JPH07147111A - 誘電体磁器材料およびその製造方法 - Google Patents
誘電体磁器材料およびその製造方法Info
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- JPH07147111A JPH07147111A JP6114457A JP11445794A JPH07147111A JP H07147111 A JPH07147111 A JP H07147111A JP 6114457 A JP6114457 A JP 6114457A JP 11445794 A JP11445794 A JP 11445794A JP H07147111 A JPH07147111 A JP H07147111A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 （Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ
3 を主相として含有する。 ここで、ｓ＋ｔ＋ｕ＝１、 ０．０１≦ｓ≦０．２、 ０．５≦ｔ≦０．６、 ０．２≦ｕ≦０．４９、 ０．３≦ｚ≦０．９である。 【効果】 低温焼成性が良好であり、マイクロ波領域で
共振周波数の温度変化率が小さく、誘電率とＱ・ｆ値の
大きい誘電体磁器材料を得ることができる。
3 を主相として含有する。 ここで、ｓ＋ｔ＋ｕ＝１、 ０．０１≦ｓ≦０．２、 ０．５≦ｔ≦０．６、 ０．２≦ｕ≦０．４９、 ０．３≦ｚ≦０．９である。 【効果】 低温焼成性が良好であり、マイクロ波領域で
共振周波数の温度変化率が小さく、誘電率とＱ・ｆ値の
大きい誘電体磁器材料を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体磁器材料、特に
マイクロ波領域において使用される共振器等を構成する
誘電体磁器材料とその製造方法に関する。
マイクロ波領域において使用される共振器等を構成する
誘電体磁器材料とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、移動体通信の需要の急増にともな
い機器の小型化の要求が強まっている。これらの通信に
おいて、周波数選択には、共振器素子で構成されるフィ
ルタ、ディプレクサなどの回路が使用されるが、上記通
信機器の小型化の要請にともない共振器の小型化が要求
されている。共振器は、誘電体素子を用いて構成される
が、誘電体共振器の大きさは誘電体材料の誘電率の平方
根に反比例するため、共振器の小型化には誘電率の大き
な材料が必要である。また、使用周波数の高周波数側へ
の移行に伴い、部品の充填密度が増加し、一層の小型化
を図る必要が生じ、多層誘電体基板で回路を構成するこ
とが試みられるようになっている。
い機器の小型化の要求が強まっている。これらの通信に
おいて、周波数選択には、共振器素子で構成されるフィ
ルタ、ディプレクサなどの回路が使用されるが、上記通
信機器の小型化の要請にともない共振器の小型化が要求
されている。共振器は、誘電体素子を用いて構成される
が、誘電体共振器の大きさは誘電体材料の誘電率の平方
根に反比例するため、共振器の小型化には誘電率の大き
な材料が必要である。また、使用周波数の高周波数側へ
の移行に伴い、部品の充填密度が増加し、一層の小型化
を図る必要が生じ、多層誘電体基板で回路を構成するこ
とが試みられるようになっている。
【０００３】これらにより、用いる誘電体材料には、マ
イクロ波領域での誘電率が大きいこと、共振周波数の温
度変化率τf が小さいことといった従来の要求の他に、
導体との同時焼成が求められるようになっている。従
来、マイクロ波誘電体材料において、Ｂａ（Ｍｇ1/3 Ｔ
ａ2/3 ）Ｏ3 、Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 等がマイ
クロ波領域において誘電率の大きなものとして知られて
いる。しかしながら、上記のＢａ（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）
Ｏ3 、Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 等のマイクロ波誘
電体材料は、焼成温度が１３００℃と高く導体と同時焼
成しようとする場合、細い配線や複雑な配線を実現する
ことは困難である。また、焼成温度の低い（ガラス＋Ｔ
ｉＯ2 ）系等の材料は、誘電率が１０程度と小さい。
イクロ波領域での誘電率が大きいこと、共振周波数の温
度変化率τf が小さいことといった従来の要求の他に、
導体との同時焼成が求められるようになっている。従
来、マイクロ波誘電体材料において、Ｂａ（Ｍｇ1/3 Ｔ
ａ2/3 ）Ｏ3 、Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 等がマイ
クロ波領域において誘電率の大きなものとして知られて
いる。しかしながら、上記のＢａ（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）
Ｏ3 、Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 等のマイクロ波誘
電体材料は、焼成温度が１３００℃と高く導体と同時焼
成しようとする場合、細い配線や複雑な配線を実現する
ことは困難である。また、焼成温度の低い（ガラス＋Ｔ
ｉＯ2 ）系等の材料は、誘電率が１０程度と小さい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、マイクロ波領域での共振周波数の温度変化率が小さ
く、誘電率とＱ・ｆ値が大きく、しかも低温焼成性の良
い誘電体磁器材料とその製造方法を提供することであ
る。
は、マイクロ波領域での共振周波数の温度変化率が小さ
く、誘電率とＱ・ｆ値が大きく、しかも低温焼成性の良
い誘電体磁器材料とその製造方法を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１７）の本発明により達成される。 （１）Ｐｂ、Ｃａ、Ｗ、ＦｅおよびＮｂを酸化物の形で
含有し、 （Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3 （ここで、０．３≦ｚ≦０．９、 ｓ＋ｔ＋ｕ＝１、 ０．０１≦ｓ≦０．２、 ０．５≦ｔ≦０．６、 ０．２≦ｕ≦０．４９である。）の組成の相を主相とし
て含有する誘電体磁器材料。 （２）前記ｓ、ｔ、ｕが下記の関係を満足する上記
（１）の誘電体磁器材料。 ０．０２≦ｓ≦０．１ ０．５≦ｔ≦０．５５ ０．３５≦ｕ≦０．４８ （３）さらに、（Ｐｂ1-x Ｃａx ）（Ｆｅ1/2 Ｎ
ｂ1/2 ）Ｏ3 （ここで、０．３≦ｘ≦０．９１）、Ｃａ
（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、Ｐｂ3 Ｎｂ4 Ｏ13のうち１
種または２種以上を異相として含む上記（１）または
（２）の誘電体磁器材料。 （４）副成分として焼結助剤を含有する上記（１）〜
（３）のいずれかの誘電体磁器組成物。 （５）前記焼結助剤がＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11である上記
（４）の誘電体磁器材料。 （６）前記焼結助剤の含有量が前記Ｐｂ、Ｃａ、Ｗ、Ｆ
ｅおよびＮｂの酸化物の１０．０wt％以下である上記
（４）または（５）の誘電体磁器材料。 （７）さらに、Ｍｎを含有する上記（１）〜（６）のい
ずれかの誘電体磁器材料。 （８）Ｍｎ含有量がＭｎ換算で前記Ｐｂ、Ｃａ、Ｗ、Ｆ
ｅおよびＮｂの酸化物の０．５wt% 以下である上記
（７）の誘電体磁器材料。 （９）Ｐｂ（Ｆｅ2/3 Ｗ1/3 ）Ｏ3 を主成分とする第１
の磁器材料と、（Ｐｂ1-X ＣａX ）（Ｆｅ1/2 Ｎ
ｂ1/2 ）Ｏ3 （ここで、０．３≦ｘ≦０．９１）を主成
分とする第２の磁器材料とをまず作製し、これらを混
合、仮焼、本焼成する誘電体磁器材料の製造方法。 （１０）前記第１および第２の磁器材料を、 ｙ〔Ｐｂ（Ｆｅ2/3 Ｗ1/3 ）Ｏ3 〕− （１−ｙ）〔（Ｐｂ1-x Ｃａx ）（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 〕、 と表したとき、ｘ、ｙがモル分率で、 ０．３≦ｘ≦０．９１ ０．０１≦ｙ≦０．７ となるように混合する上記（９）の誘電体磁器材料の製
造方法。 （１１）０．０５≦ｙ≦０．４である上記（10）の誘電
体磁器材料の製造方法。 （１２）焼成温度が１１００℃以下である上記（９）〜
（11）のいずれかの誘電体磁器材料の製造方法。 （１３）本焼成前に、焼結助剤を添加する上記（９）〜
（12）のいずれかの誘電体磁器材料の製造方法。 （１４）前記焼結助剤がＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11である上記
（13）の誘電体磁器材料の製造方法。 （１５）前記焼結助剤の添加量が、前記第１および第２
の磁器材料の１０．０wt％以下である上記（13）または
（14）の誘電体磁器材料の製造方法。 （１６）本焼成前にＭｎ化合物を添加する上記（９）〜
（15）のいずれかの誘電体磁器材料の製造方法。 （１７）Ｍｎ化合物の添加量が、Ｍｎ換算で前記第１お
よび第２の磁器材料の０．５wt% 以下である上記（16）
の誘電体磁器材料の製造方法。
（１）〜（１７）の本発明により達成される。 （１）Ｐｂ、Ｃａ、Ｗ、ＦｅおよびＮｂを酸化物の形で
含有し、 （Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3 （ここで、０．３≦ｚ≦０．９、 ｓ＋ｔ＋ｕ＝１、 ０．０１≦ｓ≦０．２、 ０．５≦ｔ≦０．６、 ０．２≦ｕ≦０．４９である。）の組成の相を主相とし
て含有する誘電体磁器材料。 （２）前記ｓ、ｔ、ｕが下記の関係を満足する上記
（１）の誘電体磁器材料。 ０．０２≦ｓ≦０．１ ０．５≦ｔ≦０．５５ ０．３５≦ｕ≦０．４８ （３）さらに、（Ｐｂ1-x Ｃａx ）（Ｆｅ1/2 Ｎ
ｂ1/2 ）Ｏ3 （ここで、０．３≦ｘ≦０．９１）、Ｃａ
（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、Ｐｂ3 Ｎｂ4 Ｏ13のうち１
種または２種以上を異相として含む上記（１）または
（２）の誘電体磁器材料。 （４）副成分として焼結助剤を含有する上記（１）〜
（３）のいずれかの誘電体磁器組成物。 （５）前記焼結助剤がＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11である上記
（４）の誘電体磁器材料。 （６）前記焼結助剤の含有量が前記Ｐｂ、Ｃａ、Ｗ、Ｆ
ｅおよびＮｂの酸化物の１０．０wt％以下である上記
（４）または（５）の誘電体磁器材料。 （７）さらに、Ｍｎを含有する上記（１）〜（６）のい
ずれかの誘電体磁器材料。 （８）Ｍｎ含有量がＭｎ換算で前記Ｐｂ、Ｃａ、Ｗ、Ｆ
ｅおよびＮｂの酸化物の０．５wt% 以下である上記
（７）の誘電体磁器材料。 （９）Ｐｂ（Ｆｅ2/3 Ｗ1/3 ）Ｏ3 を主成分とする第１
の磁器材料と、（Ｐｂ1-X ＣａX ）（Ｆｅ1/2 Ｎ
ｂ1/2 ）Ｏ3 （ここで、０．３≦ｘ≦０．９１）を主成
分とする第２の磁器材料とをまず作製し、これらを混
合、仮焼、本焼成する誘電体磁器材料の製造方法。 （１０）前記第１および第２の磁器材料を、 ｙ〔Ｐｂ（Ｆｅ2/3 Ｗ1/3 ）Ｏ3 〕− （１−ｙ）〔（Ｐｂ1-x Ｃａx ）（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 〕、 と表したとき、ｘ、ｙがモル分率で、 ０．３≦ｘ≦０．９１ ０．０１≦ｙ≦０．７ となるように混合する上記（９）の誘電体磁器材料の製
造方法。 （１１）０．０５≦ｙ≦０．４である上記（10）の誘電
体磁器材料の製造方法。 （１２）焼成温度が１１００℃以下である上記（９）〜
（11）のいずれかの誘電体磁器材料の製造方法。 （１３）本焼成前に、焼結助剤を添加する上記（９）〜
（12）のいずれかの誘電体磁器材料の製造方法。 （１４）前記焼結助剤がＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11である上記
（13）の誘電体磁器材料の製造方法。 （１５）前記焼結助剤の添加量が、前記第１および第２
の磁器材料の１０．０wt％以下である上記（13）または
（14）の誘電体磁器材料の製造方法。 （１６）本焼成前にＭｎ化合物を添加する上記（９）〜
（15）のいずれかの誘電体磁器材料の製造方法。 （１７）Ｍｎ化合物の添加量が、Ｍｎ換算で前記第１お
よび第２の磁器材料の０．５wt% 以下である上記（16）
の誘電体磁器材料の製造方法。
【０００６】
【作用および効果】本発明では、一般式（Ｐｂ1-Z Ｃａ
Z ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3 （以下、ＰＣＷＦＮと称
することがある）の誘電体磁器材料において、各成分量
を ０．３≦ｚ≦０．９ ｓ＋ｔ＋ｕ＝１、 ０．０１≦ｓ≦０．２ ０．５≦ｔ≦０．６ ０．２≦ｕ≦０．４９ に規制することにより、低温焼成性が良好であり、導体
との同時焼成が可能となる。またマイクロ波領域で共振
周波数の温度変化率が小さく、誘電率とＱ・ｆ値とが大
きいので、特性の良好なマイクロ波用共振器を得ること
ができる。
Z ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3 （以下、ＰＣＷＦＮと称
することがある）の誘電体磁器材料において、各成分量
を ０．３≦ｚ≦０．９ ｓ＋ｔ＋ｕ＝１、 ０．０１≦ｓ≦０．２ ０．５≦ｔ≦０．６ ０．２≦ｕ≦０．４９ に規制することにより、低温焼成性が良好であり、導体
との同時焼成が可能となる。またマイクロ波領域で共振
周波数の温度変化率が小さく、誘電率とＱ・ｆ値とが大
きいので、特性の良好なマイクロ波用共振器を得ること
ができる。
【０００７】また、焼結助剤として、Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11
を添加すると、さらに低温焼成性が促進される。さら
に、所定量のＭｎを含有させることにより、絶縁抵抗率
が上昇し、高周波回路中に用いるコンデンサの誘電体材
料としてもすぐれた特性を発揮する。
を添加すると、さらに低温焼成性が促進される。さら
に、所定量のＭｎを含有させることにより、絶縁抵抗率
が上昇し、高周波回路中に用いるコンデンサの誘電体材
料としてもすぐれた特性を発揮する。
【０００８】
【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。
に説明する。
【０００９】本発明の誘電体磁器材料は、主相として、
（Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3 の組成の
相を含有することを特徴とするものである。
（Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3 の組成の
相を含有することを特徴とするものである。
【００１０】ここで、ＣａによるＰｂの一部置換量は、
そのモル分率をｚとしたとき、 ０．３≦ｚ≦０．９ の範囲内となるように設定する。Ｃａの一部置換量が、
上記の範囲を越えると、低温焼成性が損なわれ、一方そ
れ未満であると、共振周波数の温度変化率τf が＋の方
向へ大きくなってしまうからである。
そのモル分率をｚとしたとき、 ０．３≦ｚ≦０．９ の範囲内となるように設定する。Ｃａの一部置換量が、
上記の範囲を越えると、低温焼成性が損なわれ、一方そ
れ未満であると、共振周波数の温度変化率τf が＋の方
向へ大きくなってしまうからである。
【００１１】上記ｚは、特に ０．３≦ｚ≦０．８、さらには ０．４≦ｚ≦０．７５ の範囲にすると、より良好な低温焼成性、高誘電率、小
さい共振周波数の温度変化率τf を得ることができる。
さい共振周波数の温度変化率τf を得ることができる。
【００１２】また、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｂのモル分率をそれぞ
れｓ、ｔ、ｕと、ｓ＋ｔ＋ｕ＝１としたとき、 ０．０１≦ｓ≦０．２ ０．５≦ｔ≦０．６ ０．２≦ｕ≦０．４９ であることが好ましい。
れｓ、ｔ、ｕと、ｓ＋ｔ＋ｕ＝１としたとき、 ０．０１≦ｓ≦０．２ ０．５≦ｔ≦０．６ ０．２≦ｕ≦０．４９ であることが好ましい。
【００１３】このようなモル分率としたのは、次の理由
による。まず、ｓについては、０．０１未満であると低
温焼成性が損なわれ、０．２超であると共振周波数の温
度変化率τf が＋の方向へ大きくなってしまう。また、
ｔについては、０．５未満であると低温焼成性が損なわ
れ、０．６超であると共振周波数の温度変化率τf が＋
の方向へ大きくなってしまう。最後に、ｕについては、
０．２未満であると共振周波数の温度変化率τf が＋の
方向へ大きくなってしまい、０．４９超であると低温焼
成性が損なわれる。そして、上記の組成範囲内にするこ
とによって、誘電率εが６５以上となる。そして、好ま
しい態様では、６５〜１２０、特に８０〜１２０の値が
得られる。
による。まず、ｓについては、０．０１未満であると低
温焼成性が損なわれ、０．２超であると共振周波数の温
度変化率τf が＋の方向へ大きくなってしまう。また、
ｔについては、０．５未満であると低温焼成性が損なわ
れ、０．６超であると共振周波数の温度変化率τf が＋
の方向へ大きくなってしまう。最後に、ｕについては、
０．２未満であると共振周波数の温度変化率τf が＋の
方向へ大きくなってしまい、０．４９超であると低温焼
成性が損なわれる。そして、上記の組成範囲内にするこ
とによって、誘電率εが６５以上となる。そして、好ま
しい態様では、６５〜１２０、特に８０〜１２０の値が
得られる。
【００１４】なお、上記モル分率を ０．０２≦ｓ≦０．１ ０．５≦ｔ≦０．５５ ０．３５≦ｕ≦０．４８ とすると、低温焼成性が良く、共振周波数の温度変化率
τf がより小さくなり、特に望ましい。
τf がより小さくなり、特に望ましい。
【００１５】ここで、上記τf は０に近ければ近いほど
望ましく、一般に＋１００ppm/℃以上、−１００ppm/℃
以下ではマイクロ波誘電体として望ましくない。本発明
では、±１００ppm/℃以内、好ましい態様では±６０pp
m/℃以内、特に±５０ppm/℃以内、さらには±３０ppm/
℃以内が得られる。
望ましく、一般に＋１００ppm/℃以上、−１００ppm/℃
以下ではマイクロ波誘電体として望ましくない。本発明
では、±１００ppm/℃以内、好ましい態様では±６０pp
m/℃以内、特に±５０ppm/℃以内、さらには±３０ppm/
℃以内が得られる。
【００１６】また、上記εは大きければ大きいほど望ま
しい。これは、例えば共振器においては、その大きさが
誘電体材料のεの平方根に反比例するため、小型化しよ
うとする場合には、必然的にεを大きくしなければなら
ず、したがって、εが大きいということは重要なことで
ある。
しい。これは、例えば共振器においては、その大きさが
誘電体材料のεの平方根に反比例するため、小型化しよ
うとする場合には、必然的にεを大きくしなければなら
ず、したがって、εが大きいということは重要なことで
ある。
【００１７】このような（Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅ
t Ｎｂu ）Ｏ3 相の存在はＸ線回折スペクトル（ＸＲ
Ｄ）から確認される。本発明の誘電体磁器材料において
は、上記（Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3
単相からなるものであってもよい。
t Ｎｂu ）Ｏ3 相の存在はＸ線回折スペクトル（ＸＲ
Ｄ）から確認される。本発明の誘電体磁器材料において
は、上記（Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3
単相からなるものであってもよい。
【００１８】本発明の誘電体磁器材料においては、上記
（Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3 を主相と
し、（Ｐｂ1-x Ｃａx ）（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 （こ
こで０．３≦ｘ≦０．９１、特に０．３≦ｘ≦０．
９）、Ｃａ（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、Ｐｂ3 Ｎｂ4 Ｏ
13等のＰｂとＮｂとを含有するパイロクロアのうち１
種、またはそれ以上を異相として含んでいてもよい。こ
れら異相の存在もＸＲＤによって確認されるが、ＸＲＤ
や電子線プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）等か
ら算出される主相の量比は、通常７０wt% 以上、特に８
０〜１００wt% である。また、通常、主相の平均グレイ
ンサイズは０．５〜１５μm 、特に１〜１０μm であ
る。
（Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3 を主相と
し、（Ｐｂ1-x Ｃａx ）（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 （こ
こで０．３≦ｘ≦０．９１、特に０．３≦ｘ≦０．
９）、Ｃａ（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、Ｐｂ3 Ｎｂ4 Ｏ
13等のＰｂとＮｂとを含有するパイロクロアのうち１
種、またはそれ以上を異相として含んでいてもよい。こ
れら異相の存在もＸＲＤによって確認されるが、ＸＲＤ
や電子線プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）等か
ら算出される主相の量比は、通常７０wt% 以上、特に８
０〜１００wt% である。また、通常、主相の平均グレイ
ンサイズは０．５〜１５μm 、特に１〜１０μm であ
る。
【００１９】本発明の誘電体磁器材料には、焼成温度を
低下できるように、副成分として焼結助剤が含有される
ことが望ましい。焼結助剤としては、一般に、ＺｎＯ、
Ｂｉ2 Ｏ3 、ＣｕＯ、ＰｂＯ、ＰｂＳｉＯ3 等の酸化物
が可能であるが、特にＰｂ5Ｇｅ3 Ｏ11を用いることが
特に望ましい。Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11の含有量は、好ましく
は前記主相および異相全体、すなわちＰｂ、Ｃａ、Ｗ、
Ｆｅ、Ｎｂ酸化物の総計の１０．０wt％以下、より好ま
しくは誘電体材料全体の２．０〜５．０wt％である。Ｐ
ｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11の含有量が少なすぎると添加による低温
焼成効果がなくなってくる。また、含有量が多すぎると
Ｑ・ｆ値が低下し、また、その温度特性が悪化する。こ
れら焼結助剤は、焼結後、通常粒界に残存する。
低下できるように、副成分として焼結助剤が含有される
ことが望ましい。焼結助剤としては、一般に、ＺｎＯ、
Ｂｉ2 Ｏ3 、ＣｕＯ、ＰｂＯ、ＰｂＳｉＯ3 等の酸化物
が可能であるが、特にＰｂ5Ｇｅ3 Ｏ11を用いることが
特に望ましい。Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11の含有量は、好ましく
は前記主相および異相全体、すなわちＰｂ、Ｃａ、Ｗ、
Ｆｅ、Ｎｂ酸化物の総計の１０．０wt％以下、より好ま
しくは誘電体材料全体の２．０〜５．０wt％である。Ｐ
ｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11の含有量が少なすぎると添加による低温
焼成効果がなくなってくる。また、含有量が多すぎると
Ｑ・ｆ値が低下し、また、その温度特性が悪化する。こ
れら焼結助剤は、焼結後、通常粒界に残存する。
【００２０】さらに本発明の誘電体磁器材料中には、Ｍ
ｎが含有されていてもよい。Ｍｎ含有量はＭｎ換算で、
前記主相および異相成分原料の全体の総計（焼結助剤は
除く）の０．５wt% 以下、特に０．４wt% 以下、好まし
くは０．０５〜０．３wt% である。Ｍｎ添加により絶縁
抵抗が向上する。Ｍｎは焼結後、通常主相、あるいは異
相中に存在している。
ｎが含有されていてもよい。Ｍｎ含有量はＭｎ換算で、
前記主相および異相成分原料の全体の総計（焼結助剤は
除く）の０．５wt% 以下、特に０．４wt% 以下、好まし
くは０．０５〜０．３wt% である。Ｍｎ添加により絶縁
抵抗が向上する。Ｍｎは焼結後、通常主相、あるいは異
相中に存在している。
【００２１】次に、本発明の誘電体磁器組成物の製造方
法について説明する。出発原料としては、誘電体磁器組
成物を構成する金属元素の酸化物、例えば酸化鉛、酸化
カルシウム、酸化タングステン、酸化鉄、酸化ニオブ等
を用いればよい。また、焼成により酸化物となり得る各
種化合物、例えば、炭酸カルシウム等の炭酸塩や蓚酸塩
などを用いてもよい。出発原料の配合比率は、各金属元
素の比率が最終組成と同じとなるように選択する。出発
原料の平均粒径は０．５〜１０μm 程度の平均粒径とす
る。あるいは硫酸塩、硝酸塩等の溶液として添加してよ
い成分もある。
法について説明する。出発原料としては、誘電体磁器組
成物を構成する金属元素の酸化物、例えば酸化鉛、酸化
カルシウム、酸化タングステン、酸化鉄、酸化ニオブ等
を用いればよい。また、焼成により酸化物となり得る各
種化合物、例えば、炭酸カルシウム等の炭酸塩や蓚酸塩
などを用いてもよい。出発原料の配合比率は、各金属元
素の比率が最終組成と同じとなるように選択する。出発
原料の平均粒径は０．５〜１０μm 程度の平均粒径とす
る。あるいは硫酸塩、硝酸塩等の溶液として添加してよ
い成分もある。
【００２２】出発原料の粉末の混合は、ボールミルなど
を用いて湿式で行なうことが好ましい。混合後、仮焼を
行なう。この混合、仮焼は、鉄・タングステン酸鉛Ｐｂ
（Ｆｅ2/3 Ｗ1/3 ）Ｏ3 （以下、ＰＦＷと称する）と、
Ｐｂの一部がＣａで置換された鉄・ニオブ酸鉛（Ｐｂ
1-x Ｃａx ）（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 （以下、ＰＣＦ
Ｎと称する）とを別個に行なう。これは原料の混合、仮
焼を一度に行った場合、ＣａＷＯ4 が容易に生成してし
まい、目的とする（Ｐｂ Ｃａ）（Ｗ Ｆｅ Ｎｂ）Ｏ
3 が合成できないからである。
を用いて湿式で行なうことが好ましい。混合後、仮焼を
行なう。この混合、仮焼は、鉄・タングステン酸鉛Ｐｂ
（Ｆｅ2/3 Ｗ1/3 ）Ｏ3 （以下、ＰＦＷと称する）と、
Ｐｂの一部がＣａで置換された鉄・ニオブ酸鉛（Ｐｂ
1-x Ｃａx ）（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 （以下、ＰＣＦ
Ｎと称する）とを別個に行なう。これは原料の混合、仮
焼を一度に行った場合、ＣａＷＯ4 が容易に生成してし
まい、目的とする（Ｐｂ Ｃａ）（Ｗ Ｆｅ Ｎｂ）Ｏ
3 が合成できないからである。
【００２３】従って、ＰＦＷにあっては、出発原料とし
て、ＰｂＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＷＯ3 を使用し、一方、ＰＣ
ＦＮにあっては、ＰｂＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｃ
ａＣＯ3 を、それぞれ別個に使用する。ここで、ＰＣＦ
Ｎにおける、Ｃ（Ｃａ）によるＰ（Ｐｂ）の一部置換量
は、そのモル分率をｘとしたとき、ｘが ０．３≦ｘ≦０．９１ の範囲内となるように設定する。
て、ＰｂＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＷＯ3 を使用し、一方、ＰＣ
ＦＮにあっては、ＰｂＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｃ
ａＣＯ3 を、それぞれ別個に使用する。ここで、ＰＣＦ
Ｎにおける、Ｃ（Ｃａ）によるＰ（Ｐｂ）の一部置換量
は、そのモル分率をｘとしたとき、ｘが ０．３≦ｘ≦０．９１ の範囲内となるように設定する。
【００２４】Ｃａの一部置換量が、上記の範囲を越える
と、低温焼成性が損なわれ、一方それ未満であると、共
振周波数の温度変化率τf が＋の方向へ大きくなってし
まうからである。
と、低温焼成性が損なわれ、一方それ未満であると、共
振周波数の温度変化率τf が＋の方向へ大きくなってし
まうからである。
【００２５】上記ｘは、特に ０．３≦ｘ≦０．９、さらには ０．４≦ｘ≦０．７ の範囲にすると、より良好な低温焼成性を示し、誘電率
を高め、共振周波数の温度変化率τf を小さくすること
ができる。
を高め、共振周波数の温度変化率τf を小さくすること
ができる。
【００２６】上記仮焼は、ＰＦＷにあっては、８００〜
９００℃程度の温度で、ＰＣＦＮにあっては、１０００
〜１２００℃程度の温度で、１〜４時間程度行なうこと
が好ましい。仮焼後、それぞれボールミル等により好ま
しくは湿式粉砕する。粉砕後の平均粒径は０．７〜３．
０μm 程度とする。
９００℃程度の温度で、ＰＣＦＮにあっては、１０００
〜１２００℃程度の温度で、１〜４時間程度行なうこと
が好ましい。仮焼後、それぞれボールミル等により好ま
しくは湿式粉砕する。粉砕後の平均粒径は０．７〜３．
０μm 程度とする。
【００２７】次に、ＰＦＷとＰＣＦＮとを調合する。こ
のときの混合比は、ＰＦＷのモル分率をｙとし、全体を
１としたとき、 ０．０１≦ｙ≦０．７ の範囲に設定する。この範囲を超えると共振周波数の温
度変化率τf が＋の方向へ大きくなってしまい、一方そ
れ未満であると低温焼成性が損なわれてしまう。
のときの混合比は、ＰＦＷのモル分率をｙとし、全体を
１としたとき、 ０．０１≦ｙ≦０．７ の範囲に設定する。この範囲を超えると共振周波数の温
度変化率τf が＋の方向へ大きくなってしまい、一方そ
れ未満であると低温焼成性が損なわれてしまう。
【００２８】上記ｙは、特に ０．０５≦ｙ≦０．４ の範囲にすると、良好な特性が得られる。
【００２９】次に、上記組成範囲のＰＦＷ、ＰＣＦＮを
混合して、仮焼する。この仮焼は、通常大気中で７００
〜１１００℃、特に９００〜１０５０℃、さらには９０
０〜１０００℃程度の温度で、１〜４時間程度行なうこ
とが好ましい。仮焼後、ボールミル等により粉砕する。
粉砕後の平均粒径は０．７〜１．５μm 程度とする。
混合して、仮焼する。この仮焼は、通常大気中で７００
〜１１００℃、特に９００〜１０５０℃、さらには９０
０〜１０００℃程度の温度で、１〜４時間程度行なうこ
とが好ましい。仮焼後、ボールミル等により粉砕する。
粉砕後の平均粒径は０．７〜１．５μm 程度とする。
【００３０】次に、仮焼体粉末にポリビニルアルコール
等のバインダを加えて所定形状に成形する。Ｐｂ5 Ｇｅ
3 Ｏ11（ＰＧＯ）等の焼結助剤は、通常、成形前に仮焼
体粉末と混合される。この他、上記の２度目の仮焼にお
ける原料と混合して用いてもよい。さらには、この２度
目の仮焼きの原料と混合して仮焼し、その後さらにこれ
に他の仮焼体粉末やＰＧＯを混合してもよい。
等のバインダを加えて所定形状に成形する。Ｐｂ5 Ｇｅ
3 Ｏ11（ＰＧＯ）等の焼結助剤は、通常、成形前に仮焼
体粉末と混合される。この他、上記の２度目の仮焼にお
ける原料と混合して用いてもよい。さらには、この２度
目の仮焼きの原料と混合して仮焼し、その後さらにこれ
に他の仮焼体粉末やＰＧＯを混合してもよい。
【００３１】この際、焼結助剤としてのＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ
11量は、ＰＦＷとＰＣＦＮとの誘電体材料全体の１０．
０wt% 以下、好ましくは２．０〜５．０wt% に設定す
る。この範囲で特に低温焼成が促進されるからである。
仮焼体粉末と混合するときのＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11等の焼結
助剤の平均粒径は１．０μm 以下、一般に０．５〜１．
０μm とすることが好ましい。Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11の粒径
が大きすぎると焼成温度を上げる必要が生じる。
11量は、ＰＦＷとＰＣＦＮとの誘電体材料全体の１０．
０wt% 以下、好ましくは２．０〜５．０wt% に設定す
る。この範囲で特に低温焼成が促進されるからである。
仮焼体粉末と混合するときのＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11等の焼結
助剤の平均粒径は１．０μm 以下、一般に０．５〜１．
０μm とすることが好ましい。Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11の粒径
が大きすぎると焼成温度を上げる必要が生じる。
【００３２】また、Ｍｎを含有させる場合には、Ｍｎ化
合物を添加する。Ｍｎ化合物としては、酸化物、例えば
ＭｎＯ2 の他、焼成により酸化物になる化合物、例えば
炭酸塩、蓚酸塩等を用いることができる。また、他の構
成成分との複合酸化物、例えば（Ｐｂ Ｃａ）（Ｍｎ
Ｎｂ）Ｏ3 、（Ｐｂ Ｃａ）（Ｍｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3
等を用いることができる。これらの場合、平均粒径は
０．５〜１．０μm 程度とする。この他、硫酸塩、硝酸
塩の溶液添加を行うこともでき、Ｍｎ化合物の添加量は
Ｍｎ換算でＰＦＷ分とＰＣＦＮ分、すなわち、Ｐｂ、Ｃ
ａ、Ｗ、ＦｅおよびＮｂの酸化物の全量と焼結助剤との
総計の０．５wt% 以下、特に０．０５〜０．３wt% とす
る。なお、Ｍｎ化合物の添加時期は焼結助剤と同じであ
る。
合物を添加する。Ｍｎ化合物としては、酸化物、例えば
ＭｎＯ2 の他、焼成により酸化物になる化合物、例えば
炭酸塩、蓚酸塩等を用いることができる。また、他の構
成成分との複合酸化物、例えば（Ｐｂ Ｃａ）（Ｍｎ
Ｎｂ）Ｏ3 、（Ｐｂ Ｃａ）（Ｍｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3
等を用いることができる。これらの場合、平均粒径は
０．５〜１．０μm 程度とする。この他、硫酸塩、硝酸
塩の溶液添加を行うこともでき、Ｍｎ化合物の添加量は
Ｍｎ換算でＰＦＷ分とＰＣＦＮ分、すなわち、Ｐｂ、Ｃ
ａ、Ｗ、ＦｅおよびＮｂの酸化物の全量と焼結助剤との
総計の０．５wt% 以下、特に０．０５〜０．３wt% とす
る。なお、Ｍｎ化合物の添加時期は焼結助剤と同じであ
る。
【００３３】成形後、通常大気中で焼成する。焼成温度
は９００〜１１００℃、特に９００〜１０５０℃程度と
するが、焼結助剤としてＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11を用いた場合
には、９００〜９５０℃という低温域で焼成した場合で
も緻密で機械的強度の高い焼結体を得ることができる。
なお、焼成時の温度保持時間は、通常、１〜３時間程度
とすればよい。
は９００〜１１００℃、特に９００〜１０５０℃程度と
するが、焼結助剤としてＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11を用いた場合
には、９００〜９５０℃という低温域で焼成した場合で
も緻密で機械的強度の高い焼結体を得ることができる。
なお、焼成時の温度保持時間は、通常、１〜３時間程度
とすればよい。
【００３４】本発明の高周波誘電体材料を共振器に適用
する場合、上記仮焼体粉末に、有機バインダおよび有機
溶媒を含むビヒクルを加えてペースト化し、印刷法やシ
ート法などにより積層し、この誘電体層間にストリップ
線路を形成し、焼成する。内部電極層に用いる導電性材
料としては、安価な低融点金属、例えばＡｇ系等を用い
ることができる。
する場合、上記仮焼体粉末に、有機バインダおよび有機
溶媒を含むビヒクルを加えてペースト化し、印刷法やシ
ート法などにより積層し、この誘電体層間にストリップ
線路を形成し、焼成する。内部電極層に用いる導電性材
料としては、安価な低融点金属、例えばＡｇ系等を用い
ることができる。
【００３５】本発明の誘電体材料は、共振器の他、バン
ドパスフィルタ、ディプレクサ等にも使用でき、また誘
電体層と内部電極層を交互に積層し、焼成後、外部電極
を設けたチップコンデンサ等にも適用可能である。な
お、高周波としては３００MHz〜３GHz の周波数に適用
可能である。
ドパスフィルタ、ディプレクサ等にも使用でき、また誘
電体層と内部電極層を交互に積層し、焼成後、外部電極
を設けたチップコンデンサ等にも適用可能である。な
お、高周波としては３００MHz〜３GHz の周波数に適用
可能である。
【００３６】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。
をさらに詳細に説明する。
【００３７】出発原料としてＰｂＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＷＯ
3 を所定量秤量し、これを混合、仮焼（表２に示す温度
で、２時間）し、ＰＦＷを得、一方、ＰｂＯ、ＣａＣＯ
3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 を所定量秤量し、これを混
合、仮焼（表２に示す温度で、２時間）し、ＰＣＦＮを
得、それぞれボールミルにより湿式粉砕した。
3 を所定量秤量し、これを混合、仮焼（表２に示す温度
で、２時間）し、ＰＦＷを得、一方、ＰｂＯ、ＣａＣＯ
3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 を所定量秤量し、これを混
合、仮焼（表２に示す温度で、２時間）し、ＰＣＦＮを
得、それぞれボールミルにより湿式粉砕した。
【００３８】これらを、下記表１に示す最終組成となる
ように、下記表２に示すように秤量配合し、混合して、
表２に示す温度で２時間仮焼した。この仮焼により、
（Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3 （以下、
ＰＣＷＦＮと称することがある）を主相とする仮焼物を
得た。
ように、下記表２に示すように秤量配合し、混合して、
表２に示す温度で２時間仮焼した。この仮焼により、
（Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3 （以下、
ＰＣＷＦＮと称することがある）を主相とする仮焼物を
得た。
【００３９】
【表１】
【００４０】次いで、このように仮焼により得られたＰ
ＣＷＦＮをボールミルにより湿式粉砕し、平均粒径０．
９μm （レーザー回折式粒度分布計による測定）の仮焼
体粉末とした。
ＣＷＦＮをボールミルにより湿式粉砕し、平均粒径０．
９μm （レーザー回折式粒度分布計による測定）の仮焼
体粉末とした。
【００４１】さらに、焼結助剤としてのＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ
11を、所定量の酸化鉛（ＰｂＯ）と二酸化ゲルマニウム
（ＧｅＯ2 ）を湿式で混合したものを５００℃で反応さ
せることにより得た。これをボールミルにより湿式粉砕
した。平均粒径は１．０μmであった。
11を、所定量の酸化鉛（ＰｂＯ）と二酸化ゲルマニウム
（ＧｅＯ2 ）を湿式で混合したものを５００℃で反応さ
せることにより得た。これをボールミルにより湿式粉砕
した。平均粒径は１．０μmであった。
【００４２】次いで、このＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11を上記仮焼
体粉末の３．０wt％添加し、ボールミルで湿式混合し
た。
体粉末の３．０wt％添加し、ボールミルで湿式混合し
た。
【００４３】次いで、Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11と共に混合した
仮焼体粉末に有機バインダであるポリビニルアルコール
を加えて造粒し、２ton/cm2 の圧力で成形して、直径１
２．５mm、厚さ１２mmの円柱状成形体とした。
仮焼体粉末に有機バインダであるポリビニルアルコール
を加えて造粒し、２ton/cm2 の圧力で成形して、直径１
２．５mm、厚さ１２mmの円柱状成形体とした。
【００４４】得られた成形体を、表２に示す温度で空気
中において２時間焼成した。焼成の際には、成形体およ
び共材として仮焼体粉末を匣鉢に密封し、成形体からの
Ｐｂの蒸発を防いだ。得られた焼結体を直径１０mm、厚
さ５mmに加工し、表１に示す実施例の誘電体サンプルN
o. ２〜１２、１４、１７を得た。
中において２時間焼成した。焼成の際には、成形体およ
び共材として仮焼体粉末を匣鉢に密封し、成形体からの
Ｐｂの蒸発を防いだ。得られた焼結体を直径１０mm、厚
さ５mmに加工し、表１に示す実施例の誘電体サンプルN
o. ２〜１２、１４、１７を得た。
【００４５】なお、焼結助剤Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11を使用し
ないこと、あるいはＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11の添加量を６．０
wt% 、１０．０wt% としたこと以外は、上記と同様にし
て実施例の誘電体サンプルNo. １、１３、１５、１６を
得た。
ないこと、あるいはＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11の添加量を６．０
wt% 、１０．０wt% としたこと以外は、上記と同様にし
て実施例の誘電体サンプルNo. １、１３、１５、１６を
得た。
【００４６】以上のサンプルのうち、サンプルNo. １２
につき、Ｘ線回折により相構成を調べたところ、図１に
示すように、サンプルNo. １２は、ほぼＰＣＷＦＮ単相
からなるものであることが分かった。一方、図２に示さ
れているように、サンプルNo. ２は、ＰＣＷＦＮを主相
として含み、Ｃａ（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 （ＣＦＮ）
およびＰｂとＮｂとを含有するパイロクロアを異相とし
て含み、サンプルNo.５および６は、ＰＣＷＦＮを主相
として含み、ＰＣＦＮおよび上記パイロクロアを異相と
して含んでいることが分かった。
につき、Ｘ線回折により相構成を調べたところ、図１に
示すように、サンプルNo. １２は、ほぼＰＣＷＦＮ単相
からなるものであることが分かった。一方、図２に示さ
れているように、サンプルNo. ２は、ＰＣＷＦＮを主相
として含み、Ｃａ（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 （ＣＦＮ）
およびＰｂとＮｂとを含有するパイロクロアを異相とし
て含み、サンプルNo.５および６は、ＰＣＷＦＮを主相
として含み、ＰＣＦＮおよび上記パイロクロアを異相と
して含んでいることが分かった。
【００４７】また、比較例として、表１に示したよう
に、本発明の組成範囲から外れた組成で誘電体サンプル
No. １８〜２１を作製した。
に、本発明の組成範囲から外れた組成で誘電体サンプル
No. １８〜２１を作製した。
【００４８】これらの誘電体サンプルについて、電気的
特性すなわち誘電率ε、Ｑ・ｆ値、共振周波数ｆ0 、共
振周波数の温度変化率τf を円柱共振法により測定し
た。τf の算出は、−４０℃から＋８０℃まで２０℃刻
みで共振周波数を測定し、２０℃の値を基準とした。結
果を表２に示す。
特性すなわち誘電率ε、Ｑ・ｆ値、共振周波数ｆ0 、共
振周波数の温度変化率τf を円柱共振法により測定し
た。τf の算出は、−４０℃から＋８０℃まで２０℃刻
みで共振周波数を測定し、２０℃の値を基準とした。結
果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】表２に示される結果から本発明の効果が明
らかである。すなわち、本発明を満足する組成と製造方
法により、マイクロ波領域での共振周波数の温度変化率
τfが小さく、誘電率εとＱ・ｆ値が大きく低温焼成性
の良い誘電体磁器組成物が得られた。
らかである。すなわち、本発明を満足する組成と製造方
法により、マイクロ波領域での共振周波数の温度変化率
τfが小さく、誘電率εとＱ・ｆ値が大きく低温焼成性
の良い誘電体磁器組成物が得られた。
【００５１】また、同一組成で、焼結助剤としてのＰｂ
5 Ｇｅ3 Ｏ11を用いない上記サンプルNo. １と用いた上
記サンプルNo. ２につき、表３に示すように焼成温度を
変えて焼成を行ない、それぞれにつき密度（g/cm3 ）を
測定したところ、表３に示すように、Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11
を添加した方が低温焼成性が良好であった。
5 Ｇｅ3 Ｏ11を用いない上記サンプルNo. １と用いた上
記サンプルNo. ２につき、表３に示すように焼成温度を
変えて焼成を行ない、それぞれにつき密度（g/cm3 ）を
測定したところ、表３に示すように、Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11
を添加した方が低温焼成性が良好であった。
【００５２】
【表３】
【００５３】同様に、焼結助剤としてＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11
を用いない上記サンプルNo. １３と用いた上記サンプル
No. １４、１５、１６について、焼成温度を変えて焼成
を行い、それぞれにつき密度を測定した。結果を図３に
示す。Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11を添加した方が明らかに低温焼
成性が良好であった。
を用いない上記サンプルNo. １３と用いた上記サンプル
No. １４、１５、１６について、焼成温度を変えて焼成
を行い、それぞれにつき密度を測定した。結果を図３に
示す。Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11を添加した方が明らかに低温焼
成性が良好であった。
【００５４】さらに、ＰＦＷとして、Ｐｂ（Ｆｅ2/3 Ｗ
1/3 ）Ｏ3 、ＰＣＦＮとして（Ｐｂ0.325 Ｃａ0.675 ）
（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 を用意し、ｙ（ＰＦＷ）＝
０．２１、１−ｙ（ＰＣＦＮ）＝０．７９にて、、ＰＧ
Ｏを３．０wt% 、ＭｎＣＯ3 を表４に示される量添加し
て、９３０℃の焼成温度で前記に準じサンプルNo. ３１
〜３５を作製した。結果を表４に示す。Ｍｎ含有による
絶縁抵抗上昇効果があきらかである。
1/3 ）Ｏ3 、ＰＣＦＮとして（Ｐｂ0.325 Ｃａ0.675 ）
（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 を用意し、ｙ（ＰＦＷ）＝
０．２１、１−ｙ（ＰＣＦＮ）＝０．７９にて、、ＰＧ
Ｏを３．０wt% 、ＭｎＣＯ3 を表４に示される量添加し
て、９３０℃の焼成温度で前記に準じサンプルNo. ３１
〜３５を作製した。結果を表４に示す。Ｍｎ含有による
絶縁抵抗上昇効果があきらかである。
【００５５】
【表４】
【００５６】
【発明の効果】以上の本発明による誘電体磁器材料にお
いては、比誘電率εが６５以上、Ｑ・ｆがほぼ１３００
（GHz ）前後以上、共振周波数の温度変化率τf が絶対
値で５０（ppm/℃）前後以下が得られた。さらに、１０
００℃以下の低温で焼成が可能であるので、マイクロ波
信号の損失を低減する銀電極との同時焼成が可能とな
る。
いては、比誘電率εが６５以上、Ｑ・ｆがほぼ１３００
（GHz ）前後以上、共振周波数の温度変化率τf が絶対
値で５０（ppm/℃）前後以下が得られた。さらに、１０
００℃以下の低温で焼成が可能であるので、マイクロ波
信号の損失を低減する銀電極との同時焼成が可能とな
る。
【図１】実施例のサンプルNo. １２のＸ線回折チャート
である。
である。
【図２】実施例のサンプルNo. ２、５および６のそれぞ
れのＸ線回折チャートである。
れのＸ線回折チャートである。
【図３】実施例のサンプルNo. １３、１４、１５および
１６のそれぞれの焼成温度と密度との関係を示すグラフ
である。
１６のそれぞれの焼成温度と密度との関係を示すグラフ
である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年６月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】また、Ｍｎを含有させる場合には、Ｍｎ化
合物を添加する。Ｍｎ化合物としては、酸化物、例えば
ＭｎＯ２の他、焼成により酸化物になる化合物、例えば
炭酸塩、蓚酸塩等を用いることができる。また、他の構
成成分との複合酸化物、例えば（Ｐｂ Ｃａ）（Ｍｎ
１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３等を用いることができる。これ
らの場合、平均粒径は０．５〜１．０μｍ程度とする。
この他、硫酸塩、硝酸塩の溶液添加を行うこともでき、
Ｍｎ化合物の添加量はＭｎ換算でＰＦＷ分とＰＣＦＮ
分、すなわち、Ｐｂ、Ｃａ、Ｗ、ＦｅおよびＮｂの酸化
物の全量と焼結助剤との総計の０．５ｗｔ％以下、特に
０．０５〜０．３ｗｔ％とする。なお、Ｍｎ化合物の添
加時期は焼結助剤と同じである。
合物を添加する。Ｍｎ化合物としては、酸化物、例えば
ＭｎＯ２の他、焼成により酸化物になる化合物、例えば
炭酸塩、蓚酸塩等を用いることができる。また、他の構
成成分との複合酸化物、例えば（Ｐｂ Ｃａ）（Ｍｎ
１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３等を用いることができる。これ
らの場合、平均粒径は０．５〜１．０μｍ程度とする。
この他、硫酸塩、硝酸塩の溶液添加を行うこともでき、
Ｍｎ化合物の添加量はＭｎ換算でＰＦＷ分とＰＣＦＮ
分、すなわち、Ｐｂ、Ｃａ、Ｗ、ＦｅおよびＮｂの酸化
物の全量と焼結助剤との総計の０．５ｗｔ％以下、特に
０．０５〜０．３ｗｔ％とする。なお、Ｍｎ化合物の添
加時期は焼結助剤と同じである。
Claims (17)
- 【請求項１】 Ｐｂ、Ｃａ、Ｗ、ＦｅおよびＮｂを酸化
物の形で含有し、 （Ｐｂ1-Z ＣａZ ）（Ｗs Ｆｅt Ｎｂu ）Ｏ3 （ここで、０．３≦ｚ≦０．９、 ｓ＋ｔ＋ｕ＝１、 ０．０１≦ｓ≦０．２、 ０．５≦ｔ≦０．６、 ０．２≦ｕ≦０．４９である。）の組成の相を主相とし
て含有する誘電体磁器材料。 - 【請求項２】 前記ｓ、ｔ、ｕが下記の関係を満足する
請求項１の誘電体磁器材料。 ０．０２≦ｓ≦０．１ ０．５≦ｔ≦０．５５ ０．３５≦ｕ≦０．４８ - 【請求項３】 さらに、（Ｐｂ1-x Ｃａx ）（Ｆｅ1/2
Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 （ここで、０．３≦ｘ≦０．９１）、Ｃ
ａ（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、Ｐｂ3 Ｎｂ4Ｏ13のうち
１種または２種以上を異相として含む請求項１または２
の誘電体磁器材料。 - 【請求項４】 副成分として焼結助剤を含有する請求項
１〜３のいずれかの誘電体磁器組成物。 - 【請求項５】 前記焼結助剤がＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11である
請求項４の誘電体磁器材料。 - 【請求項６】 前記焼結助剤の含有量が前記Ｐｂ、Ｃ
ａ、Ｗ、ＦｅおよびＮｂの酸化物の１０．０wt％以下で
ある請求項４または５の誘電体磁器材料。 - 【請求項７】 さらに、Ｍｎを含有する請求項１〜６の
いずれかの誘電体磁器材料。 - 【請求項８】 Ｍｎ含有量がＭｎ換算で前記Ｐｂ、Ｃ
ａ、Ｗ、ＦｅおよびＮｂの酸化物の０．５wt% 以下であ
る請求項７の誘電体磁器材料。 - 【請求項９】 Ｐｂ（Ｆｅ2/3 Ｗ1/3 ）Ｏ3 を主成分と
する第１の磁器材料と、（Ｐｂ1-X ＣａX ）（Ｆｅ1/2
Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 （ここで、０．３≦ｘ≦０．９１）を主
成分とする第２の磁器材料とをまず作製し、 これらを混合、仮焼、本焼成する誘電体磁器材料の製造
方法。 - 【請求項１０】 前記第１および第２の磁器材料を、 ｙ〔Ｐｂ（Ｆｅ2/3 Ｗ1/3 ）Ｏ3 〕− （１−ｙ）〔（Ｐｂ1-x Ｃａx ）（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 〕、 と表したとき、ｘ、ｙがモル分率で、 ０．３≦ｘ≦０．９１ ０．０１≦ｙ≦０．７ となるように混合する請求項９の誘電体磁器材料の製造
方法。 - 【請求項１１】 ０．０５≦ｙ≦０．４である請求項１
０の誘電体磁器材料の製造方法。 - 【請求項１２】 焼成温度が１１００℃以下である請求
項９〜１１のいずれかの誘電体磁器材料の製造方法。 - 【請求項１３】 本焼成前に、焼結助剤を添加する請求
項９〜１２のいずれかの誘電体磁器材料の製造方法。 - 【請求項１４】 前記焼結助剤がＰｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11であ
る請求項１３の誘電体磁器材料の製造方法。 - 【請求項１５】 前記焼結助剤の添加量が、前記第１お
よび第２の磁器材料の１０．０wt％以下である請求項１
３または１４の誘電体磁器材料の製造方法。 - 【請求項１６】 本焼成前にＭｎ化合物を添加する請求
項９〜１５のいずれかの誘電体磁器材料の製造方法。 - 【請求項１７】 Ｍｎ化合物の添加量が、Ｍｎ換算で前
記第１および第２の磁器材料の０．５wt% 以下である請
求項１６の誘電体磁器材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6114457A JP2992197B2 (ja) | 1993-05-20 | 1994-04-28 | 誘電体磁器材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-141450 | 1993-05-20 | ||
| JP14145093 | 1993-05-20 | ||
| JP6114457A JP2992197B2 (ja) | 1993-05-20 | 1994-04-28 | 誘電体磁器材料およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07147111A true JPH07147111A (ja) | 1995-06-06 |
| JP2992197B2 JP2992197B2 (ja) | 1999-12-20 |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6087286A (en) * | 1996-12-16 | 2000-07-11 | Tdk Corporation | Dielectric ceramic composition, dielectric ceramic material and its production method, dielectric device and its production method |
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-
1994
- 1994-04-28 JP JP6114457A patent/JP2992197B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6087286A (en) * | 1996-12-16 | 2000-07-11 | Tdk Corporation | Dielectric ceramic composition, dielectric ceramic material and its production method, dielectric device and its production method |
| US7425790B2 (en) | 2005-01-11 | 2008-09-16 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive porcelain composition, piezoelectric/electrostrictive device, and method of piezoelectric/electrostrictive device |
| US7901729B2 (en) | 2005-01-11 | 2011-03-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of manufacturing a piezoelectric/electrostrictive device |
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|---|---|
| JP2992197B2 (ja) | 1999-12-20 |
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