JPH05225826A - 誘電体磁器組成物及び積層型マイクロ波デバイス - Google Patents
誘電体磁器組成物及び積層型マイクロ波デバイスInfo
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- JPH05225826A JPH05225826A JP4027775A JP2777592A JPH05225826A JP H05225826 A JPH05225826 A JP H05225826A JP 4027775 A JP4027775 A JP 4027775A JP 2777592 A JP2777592 A JP 2777592A JP H05225826 A JPH05225826 A JP H05225826A
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- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- 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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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/495—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01P7/10—Dielectric resonators
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロ波領域で誘電率が高くＱ値が高く、
共振周波数の温度係数が小さく、かつ低温で焼結する誘
電体磁器組成物を提供すること。 【構成】 誘電体磁器組成物は、酸化ビスマス、酸化カ
ルシウム、および酸化ニオブよりなる組成物を、ｘＢｉ
Ｏ3/2−ｙＣａＯ−ｚＮｂＯ5/2（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
1.0）と表したときの三成分組成図において、ｘ、ｙ、
およびｚが下記のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを頂点とする五角
形の領域内になるように配合、焼結させる。 Ａ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５５， ０．１６ ， ０．
２９ ） Ｂ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５ ， ０．２１ ， ０．
２９ ） Ｃ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．４４， ０．２４ ， ０．
３２ ） Ｄ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．４４， ０．２ ， ０．
３６ ） Ｅ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５ ， ０．１７５， ０．
３２５）
共振周波数の温度係数が小さく、かつ低温で焼結する誘
電体磁器組成物を提供すること。 【構成】 誘電体磁器組成物は、酸化ビスマス、酸化カ
ルシウム、および酸化ニオブよりなる組成物を、ｘＢｉ
Ｏ3/2−ｙＣａＯ−ｚＮｂＯ5/2（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
1.0）と表したときの三成分組成図において、ｘ、ｙ、
およびｚが下記のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを頂点とする五角
形の領域内になるように配合、焼結させる。 Ａ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５５， ０．１６ ， ０．
２９ ） Ｂ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５ ， ０．２１ ， ０．
２９ ） Ｃ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．４４， ０．２４ ， ０．
３２ ） Ｄ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．４４， ０．２ ， ０．
３６ ） Ｅ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５ ， ０．１７５， ０．
３２５）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波領域で使用
される誘電体磁器組成物および積層型マイクロ波デバイ
スに関するものである。
される誘電体磁器組成物および積層型マイクロ波デバイ
スに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車電話や可搬型電話、あるい
は衛星放送など、マイクロ波領域の電磁波を利用する通
信の進展にともない、機器の小型化が要求されている。
このためには、機器を構成する個々の部品が小型化され
る必要がある。誘電体はこれらの機器において、各種フ
ィルタ素子や発振器の周波数安定化素子等に組み込まれ
ている。これらの誘電体共振デバイスの大きさは同じ共
振モードを利用する場合、使用する誘電体材料の持つ誘
電率の平方根に逆比例するため、小型の共振デバイスを
作製するには、高い誘電率を有する材料が必要である。
は衛星放送など、マイクロ波領域の電磁波を利用する通
信の進展にともない、機器の小型化が要求されている。
このためには、機器を構成する個々の部品が小型化され
る必要がある。誘電体はこれらの機器において、各種フ
ィルタ素子や発振器の周波数安定化素子等に組み込まれ
ている。これらの誘電体共振デバイスの大きさは同じ共
振モードを利用する場合、使用する誘電体材料の持つ誘
電率の平方根に逆比例するため、小型の共振デバイスを
作製するには、高い誘電率を有する材料が必要である。
【０００３】また、誘電体に求められる他の特性は、マ
イクロ波領域で低損失であること、すなわち無負荷Ｑ値
が高いこと、さらに共振周波数の温度変化が小さいこ
と、すなわち誘電率の温度変化が小さいことである。誘
電率の大きい材料として、ＢaＯ−ＴiＯ2−Ｓm2Ｏ3系が
特開昭５７−１５３０９号公報に開示されている。この
系は８０程度の比誘電率と、２〜４ＧＨｚで３０００程
度の高い無負荷Ｑ値、および小さい共振周波数の温度係
数を有している。
イクロ波領域で低損失であること、すなわち無負荷Ｑ値
が高いこと、さらに共振周波数の温度変化が小さいこ
と、すなわち誘電率の温度変化が小さいことである。誘
電率の大きい材料として、ＢaＯ−ＴiＯ2−Ｓm2Ｏ3系が
特開昭５７−１５３０９号公報に開示されている。この
系は８０程度の比誘電率と、２〜４ＧＨｚで３０００程
度の高い無負荷Ｑ値、および小さい共振周波数の温度係
数を有している。
【０００４】一方、導体と誘電体磁器を積層構造にし、
共振デバイスを小型、高機能化しようとする試みが行な
われている。導体は、マイクロ波のような高周波領域で
使用する場合、導電率が高い必要があるため、Ｃｕ、Ａ
ｕ、Ａｇ、あるいはそれらの合金を使用する必要があ
る。また、誘電体磁器は、積層構造にする場合、導体の
金属と同時に焼成する必要があるため、導体金属が溶解
せず、かつ酸化しない焼成条件で緻密に焼結しなければ
ならない。すなわち、１０５０℃以下の低温で、かつＣ
ｕを電極に用いる場合は低い酸素分圧での焼成が必要と
なる。
共振デバイスを小型、高機能化しようとする試みが行な
われている。導体は、マイクロ波のような高周波領域で
使用する場合、導電率が高い必要があるため、Ｃｕ、Ａ
ｕ、Ａｇ、あるいはそれらの合金を使用する必要があ
る。また、誘電体磁器は、積層構造にする場合、導体の
金属と同時に焼成する必要があるため、導体金属が溶解
せず、かつ酸化しない焼成条件で緻密に焼結しなければ
ならない。すなわち、１０５０℃以下の低温で、かつＣ
ｕを電極に用いる場合は低い酸素分圧での焼成が必要と
なる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のマイク
ロ用の高誘電率材料（ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｓｍ2Ｏ3系
等）は焼成温度が１３００℃程度と高いため、高導電率
の電極と同時に焼成できず、積層構造のデバイスにする
ことができなかった。
ロ用の高誘電率材料（ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｓｍ2Ｏ3系
等）は焼成温度が１３００℃程度と高いため、高導電率
の電極と同時に焼成できず、積層構造のデバイスにする
ことができなかった。
【０００６】本発明は、このような従来の誘電体の課題
を考慮し、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、あるいはそれらの合金と
同時に焼成可能で、かつマイクロ波領域で優れた特性を
持つ誘電体磁器組成物と、それを用いた積層型のマイク
ロ波デバイスを提供することを目的とするものである。
を考慮し、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、あるいはそれらの合金と
同時に焼成可能で、かつマイクロ波領域で優れた特性を
持つ誘電体磁器組成物と、それを用いた積層型のマイク
ロ波デバイスを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体磁器組成
物は、酸化ビスマス、酸化カルシウム、および酸化ニオ
ブよりなる組成物を、ｘＢｉＯ3/2−ｙＣａＯ−ｚＮｂ
Ｏ5/2（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.0）と表したときの三成
分組成図において、ｘ、ｙ、およびｚが下記のＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅを頂点とする五角形の領域内（図１）になる
ように配合、焼結させたものである。
物は、酸化ビスマス、酸化カルシウム、および酸化ニオ
ブよりなる組成物を、ｘＢｉＯ3/2−ｙＣａＯ−ｚＮｂ
Ｏ5/2（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.0）と表したときの三成
分組成図において、ｘ、ｙ、およびｚが下記のＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅを頂点とする五角形の領域内（図１）になる
ように配合、焼結させたものである。
【０００８】 Ａ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５５，０．１６，０．２９） Ｂ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５ ，０．２１，０．２９） Ｃ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．４４，０．２４，０．３２） Ｄ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．４４，０．２ ，０．３６） Ｅ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５ ，０．１７５，０．３２５） また、本発明の積層型マイクロ波デバイスは、上記の磁
器組成物を誘電体層に用い、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、あるい
はそれらの合金を導体に用いた構成である。
器組成物を誘電体層に用い、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、あるい
はそれらの合金を導体に用いた構成である。
【０００９】
【作用】上記の誘電体磁器組成物は、限定した組成領域
内で、１０５０℃以下の空気中、およびＮ2中等の低い
酸素分圧下での焼成においてもで緻密に焼結し、誘電率
は５０以上、無負荷Ｑ値は３００以上、共振周波数の温
度係数の絶対値は５０ppm/℃以下と優れたマイクロ波誘
電特性を示す。
内で、１０５０℃以下の空気中、およびＮ2中等の低い
酸素分圧下での焼成においてもで緻密に焼結し、誘電率
は５０以上、無負荷Ｑ値は３００以上、共振周波数の温
度係数の絶対値は５０ppm/℃以下と優れたマイクロ波誘
電特性を示す。
【００１０】さらに、上記の誘電体磁器を使用すること
で、導体としてＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、あるいはそれらの合
金等の高導電率の金属を用いることができ、小型、高性
能なマイクロ波デバイスを得ることができる。
で、導体としてＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、あるいはそれらの合
金等の高導電率の金属を用いることができ、小型、高性
能なマイクロ波デバイスを得ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】（実施例１）本実施例は請求項１記載の本
発明に対応するものである。なお、図１は、請求項１及
び請求項３の本発明の範囲を示すグラフである。
発明に対応するものである。なお、図１は、請求項１及
び請求項３の本発明の範囲を示すグラフである。
【００１３】出発原料には化学的に高純度であるＢｉ2
Ｏ3、ＣａＣＯ3、およびＮｂ2Ｏ5を用いた。原料の純度
補正を行なったのち、組成をｘＢｉＯ3/2−ｙＣａＯ−
ｚＮｂＯ5/2（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.0）と表したとき
のｘ、ｙ、およびｚが（表１）の組成の欄に示した種々
の値になるように秤量した。図１の番号は、この表の番
号である。
Ｏ3、ＣａＣＯ3、およびＮｂ2Ｏ5を用いた。原料の純度
補正を行なったのち、組成をｘＢｉＯ3/2−ｙＣａＯ−
ｚＮｂＯ5/2（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.0）と表したとき
のｘ、ｙ、およびｚが（表１）の組成の欄に示した種々
の値になるように秤量した。図１の番号は、この表の番
号である。
【００１４】
【表１】
【００１５】これらの粉体を、ポリエチレン製のボール
ミルに入れ、安定化ジルコニアの玉石と純水を加え、１
７時間混合した。混合後、スラリーを乾燥し、アルミナ
製の坩堝にいれ、８００℃で２時間仮焼した。仮焼体
を、ライカイ機で解砕した後、前述したボールミルで１
７時間粉砕し、乾燥させ、原料粉体とした。この粉体に
バインダとしてポリビニルアルコールの５％水溶液を６
重量％加えて混合後、３２メッシュのふるいを通して造
粒し、１００ＭＰａで直径１３ｍｍ、厚み約５ｍｍの円
柱状にプレス成形した。成形体を６５０℃で２時間加熱
してバインダを焼却後、マグネシアの容器に入れ蓋を
し、空気中８５０〜１１００℃で２時間保持して焼成し
た。密度が最高になる温度で焼成した焼結体についてマ
イクロ波での誘電特性を測定した。共振周波数と無負荷
Ｑ値は誘電体共振器法により求めた。焼結体の寸法と共
振周波数より誘電率を算出した。共振周波数は、３〜５
ＧＨｚであった。また、−２５℃、２０℃及び８５℃に
おける共振周波数を測定し、最小二乗法により、その温
度係数（τf）を算出した。それら結果を上記（表１）
に示す。
ミルに入れ、安定化ジルコニアの玉石と純水を加え、１
７時間混合した。混合後、スラリーを乾燥し、アルミナ
製の坩堝にいれ、８００℃で２時間仮焼した。仮焼体
を、ライカイ機で解砕した後、前述したボールミルで１
７時間粉砕し、乾燥させ、原料粉体とした。この粉体に
バインダとしてポリビニルアルコールの５％水溶液を６
重量％加えて混合後、３２メッシュのふるいを通して造
粒し、１００ＭＰａで直径１３ｍｍ、厚み約５ｍｍの円
柱状にプレス成形した。成形体を６５０℃で２時間加熱
してバインダを焼却後、マグネシアの容器に入れ蓋を
し、空気中８５０〜１１００℃で２時間保持して焼成し
た。密度が最高になる温度で焼成した焼結体についてマ
イクロ波での誘電特性を測定した。共振周波数と無負荷
Ｑ値は誘電体共振器法により求めた。焼結体の寸法と共
振周波数より誘電率を算出した。共振周波数は、３〜５
ＧＨｚであった。また、−２５℃、２０℃及び８５℃に
おける共振周波数を測定し、最小二乗法により、その温
度係数（τf）を算出した。それら結果を上記（表１）
に示す。
【００１６】（表１）に示したように、請求の範囲に含
まれる組成では、１０５０℃以下の低温で緻密に焼結
し、誘電率が５０以上、無負荷Ｑ値が３００以上、かつ
共振周波数の温度係数の絶対値が５０ｐｐｍ／℃以下の
小さい値を示した。また、Ｎ2中焼成においても、焼成
温度および特性にほとんど変化は見られなかった。請求
の範囲外の組成では上記の特性のうち、無負荷Ｑ値が３
００以下となり、実用的ではないと判断した。
まれる組成では、１０５０℃以下の低温で緻密に焼結
し、誘電率が５０以上、無負荷Ｑ値が３００以上、かつ
共振周波数の温度係数の絶対値が５０ｐｐｍ／℃以下の
小さい値を示した。また、Ｎ2中焼成においても、焼成
温度および特性にほとんど変化は見られなかった。請求
の範囲外の組成では上記の特性のうち、無負荷Ｑ値が３
００以下となり、実用的ではないと判断した。
【００１７】（実施例２）本実施例は請求項２記載の本
発明に対応するものである。
発明に対応するものである。
【００１８】主成分の組成として、（表２）に示した二
種類のものを選び、Ｃｕ成分としてＣｕＯを種々の量加
えた。なお、この銅成分はＣｕ／（Ｂｉ＋Ｃａ＋Ｎｂ）
≦０．０４を満足する範囲が望ましい。焼結体の作製、
および特性の評価は実施例１と同様の方法により行なっ
た。結果を（表２）に示す。
種類のものを選び、Ｃｕ成分としてＣｕＯを種々の量加
えた。なお、この銅成分はＣｕ／（Ｂｉ＋Ｃａ＋Ｎｂ）
≦０．０４を満足する範囲が望ましい。焼結体の作製、
および特性の評価は実施例１と同様の方法により行なっ
た。結果を（表２）に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】（表２）に示したように、請求の範囲内の
Ｃｕ成分の添加は、マイクロ波特性を悪化させることな
く、焼成温度を低下させることができる。請求の範囲を
越えてのＣｕ成分の添加は、マイクロ波特性のうち無負
荷Ｑ値を低下させた。
Ｃｕ成分の添加は、マイクロ波特性を悪化させることな
く、焼成温度を低下させることができる。請求の範囲を
越えてのＣｕ成分の添加は、マイクロ波特性のうち無負
荷Ｑ値を低下させた。
【００２１】（実施例３）本実施例は請求項３、および
請求項４記載の本発明に対応するものである。
請求項４記載の本発明に対応するものである。
【００２２】積層型のマイクロ波デバイスとして、スト
リップライン導体を誘電体層で挟み、シールド導体と結
合用のキャパシタを内蔵した構造を持つ誘電体共振器を
作製した。その縦断面図を図２、横断面図を図３、斜視
図を図４に示す。ここで、１は誘電体層、２、３、４は
内層導体、５は外部電極である。以下に、その作製法に
ついて述べる。
リップライン導体を誘電体層で挟み、シールド導体と結
合用のキャパシタを内蔵した構造を持つ誘電体共振器を
作製した。その縦断面図を図２、横断面図を図３、斜視
図を図４に示す。ここで、１は誘電体層、２、３、４は
内層導体、５は外部電極である。以下に、その作製法に
ついて述べる。
【００２３】まず、（表１）のNo.１２の組成物に、Ｃ
ｕＯを０．１重量％加えた誘電体の仮焼粉を作製した。
仮焼粉に有機バインダ、溶剤、および可塑剤を加え混合
して得たスラリーをドクターブレード法によりシート化
した。導体金属として、（表３）に示した種々の金属を
選び、ビヒクルと混練しペースト化した。
ｕＯを０．１重量％加えた誘電体の仮焼粉を作製した。
仮焼粉に有機バインダ、溶剤、および可塑剤を加え混合
して得たスラリーをドクターブレード法によりシート化
した。導体金属として、（表３）に示した種々の金属を
選び、ビヒクルと混練しペースト化した。
【００２４】
【表３】
【００２５】導体がＣｕの場合はＣｕＯペーストを用い
た。図５に素子一個の導体の印刷パターンを示す。図５
のストリップライン３の長さは、１３ｍｍにした。シー
トを複数枚積層したのち、図５の導体パターン２をスク
リーン印刷し、その上に、シートを複数枚積層し、導体
パターン３を印刷し、さらに、シートを複数枚積層し、
導体パターン４を印刷し、そしてシートを複数枚積層し
た後、熱プレスで圧着した。個々の素子に切断後、空気
中で熱処理してバインダを飛散させた。ＣｕＯペースト
を用いた場合は、Ｈ2中で熱処理し導体をＣｕに還元し
たのち、Ｎ2中で焼成した。その他の導体の場合、空気
中で焼成した。焼成温度は９００℃とした。
た。図５に素子一個の導体の印刷パターンを示す。図５
のストリップライン３の長さは、１３ｍｍにした。シー
トを複数枚積層したのち、図５の導体パターン２をスク
リーン印刷し、その上に、シートを複数枚積層し、導体
パターン３を印刷し、さらに、シートを複数枚積層し、
導体パターン４を印刷し、そしてシートを複数枚積層し
た後、熱プレスで圧着した。個々の素子に切断後、空気
中で熱処理してバインダを飛散させた。ＣｕＯペースト
を用いた場合は、Ｈ2中で熱処理し導体をＣｕに還元し
たのち、Ｎ2中で焼成した。その他の導体の場合、空気
中で焼成した。焼成温度は９００℃とした。
【００２６】そして、外部電極５として、市販のＣｕペ
ーストをＮ2中で焼き付け、積層型の誘電体共振器を得
た。
ーストをＮ2中で焼き付け、積層型の誘電体共振器を得
た。
【００２７】焼成後のストリップラインの長さは１１．
４から１１．５ｍｍであった。各々の導体に対し素子を
１０個作製し、特性はその平均を用いた。上記（表３）
に、得られた共振器の共振周波数とＱ値を示す。
４から１１．５ｍｍであった。各々の導体に対し素子を
１０個作製し、特性はその平均を用いた。上記（表３）
に、得られた共振器の共振周波数とＱ値を示す。
【００２８】（表３）に示したように、共振周波数はい
ずれも８５０ＭＨｚ前後、Ｑ値は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、
およびそれらの合金等実施したいずれの導体を用いても
１００以上と高く、優れたものであった。従来の、低温
焼成基板材料の誘電率は８程度であるため、本実施例の
共振器と同一の構造で、同一の共振周波数を得るには、
３１．５ｍｍのストリップライン長が必要となる。しか
し、本発明の誘電体の誘電率は６０と高いため、ストリ
ップラインの長さは１１．５ｍｍと短く、８５０ＭＨｚ
の共振器としては非常に小型のものが得られた。
ずれも８５０ＭＨｚ前後、Ｑ値は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、
およびそれらの合金等実施したいずれの導体を用いても
１００以上と高く、優れたものであった。従来の、低温
焼成基板材料の誘電率は８程度であるため、本実施例の
共振器と同一の構造で、同一の共振周波数を得るには、
３１．５ｍｍのストリップライン長が必要となる。しか
し、本発明の誘電体の誘電率は６０と高いため、ストリ
ップラインの長さは１１．５ｍｍと短く、８５０ＭＨｚ
の共振器としては非常に小型のものが得られた。
【００２９】なお、ストリップラインを曲線状や、積層
状にすることで、より小型の共振デバイスを得ることも
可能である。また、これらを複数個とキャパシタ等を組
み合わせることにより、バンドパスフィルタ等を得るこ
とも可能である。
状にすることで、より小型の共振デバイスを得ることも
可能である。また、これらを複数個とキャパシタ等を組
み合わせることにより、バンドパスフィルタ等を得るこ
とも可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、本発明の誘電体磁器組成
物は、酸化ビスマス、酸化カルシウム、および酸化ニオ
ブより構成され、低温で焼結し、マイクロ波領域で優れ
た誘電特性を有する。
物は、酸化ビスマス、酸化カルシウム、および酸化ニオ
ブより構成され、低温で焼結し、マイクロ波領域で優れ
た誘電特性を有する。
【００３１】また、この誘電体磁器を用いると、Ｃｕや
Ａｇ等の高導電率の導体を用いた積層型のマイクロ波デ
バイスを作製することができる。特に、小型の共振器系
を形成することができるので、自動車電話や可搬型電話
などのマイクロ波用機器の小型化に寄与するところが大
である。
Ａｇ等の高導電率の導体を用いた積層型のマイクロ波デ
バイスを作製することができる。特に、小型の共振器系
を形成することができるので、自動車電話や可搬型電話
などのマイクロ波用機器の小型化に寄与するところが大
である。
【００３２】また、本発明の誘電体磁器は、マイクロ波
用の回路基板などにも利用でき、工業的価値が大きいも
のである。
用の回路基板などにも利用でき、工業的価値が大きいも
のである。
【００３３】なお、本発明の誘電体磁器に対する、請求
の範囲以外の元素の化合物の含有も誘電特性に悪い影響
を与えない範囲であればかまわない。
の範囲以外の元素の化合物の含有も誘電特性に悪い影響
を与えない範囲であればかまわない。
【図１】請求項１、および請求項３記載の誘電体磁器の
組成範囲を三成分組成図で表した図であって、斜線で示
した領域（境界線も含む）が請求範囲、番号を付した点
が実施例を表すものである。
組成範囲を三成分組成図で表した図であって、斜線で示
した領域（境界線も含む）が請求範囲、番号を付した点
が実施例を表すものである。
【図２】実施例３記載の容量内蔵積層型誘電体共振器の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図３】同共振器の横断面図である。
【図４】同共振器の斜視図である。
【図５】同共振器の内層導体の印刷パターン図である。
１ 誘電体層 ２、３、４ 内層導体 ５ 外部電極
───────────────────────────────────────────────────── 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 11/00 Ｇ (72)発明者 亀山 一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】酸化ビスマス、酸化カルシウム、および酸
化ニオブよりなる組成物を、ｘＢｉＯ3/2−ｙＣａＯ−
ｚＮｂＯ5/2（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.0）と表したとき
の三成分組成図において、ｘ、ｙ、およびｚが、下記の
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを頂点とする五角形、 Ａ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５５， ０．１６ ， ０．２９ ） Ｂ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５ ， ０．２１ ， ０．２９ ） Ｃ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．４４， ０．２４ ， ０．３２ ） Ｄ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．４４， ０．２ ， ０．３６ ） Ｅ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５ ， ０．１７５， ０．３２５） の領域内にあることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】誘電体磁器組成物が、少なくとも、 Ｃｕ／（Ｂｉ＋Ｃａ＋Ｎｂ）≦０．０４ の範囲にある銅成分を含むことを特徴とする請求項１記
載の誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】少なくとも、導体と誘電体層からなり、導
体のすべて、あるいは一部が、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｕ、
Ａｕ合金、Ａｇ、あるいはＡｇ合金より構成され、誘電
体層のすべて、あるいは一部が、酸化ビスマス、酸化カ
ルシウム、および酸化ニオブよりなる組成物を、ｘＢｉ
Ｏ3/2−ｙＣａＯ−ｚＮｂＯ5/2（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
1.0）と表したときの三成分組成図において、ｘ、ｙ、
およびｚが下記のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを頂点とする五角
形、 Ａ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５５， ０．１６ ， ０．２９ ） Ｂ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５ ， ０．２１ ， ０．２９ ） Ｃ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．４４， ０．２４ ， ０．３２ ） Ｄ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．４４， ０．２ ， ０．３６ ） Ｅ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．５ ， ０．１７５， ０．３２５） の領域内にある誘電体磁器組成物より構成されているこ
とを特徴とする積層型マイクロ波デバイス。 - 【請求項４】誘電体磁器組成物が、少なくとも、 Ｃｕ／（Ｂｉ＋Ｃａ＋Ｎｂ）≦０．０４ の範囲にある銅成分を含むことを特徴とする請求項３記
載の積層型マイクロ波デバイス。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4027775A JP2798105B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 誘電体磁器組成物及び積層型マイクロ波デバイス |
| DE69319357T DE69319357T2 (de) | 1992-02-14 | 1993-02-08 | Dielektrische keramische Zusammensetzung und diese verwendende Mehrschichten-Mikrowellenvorrichtung |
| EP93101915A EP0558955B1 (en) | 1992-02-14 | 1993-02-08 | Dielectric ceramic composition and multilayer microwave device employing the same |
| US08/014,505 US5273944A (en) | 1992-02-14 | 1993-02-08 | Dielectric ceramic composition and multilayer mircowave device employing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4027775A JP2798105B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 誘電体磁器組成物及び積層型マイクロ波デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05225826A true JPH05225826A (ja) | 1993-09-03 |
| JP2798105B2 JP2798105B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=12230353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4027775A Expired - Fee Related JP2798105B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 誘電体磁器組成物及び積層型マイクロ波デバイス |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5273944A (ja) |
| EP (1) | EP0558955B1 (ja) |
| JP (1) | JP2798105B2 (ja) |
| DE (1) | DE69319357T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6938672B2 (en) | 2003-04-24 | 2005-09-06 | Chun Pyo Hong | Rheoforming apparatus |
| US6942009B2 (en) | 2003-04-24 | 2005-09-13 | Chun Pyo Hong | Apparatus for manufacturing billet for thixocasting |
| EP1909390A2 (en) | 1996-09-26 | 2008-04-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Diplexer, duplexer, and two-channel mobile communications equipment |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5629252A (en) * | 1995-06-15 | 1997-05-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing a dielectric ceramic composition dielectric ceramic and multilayer high frequency device |
| JPH09100156A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-04-15 | Nikon Corp | 誘電体磁器組成物 |
| JP3087657B2 (ja) * | 1996-07-26 | 2000-09-11 | 株式会社村田製作所 | 誘電体磁器組成物 |
| JP4179029B2 (ja) * | 2003-04-15 | 2008-11-12 | 株式会社村田製作所 | 圧電セラミックの製造方法 |
| JP3846464B2 (ja) | 2003-08-07 | 2006-11-15 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体セラミック組成物およびこれを用いたセラミック電子部品 |
| JP4613952B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-01-19 | パナソニック株式会社 | 誘電体磁器組成物およびそれを用いた高周波デバイス |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3847829A (en) * | 1973-08-10 | 1974-11-12 | Du Pont | Crystalline bismuth-containing oxides |
| JPS5548407B2 (ja) * | 1973-08-15 | 1980-12-05 | ||
| JPS51101900A (ja) * | 1975-03-05 | 1976-09-08 | Tdk Electronics Co Ltd | |
| JPS5937526B2 (ja) * | 1980-07-01 | 1984-09-10 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体磁組成物 |
| US4638401A (en) * | 1984-10-29 | 1987-01-20 | At&T Technologies, Inc. | Ceramic compositions and devices |
| US4978646A (en) * | 1989-03-03 | 1990-12-18 | Corning Incorporated | Capacitors and high dielectric constant ceramics therefor |
| US5004713A (en) * | 1989-07-05 | 1991-04-02 | Corning Incorporated | Frequency stable NPO ceramics |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP4027775A patent/JP2798105B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-02-08 US US08/014,505 patent/US5273944A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-08 EP EP93101915A patent/EP0558955B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-08 DE DE69319357T patent/DE69319357T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1909390A2 (en) | 1996-09-26 | 2008-04-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Diplexer, duplexer, and two-channel mobile communications equipment |
| US6938672B2 (en) | 2003-04-24 | 2005-09-06 | Chun Pyo Hong | Rheoforming apparatus |
| US6942009B2 (en) | 2003-04-24 | 2005-09-13 | Chun Pyo Hong | Apparatus for manufacturing billet for thixocasting |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0558955B1 (en) | 1998-07-01 |
| EP0558955A1 (en) | 1993-09-08 |
| DE69319357T2 (de) | 1999-01-07 |
| DE69319357D1 (de) | 1998-08-06 |
| JP2798105B2 (ja) | 1998-09-17 |
| US5273944A (en) | 1993-12-28 |
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