JPH068209B2 - 高周波用誘電体磁器組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は高周波用誘電体磁器組成物に関し、特に例え
ばマイクロ波やミリ波などの高周波領域で高いＱ値を有
する高周波用誘電体磁器組成物に関する。

（従来技術） 従来、この種の誘電体磁器組成物は、たとえば誘電体共
振器やＭＩＣ用誘電体基板などの材料として広く利用さ
れている。この場合、誘電体磁器組成物としては、Ｑ値
が高くかつ共振周波数の温度係数τｆがほぼ０（ppm/
℃）の特性を有するものが使用されている。

Ｑ値の高い誘電体磁器組成物としては、たとえば、特公
昭60-54899号公報に開示されるように、一般式Ｂａ（Ｚ
ｒ_ｘＺｎ_ｙＴａ_ｚ）Ｏ_{７／２−ｘ／２−３ｙ／ｚ}で表さ
れる組成式において、0.02≦ｘ≦0.13,0.28≦ｙ≦0.33,
0.59≦ｚ≦0.65（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の範囲にあ
ることを特徴とする磁器組成物や、特願昭60-225627号
に開示されるように、一般式Ｂａ（Ｚｒ_ｘＺｎ_ｙＮｉ_ｚ
Ｔａ_ｕＮｂ_ｖ）Ｏ_{７／２−ｘ／２−３ｙ／２−３ｚ／２}
で表される組成において、0.01≦ｘ≦0.06,0.28≦ｙ≦
0.33,0.01≦ｚ≦0.05,0.52≦ｕ≦0.65，０＜ｖ≦0.13
（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｕ＋ｖ＝１）の範囲にあること
を特徴とする磁器組成物があった。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、最近では、使用する周波数領域が高くなってき
ており、さらに高いＱ値を有する材料が要求されてい
る。

それゆえ、この発明の主たる目的は、高周波領域でされ
に高いＱ値を有する、高周波用誘電体磁器組成物を提供
することである。

（問題点を解決するための手段） 従来の材料ではＢａとＢａ以外の酸化物との比が１：１
に限定されているが、Ｂａに対する他の酸化物を合わせ
た量が１よりも大きい領域で、さらに高いＱ値が得られ
ることがわかった。

この発明にかかる高周波誘電体磁器組成物は、一般式Ｂ
ａ（Ｚｒ_ｘＺｎ_ｙＴａ_ｚ）αＯ_ｗ（ｗは任意の数）で表
される組成において、0.01≦ｘ≦0.06,0.29≦ｙ≦0.34,
0.60≦ｚ≦0.70（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）かつ1.00＜
α＜1.03の範囲にある、高周波用誘電体磁器組成物であ
る。

さらに、この発明にかかる高周波用誘電体磁器組成物
は、上述の高周波用誘電体磁器組成物において、Ｚｎを
Ｎｉで30モル％以内置換し、またはＴａをＮｂで30モル
％以内置換し、またはＺｎをＮｉで30モル％以内置換し
かつＴａをＮｂで30モル％以内置換した、高周波用誘電
体磁器組成物である。

すなわち、この発明にかかる誘電体磁器組成物は、一般
式Ｂａ｛Ｚｒ_ｘ（Ｚｎ_1-uＮｉ_ｕ）_ｙ（Ｔａ_1-vＮｂ_ｖ）
_ｙ｝αＯ_ｗ（ｗは任意の数）で表される組成において、
0.01≦ｘ≦0.06,0.29≦ｙ≦0.34,0.60≦ｚ≦0.70（ただ
し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）かつ1.00＜α＜1.03かつ０＜ｕ≦
0.30，０＜ｖ≦0.30の範囲にある、高周波用誘電体磁器
組成物である。

（発明の効果） この発明によれば、高いＱ値を有する高周波用誘電体磁
器組成物が得られる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 高純度のＢａＣＯ_３，ＺｒＯ_２，ＺｎＯ，ＮｉＯ，Ｔａ
_２Ｏ_５，Ｎｂ_２Ｏ_５を、別表１に示す組成からなる磁器
組成物が得られるように秤量し、秤量原料ボールミルで
湿式混合した。そして、その混合物を１０００℃で２時
間仮焼し、さらにバインダを加えて再び２時間湿式混合
し、その後、脱水，整粒を行って粉末を得た。得られた
粉末を２kg／cm²の圧力で直径１２mm，厚さ６mmの寸法
の円板に成形し、１５００℃で５時間焼成して磁器試料
を得た。

得られた各磁器試料について、７ＧＨｚの周波数におけ
る比誘電率εｒ，Ｑ値および共振周波数の温度係数τｆ
（ppm/℃）を測定し、その結果を別表２に示した。

なお、表中、番号に＊を付した試料はこの発明の範囲外
のものであり、それ以外の試料はすべてこの発明の範囲
内のものである。

また、図面には、各試料の一般式Ｂａ｛Ｚｒ_ｘ（Ｚｎ
_1-uＮｉ_ｕ）_ｙ（Ｔａ_1-vＮｂ_ｖ）_ｚ｝αＯ_ｗにおける
ｘ，ｙおよびｚの値を表した。この場合、図面中に○印
を付した数字は各試料番号を表す。さらに、この図面に
は、この発明にかかる一般式Ｂａ｛Ｚｒ_ｘ（Ｚｎ_1-uＮ
ｉ_ｕ）_ｙ（Ｔａ_1-vＮｂ_ｖ）_ｚ｝αＯ_ｗにおけるｘ，ｙ
およびｚの範囲を４角形で表した。

表１および表２から明らかなように、この発明にかかる
組成物では、高い誘電率，高いＱ値および良好な共振周
波数の温度係数を有することがわかる。

そのため、この発明にかかる組成物は、従来のような１
〜10ＧＨｚの帯域からさらに高い10〜50ＧＨｚの帯域へ
の使用が可能となる。

なお、この発明の組成範囲を限定した理由は次の通りで
ある。

ｘ＜0.01では焼結ぎ不安定になる。また、ｘ＞0.06（試
料番号９参照）では、共振周波数の温度係数τｆが大き
くなり実用に供し得ない。

ｙ＜0.29またはｙ＞0.34（試料番号10参照）では、焼結
しない。

ｚ＜0.60またはｚ＞0.70では、焼結しない。

α＜1.00（試料番号７参照）では焼結しない。

また、α≧1.03（試料番号８参照）では、Ｑ値が下がり
好ましくない。

ｕ＞0.30（試料番号13参照）では、Ｑ値が下がり好まし
くない。

ｖ＞0.30（試料番号15参照）では、Ｑ値が下がり好まし
くない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明にかかる一般式Ｂａ｛Ｚｒ_ｘ（Ｚｎ_1-u
Ｎｉ_ｕ）_ｙ（Ｔａ_1-vＮｂ_ｖ）_ｚ｝αＯ_ｗにおけるｘ，
ｙおよびｚの範囲を示す３元図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式Ｂａ（Ｚｒ_ｘＺｎ_ｙＴａ_ｚ）αＯ_ｗ
   （ｗは任意の数）で表される組成において、 0.01≦ｘ≦0.06,0.29≦ｙ≦0.34,0.60≦ｚ≦0.70（ただ
   し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）かつ 1.00＜α1.03の範囲にあることを特徴とする、高周波
   用誘電体磁器組成物。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の高周波用誘電
   体磁器組成物において、 ＺｎをＮｉで30モル％以内置換し、または ＴａをＮｂで30モル％以内置換し、または ＺｎをＮｉで30モル％以内置換しかつＴａをＮｂで30モ
   ル％以内置換した、高周波用誘電体磁器組成物。