JPH0778513A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

誘電体磁器組成物

Info

Publication number
JPH0778513A
JPH0778513A JP5222382A JP22238293A JPH0778513A JP H0778513 A JPH0778513 A JP H0778513A JP 5222382 A JP5222382 A JP 5222382A JP 22238293 A JP22238293 A JP 22238293A JP H0778513 A JPH0778513 A JP H0778513A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dielectric
composition
formula
bao
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5222382A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Kaneuchi
明宏 金内
Nobuyoshi Fujikawa
信儀 藤川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP5222382A priority Critical patent/JPH0778513A/ja
Publication of JPH0778513A publication Critical patent/JPH0778513A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】誘電特性を劣化せずに強度を向上し、高周波領
域で高いQ値を有し、かつ誘電率、共振周波数の温度特
性にも優れた誘電体磁器を提供でき、高周波用電子部品
や電子回路基板の信頼性を高め、より一層の小型化を実
現する。 【構成】CaOをSrO、BaOで、ZrをNb、Ta
で置換した組成式が、x(aCaO・bSrO・cBa
O)・yZrO2 ・zNO5/2 で示され、あるいは前記
組成物を主成分とし、Cr2 3 、MnO2 、Al2
3 から選ばれる少なくとも1種を0.1〜3重量%の割
合で含有する誘電体磁器組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波領域で使用され
る電子部品や電子回路基板等に適用される誘電体磁器組
成物に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来より誘電体材料として各種誘電体セラ
ミックスが電子部品や電子回路基板等に広く使用されて
おり、近年、自動車電話、コードレステレホン、パーソ
ナル無線機等の移動体通信や衛星放送受信機等の高周波
機器の発展と普及に伴い、高周波領域で使用する電子部
品や電子回路基板として誘電体セラミックスが積極的に
利用されるようになってきた。
【0003】前述のような高周波用誘電体セラミックス
は、誘電体共振器や回路素子として使用されるが、その
ような電子部品や電子回路基板に対するより一層の小型
化と高性能化の要求に応えるためには、高周波領域にお
ける比誘電率を大きくして共振回路やインダクタンスを
小型化するとともに、誘電体セラミックスのQ値を大き
くすることにより共振回路やインダクタンスのQ値を大
きくして高周波領域での誘電損失を小さくし、かつ共振
周波数の温度係数、即ち共振周波数の温度に対する変化
が小さいこと等の特徴を有することが必要であり、その
上、電子部品および電子回路基板としての信頼性に関し
ては、化学的に安定であること、および機械的強度の高
いこと等が必要となる。
【0004】そこで係る要求を満足するための誘電体セ
ラミックスとして、例えば、BaO−TiO2 系、Ba
O−REO−TiO2 (但し、REOは希土類元素酸化
物、以下同様)系、あるいはCaZrO3 系材料等が提
案されている(特公平3−39987号公報、特開平2
−252654号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記誘
電体セラミックスは、例えば、BaO−TiO2 系材料
では誘電損失が2×10-4と小さいものの、単一相では
共振周波数の温度依存性が零のものを得難く、また、組
成変化に対する比誘電率及び比誘電率の温度依存性の変
化も大きいため、高い比誘電率、低い誘電損失を維持し
たまま共振周波数の温度係数を安定に小さく制御するこ
とが困難である。
【0006】一方、BaO−REO−TiO2 系材料と
しては、BaO−Nd2 3 −TiO2 系あるいはBa
O−Sm2 3 −TiO2 系等が知られているが、これ
らの誘電体材料は誘電率が40〜60と高く、共振周波
数の温度係数も零のものが得られてはいるものの、誘電
損失が逆に5×10-4以上と極めて大である。
【0007】更に、CaZrO3 系材料はその材料自体
の焼結性が悪いために各種の焼結助剤を添加しなければ
ならず、その結果、いずれも誘電損失が3〜4×10-4
程度と大きくなり、比誘電率および温度特性とも満足す
べきものではない。
【0008】その上、前記各誘電体セラミックスは、機
械的強度がいずれも12kg/mm2 以下と低く、衝撃
に弱いという欠点を有している。
【0009】このように、前記いずれの材料も高周波用
の誘電体セラミックスに要求される誘電特性を全て満足
するには到らず、その上、機械的強度も不十分であると
いう課題があった。
【0010】
【発明の目的】本発明は上記課題を解消せんとして成さ
れたもので、その目的は、高周波用の誘電体セラミック
スに要求される特性、即ち、比誘電率が25以上と高
く、4000以上のQ値を有し、共振周波数の温度特性
が小さくかつ安定であるとともに、化学的に安定で機械
的強度が高く、高周波用の各種電子部品や電子回路基板
のより一層の小型化が実現できる誘電体磁器組成物を提
供することにある。
【0011】
【問題点を解決するための手段】本発明の誘電体磁器組
成物は、その組成式が x(aCaO・bSrO・cBaO)・yZrO2 ・z
NO5/2 但し、式中、x、y、zおよびa、b、cはモル比 NはNbおよび/またはTaを表し、 0.8≦a≦1.0 0≦b≦0.2 0≦c≦0.05 a+b+c=1を満足し、 0.9<x/(y+z)≦1.1 0<z/(y+z)≦0.5 0<z≦0.5を満足する で示されるもの、あるいは、前記組成式で示される組成
物を主成分とし、Cr23 、MnO2 、Al2 3
ら選ばれる少なくとも1種を0.1〜3重量%の割合で
含有することを特徴とするものである。
【0012】前記組成式中、CaO、SrO、BaO、
ZrO2 、Nb2 5 およびTa25 のモル比を前記
範囲に限定したのは、範囲外ではいずれもQ値が低く、
温度特性が悪くなり、高周波用の誘電体セラミックスに
要求される諸特性を満足しないためである。
【0013】故に、それらのモル比は前記範囲に限定さ
れ、とりわけ温度特性、誘電特性の点から、b及びc値
を先に決定する必要があり、a、b、cの総和が1を満
足しなければならないことから、a値は自ずと決定され
る。
【0014】即ち、温度特性及びQ値等の誘電特性の点
からはbが0〜0.1、また、cは0〜0.05の範囲
であることが望ましい。
【0015】同様に、x、y、z値は、温度特性の点で
z値を先に決定する必要があり、x、y、zの関係式か
らy及びx値は自ずと決定され、前記温度特性及びQ値
等の誘電特性に加えるに、更に強度の点から、x/(y
+z)は0.95〜1.05、z/(y+z)は0.0
5〜0.1、またzは0.05〜0.1の範囲であるこ
とが望ましい。
【0016】あるいは、前記組成式で示される組成物を
主成分とし、更に、Cr2 3 、MnO2 、Al2 3
から選ばれる少なくとも1種の含有量が0.1重量%未
満では、機械的強度が従来の誘電体セラミックスより高
いもののやや不十分であり、3重量%を越えるとQ値が
低く、温度特性が劣化するため、前記含有量は0.1〜
3重量%の範囲に限定され、とりわけ誘電特性を劣化さ
せることなく、機械的強度に優れるという観点からは
0.5〜1.0重量%の範囲が好ましい。
【0017】
【作用】前記組成式中、CaOおよびSrO、BaO
は、CaOをSrOおよび/またはBaOで置換するこ
とにより、比誘電率を変化させずに温度特性を制御する
ことが可能となる。また、ZrをNbおよび/またはT
aで置換することにより、誘電体磁器の結晶性が向上し
て、誘電特性、特にQ値が向上する。
【0018】あるいは、前記組成式で示される組成物を
主成分とし、更に、Cr2 3 、MnO2 、Al2 3
から選ばれる少なくとも1種を含有させることにより、
誘電特性を劣化させることなく、機械的強度を向上する
ように作用する。
【0019】
【実施例】以下、本発明の誘電体磁器組成物を実施例に
基づき詳細に説明する。
【0020】出発原料として、先ず、純度99%以上の
CaCO3 、SrCO3 、BaCO 3 、ZrO2 、Nb
2 5 、Ta2 5 、Cr2 3 、MnO2 およびAl
2 3 の各粉末をそれぞれ表1、表2及び表3に示す所
定の組成となるように秤量後、媒体として水を加え、樹
脂ボールを用いて24時間、ボールミルにてそれぞれ湿
式混合を行なった。
【0021】尚、前記出発原料は、本発明の誘電体磁器
組成物を構成する金属の酸化物、即ち、CaO、Sr
O、BaO、ZrO2 およびNb2 5 、Ta2 5
Cr23 、MnO2 、Al2 3 、または該酸化物に
変換し得る、例えば前記炭酸塩の他に、硝酸塩や硫酸塩
等の化合物が適用できる。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】
【表3】
【0025】次いで、この混合物を乾燥後、1000〜
1500℃の温度で2時間仮焼し、該仮焼物を粉砕し、
PVA等のバインダーを加えてから成形用の造粒体を作
製する。
【0026】かくして得られた造粒体を約1t/cm2
の圧力でプレス成形し、直径約20mm、高さ約10m
mの円柱状と、厚さ約5mm、幅約6mm、長さ約40
mmの直方体の成形体を作製した。その後、得られた成
形体を400℃の温度で4時間、脱バインダー処理をし
た後、1400〜1700℃の温度で2時間、大気中で
焼成した。
【0027】得られた円柱状の焼結体の両端面と側面全
周を平面研磨及び円筒研削し、誘電特性評価用試料を、
また、直方体の焼結体の全周を平面研磨してJIS−R
1601の規格に準じた抗折試験片を作製した。
【0028】前記誘電特性評価用試料を用いて円柱共振
器法により、4〜6GHzの共振周波数で誘電定数のε
及びQ値の測定を行い、共振周波数の温度係数τfは−
40〜+85℃の温度範囲で測定した。
【0029】一方、前記抗折試験片を用いてJIS−R
1601の規格に準じた3点曲げ試験を行い、抗折強度
を求めた。以上の結果を表4、表5及び表6に示す。
【0030】
【表4】
【0031】
【表5】
【0032】
【表6】
【0033】表4及び表5の結果より明らかなように、
含有物を含まない誘電体磁器組成物の試料番号1、1
6、25、34、38、42および45は、いずれもQ
値が1684以下と低く、そのうちNb2 5 および/
またはTa2 5 の含有量が本発明の範囲を越える試料
番号38、42および45では、温度特性τfが極めて
大きくなるのに対し、本発明の誘電体磁器組成物では、
いずれもQ値が4238以上と大きく向上し、温度特性
τfも1桁小さくなっている。
【0034】即ち、SrOを置換する場合、置換量を増
加させることにより、誘電率およびQ値を変化させずに
温度特性τfをそれぞれ負に変化させることができる。
【0035】しかしながら、前記置換量が本発明の範囲
を越える試料番号25では、Q値が大幅に低下し望まし
くない。
【0036】一方、BaOを置換する場合、置換量を増
加させることにより、誘電率およびQ値を変化させずに
温度特性τfをそれぞれ正に変化させることができる。
【0037】しかしながら、前記置換量が本発明の範囲
を越える試料番号34では、前記SrOの場合と同様に
Q値が大幅に低下し望ましくない。
【0038】更に、表6の結果より明らかなように、含
有物を含む誘電体磁器組成物のうち、含有物の量が本発
明の範囲未満である試料番号47、53および59は、
含有物を含まない誘電体磁器組成物である試料番号46
の抗折強度12.2kg/mm2 と同程度であり、ま
た、その範囲を越える試料番号52、58および64
は、いずれもQ値が2000未満と低くなっている。
【0039】それに対し、本発明の誘電体磁器組成物で
は、いずれも誘電率εが29.2以上、Q値も4238
以上と高く、温度係数τfが±100℃以下という誘電
特性が得られ、かつ抗折強度も18.5kg/mm2
上と向上している。
【0040】
【発明の効果】叙上の如く、本発明に係る誘電体磁器組
成物は、CaOをSrO、BaOで置換することによ
り、誘電率を変化させずに温度特性の制御を可能とし、
更に、ZrをNb、Taで置換することにより、磁器の
結晶性が向上し、更に、前記組成物を主成分とし、Cr
2 3 、MnO2 、Al2 3 を含有させることによ
り、磁器の焼結性が向上して緻密化され、誘電特性が劣
化せずに強度が向上し、高周波領域において高いQ値を
有するとともに誘電率、共振周波数の温度特性にも優れ
た誘電体磁器を提供する事ができることから、高周波領
域で使用される各種電子部品や電子回路基板として信頼
性を高めると同時により一層の小型化が実現できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】組成式が x(aCaO・bSrO・cBaO)・yZrO2 ・z
    NO5/2 但し、式中、x、y、zおよびa、b、cはモル比 NはNbおよび/またはTaを表し、 0.8≦a≦1.0 0≦b≦0.2 0≦c≦0.05 a+b+c=1を満足し、 0.9<x/(y+z)≦1.1 0<z/(y+z)≦0.5 0<z≦0.5を満足する から成ることを特徴とする誘電体磁器組成物。
  2. 【請求項2】組成式が x(aCaO・bSrO・cBaO)・yZrO2 ・z
    NO5/2 但し、式中、x、y、zおよびa、b、cはモル比 NはNbおよび/またはTaを表し、 0.8≦a≦1.0 0≦b≦0.2 0≦c≦0.05 a+b+c=1を満足し、 0.9<x/(y+z)≦1.1 0<z/(y+z)≦0.5 0<z≦0.5を満足する から成る組成物を主成分とし、Cr2 3 、MnO2
    Al2 3 から選ばれる少なくとも1種を0.1〜3重
    量%の割合で含有することを特徴とする誘電体磁器組成
    物。
JP5222382A 1993-09-07 1993-09-07 誘電体磁器組成物 Pending JPH0778513A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5222382A JPH0778513A (ja) 1993-09-07 1993-09-07 誘電体磁器組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5222382A JPH0778513A (ja) 1993-09-07 1993-09-07 誘電体磁器組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0778513A true JPH0778513A (ja) 1995-03-20

Family

ID=16781485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5222382A Pending JPH0778513A (ja) 1993-09-07 1993-09-07 誘電体磁器組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0778513A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0222303B1 (en) Dielectric ceramic compositions for microwave application
US5004713A (en) Frequency stable NPO ceramics
US5432135A (en) Dielectric ceramic composition for high frequency
US5219809A (en) Dielectric ceramic composition and dielectric resonator
US5013695A (en) Dielectric ceramic composition
EP1013624B1 (en) High-frequency dielectric ceramic composition, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer and communication device
JPH0778513A (ja) 誘電体磁器組成物
JP2003146752A (ja) 誘電体磁器組成物
JP2001163665A (ja) 高周波用誘電体磁器組成物、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ及び通信機装置
KR100188709B1 (ko) 유전체 세라믹스
KR100234017B1 (ko) (1-x){(1-y)catio₃+ycazro₃}+xca(mg⅓nb⅔)o₃계 고주파용 유전체 세라믹 조성물
JPH0680467A (ja) 誘電体磁器組成物
JP3531289B2 (ja) マイクロ波誘電体磁器組成物
EP0523608B1 (en) Dielectric ceramic composition
KR100234018B1 (ko) Catio₃+ca(mg⅓nb⅔)o₃계 고주파용 유전체 세라믹 조성물
JPH05274913A (ja) 誘電体磁器組成物
JP3098763B2 (ja) 誘電体共振器
JP2964260B2 (ja) 誘電体磁器組成物
KR0162873B1 (ko) 고주파용 유전체 자기 조성물
JP3376933B2 (ja) 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器
JPH07130218A (ja) 誘電体磁器組成物
JP3243890B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP2881427B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP3597244B2 (ja) 誘電体磁器組成物
KR100234020B1 (ko) Catio₃+ca(mg⅓ta⅔)o₃계 고주파용 유전체 세라믹 조성물