JPH0532342B2 - - Google Patents
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- JPH0532342B2 JPH0532342B2 JP59158097A JP15809784A JPH0532342B2 JP H0532342 B2 JPH0532342 B2 JP H0532342B2 JP 59158097 A JP59158097 A JP 59158097A JP 15809784 A JP15809784 A JP 15809784A JP H0532342 B2 JPH0532342 B2 JP H0532342B2
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
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- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
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Classifications
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/853—Ceramic compositions
- H10N30/8536—Alkaline earth metal based oxides, e.g. barium titanates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は高周波用の誘電体磁器組成物に関する
ものである。 （従来の技術） 近年、自動車電話、パーソナル無線機の実用
化、マイクロ波回路のIC化への発展、ガン発振
器への応用等マイクロ波領域で誘電体磁器が広く
利用されている。この様な高周波用誘電体磁器は
共振器に用いられるが、そこに要求される特性と
しては(1)誘電体中では波長が１／√に短縮され
るので小型化の要求に対して誘電率が大きい事、
(2)高周波での誘電損失が小さいこと、(3)共振周波
数の温度に対する変化が少ないこと、即ち誘電率
の温度依存性が小さくかつ安定であること、以上
の３特性が挙げられる。 従来、この種の誘電体磁器としては、例えば
BaO−TiO2系材料、ReO−BaO−TiO2系材料及
び（BaSrCa）（ZrTi）O3系材料などが知られて
いる。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、BaO−TiO2系材料では誘電率
がεr＝38〜40と高く、また誘電損失は〓δ＜2.00
×10-4と小さいが、単一相では共振周波数の温度
係数τ＝０のものが得がたく、組成変化に対する
誘電率及び誘電率の温度依存性の変化も大きいた
め、高い誘電率、低い誘電損失を維持したまま共
振周波数の温度係数（τ）を安定に小さく制御す
ることが困難である。また、ReO−BaO−TiO2
系では誘電率はεr＝40〜60と非常に高くまた共振
周波数温度係数τ＝０のものも得られるが、誘電
損失は〓δ＞5.0×10-4と大きい。さらに、
（BaSrCa）（ZrTi）O3系では誘電損失は〓δ＜
2.00×10-4と小さく、共振周波数の温度係数τ＝
０のものも得られるが誘電率がεr＝29〜32と非常
に小さい。（尚、上記誘電損失（〓δ）は半同軸
共振器法により500〜600MHzで測定した。）。この
ように、上記の何れの材料においても高周波用誘
電体材料に要求される前記３特性を共に充分には
満足していない。 特に高周波においても、比較的周波数が低く
1GHz程度になると波長が長くなるため、小型化
するためにはなおさら誘電率の高いことが必要と
される。前記のReO−BaO−TiO2系或いはBaO
−TiO2系材料においては、誘電率を増大させる
ことはできるが誘電率の温度依存性の制御が難し
く、共振周波数の温度依存性が不安定であつた
り、また誘電損失が増大し、高周波用誘電体材料
として充分に満足な特性のものを得ることができ
なかつた。 （問題点を解決するための手段） 本発明者は上記の現状に鑑み鋭意研究の結果、
酸化バリウム（BaO）、酸化ランタン（La2O3）、
酸化イツトリウム（Y2O3）及び酸化ニオブ
（Nb2O5）からなる混合組成で、組成式Ba
（La1/2-x/2，Yx/2，Nb1/2）O3〔但し、0.1≦ｘ≦
0.9〕で表わされる組成からなり且つペロプスカ
イト型結晶構造を持つた単一相からなる磁器組成
物が前記高周波用誘電体材料として必要な３特性
を充分に備えていることを知見した。 本発明によれば誘電率が比較的高くかつ低い誘
電損失を維持すると共に、誘電率の温度依存性が
小さくかつ安定であり、従つて本発明に依る磁器
組成物を用いた誘電体共振器の共振周波数の温度
依存性が小さくかつ安定な高周波用の誘電体磁器
組成物が得られる。 （作用） 組成式Ba（La1/2-x/2，Yx/2，Nb1/2）O3〔但し、
０≦ｘ＜１〕で表わされる磁器組成物の結晶構造
はペロブスカイト型構造であり、その誘電特性は
高周波用誘電材料に要求される前記３特性を充分
満足している。即ち、(1)比誘電率（εr）は約36〜
42と比較的高く、(2)誘電損失（〓δ）は1.95〜
4.09×10-4と非常に小さく、(3)組成式のｘの値を
変化させる事により共振周波数の温度係数τ
（ppm／℃）を−23.7〜＋29.5（ppm／℃）まで制
御することができる。しかしながら、BaO，
La2O3，Y2O3及びNb2O5の組成比が組成式Ba
（La1/2-x/2，Yx/2，Nb1/2）O3〔0.1≦ｘ≦0.9〕から
逸脱すると、そのペロブスカイト型の結晶構造は
くずれ単一相でなくなり同時に上記に述べたよう
な優れた誘電特性が劣化する。 なお、後掲の実験例よりｘ＝１の場合は共振周
波数の温度変化係数が＋側に144.4（ppm／℃）と
大きく実用的でないことが判明している。 （実施例） 高純度の炭酸バリウム（BaCO3）、酸化ランタ
ン（La2O3）、酸化イツトリウム（Y2O3）及び酸
化ニオブ（Nb2O5）を用いｘが第１表の組成欄に
示す割合となるように秤量し、めのう玉石を用い
て一昼夜湿式混合した。この混合物を乾燥したの
ち、1800℃で２時間仮焼を行い、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800Kg／cm2の圧力で成形し、それを1400℃
〜1700℃の範囲の温度で２時間空気中において焼
成した。 得られた試料については半同軸共振器を用い
500〜600MHzにおいて誘電率、誘電損失、および
共振周波数の−30℃〜＋85℃の温度変化における
温度係数を測定した。これらの結果を第１表に示
す。
ものである。 （従来の技術） 近年、自動車電話、パーソナル無線機の実用
化、マイクロ波回路のIC化への発展、ガン発振
器への応用等マイクロ波領域で誘電体磁器が広く
利用されている。この様な高周波用誘電体磁器は
共振器に用いられるが、そこに要求される特性と
しては(1)誘電体中では波長が１／√に短縮され
るので小型化の要求に対して誘電率が大きい事、
(2)高周波での誘電損失が小さいこと、(3)共振周波
数の温度に対する変化が少ないこと、即ち誘電率
の温度依存性が小さくかつ安定であること、以上
の３特性が挙げられる。 従来、この種の誘電体磁器としては、例えば
BaO−TiO2系材料、ReO−BaO−TiO2系材料及
び（BaSrCa）（ZrTi）O3系材料などが知られて
いる。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、BaO−TiO2系材料では誘電率
がεr＝38〜40と高く、また誘電損失は〓δ＜2.00
×10-4と小さいが、単一相では共振周波数の温度
係数τ＝０のものが得がたく、組成変化に対する
誘電率及び誘電率の温度依存性の変化も大きいた
め、高い誘電率、低い誘電損失を維持したまま共
振周波数の温度係数（τ）を安定に小さく制御す
ることが困難である。また、ReO−BaO−TiO2
系では誘電率はεr＝40〜60と非常に高くまた共振
周波数温度係数τ＝０のものも得られるが、誘電
損失は〓δ＞5.0×10-4と大きい。さらに、
（BaSrCa）（ZrTi）O3系では誘電損失は〓δ＜
2.00×10-4と小さく、共振周波数の温度係数τ＝
０のものも得られるが誘電率がεr＝29〜32と非常
に小さい。（尚、上記誘電損失（〓δ）は半同軸
共振器法により500〜600MHzで測定した。）。この
ように、上記の何れの材料においても高周波用誘
電体材料に要求される前記３特性を共に充分には
満足していない。 特に高周波においても、比較的周波数が低く
1GHz程度になると波長が長くなるため、小型化
するためにはなおさら誘電率の高いことが必要と
される。前記のReO−BaO−TiO2系或いはBaO
−TiO2系材料においては、誘電率を増大させる
ことはできるが誘電率の温度依存性の制御が難し
く、共振周波数の温度依存性が不安定であつた
り、また誘電損失が増大し、高周波用誘電体材料
として充分に満足な特性のものを得ることができ
なかつた。 （問題点を解決するための手段） 本発明者は上記の現状に鑑み鋭意研究の結果、
酸化バリウム（BaO）、酸化ランタン（La2O3）、
酸化イツトリウム（Y2O3）及び酸化ニオブ
（Nb2O5）からなる混合組成で、組成式Ba
（La1/2-x/2，Yx/2，Nb1/2）O3〔但し、0.1≦ｘ≦
0.9〕で表わされる組成からなり且つペロプスカ
イト型結晶構造を持つた単一相からなる磁器組成
物が前記高周波用誘電体材料として必要な３特性
を充分に備えていることを知見した。 本発明によれば誘電率が比較的高くかつ低い誘
電損失を維持すると共に、誘電率の温度依存性が
小さくかつ安定であり、従つて本発明に依る磁器
組成物を用いた誘電体共振器の共振周波数の温度
依存性が小さくかつ安定な高周波用の誘電体磁器
組成物が得られる。 （作用） 組成式Ba（La1/2-x/2，Yx/2，Nb1/2）O3〔但し、
０≦ｘ＜１〕で表わされる磁器組成物の結晶構造
はペロブスカイト型構造であり、その誘電特性は
高周波用誘電材料に要求される前記３特性を充分
満足している。即ち、(1)比誘電率（εr）は約36〜
42と比較的高く、(2)誘電損失（〓δ）は1.95〜
4.09×10-4と非常に小さく、(3)組成式のｘの値を
変化させる事により共振周波数の温度係数τ
（ppm／℃）を−23.7〜＋29.5（ppm／℃）まで制
御することができる。しかしながら、BaO，
La2O3，Y2O3及びNb2O5の組成比が組成式Ba
（La1/2-x/2，Yx/2，Nb1/2）O3〔0.1≦ｘ≦0.9〕から
逸脱すると、そのペロブスカイト型の結晶構造は
くずれ単一相でなくなり同時に上記に述べたよう
な優れた誘電特性が劣化する。 なお、後掲の実験例よりｘ＝１の場合は共振周
波数の温度変化係数が＋側に144.4（ppm／℃）と
大きく実用的でないことが判明している。 （実施例） 高純度の炭酸バリウム（BaCO3）、酸化ランタ
ン（La2O3）、酸化イツトリウム（Y2O3）及び酸
化ニオブ（Nb2O5）を用いｘが第１表の組成欄に
示す割合となるように秤量し、めのう玉石を用い
て一昼夜湿式混合した。この混合物を乾燥したの
ち、1800℃で２時間仮焼を行い、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800Kg／cm2の圧力で成形し、それを1400℃
〜1700℃の範囲の温度で２時間空気中において焼
成した。 得られた試料については半同軸共振器を用い
500〜600MHzにおいて誘電率、誘電損失、および
共振周波数の−30℃〜＋85℃の温度変化における
温度係数を測定した。これらの結果を第１表に示
す。
【表】
〓※〓 本発明の範囲外の試料を示す。
試料No.１〜８までは本発明の組成式、 Ba（La1/2-x/2，Yx/2，Nb1/2）O3で表わされる組成
であり、かつｘが0.1≦ｘ≦0.9の範囲で共振周波
数の温度係数τ（ppm／℃）を制御した本発明の
範囲内のものである。一方試料No.９はｘ＝１と本
発明の範囲を少許逸脱した実験例を示す。これら
各試料No.３〜８は何れも比誘電率（εr）が36.3〜
41.6と比較的高く、誘電損失（〓δ）は1.95〜
4.09×10-4と非常に小さく、さらに組成式のｘの
値を変化させる事により共振周波数の温度係数τ
（ppm／℃）を−23.7〜＋29.5（ppm／℃）まで容
易に制御できることが理解される。尚、組成式の
ｘの値が１の場合は試料No.９の如く温度変化係数
が＋144.4ppm／℃と大きくなりすぎ実用的でな
い。 また、本発明の試料No.１〜No.８は、粉末Ｘ線回
折測定により、いずれもペロブスカイト型結晶構
造の単一相から成ることを確認した。 （発明の効果） 上記の如く本発明によれば一般式Ba
（La1/2-x/2，Yx/2，Nb1/2）O3〔但し、0.1≦ｘ≦
0.9〕で表わされる組成からなり且つペロブスカ
イト型結晶構造を持つたものが高周波用誘電体磁
器として要求される。(1)誘電率が比較的高く、(2)
誘電損失が小さく、(3)共振周波数の温度依存性の
制御が容易であるという３特性を全て満足した誘
電体磁器組成物が得られることが判明した。
試料No.１〜８までは本発明の組成式、 Ba（La1/2-x/2，Yx/2，Nb1/2）O3で表わされる組成
であり、かつｘが0.1≦ｘ≦0.9の範囲で共振周波
数の温度係数τ（ppm／℃）を制御した本発明の
範囲内のものである。一方試料No.９はｘ＝１と本
発明の範囲を少許逸脱した実験例を示す。これら
各試料No.３〜８は何れも比誘電率（εr）が36.3〜
41.6と比較的高く、誘電損失（〓δ）は1.95〜
4.09×10-4と非常に小さく、さらに組成式のｘの
値を変化させる事により共振周波数の温度係数τ
（ppm／℃）を−23.7〜＋29.5（ppm／℃）まで容
易に制御できることが理解される。尚、組成式の
ｘの値が１の場合は試料No.９の如く温度変化係数
が＋144.4ppm／℃と大きくなりすぎ実用的でな
い。 また、本発明の試料No.１〜No.８は、粉末Ｘ線回
折測定により、いずれもペロブスカイト型結晶構
造の単一相から成ることを確認した。 （発明の効果） 上記の如く本発明によれば一般式Ba
（La1/2-x/2，Yx/2，Nb1/2）O3〔但し、0.1≦ｘ≦
0.9〕で表わされる組成からなり且つペロブスカ
イト型結晶構造を持つたものが高周波用誘電体磁
器として要求される。(1)誘電率が比較的高く、(2)
誘電損失が小さく、(3)共振周波数の温度依存性の
制御が容易であるという３特性を全て満足した誘
電体磁器組成物が得られることが判明した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 組成式 Ba（La1/2-x/2Yx/2Nb1/2）O3 〔但し、0.1≦ｘ≦0.9〕 で表される組成からなり、且つペロブスカイト型
結晶構造を持つた単一相よりなる誘電体磁器組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59158097A JPS6135582A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59158097A JPS6135582A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6135582A JPS6135582A (ja) | 1986-02-20 |
| JPH0532342B2 true JPH0532342B2 (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=15664235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59158097A Granted JPS6135582A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6135582A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6155804A (ja) * | 1984-08-25 | 1986-03-20 | 京セラ株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
| KR100426219B1 (ko) * | 2001-05-18 | 2004-04-06 | 홍국선 | 유전체 세라믹 조성물 및 이를 이용한 적층부품의 제조방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145799A (ja) * | 1974-10-17 | 1976-04-19 | Nippon Electric Co | |
| JPS5328299A (en) * | 1976-08-27 | 1978-03-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Preparing porcelain for dielectric resonator |
| JPS5360140A (en) * | 1976-11-10 | 1978-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dielectric resonator |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP59158097A patent/JPS6135582A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145799A (ja) * | 1974-10-17 | 1976-04-19 | Nippon Electric Co | |
| JPS5328299A (en) * | 1976-08-27 | 1978-03-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Preparing porcelain for dielectric resonator |
| JPS5360140A (en) * | 1976-11-10 | 1978-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dielectric resonator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6135582A (ja) | 1986-02-20 |
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