JPH08208329A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

誘電体磁器組成物

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JPH08208329A
JPH08208329A JP7016629A JP1662995A JPH08208329A JP H08208329 A JPH08208329 A JP H08208329A JP 7016629 A JP7016629 A JP 7016629A JP 1662995 A JP1662995 A JP 1662995A JP H08208329 A JPH08208329 A JP H08208329A
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JP
Japan
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glass powder
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zno
dielectric
mgo
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JP7016629A
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English (en)
Inventor
Koichi Fukuda
晃一 福田
Atsushi Mitani
敦志 三谷
Masatoshi Takeda
将利 竹田
Shinichi Ishitobi
信一 石飛
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 比誘電率εr が大きく、かつ無負荷Q値も大
きく、しかも共振周波数の温度係数τf の小さい誘電体
磁器組成物を提供するものである。また、低温焼結が可
能であり、Ag、Ag−Pd、Cu等を内部電極とした
積層化が可能な誘電体磁器組成物を提供するものであ
る。 【構成】 主成分が組成式、xBaO−yTiO2 −z
Nd2 3 −tSm23 (式中、0.1≦x≦0.
2、0.5≦y≦0.8、0.01≦z≦0.2、0≦
t≦0.2、x+y+z+t=1である。)で表される
バリウム、チタン、ネオジム、サマリウムおよび酸素か
らなる誘電体磁器組成物であり、かつ副成分としてPb
O、ZnOおよびB2 3 から構成されるガラス粉末な
らびにGeO2 およびMgOを含有し、主成分に対する
副成分ガラス粉末の含有量a(重量%)が1≦a≦2
5、GeO2 の含有量b(重量%)が0.5≦b≦10
およびMgOの含有量c(重量%)が0<c<5である
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、誘電体共振器等の材料
として好適な誘電体磁器組成物に関する。
【0002】
【従来技術およびその問題点】近年、マイクロ波回路の
集積化に伴い、小型で高性能な誘電体共振器が求められ
ている。このような誘電体共振器に使用される誘電体磁
器組成物には、比誘電率εr が大きいこと、無負荷Qが
大きいこと、共振周波数の温度係数τf が小さいこと等
の特性が要求されている。
【0003】このような誘電体磁器組成物として、Ba
O−TiO2 −Nd2 3 系の誘電体磁器組成物につい
て提案〔Ber.Dt.Keram.Ges.,55(1978)Nr.7;特開昭60
−35406号公報〕、あるいはBaO−TiO2 −N
2 3 −Bi2 3 系(特開昭62−72558号公
報)について提案されている。
【0004】最近、誘電体磁器組成物を積層した積層チ
ップコンデンサ、積層誘電体共振器等が開発されてお
り、磁器組成物と内部電極との同時焼成による積層化が
行われている。しかしながら、前記誘電体磁器組成物は
焼成温度が1300℃〜1400℃と高いため内部電極
との同時焼成を行うことは困難な面があり、積層化構造
とするためには電極材料として高温に耐えるパラジウム
(Pd)や白金(Pt)等の材料に限定されていた。こ
のため、電極材料として安価な銀(Ag)、銀−パラジ
ウム(Ag−Pd)、銅(Cu)を使用して1200℃
以下の低温で同時焼成できる誘電体磁器組成物が求めら
れている。
【0005】
【発明の目的】本発明の目的は、誘電体共振器等の材料
として優れた特性、特に高誘電率で、無負荷Qが大き
く、共振周波数の温度変化が小さいという特性を有し、
しかも低温で焼成した場合にも焼結性が良好な誘電体磁
器組成物を提供することにある。
【0006】
【問題点を解決するための手段】本発明は、主成分が組
成式、xBaO−yTiO2 −zNd2 3 −tSm2
3 (式中、0.1≦x≦0.2、0.5≦y≦0.
8、0.01≦z≦0.2、0≦t≦0.2、x+y+
z+t=1である。)で表されるバリウム、チタン、ネ
オジム、サマリウムおよび酸素からなる誘電体磁器組成
物であり、かつ副成分としてPbO、ZnOおよびB2
3 から構成されるガラス粉末ならびにGeO2 および
MgOを含有し、主成分に対する副成分ガラス粉末の含
有量a(重量%)が1≦a≦25、GeO2 の含有量b
(重量%)が0.5≦b≦10およびMgOの含有量c
(重量%)が0<c<5であることを特徴とする誘電体
磁器組成物に関する。
【0007】本発明によれば、組成式xBaO−yTi
2 −zNd2 3 −tSm2 3で表される誘電体磁
器組成物に、副成分としてPbO、ZnOおよびB2
3 から構成されるガラス粉末ならびにGeO2 およびM
gOを含有させることにより、低温焼結でき、かつ高誘
電率で、無負荷Qが大きく、共振周波数の温度変化が小
さいという特性を有する誘電体磁器組成物を得ることが
できる。
【0008】本発明において、BaOのモル分率が過度
に大きい場合には、共振しなくなり、過度に小さい場合
には、誘電率、無負荷Qが小さくなる。TiO2 のモル
分率が過度に大きい場合には、共振周波数の温度係数が
大きくなり、過度に小さい場合には、誘電率が小さくな
る。Nd2 3 のモル分率が過度に大きい場合には、誘
電率、無負荷Qが小さくなり、過度に小さい場合には、
共振周波数の温度係数が大きくなる。Sm2 3 のモル
分率が過度に大きい場合には、誘電率、無負荷Qが小さ
くなる。
【0009】また、本発明において、主成分に対する副
成分PbO、ZnOおよびB2 3から構成されるガラ
ス粉末の含有量a(重量%)、GeO2 の含有量b(重
量%)ならびにMgOの含有量c(重量%)が過度に大
きい場合には、無負荷Qが小さくなる。また、PbO、
ZnOおよびB2 3 から構成されるガラス粉末の含有
量a(重量%)が過度に小さいかゼロの場合には、12
00℃以下での低温焼成が困難になる。GeO2 の含有
量b(重量%)が過度に小さいかゼロの場合、あるいは
MgOの含有量c(重量%)がゼロの場合には、無負荷
Qが小さくなる。したがって、副成分PbO、ZnOお
よびB2 3 から構成されるガラス粉末の含有量a(重
量%)、GeO2 の含有量b(重量%)ならびにMgO
の含有量c(重量%)は上記範囲に設定される。また、
PbO、ZnOおよびB2 3 から構成されるガラス粉
末において、PbO、ZnOおよびB2 3 の構成割合
は特に限定されないが、ZnOの含有量が過度に大きい
場合にはガラスの軟化点が上昇し、低温焼成が困難にな
るため、ガラス粉末中のZnOの含有量は50重量%以
下が好ましい。
【0010】本発明の誘電体磁器組成物の好適な製造法
の一例を次に説明する。炭酸バリウム、酸化チタン、酸
化ネオジムおよび酸化サマリウムの出発原料を各所定量
ずつ水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続い
て、水、アルコール等を除去した後、粉砕し、酸素含有
ガス雰囲気(例えば空気雰囲気)下に1000〜130
0℃で約1〜5時間程度仮焼する。このようにして得ら
れた仮焼粉と副成分PbO、ZnOおよびB2 3 から
構成されるガラス粉末、GeO2、MgOとをアルコー
ル等の溶媒と共に湿式混合、粉砕する。続いて、水、ア
ルコール等を除去した後、ポリビニルアルコールの如き
有機バインダと共に混合して均質にし、乾燥、粉砕、加
圧成型(圧力100〜1000Kg/cm2 程度)す
る。得られた成形物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下
に850℃〜1100℃で焼成することにより上記組成
式で表される誘電体磁器組成物が得られる。
【0011】このようにして得られた誘電体磁器組成物
は、必要により適当な形状およびサイズに加工、あるい
はドクターブレード法等によるシート成形およびシート
と電極による積層化により、誘電体共振器、誘電体基
板、積層素子等の材料として利用できる。
【0012】なお、バリウム、チタン、ネオジム、サマ
リウム、鉛、亜鉛、ホウ素、ゲルマニウム、マグネシウ
ムの原料としては、BaCO3 、TiO2 、Nd
2 3 、Sm2 3 、PbO、ZnO、B2 3 、Ge
2 、MgOの他に、焼成時に酸化物となる硝酸塩、水
酸化物等を使用することができる。
【0013】
【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明を
さらに具体的に説明する。 実施例1 炭酸バリウム粉末(BaCO3 )0.13モル、酸化チ
タン粉末(TiO2 )0.70モル、酸化ネオジム粉末
(Nd2 3 )0.17モルをエタノールと共にボール
ミルに入れ、12時間湿式混合した。溶液を脱媒後、粉
砕し、空気雰囲気下1250℃で仮焼した。また、酸化
鉛粉末(PbO)84wt%、酸化亜鉛粉末(ZnO)
7wt%および酸化ホウ素粉末(B2 3 )9wt%か
ら構成されるガラス粉末Aを常法により調製した。上記
で得られた仮焼物にこのPbO、ZnOおよびB2 3
から構成されるガラス粉末Aを2wt%ならびに酸化ゲ
ルマニウム粉末(GeO2 )3wt%および酸化マグネ
シウム粉末(MgO)0.2wt%を添加しエタノール
と共にボールミルに入れ、48時間湿式混合した。溶液
を脱媒後、粉砕し、この粉砕物に適量のポリビニルアル
コール溶液を加えて乾燥後、直径12mmφ、厚み4m
mtのペレットに成形し、空気雰囲気下において970
℃で2時間焼成した。
【0014】こうして得られた磁器組成物を直径7mm
φ、厚み約3mmtの大きさに加工したのち、誘電共振
法によって測定し、共振周波数(3〜6GHz)におけ
る無負荷Q、比誘電率および共振周波数の温度係数を求
めた。その結果を表2に示す。
【0015】実施例2〜18および比較例1〜12 実施例1の炭酸バリウム、酸化チタン、酸化ネオジムお
よび酸化サマリウムの混合割合と、副成分であるPb
O、ZnOおよびB2 3 から構成されるガラス粉末の
種類(ガラス粉末B:PbO80wt%,ZnO10w
t%,B2 3 10wt%)と副成分の添加量とを表1
記載のように代えた他は、実施例1と同様にして誘電体
磁器組成物を製造し、特性を測定した。その結果を表2
に示す。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、比誘電率εr が大き
く、かつ無負荷Q値も大きく、しかも共振周波数の温度
係数τf の小さい誘電体磁器組成物を提供することがで
きる。また、低温焼結が可能であり、Ag、Ag−P
d、Cu等を内部電極とした積層化が可能な誘電体磁器
組成物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 石飛 信一 山口県宇部市大字小串1978番地の5 宇部 興産株式会社宇部研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主成分が組成式、xBaO−yTiO
    2 −zNd2 3 −tSm2 3 (式中、0.1≦x≦
    0.2、0.5≦y≦0.8、0.01≦z≦0.2、
    0≦t≦0.2、x+y+z+t=1である。)で表さ
    れるバリウム、チタン、ネオジム、サマリウムおよび酸
    素からなる誘電体磁器組成物であり、かつ副成分として
    PbO、ZnOおよびB2 3 から構成されるガラス粉
    末ならびにGeO2 およびMgOを含有し、主成分に対
    する副成分ガラス粉末の含有量a(重量%)が1≦a≦
    25、GeO2 の含有量b(重量%)が0.5≦b≦1
    0およびMgOの含有量c(重量%)が0<c<5であ
    ることを特徴とする誘電体磁器組成物。
JP7016629A 1995-02-03 1995-02-03 誘電体磁器組成物 Pending JPH08208329A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6184165B1 (en) 1998-07-15 2001-02-06 Tdk Corporation Dielectric porcelain composition
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
US6184165B1 (en) 1998-07-15 2001-02-06 Tdk Corporation Dielectric porcelain composition
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