JPH06150719A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH06150719A JPH06150719A JP4303914A JP30391492A JPH06150719A JP H06150719 A JPH06150719 A JP H06150719A JP 4303914 A JP4303914 A JP 4303914A JP 30391492 A JP30391492 A JP 30391492A JP H06150719 A JPH06150719 A JP H06150719A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- ceramic composition
- dielectric ceramic
- oxide
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- Pending
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘電率が大きく、かつ無負荷Ｑが大きく、
しかも共振周波数の温度係数が小さい誘電体共振器材料
等として好適な誘電体磁器組成物を提供するものであ
る。また、低温焼結可能であり、内部電極材料としてＡ
ｇ−Ｐｄ、Ｃｕ等を使用して同時焼成による積層化がで
きる誘電体磁器組成物を提供するものである。 【構成】 組成式、ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ2 −ｚＮｄ2
Ｏ3 −ｔＳｍ2 Ｏ3−ｗＢｉ2 Ｏ3 （式中、０．１≦ｘ
≦０．２、０．５≦ｙ≦０．８、０．０１≦ｚ≦０．
２、０．０１≦ｔ≦０．２０、０．００５≦ｗ≦０．０
５、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｔ＋ｗ＝１）で表されるバリウム、チ
タン、ネオジム、サマリウム、ビスマスおよび酸素から
なる主成分に対して、副成分としてＧｅＯ2 を０．５〜
５重量％、Ｂ2 Ｏ3 を０．５〜５重量％およびＳｉＯ2
を０．５〜５重量％含有する誘電体磁器組成物。
しかも共振周波数の温度係数が小さい誘電体共振器材料
等として好適な誘電体磁器組成物を提供するものであ
る。また、低温焼結可能であり、内部電極材料としてＡ
ｇ−Ｐｄ、Ｃｕ等を使用して同時焼成による積層化がで
きる誘電体磁器組成物を提供するものである。 【構成】 組成式、ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ2 −ｚＮｄ2
Ｏ3 −ｔＳｍ2 Ｏ3−ｗＢｉ2 Ｏ3 （式中、０．１≦ｘ
≦０．２、０．５≦ｙ≦０．８、０．０１≦ｚ≦０．
２、０．０１≦ｔ≦０．２０、０．００５≦ｗ≦０．０
５、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｔ＋ｗ＝１）で表されるバリウム、チ
タン、ネオジム、サマリウム、ビスマスおよび酸素から
なる主成分に対して、副成分としてＧｅＯ2 を０．５〜
５重量％、Ｂ2 Ｏ3 を０．５〜５重量％およびＳｉＯ2
を０．５〜５重量％含有する誘電体磁器組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体磁器等の材料と
して好適な誘電体磁器組成物に関する。
して好適な誘電体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】近年、マイクロ波回路の
集積化に伴い、小型で高性能の誘電体共振器が求められ
ている。このような誘電体共振器に使用される誘電体磁
器組成物には、比誘電率εr が大きいこと、また共振周
波数の温度係数τf の安定度および共振周波数の温度特
性の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きいことなどが要求さ
れている。このような誘電体磁器組成物として従来Ｔｉ
Ｏ2 、ＭｇＯ−ＣａＯ−ＴｉＯ2などを主成分とするも
のが知られているが、前者は温度係数が大きく、後者は
比誘電率が小さいという問題点がある。
集積化に伴い、小型で高性能の誘電体共振器が求められ
ている。このような誘電体共振器に使用される誘電体磁
器組成物には、比誘電率εr が大きいこと、また共振周
波数の温度係数τf の安定度および共振周波数の温度特
性の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きいことなどが要求さ
れている。このような誘電体磁器組成物として従来Ｔｉ
Ｏ2 、ＭｇＯ−ＣａＯ−ＴｉＯ2などを主成分とするも
のが知られているが、前者は温度係数が大きく、後者は
比誘電率が小さいという問題点がある。
【０００３】この改良系としてＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ
2 Ｏ3 系の誘電体磁器組成物についての提案〔Ber.Dt.K
eram.Ges.55(1978)Nr.7 ；特開昭６０−３５４０６号公
報等〕、あるいは、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 −Ｂ
ｉ2 Ｏ3 系（特開昭６２−７２５５８号公報、特開昭６
２−１００９０６号公報）についての提案がなされてい
る。
2 Ｏ3 系の誘電体磁器組成物についての提案〔Ber.Dt.K
eram.Ges.55(1978)Nr.7 ；特開昭６０−３５４０６号公
報等〕、あるいは、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 −Ｂ
ｉ2 Ｏ3 系（特開昭６２−７２５５８号公報、特開昭６
２−１００９０６号公報）についての提案がなされてい
る。
【０００４】最近、誘電体磁器組成物を積層した積層チ
ップコンデンサ、積層誘電体共振器等が開発されてお
り、磁器組成物と内部電極との同時焼成による積層化が
行われている。しかしながら、前記誘電体磁器組成物は
焼成温度が１３００℃〜１４５０℃と高いため内部電極
との同時焼成を行うことは困難な面があり、電極材料と
しては高温に耐えるパラジウムや白金等の材料に限定さ
れていた。このため、電極材料として安価な銀−パラジ
ウムや銅を使用して１２００℃以下の低温で同時焼成で
きる誘電体磁器組成物が求められている。
ップコンデンサ、積層誘電体共振器等が開発されてお
り、磁器組成物と内部電極との同時焼成による積層化が
行われている。しかしながら、前記誘電体磁器組成物は
焼成温度が１３００℃〜１４５０℃と高いため内部電極
との同時焼成を行うことは困難な面があり、電極材料と
しては高温に耐えるパラジウムや白金等の材料に限定さ
れていた。このため、電極材料として安価な銀−パラジ
ウムや銅を使用して１２００℃以下の低温で同時焼成で
きる誘電体磁器組成物が求められている。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、誘電体材料として優れ
た特性、特に高誘電率で、無負荷Ｑが大きく、共振周波
数の温度変化が小さいという特性を有し、しかも低温で
焼成した場合にも焼結性が良好な誘電体磁器組成物を提
供することにある。
た特性、特に高誘電率で、無負荷Ｑが大きく、共振周波
数の温度変化が小さいという特性を有し、しかも低温で
焼成した場合にも焼結性が良好な誘電体磁器組成物を提
供することにある。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明は、組成式、ｘ
ＢａＯ−ｙＴｉＯ2 −ｚＮｄ2 Ｏ3 −ｔＳｍ2 Ｏ3 −ｗ
Ｂｉ2 Ｏ3 （式中、０．１≦ｘ≦０．２、０．５≦ｙ≦
０．８、０．０１≦ｚ≦０．２、０．０１≦ｔ≦０．２
０、０．００５≦ｗ≦０．０５、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｔ＋ｗ＝
１）で表されるバリウム、チタン、ネオジム、サマリウ
ム、ビスマスおよび酸素からなる主成分に対して、副成
分としてＧｅＯ2 を０．５〜５重量％、Ｂ 2 Ｏ3 を０．
５〜５重量％およびＳｉＯ2 を０．５〜５重量％含有す
ることを特徴とする誘電体磁器組成物に関する。
ＢａＯ−ｙＴｉＯ2 −ｚＮｄ2 Ｏ3 −ｔＳｍ2 Ｏ3 −ｗ
Ｂｉ2 Ｏ3 （式中、０．１≦ｘ≦０．２、０．５≦ｙ≦
０．８、０．０１≦ｚ≦０．２、０．０１≦ｔ≦０．２
０、０．００５≦ｗ≦０．０５、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｔ＋ｗ＝
１）で表されるバリウム、チタン、ネオジム、サマリウ
ム、ビスマスおよび酸素からなる主成分に対して、副成
分としてＧｅＯ2 を０．５〜５重量％、Ｂ 2 Ｏ3 を０．
５〜５重量％およびＳｉＯ2 を０．５〜５重量％含有す
ることを特徴とする誘電体磁器組成物に関する。
【０００７】主成分に対して、副成分としてＧｅＯ2 、
Ｂ2 Ｏ3 およびＳｉＯ2 を上記範囲の量含有させること
により、誘電体材料として優れた特性を有し、しかも１
２００℃以下という低温で焼成焼結できる誘電体磁器組
成物が得られる。
Ｂ2 Ｏ3 およびＳｉＯ2 を上記範囲の量含有させること
により、誘電体材料として優れた特性を有し、しかも１
２００℃以下という低温で焼成焼結できる誘電体磁器組
成物が得られる。
【０００８】ＧｅＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 およびＳｉＯ2 を過度
に含有させた場合には、比誘電率が低下するので含有量
は上記範囲に設定される。また、ＧｅＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 お
よびＳｉＯ2 を含有させない場合には、１２００℃以下
での低温焼成が困難になり、比誘電率やＱ値が悪くな
る。
に含有させた場合には、比誘電率が低下するので含有量
は上記範囲に設定される。また、ＧｅＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 お
よびＳｉＯ2 を含有させない場合には、１２００℃以下
での低温焼成が困難になり、比誘電率やＱ値が悪くな
る。
【０００９】本発明による誘電体磁器組成物は、主成分
であるバリウム、チタン、ネオジム、サマリウムおよび
ビスマスの炭酸塩、酸化物などの仮焼・焼成により酸化
物となるような出発原料を混合して仮焼した後、酸化ゲ
ルマニウム、酸化ホウ素および酸化ケイ素を加えて成
形、焼成して焼結させる方法で製造することができる。
であるバリウム、チタン、ネオジム、サマリウムおよび
ビスマスの炭酸塩、酸化物などの仮焼・焼成により酸化
物となるような出発原料を混合して仮焼した後、酸化ゲ
ルマニウム、酸化ホウ素および酸化ケイ素を加えて成
形、焼成して焼結させる方法で製造することができる。
【００１０】まず、炭酸バリウム、酸化チタン、酸化ネ
オジム、酸化サマリウムおよび酸化ビスマスを各所定量
ずつ水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続い
て、水、アルコール等を除去した後、粉砕し、酸素含有
ガス雰囲気（例えば空気雰囲気）下に９００〜１１００
℃で約１〜５時間程度仮焼する。この仮焼物を湿式ある
いは乾式で粉砕した後、酸化ゲルマニウム、酸化ホウ素
および酸化ケイ素を加えて湿式混合し、次いでポリビニ
ルアルコールの如き有機バインダを加え、乾燥後、加圧
成形（圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 程度）する。
成形方法としては、一軸加圧成形の他、ＨＩＰ、ドクタ
ー成形、鋳込み成形などでもよい。得られた成形体を空
気の如き酸素含有ガス雰囲気下に１０００〜１２００℃
で焼成することにより上記誘電体磁器組成物が得られ
る。
オジム、酸化サマリウムおよび酸化ビスマスを各所定量
ずつ水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続い
て、水、アルコール等を除去した後、粉砕し、酸素含有
ガス雰囲気（例えば空気雰囲気）下に９００〜１１００
℃で約１〜５時間程度仮焼する。この仮焼物を湿式ある
いは乾式で粉砕した後、酸化ゲルマニウム、酸化ホウ素
および酸化ケイ素を加えて湿式混合し、次いでポリビニ
ルアルコールの如き有機バインダを加え、乾燥後、加圧
成形（圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 程度）する。
成形方法としては、一軸加圧成形の他、ＨＩＰ、ドクタ
ー成形、鋳込み成形などでもよい。得られた成形体を空
気の如き酸素含有ガス雰囲気下に１０００〜１２００℃
で焼成することにより上記誘電体磁器組成物が得られ
る。
【００１１】こうして得られた誘電体磁器組成物は、そ
のまま又は必要に応じて適当な形状およびサイズに加工
することにより、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘電
体基板、高周波用キャパシタ、誘電体調整棒などの材料
として利用することができ、特にＭＨｚ〜ＧＨｚ帯で使
用される場合に優れた効果が奏される。
のまま又は必要に応じて適当な形状およびサイズに加工
することにより、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘電
体基板、高周波用キャパシタ、誘電体調整棒などの材料
として利用することができ、特にＭＨｚ〜ＧＨｚ帯で使
用される場合に優れた効果が奏される。
【００１２】
【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明を
更に具体的に説明する。 実施例１ 炭酸バリウム粉末（ＢａＣＯ3 ）０．１５モル、酸化チ
タン粉末（ＴｉＯ2 ）０．６７５モル、酸化ネオジム粉
末（Ｎｄ2 Ｏ3 ）０．１３モル、酸化サマリウム粉末
（Ｓｍ2 Ｏ3 ）０．０２モルおよび酸化ビスマス粉末
（Ｂｉ2 Ｏ3 ）０．０２５モルをエタノールと共にボー
ルミルに入れ、１０時間湿式混合した。溶媒のエタノー
ルを蒸発させ、らい潰機で１時間粉砕した。粉砕物を空
気雰囲気下に１０００℃で仮焼した後、再びらい潰機で
１時間粉砕した。この粉砕物に酸化ゲルマニウム粉末
（ＧｅＯ2 ）２重量％，酸化ホウ素粉末（Ｂ2 Ｏ3 ）２
重量％および酸化ケイ素粉末（ＳｉＯ2 ）２重量％を添
加しエタノールと共にボールミルに入れ、１０時間湿式
混合した。溶媒のエタノールを蒸発させ、らい潰機で１
時間粉砕した。この粉砕物に適量のポリビニルアルコー
ル溶液を加えて乾燥後、直径約９mm、厚み４mmのペレッ
トに成形し、空気雰囲気下に１０５０℃で２時間焼成し
た。こうして得られた実施例１の磁器組成物を直径約７
mm、厚み約３mmの大きさに加工した後、誘電共振法によ
って測定し、共振周波数（４〜５ＧＨｚ）における無負
荷Ｑ、比誘電率εr および共振周波数の温度係数τf を
求めた。その結果を表１に示す。
更に具体的に説明する。 実施例１ 炭酸バリウム粉末（ＢａＣＯ3 ）０．１５モル、酸化チ
タン粉末（ＴｉＯ2 ）０．６７５モル、酸化ネオジム粉
末（Ｎｄ2 Ｏ3 ）０．１３モル、酸化サマリウム粉末
（Ｓｍ2 Ｏ3 ）０．０２モルおよび酸化ビスマス粉末
（Ｂｉ2 Ｏ3 ）０．０２５モルをエタノールと共にボー
ルミルに入れ、１０時間湿式混合した。溶媒のエタノー
ルを蒸発させ、らい潰機で１時間粉砕した。粉砕物を空
気雰囲気下に１０００℃で仮焼した後、再びらい潰機で
１時間粉砕した。この粉砕物に酸化ゲルマニウム粉末
（ＧｅＯ2 ）２重量％，酸化ホウ素粉末（Ｂ2 Ｏ3 ）２
重量％および酸化ケイ素粉末（ＳｉＯ2 ）２重量％を添
加しエタノールと共にボールミルに入れ、１０時間湿式
混合した。溶媒のエタノールを蒸発させ、らい潰機で１
時間粉砕した。この粉砕物に適量のポリビニルアルコー
ル溶液を加えて乾燥後、直径約９mm、厚み４mmのペレッ
トに成形し、空気雰囲気下に１０５０℃で２時間焼成し
た。こうして得られた実施例１の磁器組成物を直径約７
mm、厚み約３mmの大きさに加工した後、誘電共振法によ
って測定し、共振周波数（４〜５ＧＨｚ）における無負
荷Ｑ、比誘電率εr および共振周波数の温度係数τf を
求めた。その結果を表１に示す。
【００１３】実施例２〜７および比較例１〜７ 炭酸バリウム、酸化チタン、酸化ネオジム、酸化サマリ
ウム、酸化ビスマス、酸化ゲルマニウム、酸化ホウ素お
よび酸化ケイ素の各粉末を表１に示すようなモル比、重
量％になるようにし、焼成温度を変えたほかは実施例１
と同様にして誘電体磁器組成物を製造し、特性を測定し
た。その結果を表１に示す。
ウム、酸化ビスマス、酸化ゲルマニウム、酸化ホウ素お
よび酸化ケイ素の各粉末を表１に示すようなモル比、重
量％になるようにし、焼成温度を変えたほかは実施例１
と同様にして誘電体磁器組成物を製造し、特性を測定し
た。その結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物は、焼結温度
が１０００〜１２００℃と低温で焼結し、誘電率が大き
く、かつ無負荷Ｑが大きく、しかも共振周波数の温度変
化が小さく、誘電体共振器材料の他に、例えばマイクロ
波ＩＣ用誘電体基板、高周波用キャパシタ、誘電体調整
棒等にも適用できる。また、本発明の誘電体磁器組成物
は、従来より２５０〜３５０℃低い温度で焼結可能なた
め、内部電極材料としてＡｇ−Ｐｄ、Ｃｕ等を使用して
同時焼成による積層化ができる。
が１０００〜１２００℃と低温で焼結し、誘電率が大き
く、かつ無負荷Ｑが大きく、しかも共振周波数の温度変
化が小さく、誘電体共振器材料の他に、例えばマイクロ
波ＩＣ用誘電体基板、高周波用キャパシタ、誘電体調整
棒等にも適用できる。また、本発明の誘電体磁器組成物
は、従来より２５０〜３５０℃低い温度で焼結可能なた
め、内部電極材料としてＡｇ−Ｐｄ、Ｃｕ等を使用して
同時焼成による積層化ができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 組成式、ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ2 −ｚＮ
ｄ2 Ｏ3 −ｔＳｍ2Ｏ3 −ｗＢｉ2 Ｏ3 （式中、０．１
≦ｘ≦０．２、０．５≦ｙ≦０．８、０．０１≦ｚ≦
０．２、０．０１≦ｔ≦０．２０、０．００５≦ｗ≦
０．０５、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｔ＋ｗ＝１）で表されるバリウ
ム、チタン、ネオジム、サマリウム、ビスマスおよび酸
素からなる主成分に対して、副成分としてＧｅＯ2 を
０．５〜５重量％、Ｂ2 Ｏ3 を０．５〜５重量％および
ＳｉＯ2 を０．５〜５重量％含有することを特徴とする
誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4303914A JPH06150719A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4303914A JPH06150719A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06150719A true JPH06150719A (ja) | 1994-05-31 |
Family
ID=17926793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4303914A Pending JPH06150719A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06150719A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6340649B1 (en) | 1999-03-16 | 2002-01-22 | Tdk Corporation | Composition of dielectric ceramics and producing method thereof |
| KR100425531B1 (ko) * | 2001-04-04 | 2004-03-30 | 학교법인 포항공과대학교 | 희토류 금속 함유 티탄산 비스무스 강유전 물질 |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP4303914A patent/JPH06150719A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6340649B1 (en) | 1999-03-16 | 2002-01-22 | Tdk Corporation | Composition of dielectric ceramics and producing method thereof |
| KR100425531B1 (ko) * | 2001-04-04 | 2004-03-30 | 학교법인 포항공과대학교 | 희토류 금속 함유 티탄산 비스무스 강유전 물질 |
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