JPH0369547A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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Landscapes
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- Inorganic Insulating Materials (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はマイクロ波領域での共振器や回路基板材料とし
て適した新規な誘電体磁器組成物に関する。
て適した新規な誘電体磁器組成物に関する。
（従来技術）
近年、自動車電話、コードレステレホン、パーナル無線
機、衛星放送受信機の実用化に伴うマイクロ波回路のＩ
Ｃ化への発展、ガン発振器の利用範囲の拡大、ガリウム
ヒ素電界効果型トランジスタ使用の発振器への応用など
マイクロ波領域での誘電体磁器が広く使用されている。
機、衛星放送受信機の実用化に伴うマイクロ波回路のＩ
Ｃ化への発展、ガン発振器の利用範囲の拡大、ガリウム
ヒ素電界効果型トランジスタ使用の発振器への応用など
マイクロ波領域での誘電体磁器が広く使用されている。
このようなマイクロ波用誘電体磁器は主に共振器に用い
られるが、そこに要求される特性として（１）誘電体中
では波長が１／εｒ１″に短縮されるので、小型化の要
求に対して比誘電率が大きい事、（２）高周波での誘電
損失が小さいこと、（３）共振周波数の温度に対する変
化が小さいこと、即ち、比誘電率の温度依存性が小さく
且つ安定であること、以上の３特性が主として挙げられ
る。
られるが、そこに要求される特性として（１）誘電体中
では波長が１／εｒ１″に短縮されるので、小型化の要
求に対して比誘電率が大きい事、（２）高周波での誘電
損失が小さいこと、（３）共振周波数の温度に対する変
化が小さいこと、即ち、比誘電率の温度依存性が小さく
且つ安定であること、以上の３特性が主として挙げられ
る。
従来、この種の誘電体磁器としては、例えば、Ｂａ０−
ＴｉＯｚ系材料、Ｂａ０−ＲＥＤ−ＴｉＯｚ （但し、
ＲＥＯは希土類元素酸化物、以下同様）系材料及びＭｇ
Ｔｉ１：ｈＣａＴｉＯ＋系材料などが知られている。
ＴｉＯｚ系材料、Ｂａ０−ＲＥＤ−ＴｉＯｚ （但し、
ＲＥＯは希土類元素酸化物、以下同様）系材料及びＭｇ
Ｔｉ１：ｈＣａＴｉＯ＋系材料などが知られている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし乍ら、Ｂａｄ−Ｔｉｎ□系材料系材比誘電率εｒ
が３８〜４０と高く、また誘電損失ｔａｎδは２．ＯＸ
１０−’と小さいが、単一相では共振周波数の温度依
存性τｆがゼロのものが得難く、組成変化に対する比誘
電率及び比誘電率の温度依存性の変化も大きいため、高
い比誘電率、低い誘電損失を維持したまま共振周波数の
温度係数τｆを安定に小さく制御することが困難である
。
が３８〜４０と高く、また誘電損失ｔａｎδは２．ＯＸ
１０−’と小さいが、単一相では共振周波数の温度依
存性τｆがゼロのものが得難く、組成変化に対する比誘
電率及び比誘電率の温度依存性の変化も大きいため、高
い比誘電率、低い誘電損失を維持したまま共振周波数の
温度係数τｆを安定に小さく制御することが困難である
。
また、Ｂａ０−ＲＥＯ−ＴｉＯ□系材料についてはＢａ
０−Ｎｄｚ０３ＴｉＯｚ系あるいばＢａＯ−５ｍｚＯ，
＋−ＴｉＯ，系等が知られているが、これらの系では誘
電率εｒが４０〜６０と非常に高く、また共振周波数の
温度係数τｆがゼロのものも得られているが誘電損失ｔ
ａｎδは５．０×１０−４以上と大きい。
０−Ｎｄｚ０３ＴｉＯｚ系あるいばＢａＯ−５ｍｚＯ，
＋−ＴｉＯ，系等が知られているが、これらの系では誘
電率εｒが４０〜６０と非常に高く、また共振周波数の
温度係数τｆがゼロのものも得られているが誘電損失ｔ
ａｎδは５．０×１０−４以上と大きい。
さらにＭｇＴｉＣＬ＋−ＣａＴｉ０ｚ系では誘電損失ｔ
、ａｎδは２、ＯＸｌ０−’以下と小さ（、共振周波数
の温度係数τｆがゼロのものも得られているが誘電率が
１６〜２５と小さい。
、ａｎδは２、ＯＸｌ０−’以下と小さ（、共振周波数
の温度係数τｆがゼロのものも得られているが誘電率が
１６〜２５と小さい。
このように、上記の何れの材料においても高周波用誘電
体材料に要求される前記３特性を共に充分には満足して
いない。
体材料に要求される前記３特性を共に充分には満足して
いない。
（発明の目的）
本発明は上記の欠点に鑑み案出されたもので、共振器の
小型化を可能とするため、誘電率が高く（３０以上）、
可能な限り誘電損失を低く誘電率の温度依存性が小さく
かつ安定で、誘電体共振器の共振周波数の温度依存性が
小さくかつ安定な高周波用誘電体磁器組成物を提供せん
とするものである。
小型化を可能とするため、誘電率が高く（３０以上）、
可能な限り誘電損失を低く誘電率の温度依存性が小さく
かつ安定で、誘電体共振器の共振周波数の温度依存性が
小さくかつ安定な高周波用誘電体磁器組成物を提供せん
とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明者等は上記問題に対し、研究を重ねた結果、酸化
バリウム（Ｂａｄ） 、酸化サマリウム（Ｓｍｚ０３）
に対し、酸化ニオブ（ＮｂｚＯｓ）或いは酸化タンタル
（ＴａｚＯｓ）を個々に、あるいは組合せによって得ら
れる組成式（１） ％式％（１） で表される磁器組成物が高周波用として高い誘電率を有
し且つ低い誘電損失を維持するとともに、共振周波数の
温度依存性が小さく、且つ安定な特性を示すことを知見
し、本発明に至った。
バリウム（Ｂａｄ） 、酸化サマリウム（Ｓｍｚ０３）
に対し、酸化ニオブ（ＮｂｚＯｓ）或いは酸化タンタル
（ＴａｚＯｓ）を個々に、あるいは組合せによって得ら
れる組成式（１） ％式％（１） で表される磁器組成物が高周波用として高い誘電率を有
し且つ低い誘電損失を維持するとともに、共振周波数の
温度依存性が小さく、且つ安定な特性を示すことを知見
し、本発明に至った。
本発明における上記式（１）の誘電体磁器組成物は、Ａ
サイトがＢａ、 ＢサイトがＳｍ１／２（ＮｂｘＴａ１
−ｘ Ｔａ） ｌ／□で表されるようにＳｍ、、Ｎｂ、
Ｔａの２種あるいは３種のイオンで構成された複合ペ
ロブスカイト型結晶構造の単一相であって、各組成化が
前記式（１）に示す各々の割合から外れるとベロブスカ
イ１・型結晶構造がくずれ、単一相でなくなると同時に
優れた誘電特性が劣化する。
サイトがＢａ、 ＢサイトがＳｍ１／２（ＮｂｘＴａ１
−ｘ Ｔａ） ｌ／□で表されるようにＳｍ、、Ｎｂ、
Ｔａの２種あるいは３種のイオンで構成された複合ペ
ロブスカイト型結晶構造の単一相であって、各組成化が
前記式（１）に示す各々の割合から外れるとベロブスカ
イ１・型結晶構造がくずれ、単一相でなくなると同時に
優れた誘電特性が劣化する。
本発明において磁器を製造する場合は、磁器を構成する
金属の酸化物、即ちＢａＯ、Ｓｍｚ０３ 、Ｎｂｚ０５
並びにＴａ２０５あるいは焼成によって前記酸化物に変
換し得る、例えば炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩等の化合物を
用いて秤量混合後、所望により１２００〜１５ｏｏ’ｃ
で仮焼する。この混合物あるいは仮焼粉末を成型後、１
５００〜１７００’Ｃの大気中で焼成することによって
磁器を得ることができる。
金属の酸化物、即ちＢａＯ、Ｓｍｚ０３ 、Ｎｂｚ０５
並びにＴａ２０５あるいは焼成によって前記酸化物に変
換し得る、例えば炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩等の化合物を
用いて秤量混合後、所望により１２００〜１５ｏｏ’ｃ
で仮焼する。この混合物あるいは仮焼粉末を成型後、１
５００〜１７００’Ｃの大気中で焼成することによって
磁器を得ることができる。
以下、本発明を次の例で説明する。
（実施例）
出発原料として高純度の炭酸バリウム（ＢａＣＯ＋）、
酸化サマリウム（Ｓｍ２１：Ｌ＋） 、酸化ニオブ（Ｎ
ｂ２０ｓ）、酸化タンタル（Ｔａ２０ｓ）の各粉末を用
いてそれらを前記式（１）中のＸ値が第１表の割合にな
るように秤量後、純水を加えめのう玉石を用いて一昼夜
湿式混合を行なった。この混合物を乾燥後、１４００°
Ｃで２時間仮焼し、さらに約１重量％のバインダを加え
てから整粒し、得られた粉末を約１０００Ｋｇ／ｃ ４
− ｍ２の圧力で底形し、それを１５００〜１７００°Ｃの
温度で２時間空気中において焼成した。
酸化サマリウム（Ｓｍ２１：Ｌ＋） 、酸化ニオブ（Ｎ
ｂ２０ｓ）、酸化タンタル（Ｔａ２０ｓ）の各粉末を用
いてそれらを前記式（１）中のＸ値が第１表の割合にな
るように秤量後、純水を加えめのう玉石を用いて一昼夜
湿式混合を行なった。この混合物を乾燥後、１４００°
Ｃで２時間仮焼し、さらに約１重量％のバインダを加え
てから整粒し、得られた粉末を約１０００Ｋｇ／ｃ ４
− ｍ２の圧力で底形し、それを１５００〜１７００°Ｃの
温度で２時間空気中において焼成した。
得られた磁器を平面研磨及び円筒研削しφ約８ｍｍ、高
さ約４ｍｍのゆがみのない円柱サンプルを得た。このサ
ンプルを用いて誘電体円柱共振器法により、共振周波数
８〜１０ＧＨｚにて誘電率（εｒ）、誘電損失ｔａｎδ
、共振周波数の温度係数（τｒ）を測定し、τｆは、−
４０〜＋８５°Ｃについて測定した。結果は第１表に示
す。
さ約４ｍｍのゆがみのない円柱サンプルを得た。このサ
ンプルを用いて誘電体円柱共振器法により、共振周波数
８〜１０ＧＨｚにて誘電率（εｒ）、誘電損失ｔａｎδ
、共振周波数の温度係数（τｒ）を測定し、τｆは、−
４０〜＋８５°Ｃについて測定した。結果は第１表に示
す。
第１表
第１表からも明らかなように、本発明の誘電体は、比誘
電率３３以上、Ｑ （Ｉｔ４０００以上、τｆが２５（
ｐＰｍ／’Ｃ）以下の特性が得られ、またＮｂとＴａの
成分比を変更することによって、４１〜２３（ｐｐｍ／
’Ｃ）の範囲でτｆをコントロールすることができる
優れた特性が得られた。
電率３３以上、Ｑ （Ｉｔ４０００以上、τｆが２５（
ｐＰｍ／’Ｃ）以下の特性が得られ、またＮｂとＴａの
成分比を変更することによって、４１〜２３（ｐｐｍ／
’Ｃ）の範囲でτｆをコントロールすることができる
優れた特性が得られた。
（発明の効果）
以上詳述した通り、本発明の誘電体磁器組成物はＢａＯ
、ＳｍｚＯ＝ 、Ｎｔ）ｚｏ５、Ｔａｚ０５からなる複
合ペロブスカイト型結晶構造を形成させることによって
、高周波に対して高い誘電率、低い誘電損失、及び共振
周波数の温度係数の小さい誘電特性が得られる。それと
同時に共振器あるいは回路基板材料としての用途に対し
満足したものが得られると同時に小型化も可能とするこ
とができる。
、ＳｍｚＯ＝ 、Ｎｔ）ｚｏ５、Ｔａｚ０５からなる複
合ペロブスカイト型結晶構造を形成させることによって
、高周波に対して高い誘電率、低い誘電損失、及び共振
周波数の温度係数の小さい誘電特性が得られる。それと
同時に共振器あるいは回路基板材料としての用途に対し
満足したものが得られると同時に小型化も可能とするこ
とができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 組成式が ＢａＳｍ＿１＿／＿２（Ｎｂ＿ｘＴａ＿１＿−＿ｘ）＿
１＿／＿２Ｏ＿３但し０≦ｘ≦１ から成る誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1204262A JP2691302B2 (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1204262A JP2691302B2 (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0369547A true JPH0369547A (ja) | 1991-03-25 |
| JP2691302B2 JP2691302B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=16487552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1204262A Expired - Fee Related JP2691302B2 (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691302B2 (ja) |
-
1989
- 1989-08-07 JP JP1204262A patent/JP2691302B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2691302B2 (ja) | 1997-12-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |