JPH05109318A - マイクロ波用誘電体磁器 - Google Patents
マイクロ波用誘電体磁器Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
- H01B3/12—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics
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Abstract
(57)【要約】
【構成】Ｌａ2 Ｏ3 −ＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＭｇＯ系やＢ
ａＯ−Ｎｄ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系などの金属複合酸化物よ
り構成される誘電体磁器において、例えば、焼成後に徐
冷したり、焼成後に大気中で熱処理することにより、磁
器の酸素空孔濃度を７×１０18個／ｃｍ3 以下に制御す
る。 【効果】誘電体磁器のＱ値を顕著に高めることができ、
しかも安定した特性を有する磁器を製造することがで
き、高周波化、大電力化に対して充分に対応可能な誘電
体磁器を提供できる。
ａＯ−Ｎｄ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系などの金属複合酸化物よ
り構成される誘電体磁器において、例えば、焼成後に徐
冷したり、焼成後に大気中で熱処理することにより、磁
器の酸素空孔濃度を７×１０18個／ｃｍ3 以下に制御す
る。 【効果】誘電体磁器のＱ値を顕著に高めることができ、
しかも安定した特性を有する磁器を製造することがで
き、高周波化、大電力化に対して充分に対応可能な誘電
体磁器を提供できる。
Description
【０００１】
【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高いＱ値を有するマイク
ロ波用誘電体磁器に関する。
器や回路基板材料として適した高いＱ値を有するマイク
ロ波用誘電体磁器に関する。
【０００２】
【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ってマイ
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として共振器に用い
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／εｒ1/2 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、すなわち高Ｑ値であること、(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。
パーナル無線機、衛星放送受信機の実用化に伴ってマイ
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として共振器に用い
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／εｒ1/2 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、すなわち高Ｑ値であること、(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。
【０００３】従来、この種の誘電体磁器としては、例え
ば、ＢａＯ−ＴｉＯ2 系材料、ＢａＯ−ＲＥＯ−ＴｉＯ
2 （但し、ＲＥＯは希土類元素酸化物) 系材料、ＭｇＴ
ｉＯ3 −ＣａＴｉＯ3 系材料及び複合ペロブスカイト系
材料などの複合酸化物磁器材料が知られている。
ば、ＢａＯ−ＴｉＯ2 系材料、ＢａＯ−ＲＥＯ−ＴｉＯ
2 （但し、ＲＥＯは希土類元素酸化物) 系材料、ＭｇＴ
ｉＯ3 −ＣａＴｉＯ3 系材料及び複合ペロブスカイト系
材料などの複合酸化物磁器材料が知られている。
【０００４】また、マイクロ波用誘電体磁器に対する前
述の３つの要求特性の中で、最近では使用周波数の高周
波化、大電力化に伴い、高Ｑ値を有することが特に要求
されている。
述の３つの要求特性の中で、最近では使用周波数の高周
波化、大電力化に伴い、高Ｑ値を有することが特に要求
されている。
【０００５】そこで、従来より、K.Wakino et al. J.A
m.Ceram.Soc.,67,278 (1984) に示されるように、結晶
粒中の不純物や不純物相を除去したり、あるいはS.Kawa
shimaet al.J.Am.Ceram.Soc.,66,421 (1983) に示され
るように複合ペロブスカイト系材料において陽イオンを
規則的に配列化する試みがなされている。
m.Ceram.Soc.,67,278 (1984) に示されるように、結晶
粒中の不純物や不純物相を除去したり、あるいはS.Kawa
shimaet al.J.Am.Ceram.Soc.,66,421 (1983) に示され
るように複合ペロブスカイト系材料において陽イオンを
規則的に配列化する試みがなされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】しかし乍ら、不純物
を除去する方法では、原料の高純度化や製造工程の精密
な制御が必要でありコスト高の要因となる。また、陽イ
オンの規則配列化による改善は、複合ペロブスカイト系
材料のうちでも不規則配列の結晶構造に比べ規則配列し
た結晶構造がエネルギ−的に安定な一部の複合ペロブス
カイト系材料に対してのみ適用することができるもの
で、その他の一般的な材料に対して適用できないという
問題があった。
を除去する方法では、原料の高純度化や製造工程の精密
な制御が必要でありコスト高の要因となる。また、陽イ
オンの規則配列化による改善は、複合ペロブスカイト系
材料のうちでも不規則配列の結晶構造に比べ規則配列し
た結晶構造がエネルギ−的に安定な一部の複合ペロブス
カイト系材料に対してのみ適用することができるもの
で、その他の一般的な材料に対して適用できないという
問題があった。
【０００７】また、上記いずれの方法でも、各種の条件
を設定してもＱ値の再現性に乏しいためにその制御が難
しく、量産時等において特性の安定した磁器を製造する
ことが難しかった。
を設定してもＱ値の再現性に乏しいためにその制御が難
しく、量産時等において特性の安定した磁器を製造する
ことが難しかった。
【０００８】よって、本発明は、高いＱ値を有するとと
もにＱ値の制御を容易に行うことのできるマイクロ波用
誘電体磁器を提供するにある。
もにＱ値の制御を容易に行うことのできるマイクロ波用
誘電体磁器を提供するにある。
【０００９】
【問題点を解決するための手段】本発明者等は、上記問
題に対して研究を重ねた結果、Ｑ値が磁器中の酸素空孔
により変化しその濃度に大きく依存することを見出し、
さらにその望ましい酸素空孔濃度について検討を重ねた
ところ、磁器中の酸素空孔濃度を７×１０18個／ｃｍ3
以下に設定することによって、優れた高Ｑ値を実現でき
ることを知見したものである。
題に対して研究を重ねた結果、Ｑ値が磁器中の酸素空孔
により変化しその濃度に大きく依存することを見出し、
さらにその望ましい酸素空孔濃度について検討を重ねた
ところ、磁器中の酸素空孔濃度を７×１０18個／ｃｍ3
以下に設定することによって、優れた高Ｑ値を実現でき
ることを知見したものである。
【００１０】以下、本発明を詳述する。マイクロ波領域
での誘電特性は主にイオン分極により発現する。３次元
結晶格子のイオン分極による複素比誘電率は簡単のため
２原子１次元の格子振動モデルで考えることができ、そ
の誘電率ε'(ω) は数１で与えられる。
での誘電特性は主にイオン分極により発現する。３次元
結晶格子のイオン分極による複素比誘電率は簡単のため
２原子１次元の格子振動モデルで考えることができ、そ
の誘電率ε'(ω) は数１で与えられる。
【００１１】
【数１】
【００１２】なお、式中、ωT は格子振動の横波の光学
モ−ドの角周波数、γは減衰定数、ε（無限大）は電子
分極による比誘電率、ε（０）はマイクロ波より低い周
波数における比誘電率である。さらにマイクロ波領域に
おいてはωT ＞＞ωであるので数２および数３のように
近似される。
モ−ドの角周波数、γは減衰定数、ε（無限大）は電子
分極による比誘電率、ε（０）はマイクロ波より低い周
波数における比誘電率である。さらにマイクロ波領域に
おいてはωT ＞＞ωであるので数２および数３のように
近似される。
【００１３】
【数２】
【００１４】
【数３】
【００１５】したがってＱ値を高めるためには格子振動
を減衰させるγを小さくすればよいことになる。ここ
で、結晶格子中の酸素空孔は格子振動を減衰させるγを
大きくすると考えられる。そこで、酸素空孔濃度を小さ
くすればγも小さくなり高Ｑ値が得られると考えられ
る。
を減衰させるγを小さくすればよいことになる。ここ
で、結晶格子中の酸素空孔は格子振動を減衰させるγを
大きくすると考えられる。そこで、酸素空孔濃度を小さ
くすればγも小さくなり高Ｑ値が得られると考えられ
る。
【００１６】本発明は、かかる見地から磁器中の酸素空
孔濃度を７×１０18個／ｃｍ3 以下特に４×１０18個／
ｃｍ3 以下に制御することにより、高いＱ値を得ること
ができる。
孔濃度を７×１０18個／ｃｍ3 以下特に４×１０18個／
ｃｍ3 以下に制御することにより、高いＱ値を得ること
ができる。
【００１７】なお、本発明における酸素空孔濃度は、熱
重量法によって求めることができ、例えば、温度Ｔ
1 （大気中）で焼成された磁器を焼成温度よりも低い温
度Ｔ2 （大気中）で熱処理して、低い熱処理温度での熱
平衡に到達するように酸素を供給し、熱処理前後の磁器
の単位体積当たりの重量変化から酸素空孔濃度の変化量
（△〔Ｖｏ¨〕）を求める。次に、この酸素空孔生成反
応の平衡定数から熱処理前後での酸素空孔濃度の比〔Ｖ
ｏ¨〕1 ／〔Ｖｏ¨〕2 を求める。そしてこの比〔Ｖｏ
¨〕1 ／〔Ｖｏ¨〕2 と前述の△〔Ｖｏ¨〕とから、そ
れぞれの温度における酸素空孔濃度〔Ｖｏ¨〕1 、〔Ｖ
ｏ¨〕2 を求めることができる。具体的には次の数４お
よび数５から〔Ｖｏ¨〕1 、〔Ｖｏ¨〕2 を求めること
ができる。
重量法によって求めることができ、例えば、温度Ｔ
1 （大気中）で焼成された磁器を焼成温度よりも低い温
度Ｔ2 （大気中）で熱処理して、低い熱処理温度での熱
平衡に到達するように酸素を供給し、熱処理前後の磁器
の単位体積当たりの重量変化から酸素空孔濃度の変化量
（△〔Ｖｏ¨〕）を求める。次に、この酸素空孔生成反
応の平衡定数から熱処理前後での酸素空孔濃度の比〔Ｖ
ｏ¨〕1 ／〔Ｖｏ¨〕2 を求める。そしてこの比〔Ｖｏ
¨〕1 ／〔Ｖｏ¨〕2 と前述の△〔Ｖｏ¨〕とから、そ
れぞれの温度における酸素空孔濃度〔Ｖｏ¨〕1 、〔Ｖ
ｏ¨〕2 を求めることができる。具体的には次の数４お
よび数５から〔Ｖｏ¨〕1 、〔Ｖｏ¨〕2 を求めること
ができる。
【００１８】
【数４】
【００１９】
【数５】
【００２０】ここで、ｋはボルツマン定数、△ＨVoは酸
素空孔の生成エンタルピ−であり、格子欠陥生成の平衡
反応を実験的に解くことにより求めることができる。さ
らに熱処理において熱平衡状態に未到達の状態の酸素空
孔濃度はそれぞれの状態での△〔Ｖｏ¨〕の測定と前述
の〔Ｖｏ¨〕1 とから求めることができる。
素空孔の生成エンタルピ−であり、格子欠陥生成の平衡
反応を実験的に解くことにより求めることができる。さ
らに熱処理において熱平衡状態に未到達の状態の酸素空
孔濃度はそれぞれの状態での△〔Ｖｏ¨〕の測定と前述
の〔Ｖｏ¨〕1 とから求めることができる。
【００２１】本発明のＱ値に対する上記知見は、金属複
合酸化物として知られるあらゆる組成物に対して適用で
きるものであるが、マイクロ波用誘電体磁器として高誘
電率等の他の特性を満足するためには、例えば、金属複
合酸化物の金属成分としてＴｉを含むものが望ましい。
さらに具体的には、特開昭６１−１２８４１１に示され
るようなＬａ−Ｔｉ−Ｍｇ−Ｃａ−Ｏ系の誘電体磁器で
Ｌａ：Ｔｉ：Ｍｇ：Ｃａが原子比で４０〜６０：１５〜
４５：１５〜４５：０〜３５よりなる組成物や、または
特開昭６３−１０００５８号に示すようなＢａ−Ｔｉ−
ＲＥ（希土類元素）−Ｏ系を主成分とし、Ｂａ：Ｔｉ：
ＲＥが原子比で１０〜２０：６０〜８０：１０〜２０の
比率で、さらにＢｉやＰｂ等を酸化物換算で５〜３０重
量％程度添加したものが好適に使用される。
合酸化物として知られるあらゆる組成物に対して適用で
きるものであるが、マイクロ波用誘電体磁器として高誘
電率等の他の特性を満足するためには、例えば、金属複
合酸化物の金属成分としてＴｉを含むものが望ましい。
さらに具体的には、特開昭６１−１２８４１１に示され
るようなＬａ−Ｔｉ−Ｍｇ−Ｃａ−Ｏ系の誘電体磁器で
Ｌａ：Ｔｉ：Ｍｇ：Ｃａが原子比で４０〜６０：１５〜
４５：１５〜４５：０〜３５よりなる組成物や、または
特開昭６３−１０００５８号に示すようなＢａ−Ｔｉ−
ＲＥ（希土類元素）−Ｏ系を主成分とし、Ｂａ：Ｔｉ：
ＲＥが原子比で１０〜２０：６０〜８０：１０〜２０の
比率で、さらにＢｉやＰｂ等を酸化物換算で５〜３０重
量％程度添加したものが好適に使用される。
【００２２】次に、本発明におけるマイクロ波用誘電体
磁器を作成する方法について説明する。本発明の前述の
知見に基づけば、最終的に得られる誘電体磁器の酸素空
孔の濃度は、焼成時の酸素分圧や焼成後の冷却速度等に
大きく左右される。
磁器を作成する方法について説明する。本発明の前述の
知見に基づけば、最終的に得られる誘電体磁器の酸素空
孔の濃度は、焼成時の酸素分圧や焼成後の冷却速度等に
大きく左右される。
【００２３】そこで、具体的な作成方法について説明す
ると、まず、誘電体磁器を構成する金属の酸化物を所定
の割合になるように秤量混合した後に、これを大気等の
雰囲気で仮焼処理する。このときの雰囲気は必ずしも必
要ではないが大気中であることがよい。そして仮焼後の
粉末を粉砕処理しておよそ１．５μｍ以下に粉砕、造粒
した後、周知のプレス成形や押出成形等により成形した
後に焼成する。
ると、まず、誘電体磁器を構成する金属の酸化物を所定
の割合になるように秤量混合した後に、これを大気等の
雰囲気で仮焼処理する。このときの雰囲気は必ずしも必
要ではないが大気中であることがよい。そして仮焼後の
粉末を粉砕処理しておよそ１．５μｍ以下に粉砕、造粒
した後、周知のプレス成形や押出成形等により成形した
後に焼成する。
【００２４】本発明によれば、その組成により焼成温度
が異なるが、充分に焼結可能な焼成温度に設定され、例
えばＬａ−Ｔｉ−Ｍｇ−Ｃａ−Ｏ系では１５００℃〜１
７００℃、Ｂａ−ＲＥ−Ｔｉ−Ｏ系では、１２５０℃〜
１４００℃が好ましい。
が異なるが、充分に焼結可能な焼成温度に設定され、例
えばＬａ−Ｔｉ−Ｍｇ−Ｃａ−Ｏ系では１５００℃〜１
７００℃、Ｂａ−ＲＥ−Ｔｉ−Ｏ系では、１２５０℃〜
１４００℃が好ましい。
【００２５】この焼成は、通常大気中で行われた後、放
冷されるが、このような焼成方法では、磁器の酸素空孔
濃度は９〜１１×１０18個／ｃｍ3 程度である。それに
対して、例えば、（１）焼成時の酸素分圧を０．２気圧
を越える雰囲気、特に０．５気圧以上の酸素雰囲気で行
う、（２）焼成後の冷却時に５００℃までを５〜２００
℃／ｈｒ、特に５〜５０℃／ｈｒで徐冷する、（３）焼
成後の冷却時に５００℃〜１２００℃で一時的に保持す
る、（４）通常の焼成後に５００〜１２００℃の大気中
で熱処理する、等のいずれか、あるいは組み合わせて焼
成、あるいは処理を行うことが望ましい。これは、即
ち、磁器中の酸素空孔を充分な酸素含有雰囲気で酸素を
充分に供給することを意味するもので、上記各処理の処
理時間により磁器の酸素空孔濃度が変化し、望ましくは
酸素空孔が熱平衡に達するに充分な時間行うのがよい。
冷されるが、このような焼成方法では、磁器の酸素空孔
濃度は９〜１１×１０18個／ｃｍ3 程度である。それに
対して、例えば、（１）焼成時の酸素分圧を０．２気圧
を越える雰囲気、特に０．５気圧以上の酸素雰囲気で行
う、（２）焼成後の冷却時に５００℃までを５〜２００
℃／ｈｒ、特に５〜５０℃／ｈｒで徐冷する、（３）焼
成後の冷却時に５００℃〜１２００℃で一時的に保持す
る、（４）通常の焼成後に５００〜１２００℃の大気中
で熱処理する、等のいずれか、あるいは組み合わせて焼
成、あるいは処理を行うことが望ましい。これは、即
ち、磁器中の酸素空孔を充分な酸素含有雰囲気で酸素を
充分に供給することを意味するもので、上記各処理の処
理時間により磁器の酸素空孔濃度が変化し、望ましくは
酸素空孔が熱平衡に達するに充分な時間行うのがよい。
【００２６】また、本発明はマイクロ波用の電子部品に
対して有用なものであるが、具体的には０．１〜１０Ｇ
Ｈｚの周波数帯域に対して特に有用であり、マイクロ波
帯域に適用される共振器や基板材料として用いられるも
のである。
対して有用なものであるが、具体的には０．１〜１０Ｇ
Ｈｚの周波数帯域に対して特に有用であり、マイクロ波
帯域に適用される共振器や基板材料として用いられるも
のである。
【００２７】
【作用】本発明によれば、金属複合酸化物からなるマイ
クロ波用誘電体磁器において、その酸素空孔濃度が磁器
のＱ値に大きく影響を及ぼし、その傾向は、Ｑ値と酸素
空孔濃度との関係を示す図１および図２により証明され
る。即ち、図１および図２によれば、いずれも酸素空孔
濃度が小さくなるに従い、Ｑ値が大きくなる傾向にある
ことが理解される。特に、図１および図２によれば、酸
素空孔濃度を７×１０18個／ｃｍ3 以下でＱ値１０００
以上が達成され、さらに４×１０18個／ｃｍ3 以下で２
０００以上が達成されることがわかる。
クロ波用誘電体磁器において、その酸素空孔濃度が磁器
のＱ値に大きく影響を及ぼし、その傾向は、Ｑ値と酸素
空孔濃度との関係を示す図１および図２により証明され
る。即ち、図１および図２によれば、いずれも酸素空孔
濃度が小さくなるに従い、Ｑ値が大きくなる傾向にある
ことが理解される。特に、図１および図２によれば、酸
素空孔濃度を７×１０18個／ｃｍ3 以下でＱ値１０００
以上が達成され、さらに４×１０18個／ｃｍ3 以下で２
０００以上が達成されることがわかる。
【００２８】また、本発明によれば、酸素空孔濃度によ
るＱ値の再現性に優れることから、磁器のＱ値を酸素空
孔濃度の制御のみで管理することができるために従来よ
りも管理が容易である。
るＱ値の再現性に優れることから、磁器のＱ値を酸素空
孔濃度の制御のみで管理することができるために従来よ
りも管理が容易である。
【００２９】
実施例１ 出発原料として純度９９．５％以上のＬａ2 Ｏ3 粉末、
ＣａＣＯ3 粉末、ＴｉＯ2 粉末、ＭｇＣＯ3 粉末の各粉
末を用いて、これらをＬａ2 Ｏ3 ４５．３８重量％、Ｃ
ａＯ１５．６２重量％、ＴｉＯ2 ３３．３８重量％、Ｍ
ｇＯ５．６２重量％の割合になるように秤量混合し、純
水を加え２０時間湿式混合を行なった。
ＣａＣＯ3 粉末、ＴｉＯ2 粉末、ＭｇＣＯ3 粉末の各粉
末を用いて、これらをＬａ2 Ｏ3 ４５．３８重量％、Ｃ
ａＯ１５．６２重量％、ＴｉＯ2 ３３．３８重量％、Ｍ
ｇＯ５．６２重量％の割合になるように秤量混合し、純
水を加え２０時間湿式混合を行なった。
【００３０】この混合物を乾燥後、１２００℃で２時間
仮焼し、さらに約１重量％のバインダーを加えてから整
粒し、得られた粉末を約１０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で
成形し、１５００℃〜１７００℃で大気中で２時間焼成
した。
仮焼し、さらに約１重量％のバインダーを加えてから整
粒し、得られた粉末を約１０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で
成形し、１５００℃〜１７００℃で大気中で２時間焼成
した。
【００３１】得られた磁器の円筒部を平面研磨し、アセ
トン中で超音波洗浄し、１５０℃で１時間乾燥する。そ
の後磁器の重量をマイクロ天秤にて測定し、周波数４Ｇ
Ｈｚにおける比比誘電率及びＱ値を円柱共振器法にて測
定した。その後大気中で１０００℃で保持時間を変化さ
せて熱処理を行い、その都度、磁器の重量と比誘電率及
びＱ値を測定した。この保持時間を長くとっても磁器の
重量変化がなくなった時、すなわち熱平衡状態に達した
時の磁器の重量と熱処理前の重量との差から酸素空孔濃
度の変化量△〔Ｖｏ¨〕を求め、前述した数式により各
熱処理時間の酸素空孔濃度〔Ｖｏ¨〕2 を算出した。こ
れらの酸素空孔濃度とＱ値及び比誘電率の測定結果を表
１に示す。
トン中で超音波洗浄し、１５０℃で１時間乾燥する。そ
の後磁器の重量をマイクロ天秤にて測定し、周波数４Ｇ
Ｈｚにおける比比誘電率及びＱ値を円柱共振器法にて測
定した。その後大気中で１０００℃で保持時間を変化さ
せて熱処理を行い、その都度、磁器の重量と比誘電率及
びＱ値を測定した。この保持時間を長くとっても磁器の
重量変化がなくなった時、すなわち熱平衡状態に達した
時の磁器の重量と熱処理前の重量との差から酸素空孔濃
度の変化量△〔Ｖｏ¨〕を求め、前述した数式により各
熱処理時間の酸素空孔濃度〔Ｖｏ¨〕2 を算出した。こ
れらの酸素空孔濃度とＱ値及び比誘電率の測定結果を表
１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】また、表１の結果を図１にプロットした。
表１および図１によれば、いずれも比誘電率は４５．５
５〜４５．７７と同等のものであったが、酸素空孔濃度
が７×１０18個／ｃｍ3 を越えた試料Ｎo.８，９は、い
ずれもＱ値が低いものであった。これに対し、本発明の
範囲にある試料はいずれも高いＱ値が得られ、特に酸素
空孔濃度が４×１０18個／ｃｍ3 以下ではＱ値２０００
以上が達成された。
表１および図１によれば、いずれも比誘電率は４５．５
５〜４５．７７と同等のものであったが、酸素空孔濃度
が７×１０18個／ｃｍ3 を越えた試料Ｎo.８，９は、い
ずれもＱ値が低いものであった。これに対し、本発明の
範囲にある試料はいずれも高いＱ値が得られ、特に酸素
空孔濃度が４×１０18個／ｃｍ3 以下ではＱ値２０００
以上が達成された。
【００３４】実施例２ 出発原料として高純度のＢａＣＯ3 粉末、Ｎｄ2 Ｏ3粉
末、ＴｉＯ2 粉末を用いてそれらをＢａＯ１６．２１重
量％、Ｎｄ2 Ｏ3 ３０．２３重量％、ＴｉＯ2 ３７．８
２重量％、Ｂｉ2 Ｏ3 １５．７４重量％となるように秤
量後、純水を加え２０時間湿式混合を行なった。この混
合物を乾燥後、１２００℃で２時間仮焼し、さらに約１
重量％のバインダーを加えてから整粒し、得られた粉末
を約１０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で成形し、１２００℃
〜１４００℃で２時間大気中において焼成した。
末、ＴｉＯ2 粉末を用いてそれらをＢａＯ１６．２１重
量％、Ｎｄ2 Ｏ3 ３０．２３重量％、ＴｉＯ2 ３７．８
２重量％、Ｂｉ2 Ｏ3 １５．７４重量％となるように秤
量後、純水を加え２０時間湿式混合を行なった。この混
合物を乾燥後、１２００℃で２時間仮焼し、さらに約１
重量％のバインダーを加えてから整粒し、得られた粉末
を約１０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で成形し、１２００℃
〜１４００℃で２時間大気中において焼成した。
【００３５】得られた磁器の円筒部を平面研磨し、アセ
トン中で超音波洗浄し、１５０℃で１時間乾燥する。そ
の後磁器の重量をマイクロ天秤にて測定し、周波数２Ｇ
Ｈｚにおける比誘電率及びＱ値を円柱共振器法にて測定
した。その後、大気中で８００℃で保持時間を変化させ
て熱処理を行い、実施例１と同様な方法で、酸素空孔濃
度とＱ値及び比誘電率を測定した。その測定結果を表２
に示す。
トン中で超音波洗浄し、１５０℃で１時間乾燥する。そ
の後磁器の重量をマイクロ天秤にて測定し、周波数２Ｇ
Ｈｚにおける比誘電率及びＱ値を円柱共振器法にて測定
した。その後、大気中で８００℃で保持時間を変化させ
て熱処理を行い、実施例１と同様な方法で、酸素空孔濃
度とＱ値及び比誘電率を測定した。その測定結果を表２
に示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】また、表２の結果より酸素空孔濃度とＱ値
との関係を図２に示した。
との関係を図２に示した。
【００３８】表２、図２によれば、実施例１と同様に比
誘電率は、１１２．１〜１１２．９と同様な値を示した
が、熱処理条件によりＱ値が変動し、特に酸素空孔濃度
が７×１０18個／ｃｍ3 を越える試料Ｎo.１４，１５で
はＱ値の低下が見られた。これに対し本発明の範囲にあ
る試料はいずれも高いＱ値を示し、特に酸素空孔濃度が
４×１０18個／ｃｍ3 以下で２０００以上のＱ値が得ら
れた。
誘電率は、１１２．１〜１１２．９と同様な値を示した
が、熱処理条件によりＱ値が変動し、特に酸素空孔濃度
が７×１０18個／ｃｍ3 を越える試料Ｎo.１４，１５で
はＱ値の低下が見られた。これに対し本発明の範囲にあ
る試料はいずれも高いＱ値を示し、特に酸素空孔濃度が
４×１０18個／ｃｍ3 以下で２０００以上のＱ値が得ら
れた。
【００３９】
【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明のマイクロ
波用誘電体磁器は、その磁器の酸素空孔濃度を特定値以
下に制御することにより、Ｑ値を高めることができ、し
かも酸素空孔濃度とＱ値とが高い相関関係にあることか
ら、酸素空孔濃度によるＱ値の制御が可能となり、優れ
たＱ値を有する磁器を安定して製造することができる。
波用誘電体磁器は、その磁器の酸素空孔濃度を特定値以
下に制御することにより、Ｑ値を高めることができ、し
かも酸素空孔濃度とＱ値とが高い相関関係にあることか
ら、酸素空孔濃度によるＱ値の制御が可能となり、優れ
たＱ値を有する磁器を安定して製造することができる。
【００４０】これにより、高周波化、大電力化に対して
充分に対応することができる。
充分に対応することができる。
【図１】Ｌａ2 Ｏ3 −ＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＭｇＯ系誘電
体磁器における酸素空孔濃度とＱ値との関係を示す図で
ある。
体磁器における酸素空孔濃度とＱ値との関係を示す図で
ある。
【図２】ＢａＯ−Ｎｄ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系誘電体磁器に
おける酸素空孔濃度とＱ値との関係を示した図である。
おける酸素空孔濃度とＱ値との関係を示した図である。
Claims (4)
- 【請求項１】金属複合酸化物より構成され、且つ酸素空
孔濃度が７×１０18個／ｃｍ3 以下であることを特徴と
するマイクロ波用誘電体磁器。 - 【請求項２】前記金属複合酸化物がＴｉＯ2 またはＴｉ
イオンを含む請求項１記載のマイクロ波用誘電体磁器。 - 【請求項３】前記金属複合酸化物が、少なくともＬａ、
Ｔｉ、ＭｇおよびＣａを含有する請求項１記載のマイク
ロ波用誘電体磁器。 - 【請求項４】前記金属複合酸化物が、少なくともＢａ、
Ｔｉおよび希土類元素を含有する請求項１記載のマイク
ロ波用誘電体磁器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26477191A JP3152700B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | マイクロ波用誘電体磁器の製法 |
| US08/235,138 US5376603A (en) | 1991-10-14 | 1994-04-28 | Dielectric ceramic for microwaves |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26477191A JP3152700B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | マイクロ波用誘電体磁器の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05109318A true JPH05109318A (ja) | 1993-04-30 |
| JP3152700B2 JP3152700B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17407963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26477191A Expired - Lifetime JP3152700B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | マイクロ波用誘電体磁器の製法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5376603A (ja) |
| JP (1) | JP3152700B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6548437B2 (en) | 2000-06-20 | 2003-04-15 | Tdk Corporation | Dielectric ceramics and electronic component |
| JP2010258028A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品 |
| JP2014165447A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Kyocera Corp | 積層セラミックコンデンサ |
| WO2023120173A1 (ja) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | 京セラ株式会社 | 積層セラミック電子部品 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4334454A1 (de) * | 1993-10-09 | 1995-04-13 | Philips Patentverwaltung | Substituierter Barium-Neodyn-Titan-Perowskit Dielektrische, keramische Zusammensetzung, Kondensator und Mikrowellenkomponente |
| US5827792A (en) * | 1994-08-30 | 1998-10-27 | Ube Industries, Ltd. | Dielectric ceramic composition |
| SE505243C2 (sv) * | 1994-11-29 | 1997-07-21 | Kyocera Corp | Dielektrisk keramisk komposition, flerlagrig resonator framställd av kompositionen och flerlagrigt filter användande resonatorn |
| JP4663136B2 (ja) | 2001-01-29 | 2011-03-30 | パナソニック株式会社 | デジタル地図の位置情報伝達方法と装置 |
| JP3791427B2 (ja) * | 2002-02-21 | 2006-06-28 | 株式会社村田製作所 | 高周波用誘電体磁器、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機装置 |
| US20120218054A1 (en) * | 2009-10-29 | 2012-08-30 | Kyocera Corporation | Dielectric ceramic and resonator |
| CN102791654B (zh) | 2009-12-16 | 2014-03-12 | 天工方案公司 | 介电陶瓷材料以及相关方法 |
| US10315959B2 (en) | 2016-09-29 | 2019-06-11 | Skyworks Solutions, Inc. | Temperature compensated dielectric material |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3732117A (en) * | 1970-04-02 | 1973-05-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dielectric ceramic composition comprising lead-lanthanum titanate solid solution |
| US4106075A (en) * | 1976-03-17 | 1978-08-08 | Draloric Electronic Gmbh | Ceramic capacitor |
| JPS5324600A (en) * | 1976-08-19 | 1978-03-07 | Murata Manufacturing Co | Nonnreducing dielectric ceramic composition |
| CA1134128A (en) * | 1978-12-04 | 1982-10-26 | Syunichiro Kawashima | Dielectric ceramics |
| JPH0687367B2 (ja) * | 1984-11-27 | 1994-11-02 | 京セラ株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
| JPS61173408A (ja) * | 1985-01-28 | 1986-08-05 | 沖電気工業株式会社 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| JPS6287456A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-21 | 日本碍子株式会社 | 誘電体磁器用セラミツク組成物 |
| JPH0825794B2 (ja) * | 1986-10-16 | 1996-03-13 | 京セラ株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP26477191A patent/JP3152700B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-04-28 US US08/235,138 patent/US5376603A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6548437B2 (en) | 2000-06-20 | 2003-04-15 | Tdk Corporation | Dielectric ceramics and electronic component |
| JP2010258028A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品 |
| JP2014165447A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Kyocera Corp | 積層セラミックコンデンサ |
| WO2023120173A1 (ja) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | 京セラ株式会社 | 積層セラミック電子部品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5376603A (en) | 1994-12-27 |
| JP3152700B2 (ja) | 2001-04-03 |
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