JPH08157257A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

誘電体磁器組成物

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JPH08157257A
JPH08157257A JP6296789A JP29678994A JPH08157257A JP H08157257 A JPH08157257 A JP H08157257A JP 6296789 A JP6296789 A JP 6296789A JP 29678994 A JP29678994 A JP 29678994A JP H08157257 A JPH08157257 A JP H08157257A
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JP
Japan
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compsn
low
pbo
dielectric
sintering
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6296789A
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English (en)
Inventor
Makoto Marui
誠 丸井
Ryuzo Abe
隆三 阿部
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘電率εr が大きく,共振周波数の温度係数
τf ができるだけ零に近く,Q×f値が大きく,安価で
融点の低いAg,Ag−Pd合金,Cuなどを内部電極
として同時焼結可能とする焼結温度の低い誘電体磁器組
成物を提供すること。 【構成】 誘電体磁器組成物は,酸化バリウム(Ba
O),酸化ネオジウム(Nd2 3 ),酸化ビスマス
(Bi2 3 ),及び酸化チタン(TiO2 )を主成分
とし,一般式aBaO−bNd2 3 −cBi2 3
dTiO2 であらわされ,a+b+c+d=100mo
l%で,cが0.8≦c≦6.3で,a,(b+c),
dが図1において示されるP,Q,R,Sの4点を結ん
でできる範囲内にある組成物を主成分としている。誘電
体磁器組成物は,総量に対して,SiO2 が0.1〜1
0.0重量%及びPbOが0.1〜0.48重量%,B
2 3 が0.1〜3.0重量%の割合で添加されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,主にマイクロ波帯域の
通信や放送機器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,通信技術の進歩による自動車電話
や携帯電話などの移動体通信の普及に伴って,通信に利
用される周波数帯域はマイクロ波帯域に及んでいる。
【0003】従来,このマイクロ波帯域で使用される回
路部品には空洞共振器等が用いられていた。
【0004】しかし,これらの部品は,マイクロ波の波
長と同程度の大きさになるため,自動車電話機,携帯電
話機,小型GPS装置等に適用できるような部品の小型
化は不可能であった。
【0005】これに対し,マイクロ波フィルタや発信器
の周波数安定化回路に,誘電体共振器を用いることによ
って,回路部品の小型化が盛んに行われている。
【0006】このようなマイクロ波誘電体材料に要求さ
れる特性は,使用周波数帯域における誘電率εr が大き
いこと,共振周波数の温度係数τf ができるだけ零に近
いこと,マイクロ波帯域での誘電損失tanδ(=1/
Q)が小さいこと,即ち,Q値(Q×fの形で表現され
る。fは共振周波数)が大きいこと等が挙げられる。
【0007】従来,マイクロ波誘電材料としては,Ba
O−TiO2 系,BaO・4TiO2 ・0.1WO3
Ba(Zn1/3 Ta2/3 )O3 ,(Zr4/5 Sn1/5
TiO4 等の組成が知られているが,これらの系で,高
Q×f値,共振周波数の温度係数τf は±約0ppm/
℃は得られるものの,誘電率εr は高々40程度しかな
く,低い周波数帯域では部品の小型化には寄与できなか
った。
【0008】また,上記のBaO−TiO2 系に希土類
酸化物を添加し,さらにBaサイトをPbやSrで置換
した(Ba,Pb)O−Nd2 3 −TiO2 系,(B
a,Sr)O−Sm2 3 −TiO2 系では,誘電率ε
r =70〜100が得られることが知られている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで,マイクロ波
回路のより一層の小型化を図るためには,LC素子を用
いる方法が有効であり,これは,既に実用化されている
セラミック積層技術を適用することによって実現でき
る。例えば,薄いセラミック層の上に金属パターンを形
成し,これらを何枚か重ねれば,種々の形状を持つ積層
セラミック回路部品を製作することができる。
【0010】しかし,上記のLC素子等を得るには,A
g,Ag−Pd合金,Cuなどの比較的安価な電極材料
と誘電材料が同時焼結できることが必要である。
【0011】しかしながら,前述した従来知られている
誘電体材料で,十分な焼結密度と大きな誘電率εr を得
るには,1300〜1500℃で焼結しなければなら
ず,積層セラミック回路部品を得るには内部電極材料と
して高価なPt,Pt系合金を使用せざるを得ないとい
う問題があった。
【0012】そこで,本発明の技術的課題は,誘電率ε
r が大きく,共振周波数の温度係数τf ができるだけ零
に近く,Q×f値が大きく,安価で融点の低いAg,A
g−Pd合金,Cuなどを内部電極として同時焼結可能
とする焼結温度の低い誘電体磁器組成物を提供すること
にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に,本発明者は,SiO2 ,PbO,B2 3 を添加す
ることによって,誘電率εr が大きく,共振周波数の温
度係数τf が零に近く,Q×f値が大きく,しかも安価
で融点の低いAg,Ag−Pd合金,Cuなどを内部電
極材料に使用しても同時焼結できる焼結温度の低い誘電
体磁器組成物が得られることを見出した。
【0014】即ち,本発明によれば,一般式が,aBa
O−bNd2 3 −cBi2 3 −dTiO2 であらわ
され,a+b+c+d=100mol%で,cが0.8
≦c≦6.3で,a,(b+c),dが次の表2のP,
Q,R,Sの4点を結んでできる範囲内にある組成物を
主成分とし,総量に対して,SiO2 が0.1〜10.
0重量%及びPbOが0.1〜0.48重量%,B2
3 が0.1〜3.0重量%の割合で添加されていること
を特徴とする誘電体磁器組成物が得られる。
【0015】
【表2】
【0016】
【作用】上記のように,SiO2 を0.1〜10.0重
量%,PbOを0.1〜0.48重量%,B2 3
0.1〜4.0重量%添加することで,最適な誘電率ε
rを得るのに必要であった1300〜1500℃の焼結
温度を,1000〜1100℃まで低下させることがで
きる。これにより,誘電体磁器組成物と低融点かつ安価
な電極材料とを同時焼結させることができる。
【0017】
【実施例】以下,実施例に基づいて,本発明の詳細を説
明する。
【0018】まず,本発明の実施例に係る誘電体磁器組
成物の製造方法について述べる。
【0019】BaCO3 ,Bi2 3 ,Nd2 3 ,T
iO2 の各粉末をそれぞれ表3の割合になるように秤量
した後,純粋を用い,ジルコニアボールにて樹脂製のボ
ールミルで湿式混合し,混合物を得た。次に,この混合
物を乾燥させた後,大気中にて1150℃の温度で約4
時間仮焼し,仮焼物を得た。次に,SiO2 ,PbO,
2 3 の各粉末をそれぞれ下記表3の割合になるよう
に秤量した後,仮焼物に加え,上記のボールミルで湿式
粉砕(混合)した。これを,直径15mm,厚さ約6m
mの円盤状に成型し,大気中にて1000〜1375℃
の温度で約1時間焼結することによって誘電体磁器組成
物を得た。
【0020】次に,この誘電体磁器組成物の誘電特性の
測定について説明する。
【0021】これらの組成の誘電体磁器組成物につい
て,誘電体共振器法により,誘電率εr ,Q×f値,及
び−25〜80℃における共振周波数の温度係数τf
測定した。それらの結果を下記表4に示した。尚,下記
表3,及び表4において,試料番号の欄に*印のあるも
のは,本発明の実施例に係る試料以外の比較例である。
また,共振周波数は,2.9〜3.5GHzであった。
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】
【0024】上記表4より明らかな様に,一般式aBa
O−bNd2 3 −cBi2 3 −dTiO2 であらわ
され,a+b+c+d=100で,cが0.8≦c≦
6.3で,a,(b+c),dが,図1に示すように下
記表5で示されるP,Q,R,Sの4点を結んでできる
範囲内にある組成物に,SiO2 を0.1〜10.0重
量%,PbOを0.1〜0.48重量%,B2 3
0.1〜3.0重量%添加することで,誘電率εr が大
きく,Q×f値が大きく,共振周波数の温度係数τf
零に近く,しかも1000〜1100℃の低温で焼結で
きる誘電体磁器組成物を得ることができる。
【0025】
【表5】
【0026】これに対し,本発明の試料以外の比較例で
は,添加量がそれぞれSiO2 0.1重量%,PbO
0.1重量%,B2 3 0.1重量%より小さい場
合,添加の効果が得られず,焼結温度が1100℃を越
えてしまう。また,添加量がそれぞれSiO2 10.
0重量%,PbO 0.48重量%,B2 3 3.0
重量%を越えた場合,誘電率εr ,Q×fが著しく低下
する。
【0027】
【発明の効果】以上に説明した通り,本発明によれば,
誘電率εr が大きく,共振周波数の温度係数τf が零に
近く,Q×f値が大きく,しかも,安価で融点の低いA
g,Ag−Pd合金,Cuなどを内部電極材料に使用し
ても同時焼結できる焼結温度の低い誘電体磁器組成物が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誘電体磁器組成物の主成分の一例を示
す三成分系状態図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化バリウム(BaO),酸化ネオジウ
    ム(Nd2 3 ),酸化ビスマス(Bi2 3 ),及び
    酸化チタン(TiO2 )を主成分とし,一般式aBaO
    −bNd2 3 −cBi2 3 −dTiO2 であらわさ
    れ,a+b+c+d=100mol%で,cが0.8≦
    c≦6.3で,a,(b+c),dが図1において次の
    下記表1に示すP,Q,R,Sの4点を結んでできる範
    囲内にある組成物を主成分とし,総量に対して,SiO
    2 が0.1〜10.0重量%及びPbOが0.1〜0.
    48重量%,B2 3 が0.1〜3.0重量%の割合で
    添加されていることを特徴とする誘電体磁器組成物。 【表1】
JP6296789A 1994-11-30 1994-11-30 誘電体磁器組成物 Withdrawn JPH08157257A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6340649B1 (en) 1999-03-16 2002-01-22 Tdk Corporation Composition of dielectric ceramics and producing method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6340649B1 (en) 1999-03-16 2002-01-22 Tdk Corporation Composition of dielectric ceramics and producing method thereof

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Effective date: 20020205