JPH05211009A - マイクロ波用誘電体磁器組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 誘電率εが大きく、且つ共振周波数の温度係
数τｆがマイナス側に大きい誘電体磁器組成物を得るこ
とにより、誘電率εが大きく、且つ共振周波数の温度係
数τｆが小さい誘電体磁器組成物を実現する。 【構成】 例えば組成式が(Ａ¹⁺ _1/2・Ｂ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃
で表され、Ａ¹⁺はＬｉ¹⁺が、Ｂ ³⁺はＮｄ³⁺、Ｓｍ³⁺、、
Ｃｏ³⁺またはＰｒ³⁺が選択される。更にまた、組成式が
ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｎｄ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂(ｗ
＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％)、ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂
Ｏ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂、ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・ＣａＯ
−ｙ・Ｎｄ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂、ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・ＣａＯ−
ｙ・Ｓｍ ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂、ｖ・Ｎｄ₂Ｏ₃−ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−
ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂(ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１００モル％)もしくはｖ・Ｐｒ₂Ｏ₃−ｗ・Ｌｉ₂Ｏ
−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂で表される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は数ＧＨｚ帯のマイクロ波
領域で用いる共振器材料に使用される誘電体磁器組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、数ＧＨｚ帯のマイクロ波を利用し
た衛星通信・放送、移動体通信、または移動体識別装置
などの送受信機において用いられる共振器やフィルタに
誘電体材料を使用する試みが為されている。

【０００３】従来、この種の誘電体磁器材料としては、
例えば特開昭６１−８８０６号公報(Ｈ０１Ｂ ３／１
２)等で提案されているＢａＯ−ＴｉＯ₂−Ｎｄ₂Ｏ₃−Ｂ
i₂Ｏ₃の組成物がある。この従来の磁器組成物では、誘
電率εは７０〜９０程度である。

【０００４】ところで、誘電体共振器を構成する場合、
誘電率εが大きい材料を使用するほど、共振器の寸法を
小さくできるので、より誘電率εが大きい材料が望まれ
ている。

【０００５】誘電率εが大きな材料としては例えば、Ｓ
ｒＴｉＯ₃、ＣａＴｉＯ₃などがある。しかしながら、そ
の誘電率εは３００および１８０と非常に大きいが、共
振周波数の温度係数τｆが＋１７００PPM／℃および＋
８００PPM／℃と非常に大きく、使用することができな
い。

【０００６】このような誘電体磁器組成物の温度係数τ
ｆを下げる方法として、できるだけ誘電率εが大きく、
且つ温度係数τｆがマイナスの値である材料をこれと組
み合わせるという方法がある。この方法によれば、適当
な組み合わせにより誘電率εが大きく、且つ共振周波数
の温度係数τｆが小さい磁器組成物が得られる。

【０００７】しかし、一般的に誘電率εが大きくなると
それにつれて温度係数τｆはプラス側に大きくなり、誘
電率εが大きく、且つ温度係数τｆがマイナス側に大き
い材料は知られていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
み、誘電率εが大きく、且つ共振周波数の温度係数τｆ
がマイナス側に大きい誘電体磁器組成物を得ることを目
的とするものである。

【０００９】また、本発明はこのような誘電体磁気組成
物のＱ値を向上させることを目的とする。

【００１０】さらに、本発明はこのような誘電体磁気組
成物を用いて誘電率εが大きく、且つ共振周波数の温度
係数τｆがゼロに近い誘電体磁器組成物を提供すること
を目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のマイクロ波用誘
電体磁器組成物は、組成式を（Ａ¹⁺ _1/2・Ｂ³⁺ _1/2）Ｔｉ
Ｏ₃で表すとき、Ａ¹⁺としてＬi¹⁺が、Ｂ³⁺としてＮ
ｄ³⁺、Ｓｍ³⁺、Ｃｏ³⁺またはＰｒ³⁺が選択されるもので
ある。

【００１２】また、本発明は、この（Ａ¹⁺ _1/2・
Ｂ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃に対して、ＭｇＯ、ＣｏＯ、ＺｎＯ、
ＣａＣＯ₃またはＳｒＣＯ₃を適宜選択して添加してな
る。

【００１３】更に、本発明のマイクロ波用誘電体磁器組
成物は、組成式をｘ・(Ｌｉ_1/2・Ｂ^{3 +} _1/2）ＴｉＯ₃−(１
００−ｘ)・(Ｎａ_1/2・Ｃ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃（但し、０モル
％＜ｘ＜１００モル％）で表すとき、Ｂ³⁺としてＮｄ³⁺
またはＳｍ³⁺が、Ｃ³⁺としてＮｄ³⁺またはＳｍ³⁺が選択
されるものである。

【００１４】更に、本発明のマイクロ波用誘電体磁器組
成物は、組成式をｘ・(Ｌｉ_1/2・Ｂ^{3 +} _1/2）ＴｉＯ₃−(１
００−ｘ)・ＣａＴｉＯ₃（但し、０モル％＜ｘ＜１００
モル％)で表すとき、Ｂ³⁺としてＮｄ³⁺またはＳｍ³⁺が
選択されるものである。

【００１５】更にまた、組成式がｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂
Ｏ−ｙ・Ｎｄ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂(ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００
モル％)、ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・
ＴｉＯ₂(ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％)、ｗ・Ｌｉ₂Ｏ
−ｘ・ＣａＯ−ｙ・Ｎｄ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂(ｗ＋ｘ＋ｙ＋
ｚ＝１００モル％)、ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・ＣａＯ−ｙ・Ｓｍ ₂
Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂(ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％)、ｖ・
Ｎｄ₂Ｏ₃−ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・
ＴｉＯ₂(ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％)もしくは
ｖ・Ｐｒ₂Ｏ₃−ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−
ｚ・ＴｉＯ₂(ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％)で表さ
れるものである。

【００１６】

【作用】上記のような（Ａ¹⁺ _1/2・Ｂ³⁺ _1/2)ＴｉＯ₃で表
される誘電体磁器組成物は、誘電率εが大きく、且つ共
振周波数の温度係数τｆがマイナス側に大きい。そし
て、このような（Ｌｉ_1/2・Ｂ³⁺ _1/2)ＴｉＯ₃に対してＭ
ｇＯ、ＣｏＯ、ＺｎＯ、ＣａＣＯ₃またはＳｒＣＯ₃を添
加することによりＱ値が向上する。

【００１７】また、上記（Ｌｉ_1/2・Ｂ³⁺ _1/2)ＴｉＯ
₃と、誘電率εが大きく、且つ共振周波数の温度係数τ
ｆがプラス側に大きい(Ｎａ_1/2・Ｃ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃また
はＣａＴｉＯ₃ を組み合わせることにより、高誘電率で
且つ共振周波数の温度係数τｆが小さい誘電体磁器材料
が得られる。

【００１８】そして、Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｎｄ₂
Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂を主成分とする誘電体磁器組成物、Ｌ
ｉ₂Ｏ−Ｎａ₂Ｏ−Ｓｍ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂を主成分とする誘
電体磁器組成物、Ｌｉ₂Ｏ−ＣａＯ−Ｎｄ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂
を主成分とする誘電体磁器組成物、Ｌｉ₂Ｏ−ＣａＯ−
Ｓｍ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂を主成分とする誘電体磁器組成物、
Ｎｄ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ−Ｎａ₂Ｏ−Ｓｍ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂を主
成分とする誘電体組成物およびＰｒ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ−Ｎ
ａ₂Ｏ−Ｓｍ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂を主成分とする誘電体磁器組
成物は高誘電率で且つ共振周波数の温度係数τｆが小さ
いものとなる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例につき説明する。

【００２０】第１実施例 第１実施例のマイクロ波用磁器組成物は、組成式（Ａ¹⁺
_1/2・Ｂ³⁺ _1/2）ＴiＯ₃において、Ａ¹⁺としてＬｉ¹⁺が、
Ｂ³⁺としてＮｄ³⁺、Ｓｍ³⁺、Ｃｏ³⁺またはＰｒ ³⁺が選択
されてなる。

【００２１】まず、その製造方法について説明する。

【００２２】原料として、ＴｉＯ₂、Ｌｉ₂ＣＯ₃、Ｎｄ₂
Ｏ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃、Ｃｏ₂Ｏ₃、Ｐｒ₆Ｏ ₁₁の高純度粉末を所
定のモル分率になるように秤量する。これらの粉末を配
合し、ボールミルなどにより５〜２０時間混合する。こ
れを７００〜１０００℃で１〜５時間予備焼結した後、
再び２〜５０時間粉砕する。次いで、これにポリビニル
アルコールなどの有機結合剤を加えて造粒、分級し、２
０００〜３０００Ｋg／cm²の圧力で、直径１０mm、厚み
６mmの円板に成形する。続いてこの成形品を１２００〜
１４００℃の温度で１〜５時間焼成し、その焼成品を厚
みが直径の２分の１になるように両面研摩して測定試料
を完成する。

【００２３】このようにして完成された試料を、ハッキ
・コールマン法を用い、測定周波数３ＧＨｚ付近で誘電
率ε、Ｑ値、並びに共振周波数の温度係数τｆを測定し
た。

【００２４】Ａ¹⁺およびＢ³⁺を種々変えて行った測定結
果を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】尚、表中、＊を付した試料番号５〜７は本
発明範囲外の比較例である。比較例のような組み合わせ
では焼結はされるが、マイクロ波領域での誘電特性が悪
く測定不能となる。

【００２７】一方、表１から明らかなように、（Ａ¹⁺
_1/2・Ｂ³⁺ _1/2)ＴｉＯ₃という組成において、Ａ¹⁺として
Ｌｉ¹⁺を、Ｂ³⁺としてＮｄ³⁺、Ｓｍ³⁺、Ｃｏ³⁺またはＰ
ｒ³⁺を選択することにより誘電率εが大きく、且つ共振
周波数の温度係数τｆがマイナス側に大きい磁器組成物
が得られる。

【００２８】第２実施例 第２実施例の磁器組成物は、上述の第１実施例で得られ
た磁器組成物（Ｌi_1/2・Ｂ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃に対して、Ｂ
³⁺がＮｄ³⁺またはＰｒ³⁺のときＭｇＯ、ＣｏＯまたはＺ
ｎＯを、Ｂ³⁺がＳｍ³⁺のときＣａＣＯ₃、ＳｒＣＯ₃また
はＺｎＯを添加してなるものである。

【００２９】第２実施例において、測定試料の作製は、
主成分（Ｌi_1/2・Ｂ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃の各原料を湿式混合
したものに、上記添加物を所定量配合し、乾式混合を行
う。その後、第１実施例と同様の方法で、仮焼、成形、
焼成し、測定試料を完成する。

【００３０】上記各添加物の添加量を異ならせて作製し
た測定試料における、測定周波数３ＧＨｚ付近でのハッ
キ・コールマン法による誘電特性の測定結果を表２〜表
４に示す。

【００３１】表２は（Ｌi_1/2・Ｎｄ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃に対
して、ＭｇＯ、ＣｏＯまたはＺｎＯを添加したときの測
定結果である。

【００３２】表３は（Ｌi_1/2・Ｓｍ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃に対
して、ＣａＣＯ₃、ＳｒＣＯ₃またはＺｎＯを添加したと
きの測定結果である。

【００３３】表４は（Ｌi_1/2・Ｐｒ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃に対
して、ＭｇＯ、ＣｏＯまたはＺｎＯを添加したときの測
定結果である。

【００３４】

【表２】

【００３５】

【表３】

【００３６】

【表４】

【００３７】尚、表中、＊を付した試料番号２７・３２
・３７・４２・４７・５２は本発明の範囲外の比較例で
ある。

【００３８】表２〜表４から明らかなように、各添加物
の添加によりＱ値が向上する。しかし、添加量が増加す
るにつれＱ値は大きくなるが、共振周波数の温度係数τ
ｆは０に近い値になる。従って、各添加物の添加量は
（Ｌi_1/2・Ｂ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃に対して１０重量％以下が
適当である。

【００３９】第３実施例 第３実施例の磁器組成物は、上述の第１実施例で得られ
た磁器組成物（Ｌi_1/2・Ｂ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃と、誘電率ε
が大きく且つ共振周波数の温度係数τｆがプラス側に大
きい磁器組成物(Ｎａ_1/2・Ｃ³⁺ _1/2)ＴｉＯ₃を混合して
得られるものである。このとき Ｂ³⁺としてＮｄ³⁺また
はＳｍ³⁺が、Ｃ³⁺として同じくＮｄ³⁺またはＳｍ³⁺が選
択される。

【００４０】第１実施例と同様の方法で試料を作製し、
ハッキ・コールマン法を用い、測定周波数３ＧＨｚ付近
で誘電率ε、Ｑ値、並びに共振周波数の温度係数τｆを
測定した。

【００４１】測定結果を表５及び表６に示す。表中の
ａ、ｂ、ｃ、ｄは以下のとおりである。

【００４２】 ａ：(Ｌｉ_1/2・Ｎｄ_1/2)ＴｉＯ₃ ｂ：(Ｎａ_1/2・
Ｎｄ_1/2)ＴｉＯ₃ ｃ：(Ｌｉ_1/2・Ｓｍ_1/2)ＴｉＯ₃ ｄ：(Ｎａ_1/2・
Ｓｍ_1/2)ＴｉＯ₃

【００４３】

【表５】

【００４４】

【表６】

【００４５】表中＊を付した試料番号５３・５８・５９
・６４・６５・７０・７１・７６は比較例である。

【００４６】表５及び表６よりわかるように、誘電率ε
が大きく、且つ共振周波数の温度係数τｆがプラス側に
大きい磁器組成物(Ｎａ_1/2・Ｃ³⁺ _1/2)ＴｉＯ₃（Ｃ³⁺＝
Ｎｄ^{3 +}、Ｓｍ³⁺)と誘電率εが大きく、且つ共振周波数
の温度係数τｆがマイナス側に大きい磁器組成物(Ｌｉ
_1/2・Ｂ³⁺ _1/2)ＴｉＯ₃（Ｂ³⁺＝Ｎｄ³⁺、Ｓｍ³⁺)とを混
合することにより、誘電率が大きく、且つ共振周波数の
温度係数τｆが小さい磁器組成物が得られる。

【００４７】図１は(Ｌｉ_1/2・Ｓｍ_1/2)ＴｉＯ₃と(Ｎａ
_1/2・Ｓｍ_1/2)ＴｉＯ₃との配合比に対する誘電率ε及び
共振周波数の温度係数τｆの特性曲線を示す図である。
このように、配合比を変えることにより様々な特性の磁
器組成物が得られる。

【００４８】第４実施例 次に、誘電率εが大きく且つ共振周波数の温度係数τｆ
がプラス側に大きい磁器組成物として、ＣａＴｉＯ₃を
用いた第４実施例について説明する。

【００４９】表７は、組成式(Ｌｉ_1/2・Ｂ³⁺ _1/2)ＴｉＯ
₃−ＣａＴｉＯ₃においてＢ³⁺がＮｄ ³⁺またはＳｍ³⁺であ
る誘電体磁器試料を第１実施例と同様に作製し、その誘
電特性をハッキ・コールマン法にて測定周波数３ＧＨｚ
付近で測定した結果である。

【００５０】尚、表７中のａ、ｃは表５、６と同様であ
る。

【００５１】

【表７】

【００５２】尚、表中、＊を付した試料番号７７・８２
・８３・８８は比較例である。

【００５３】表７より誘電率が１００を越える大きな値
を示し、且つ温度係数τｆが小さい誘電体磁器組成物が
得られることがわかる。

【００５４】(Ｌｉ_1/2・Ｂ³⁺ _1/2)ＴｉＯ₃とＣａＴｉＯ₃
との配合比に対する誘電率ε及び共振周波数の温度係数
τｆの特性曲線を、図２（Ｂ³⁺＝Ｎｄ³⁺）及び図３（Ｂ
³⁺＝Ｓｍ³⁺）に示す。

【００５５】第５実施例 第５実施例においては、第３実施例の（Ｌｉ_1/2・Ｎｄ
_1/2)ＴｉＯ₃と（Ｎａ_{1/ 2}・Ｎｄ_1/2)ＴｉＯ₃との組み合
わせのものの主成分となるＬi₂ＣＯ₃、Ｎａ₂ＣＯ ₃、Ｎ
ｄ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂を原料として使用し、第１実施例と同
様の方法で各成分の配合比を変えて試料を作製した。作
製した試料をハッキ・コールマン法を用い測定周波数３
ＧＨｚ付近で測定した誘電特性を表８に示す。尚、表中
ｗ，ｘ，ｙ，ｚはモル分率を示し、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１
００モル％である。

【００５６】

【表８】

【００５７】表８から明らかなように、組成式ｗ・Ｌｉ₂
Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｎｄ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂（ｗ＋ｘ
＋ｙ＋ｚ＝１００モル％）で表される誘電体磁器組成物
は、誘電率εが大きく、共振周波数の温度係数τｆが小
さい。特に、ｗ，ｘ，ｙ，ｚを以下の範囲に設定したと
きに良好な誘電特性が得られる。

【００５８】 ０．０モル％＜ｗ≦１５．０モル％ ０．０モル％＜ｘ≦１５．０モル％ １５．０モル％≦ｙ≦２５．０モル％ ６０．０モル％≦ｚ≦８０．０モル％ 第６実施例 第６実施例においては、第３実施例の（Ｌｉ_1/2・Ｓｍ
_1/2)ＴｉＯ₃と（Ｎａ_{1/ 2}・Ｓｍ_1/2)ＴｉＯ₃との組み合
わせのものの主成分となるＬi₂ＣＯ₃、Ｎａ₂ＣＯ ₃、Ｓ
ｍ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂を原料として使用し、第１実施例と同
様の方法で各成分の配合比を変えて試料を作製した。作
製した試料をハッキ・コールマン法を用い測定周波数３
ＧＨｚ付近で測定した誘電特性を表９に示す。尚、表中
ｗ，ｘ，ｙ，ｚはモル分率を示し、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１
００モル％である。

【００５９】

【表９】

【００６０】尚、表中、＊を付した試料番号１０３・１
３２は本発明の範囲外の比較例である。

【００６１】表９から明らかなように、組成式ｗ・Ｌｉ₂
Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂（ｗ＋ｘ
＋ｙ＋ｚ＝１００モル％）で表される誘電体磁器組成物
は、誘電率εが大きく、共振周波数の温度係数τｆが小
さい。Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏを欠く試料番号１０３、１３２
の測定試料では、共振周波数の温度係数τｆが若干大き
くなっている。そして、特に、ｗ，ｘ，ｙ，ｚを以下の
範囲に設定したときに良好な誘電特性が得られる。

【００６２】 ０．０モル％＜ｗ≦１５．０モル％ ０．０モル％＜ｘ≦１５．０モル％ １５．０モル％≦ｙ≦２０．０モル％ ６０．０モル％≦ｚ≦７５．０モル％ 第７実施例 第７実施例においては、第４実施例の（Ｌｉ_1/2・Ｎｄ
_1/2)ＴｉＯ₃とＣａＴｉＯ₃との組み合わせのものの主成
分となるＬi₂ＣＯ₃、ＣａＣＯ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂を
原料として使用し、第１実施例と同様の方法で各成分の
配合比を変えて試料を作製した。作製した試料をハッキ
・コールマン法を用い測定周波数３ＧＨｚ付近で測定し
た誘電特性を表１０に示す。尚、表中ｗ，ｘ，ｙ，ｚは
モル分率を示し、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％であ
る。

【００６３】

【表１０】

【００６４】表１０から明らかなように、組成式がｗ・
Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・ＣａＯ−ｙ・Ｎｄ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂（ｗ
＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％）で表される誘電体磁器組
成物は、誘電率εが大きく、且つ共振周波数の温度係数
τｆが小さい。特に、ｗ，ｘ，ｙ，ｚを以下の範囲に設
定したときに良好な誘電特性が得られる。

【００６５】 １．０モル％≦ｗ≦２０．０モル％ ６．０モル％≦ｘ≦３１．０モル％ ５．０モル％≦ｙ≦２０．０モル％ ５０．０モル％≦ｚ≦８０．０モル％ 第８実施例 第８実施例においては、第４実施例の（Ｌｉ_1/2・Ｓｍ
_1/2)ＴｉＯ₃とＣａＴｉＯ₃との組み合わせのものの主成
分となるＬi₂ＣＯ₃、ＣａＣＯ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂を
原料として使用し、第１実施例と同様の方法で各成分の
配合比を変えて試料を作製した。作製した試料をハッキ
・コールマン法を用い測定周波数３ＧＨｚ付近で測定し
た誘電特性を表１１に示す。尚、表中ｗ，ｘ，ｙ，ｚは
モル分率を示し、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％であ
る。

【００６６】

【表１１】

【００６７】表１１から明らかなように、組成式がｗ・
Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・ＣａＯ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂（ｗ
＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％）で表される誘電体磁器組
成物は、誘電率εが大きく、且つ共振周波数の温度係数
τｆが小さい。特に、ｗ，ｘ，ｙ，ｚを以下の範囲に設
定したときに良好な誘電特性が得られる。

【００６８】 ３．０モル％≦ｗ≦２５．０モル％ １０．０モル％≦ｘ≦２５．０モル％ ９．０モル％≦ｙ≦２０．０モル％ ５０．０モル％≦ｚ≦８０．０モル％ 第９実施例 第９実施例においては、第３実施例の（Ｌｉ_1/2・Ｓｍ
_1/2)ＴｉＯ₃と（Ｎａ_{1/ 2}・Ｎｄ_1/2)ＴｉＯ₃との組み合
わせのものの主成分となるＮａ₂ＣＯ₃，Ｌｉ₂ＣＯ₃、Ｓ
ｍ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂を原料として使用し、第１
実施例と同様の方法で各成分の配合比を変えて試料を作
製した。作製した試料をハッキ・コールマン法を用い測
定周波数３ＧＨｚ付近で測定した誘電特性を表１２に示
す。尚、表中ｖ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚはモル分率を示し、ｖ
＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％である。

【００６９】

【表１２】

【００７０】表１２から明らかなように、組成式がｖ・
Ｎｄ₂Ｏ₃−ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・
ＴｉＯ₂（ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％）で表さ
れる誘電体磁器組成物は、誘電率εが大きく、且つ共振
周波数の温度係数τｆが小さい。特に、ｖ，ｗ，ｘ，
ｙ，ｚを以下の範囲に設定したときに良好な誘電特性が
得られる。

【００７１】 ３．０モル％≦ｖ≦７．０モル％ ３．０モル％≦ｗ≦１５．０モル％ ３．０モル％≦ｘ≦７．０モル％ ９．０モル％≦ｙ≦１６．０モル％ ６５．０モル％≦ｚ≦７５．０モル％ 第１０実施例 第１０実施例の誘電体磁器組成物は、Ｐｒ₂Ｏ₃、Ｌｉ₂
Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｓｍ₂Ｏ₃およびＴｉＯ₂を主成分とする。
試料の作製は、原料としてＮａ₂ＣＯ₃，Ｌｉ₂ＣＯ₃、Ｓ
ｍ₂Ｏ₃、Ｐｒ₆Ｏ₁₁及びＴｉＯ₂の高純度粉末を使用し、
第１実施例と同様の方法で各成分の配合比を変えて行っ
た。作製した試料をハッキ・コールマン法を用い測定周
波数３ＧＨｚ付近で測定した誘電特性を表１３に示す。
尚、表中ｖ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚはモル分率を示し、ｖ＋ｗ
＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％である。

【００７２】

【表１３】

【００７３】表１３から明らかなように、組成式がｖ・
Ｐｒ₂Ｏ₃−ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・
ＴｉＯ₂（ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％）で表さ
れる誘電体磁器組成物は、誘電率εが大きく、且つ共振
周波数の温度係数τｆが小さい。特に、ｖ，ｗ，ｘ，
ｙ，ｚを以下の範囲に設定したときに良好な誘電特性が
得られる。

【００７４】 ３．０モル％≦ｖ≦７．０モル％ ３．０モル％≦ｗ≦１５．０モル％ ３．０モル％≦ｘ≦７．０モル％ ９．０モル％≦ｙ≦１６．０モル％ ６５．０モル％≦ｚ≦７５．０モル％

【００７５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、（Ａ¹⁺
_1/2・Ｂ³⁺ _1/2)ＴｉＯ₃という組成において、Ａ¹⁺として
Ｌｉ¹⁺を、Ｂ³⁺としてＮｄ³⁺、Ｓｍ³⁺、Ｃｏ³⁺またはＰ
ｒ³⁺を選択することにより、マイクロ波領域において誘
電率εが大きく、且つ共振周波数の温度係数τｆがマイ
ナス側に大きい磁器組成物が得られる。そして、斯る磁
器組成物を誘電率εが大きく、且つ共振周波数の温度係
数τｆがプラス側に大きい磁器組成物と組み合わせるこ
とにより、誘電率εが大きく、且つ共振周波数の温度係
数τｆがゼロに近い材料が得ることができる。

【００７６】そして、Ｌｉ₂Ｏ−Ｎａ₂Ｏ−Ｎｄ₂Ｏ₃−Ｔ
ｉＯ₂を主成分とする誘電体磁器組成物、Ｌｉ₂Ｏ−Ｎａ
₂Ｏ−Ｓｍ₂Ｏ₃−ＴiＯ₂を主成分とする誘電体磁器組成
物、Ｌｉ₂Ｏ−ＣａＯ−Ｎｄ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂を主成分とす
る誘電体磁器組成物、Ｌｉ₂Ｏ−ＣａＯ−Ｓｍ₂Ｏ₃−Ｔ
ｉＯ₂を主成分とする誘電体磁器組成物、Ｎｄ₂Ｏ₃−Ｌ
ｉ₂Ｏ−Ｎａ₂Ｏ−Ｓｍ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂を主成分とする誘
電体磁器組成物およびＰｒ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ−Ｎａ₂Ｏ−Ｓ
ｍ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂を主成分とする誘電体磁器組成物は誘
電率εが大きく、且つ共振周波数の温度係数τｆがゼロ
に近い。よって、この誘電体材料を使用することによ
り、充分に小型化されたマイクロ波誘電体共振器が実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の(Ｌｉ_1/2・Ｓｍ_1/2)ＴｉＯ₃と(Ｎａ
_1/2・Ｓｍ_1/2)ＴｉＯ₃との配合比に対する誘電率ε及び
共振周波数の温度係数τｆの特性曲線を示す図である。

【図２】本発明の(Ｌｉ_1/2・Ｎｄ_1/2)ＴｉＯ₃とＣａＴ
ｉＯ₃との配合比に対する誘電率ε及び共振周波数の温
度係数τｆの特性曲線を示す図である。

【図３】本発明の(Ｌｉ_1/2・Ｓｍ_1/2)ＴｉＯ₃とＣａＴ
ｉＯ₃との配合比に対する誘電率ε及び共振周波数の温
度係数τｆの特性曲線を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｐ 7/10 (31)優先権主張番号 特願平3−104458 (32)優先日 平３(1991)５月９日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−111913 (32)優先日 平３(1991)５月16日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−218872 (32)優先日 平３(1991)８月29日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−303293 (32)優先日 平３(1991)11月19日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−323237 (32)優先日 平３(1991)12月６日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 高橋 寿一 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 岡本 靖彦 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 黒木 和彦 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 安山 茂幸 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組成式が、 （Ａ¹⁺ _1/2・Ｂ³⁺ _1/2)ＴｉＯ₃ で表され、Ａ¹⁺はＬｉ¹⁺であり、Ｂ³⁺はＮｄ³⁺、Ｓ
   ｍ³⁺、Ｃｏ³⁺またはＰｒ³⁺であるマイクロ波用誘電体磁
   器組成物。
2. 【請求項２】 組成式が、 (Ｌｉ_1/2・Ｎｄ_1/2)ＴｉＯ₃ で表される誘電体磁器組成物に対して、 ＭｇＯ、ＣｏＯまたはＺｎＯを１０重量％以下添加して
   なるマイクロ波用誘電体磁器組成物。
3. 【請求項３】 組成式が、 (Ｌｉ_1/2・Ｓｍ_1/2)ＴｉＯ₃ で表される誘電体磁器組成物に対して、 ＣａＣＯ₃、ＳｒＣＯ₃またはＺｎＯを１０重量％以下添
   加してなるマイクロ波用誘電体磁器組成物。
4. 【請求項４】 組成式が、 (Ｌｉ_1/2・Ｐｒ_1/2)ＴｉＯ₃ で表される誘電体磁器組成物に対して、 ＭｇＯ、ＣｏＯまたはＺｎＯを１０重量％以下添加して
   なるマイクロ波用誘電体磁器組成物。
5. 【請求項５】 組成式が、 ｘ・(Ｌｉ_1/2・Ｂ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃−(１００−ｘ)・(Ｎａ_1/2・Ｃ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃ （但し、０モル％＜ｘ＜１００モル％）で表され、Ｂ³⁺
   はＮｄ³⁺またはＳｍ³⁺であり、Ｃ³⁺はＮｄ³⁺またはＳｍ
   ³⁺であるマイクロ波用誘電体磁器組成物。
6. 【請求項６】 組成式が、 ｘ・(Ｌｉ_1/2・Ｂ³⁺ _1/2）ＴｉＯ₃−(１００−ｘ)・ＣａＴｉＯ₃ （但し、０モル％＜ｘ＜１００モル％）で表され、Ｂ³⁺
   はＮｄ³⁺またはＳｍ³⁺であるマイクロ波用誘電体磁器組
   成物。
7. 【請求項７】 組成式が、 ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｎｄ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂ （但し、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％）で表されるマ
   イクロ波用誘電体磁器組成物。
8. 【請求項８】 ｗ，ｘ，ｙ，ｚが、 ０．０モル％＜ｗ≦１５．０モル％、 ０．０モル％＜ｘ≦１５．０モル％、 ０．０モル％＜ｙ≦２５．０モル％、 ０．０モル％＜ｚ≦８０．０モル％、 の範囲である請求項７記載のマイクロ波用誘電体磁器組
   成物。
9. 【請求項９】 組成式が、 ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂ （但し、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％）で表されるマ
   イクロ波用誘電体磁器組成物。
10. 【請求項１０】 ｗ，ｘ，ｙ，ｚが、 ０．０モル％＜ｗ≦１５．０モル％、 ０．０モル％＜ｘ≦１５．０モル％、 ０．０モル％＜ｙ≦２０．０モル％、 ０．０モル％＜ｚ≦７５．０モル％、 の範囲である請求項９記載のマイクロ波用誘電体磁器組
    成物。
11. 【請求項１１】 組成式が、 ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・ＣａＯ−ｙ・Ｎｄ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂ （但し、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％）で表されるマ
    イクロ波用誘電体磁器組成物。
12. 【請求項１２】 ｗ，ｘ，ｙ，ｚが、 ０．０モル％＜ｗ≦２０．０モル％、 ０．０モル％＜ｘ≦３１．０モル％、 ０．０モル％＜ｙ≦２０．０モル％、 ０．０モル％＜ｚ≦８０．０モル％、 の範囲である請求項１１記載のマイクロ波用誘電体磁器
    組成物。
13. 【請求項１３】 組成式が、 ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・ＣａＯ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂ （但し、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％）で表されるマ
    イクロ波用誘電体磁器組成物。
14. 【請求項１４】 ｗ，ｘ，ｙ，ｚが、 ０．０モル％＜ｗ≦２５．０モル％、 ０．０モル％＜ｘ≦２５．０モル％、 ０．０モル％＜ｙ≦２０．０モル％、 ０．０モル％＜ｚ≦８０．０モル％、 の範囲である請求項１３記載のマイクロ波用誘電体磁器
    組成物。
15. 【請求項１５】 組成式が、 ｖ・Ｎｄ₂Ｏ₃−ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂ （但し、ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％）で表され
    るマイクロ波用誘電体磁器組成物。
16. 【請求項１６】 ｖ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚが、 ０．０モル％＜ｖ≦７．０モル％、 ０．０モル％＜ｗ≦１５．０モル％、 ０．０モル％＜ｘ≦７．０モル％、 ０．０モル％＜ｙ≦１６．０モル％、 ０．０モル％＜ｚ≦７５．０モル％、 の範囲である請求項１５記載のマイクロ波用誘電体磁器
    組成物。
17. 【請求項１７】 組成式が、 ｖ・Ｐｒ₂Ｏ₃−ｗ・Ｌｉ₂Ｏ−ｘ・Ｎａ₂Ｏ−ｙ・Ｓｍ₂Ｏ₃−ｚ・ＴｉＯ₂ （但し、ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％）で表され
    るマイクロ波用誘電体磁器組成物。
18. 【請求項１８】 ｖ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚが、 ０．０モル％＜ｖ≦７．０モル％、 ０．０モル％＜ｗ≦１５．０モル％、 ０．０モル％＜ｘ≦７．０モル％、 ０．０モル％＜ｙ≦１６．０モル％、 ０．０モル％＜ｚ≦７５．０モル％、 の範囲である請求項１７記載のマイクロ波用誘電体磁器
    組成物。