JPH0459267B2

JPH0459267B2 -

Info

Publication number: JPH0459267B2
Application number: JP60100231A
Authority: JP
Inventors: Yukio Higuchi; Masayoshi Katsube
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1985-05-10
Filing date: 1985-05-10
Publication date: 1992-09-21
Also published as: JPS61256775A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕この発明は、マイクロ波やミリ波等の高周波領
域において高誘電率で高いＱ値を有する高周波用
誘電体磁器組成物に関する。〔従来の技術〕マイクロ波やミリ波等の高周波領域において、
誘電体磁器は誘電体共振器やMIC用誘電体基板
等に広く利用されている。従来、この種の誘電体磁器として例えばTiO₂
−ZrO₂−SnO₂−ZnO−NiO系の材料が知られて
いる（特公昭55−34526号公報）。しかしながら上記材料のＱ値は、1GHzで
25000、4GHzで12000、7GHzで7000のレベルであ
つた。そのため、例えば低い周波数（例えば
800MHz）でハイパワーの回路の誘電体共振器等
に使用しようとしても、発熱が大きくて温度不安
定となつて使用することはできない。また、4G
Hzや10GHz近辺の誘電体共振器としてもＱ値が低
くて使用することができない場合がある。そこで、TiO₂−ZrO₂−SnO₂−ZnO−NiO系材
料のZnOまたはNiOの代わりにTa₂O₅を添加する
ことによつてＱ値の改善を図つた高周波用誘電体
磁器組成物が、特開昭58−51406号公報及び特開
昭58−217465号公報にそれぞれ提案されている。
前者における誘電体磁器組成物は、TiO₂22〜43
重量％、ZrO₂38〜58重量％、SnO₂９〜26重量％
を主成分としてこれにZnOを７重量％以下、Ta₂
O₅を５重量％以下添加したものであり、後者の
それは、前者のZnOの代わりにNiOを10重量％以
下添加したものである。〔発明が解決しようとする問題点〕上記公報開示の材料においては、Ｑ値は改善さ
れるもののそれでも7GHzにおいて8000程度止ま
りである。また焼結性に更に改善の余地がある。したがつてこの発明は、更にＱ値及び焼結性の
改善を図つた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〕この発明の高周波用誘電体磁器組成物は、
TiO₂22〜43重量％、ZrO₂38〜58重量％、SnO₂９
〜26重量％を主成分とし、これにZnOを７重量％
以下、NiOを10重量％以下、Ta₂O₅を７重量％以
下添加含有してなるものである。上記した組成範囲に限定した理由は次のとおり
である。即ち、TiO₂が22重量％未満では誘電率
（ε）が低下し、43重量％を越えると誘電率の温
度係数（TC）が＋側で大きくなり過ぎる。また
ZrO₂が38重量％未満になり、あるいは58重量％
を越えると誘電率の温度係数（TC）が＋側で大
きくなり過ぎる。またSnO₂が９重量％未満では
誘電率の温度係数（TC）が＋側で大きくなり過
ぎると共にＱが低下し、26重量％を越えると誘電
率の温度係数（TC）が−側で大きくなり過ぎる。次に添加物の内、ZnOが７重量％を越えると誘
電率及びＱが低下し、NiOが10重量％を越える、
あるいはTa₂O₅が７重量％を越えるとＱが低下
し、いずれも実用に供さなくなる。〔実施例〕以下、この発明を実施例に従つて詳述する。原料として高純度のTiO₂，ZrO₂，SnO₂，
ZnO，NiO，Ta₂O₅を用い、第１表の組成比率の
磁器が得られるように秤量し、16時間湿式混合し
た。次いで脱水、乾燥し、得られた混合原料を
2500Kｇ／cm²の圧力で直径12mm、厚み６mmの円板
に成形した。引続き成形物を自然雰囲気中1350〜
1450℃の温度で４時間焼成して磁器試料を得た。各磁器試料について25℃、7GHzにおける誘電
率（ε）、Ｑ及び共振周波数の温度係数（TC）の
各電気的特性を測定し、その結果を第１表に表し
た。第１表中＊印はこの発明の範囲外のものであ
り、それ以外は全てこの発明の範囲内のものであ
る。

【表】

〔発明の効果〕

上述した実施例から明らかなようにこの発明に
おいては、添加物をZnO−NiO−Ta₂O₅の３成分
とすることにより、焼結性は安定し、かつ高Ｑの
ものが得られた。例えばＱ値は、7GHz、TC≒０
で9000と、従来にない大きな値が得られた。つまりこの発明の材料においては、結晶粒子が
従来のものに比べて小さくかつ大きさが均一にな
つており、上記添加物系は結晶成長を均一に、か
つ結晶内の格子不整の生成を抑制する効果を持つ
ている。またこの発明の材料では、低い周波数になるほ
どＱの改善効果が大きい。これは、低い周波数に
なるほどユニツトが大型になるが、上記添加物系
によつて焼結性が改善されて大型ユニツトも均一
に焼結したためである。例えば、この発明の材料
のＱ値は、1GHzで40000、4GHzで17000、7GHzで
9000となつており、これは上述した従来のTiO₂
−ZrO₂−SnO₂−ZnO−NiO系材料のＱ値に比べ
て、それぞれの周波数において60％増、42％増及
び29％増となつている。それゆえこの発明によれば、例えば自動車電話
の基地局チヤンネルフイルタ用誘電体共振器等の
低周波数（例えば800MHz）で高パワーの分野へ
の用途が拡大する。また、4GHz、10GHzの衛星
放送用誘電体共振器等の高い周波数領域において
も、これまでの超高Ｑ材に比べればＱは小さいも
のの、誘電率（ε）が38と大きいため、これまで
使用できなかつた分野への用途の拡大も期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の実施例にかかる材料（試料
番号16）と、従来例のTiO₂−ZrO₂−SnO₂−ZnO
−NiO系材料のＱと周波数の関係を示す図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１ TiO₂22〜43重量％、ZrO₂38〜58重量％、
SnO₂９〜26重量％を主成分とし、これにZnOを
７重量％以下、NiOを10重量％以下、Ta₂O₅を７
重量％以下添加含有してなる高周波用誘電体磁器
組成物。