JPH04104947A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH04104947A JPH04104947A JP2219717A JP21971790A JPH04104947A JP H04104947 A JPH04104947 A JP H04104947A JP 2219717 A JP2219717 A JP 2219717A JP 21971790 A JP21971790 A JP 21971790A JP H04104947 A JPH04104947 A JP H04104947A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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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】
（技術分野）
本発明は、誘電体磁器組成物、特に誘電体共振器等に適
する高周波用誘電体磁器組成物に関するものである。
する高周波用誘電体磁器組成物に関するものである。
（背景技術）
近年における携帯電話等の高周波機器の発展に伴い、そ
れらに使用される誘電体共振器にも、小型で、高性能な
ものが要求されるようになってきている。そして、その
ような誘電体共振器に用いられる誘電体磁器には、以下
のような特性が要求されているのである。即ち、先ず、
（１）比誘電率（εｒ）が高いこと。この比誘電率が高
いと、成る決まった周波数で使用する場合において、共
振器の小型化が可能となるからである。また、（２）Ｑ
値が高いこと。磁器のＱ値が高いと、これを使用した共
振器を低損失にすることが出来るのである。
れらに使用される誘電体共振器にも、小型で、高性能な
ものが要求されるようになってきている。そして、その
ような誘電体共振器に用いられる誘電体磁器には、以下
のような特性が要求されているのである。即ち、先ず、
（１）比誘電率（εｒ）が高いこと。この比誘電率が高
いと、成る決まった周波数で使用する場合において、共
振器の小型化が可能となるからである。また、（２）Ｑ
値が高いこと。磁器のＱ値が高いと、これを使用した共
振器を低損失にすることが出来るのである。
更に、（３）共振器にしたとき、共振周波数の温度係数
（τｆ）が小さいこと。温度変化に対して特性の変動を
極力少なくするためである。
（τｆ）が小さいこと。温度変化に対して特性の変動を
極力少なくするためである。
ところで、従来から、この種の誘電体磁器組成物として
は、特公昭５８−２０９０５号公報には、Ｂａｄ−Ｔｉ
ｅ２系若しくはその一部を他の元素で置換したものが明
らかにされているが、そのような誘電体磁器は、比誘電
率が３０〜４０程度と低く、且つＱも小さいものであっ
た。また特公昭５９−２３０４８号公報に示されたＢ
ａ （Ｍ ｇ ｌ／３Ｔ ａ ２／３ ） ・）ｓ等の
複合ペロブスカイト構造を持った組成のものにおいては
、Ｑは大きいものの、比誘電率が３０〜４０と小さい問
題を内在している。
は、特公昭５８−２０９０５号公報には、Ｂａｄ−Ｔｉ
ｅ２系若しくはその一部を他の元素で置換したものが明
らかにされているが、そのような誘電体磁器は、比誘電
率が３０〜４０程度と低く、且つＱも小さいものであっ
た。また特公昭５９−２３０４８号公報に示されたＢ
ａ （Ｍ ｇ ｌ／３Ｔ ａ ２／３ ） ・）ｓ等の
複合ペロブスカイト構造を持った組成のものにおいては
、Ｑは大きいものの、比誘電率が３０〜４０と小さい問
題を内在している。
また、特開昭５６−１０２００３号公報には、Ｂ ａ
Ｏ−Ｔ ｉ Ｏ，−Ｎ ｄｚｏｓ −Ｂ ｉｚｏ：＋系
の磁器組成物が明らかにされているが、これとても、比
誘電率は高いものの、共振周波数の温度係数が大きく、
充分な特性とは言い難いものであったのであり、更に特
開昭５７−２１０１０号公報に提案のＢａ０−Ｔ’ｒＯ
ｔ−ＮｄｚＯ３−３ｍｚＯ：＋系の磁器組成物にあって
は、共振周波数の温度係数が大きく、実用上の問題を内
在するものであり、更にまた、特開平１−２２７３０３
号公報に明らかにされているＢ ａ Ｏ−Ｔ ｉ ０２
−Ｎ ｄ２Ｑ。
Ｏ−Ｔ ｉ Ｏ，−Ｎ ｄｚｏｓ −Ｂ ｉｚｏ：＋系
の磁器組成物が明らかにされているが、これとても、比
誘電率は高いものの、共振周波数の温度係数が大きく、
充分な特性とは言い難いものであったのであり、更に特
開昭５７−２１０１０号公報に提案のＢａ０−Ｔ’ｒＯ
ｔ−ＮｄｚＯ３−３ｍｚＯ：＋系の磁器組成物にあって
は、共振周波数の温度係数が大きく、実用上の問題を内
在するものであり、更にまた、特開平１−２２７３０３
号公報に明らかにされているＢ ａ Ｏ−Ｔ ｉ ０２
−Ｎ ｄ２Ｑ。
Ａ ｌ ｚ Ｏ３系の磁器組成物にあっては、アルミナ
が添加されることにより、Ｑが劣化し、低損失な特性が
得られにくいという問題のあるものであった。
が添加されることにより、Ｑが劣化し、低損失な特性が
得られにくいという問題のあるものであった。
（解決課題）
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その課題とするところは、高い比誘
電率を有すると共に、Ｑが大きく、しかも共振周波数の
温度係数を小さくすることが可能な誘電体磁器組成物を
揚供することにある。
れたものであって、その課題とするところは、高い比誘
電率を有すると共に、Ｑが大きく、しかも共振周波数の
温度係数を小さくすることが可能な誘電体磁器組成物を
揚供することにある。
（解決手段）
すなわち、本発明は、かかる課題を解決するために、多
くの誘電体磁器の組成について種々検討した結果見い出
された事実に基づいて完成されたものであり、その要旨
とするところは、組成式：％式％ −ａｓｍｚｏｓ）にて表わされ、且つ該組成式中のχ、
ｙ、ｚ及びａが、それぞれ、下式：％式％ を満足するように構成された、酸化バリウム、酸化チタ
ン、酸化ネオジム、及び酸化サマリウムからなる組成物
を主成分とし、該組成物の１００重量部に対して、酸化
アルミニウムが、更に２．５重量部以下の割合にて含有
せしめられていることを特徴とする誘電体磁器組成物に
ある。
くの誘電体磁器の組成について種々検討した結果見い出
された事実に基づいて完成されたものであり、その要旨
とするところは、組成式：％式％ −ａｓｍｚｏｓ）にて表わされ、且つ該組成式中のχ、
ｙ、ｚ及びａが、それぞれ、下式：％式％ を満足するように構成された、酸化バリウム、酸化チタ
ン、酸化ネオジム、及び酸化サマリウムからなる組成物
を主成分とし、該組成物の１００重量部に対して、酸化
アルミニウムが、更に２．５重量部以下の割合にて含有
せしめられていることを特徴とする誘電体磁器組成物に
ある。
このように、本発明に従う誘電体磁器組成物は、酸化バ
リウム（Ｂａｄ）、酸化チタン（Ｔ ｉＯｚ）、酸化ネ
オジム（Ｎｄ２Ｏ２）、及び酸化サマリウム（ＳｍｚＯ
＊）を主成分とし、そしてそれら各成分は、上記の組成
式にて表わされ得るように、それぞれ、特定量において
含有せしめられ、以て優れた誘電体磁器特性を発揮する
ようにされると共に、更に、酸化アルミニウム（Ａ ｊ
！ ！ Ｏｓ ）が、所定割合において含有せしめられ
ることにより、得られる誘電体磁器のＱがより一層向上
され、温度係数を小さくすることが出来ることとなった
のである。
リウム（Ｂａｄ）、酸化チタン（Ｔ ｉＯｚ）、酸化ネ
オジム（Ｎｄ２Ｏ２）、及び酸化サマリウム（ＳｍｚＯ
＊）を主成分とし、そしてそれら各成分は、上記の組成
式にて表わされ得るように、それぞれ、特定量において
含有せしめられ、以て優れた誘電体磁器特性を発揮する
ようにされると共に、更に、酸化アルミニウム（Ａ ｊ
！ ！ Ｏｓ ）が、所定割合において含有せしめられ
ることにより、得られる誘電体磁器のＱがより一層向上
され、温度係数を小さくすることが出来ることとなった
のである。
（具体的構成）
ところで、かかる誘電体磁器組成物において、主成分の
一つたるＢａＯの含有量がｌ Ｑ ｍｏ１％よりも少な
くなると（χ＜０．１ＯＬ得られる誘電体磁器組成物の
比誘電率が低くなってしまう問題があり、一方２０１Ｉ
ｌｏ１％を越えるようになると（χ＞０．２０）、共振
周波数の温度係数が大きくなり過ぎてしまうという問題
を惹起する。また、ＴｉＯ□については、その含有量が
６０１１０１％未満となると（ｙ＜０．６０）、Ｑ値が
大きく、劣化するようになり、一方７５ｍｏ１％を越え
るようになると（ｙ＞０．７５）、共振周波数の温度係
数が大きくなり過ぎてしまうという問題を惹起する。
一つたるＢａＯの含有量がｌ Ｑ ｍｏ１％よりも少な
くなると（χ＜０．１ＯＬ得られる誘電体磁器組成物の
比誘電率が低くなってしまう問題があり、一方２０１Ｉ
ｌｏ１％を越えるようになると（χ＞０．２０）、共振
周波数の温度係数が大きくなり過ぎてしまうという問題
を惹起する。また、ＴｉＯ□については、その含有量が
６０１１０１％未満となると（ｙ＜０．６０）、Ｑ値が
大きく、劣化するようになり、一方７５ｍｏ１％を越え
るようになると（ｙ＞０．７５）、共振周波数の温度係
数が大きくなり過ぎてしまうという問題を惹起する。
また、Ｎｄ、０．とＳｍ、０．との合計量に関して、換
言すれば、（（１−ａ）Ｎｄ、Ｏ，−ａＳｍｔＯｓ）の
値については、その合計の含有量が１０ｓｏ１％よりも
少なくなると（ｚ＜０．１０）、共振周波数の温度係数
が大きくなり、一方２５１１０１％を越えるようになる
と（ｚ＞０．２５）、焼結性が悪くなる問題を惹起する
。
言すれば、（（１−ａ）Ｎｄ、Ｏ，−ａＳｍｔＯｓ）の
値については、その合計の含有量が１０ｓｏ１％よりも
少なくなると（ｚ＜０．１０）、共振周波数の温度係数
が大きくなり、一方２５１１０１％を越えるようになる
と（ｚ＞０．２５）、焼結性が悪くなる問題を惹起する
。
なお、本発明において、Ｎｄ２Ｏ３と共に、Ｓｍ２Ｏ３
の使用は、Ｎ ｄ ２０ ’ｓの一部をＳｍｚＣｈにて
置換しようとするものであり、それによって、Ｑ値が向
上し、温度係数を小さくすることが出来る。
の使用は、Ｎ ｄ ２０ ’ｓの一部をＳｍｚＣｈにて
置換しようとするものであり、それによって、Ｑ値が向
上し、温度係数を小さくすることが出来る。
特に、サマリウム置換の充分な効果を得るには、３ ｍ
ｏ１％以上（ａ≧０．０３ ）の置換を行なうことが望
ましい。しかし、サマリウム置換量が５０１１１ｏ１％
を越えるようになると（ａ＞０．５０）、比誘電率が低
下する問題を発生し、また酸化サマリウムは原料単価が
高く、コスト面から考慮しても、５０１Ｉｌｏ１％まで
の置換が実用上の限界となる。
ｏ１％以上（ａ≧０．０３ ）の置換を行なうことが望
ましい。しかし、サマリウム置換量が５０１１１ｏ１％
を越えるようになると（ａ＞０．５０）、比誘電率が低
下する問題を発生し、また酸化サマリウムは原料単価が
高く、コスト面から考慮しても、５０１Ｉｌｏ１％まで
の置換が実用上の限界となる。
また、本発明においては、Ａ／ｌ！、０．の添加により
、Ｑ値が向上し、温度係数を小さくすることが出来るが
、その添加量が、上記主成分からなる組成物の１００重
量部に対して２．５重量部を越えるようになると、Ｑ値
の向上が見られな（なり、反って劣化し、また比誘電率
が低くなり過ぎ、実用に供さなくなる。
、Ｑ値が向上し、温度係数を小さくすることが出来るが
、その添加量が、上記主成分からなる組成物の１００重
量部に対して２．５重量部を越えるようになると、Ｑ値
の向上が見られな（なり、反って劣化し、また比誘電率
が低くなり過ぎ、実用に供さなくなる。
（実施例）
以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に
明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施
例の記載によって何等の制約をも受けるものでないこと
は、言うまでもないところである。
明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施
例の記載によって何等の制約をも受けるものでないこと
は、言うまでもないところである。
また、本発明には、以下に示される実施例の他にも、本
発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に
基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るもので
あることが、理解されるべきである。
発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に
基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るもので
あることが、理解されるべきである。
先ず、高純度炭酸バリウム、酸化チタン、酸化ネオジム
及び酸化サマリウムを用い、それら成分を、下記第１表
及び第２表において、χ、 ｙ、 ｚ及びａとして
示される各種のモル比となるように秤量し、ポリエチレ
ン製ポットの中に、アルミナ玉石と共に投入して、純水
を加え、湿式混合せしめた。そして、得られた混合物を
ポットから取り出して乾燥し、１０００°Ｃで２時間、
空気雰囲気下に仮焼を行なった。次いで、その仮焼物を
、再び、アルミナ玉石と共に、ポリエチレン製ポットに
投入し、更に純水を加えて、湿式粉砕した。この際、こ
の仮焼物の重量を測定し、その１００重量部に対して所
定重量部の酸化アルミニウムを一緒にポットの中に入れ
ると共に、バインダとしてＰＶＡを１重量％加え、バイ
ンダが仮焼粉に一様に混ざるようにした。その後、この
得られた粉砕物を乾燥し、４０メツシユの篩いを通すこ
とにより、造粒した。
及び酸化サマリウムを用い、それら成分を、下記第１表
及び第２表において、χ、 ｙ、 ｚ及びａとして
示される各種のモル比となるように秤量し、ポリエチレ
ン製ポットの中に、アルミナ玉石と共に投入して、純水
を加え、湿式混合せしめた。そして、得られた混合物を
ポットから取り出して乾燥し、１０００°Ｃで２時間、
空気雰囲気下に仮焼を行なった。次いで、その仮焼物を
、再び、アルミナ玉石と共に、ポリエチレン製ポットに
投入し、更に純水を加えて、湿式粉砕した。この際、こ
の仮焼物の重量を測定し、その１００重量部に対して所
定重量部の酸化アルミニウムを一緒にポットの中に入れ
ると共に、バインダとしてＰＶＡを１重量％加え、バイ
ンダが仮焼粉に一様に混ざるようにした。その後、この
得られた粉砕物を乾燥し、４０メツシユの篩いを通すこ
とにより、造粒した。
このようにして調製された粉体を用い、プレス成形機に
て、面圧： １ ｔｏｎ ７ｃｍ”にて、２０ｍｍφＸ
１５ａｍ＋ｔのサイズの円板状のサンプルを成形した。
て、面圧： １ ｔｏｎ ７ｃｍ”にて、２０ｍｍφＸ
１５ａｍ＋ｔのサイズの円板状のサンプルを成形した。
次いで、このようにして成形した各サンプルを、空気中
において、１３００〜１４００ ”Ｃの温度で、２時間
焼成した。更に、この焼成して得られた各サンプルを、
研磨によって、１４閣φ×７閣１の大きさに整えた。
において、１３００〜１４００ ”Ｃの温度で、２時間
焼成した。更に、この焼成して得られた各サンプルを、
研磨によって、１４閣φ×７閣１の大きさに整えた。
かくして得られた各種のサンプルについて、その比誘電
率と無負荷Ｑを、公知の平行導体板型誘電体共振器法に
よって、それぞれ測定し、またその共振周波数の温度係
数（τｆ）を−２５℃〜７５°Ｃの範囲で測定し、その
結果を、下記第１表及び第２表に併わせ示した。なお、
測定周波数は２〜５ＧＨｚであった。また、第１表及び
第２表中において、Ｑは、３ＧＨｚでの値に換夏しであ
る。
率と無負荷Ｑを、公知の平行導体板型誘電体共振器法に
よって、それぞれ測定し、またその共振周波数の温度係
数（τｆ）を−２５℃〜７５°Ｃの範囲で測定し、その
結果を、下記第１表及び第２表に併わせ示した。なお、
測定周波数は２〜５ＧＨｚであった。また、第１表及び
第２表中において、Ｑは、３ＧＨｚでの値に換夏しであ
る。
なお、本実施例においては、アルミナは仮焼後に添加し
たが、他の原料と共に、混合の最初から配合することも
可能である。
たが、他の原料と共に、混合の最初から配合することも
可能である。
かかる第１表及び第２表の結果から明らかなように、本
発明に従う陥、１〜２３及び陥、２７〜３４の誘電体磁
器組成物にあっては、何れも、大きな比誘電率及びＱ値
を有すると共に、共振周波数の温度係数（τｆ）の小さ
なものであった。これに対して、比較例であるＮα２４
〜２６及びＮα３５〜３８の誘電体磁器組成物にあって
は、少なくとも比誘電率、Ｑ値及び温度係数（τｆ）の
何れかにおいて、性能の劣化したものとなり、またＮｏ
、３９へ＼〜 第 表 （発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、高い
比誘電率を備えていながら、Ｑ４１ｉが大きく、しかも
共振周波数の温度係数の小さな誘電体磁器組成物を得る
こと出来るのであり、またそのような誘電体磁器組成物
は、酸化アルミニウムの所定割合における含有により、
効果的に、Ｑ（ＩＩが向上し、温度係数を小さくするこ
とが出来たのである。
発明に従う陥、１〜２３及び陥、２７〜３４の誘電体磁
器組成物にあっては、何れも、大きな比誘電率及びＱ値
を有すると共に、共振周波数の温度係数（τｆ）の小さ
なものであった。これに対して、比較例であるＮα２４
〜２６及びＮα３５〜３８の誘電体磁器組成物にあって
は、少なくとも比誘電率、Ｑ値及び温度係数（τｆ）の
何れかにおいて、性能の劣化したものとなり、またＮｏ
、３９へ＼〜 第 表 （発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、高い
比誘電率を備えていながら、Ｑ４１ｉが大きく、しかも
共振周波数の温度係数の小さな誘電体磁器組成物を得る
こと出来るのであり、またそのような誘電体磁器組成物
は、酸化アルミニウムの所定割合における含有により、
効果的に、Ｑ（ＩＩが向上し、温度係数を小さくするこ
とが出来たのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 組成式：χＢａＯ−ｙＴｉＯ＿２−ｚ〔（１−ａ）Ｎ
ｄ＿２Ｏ＿３−ａＳｍ＿２Ｏ＿３〕にて表わされ、且つ
該組成式中のχ，ｙ，ｚ及びａが、それぞれ、下式０．
１０≦χ≦０．２０ ０．６０≦ｙ≦０．７５ ０．１０≦ｚ≦０．２５ χ＋ｙ＋ｚ＝１ ０＜ａ≦０．５０ を満足するように構成された、酸化バリウム、酸化チタ
ン、酸化ネオジム、及び酸化サマリウムからなる組成物
を主成分とし、該組成物の１００重量部に対して、酸化
アルミニウムが、更に２．５重量部以下の割合にて含有
せしめられていることを特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2219717A JPH04104947A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 誘電体磁器組成物 |
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| EP91307626A EP0476838B1 (en) | 1990-08-20 | 1991-08-19 | Dielectric ceramic composition of BaO, TiO2, Nd2O3,Sm2O3 and Al2O3 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2219717A JPH04104947A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 誘電体磁器組成物 |
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|---|---|---|---|
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