JPH09227229A - 高周波用誘電体組成物 - Google Patents
高周波用誘電体組成物Info
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Abstract
係数τεの絶対値が共に小さい高特性高周波用誘電体組
成物を提供する。 【解決手段】 Sr(Ni1/3 Nb2/3 )O3 の主成分
と、TiO2 ,SrTiO3 ,CaTiO3 の1種又は
2種以上の副成分とからなる誘電体成分(TiO2 ≦2
5モル%、SrTiO3 ≦6.5モル%、CaTiO3
≦13.3モル%)に対して0.1〜50重量%のガラ
スを添加した高周波用誘電体組成物。 【効果】 Sr(Ni1/3 Nb2/3 )O3 −(MgO−
BaO−B2 O3 −SiO2 )ガラス系材料に、TiO
2 ,SrTiO3 ,CaTiO3 の副成分を添加するこ
とにより、良好なτf ,τε値を得ることができる。
Description
される素子を構成する誘電体として有効な高周波用誘電
体組成物に関する。
ィルタ等の部品の小型・高信頼化には、多層デバイスが
有効である。この場合、多層デバイス用材料は、ある程
度高い誘電率(ε=10以上)、高いQ(即ち、低い誘
電損失)を示し、CuやAg/Pd導体との同時焼成が
必要であることから、1000℃以下での焼成が可能で
あること、即ち、1000℃以下の焼成で十分に緻密化
することが必要とされる。
波用誘電体として BaO−Al2 O3 −B2 O3 −SiO2 又はBa
O−SrO−ZrO2−SiO2 系ガラス材料 Pb含有ペロブスカイト系材料 Bi含有系材料 セラミックス−ガラス複合系材料 が開発され、使用されている。
あった。即ち、Pb含有ペロブスカイト系やBi含有系
材料では、焼成中の成分揮発による組成のズレが発生
し、安定な製造が困難である。また、BaO−Al2 O
3 −B2 O3 −SiO2 又はBaO−SrO−ZrO2
−SiO2 系ガラス材料やセラミックス−ガラス複合系
材料では、誘電率が、それぞれε=6,ε=15と低
く、Qも1000程度(1MHz)と比較的小さい。
使用される素子の小型・高信頼化に有効な多層デバイス
用材料として有用な、誘電率及びQが共に高く、100
0℃以下での焼成が可能な高周波用誘電体組成物とし
て、本出願人は先に、Sr(Ni1/3 Nb2/3 )O3 を
主成分とし、該主成分に対し0.1〜50重量%のガラ
スを添加したことを特徴とする高周波用誘電体組成物を
提案した(特願平7−292750号。以下「先願」と
いう。)。
1/3 Nb2/3 )O3 −(MgO−BaO−B2 O3 −S
iO2 )ガラス系材料であれば、Q,εを低下させるこ
となく、1000℃以下での焼成が可能であるが、この
材料は、共振周波数の温度係数τf が−40ppm/℃
と負に大きな値を示し、誘電体共振器等には使用できな
いという欠点がある。また、誘電率の温度係数τεも、
60ppm/℃と正に大きな値を示し、温度補償用のコ
ンデンサ材料としても不適当である。
3 −(MgO−BaO−B2 O3 −SiO2 )ガラス系
材料の問題点を解決し、共振周波数の温度係数τf 及び
誘電率の温度係数τεの絶対値が小さい、高特性高周波
用誘電体組成物を提供することを目的とする。
組成物は、主成分としてのSr(Ni1/3 Nb2/3 )O
3 と、TiO2 ,SrTiO3 及びCaTiO3 よりな
る群から選ばれる1種又は2種以上の副成分とからなる
誘電体成分であって、誘電体成分中のTiO2の割合が
25モル%以下、SrTiO3 の割合が6.5モル%以
下、CaTiO3 の割合が13.3モル%以下である誘
電体成分に対して、0.1〜50重量%のガラスを添加
してなることを特徴とする。
−BaO−B2 O3 −SiO2 )ガラス系材料に、Ti
O2 ,SrTiO3 及びCaTiO3 よりなる群から選
ばれる1種又は2種以上を所定割合で添加することによ
り、−40ppm/℃≦τf≦20ppm/℃(−60
ppm/℃≦τε≦60ppm/℃)よりなる範囲で、
下記式に従って、任意のτf ないしτε値を有する誘電
体組成物を得ることができる。
膨張率=10ppm/℃) なお、本発明において、ガラスとしては、MgO−Ba
O−B2 O3 −SiO2 系ガラスが好ましく、特に、本
発明の高周波用誘電体組成物を多層デバイス用材料とし
て用いる場合は、前記誘電体成分に対するガラス添加量
を1〜40重量%とすることが望ましい。
(Ni1/3 Nb2/3 )O3 の主成分と、TiO2 ,Sr
TiO3 及びCaTiO3 よりなる群から選ばれる1種
又は2種以上の副成分とからなり、 TiO2 ≦25モル% SrTiO3 ≦6.5モル% CaTiO3 ≦13.3モル% である誘電体成分に対してガラスを0.1〜50重量%
添加したものである。
が上記範囲より多いと副成分の割合が多過ぎてτf >2
0(τε<−60)となり好ましくない。
で20モル%以下であることが好ましい。
加量が0.1重量%未満では、1000℃以下の焼成で
十分に緻密化することができず、Qが低いものとなる。
主成分に対するガラスの添加量が50重量%を超えると
相対的に誘電体成分の含有量が少なくなるために、誘電
率及びQが低下する。
ラス添加量を1〜40重量%、特に2〜30重量%とし
た場合、誘電率及びQが共に著しく高い高周波用誘電体
組成物を得ることができる。
MgO−BaO−B2 O3 −SiO2 系ガラスが好適で
あり、その好適な組成割合は、下記の通りである。
ラス組成(重量%) MgO :20〜50 BaO : 5〜25 B2 O3 :15〜30 SiO2 :10〜25 本発明の高周波用誘電体組成物は、Sr(Ni1/3 Nb
2/3 )O3 を構成する金属元素の酸化物又は炭酸塩、例
えば、SrCO3 ,NiO及びNb2 O5 を、Sr(N
i1/3 Nb2/3 )O3 組成比となるように混合、仮焼し
て得られるSr(Ni1/3 Nb2/3 )O3 主成分と、T
iO2 、或いは、SrTiO3 ,CaTiO3 組成とな
るように、SrCO3 ,CaCO3 ,TiO2 を同様に
混合、仮焼して得られた副成分と、更に、所定割合のガ
ラスを添加混合することにより容易に調製することがで
き、このような発明の高周波用誘電体組成物は、適当な
バインダを添加して成形し、1000℃以下、例えば9
50〜980℃で焼成することにより、容易に使用に供
することができる。
分及びTiO2 ,SrTiO3 及びCaTiO3 の1種
又は2種以上の副成分よりなる誘電体成分に、ガラス、
例えば、MgO−BaO−B2 O3 −SiO2 系ガラス
を添加する場合、ガラス成分と同重量比の各酸化物又は
相当量の炭酸塩を誘電体成分に添加混合し、熱処理時に
ガラス化と焼成とを同時に行っても良いが、予め製造し
たガラスフリットとして添加するのが望ましい。
説明する。
b2/3 )O3 の化学量論比となるように秤量し、2−プ
ロパノールを分散媒として、24時間ボールミルで粉砕
・混合した後、乾燥し、その後、大気中にて1350℃
で4時間仮焼した。仮焼物を再度2−プロパノールを分
散媒として、24時間ボールミルで粉砕・混合し、Sr
(Ni1/3 Nb2/3 )O3 を合成した。
iO2 、或いは、SrCO3 又はCaCO3 とTiO2
を原料として上記と同様に粉砕、混合、乾燥、仮焼、粉
砕、混合して得られたSrTiO3 又はCaTiO3 と
を表1に示す割合で秤量し、この誘電体成分に対して、
MgO−BaO−B2 O3 −SiO2 系ガラス(成分重
量比MgO:BaO:B2 O3 :SiO2 =45:1
5:25:15)フリットを10重量%添加混合し、バ
インダ(5重量%ポリビニルアルコール水溶液)を混合
物に対して20重量%加えて、直径15mm、厚み1.
5mmのペレットに成形し、大気中にて980℃で1時
間焼成した。
数τf 及び誘電率の温度係数τεを測定し、結果を表1
に示した。
電体組成物は、Q,εが共に高く、1000℃以下での
焼成も可能である上に、共振周波数の温度係数τf 及び
誘電率の温度係数τεがいずれも良好な値を示す高特性
高周波用誘電体組成物である。このため、本発明によれ
ば、誘電体共振器、或いは、温度補償用コンデンサ材料
としての高特性多層デバイスを構成することにより、高
周波回路に使用される素子の小型・高信頼化を有効に達
成することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 主成分としてのSr(Ni1/3 Nb
2/3 )O3 と、TiO2,SrTiO3 及びCaTiO3
よりなる群から選ばれる1種又は2種以上の副成分と
からなる誘電体成分であって、誘電体成分中のTiO2
の割合が25モル%以下、SrTiO3 の割合が6.5
モル%以下、CaTiO3 の割合が13.3モル%以下
である誘電体成分に対して、0.1〜50重量%のガラ
スを添加してなることを特徴とする高周波用誘電体組成
物。 - 【請求項2】 請求項1の組成物において、該ガラスは
MgO−BaO−B2 O3 −SiO2 を主成分とし、該
ガラスを前記誘電体成分に対して1〜40重量%添加し
たことを特徴とする高周波用誘電体組成物。
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1996
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