JPH0449506B2

JPH0449506B2 -

Info

Publication number: JPH0449506B2
Application number: JP62054224A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Matsuda; Masanori Yanagawa
Original assignee: JGC Corp
Current assignee: JGC Corp
Priority date: 1987-03-11
Filing date: 1987-03-11
Publication date: 1992-08-11
Also published as: JPS63222065A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は高周波用誘電体磁器組成物の関し、詳
しくはBaO，ZnO，NiO，Ta₂O₅およびNb₂O₅を
基本組成とする酸化物に、Al₂O₃および／または
MgOを特定量配合させることにより、高周波帯
域のおいても無負荷Ｑ値が大きく、さらに誘電率
（εr）を変化させずに、すなわち形状を変化させ
ずに、共振周波数の温度係数（τf）を正側、負側
に自由に変化させることができる高周波用誘電体
磁器組成物に関する。［従来の技術］誘電体磁器組成物は、マイクロ波用セラミツク
フイルタ、磁器コンデンサ、サーミスタ、圧導体
等の材料として用いられ、種々の方法により製造
されている。従来より、誘電体磁器組成物としてBaO，
ZnO，Ta₂O₅，Nb₂O₅およびNiO等を基本組成し
たものが知られており、例えば特開昭58−60660
号、特開昭58−60661号、特開昭61−122153号等
に開示されている。［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、BaO，Ta₂O₅，Nb₂O₅，NiOま
たはこれらにZnOを加えた組成を基本組成とした
誘電体磁器組成物（特開昭58−60660号、特開昭
58−60661号）においては、形状と温度係数（τf）
を任意に変え得るが、高い無負荷Ｑ値を得ること
ができない。一方、BaO，ZnO，Ta₂O₅および
NiOを基本組成した誘電体磁器組成物（特開昭61
−122153号）においては、比較的高い無負荷Ｑ値
を得ることができるが、誘電率（εr）が変化する
ため形状を一定に保てない。さらに、上記誘電体磁器組成物を製造するに
は、長時間の湿式混合を行なうことが必要である
ため、湿式混合操作中に不純物が混入する機会が
多くなり、電気特性の安定性に欠ける。さらに仮
焼および焼結を高温かつ長時間で行なうため操作
が煩雑であり、経済性に欠けるという問題があ
る。このように従来技術においては、安価かつ容易
に所望特性を満足させる誘電体磁器組成物を得る
ことはできなかつた。［発明の目的］本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたもので、高周波帯域においても無負荷Ｑ値が
大きく、誘電率（εr）を変化させずに、すなわち
形状を変化させずに、共振周波数の温度係数
（τf）を正側、負側に自由に変化させることがで
き、したがつて周辺回路との整合性を高めること
ができ、さらに安価かつ容易に製造できる高周波
用誘電体磁器組成物を提供することを目的とす
る。［問題点を解決するための手段および作用］本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意
検討した結果、BaO，ZnO，Ta₂O₅，Nb₂O₅およ
びNiOを基本組成とする酸化物に、Al₂O₃およ
び／またはMgOを特定量配合させることにより
上記目的を達成し得る高周波用誘電体磁器組成物
が得られることを見出し本発明に到達すた。すなわち本発明は、一般式 Ba［（Zn_1-xNi_x）／（Ta_1-yNb_y）2/3］O₃（式中、
ｘは０＜ｘ≦１，ｙは０≦ｙ≦１の範囲にある）
で示される酸化物に対して、Al₂O₃および／また
はMgOを総量で、1.00重量％以下配合させたこ
とを特徴とする高周波用誘電体磁器組成物にあ
る。なお、以下ｘ，ｙは上式において定義した範
囲内にあるものとする。本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、以下の
ようにして製造される。本発明の高周波用誘電体磁器組成物の出発原料
は、好ましくは沈澱法により調製される。すなわ
ち、バリウム塩、亜鉛塩、ニツケル塩、タンタル
塩およびニオブ塩を含有する溶液とアルカリ水溶
液を混合して、BaCO₃，Zn（CO₃）_1-x（OH）2x，
Ni（CO₃）_1-x（OH）2xおよびTa（OH）₅，Nb
（OH）₅からなる混合物を沈澱せしめて出発原料
を得る。本発明においては、バリウム塩としては酢酸バ
リウム、硝酸バリウム、塩化バリウム等が亜鉛塩
としては硝酸亜鉛、塩化亜鉛、酢酸亜鉛等が、ニ
ツケル塩としては硝酸ニツケル等が、タンタル塩
としては五塩化タンタル等が、ニオブ塩としては
五塩化ニオブ等が用いられる。これらの塩は、
水、アルコール等の溶媒に溶かして溶液とし、ア
ルカリ水溶液を混合する。本発明に用いられるアルカリ水溶液としては、
炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモ
ニウム、重炭酸アンモニウム等の炭酸根を含むア
ルカリの水溶液が例示される。なお、本発明に用いられる出発原料は、沈澱法
によらなくても従来のように湿式混合法によつて
も得られるが、工程の簡略さ、低温時間で仮焼、
焼結が行えるという経済性、不純物混入が避けら
れ電気的特性が安定であるという点を考慮した場
合、沈澱法が最も有利である。本発明においては、このようにして得られた沈
澱物を、通常の方法によつて洗浄、乾燥、仮焼す
るが、本発明によれば仮焼は、比較的低温かつ短
時間で十分であり、例えば900〜1100℃で１〜３
時間で十分である。本発明においては、このようにして得られた仮
焼粉体にアルミニウムおよび／またはマグネシウ
ムの化合物を添加した後、焼結して、 Ba［（Zn_1-xNi_x）1/3（Ta_1-yNb_y）2/3］O₃＋
αAl₂O₃＋βMgOで表わされる組成の高周波用誘
電体磁器組成物を得る。本発明においては、Al₂O₃および／またはMgO
の配合量の総量が、前記酸化物に対して1.00重量
％以下であることが必要である。 Al₂O₃およびMgOを配合しない場合は、前記酸
化物の焼結が不十分となり、高い無負荷Ｑ値が得
られない。またAl₂O₃および／またはMgOの配合
量の総量が、1.00重量％を越えた場合にも、高い
無負荷Ｑ値が得られない。このようにアルミニウムおよび／またはマグネ
シウムの化合物を添加することにより焼結性を向
上させ、高い無負荷Ｑ値を得ることができる。本発明において用いられるアルミニウム化合物
としては、例えば酢酸アルミニウム、トリエトキ
シアルミニウム等のような有機アルミニウム化合
物や酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム、炭酸
アルミニウム、水酸化アルミニウム、硝酸アルミ
ニウム、塩化アルミニウム等のような無機アルミ
ニウム化合物を挙げることができ、一方、マグネ
シウム化合物としては、アルミニウムと同様の有
機マグネシウム化合物や無機マグネシウム化合物
が用いられる。これらの化合物は焼結によつて酸
化物になるようなものであればよい。なお、本発明においては、焼結も低温かつ短時
間で可能で、例えば1350〜1600℃で２〜15時間行
えばよい。［実施例］以下、実施例および比較例に基づいて本発明を
具体的に説明する。実施例１〜24および比較例１〜３（出発原料の調製工程）酢酸バリウム、硝酸亜鉛、硝酸ニツケル、五塩
化タンタルおやび五塩化ニオブをBa：（Zn・
Ni）：（Ta・Nb）＝３：１：２のモル比となるよ
うに秤量し、五塩化タンタル、五塩化ニオブはエ
チルアルコール溶液として、その他は水溶液とし
た。また、炭酸ナトリウムも水溶液とした。この３種の溶液を60℃で攪拌を伴いながら混合
し、BaCO₃，Zn（CO₃）_1-x（OH）2x，Ni（CO₃）₁
_−ｘ（OH）2x，Ta（OH）₅およびNb（OH）₅からな
る混合物を沈澱させた。上記３種の溶液を混合し
た懸濁液は同一温度で攪拌させながら30分間の熟
成を行ない沈澱反応を完了させた。必要に応じ数回の濾過、洗浄を繰返した後、熱
風乾燥し、目的とする出発原料を得た。（粉砕、仮焼工程）乾燥して得られた出発原料を微粉化し、これを
空気雰囲気中で仮焼した。（AlおよびMgの化合物の配合工程）仮焼によつて得られた仮焼粉体に、アルミニウ
ムおよび／またはマグネシウムの化合物を仮焼粉
体に対し第１表に示す割合で配合した。なお第１表中、αおよびβは、 Ba［（Zn_1-xNi_x）1/3（Ta_1-yNb_y）2/3］O₃に対し
て重量比（％）で示したAl₂O₃およびMgOの配合
量を示す。（成型および焼結工程）アルミニウムおよび／またはマグネシウムの化
合物を加えた仮焼粉体を1000Kg／cm²で加圧するこ
とにより20mmφの円板状にし、空気雰囲気中、焼
結を行なつた。得られた焼結体を6.0mmφ，2.4mm厚に切り抜
き、性能評価試験に供した。性能評価試験結果と
して、無負荷Ｑ値、共振周波数11GHzにおける比
誘電率（εr）および共振周波数の温度係数（τf）
（−20℃〜＋70℃）を第１表に示す。

【表】

【表】第１表に示されるように、本発明の高周波用誘
電体磁器組成物は、Al₂O₃および／またはMgOを
配合することにより無負荷Ｑ値を大きくすること
ができる（実施例１〜15および比較例１〜３との
比較参照）。また、Ba［Zn1/3Ta2/3］O₃をベースとし、Nb
を配合することにより共振周波数の温度係数
（τf）を正側に変化させ、誘電率（εr）を増大さ
せることができる（実施例１〜５と比較例１〜10
との比較参照）。一方、Nbを減らし、Niを配合
することにより共振周波数の温度係数（τf）を負
側に変化させて、誘電率（εr）を減少させること
ができる（実施例６〜10と実施例11〜15との比較
参照）。また、NiおよびNbの配合量を調整する
ことにより、誘電率（εr）を変化させずに共振周
波数の温度係数（τf）を正側、負側に自由に変化
させることができる（実施例16〜24参照）。この
ように誘電率（εr）を変化させないことにより同
一形状で共振周波数の温度係数（τf）の異なるも
のを調製することが可能となり、周辺回路素子と
の整合性を高めることができる。［発明の効果］以上説明したように、本発明の高周波用誘電体
磁器組成物は、高周波帯域でも無負荷Ｑ値が大き
く、さらに誘電率（εr）を変化させずに、すなわ
ち形状を変化させずに、共振周波数の温度係数
（τf）を正側、負側に自由に変化させることがで
き、したがつて周辺回路との整合性を高めること
ができる。また、沈澱法によつて出発原料を得る
ことにより、本発明の高周波用誘電体磁器組成物
が安価かつ容易に製造できる。

Claims

【特許請求の範囲】１一般式 Ba［（Zn_1-xNi_x）／（Ta_1-yNb_y）2/3］O₃（式中、
ｘは０＜ｘ≦１，ｙは０≦ｙ≦１の範囲にある）
で示される酸化物に対して、Al₂O₃および／また
はMgOを総量で、1.00重量％以下配合させたこ
とを特徴とする高周波用誘電体磁器組成物。２前記酸化物の出発原料が沈澱法により得られ
たものである前記特許請求の範囲第１項記載の高
周波用誘電体磁器組成物。