JPH0818863B2 - マイクロ波用誘電体セラミックス - Google Patents
マイクロ波用誘電体セラミックスInfo
- Publication number
- JPH0818863B2 JPH0818863B2 JP62182668A JP18266887A JPH0818863B2 JP H0818863 B2 JPH0818863 B2 JP H0818863B2 JP 62182668 A JP62182668 A JP 62182668A JP 18266887 A JP18266887 A JP 18266887A JP H0818863 B2 JPH0818863 B2 JP H0818863B2
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- JP
- Japan
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- ceramics
- present
- temperature coefficient
- dielectric
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、誘電体磁器組成物に関するものであり、
特にマイクロ波用誘電体セラミックスに関する。
特にマイクロ波用誘電体セラミックスに関する。
（従来の技術） マイクロ波回路用の誘電体共振器或いは、温度補償用
セラミックスコンデンサ等に用いるため、種々の誘電体
セラミックスが提案されている。
セラミックスコンデンサ等に用いるため、種々の誘電体
セラミックスが提案されている。
これら用途のため、誘電体セラミックスは、その比誘
電率εｒ及び無負荷Ｑ（QU）が大きく、かつ、共振周波
数の温度係数τｆ（以下、単に温度係数τｆと称するこ
ともある。）に関しては、０（ppm/℃）を中心にして正
または負の任意の温度係数が得られることが必要とされ
ている。
電率εｒ及び無負荷Ｑ（QU）が大きく、かつ、共振周波
数の温度係数τｆ（以下、単に温度係数τｆと称するこ
ともある。）に関しては、０（ppm/℃）を中心にして正
または負の任意の温度係数が得られることが必要とされ
ている。
従来、上述の特性を満たす誘電体セラミックスとし
て、例えば酸化バリウム−二酸化チタン（BaO−TiO2）
系セラミックス、酸化マグネシウム−二酸化チタン−酸
化カルシウム（MgO−TiO2−CaO）系セラミックス、二酸
化ジルコニウム−酸化錫−二酸化チタン（ZrO2−SnO−T
iO2）系セラミックス及びその他のセラミックスが知ら
れている。
て、例えば酸化バリウム−二酸化チタン（BaO−TiO2）
系セラミックス、酸化マグネシウム−二酸化チタン−酸
化カルシウム（MgO−TiO2−CaO）系セラミックス、二酸
化ジルコニウム−酸化錫−二酸化チタン（ZrO2−SnO−T
iO2）系セラミックス及びその他のセラミックスが知ら
れている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の誘電体セラミックス
の場合、比誘電率εｒが40程度のものが得られている
が、当該誘電率及び無負荷Ｑを大きくすると、温度係数
τｆの絶対値が大きくなる。これがため、実用上、温度
による影響が小さく、かつ小型化を図り得る好適な材料
が得られないという問題点が有った。
の場合、比誘電率εｒが40程度のものが得られている
が、当該誘電率及び無負荷Ｑを大きくすると、温度係数
τｆの絶対値が大きくなる。これがため、実用上、温度
による影響が小さく、かつ小型化を図り得る好適な材料
が得られないという問題点が有った。
この発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、比
誘電率εｒ及び無負荷Ｑ（Qu）が大きく、共振周波数の
温度係数τｆの絶対値を０（ppm/℃）に近い範囲で得る
ことができるマイクロ波用誘電体セラミックスを提供す
ることにある。
誘電率εｒ及び無負荷Ｑ（Qu）が大きく、共振周波数の
温度係数τｆの絶対値を０（ppm/℃）に近い範囲で得る
ことができるマイクロ波用誘電体セラミックスを提供す
ることにある。
（問題点を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この発明のマイクロ波用
誘電体セラミックスによれば、 酸化カルシウム（CaO）と、二酸化チタン（TiO2）
と、三酸化ランタン（La2O3）とから成り、その組成式
が（CaO）Ｘ（TiO2）Ｙ（La2O3）Ｚで表され、かつＸ、
Ｙ、Ｚがモル分率で0.273≦Ｘ≦0.458、0.375≦Ｙ≦0.5
60、0.116≦Ｚ≦0.220、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１の範囲として成
り、かつ共振周波数の温度係数τｆが−35〜＋39ppm/℃
の範囲としたことを特徴としている。
誘電体セラミックスによれば、 酸化カルシウム（CaO）と、二酸化チタン（TiO2）
と、三酸化ランタン（La2O3）とから成り、その組成式
が（CaO）Ｘ（TiO2）Ｙ（La2O3）Ｚで表され、かつＸ、
Ｙ、Ｚがモル分率で0.273≦Ｘ≦0.458、0.375≦Ｙ≦0.5
60、0.116≦Ｚ≦0.220、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１の範囲として成
り、かつ共振周波数の温度係数τｆが−35〜＋39ppm/℃
の範囲としたことを特徴としている。
（作用） この発明のマイクロ波用誘電体セラミックスは、酸化
カルシウム（CaO）と、二酸化チタン（TiO2）と、三酸
化ランタン（La2O3）との各成分よりなる混合物であ
る。
カルシウム（CaO）と、二酸化チタン（TiO2）と、三酸
化ランタン（La2O3）との各成分よりなる混合物であ
る。
しかし、当該セラミックスが大きな比誘電率εｒ及び
大きな無負荷Ｑ（Qu）を有すると共に共振周波数の温度
係数τｆの絶対値を小さくするためには、上述のセラミ
ックスを （CaO）Ｘ（TiO2）Ｙ（La2O3）Ｚ と表記した場合、各成分のモル分率を 0.273≦Ｘ≦0.458 0.375≦Ｙ≦0.560 0.116≦Ｚ≦0.220 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１ の範囲内とする必要がある。これらの組成範囲以外のも
のにあっては、上述したような比誘電率εｒ、無負荷Ｑ
（Qu）、共振周波数の温度係数τｆに関して要求をみた
すことが出来ない。
大きな無負荷Ｑ（Qu）を有すると共に共振周波数の温度
係数τｆの絶対値を小さくするためには、上述のセラミ
ックスを （CaO）Ｘ（TiO2）Ｙ（La2O3）Ｚ と表記した場合、各成分のモル分率を 0.273≦Ｘ≦0.458 0.375≦Ｙ≦0.560 0.116≦Ｚ≦0.220 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１ の範囲内とする必要がある。これらの組成範囲以外のも
のにあっては、上述したような比誘電率εｒ、無負荷Ｑ
（Qu）、共振周波数の温度係数τｆに関して要求をみた
すことが出来ない。
（実施例） 以下、こ発明の実施例につき説明する。
製造方法 まず、この発明の誘電体セラミックスの製造方法につ
き説明する。
き説明する。
出発原料には化学的に高純度の炭酸カルシウム（CaCO
3）、二酸化チタン（TiO2）及び三酸化ランタン（La
2O3）を使用する。
3）、二酸化チタン（TiO2）及び三酸化ランタン（La
2O3）を使用する。
まず、これらの出発原料を後述の表Ｉに掲げたような
各組成になるように、夫々、秤量した後、純水を加え、
ポットミルを用いて湿式混合し、脱水乾燥せしめた後、
アルミナ匣を用いて、空気雰囲気中、約1050℃の温度で
２時間に亙って焼成し、仮焼物を得る。
各組成になるように、夫々、秤量した後、純水を加え、
ポットミルを用いて湿式混合し、脱水乾燥せしめた後、
アルミナ匣を用いて、空気雰囲気中、約1050℃の温度で
２時間に亙って焼成し、仮焼物を得る。
続いて、この仮焼物の夫々に純水を加え、ポットミル
を用いて湿式粉砕し、この粉砕物を脱水乾燥した後、任
意好適なバインダを添加し、32メッシュの篩にかけて整
粒し、造粒粉とした。
を用いて湿式粉砕し、この粉砕物を脱水乾燥した後、任
意好適なバインダを添加し、32メッシュの篩にかけて整
粒し、造粒粉とした。
次に、上述の造粒粉を、金型と油圧プレスとを用いて
１〜3ton/cm2の成形圧力を以って成形し、直径16mmで厚
さ9mmの円板状の成形体とした。
１〜3ton/cm2の成形圧力を以って成形し、直径16mmで厚
さ9mmの円板状の成形体とした。
このようにして得られた成形体を高純度のアルミナ匣
に入れて、1300℃〜1500℃の温度範囲内の任意好適な温
度で２時間に亙って焼成し、表Ｉ（後述）に示す、この
発明に係る実施例Ｉ〜VIの誘電体セラミックスを得た。
に入れて、1300℃〜1500℃の温度範囲内の任意好適な温
度で２時間に亙って焼成し、表Ｉ（後述）に示す、この
発明に係る実施例Ｉ〜VIの誘電体セラミックスを得た。
諸特性の測定 次に、上述した製造方法によって得られた誘電体セラ
ミックスに対し、ハッキ・コールマン（Hakki−Colema
n）法による測定を行って、夫々のセラミックスの比誘
電率εｒ及び無負荷Ｑを測定した。
ミックスに対し、ハッキ・コールマン（Hakki−Colema
n）法による測定を行って、夫々のセラミックスの比誘
電率εｒ及び無負荷Ｑを測定した。
また、これら上述の特性に加えて、共振周波数の温度
係数τｆは20℃における共振周波数を基準にして、−40
℃〜80℃の温度範囲における値から、下記式によって
求め、これら３つの特性に関する測定結果を、各々の組
成と共に次頁の表Ｉに示した。尚、これらの測定におけ
る共振周波数は４〜6GHzであった。
係数τｆは20℃における共振周波数を基準にして、−40
℃〜80℃の温度範囲における値から、下記式によって
求め、これら３つの特性に関する測定結果を、各々の組
成と共に次頁の表Ｉに示した。尚、これらの測定におけ
る共振周波数は４〜6GHzであった。
但し、ここで ｆ（20）:20℃に於ける共振周波数 ｆ（80）:80℃に於ける共振周波数 ｆ（−40）：−40℃に於ける共振周波数 ΔT:測定の温度範囲（ここでは120℃） として示す。
以下、前記表Ｉを参照して、この発明の誘電体セラミ
ックスの特性につき説明する。尚、この表Ｉには、この
発明の理解を容易とするため、この発明に係る実施例Ｉ
〜VIと同様な前述の製造方法に従って作製した比較例Ｉ
〜IVをも示している。さらに、上述したように、出発原
料として炭酸カルシウム（CaCO3）を用いたが、以下の
説明においては、焼結後の組成を示すため、酸化カルシ
ウム（CaO）として説明することとする。
ックスの特性につき説明する。尚、この表Ｉには、この
発明の理解を容易とするため、この発明に係る実施例Ｉ
〜VIと同様な前述の製造方法に従って作製した比較例Ｉ
〜IVをも示している。さらに、上述したように、出発原
料として炭酸カルシウム（CaCO3）を用いたが、以下の
説明においては、焼結後の組成を示すため、酸化カルシ
ウム（CaO）として説明することとする。
まず、既に説明したように、この発明に係る誘電体セ
ラミックスは（CaO）Ｘ（TiO2）Ｙ（La2O3）Ｚの組成式
で表され、Ｘ、Ｙ、Ｚがモル分率で 0.273≦Ｘ≦0.458 0.375≦Ｙ≦0.560 0.116≦Ｚ≦0.220 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１ の範囲となることを特徴としている。
ラミックスは（CaO）Ｘ（TiO2）Ｙ（La2O3）Ｚの組成式
で表され、Ｘ、Ｙ、Ｚがモル分率で 0.273≦Ｘ≦0.458 0.375≦Ｙ≦0.560 0.116≦Ｚ≦0.220 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１ の範囲となることを特徴としている。
この組成範囲を有する実施例Ｉ〜VIのうち、例えば上
述のＸが0.273である実施例Ｉの場合、比誘電率εｒは4
5、無負荷Ｑは1800、温度係数τｆは39（ppm/℃）と優
れた特性を示す。これに対して、比較例Ｉとして示すセ
ラミックスでは、Ｘを上述の範囲よりも低い0.167と
し、かつ二酸化チタンに係る係数Ｙが上述の範囲を超え
て0.660とすることによって、無負荷Ｑが760と著しく低
下すると共に温度係数τｆが360（ppm/℃）と大きくな
ることが理解できる。
述のＸが0.273である実施例Ｉの場合、比誘電率εｒは4
5、無負荷Ｑは1800、温度係数τｆは39（ppm/℃）と優
れた特性を示す。これに対して、比較例Ｉとして示すセ
ラミックスでは、Ｘを上述の範囲よりも低い0.167と
し、かつ二酸化チタンに係る係数Ｙが上述の範囲を超え
て0.660とすることによって、無負荷Ｑが760と著しく低
下すると共に温度係数τｆが360（ppm/℃）と大きくな
ることが理解できる。
また、表Ｉから理解できるように、夫々の成分に係る
係数Ｘ、Ｙ及びＺを、上述の範囲内として得られる、こ
の発明の実施例II〜IVの各々のセラミックスでは、実施
例Ｉと同様に、比誘電率εｒが42≦εｒ≦58、無負荷Ｑ
が1790≦Qu≦2580、及び温度係数τｆが０±40（ppm/
℃）の、夫々の範囲内の優れた特性を示すことが理解で
きる。
係数Ｘ、Ｙ及びＺを、上述の範囲内として得られる、こ
の発明の実施例II〜IVの各々のセラミックスでは、実施
例Ｉと同様に、比誘電率εｒが42≦εｒ≦58、無負荷Ｑ
が1790≦Qu≦2580、及び温度係数τｆが０±40（ppm/
℃）の、夫々の範囲内の優れた特性を示すことが理解で
きる。
さらに、上述のＸ及びＹが、夫々、0.30或いは0.40と
して、上述の組成範囲内で焼成した比較例IIのセラミッ
クスは、三酸化ランタンに係るＺの値を、上述の組成範
囲を超えて0.30とすることにより、温度係数τｆが−19
0（ppm/℃）となり、上述の特性範囲から外れてしま
う。
して、上述の組成範囲内で焼成した比較例IIのセラミッ
クスは、三酸化ランタンに係るＺの値を、上述の組成範
囲を超えて0.30とすることにより、温度係数τｆが−19
0（ppm/℃）となり、上述の特性範囲から外れてしま
う。
また、この比較例IIと同様に上述の係数Ｘ及びＹが、
この発明の組成範囲内に有り、Ｚが組成範囲よりも低い
0.09を以って焼成した比較例IIIの場合にも、温度係数
τｒが160（ppm/℃）と大きくなってしまうのが理解で
きる。
この発明の組成範囲内に有り、Ｚが組成範囲よりも低い
0.09を以って焼成した比較例IIIの場合にも、温度係数
τｒが160（ppm/℃）と大きくなってしまうのが理解で
きる。
さらに、比較例IVとして示すセラミックスでは、三酸
化ランタンに係る係数Ｚが上述の組成範囲内であり、係
数Ｘ及びＹが組成範囲を外れた値として焼成することに
より、温度係数τｒが上述の特性範囲を超えて−150（p
pm/℃）となった。
化ランタンに係る係数Ｚが上述の組成範囲内であり、係
数Ｘ及びＹが組成範囲を外れた値として焼成することに
より、温度係数τｒが上述の特性範囲を超えて−150（p
pm/℃）となった。
以上、この発明の実施例につき説明したが、この発明
の誘電体セラミックスは、上述の実施例にのみ限定され
るものではない。例えば、表Ｉに示すように、この実施
例では、酸化カルシウム（CaO）と、二酸化チタン（TiO
2）と、三酸化ランタン（La2O3）との組成が、前述の範
囲内の特定の数値を有するセラミックスを例示して、そ
の特性につき説明した。しかしながら、この発明の誘電
体セラミックスは、これら組成にのみ限定されるもので
はなく、前述の範囲内の如何なる組成を以って構成した
場合でも、上述の実施例と同様な効果を得ることができ
る。
の誘電体セラミックスは、上述の実施例にのみ限定され
るものではない。例えば、表Ｉに示すように、この実施
例では、酸化カルシウム（CaO）と、二酸化チタン（TiO
2）と、三酸化ランタン（La2O3）との組成が、前述の範
囲内の特定の数値を有するセラミックスを例示して、そ
の特性につき説明した。しかしながら、この発明の誘電
体セラミックスは、これら組成にのみ限定されるもので
はなく、前述の範囲内の如何なる組成を以って構成した
場合でも、上述の実施例と同様な効果を得ることができ
る。
また、これら実施例に基づいた組成範囲及び特性範囲
を僅かに外れるものであっても、実用上、有用性を欠く
ものではなく、例えば焼成条件及びその他、種々の条件
の適正化を図ることによって、上述の実施例と同様の効
果を得ることが可能である。
を僅かに外れるものであっても、実用上、有用性を欠く
ものではなく、例えば焼成条件及びその他、種々の条件
の適正化を図ることによって、上述の実施例と同様の効
果を得ることが可能である。
さらに、セラミックスを製造するに当り、説明の理解
を容易とするため、材料、温度条件及びその他の特定の
条件によって説明したが、これら条件に限定して実施す
るものではない。
を容易とするため、材料、温度条件及びその他の特定の
条件によって説明したが、これら条件に限定して実施す
るものではない。
これら材料、数値的条件及びその他の条件は、この発
明の目的の範囲内で、任意好適な変形及び変更を行なう
ことができること明らかである。
明の目的の範囲内で、任意好適な変形及び変更を行なう
ことができること明らかである。
（発明の効果） 上述した説明からも明らかなように、この発明の誘電
体セラミックスによれば、酸化カルシウム（CaO）と、
二酸化チタン（TiO2）と、三酸化ランタン（La2O3）と
を所定の組成範囲に亙って混合・焼成することにより、
比誘電率εｒ及び無負荷Ｑ（QU）が大きく、かつ共振周
波数の温度計数τｆの絶対値が０（ppm/℃）に近いとい
った優れた特性を有する。
体セラミックスによれば、酸化カルシウム（CaO）と、
二酸化チタン（TiO2）と、三酸化ランタン（La2O3）と
を所定の組成範囲に亙って混合・焼成することにより、
比誘電率εｒ及び無負荷Ｑ（QU）が大きく、かつ共振周
波数の温度計数τｆの絶対値が０（ppm/℃）に近いとい
った優れた特性を有する。
従って、この発明に係る誘電体セラミックスを用いる
ことによって、小型化が可能であり、安定な特性を有す
る、種々の電子部品を提供することができる。
ことによって、小型化が可能であり、安定な特性を有す
る、種々の電子部品を提供することができる。
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 豊作 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−103205（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】酸化カルシウム（CaO）と、二酸化チタン
（TiO2）と、三酸化ランタン（La2O3）とから成り、そ
の組成式が （CaO）Ｘ（TiO2）Ｙ（La2O3）Ｚ で表され、かつＸ、Ｙ、Ｚがモル分率で 0.273≦Ｘ≦0.458 0.375≦Ｙ≦0.560 0.116≦Ｚ≦0.220 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１ の範囲として成り、かつ共振周波数の温度係数τｆが−
35〜＋39ppm/℃の範囲とした ことを特徴とするマイクロ波用誘電体セラミックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62182668A JPH0818863B2 (ja) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | マイクロ波用誘電体セラミックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62182668A JPH0818863B2 (ja) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | マイクロ波用誘電体セラミックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6428275A JPS6428275A (en) | 1989-01-30 |
| JPH0818863B2 true JPH0818863B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=16122346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62182668A Expired - Lifetime JPH0818863B2 (ja) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | マイクロ波用誘電体セラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0818863B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59103205A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-14 | ソニー株式会社 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
-
1987
- 1987-07-22 JP JP62182668A patent/JPH0818863B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6428275A (en) | 1989-01-30 |
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