JPH0372165B2 - - Google Patents
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- JPH0372165B2 JPH0372165B2 JP58098255A JP9825583A JPH0372165B2 JP H0372165 B2 JPH0372165 B2 JP H0372165B2 JP 58098255 A JP58098255 A JP 58098255A JP 9825583 A JP9825583 A JP 9825583A JP H0372165 B2 JPH0372165 B2 JP H0372165B2
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- dielectric
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- dielectric constant
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は誘電体磁器組成物、とくに酸化バリウ
ム（BaO）、酸化マグネシウム（MgO）、酸化タ
ンタル（Ta2O5）および酸化チタン（TiO2）の
成分で構成される誘電体共振器用磁器に関するも
のである。 従来例の構成とその問題点 近年、波長が数cm以下のマイクロ波やミリ波
（以下これらをマイクロ波と総称する）を取扱う
高周波回路の技術の進展にともない、この回路を
小形化することが積極的に進められている。これ
までは、この高周波回路には空胴共振器、アンテ
ナなどが使用されてきたが、これらの大きさはマ
イクロ波の波長と同程度となるため、小形化に対
する障害となつていた。これを解決するために、
誘電率の大きい誘電体磁器を使用することによつ
て波長そのものを短縮する方法がとられてきた。
このような用途に適する材料としてはTiO2系の
ものがよく使用され、たとえばTiO2−ZrO2−
SnO2系、CaTiO3−MgTiO3−La2O3・2TiO2系
最近ではBa（（Zn1/3Nb2/3）O3−Ba（Zn1/3Ta1/3）
O3などの誘電体磁器が知られている。しかしな
がら、これらの材料で誘電体共振器を作つた場合
には比誘電率が20〜40程度と低いため、たとえば
共振周波数が約11GHzのＸ帯の誘電体共振器では
比誘電率εr＝30の材料を使用したとき直径5.6mm、
厚さ2.2mm程度の小さなユニツトになるが、周波
数が下つて2GHz程度のUH帯での使用となると、
同じ比誘電率εr＝30の材料の場合には直径が30.7
mm、厚さが12.3mm程度と形状がいちじるしく大き
くなる。ここで、使用する材料の比誘電率が80程
度に大きくなれば、その大きさを直径18.8mm、厚
さ7.5mm程度と小形化することができるが、従来
の材料ではこのような要望を満足させることはで
きなかつた。 発明の目的 本発明は比誘電率（εr）が大きく、無負荷Ｑ
（Qu）が大きく、安定した温度係数を広範囲に変
化させうる誘電体磁器を提供しようとするもので
ある。 発明の構成 本発明は、Ba（Mg1/3Ta2/3）1-xTixO3と表わさ
れる組成物であつて、その組成が0.01≦ｘ≦0.5
（モル分率）の範囲にあることを特徴とするもの
で、上述の問題点を解決した高周波用誘電体磁器
を提供する。 実施例の説明 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、MgO、
Ta2O5およびTiO2を所定の組成になるよう秤量
し、めのうボールを備えたゴム内張りのボールミ
ルで純水とともに湿式混合した。この混合物をボ
ールミルからとり出して乾燥したのち、空気中に
おいて1100℃の温度で２時間仮焼した。仮焼物を
純水とともに前記のボールミル中で湿式粉砕し
た。粉砕泥しようを脱水乾燥したのち、粉末にバ
インダーとして濃度６％のポリビニールアルコー
ル溶液を８重量％添加して均質としたのち、32メ
ツシユのふるいを通して整粒した。整粒粉体は金
型と油圧プレスを用いて成形圧力800Kg／cm2で直
径20mm、厚さ約８mmの円板に成形した。成形体を
高純度のアルミナさや鉢の中に入れ、組成に応じ
て空気中において1200〜1600℃を範囲内の温度で
２時間保持して焼成し、下表に示す配合組成の誘
電体磁器を得た。得られた磁器素子を使用して誘
電体共振器法による測定から共振周波数と無負荷
Ｑ（Qu）と比誘電率（εr）を求めた。共振周波数
の温度依存性は−30℃から70℃の範囲で測定し温
度係数（τf）を求めた。共振周波数は２〜4GHz
であつた。これらの実験結果を下表に示す。な
お、表において＊印をした試料は本発明の範囲外
の比較例であり、こえ以外の試料が本発明の範囲
内の実施例である。
ム（BaO）、酸化マグネシウム（MgO）、酸化タ
ンタル（Ta2O5）および酸化チタン（TiO2）の
成分で構成される誘電体共振器用磁器に関するも
のである。 従来例の構成とその問題点 近年、波長が数cm以下のマイクロ波やミリ波
（以下これらをマイクロ波と総称する）を取扱う
高周波回路の技術の進展にともない、この回路を
小形化することが積極的に進められている。これ
までは、この高周波回路には空胴共振器、アンテ
ナなどが使用されてきたが、これらの大きさはマ
イクロ波の波長と同程度となるため、小形化に対
する障害となつていた。これを解決するために、
誘電率の大きい誘電体磁器を使用することによつ
て波長そのものを短縮する方法がとられてきた。
このような用途に適する材料としてはTiO2系の
ものがよく使用され、たとえばTiO2−ZrO2−
SnO2系、CaTiO3−MgTiO3−La2O3・2TiO2系
最近ではBa（（Zn1/3Nb2/3）O3−Ba（Zn1/3Ta1/3）
O3などの誘電体磁器が知られている。しかしな
がら、これらの材料で誘電体共振器を作つた場合
には比誘電率が20〜40程度と低いため、たとえば
共振周波数が約11GHzのＸ帯の誘電体共振器では
比誘電率εr＝30の材料を使用したとき直径5.6mm、
厚さ2.2mm程度の小さなユニツトになるが、周波
数が下つて2GHz程度のUH帯での使用となると、
同じ比誘電率εr＝30の材料の場合には直径が30.7
mm、厚さが12.3mm程度と形状がいちじるしく大き
くなる。ここで、使用する材料の比誘電率が80程
度に大きくなれば、その大きさを直径18.8mm、厚
さ7.5mm程度と小形化することができるが、従来
の材料ではこのような要望を満足させることはで
きなかつた。 発明の目的 本発明は比誘電率（εr）が大きく、無負荷Ｑ
（Qu）が大きく、安定した温度係数を広範囲に変
化させうる誘電体磁器を提供しようとするもので
ある。 発明の構成 本発明は、Ba（Mg1/3Ta2/3）1-xTixO3と表わさ
れる組成物であつて、その組成が0.01≦ｘ≦0.5
（モル分率）の範囲にあることを特徴とするもの
で、上述の問題点を解決した高周波用誘電体磁器
を提供する。 実施例の説明 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、MgO、
Ta2O5およびTiO2を所定の組成になるよう秤量
し、めのうボールを備えたゴム内張りのボールミ
ルで純水とともに湿式混合した。この混合物をボ
ールミルからとり出して乾燥したのち、空気中に
おいて1100℃の温度で２時間仮焼した。仮焼物を
純水とともに前記のボールミル中で湿式粉砕し
た。粉砕泥しようを脱水乾燥したのち、粉末にバ
インダーとして濃度６％のポリビニールアルコー
ル溶液を８重量％添加して均質としたのち、32メ
ツシユのふるいを通して整粒した。整粒粉体は金
型と油圧プレスを用いて成形圧力800Kg／cm2で直
径20mm、厚さ約８mmの円板に成形した。成形体を
高純度のアルミナさや鉢の中に入れ、組成に応じ
て空気中において1200〜1600℃を範囲内の温度で
２時間保持して焼成し、下表に示す配合組成の誘
電体磁器を得た。得られた磁器素子を使用して誘
電体共振器法による測定から共振周波数と無負荷
Ｑ（Qu）と比誘電率（εr）を求めた。共振周波数
の温度依存性は−30℃から70℃の範囲で測定し温
度係数（τf）を求めた。共振周波数は２〜4GHz
であつた。これらの実験結果を下表に示す。な
お、表において＊印をした試料は本発明の範囲外
の比較例であり、こえ以外の試料が本発明の範囲
内の実施例である。
【表】
＊印は本発明範囲外の比較例であ
る。
＊＊印は周波数1MHzでの値を示す。
表から明らかなように、本発明の範囲内の誘電
体磁器はマイクロ波周波数帯において、比誘電率
を大きくすることができるとともに無負荷Ｑも大
きい値を示し、しかも安定した温度特性を示して
いる。したがつて、本発明の誘電体磁器は発振器
や共振器の温度依存性を安定化するのに有用であ
り、とくに比誘電率が大きいことからUHF帯で
の使用に適し、小形で高性能の電子回路部品を作
ることができる。また、材料組成を変えることに
よつて広い範囲で任意のτfを選択できるので、こ
の磁器で誘電体共振器を組立てたとき周囲の金属
板などによる温度特性におよぼす影響をなくする
温度補償作用をもたせることができる。 以上のような顕著な効果が得られるのは、本発
明が、ABO3で表わされるペロブスカイトのＢサ
イトを、MgとTaの複合体（Mg1/3Ta2/3）で置換
するという、従来にない概念に基づくことによ
る。すなわち、従来知られた単元素による置換か
らは予測できない新たな効果が、複合体による置
換で得られたものである。 本発明の組成範囲を限定した理由を説明する
と、TiO2量（ｘ）が0.5モル分率を超える組成の
磁器では比誘電率（εr）の向上がみられるが、マ
イクロ周波数帯での共振が微弱となり、無負荷Ｑ
（Qu）の低下がいちじるしくなるため、本発明の
範囲から除かれる。また、ｘ＜0.01の磁器は比誘
電率（εr）が小さくて、本発明の目的に合致しな
いために、本発明の範囲から除かれる。 発明の効果 本発明の誘電体磁器組成物はマイクロ波周波数
帯において比誘電率が大きく、無負荷Ｑが大き
く、さらに共振周波数の温度係数が安定した値を
示すので、発振器や共振器などの温度依存性を安
定化するのに有用なものである。また、比誘電率
が大きいことからUHF帯での使用に適し、小形
で高性能の電子回路部分を作ることができる。ま
た、組成によつて所望の共振周波数の温度係数を
選択できるので温度補償作用を利用することがで
きる。 以上のように本発明の誘電体磁器組成物はマイ
クロ波の誘電体共振器として有用であるばかりで
なく、マイクロ波IC用基板や誘電体調整棒など
にも有用な素材を提供することができ、工業的に
利用価値の大きいものである。
る。
＊＊印は周波数1MHzでの値を示す。
表から明らかなように、本発明の範囲内の誘電
体磁器はマイクロ波周波数帯において、比誘電率
を大きくすることができるとともに無負荷Ｑも大
きい値を示し、しかも安定した温度特性を示して
いる。したがつて、本発明の誘電体磁器は発振器
や共振器の温度依存性を安定化するのに有用であ
り、とくに比誘電率が大きいことからUHF帯で
の使用に適し、小形で高性能の電子回路部品を作
ることができる。また、材料組成を変えることに
よつて広い範囲で任意のτfを選択できるので、こ
の磁器で誘電体共振器を組立てたとき周囲の金属
板などによる温度特性におよぼす影響をなくする
温度補償作用をもたせることができる。 以上のような顕著な効果が得られるのは、本発
明が、ABO3で表わされるペロブスカイトのＢサ
イトを、MgとTaの複合体（Mg1/3Ta2/3）で置換
するという、従来にない概念に基づくことによ
る。すなわち、従来知られた単元素による置換か
らは予測できない新たな効果が、複合体による置
換で得られたものである。 本発明の組成範囲を限定した理由を説明する
と、TiO2量（ｘ）が0.5モル分率を超える組成の
磁器では比誘電率（εr）の向上がみられるが、マ
イクロ周波数帯での共振が微弱となり、無負荷Ｑ
（Qu）の低下がいちじるしくなるため、本発明の
範囲から除かれる。また、ｘ＜0.01の磁器は比誘
電率（εr）が小さくて、本発明の目的に合致しな
いために、本発明の範囲から除かれる。 発明の効果 本発明の誘電体磁器組成物はマイクロ波周波数
帯において比誘電率が大きく、無負荷Ｑが大き
く、さらに共振周波数の温度係数が安定した値を
示すので、発振器や共振器などの温度依存性を安
定化するのに有用なものである。また、比誘電率
が大きいことからUHF帯での使用に適し、小形
で高性能の電子回路部分を作ることができる。ま
た、組成によつて所望の共振周波数の温度係数を
選択できるので温度補償作用を利用することがで
きる。 以上のように本発明の誘電体磁器組成物はマイ
クロ波の誘電体共振器として有用であるばかりで
なく、マイクロ波IC用基板や誘電体調整棒など
にも有用な素材を提供することができ、工業的に
利用価値の大きいものである。
Claims (1)
- １ 酸化バリウムと酸化マグネシウムと酸化タン
タルと酸化チタンとからなり、その組成式をBa
（Mg1/3Ta2/3）1-xTixO3と表わしたとき、その成分
組成がモル分率で0.01≦ｘ≦0.5の範囲にあるこ
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 |
|---|---|---|---|
| JP58098255A JPS59224005A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58098255A JPS59224005A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59224005A JPS59224005A (ja) | 1984-12-15 |
| JPH0372165B2 true JPH0372165B2 (ja) | 1991-11-15 |
Family
ID=14214846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58098255A Granted JPS59224005A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59224005A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007116471A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Fujitsu Limited | 容量素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5360544A (en) * | 1976-11-11 | 1978-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dielectric resonator |
-
1983
- 1983-06-01 JP JP58098255A patent/JPS59224005A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5360544A (en) * | 1976-11-11 | 1978-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dielectric resonator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59224005A (ja) | 1984-12-15 |
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