JPH0731933B2 - 高周波用誘電体磁器組成物 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH0731933B2 JPH0731933B2 JP2042506A JP4250690A JPH0731933B2 JP H0731933 B2 JPH0731933 B2 JP H0731933B2 JP 2042506 A JP2042506 A JP 2042506A JP 4250690 A JP4250690 A JP 4250690A JP H0731933 B2 JPH0731933 B2 JP H0731933B2
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- JP
- Japan
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- high frequency
- mol
- frequency dielectric
- dielectric ceramic
- porcelain
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高周波用誘電体磁器組成物に関し、更に詳細
には、例えば誘電体共振器等の誘電体の材料として使用
される高周波用誘電体磁器組成物に関するものである。
には、例えば誘電体共振器等の誘電体の材料として使用
される高周波用誘電体磁器組成物に関するものである。
（従来の技術） 例えば、マイクロ波回路用の誘電体共振器に使用される
誘電体磁器すなわち高周波用誘電体磁器は、低周波用の
誘電体磁器と比べて基本的電気特性への次のような厳し
い要求がされている。
誘電体磁器すなわち高周波用誘電体磁器は、低周波用の
誘電体磁器と比べて基本的電気特性への次のような厳し
い要求がされている。
すなわち、第一に、素子の小型化ため、適度に大きな比
誘電率εｒを備えていること、第二に、高周波（マイク
ロ波）周波数領域における誘電損失が小さく、品質係数
Ｑが高いこと、第三に、比誘電率の温度係数が小さく
（温度高安定性）、しかもNPO（誘電率の温度変化率が
０％であるという意味）付近で任意の値が選択できるこ
と等が挙げられる。ここで、本明細書における温度係数
は直接測定できて一般的に用いられている共振周波数の
温度係数を用いることとする。
誘電率εｒを備えていること、第二に、高周波（マイク
ロ波）周波数領域における誘電損失が小さく、品質係数
Ｑが高いこと、第三に、比誘電率の温度係数が小さく
（温度高安定性）、しかもNPO（誘電率の温度変化率が
０％であるという意味）付近で任意の値が選択できるこ
と等が挙げられる。ここで、本明細書における温度係数
は直接測定できて一般的に用いられている共振周波数の
温度係数を用いることとする。
従来、このような高周波用誘電体磁器の材料として使用
される組成物としては、高周波領域において、高いＱの
得られるBa（Zn1/3Ta2/3）O3のような複合ペロブスカイ
ト系酸化物や、高い比誘電率の得られるZrO2−SnO2−Ti
O2系（特公昭54−35678号公報参照）、ZrO2−La2O3−Ti
O2系（特公昭61−17081号公報参照）およびZrO2−CeO2
−TiO2系（特公昭61−17085号公報参照）等が知られて
いる。
される組成物としては、高周波領域において、高いＱの
得られるBa（Zn1/3Ta2/3）O3のような複合ペロブスカイ
ト系酸化物や、高い比誘電率の得られるZrO2−SnO2−Ti
O2系（特公昭54−35678号公報参照）、ZrO2−La2O3−Ti
O2系（特公昭61−17081号公報参照）およびZrO2−CeO2
−TiO2系（特公昭61−17085号公報参照）等が知られて
いる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のBa（Zn1/3Ta2/3）O3のような複合
ペロブスカイト系酸化物でできた磁器は、Ｑが10,000〜
20,000と極めて高く、Ｑの点では満足のゆくものである
が、比誘電率εｒがいずれも35以下と小さく、これを用
いて誘電体共振器を製造した場合、装置が大型化してし
まう。更に、Nb2O5やTa2O5等の高価な物質を主成分の一
部として用いており、またこれらの物質は難焼結性で焼
成温度が1500〜1700℃と高いことから、製造コストが極
めて高くなるという問題がある。
ペロブスカイト系酸化物でできた磁器は、Ｑが10,000〜
20,000と極めて高く、Ｑの点では満足のゆくものである
が、比誘電率εｒがいずれも35以下と小さく、これを用
いて誘電体共振器を製造した場合、装置が大型化してし
まう。更に、Nb2O5やTa2O5等の高価な物質を主成分の一
部として用いており、またこれらの物質は難焼結性で焼
成温度が1500〜1700℃と高いことから、製造コストが極
めて高くなるという問題がある。
一方、上記ZrO2−SnO2−TiO2系、ZrO2−La2O3−TiO2系
およびZrO2−CeO2−TiO2系磁器組成物でできた磁器は、
用いられている物質それ自体が安価であり、焼成温度も
低いため、該磁器を用いて製造した装置も安価になると
ともに、比誘電率εｒが35〜40と比較的高く、これらの
点では満足のゆくものであるが、Ｑ値が7,000以下のも
のも多く、Ｑ値の点では改良が望まれていた。
およびZrO2−CeO2−TiO2系磁器組成物でできた磁器は、
用いられている物質それ自体が安価であり、焼成温度も
低いため、該磁器を用いて製造した装置も安価になると
ともに、比誘電率εｒが35〜40と比較的高く、これらの
点では満足のゆくものであるが、Ｑ値が7,000以下のも
のも多く、Ｑ値の点では改良が望まれていた。
すなわち、従来の磁器組成物でできた磁器は、比誘電率
εｒとＱのうちいずれか一方が上がると、他方が下がる
という傾向があり、双方を満足するものはなかった。
εｒとＱのうちいずれか一方が上がると、他方が下がる
という傾向があり、双方を満足するものはなかった。
そこで、本発明は、新たな主成分系により、安価に製造
することができ、比誘電率εｒおよびＱを向上させるこ
とができ、そして共振周波数の温度係数τｆが小さく、
しかもこのτｆをNPOを中心に自由に変化させることが
できる高周波用誘電体磁器組成物を提供することを目的
とするものである。
することができ、比誘電率εｒおよびＱを向上させるこ
とができ、そして共振周波数の温度係数τｆが小さく、
しかもこのτｆをNPOを中心に自由に変化させることが
できる高周波用誘電体磁器組成物を提供することを目的
とするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、TiO246〜58mol
％、ZrO234〜44mol％、CeO20.5〜9.5mol％、SnO20.5〜
9.5mol％からなる主成分に対し、副成分として、Cr
2O3、Al2O3、SiO2の少なくとも１種を前記主成分に対し
て総量で0.01〜1.0重量％添加したことを特徴とするも
のである。
％、ZrO234〜44mol％、CeO20.5〜9.5mol％、SnO20.5〜
9.5mol％からなる主成分に対し、副成分として、Cr
2O3、Al2O3、SiO2の少なくとも１種を前記主成分に対し
て総量で0.01〜1.0重量％添加したことを特徴とするも
のである。
（作 用） 磁器組成物の成分およびその組成比をそれぞれ上記のよ
うに選択した理由は、TiO2、ZrO2、CeO2、SnO2が安価で
あり、該組成の材料を用いて形成された誘電体磁器のい
ずれにおいても、比誘電率εｒが35以上、Ｑが7,000以
上、また、共振周波数の温度係数τｆが−30〜＋30ppm/
℃の範囲内であって小さく、しかもこの範囲内で任意に
変化させることができるようにするためである。換言す
ると、上記各成分の組成比が本発明の範囲以外になる
と、これらの目標値が達成できないからである。
うに選択した理由は、TiO2、ZrO2、CeO2、SnO2が安価で
あり、該組成の材料を用いて形成された誘電体磁器のい
ずれにおいても、比誘電率εｒが35以上、Ｑが7,000以
上、また、共振周波数の温度係数τｆが−30〜＋30ppm/
℃の範囲内であって小さく、しかもこの範囲内で任意に
変化させることができるようにするためである。換言す
ると、上記各成分の組成比が本発明の範囲以外になる
と、これらの目標値が達成できないからである。
（実施例） 以下、本発明の好ましい実施例による高周波用誘電体磁
器組成物について説明する。
器組成物について説明する。
試料の作製にあたって、原料として高純度のTiO2、Zr
O2、CeO2、SnO2、Cr2O3、Al2O3、SiO2を第１表の組成比
率となるようにそれぞれ秤量し、それらを20時間湿式混
合した。次いで、脱水、乾燥し、得らた混合物を空気中
に1100℃で２時間仮焼した後、粉砕し、これれにバイン
ダを加えて、よく混合した。こうして得られた混合物を
3ton/cm2の圧力で直径12mm、厚さ6mmの円板形に加圧成
型し、この成型物を温度1360℃の空気雰囲気中で４時間
焼成し、磁器試料を得た。
O2、CeO2、SnO2、Cr2O3、Al2O3、SiO2を第１表の組成比
率となるようにそれぞれ秤量し、それらを20時間湿式混
合した。次いで、脱水、乾燥し、得らた混合物を空気中
に1100℃で２時間仮焼した後、粉砕し、これれにバイン
ダを加えて、よく混合した。こうして得られた混合物を
3ton/cm2の圧力で直径12mm、厚さ6mmの円板形に加圧成
型し、この成型物を温度1360℃の空気雰囲気中で４時間
焼成し、磁器試料を得た。
このようにして作製した磁器試料のそれぞれについて、
25℃、7GHzにおける比誘電率εｒ、Ｑおよび共振周波数
の温度係数τｆの各電気的特性を測定し、その結果を第
１表に示した。ここで、共振周波数の温度係数τｆは、
25℃〜85℃の温度範囲における共振周波数を測定し、１
℃当りに換算して求めた。
25℃、7GHzにおける比誘電率εｒ、Ｑおよび共振周波数
の温度係数τｆの各電気的特性を測定し、その結果を第
１表に示した。ここで、共振周波数の温度係数τｆは、
25℃〜85℃の温度範囲における共振周波数を測定し、１
℃当りに換算して求めた。
なお、第１表中、＊印を付したものは本発明の範囲外の
ものであり、それ以外の全てのものが本発明の範囲内の
ものである。
ものであり、それ以外の全てのものが本発明の範囲内の
ものである。
第１表から明らかなように、本発明の高周波用誘電体磁
器組成物における組成の限定理由は次の通りである。
器組成物における組成の限定理由は次の通りである。
TiO2が、試料４のように46mol％未満であると、比誘電
率εｒとＱが小さくなり、一方、試料48のように58mol
％を超えると、温度係数τｆがプラス側に大きくなり過
ぎる。
率εｒとＱが小さくなり、一方、試料48のように58mol
％を超えると、温度係数τｆがプラス側に大きくなり過
ぎる。
ZrO2が、試料50のように34mol未満であると、Ｑが小さ
くなり、試料８のように44mol％を超えると、温度係数
τｆがプラス側に大きくなり過ぎる。
くなり、試料８のように44mol％を超えると、温度係数
τｆがプラス側に大きくなり過ぎる。
CeO2が、試料15、16、23、40、43のように、0.5mol％未
満または9.5mol％を超えると、Ｑが小さくなる。
満または9.5mol％を超えると、Ｑが小さくなる。
SnO2が、試料15、16、23、41、42のように、0.5mol％未
満または9.5mol％を超えると、Ｑが小さくなる。
満または9.5mol％を超えると、Ｑが小さくなる。
Cr2O3、Al2O3、SiO2のうち少なくとも一種以上からなる
成分の総量が、試料30、31、32のように0.01重量％未満
であると、その添加効果がみられず、すなわちＱが向上
せず、一方、試料33、34、35のように1.0重量％を超え
ると、比誘電率εｒが小さくなるとともに、試料33、34
ではＱも小さくなり、また試料34では温度係数τｆがマ
イナス側で大きくなり過ぎる。
成分の総量が、試料30、31、32のように0.01重量％未満
であると、その添加効果がみられず、すなわちＱが向上
せず、一方、試料33、34、35のように1.0重量％を超え
ると、比誘電率εｒが小さくなるとともに、試料33、34
ではＱも小さくなり、また試料34では温度係数τｆがマ
イナス側で大きくなり過ぎる。
（発明の効果） 以上のように、本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、
これを用いて誘電体磁器を製造したとき、高い誘電率に
おいて温度特性が安定で大きなＱを示す優れた効果を持
つ。したがって、本発明の高周波用誘電体磁器組成物を
用いることにより、高周波領域で使用する誘電体共振器
や誘電体フィルタなどのマイクロ波回路素子を良好な状
態で製造することができる。
これを用いて誘電体磁器を製造したとき、高い誘電率に
おいて温度特性が安定で大きなＱを示す優れた効果を持
つ。したがって、本発明の高周波用誘電体磁器組成物を
用いることにより、高周波領域で使用する誘電体共振器
や誘電体フィルタなどのマイクロ波回路素子を良好な状
態で製造することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】TiO246〜58mol％、ZrO234〜44mol％、CeO2
0.5〜9.5mol％、SnO20.5〜9.5mol％からなる主成分に対
し、副成分として、Cr2O3、Al2O3、SiO2の少なくとも１
種を前記主成分に対して総量で0.01〜1.0重量％添加し
たことを特徴とする高周波用誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2042506A JPH0731933B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2042506A JPH0731933B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03246808A JPH03246808A (ja) | 1991-11-05 |
| JPH0731933B2 true JPH0731933B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=12637952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2042506A Expired - Lifetime JPH0731933B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731933B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3985009B1 (ja) | 2006-07-07 | 2007-10-03 | Ｔｄｋ株式会社 | 誘電体磁器 |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP2042506A patent/JPH0731933B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03246808A (ja) | 1991-11-05 |
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