JPH08109064A - マイクロ波用誘電体磁器組成物 - Google Patents

マイクロ波用誘電体磁器組成物

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JPH08109064A
JPH08109064A JP5321542A JP32154293A JPH08109064A JP H08109064 A JPH08109064 A JP H08109064A JP 5321542 A JP5321542 A JP 5321542A JP 32154293 A JP32154293 A JP 32154293A JP H08109064 A JPH08109064 A JP H08109064A
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oxide
dielectric ceramic
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寿一 高橋
Kenichi Ezaki
賢一 江崎
Yoko Baba
庸子 馬場
Kenichi Shibata
賢一 柴田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明野目的は、誘電率(ε)及びQ値が
大きく、且つ共振周波数の温度係数(τf)がゼロに近
い誘電体磁器組成物を得ることにある。 【構成】 組成式が、w・Li2 O−x・CaO−y・
Sm23 −z・TiO2 で表せるマイクロ波用誘電体
磁器組成物に於いて、上記各w,x,y,zを、0.0
モル%<w≦25.0モル%、0.0モル%≦x≦5
0.0モル%、0.0モル%<y≦30.0モル%、
0.0モル%<z≦80.0モル%、w+x+y+z=
100モル%の範囲とし、これに、MnO2 ,Bi2
3 ,Nb2 5,Ta2 5 またはSnO2 のいずれか
1つを10重量部以下含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は数GHz帯のマイクロ波
領域で用いる共振器材料に使用される誘電体磁器組成物
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の情報の高密度化は、使用する信号
周波数を益々高周波化させるに至っている。とりわけ、
数100MHz〜数GHz帯のマイクロ波は、衛星通
信、移動体通信、放送、更には移動体識別装置等の種々
の情報伝達媒体で使用されている。斯る媒体で必要不可
欠なものとして、送信・受信器用の共振器とフィルタと
がある。これらは、その高周波帯域における機能を充分
担う誘電体磁器材料を使用して製造される。
【0003】従来、この種の誘電体磁器材料としては、
高周波特性が比較的良好であるという理由で、BaO−
TiO2 系、Ba{Zn1/3 (Nb・Ta)2/3 }O3
系、あるいは(Zr・Sn)TiO4 系などが使用され
ている。
【0004】ところが、この誘電体磁器材料から成る共
振器等にあっては、この誘電体の誘電率をεとしたなら
ば誘電体中で伝搬する電磁波の波長は1/√εと短くな
ることから、誘電率εが大きな材料を使用するほど、そ
の共振器等の寸法を小さくすることができることとな
る。
【0005】しかしながら、前記誘電体磁器材料では、
その誘電率は通常20〜40と小さく、1〜3GHz領
域でのマイクロ波帯ではいきおい共振器の寸法が大きな
ものとなってしまう。
【0006】一方、この誘電率の大きな材料としては、
例えばSrTiO3 (ε;約300)、CaTiO
3 (ε;約180)等が挙げられる。しかし、その反面
これら材料の共振周波数の温度係数τfは夫々+170
0ppm/℃、+800ppm/℃と非常に大きく、安
定した使用を期待できない。
【0007】通常この様な誘電体組成物の温度係数τf
をゼロに近づける方策としては、高誘電率で温度係数τ
fが正に大きい誘電体磁器材料と高誘電率で温度係数τ
fが負に大きい誘電体磁器材料とを組み合わせる方法が
用いられる。
【0008】然し乍ら、一般に、誘電率εが大きなもの
ほどもの温度係数τfはプラスの側に大きくなることか
ら、誘電率が大きく、且つ温度係数τfがマイナスの値
を示す適当な材料を見出せず、加えて、マイクロ波用誘
電体磁器材料としてQ値を大きくすることは困難であっ
た。
【0009】そこで、近年これら問題を解決する材料と
して、米国特許5,188,993号公報で開示された
w・Li2 O−x・CaO−y・D23 −z・TiO
2 (ここで、DはSmまたはNd)誘電体磁器組成物が
提案されている。この誘電体磁器組成物に関しては、上
記組成式において、各w,x,y,zの範囲が0.0モ
ル%<w≦25.0モル%、0.0モル%≦x≦50.
0モル%、0.0モル%<y≦20.0モル%、0.0
モル%<z≦80.0モル%、w+x+y+z=100
モル%に設定したときに良好な誘電特性が得られること
が知られている。
【0010】そして、上記組成式において、DがNdの
とき、すなわち、w・Li2 O−x・CaO−y・Nd
23 −z・TiO2の誘電体磁器組成物においては、
Ndの混合比を20モル%を越えて30モル%以下、す
なわち0.0モル%<y≦30.0モル%でも良好な誘
電体特性が得られることが判明し、また、Ndの代わり
にSmを用いても同様の効果が得られることが期待でき
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記w・Li2 O−x
・CaO−y・D23 −z・TiO2 (ここで、Dは
SmまたはNd)組成物はこれまでの材料と比べて優れ
た特性を示すものの、より一層の特性向上が望まれてい
た。
【0012】本発明は、上述した点に鑑み、誘電率及び
Q値が大きく、且つ共振周波数の温度係数τfがゼロに
近い誘電体磁器組成物を得ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の第1のマイクロ
波用誘電体磁器組成物の特徴とするところは、組成式
が、w・Li2 O−x・CaO−y・Sm23 −z・
TiO2 で表せるマイクロ波用誘電体磁器組成物に於い
て、上記各w,x,y,zを、0.0モル%<w≦2
5.0モル%、0.0モル%≦x≦50.0モル%、
0.0モル%<y≦30.0モル%、0.0モル%<z
≦80.0モル%、w+x+y+z=100モル%の範
囲とし、これに、MnO2 ,Bi2 3 ,Nb2 5
Ta2 5 またはSnO2 のいずれか1つを10重量部
以下含有せしめたことにある。
【0014】本発明の第2のマイクロ波用誘電体磁器組
成物の特徴とするところは、組成式が、w・Li2 O−
x・CaO−y・Sm23 −z・TiO2 で表せるマ
イクロ波用誘電体磁器組成物に於いて、上記各w,x,
y,zを、0.0モル%<w≦25.0モル%、0.0
モル%≦x≦50.0モル%、0.0モル%<y≦3
0.0モル%、0.0モル%<z≦80.0モル%、w
+x+y+z=100モル%の範囲とし、これに、Zn
O,CoO,NiOまたはMgOのいずれか1つを5重
量部以下含有せしめたことにある。
【0015】本発明の第3のマイクロ波用誘電体磁器組
成物の特徴とするところは、組成式が、w・Li2 O−
x・CaO−y・Nd23 −z・TiO2 で表せるマ
イクロ波用誘電体磁器組成物に於いて、上記各w,x,
y,zを、0.0モル%<w≦25.0モル%、0.0
モル%≦x≦50.0モル%、0.0モル%<y≦3
0.0モル%、0.0モル%<z≦80.0モル%、w
+x+y+z=100モル%の範囲とし、これに、Mn
2 ,Bi2 3 ,Nb2 5 、Ta2 5 またはSn
2 のいずれか1つを10重量部以下含有せしめたこと
にある。
【0016】本発明の第4のマイクロ波用誘電体磁器組
成物の特徴とするところは、組成式が、w・Li2 O−
x・CaO−y・Nd23 −z・TiO2 で表せるマ
イクロ波用誘電体磁器組成物に於いて、上記各w,x,
y,zを、0.0モル%<w≦25.0モル%、0.0
モル%≦x≦50.0モル%、0.0モル%<y≦3
0.0モル%、0.0モル%<z≦80.0モル%、w
+x+y+z=100モル%の範囲とし、これに、Zn
O,CoO,NiOまたはMgOのいずれか1つを5重
量部以下含有せしめたことにある。
【0017】
【作用】本発明の第1のマイクロ波用誘電体磁器組成物
は、酸化リチウム(Li2 O)と酸化カルシウム(Ca
O)と酸化サマリウム(Sm2 3 )と酸化チタニウム
(TiO2 )との混合物に酸化マンガン(MnO2 ),
酸化ビスマス(Bi2 3 ),酸化ニオブ(Nb
2 5 ),酸化タンタル(Ta2 5 )または酸化錫
(SnO2 )のいずれか1つを10重量部以下含有せし
めることにより、比誘電率εr及びQ値が大きく、且つ
温度係数τfの小さなものが得られる。
【0018】本発明の第2のマイクロ波用誘電体磁器組
成物は、酸化リチウム(Li2 O)と酸化カルシウム
(CaO)と酸化サマリウム(Sm2 3 )と酸化チタ
ニウム(TiO2 )との混合物にZnO,CoO,Ni
OまたはMgOのいずれか1つを5重量部以下含有せし
めることにより、比誘電率εr及びQ値が大きく、且つ
温度係数τfの小さなものが得られる。
【0019】本発明の第3のマイクロ波用誘電体磁器組
成物は、酸化リチウム(Li2 O)と酸化カルシウム
(CaO)と酸化ネオジウム(Nd2 3 )と酸化チタ
ニウム(TiO2 )との混合物にMnO2 ,Bi
2 3 ,Nb2 5 ,Ta2 5 またはSnO2 のいず
れか1つを10重量部以下含有せしめることにより、比
誘電率εr及びQ値が大きく、且つ温度係数τfの小さ
なものが得られる。
【0020】本発明の第4のマイクロ波用誘電体磁器組
成物は、酸化リチウム(Li2 O)と酸化カルシウム
(CaO)と酸化ネオジウム(Nd2 3 )と酸化チタ
ニウム(TiO2 )との混合物にZnO,CoO,Ni
OまたはMgOのいずれか1つを5重量部以下含有せし
めることにより、比誘電率εr及びQ値が大きく、且つ
温度係数τfの小さなものが得られる。
【0021】
【実施例】以下、この発明をさらに明確にするために、
本発明の好適な実施例を詳細に説明するが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではなく、その真に意図
するところから自明である範囲をも含むものである。
【0022】最初に、組成式が、w・Li2 O−x・C
aO−y・Sm23 −z・TiO2 で表せる本発明の
好適な一実施例について説明する。
【0023】この好適な一実施例にかかるマイクロ波用
誘電体磁器組成物を製造プロセスにおいては、まず原材
料となるLi2 CO3 ,CaCO3 ,Sm2 3 ,Ti
2を用意する。そして、これらを所定の組成となるよ
うに秤量し、配合する。
【0024】一例としては、Li2 O,CaO,Sm2
3 ,そしてTiO2 の夫々の組成比を9mol%,1
6mol%,12mol%そして63mol%となるよ
うに秤量し、配合する。そして、この秤量物に後掲する
表1の試料番号3の欄に示すように、マンガン酸化物と
して、MnO2 を3重量部秤量し、配合する。
【0025】次に、この配合物は、ボールミルでアルコ
ールを用いる湿式混合法により5〜20時間にわたり混
合され、その後、700〜1000℃で1〜5時間仮焼
成される。引き続いて、この仮焼成したものを再びボー
ルミルを用いて2〜50時間かけて粉砕される。
【0026】次いで、この粉砕された仮焼成物は、ポリ
ビニルアルコールなどの有機結合剤を加えて造粒され、
分級された後、2000〜3000kg/cm2 の圧力
を加えて所定の大きさ及び形状に成形される。続いて、
この成形品は1200〜1400℃の温度で1〜5時間
焼成された後、その焼成品の厚みが直径の約2分の1に
なるように両面研摩され、上記組成を有する測定試料が
完成する。
【0027】このようにして完成した試料を、ハッキ・
コールマン法を用い測定周波数3GHz付近で誘電率
(ε)、Q値、及び共振周波数の温度係数(τf)を測
定した。その測定結果を表1に示す。
【0028】同様にして、表1の他の試料番号の各欄に
示すようにMnO2 及びMnO2 の代わりにビスマス酸
化物として、Bi2 3 を配合した場合のそれぞれ配合
比が異なる測定試料が作成され、それぞれについて測定
周波数3GHz付近で誘電率(ε)、Q値、及び共振周
波数の温度係数(τf)が測定された。表1にはこれら
の測定結果も示される。
【0029】
【表1】
【0030】同表が示すように、MnO2 またはBi2
3 を含有せしめることで、比誘電率εrが僅かに減少
するものの、Q値が効果的に増加することが分かる。と
りわけ、Q値は、その含有量が3〜5重量部付近で極大
値を示す。しかし、含有量が、10重量部を越えるとQ
値は急速に低下することが分かる。
【0031】一方、温度係数にいたっては、その絶対値
は精々約30ppm/℃と小さく良好な磁器組成物が得
られることを示している。
【0032】この実施例にかかる組成を有するマイクロ
波用誘電体磁器組成物のw,x,y,zの範囲は、0.
0モル%<w≦25.0モル%、0.0モル%≦x≦5
0.0モル%、0.0モル%<y≦30.0モル%、
0.0モル%<z≦80.0モル%、w+x+y+z=
100モル%とすることができる。
【0033】この実施例では、MnO2 またはBiO2
二酸化ビスマスの含有量を調整することによって、マイ
クロ波帯に適した誘電体を得ることができたが、このよ
うに含有量を適当に調整することにより、温度係数を小
さく抑えた状態で誘電率は若干低下するが、Q値を大き
なものとすることができる。
【0034】尚、実施例ではマンガン酸化物として二酸
化マンガンを使用したが、本願発明はこれに限るもので
はなく、一酸化マンガンまたは三二酸化マンガンなどの
原子価が異なるものを使用しても全く同様の効果を呈す
るものである。斯る事情はビスマス酸化物についても同
様である。
【0035】次に、上記の実施例と同様に組成式が、w
・Li2 O−x・CaO−y・Sm23 −z・TiO
2 で表されるマイクロ波用誘電体磁器組成物において、
含有物として、Nb2 5 またはTa2 5 を用いた実
施例につき説明する。
【0036】これら含有物についても、前述した実施例
と全く同様の方法で形成した。表2の試料番号の各欄に
示すように、Nb2 5 またはTa2 5 を配合した場
合のそれぞれ配合比が異なる測定試料が作成され、それ
ぞれについて測定周波数3GHz付近で誘電率(ε)、
Q値、及び共振周波数の温度係数(τf)が測定され
た。表2にはこれらの測定結果も示される。
【0037】
【表2】
【0038】表2が示すように、Nb2 5 またはTa
2 5 を含有せしめることで、比誘電率εrが僅かに減
少するものの、Q値が効果的に増加することが分かる。
とりわけ、Q値は、その含有量が3〜5重量部付近で極
大値を示す。しかし、含有量が、10重量部を越えると
Q値は急速に低下することが分かる。
【0039】一方、温度係数にいたっては、その絶対値
は精々約30ppm/℃と小さく良好な磁器組成物が得
られることを示している。
【0040】この実施例にかかる組成を有するマイクロ
波用誘電体磁器組成物のw,x,y,zの範囲は、0.
0モル%<w≦25.0モル%、0.0モル%≦x≦5
0.0モル%、0.0モル%<y≦30.0モル%、
0.0モル%<z≦80.0モル%、w+x+y+z=
100モル%とすることができる。
【0041】この実施例では、Nb2 5 またはTa2
5 の含有量を調整することによって、マイクロ波帯に
適した誘電体を得ることができたが、このように含有量
を適当に調整することにより、温度係数を小さく抑えた
状態で誘電率は若干低下するが、Q値を大きなものとす
ることができる。
【0042】次に、上記の実施例と同様に組成式が、w
・Li2 O−x・CaO−y・Sm23 −z・TiO
2 で表されるマイクロ波用誘電体磁器組成物において、
含有物として、SnO2 を使用した場合の実施例につき
説明する。
【0043】この含有物についても、前述した実施例と
全く同様の方法で形成した。表3の試料番号の各欄に示
すように、SnO2 を配合した場合のそれぞれ配合比が
異なる測定試料が作成され、それぞれについて測定周波
数3GHz付近で誘電率(ε)、Q値、及び共振周波数
の温度係数(τf)が測定された。表3にはこれらの測
定結果も示される。
【0044】
【表3】
【0045】表3が示すように、SnO2 を含有せしめ
ることで、比誘電率εrが僅かに減少するものの、Q値
が効果的に増加し、最大30%程度大きくなることが分
かる。とりわけ、Q値は、その含有量が3〜5重量部付
近で極大値を示す。しかし、含有量が、10重量部以上
ではQ値が極端に低くなることが分かる。
【0046】一方、温度係数にいたっては、その絶対値
は精々約10ppm/℃と小さく良好な磁器組成物が得
られることを示している。
【0047】この実施例にかかる組成を有するマイクロ
波用誘電体磁器組成物のw,x,y,zの範囲は、0.
0モル%<w≦25.0モル%、0.0モル%≦x≦5
0.0モル%、0.0モル%<y≦30.0モル%、
0.0モル%<z≦80.0モル%、w+x+y+z=
100モル%とすることができる。
【0048】この実施例では、SnO2の含有量を調整
することによって、マイクロ波帯に適した誘電体を得る
ことができたが、このように含有量を適当に調整するこ
とにより、温度係数を小さく抑えた状態で誘電率は若干
低下するが、Q値を大きなものとすることができる。
【0049】次に、上記の実施例と同様に組成式が、w
・Li2 O−x・CaO−y・Sm23 −z・TiO
2 で表されるマイクロ波用誘電体磁器組成物において、
含有物として、酸化亜鉛(ZnO)、酸化コバルト(C
oO)、酸化ニッケル(NiO)または酸化マグネシウ
ム(MgO)を使用した場合の実施例につき説明する。
【0050】これら含有物についても、前述した実施例
と全く同様の方法で形成した。表4の試料番号の各欄に
示すように、ZnO,CoO,NiO,またはMgOを
配合した場合のそれぞれ配合比が異なる測定試料が作成
され、それぞれについて測定周波数3GHz付近で誘電
率(ε)、Q値、及び共振周波数の温度係数(τf)が
測定された。表4にはこれらの測定結果も示される。
【0051】
【表4】
【0052】表4が示すように、ZnO、CoO、Ni
O、またはMgOのうち1種を含有せしめることで、比
誘電率εrが僅かに減少するものの、Q値が大きく増加
することが分かる。とりわけ、Q値は、その含有量が3
〜5重量部付近で極大値を示す。しかし含有量が5重量
部を越えると比誘電率εrが極端に低下してしまうこと
が分かる。
【0053】また、温度係数τfに至ってはその絶対値
は精々約30ppm/℃と小さく良好な磁器組成物が得
られることがわかる。
【0054】この実施例にかかる組成を有するマイクロ
波用誘電体磁器組成物のw,x,y,zの範囲は、0.
0モル%<w≦25.0モル%、0.0モル%≦x≦5
0.0モル%、0.0モル%<y≦30.0モル%、
0.0モル%<z≦80.0モル%、w+x+y+z=
100モル%とすることができる。
【0055】この実施例では、ZnO、CoO、Ni
O、またはMgOの含有量を調整することによって、マ
イクロ波帯に適した誘電体を得ることができたが、この
ように含有量を適当に調整することにより、温度係数を
小さく抑えた状態で誘電率は若干低下するが、Q値を大
きなものとすることができる。
【0056】以上説明したように、上記した本発明の各
実施例におけるマイクロ波誘電体磁器組成物を例えば共
振器に使用する場合にあっては、これら含有物の量を変
化させた場合の上述した傾向を考慮して、適宜選択して
使用すればよいこととなる。
【0057】また、上記した本発明の各実施例における
マイクロ波用誘電体磁器組成物は、マイクロ波用として
利用する際、特にQ値や上記温度係数が設計上の重要な
パラメータである場合にあっては、たとえ誘電率の値が
小さくとも実用にたえるものである。
【0058】つづいて、組成式が、w・Li2 O−x・
CaO−y・Nd23 −z・TiO2 で表せる本発明
の好適な一実施例について説明する。
【0059】この好適な一実施例にかかるマイクロ波用
誘電体磁器組成物を製造プロセスにおいては、まず原材
料となるLi2 CO3 ,CaCO3 ,Nd2 3 ,Ti
2を用意する。そして、これらを所定の組成となるよ
うに秤量し、配合する。
【0060】一例としては、Li2 O,CaO,Nd2
3 ,そしてTiO2 の夫々の組成比を9mol%,1
6mol%,12mol%そして63mol%となるよ
うに秤量し、配合する。そして、この秤量物に後掲する
表5の試料番号3の欄に示すように、MnO2 を3重量
部秤量し、配合する。
【0061】次に、この配合物は、ボールミルでアルコ
ールを用いる湿式混合法により5〜20時間にわたり混
合され、その後、700〜1000℃で1〜5時間仮焼
成される。引き続いて、この仮焼成したものを再びボー
ルミルを用いて2〜50時間かけて粉砕される。
【0062】次いで、この粉砕された仮焼成物は、ポリ
ビニルアルコールなどの有機結合剤を加えて造粒され、
分級された後、2000〜3000kg/cm2 の圧力
を加えて所定の大きさ及び形状に成形される。続いて、
この成形品は1200〜1400℃の温度で1〜5時間
焼成された後、その焼成品の厚みが直径の約2分の1に
なるように両面研摩され、上記組成を有する測定試料が
完成する。
【0063】このようにして完成した試料を、ハッキ・
コールマン法を用い測定周波数3GHz付近で誘電率
(ε)、Q値、及び共振周波数の温度係数(τf)を測
定した。その測定結果を表5に示す。
【0064】同様にして、表5の他の試料番号の各欄に
示すようにMnO2 及びMnO2 の代わりにBi2 3
を配合した場合のそれぞれ配合比が異なる測定試料が作
成され、それぞれについて測定周波数3GHz付近で誘
電率(ε)、Q値、及び共振周波数の温度係数(τf)
が測定された。表5にはこれらの測定結果も示される。
【0065】
【表5】
【0066】表5が示すように、MnO2 またはBi2
3 を含有せしめることで、比誘電率εrが僅かに減少
するものの、Q値が効果的に増加することが分かる。と
りわけ、Q値は、その含有量が3〜5重量部付近で極大
値を示す。しかし、含有量が、10重量部を越えるとQ
値は急速に低下することが分かる。
【0067】一方、温度係数にいたっては、その絶対値
は精々約30ppm/℃と小さく良好な磁器組成物が得
られることを示している。
【0068】この実施例にかかる組成を有するマイクロ
波用誘電体磁器組成物のw,x,y,zの範囲は、0.
0モル%<w≦25.0モル%、0.0モル%≦x≦5
0.0モル%、0.0モル%<y≦30.0モル%、
0.0モル%<z≦80.0モル%、w+x+y+z=
100モル%とすることができる。
【0069】この実施例では、MnO2 またはBi2
3 の含有量を調整することによって、マイクロ波帯に適
した誘電体を得ることができたが、このように含有量を
適当に調整することにより、温度係数を小さく抑えた状
態で誘電率は若干低下するが、Q値を大きなものとする
ことができる。
【0070】尚、実施例ではマンガン酸化物として二酸
化マンガンを使用したが、本願発明はこれに限るもので
はなく、一酸化マンガンまたは三二酸化マンガンなどの
原子価が異なるものを使用しても全く同様の効果を呈す
るものである。斯る事情はビスマス酸化物についても同
様である。
【0071】次に、上記の実施例と同様に組成式が、w
・Li2 O−x・CaO−y・Nd23 −z・TiO
2 で表されるマイクロ波用誘電体磁器組成物において、
含有物として、Nb2 5 またはTa2 5 を用いた実
施例につき説明する。
【0072】これら含有物についても、上記実施例と全
く同様の方法で形成した。表6の試料番号の各欄に示す
ように、Nb2 5 またはTa2 5 を配合した場合の
それぞれ配合比が異なる測定試料が作成され、それぞれ
について測定周波数3GHz付近で誘電率(ε)、Q
値、及び共振周波数の温度係数(τf)が測定された。
表6にはこれらの測定結果も示される。
【0073】
【表6】
【0074】表6が示すように、Nb2 5 またはTa
2 5 を含有せしめることで、比誘電率εrが僅かに減
少するものの、Q値が効果的に増加することが分かる。
とりわけ、Q値は、その含有量が3〜5重量部付近で極
大値を示す。しかし、含有量が、10重量部を越えると
Q値は急速に低下することが分かる。
【0075】一方、温度係数にいたっては、その絶対値
は精々約30ppm/℃と小さく良好な磁器組成物が得
られることを示している。
【0076】この実施例にかかる組成を有するマイクロ
波用誘電体磁器組成物のw,x,y,zの範囲は、0.
0モル%<w≦25.0モル%、0.0モル%≦x≦5
0.0モル%、0.0モル%<y≦30.0モル%、
0.0モル%<z≦80.0モル%、w+x+y+z=
100モル%とすることができる。
【0077】この実施例では、Nb2 5 またはTa2
5 の含有量を調整することによって、マイクロ波帯に
適した誘電体を得ることができたが、このように含有量
を適当に調整することにより、温度係数を小さく抑えた
状態で誘電率は若干低下するが、Q値を大きなものとす
ることができる。
【0078】次に、上記の実施例と同様に組成式が、w
・Li2 O−x・CaO−y・Nd23 −z・TiO
2 で表されるマイクロ波用誘電体磁器組成物において、
含有物として、SnO2 を使用した場合の実施例につき
説明する。
【0079】この含有物についても、前述した実施例と
全く同様の方法で形成した。表7の試料番号の各欄に示
すように、SnO2 を配合した場合のそれぞれ配合比が
異なる測定試料が作成され、それぞれについて測定周波
数3GHz付近で誘電率(εr)、Q値、及び共振周波
数の温度係数(τf)が測定された。表7にはこれらの
測定結果も示される。
【0080】
【表7】
【0081】表7が示すように、SnO2 を含有せしめ
ることで、比誘電率εrが僅かに減少するものの、Q値
が効果的に増加することが分かる。とりわけ、Q値は、
その含有量が3〜5重量部付近で極大値を示す。しか
し、含有量が、10重量部を越えるとQ値が極端に低く
なることが分かる。
【0082】一方、温度係数にいたっては、その絶対値
は精々約20ppm/℃と小さく良好な磁器組成物が得
られることを示している。
【0083】この実施例にかかる組成を有するマイクロ
波用誘電体磁器組成物のw,x,y,zの範囲は、0.
0モル%<w≦25.0モル%、0.0モル%≦x≦5
0.0モル%、0.0モル%<y≦30.0モル%、
0.0モル%<z≦80.0モル%、w+x+y+z=
100モル%とすることができる。
【0084】この実施例では、SnO2の含有量を調整
することによって、マイクロ波帯に適した誘電体を得る
ことができたが、このように含有量を適当に調整するこ
とにより、温度係数を小さく抑えた状態で誘電率は若干
低下するが、Q値を大きなものとすることができる。
【0085】次に、上記の実施例と同様に組成式が、w
・Li2 O−x・CaO−y・Nd23 −z・TiO
2 で表されるマイクロ波用誘電体磁器組成物において、
含有物として、酸化亜鉛(ZnO)、酸化コバルト(C
oO)、酸化ニッケル(NiO)または酸化マグネシウ
ム(MgO)を使用した場合の実施例につき説明する。
【0086】これら含有物についても、前述した実施例
と全く同様の方法で形成した。表8の試料番号の各欄に
示すように、ZnO,CoO,NiO,またはMgOを
配合した場合のそれぞれ配合比が異なる測定試料が作成
され、それぞれについて測定周波数3GHz付近で誘電
率(ε)、Q値、及び共振周波数の温度係数(τf)が
測定された。表8にはこれらの測定結果も示される。
【0087】
【表8】
【0088】表8が示すように、ZnO、CoO、Ni
O、またはMgOのうち1種を含有せしめることで、比
誘電率εrが僅かに減少するものの、Q値が大きく増加
することが分かる。とりわけ、Q値は、その含有量が3
〜5重量部付近で極大値を示す。しかし含有量が5重量
部を越えると比誘電率εrが極端に低下してしまうこと
が分かる。
【0089】また、温度係数τfに至ってはその絶対値
は精々約30ppm/℃と小さく良好な磁器組成物が得
られることがわかる。
【0090】この実施例にかかる組成を有するマイクロ
波用誘電体磁器組成物のw,x,y,zの範囲は、0.
0モル%<w≦25.0モル%、0.0モル%≦x≦5
0.0モル%、0.0モル%<y≦30.0モル%、
0.0モル%<z≦80.0モル%、w+x+y+z=
100モル%とすることができる。
【0091】この実施例では、ZnO、CoO、Ni
O、またはMgOの含有量を調整することによって、マ
イクロ波帯に適した誘電体を得ることができたが、この
ように含有量を適当に調整することにより、温度係数を
小さく抑えた状態で誘電率は若干低下するが、Q値を大
きなものとすることができる。
【0092】以上説明したように、上記した本発明の各
実施例におけるマイクロ波誘電体磁器組成物を例えば共
振器に使用する場合にあっては、これら含有物の量を変
化させた場合の上述した傾向を考慮して、適宜選択して
使用すればよいこととなる。
【0093】また、上記した本発明の各実施例における
マイクロ波用誘電体磁器組成物は、マイクロ波用として
利用する際、特にQ値や上記温度係数が設計上の重要な
パラメータである場合にあっては、たとえ誘電率の値が
小さくとも実用にたえるものである。
【0094】本発明では、含有物として1つの含有物を
添加しているが、上記した各含有物を2種類以上組み合
わせて添加した場合においても、個々の添加量は減少さ
せる必要はあるが、本発明と同様の効果が期待できる。
【0095】また、本発明では、MnO2 やBi2 3
等を用いたが、上記した各実施例に記載した含有物以外
に酸化セレニウム、酸化テルル、酸化タングステン、酸
化レアアース類などを用いた場合においても、本発明と
と同様の効果が期待できる。
【0096】又、本願発明では、主成分の一部としてS
2 3 またはNd2 3 を使用したが、これに替えて
Pr6 11,Eu2 3 ,La2 3 を使用した組成物
についても同様の効果を期待することができる。
【0097】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の各マイク
ロ波用誘電体磁器組成物によれば、マイクロ波領域にお
いて誘電率及びQ値が大きく、且つ共振周波数温度係数
τfがゼロに近いものを得ることができる。従って、上
記本発明のマイクロ波用誘電体磁器組成物による共振器
等にあっては、その寸法を小型化し得ると共に、比較的
温度変化の大きな使用状況にあっても高い信頼性の下で
使用することが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01P 7/10 (72)発明者 柴田 賢一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 組成式が、 w・Li2 O−x・CaO−y・A23 −z・TiO
    2 但し、AはSm,Ndのいずれかから選択されるもので
    あり、 また、上記各w,x,y,zが、 0.0モル%<w≦25.0モル% 0.0モル%≦x≦50.0モル% 0.0モル%<y≦30.0モル% 0.0モル%<z≦80.0モル% の範囲で表せるマイクロ波用誘電体磁器組成物に於て、
    w・Li2 O−x・CaO−y・A23 −z・TiO
    2100重量部に対して、マンガン酸化物、ビスマス酸
    化物、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化錫のいずれかか
    ら選択される1つを10重量部以下含有せしめたことを
    特徴とするマイクロ波用誘電体磁器組成物。
  2. 【請求項2】 前記請求項1記載のマイクロ波誘電体磁
    器組成物に於いて、w・Li2 O−x・CaO−y・A
    23 −z・TiO2100重量部に対して、マンガン
    酸化物、ビスマス酸化物、酸化ニオブ、酸化タンタル、
    酸化錫のいずれかから選択される1つを3重量部以上5
    重量部以下含有せしめたことを特徴とするマイクロ波用
    誘電体磁器組成物。
  3. 【請求項3】 前記請求項1または請求項2記載のマイ
    クロ波誘電体磁器組成物に於いて、マンガン酸化物とし
    て、MnO2 を用いたことを特徴とするマイクロ波用誘
    電体磁器組成物。
  4. 【請求項4】 前記請求項5または請求項2記載のマイ
    クロ波誘電体磁器組成物に於いて、ビスマス酸化物とし
    て、Bi2 3 を用いたことを特徴とするマイクロ波用
    誘電体磁器組成物。
  5. 【請求項5】 組成式が、 w・Li2 O−x・CaO−y・A23 −z・TiO
    2 但し、AはSm,Ndのいずれかから選択されるもので
    あり、 また、上記各w,x,y,zが、 0.0モル%<w≦25.0モル% 0.0モル%≦x≦50.0モル% 0.0モル%<y≦30.0モル% 0.0モル%<z≦80.0モル% の範囲で表せるマイクロ波用誘電体磁器組成物に於て、
    w・Li2 O−x・CaO−y・A23 −z・TiO
    2100重量部に対して、酸化亜鉛、酸化コバルト、酸
    化ニッケル、酸化マグネシウムのいずれかから選択され
    る1つを5重量部以下含有せしめたことを特徴とするマ
    イクロ波用誘電体磁器組成物。
  6. 【請求項6】 前記請求項1記載のマイクロ波誘電体磁
    器組成物に於いて、w・Li2 O−x・CaO−y・A
    23 −z・TiO2100重量部に対して、酸化亜
    鉛、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化マグネシウムの
    いずれかから選択される1つを3重量部以下含有せしめ
    たことを特徴とするマイクロ波用誘電体磁器組成物。
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