JPH05290627A - 高周波誘電体用ｂｚｎ焼結体の製造方法 - Google Patents
高周波誘電体用ｂｚｎ焼結体の製造方法Info
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- JPH05290627A JPH05290627A JP4087358A JP8735892A JPH05290627A JP H05290627 A JPH05290627 A JP H05290627A JP 4087358 A JP4087358 A JP 4087358A JP 8735892 A JP8735892 A JP 8735892A JP H05290627 A JPH05290627 A JP H05290627A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度変化に伴う誘電特性の変化の少ないＢＺ
Ｎ焼結体、本来の特徴を犠牲にすることなく、簡単かつ
安価に製造することのできる方法を提供する。 【構成】 Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼物
を焼成して焼結させるようにするＢＺＮ焼結体の製造方
法において、前記仮焼物にＺｎＮｂ2 Ｏ6 を添加して焼
成するようにすることを特徴とするＢＺＮ焼結体の製造
方法。
Ｎ焼結体、本来の特徴を犠牲にすることなく、簡単かつ
安価に製造することのできる方法を提供する。 【構成】 Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼物
を焼成して焼結させるようにするＢＺＮ焼結体の製造方
法において、前記仮焼物にＺｎＮｂ2 Ｏ6 を添加して焼
成するようにすることを特徴とするＢＺＮ焼結体の製造
方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高周波誘電体共振器
などに使われる高周波誘電体用のＢＺＮ焼結体の製造方
法に関する。
などに使われる高周波誘電体用のＢＺＮ焼結体の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】１ＧHz以上のマイクロ波領域で高い誘電
率と高いＱ値を有する誘電体材料は高周波誘電体と呼ば
れており、この高周波誘電体の性能向上に関する研究が
活発に行われている。その結果、特性の優れた高周波誘
電体が見いだされている。中でも、Ａ3 ＢＣ2 Ｏ9 の組
成式であらわされるペロブスカイト型結晶構造を有する
（セラミック）高周波誘電体用焼結体は、優れた高周波
誘電体であり、既に実用にも供されているものもある。
具体的には、高周波誘電体用焼結体としては、Ｂａ3 Ｍ
ｇＴａ2 Ｏ9 （ＢＭＴ）焼結体、Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9
（ＢＺＮ）焼結体、Ｂａ3 ＺｎＴａ2 Ｏ9 （ＢＺＴ）焼
結体などが有力なものとして注目される。普通、Ａ3 Ｂ
Ｃ2 Ｏ9 の組成式タイプのセラミック焼結体は、焼結性
が悪く製造し難いのであるが、ＢＺＮ焼結体は焼結性が
よく、また誘電率が非常に高く、注目されるものであ
る。
率と高いＱ値を有する誘電体材料は高周波誘電体と呼ば
れており、この高周波誘電体の性能向上に関する研究が
活発に行われている。その結果、特性の優れた高周波誘
電体が見いだされている。中でも、Ａ3 ＢＣ2 Ｏ9 の組
成式であらわされるペロブスカイト型結晶構造を有する
（セラミック）高周波誘電体用焼結体は、優れた高周波
誘電体であり、既に実用にも供されているものもある。
具体的には、高周波誘電体用焼結体としては、Ｂａ3 Ｍ
ｇＴａ2 Ｏ9 （ＢＭＴ）焼結体、Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9
（ＢＺＮ）焼結体、Ｂａ3 ＺｎＴａ2 Ｏ9 （ＢＺＴ）焼
結体などが有力なものとして注目される。普通、Ａ3 Ｂ
Ｃ2 Ｏ9 の組成式タイプのセラミック焼結体は、焼結性
が悪く製造し難いのであるが、ＢＺＮ焼結体は焼結性が
よく、また誘電率が非常に高く、注目されるものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＢＺＮ
焼結体は、温度特性がよくないという問題がある。温度
変化に伴い誘電特性が大きく変化するのである。例え
ば、誘電体共振器に使用した場合、温度変化に伴う周波
数の変動が大き過ぎるという不都合がある。そのため、
ＢＺＮ焼結体の温度変化に伴う誘電特性の変化を抑える
ことが出来れば、ＢＺＮ焼結体の有用性は非常に高くな
る。
焼結体は、温度特性がよくないという問題がある。温度
変化に伴い誘電特性が大きく変化するのである。例え
ば、誘電体共振器に使用した場合、温度変化に伴う周波
数の変動が大き過ぎるという不都合がある。そのため、
ＢＺＮ焼結体の温度変化に伴う誘電特性の変化を抑える
ことが出来れば、ＢＺＮ焼結体の有用性は非常に高くな
る。
【０００４】この発明は、上記事情に鑑み、温度変化に
伴う誘電特性の変化の少ないＢＺＮ焼結体を、本来の特
徴を犠牲にすることなく、簡単かつ安価に製造すること
のできる方法を提供することを課題とする。
伴う誘電特性の変化の少ないＢＺＮ焼結体を、本来の特
徴を犠牲にすることなく、簡単かつ安価に製造すること
のできる方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明にかかる高周波誘電体用ＢＺＮ焼結体の製
造方法では、Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼
物にＺｎＮｂ2 Ｏ6 を添加して焼成するようにしてい
る。以下、この発明のＢＺＮ焼結体の製造について、工
程の順に従って説明する。
め、この発明にかかる高周波誘電体用ＢＺＮ焼結体の製
造方法では、Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼
物にＺｎＮｂ2 Ｏ6 を添加して焼成するようにしてい
る。以下、この発明のＢＺＮ焼結体の製造について、工
程の順に従って説明する。
【０００６】まず、主材料であるＢａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9
であらわされる仮焼物の作成工程を説明する。 ＢＺＮの化学量論比に従いＢａ成分、Ｚｎ成分およ
びＮｂ成分を含む出発原料を計量する。Ｂａ成分として
は、例えば、ＢａＣＯ3 粉末が反応性が高くて好ましい
が、これに限らず、ＢａＯ粉末も使える。Ｚｎ成分とし
ては、例えば、ＺｎＯ粉末が使われる。Ｎｂ成分として
は、例えば、Ｎｂ2 Ｏ5 粉末が使われる。
であらわされる仮焼物の作成工程を説明する。 ＢＺＮの化学量論比に従いＢａ成分、Ｚｎ成分およ
びＮｂ成分を含む出発原料を計量する。Ｂａ成分として
は、例えば、ＢａＣＯ3 粉末が反応性が高くて好ましい
が、これに限らず、ＢａＯ粉末も使える。Ｚｎ成分とし
ては、例えば、ＺｎＯ粉末が使われる。Ｎｂ成分として
は、例えば、Ｎｂ2 Ｏ5 粉末が使われる。
【０００７】 上記出発原料を、ボールミルにより重
量比で２〜３倍程度の純水と共に十分に混合してから空
気中で乾燥する。 乾燥後の混合粉末を金型を用いて成形した後、得ら
れた成形体を８００〜１２００℃の空気中で３〜２０時
間仮焼してから冷却し、その後、回転式ボールミルを用
いて粉砕し微粉末化する。Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 の仮焼
物の粉末は、普通、平均粒径３μｍ以下程度のものにす
る。
量比で２〜３倍程度の純水と共に十分に混合してから空
気中で乾燥する。 乾燥後の混合粉末を金型を用いて成形した後、得ら
れた成形体を８００〜１２００℃の空気中で３〜２０時
間仮焼してから冷却し、その後、回転式ボールミルを用
いて粉砕し微粉末化する。Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 の仮焼
物の粉末は、普通、平均粒径３μｍ以下程度のものにす
る。
【０００８】これで、主材料であるＢａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ
9 の仮焼物の粉末が出来上がることになる。つぎに、主
材料に添加される副材料のＺｎＮｂ2 Ｏ6 の粉末の作成
工程を説明する。 ＺｎＮｂ2 Ｏ6 の化学量論比に従いＺｎ成分および
Ｎｂ成分を含む出発原料を計量する。
9 の仮焼物の粉末が出来上がることになる。つぎに、主
材料に添加される副材料のＺｎＮｂ2 Ｏ6 の粉末の作成
工程を説明する。 ＺｎＮｂ2 Ｏ6 の化学量論比に従いＺｎ成分および
Ｎｂ成分を含む出発原料を計量する。
【０００９】Ｚｎ成分としては、例えば、ＺｎＯ粉末が
使われる。Ｎｂ成分としては、例えば、Ｎｂ2 Ｏ5 粉末
が使われる。 ＺｎＮｂ2 Ｏ6 作成用の出発原料を、ボールミルに
より重量比で２〜３倍の純水と共に十分に混合してから
空気中で乾燥する。 乾燥後の混合粉末を金型を用いて成形したあと、得
られた成形体を５５０〜８５０℃程度の温度で空気中に
おいて１８〜３０時間ほど（例えば、６５０℃で１８時
間）焼成してから冷却し、その後、振動ミルで粉砕し粉
末化するようにする。副材料のＺｎＮｂ2 Ｏ6 の粉末
は、普通、平均粒径３μｍ以下程度のものにする。
使われる。Ｎｂ成分としては、例えば、Ｎｂ2 Ｏ5 粉末
が使われる。 ＺｎＮｂ2 Ｏ6 作成用の出発原料を、ボールミルに
より重量比で２〜３倍の純水と共に十分に混合してから
空気中で乾燥する。 乾燥後の混合粉末を金型を用いて成形したあと、得
られた成形体を５５０〜８５０℃程度の温度で空気中に
おいて１８〜３０時間ほど（例えば、６５０℃で１８時
間）焼成してから冷却し、その後、振動ミルで粉砕し粉
末化するようにする。副材料のＺｎＮｂ2 Ｏ6 の粉末
は、普通、平均粒径３μｍ以下程度のものにする。
【００１０】これで、主材料に添加する副材料たるＺｎ
Ｎｂ2 Ｏ6 の粉末が出来上がることになる。続いて、こ
のようして得た主・副材料のセラミック粉末を用いて焼
結体を得るまでの工程を説明する。 Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼物の粉末
とＺｎＮｂ2 Ｏ6 の粉末を重量比で１．５倍程度の純水
と共にボールミルを用いて十分に混合してから空気中で
乾燥する。
Ｎｂ2 Ｏ6 の粉末が出来上がることになる。続いて、こ
のようして得た主・副材料のセラミック粉末を用いて焼
結体を得るまでの工程を説明する。 Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼物の粉末
とＺｎＮｂ2 Ｏ6 の粉末を重量比で１．５倍程度の純水
と共にボールミルを用いて十分に混合してから空気中で
乾燥する。
【００１１】 乾燥後の混合粉末に適当量の有機系バ
インダーを添加し金型で成形した後、作成した成形体を
本焼成する。有機系バインダーの添加量（固形分換算）
は混合粉末１００wt％に対し０．０１〜０．０６wt％程
度であり、バインダーの種類としては、例えば、ポリビ
ニルアルコールなどがある。本焼成では、普通、１４５
０〜１５００℃で４〜６時間程度の時間の熱処理に続い
て、１３００〜１４００℃の温度まで下げて５０〜１２
０時間、結晶化のための熱処理を行うようにする。
インダーを添加し金型で成形した後、作成した成形体を
本焼成する。有機系バインダーの添加量（固形分換算）
は混合粉末１００wt％に対し０．０１〜０．０６wt％程
度であり、バインダーの種類としては、例えば、ポリビ
ニルアルコールなどがある。本焼成では、普通、１４５
０〜１５００℃で４〜６時間程度の時間の熱処理に続い
て、１３００〜１４００℃の温度まで下げて５０〜１２
０時間、結晶化のための熱処理を行うようにする。
【００１２】ＺｎＮｂ2 Ｏ6 の添加量に関しては、Ｂａ
3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 の仮焼物１００wt％に対しＺｎＮｂ2
Ｏ6 の粉末を、普通、０．０１〜３wt％の範囲、好まし
くは１．０wt％以下の範囲で添加するようにする。ま
た、ＺｎＮｂ2 Ｏ6 の添加量は、より好ましくは０．２
〜０．４wt％の範囲であり、この範囲ではＱ値が高く温
度特性のよいものが得られる。０．０１wt％未満では十
分な添加効果が得にくくなる傾向がみられ、２wt％を越
えるとＱ値が十分でなくなる傾向がみられる。
3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 の仮焼物１００wt％に対しＺｎＮｂ2
Ｏ6 の粉末を、普通、０．０１〜３wt％の範囲、好まし
くは１．０wt％以下の範囲で添加するようにする。ま
た、ＺｎＮｂ2 Ｏ6 の添加量は、より好ましくは０．２
〜０．４wt％の範囲であり、この範囲ではＱ値が高く温
度特性のよいものが得られる。０．０１wt％未満では十
分な添加効果が得にくくなる傾向がみられ、２wt％を越
えるとＱ値が十分でなくなる傾向がみられる。
【００１３】この発明の方法で得られるＢＺＮ焼結体
は、おおよそ以下の程度の性能のものであって、温度係
数τf についても、非常に小さく、例えば、高周波濾波
器などに適している。 比誘電率：３８前後・・・１０ＧHzにおいて Ｑ値：１３０００〜１８０００・・・１０ＧHzにおいて 共振周波数の温度係数τf ・・・１０ｐｐｍ／℃前後
（３０〜５０℃） 密度：約９９％・・・完全焼結体の理論密度を１００％
とする
は、おおよそ以下の程度の性能のものであって、温度係
数τf についても、非常に小さく、例えば、高周波濾波
器などに適している。 比誘電率：３８前後・・・１０ＧHzにおいて Ｑ値：１３０００〜１８０００・・・１０ＧHzにおいて 共振周波数の温度係数τf ・・・１０ｐｐｍ／℃前後
（３０〜５０℃） 密度：約９９％・・・完全焼結体の理論密度を１００％
とする
【００１４】
【作用】この発明にかかる製造方法では、Ｂａ3 ＺｎＮ
ｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼物にＺｎＮｂ2 Ｏ6 を添加
して焼成するため、得られたＢＺＮ焼結体は温度変化に
伴う誘電特性の変化が少ないものとなる。つまり、Ｚｎ
Ｎｂ2 Ｏ6 が温度特性改善剤になっているのである。
ｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼物にＺｎＮｂ2 Ｏ6 を添加
して焼成するため、得られたＢＺＮ焼結体は温度変化に
伴う誘電特性の変化が少ないものとなる。つまり、Ｚｎ
Ｎｂ2 Ｏ6 が温度特性改善剤になっているのである。
【００１５】温度特性改善の効能がある副材料は、勿
論、主材料たる仮焼物とは異なる化合物ではあるが、仮
焼物に含まれる元素以外の元素を含まないため、不純物
的要素は極めて少なく、他の特性への悪影響が実質的に
は無く、ＢＺＮ焼結体の良好な焼結性や高誘電率特性が
大きく損なわれずにすむ。それに、副材料は、主材料と
同じ出発原料を用い同じような工程で得られるし、その
後も、従来と同じような工程を実行するだけであるか
ら、この発明の実施は極めて容易であり、優れたＢＺＮ
焼結体が簡単かつ安価に得られることになる。
論、主材料たる仮焼物とは異なる化合物ではあるが、仮
焼物に含まれる元素以外の元素を含まないため、不純物
的要素は極めて少なく、他の特性への悪影響が実質的に
は無く、ＢＺＮ焼結体の良好な焼結性や高誘電率特性が
大きく損なわれずにすむ。それに、副材料は、主材料と
同じ出発原料を用い同じような工程で得られるし、その
後も、従来と同じような工程を実行するだけであるか
ら、この発明の実施は極めて容易であり、優れたＢＺＮ
焼結体が簡単かつ安価に得られることになる。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。この発
明は以下の実施例に限らないことは言うまでもない。 −実施例１− まず、Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 の仮焼物の粉末を以下のよ
うにして作成した。
明は以下の実施例に限らないことは言うまでもない。 −実施例１− まず、Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 の仮焼物の粉末を以下のよ
うにして作成した。
【００１７】出発原料であるＢａＣＯ3 粉末、ＺｎＯ粉
末およびＮｂ2 Ｏ5 粉末をＢＺＮの化学量論比に従って
計量し、樹脂製のボールミルにより重量比で２．５倍の
純水と共に十分に混合してから空気中で乾燥した。乾燥
後の混合粉末を金型を用いて成形したあと、成形体を８
５０℃の空気中で５時間仮焼してから冷却し、その後、
回転式ボールミルで粉砕して粉末化することによりＢａ
3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼物の粉末を得た。
得られた粉末の平均粒径は、約２μｍであった。
末およびＮｂ2 Ｏ5 粉末をＢＺＮの化学量論比に従って
計量し、樹脂製のボールミルにより重量比で２．５倍の
純水と共に十分に混合してから空気中で乾燥した。乾燥
後の混合粉末を金型を用いて成形したあと、成形体を８
５０℃の空気中で５時間仮焼してから冷却し、その後、
回転式ボールミルで粉砕して粉末化することによりＢａ
3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼物の粉末を得た。
得られた粉末の平均粒径は、約２μｍであった。
【００１８】一方、ＺｎＮｂ2 Ｏ6 の粉末を以下のよう
にして作成した。出発原料であるＺｎＯ粉末とＮｂ2 Ｏ
5 粉末をＺｎＮｂ2 Ｏ6 の化学量論比に従って計量し、
樹脂製のボールミルにより重量比で２．５倍の純水と共
に十分に混合してから空気中で乾燥した。乾燥後の混合
粉末を金型を用いて成形したあと、成形体を６５０℃の
空気中で１８時間仮焼してから冷却し、その後、振動ミ
ルで粉砕することによりＺｎＮｂ2 Ｏ6 の粉末を得た。
得られた粉末の平均粒径は約２μｍであった。
にして作成した。出発原料であるＺｎＯ粉末とＮｂ2 Ｏ
5 粉末をＺｎＮｂ2 Ｏ6 の化学量論比に従って計量し、
樹脂製のボールミルにより重量比で２．５倍の純水と共
に十分に混合してから空気中で乾燥した。乾燥後の混合
粉末を金型を用いて成形したあと、成形体を６５０℃の
空気中で１８時間仮焼してから冷却し、その後、振動ミ
ルで粉砕することによりＺｎＮｂ2 Ｏ6 の粉末を得た。
得られた粉末の平均粒径は約２μｍであった。
【００１９】このようにして得た主材料であるＢａ3 Ｚ
ｎＮｂ2 Ｏ9 の仮焼物の粉末と副材料であるＺｎＮｂ2
Ｏ6 の粉末を、仮焼物１００wt％に対しＺｎＮｂ2 Ｏ6
を０．３wt％で配合して重量比で１．５倍の純水と共に
樹脂製のボールミルを用いて十分に混合してから空気中
で乾燥した。乾燥後の混合粉末に０．０６wt％の有機系
バインダーであるポリビニルアルコールを添加し金型で
成形した後、作成した成形体を本焼成する。なお、成形
体の寸法は直径１４ｍｍで高さ６ｍｍとした。本焼成で
は、１５００℃で５時間、ついで、１３００℃で８０時
間の結晶化のための熱処理を行い、ＢＺＮ焼結体を得
た。
ｎＮｂ2 Ｏ9 の仮焼物の粉末と副材料であるＺｎＮｂ2
Ｏ6 の粉末を、仮焼物１００wt％に対しＺｎＮｂ2 Ｏ6
を０．３wt％で配合して重量比で１．５倍の純水と共に
樹脂製のボールミルを用いて十分に混合してから空気中
で乾燥した。乾燥後の混合粉末に０．０６wt％の有機系
バインダーであるポリビニルアルコールを添加し金型で
成形した後、作成した成形体を本焼成する。なお、成形
体の寸法は直径１４ｍｍで高さ６ｍｍとした。本焼成で
は、１５００℃で５時間、ついで、１３００℃で８０時
間の結晶化のための熱処理を行い、ＢＺＮ焼結体を得
た。
【００２０】−実施例２− Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 の仮焼物１００wt％に対し、Ｚｎ
Ｎｂ2 Ｏ6 を０．５wt％の配合量で添加した他は、実施
例９と同様にしてＢＺＮ焼結体を得た。 −実施例３− Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 の仮焼物１００wt％に対し、Ｚｎ
Ｎｂ2 Ｏ6 を０．８wt％の配合量で添加した他は、実施
例９と同様にしてＢＺＮ焼結体を得た。
Ｎｂ2 Ｏ6 を０．５wt％の配合量で添加した他は、実施
例９と同様にしてＢＺＮ焼結体を得た。 −実施例３− Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 の仮焼物１００wt％に対し、Ｚｎ
Ｎｂ2 Ｏ6 を０．８wt％の配合量で添加した他は、実施
例９と同様にしてＢＺＮ焼結体を得た。
【００２１】−実施例４− Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 の仮焼物１００wt％に対し、Ｚｎ
Ｎｂ2 Ｏ6 を１．０wt％の配合量で添加した他は、実施
例９と同様にしてＢＺＮ焼結体を得た。 −比較例１− ＺｎＮｂ2 Ｏ6 の粉末を添加しなかった他は、実施例９
と同様にしてＢＺＮ焼結体を得た。
Ｎｂ2 Ｏ6 を１．０wt％の配合量で添加した他は、実施
例９と同様にしてＢＺＮ焼結体を得た。 −比較例１− ＺｎＮｂ2 Ｏ6 の粉末を添加しなかった他は、実施例９
と同様にしてＢＺＮ焼結体を得た。
【００２２】実施例、比較例の各焼結体について、比誘
電率、Ｑ値、共振周波数の温度係数および密度を測定し
た。測定結果を表１に示す。なお、Ｑ値は円柱共振法に
従って測定した。測定周波数は７ＧHzであり、Ｑ×ｆ＝
一定の関係を利用して１０ＧHzにおけるＱ値を算出する
ようにした。各焼結体より直径１２、高さ５ｍｍの試料
を得た後に、共振器を作製した。供試の共振器を挟む金
属板には純銅板（直径４４ｍｍ 、厚み２ｍｍ）を使
い、実効導電率σｅは銅の直流導電率σｏの８０％（σ
ｅ＝０．８×σｏ）とした。なお、測定に用いたアナラ
イザは（ヒューレットパッカード社製 ８７２０Ａ）で
ある。
電率、Ｑ値、共振周波数の温度係数および密度を測定し
た。測定結果を表１に示す。なお、Ｑ値は円柱共振法に
従って測定した。測定周波数は７ＧHzであり、Ｑ×ｆ＝
一定の関係を利用して１０ＧHzにおけるＱ値を算出する
ようにした。各焼結体より直径１２、高さ５ｍｍの試料
を得た後に、共振器を作製した。供試の共振器を挟む金
属板には純銅板（直径４４ｍｍ 、厚み２ｍｍ）を使
い、実効導電率σｅは銅の直流導電率σｏの８０％（σ
ｅ＝０．８×σｏ）とした。なお、測定に用いたアナラ
イザは（ヒューレットパッカード社製 ８７２０Ａ）で
ある。
【００２３】円柱共振法の場合、高周波誘電体の誘電率
に基づいてＴＥモードの誘電体共振器を設計作成し、作
成した共振器を直径の４倍程度の直径を有する銅板で挟
んでネットワークアナライザにより共振器の共振周波数
および共振の半値幅を測定する。この時のネットワーク
アナライザの測定値から直接算出されるＱ値には銅板に
よる損失が含まれている。銅板の表面抵抗による損失が
誤差分として含まれるのである。
に基づいてＴＥモードの誘電体共振器を設計作成し、作
成した共振器を直径の４倍程度の直径を有する銅板で挟
んでネットワークアナライザにより共振器の共振周波数
および共振の半値幅を測定する。この時のネットワーク
アナライザの測定値から直接算出されるＱ値には銅板に
よる損失が含まれている。銅板の表面抵抗による損失が
誤差分として含まれるのである。
【００２４】高周波誘電体自身のみのＱ値を算出するた
めには銅板での損失に起因する誤差分を除く必要があ
る。ただ、周波数が１０ＧHzと高い場合には高周波電流
は銅板の表面だけを流れるため銅の直流導電率σｏをそ
のまま適用して銅板での損失を算出しても正しい値とは
ならず、マイクロ波領域における実効導電率σｅを求
め、これを適用する必要がある。実効導電率は同一の焼
結体から作成したＴＥ011モードの共振器およびＴＥ
013 モードの共振器における共振周波数およびネットワ
ークアナライザで直に得られたＱ値の差に基づいて表面
抵抗を求め、この結果から実効導電率σｅ／銅の直流導
電率σｏの比率を求める。この場合、この比率が０．８
なのである。得られた結果より銅板の表面抵抗によるＱ
値を求め、直に得たＱ値から、求めた銅板の表面抵抗に
よるＱ値を差し引く補正演算を施し、最終的に各焼結体
のＱ値を得るようにする。
めには銅板での損失に起因する誤差分を除く必要があ
る。ただ、周波数が１０ＧHzと高い場合には高周波電流
は銅板の表面だけを流れるため銅の直流導電率σｏをそ
のまま適用して銅板での損失を算出しても正しい値とは
ならず、マイクロ波領域における実効導電率σｅを求
め、これを適用する必要がある。実効導電率は同一の焼
結体から作成したＴＥ011モードの共振器およびＴＥ
013 モードの共振器における共振周波数およびネットワ
ークアナライザで直に得られたＱ値の差に基づいて表面
抵抗を求め、この結果から実効導電率σｅ／銅の直流導
電率σｏの比率を求める。この場合、この比率が０．８
なのである。得られた結果より銅板の表面抵抗によるＱ
値を求め、直に得たＱ値から、求めた銅板の表面抵抗に
よるＱ値を差し引く補正演算を施し、最終的に各焼結体
のＱ値を得るようにする。
【００２５】共振周波数の温度係数は、ＴＥモードの誘
電体共振器を設計作成し、温度を３０〜５０℃まで変化
させて周波数のシフト量を測定し、シフト量を温度変化
量で除して求めたものである。
電体共振器を設計作成し、温度を３０〜５０℃まで変化
させて周波数のシフト量を測定し、シフト量を温度変化
量で除して求めたものである。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１を見れば、この発明によれば、比較例
１の如く温度係数τの大きな焼結体しか作れない仮焼物
であっても、この発明の如くＺｎＮｂ2 Ｏ6 の添加する
ことにより、他の特性を大きく損なうことなく、温度特
性のよいＢＺＮ焼結体が簡単に得られることが良く分か
る。
１の如く温度係数τの大きな焼結体しか作れない仮焼物
であっても、この発明の如くＺｎＮｂ2 Ｏ6 の添加する
ことにより、他の特性を大きく損なうことなく、温度特
性のよいＢＺＮ焼結体が簡単に得られることが良く分か
る。
【００２８】
【発明の効果】以上に述べたように、この発明では、Ｂ
ａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼物にＺｎＮｂ2
Ｏ6 を添加して焼成するため、得られたＢＺＮ焼結体は
温度変化に伴う誘電特性の変化が少ないものとなり、し
かも、温度特性改善の効能のあるＺｎＮｂ2 Ｏ6 は、主
材料たる仮焼物に含まれる元素以外の元素を含まないた
め、不純物的要素は極めて少なくてＢＺＮ焼結体の良好
な焼結性や高誘電率特性が犠牲になることがなく、加え
て、ＺｎＮｂ2 Ｏ6 は主材料と同じ出発原料を用い同じ
ような工程で得られるし、その後も、従来と同じような
工程を実行するだけであるから、この発明の実施は極め
て容易であり、優れたＢＺＮ焼結体が簡単かつ安価に得
られることになる。
ａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼物にＺｎＮｂ2
Ｏ6 を添加して焼成するため、得られたＢＺＮ焼結体は
温度変化に伴う誘電特性の変化が少ないものとなり、し
かも、温度特性改善の効能のあるＺｎＮｂ2 Ｏ6 は、主
材料たる仮焼物に含まれる元素以外の元素を含まないた
め、不純物的要素は極めて少なくてＢＺＮ焼結体の良好
な焼結性や高誘電率特性が犠牲になることがなく、加え
て、ＺｎＮｂ2 Ｏ6 は主材料と同じ出発原料を用い同じ
ような工程で得られるし、その後も、従来と同じような
工程を実行するだけであるから、この発明の実施は極め
て容易であり、優れたＢＺＮ焼結体が簡単かつ安価に得
られることになる。
【００２９】ＺｎＮｂ2 Ｏ6 の添加量が仮焼物１００wt
％に対し０．０１〜３wt％であれば、副材料の添加効果
が適切な状態で確実に生じるようになる。
％に対し０．０１〜３wt％であれば、副材料の添加効果
が適切な状態で確実に生じるようになる。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｂａ3 ＺｎＮｂ2 Ｏ9 であらわされる仮
焼物を焼成して焼結させるようにするＢＺＮ焼結体の製
造方法において、前記仮焼物にＺｎＮｂ2 Ｏ 6 を添加し
て焼成するようにすることを特徴とするＢＺＮ焼結体の
製造方法。 - 【請求項２】 ＺｎＮｂ2 Ｏ6 の添加量がＢａ3 ＺｎＮ
ｂ2 Ｏ9 であらわされる仮焼物１００wt％に対し０．０
１〜３wt％である請求項１記載のＢＺＮ焼結体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4087358A JPH05290627A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 高周波誘電体用ｂｚｎ焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4087358A JPH05290627A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 高周波誘電体用ｂｚｎ焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05290627A true JPH05290627A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=13912669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4087358A Pending JPH05290627A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 高周波誘電体用ｂｚｎ焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05290627A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101851091A (zh) * | 2010-04-14 | 2010-10-06 | 河北理工大学 | 抗温变复合高介电子材料及其制备方法 |
| CN105198419A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-30 | 桂林理工大学 | 一种高居里点正温度系数电阻材料Ba4ZnNb2O10及其制备方法 |
-
1992
- 1992-04-08 JP JP4087358A patent/JPH05290627A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101851091A (zh) * | 2010-04-14 | 2010-10-06 | 河北理工大学 | 抗温变复合高介电子材料及其制备方法 |
| CN105198419A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-30 | 桂林理工大学 | 一种高居里点正温度系数电阻材料Ba4ZnNb2O10及其制备方法 |
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