
   範囲にあり、かつランタニド系希土類元素Ｒの少
   なくとも一種を酸化物R₂O₃に換算して10モル％
   以下添加含有してなる高周波用誘電体磁器組成
   物。