JPH06333421A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH06333421A JPH06333421A JP5119872A JP11987293A JPH06333421A JP H06333421 A JPH06333421 A JP H06333421A JP 5119872 A JP5119872 A JP 5119872A JP 11987293 A JP11987293 A JP 11987293A JP H06333421 A JPH06333421 A JP H06333421A
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- JP
- Japan
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- ceramic composition
- dielectric
- dielectric ceramic
- oxide powder
- resonance frequency
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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変化が小さい誘電体磁器組成物
を提供するものである。 【構成】 組成式、Ba(Nd1-x-y Smx Biy )
2+A Ti4+B O12+3 A/2+2B(式中、0≦x≦0.8、
0.1≦y≦0.4、−0.5≦A≦+0.5、−0.
5≦B≦+0.5、ただし0.1≦x+y≦1)で表さ
れる酸化物に、Mgを酸化物換算で1.2重量%以下含
有させることを特徴とする誘電体磁器組成物。
しかも共振周波数の温度変化が小さい誘電体磁器組成物
を提供するものである。 【構成】 組成式、Ba(Nd1-x-y Smx Biy )
2+A Ti4+B O12+3 A/2+2B(式中、0≦x≦0.8、
0.1≦y≦0.4、−0.5≦A≦+0.5、−0.
5≦B≦+0.5、ただし0.1≦x+y≦1)で表さ
れる酸化物に、Mgを酸化物換算で1.2重量%以下含
有させることを特徴とする誘電体磁器組成物。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体共振器等の材料
として好適な誘電体磁器組成物に関する。本発明の誘電
体磁器組成物は、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、誘電体調整棒などにも適用さ
れる。
として好適な誘電体磁器組成物に関する。本発明の誘電
体磁器組成物は、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、誘電体調整棒などにも適用さ
れる。
【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)について
の提案がなされているが、さらに小型の誘電体共振器が
求められ、そのためさらに誘電率の大きい材料の開発が
望まれている。
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)について
の提案がなされているが、さらに小型の誘電体共振器が
求められ、そのためさらに誘電率の大きい材料の開発が
望まれている。
【0004】
【発明の目的】本発明の目的は、マイクロ波誘電体共振
器材料としてさらに優れた特性を有する誘電体磁器組成
物、特に高誘電率で、無負荷Qが大きく、共振周波数の
温度変化の小さい誘電体磁器組成物を提供することにあ
る。
器材料としてさらに優れた特性を有する誘電体磁器組成
物、特に高誘電率で、無負荷Qが大きく、共振周波数の
温度変化の小さい誘電体磁器組成物を提供することにあ
る。
【0005】
【問題点を解決するための手段】本発明は、組成式、B
a(Nd1-x-y Smx Biy )2+A Ti4+B O12+3A/2+
2B(式中、0≦x≦0.8、0.1≦y≦0.4、−
0.5≦A≦+0.5、−0.5≦B≦+0.5、ただ
し0.1≦x+y≦1)で表される酸化物に、Mgを酸
化物換算で1.2重量%以下含有させることを特徴とす
る誘電体磁器組成物に関する。
a(Nd1-x-y Smx Biy )2+A Ti4+B O12+3A/2+
2B(式中、0≦x≦0.8、0.1≦y≦0.4、−
0.5≦A≦+0.5、−0.5≦B≦+0.5、ただ
し0.1≦x+y≦1)で表される酸化物に、Mgを酸
化物換算で1.2重量%以下含有させることを特徴とす
る誘電体磁器組成物に関する。
【0006】本発明によれば、BaNd2 Ti4 O12構
造においてNdの一部または全部をSmで置換すること
によって大きな誘電率を保持しながら、共振周波数の温
度変化を小さくできる。さらにNdの一部をBiで置換
することによってさらに誘電率を大きくでき、共振周波
数の温度変化を小さくできるが、Ndの置換量が多くな
るとQ値が低下するので置換量yは上記の範囲に設定さ
れる。
造においてNdの一部または全部をSmで置換すること
によって大きな誘電率を保持しながら、共振周波数の温
度変化を小さくできる。さらにNdの一部をBiで置換
することによってさらに誘電率を大きくでき、共振周波
数の温度変化を小さくできるが、Ndの置換量が多くな
るとQ値が低下するので置換量yは上記の範囲に設定さ
れる。
【0007】また、組成式、Ba(Nd1-x-y Smx B
iy )2+A Ti4+B O12+3A/2+2Bにおいて、−0.5≦
A≦+0.5、−0.5≦B≦+0.5の範囲からはず
れると、BaNd2 Ti4 O12基本構造以外の異相を形
成しやすくなり、誘電率、共振周波数の温度係数、Q値
のいずれか一つ、あるいは二つ以上の特性が低下する。
またこの範囲からはずれるとBiなどが焼成時に離脱し
やすくなり、また、その離脱量も安定せず電気的特性の
ばらつきを生じやすくなり好ましくない。なお、A=
0、B=0のとき、すなわちBaNd2 Ti4 O12構造
において良好な特性が得られる。
iy )2+A Ti4+B O12+3A/2+2Bにおいて、−0.5≦
A≦+0.5、−0.5≦B≦+0.5の範囲からはず
れると、BaNd2 Ti4 O12基本構造以外の異相を形
成しやすくなり、誘電率、共振周波数の温度係数、Q値
のいずれか一つ、あるいは二つ以上の特性が低下する。
またこの範囲からはずれるとBiなどが焼成時に離脱し
やすくなり、また、その離脱量も安定せず電気的特性の
ばらつきを生じやすくなり好ましくない。なお、A=
0、B=0のとき、すなわちBaNd2 Ti4 O12構造
において良好な特性が得られる。
【0008】さらに、組成式、Ba(Nd1-x-y Smx
Biy )2+A Ti4+B O12+3A/2+2Bで表される酸化物
に、Mgを酸化物換算(MgO)で1.2重量%以下含
有させることにより比誘電率εr を変化させることなく
Q値を向上させることができる。過度に含有させると比
誘電率、共振周波数の温度係数、Q値のいずれか一つ、
あるいは二つ以上の特性が低下する。
Biy )2+A Ti4+B O12+3A/2+2Bで表される酸化物
に、Mgを酸化物換算(MgO)で1.2重量%以下含
有させることにより比誘電率εr を変化させることなく
Q値を向上させることができる。過度に含有させると比
誘電率、共振周波数の温度係数、Q値のいずれか一つ、
あるいは二つ以上の特性が低下する。
【0009】本発明による誘電体磁器組成物は、バリウ
ム、ネオジム、サマリウム、ビスマスおよびチタンの炭
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、成形、焼成して焼結
させる方法で製造することができる。またMgはその酸
化物、硝酸塩または炭酸塩等が用いられる。
ム、ネオジム、サマリウム、ビスマスおよびチタンの炭
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、成形、焼成して焼結
させる方法で製造することができる。またMgはその酸
化物、硝酸塩または炭酸塩等が用いられる。
【0010】まず、炭酸バリウム、酸化ネオジム、酸化
サマリウム、酸化ビスマスおよび酸化チタンを各所定量
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。これによって形成され
た仮焼物に所定量のMgの酸化物、炭酸塩を添加して湿
式あるいは乾式で粉砕した後、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10
0〜1000kg/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1200〜1400℃で焼成すれば、
上記誘電体磁器組成物が得られる。
サマリウム、酸化ビスマスおよび酸化チタンを各所定量
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。これによって形成され
た仮焼物に所定量のMgの酸化物、炭酸塩を添加して湿
式あるいは乾式で粉砕した後、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10
0〜1000kg/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1200〜1400℃で焼成すれば、
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、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。なお、Mgの酸化物、炭酸塩等は、原
料仕込み時に添加してもよい。
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、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。なお、Mgの酸化物、炭酸塩等は、原
料仕込み時に添加してもよい。
【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 )0.100モル、酸化
ネオジム粉末(Nd2O3 )0.081モル、酸化ビス
マス粉末(Bi2 O3 )0.019モル、および酸化チ
タン粉末(TiO2 )0.400モルをエタノールと共
にボールミルに入れ、12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
物は空気雰囲気下に1000℃で仮焼した後、酸化マグ
ネシウム粉末(MgO)を0.05重量%添加しエタノ
ールと共に再度ボールミルに入れ、12時間湿式混合し
た後、溶媒のエタノールを蒸発させ、再びらい潰機で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9mm、厚さ4mmのペレット
に成形し、空気雰囲気下に1330℃で2時間焼成、焼
結して本実施例の誘電体磁器組成物を得た。こうして得
られた磁器組成物を直径約7mm、厚さ約2mmのペレット
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および比誘電率εr
を求めた。また、共振周波数の温度依存性については、
0℃から50℃の範囲で測定し、温度係数τf を求め
た。その結果を表1および表2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 )0.100モル、酸化
ネオジム粉末(Nd2O3 )0.081モル、酸化ビス
マス粉末(Bi2 O3 )0.019モル、および酸化チ
タン粉末(TiO2 )0.400モルをエタノールと共
にボールミルに入れ、12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
物は空気雰囲気下に1000℃で仮焼した後、酸化マグ
ネシウム粉末(MgO)を0.05重量%添加しエタノ
ールと共に再度ボールミルに入れ、12時間湿式混合し
た後、溶媒のエタノールを蒸発させ、再びらい潰機で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9mm、厚さ4mmのペレット
に成形し、空気雰囲気下に1330℃で2時間焼成、焼
結して本実施例の誘電体磁器組成物を得た。こうして得
られた磁器組成物を直径約7mm、厚さ約2mmのペレット
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および比誘電率εr
を求めた。また、共振周波数の温度依存性については、
0℃から50℃の範囲で測定し、温度係数τf を求め
た。その結果を表1および表2に示す。
【0013】実施例2〜18 炭酸バリウム粉末(BaCO3 )、酸化ネオジム粉末
(Nd2 O3 )、酸化サマリウム粉末(Sm2 O3 )、
酸化ビスマス粉末(Bi2 O3 )、および酸化チタン粉
末(TiO2 )の原料仕込比、酸化マグネシウム粉末
(MgO)の添加量、および焼成温度を1250〜13
70℃にかえた他は、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〜表
4に示す。
(Nd2 O3 )、酸化サマリウム粉末(Sm2 O3 )、
酸化ビスマス粉末(Bi2 O3 )、および酸化チタン粉
末(TiO2 )の原料仕込比、酸化マグネシウム粉末
(MgO)の添加量、および焼成温度を1250〜13
70℃にかえた他は、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〜表
4に示す。
【0014】比較例1 炭酸バリウム粉末(BaCO3 )、酸化ネオジム粉末
(Nd2 O3 )、酸化ビスマス粉末(Bi2 O3 )、お
よび酸化チタン粉末(TiO2 )を表1に示すようなモ
ル比になるようにし、酸化マグネシウム粉末(MgO)
を無添加で、焼成温度を1350℃にかえた他は実施例
1と同様にして誘電体磁器組成物を製造し、物性を測定
した。その結果を表1および表2に示す。
(Nd2 O3 )、酸化ビスマス粉末(Bi2 O3 )、お
よび酸化チタン粉末(TiO2 )を表1に示すようなモ
ル比になるようにし、酸化マグネシウム粉末(MgO)
を無添加で、焼成温度を1350℃にかえた他は実施例
1と同様にして誘電体磁器組成物を製造し、物性を測定
した。その結果を表1および表2に示す。
【0015】比較例2〜8 炭酸バリウム粉末(BaCO3 )、酸化ネオジム粉末
(Nd2 O3 )、酸化サマリウム粉末(Sm2 O3 )、
酸化ビスマス粉末(Bi2 O3 )、および酸化チタン粉
末(TiO2 )の原料仕込比、酸化マグネシウム粉末
(MgO)の添加量、および焼成温度を1250〜13
70℃にかえた他は実施例1と同様にして誘電体磁器組
成物を製造し、物性を測定した。その結果を表1〜表4
に示す。
(Nd2 O3 )、酸化サマリウム粉末(Sm2 O3 )、
酸化ビスマス粉末(Bi2 O3 )、および酸化チタン粉
末(TiO2 )の原料仕込比、酸化マグネシウム粉末
(MgO)の添加量、および焼成温度を1250〜13
70℃にかえた他は実施例1と同様にして誘電体磁器組
成物を製造し、物性を測定した。その結果を表1〜表4
に示す。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】
【0019】
【表4】
【0020】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物は、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
さく、誘電体共振器材料、特にMHzからGHz帯で使
用される共振器材料として好適である。また、本発明の
誘電体磁器組成物は、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、誘電体調整棒等にも適用
できる。
電率で、無負荷Qが大きく、共振周波数の温度変化が小
さく、誘電体共振器材料、特にMHzからGHz帯で使
用される共振器材料として好適である。また、本発明の
誘電体磁器組成物は、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、誘電体調整棒等にも適用
できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 組成式、Ba(Nd1-x-y Smx Bi
y )2+A Ti4+B O 12+3A/2+2B(式中、0≦x≦0.
8、0.1≦y≦0.4、−0.5≦A≦+0.5、−
0.5≦B≦+0.5、ただし0.1≦x+y≦1)で
表される酸化物に、Mgを酸化物換算で1.2重量%以
下含有させ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 |
---|---|---|---|
JP5119872A JPH06333421A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5119872A JPH06333421A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06333421A true JPH06333421A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14772349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5119872A Pending JPH06333421A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06333421A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6844797B2 (en) | 2002-02-21 | 2005-01-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | High-frequency dielectric ceramic member, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer, and communication device |
KR100514539B1 (ko) * | 2002-12-02 | 2005-09-13 | 전자부품연구원 | 중간 유전율을 가지는 저온 동시소성 세라믹 조성물 및 그 제조방법 |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP5119872A patent/JPH06333421A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6844797B2 (en) | 2002-02-21 | 2005-01-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | High-frequency dielectric ceramic member, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer, and communication device |
KR100514539B1 (ko) * | 2002-12-02 | 2005-09-13 | 전자부품연구원 | 중간 유전율을 가지는 저온 동시소성 세라믹 조성물 및 그 제조방법 |
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