JPH0676628A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH0676628A JPH0676628A JP4228195A JP22819592A JPH0676628A JP H0676628 A JPH0676628 A JP H0676628A JP 4228195 A JP4228195 A JP 4228195A JP 22819592 A JP22819592 A JP 22819592A JP H0676628 A JPH0676628 A JP H0676628A
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- dielectric
- ceramic composition
- dielectric ceramic
- resonance frequency
- neodymium
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
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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。 【構成】 組成式、(Ba1-X PbX )(Nd1-Y-Z
LaY BiZ )2 Ti4 O12(式中、0.01≦X≦
0.3、0≦Y≦0.3、0.1≦Z≦0.3)で表さ
れるバリウム、鉛、ネオジム、ランタン、ビスマス、チ
タンおよび酸素からな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。 【構成】 組成式、(Ba1-X PbX )(Nd1-Y-Z
LaY BiZ )2 Ti4 O12(式中、0.01≦X≦
0.3、0≦Y≦0.3、0.1≦Z≦0.3)で表さ
れるバリウム、鉛、ネオジム、ランタン、ビスマス、チ
タンおよび酸素からな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。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。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、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。
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、
(Ba1-X PbX )(Nd1-Y-Z LaY BiZ )2 Ti
4O12(式中、0.01≦X≦0.3、0≦Y≦0.
3、0.1≦Z≦0.3)で表されるバリウム、鉛、ネ
オジム、ランタン、ビスマス、チタンおよび酸素からな
る誘電体磁器組成物に関する。
(Ba1-X PbX )(Nd1-Y-Z LaY BiZ )2 Ti
4O12(式中、0.01≦X≦0.3、0≦Y≦0.
3、0.1≦Z≦0.3)で表されるバリウム、鉛、ネ
オジム、ランタン、ビスマス、チタンおよび酸素からな
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Baの一部をPbで置換することによって、
誘電率を大きく、共振周波数の温度係数を小さくするこ
とができる。置換量が多くなりすぎると、Qが低下する
ので置換量Xは上記の範囲に設定される。
造においてBaの一部をPbで置換することによって、
誘電率を大きく、共振周波数の温度係数を小さくするこ
とができる。置換量が多くなりすぎると、Qが低下する
ので置換量Xは上記の範囲に設定される。
【0007】また、Ndの一部をLaで置換することに
よって誘電率を大きくできる。しかしながら、置換量が
多くなりすぎると、共振周波数の温度係数が大きくなる
ので、置換量Yは上記の範囲に設定される。さらに、N
dの一部をBiで置換することによってさらに誘電率を
大きくできるが、置換量が多くなるとQが低下するので
置換量Zは上記の範囲に設定される。
よって誘電率を大きくできる。しかしながら、置換量が
多くなりすぎると、共振周波数の温度係数が大きくなる
ので、置換量Yは上記の範囲に設定される。さらに、N
dの一部をBiで置換することによってさらに誘電率を
大きくできるが、置換量が多くなるとQが低下するので
置換量Zは上記の範囲に設定される。
【0008】さらにまた、(Ba1-X PbX )(Nd
1-Y-Z LaY BiZ )2 Ti4 O12において基本構造か
らずれると、すなわち、(Ba1-X PbX )(Nd
1-Y-Z La Y BiZ )2+A Ti4+B O12+3A/2+2Bと表し
たとき、式中のAおよびBが0でないときには誘電率、
共振周波数の温度係数、Qの内のいずれか一つ、あるい
は二つ以上の特性が低下する。また、化学量論比からず
れるとPbや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。
1-Y-Z LaY BiZ )2 Ti4 O12において基本構造か
らずれると、すなわち、(Ba1-X PbX )(Nd
1-Y-Z La Y BiZ )2+A Ti4+B O12+3A/2+2Bと表し
たとき、式中のAおよびBが0でないときには誘電率、
共振周波数の温度係数、Qの内のいずれか一つ、あるい
は二つ以上の特性が低下する。また、化学量論比からず
れるとPbや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。
【0009】本発明による誘電体磁器組成物は、バリウ
ム、鉛、ネオジム、ランタン、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。
ム、鉛、ネオジム、ランタン、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。
【0010】まず、炭酸バリウム、酸化鉛、酸化ネオジ
ム、酸化ランタン、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
形成された仮焼物を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100〜1000kg/cm2程
度)する。成形方法としては、一軸加圧成形の他、HI
P、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1300〜
1450℃で焼成すれば、上記誘電体磁器組成物が得ら
れる。
ム、酸化ランタン、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
形成された仮焼物を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100〜1000kg/cm2程
度)する。成形方法としては、一軸加圧成形の他、HI
P、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1300〜
1450℃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。
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。
【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 )0.090モル、酸化
鉛粉末(PbO)0.010モル、酸化ネオジム粉末
(Nd2 O3 )0.073モル、酸化ランタン粉末(L
a2 O3 )0.008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(TiO
2 )0.400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。粉砕物は空気雰囲気下
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1370℃で2時間焼成、焼結して
本実施例の誘電体磁器組成物(Ba0.9 Pb0.1 )(N
d0.73La0.08Bi0.19)2 Ti4 O12を得た。こうし
て得られた実施例1の磁器組成物を直径約7mm、厚み約
2.5mm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 )0.090モル、酸化
鉛粉末(PbO)0.010モル、酸化ネオジム粉末
(Nd2 O3 )0.073モル、酸化ランタン粉末(L
a2 O3 )0.008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(TiO
2 )0.400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。粉砕物は空気雰囲気下
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1370℃で2時間焼成、焼結して
本実施例の誘電体磁器組成物(Ba0.9 Pb0.1 )(N
d0.73La0.08Bi0.19)2 Ti4 O12を得た。こうし
て得られた実施例1の磁器組成物を直径約7mm、厚み約
2.5mm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に示す。
【0013】実施例2〜10 実施例1の原料の仕込み比および焼成温度を1350〜
1390℃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
に示す。
1390℃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
に示す。
【0014】比較例1 炭酸バリウム(BaCO3 )、酸化ネオジム(Nd2 O
3 )、および酸化チタン(TiO2 )の各粉末を表1に
示すようなモル比になるようにし、焼成温度を1390
℃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に示す。 比較例2〜12 炭酸バリウム(BaCO3 )、酸化鉛(PbO)、酸化
ネオジム(Nd2 O3)、酸化ランタン(La
2 O3 )、酸化ビスマス(Bi2 O3 )、および酸化チ
タン(TiO2 )の各粉末を表1に示すようなモル比に
なるようにし、焼成温度を1350〜1390℃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に示す。
3 )、および酸化チタン(TiO2 )の各粉末を表1に
示すようなモル比になるようにし、焼成温度を1390
℃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に示す。 比較例2〜12 炭酸バリウム(BaCO3 )、酸化鉛(PbO)、酸化
ネオジム(Nd2 O3)、酸化ランタン(La
2 O3 )、酸化ビスマス(Bi2 O3 )、および酸化チ
タン(TiO2 )の各粉末を表1に示すようなモル比に
なるようにし、焼成温度を1350〜1390℃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に示す。
【0015】
【表1】
【0016】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物は、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
度係数が小さく、誘電体共振器材料、特にMHzからG
Hz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。
大きく、かつ無負荷Qが大きく、しかも共振周波数の温
度係数が小さく、誘電体共振器材料、特にMHzからG
Hz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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤永 昌孝 山口県宇部市大字小串1978番地の5 宇部 興産株式会社無機材料研究所内
Claims (1)
- 【請求項1】 組成式、(Ba1-X PbX )(Nd
1-Y-Z LaY BiZ ) 2 Ti4 O12(式中、0.01≦
X≦0.3、0≦Y≦0.3、0.1≦Z≦0.3)で
表されるバリウム、鉛、ネオジム、ランタン、ビスマ
ス、チタンおよび酸素からなる誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22819592A JP3291780B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22819592A JP3291780B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0676628A true JPH0676628A (ja) | 1994-03-18 |
JP3291780B2 JP3291780B2 (ja) | 2002-06-10 |
Family
ID=16872696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22819592A Expired - Fee Related JP3291780B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3291780B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100487070B1 (ko) * | 2002-12-03 | 2005-05-03 | (주)씨아이제이 | 마이크로파 유전체 세라믹 조성물 |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP22819592A patent/JP3291780B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100487070B1 (ko) * | 2002-12-03 | 2005-05-03 | (주)씨아이제이 | 마이크로파 유전체 세라믹 조성물 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3291780B2 (ja) | 2002-06-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |