JPH09278518A - 高周波用誘電体磁器組成物 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物Info
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- JPH09278518A JPH09278518A JP8122237A JP12223796A JPH09278518A JP H09278518 A JPH09278518 A JP H09278518A JP 8122237 A JP8122237 A JP 8122237A JP 12223796 A JP12223796 A JP 12223796A JP H09278518 A JPH09278518 A JP H09278518A
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- composition
- ceramic composition
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温で焼成でき，かつ，比誘電率及び共振周
波数の温度係数が低く，無負荷Ｑ値が高くて，誘電特性
に優れた，高周波用誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】 一般式：Ｃａ（Ｚｒ1-X ＴｉX ）Ｏ3 −
y Ｂｉ2 Ｏ3 −z ＣｕＯで表される主成分と，一般式：
u ＺｎＯ−v Ｂ2 Ｏ3 −w ＳｉＯ2 で表される副成分と
からなり，主成分１００重量部に対して副成分を３〜１
５重量部含む。主成分中のx,y,z は，モル比で，０≦ x
≦０．０４，０≦ y ≦０．０５，０≦z ≦０．０
２の範囲内にある。ＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系は，
図１のＡ〜Ｄの４点を結んで形成される四角形の範囲内
にある。
波数の温度係数が低く，無負荷Ｑ値が高くて，誘電特性
に優れた，高周波用誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】 一般式：Ｃａ（Ｚｒ1-X ＴｉX ）Ｏ3 −
y Ｂｉ2 Ｏ3 −z ＣｕＯで表される主成分と，一般式：
u ＺｎＯ−v Ｂ2 Ｏ3 −w ＳｉＯ2 で表される副成分と
からなり，主成分１００重量部に対して副成分を３〜１
５重量部含む。主成分中のx,y,z は，モル比で，０≦ x
≦０．０４，０≦ y ≦０．０５，０≦z ≦０．０
２の範囲内にある。ＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系は，
図１のＡ〜Ｄの４点を結んで形成される四角形の範囲内
にある。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，高周波用誘電体共振器やフィル
タ等に用いる高周波用誘電体磁器組成物に関し，特に，
マイクロ波帯域において無負荷Ｑ値が高く，共振周波数
の温度係数が小さく，かつ，マイナス値からプラス値に
自由に変化させることができ，更に銀や銅等の内部電極
材料と同時焼成が可能な低温焼成誘電体磁器組成物に関
する。
タ等に用いる高周波用誘電体磁器組成物に関し，特に，
マイクロ波帯域において無負荷Ｑ値が高く，共振周波数
の温度係数が小さく，かつ，マイナス値からプラス値に
自由に変化させることができ，更に銀や銅等の内部電極
材料と同時焼成が可能な低温焼成誘電体磁器組成物に関
する。
【０００２】
【従来技術】近年，携帯電話や自動車電話は，その需要
が急速に伸びてきており，それと同時に製品に対する高
性能化，小型化，軽量化，低価格化などの要求も一段と
高まってきている。これらのマイクロ波製品の送受信部
には，誘電体フィルタやＶＣＯ（電圧制御発振器）が広
く使われている。これらの部品の小型化は，携帯電話等
の製品の小型化を図る上で，最も重要な課題の１つであ
る。
が急速に伸びてきており，それと同時に製品に対する高
性能化，小型化，軽量化，低価格化などの要求も一段と
高まってきている。これらのマイクロ波製品の送受信部
には，誘電体フィルタやＶＣＯ（電圧制御発振器）が広
く使われている。これらの部品の小型化は，携帯電話等
の製品の小型化を図る上で，最も重要な課題の１つであ
る。
【０００３】かかるフィルタやＶＣＯの構成部品として
は，従来，λ／４型誘電体同軸共振器が用いられてい
る。そして，これらの共振器の小型化を図るため，誘電
体内部に導体を内装してなるトリプレート構造のストリ
ップライン型や誘電体基板の表面に構成するマイクロス
トリップライン型のものが検討されている。
は，従来，λ／４型誘電体同軸共振器が用いられてい
る。そして，これらの共振器の小型化を図るため，誘電
体内部に導体を内装してなるトリプレート構造のストリ
ップライン型や誘電体基板の表面に構成するマイクロス
トリップライン型のものが検討されている。
【０００４】ストリップライン型共振器で構成されるフ
ィルタは誘電体の内部に所定のパターンを有する導体を
配列した構造になっている。複数層の積層構造を利用し
て，大幅な小型化を図ることができる。このような構造
の製品の特性を向上させるためには，最大限に導体の損
失を低減させる必要がある。そのため，実用上，導体材
料として電気伝導率が最も高い銀と銅に限られてしま
う。このため，誘電材料が銅又は銀の融点より低い温度
で緻密化する必要がある。
ィルタは誘電体の内部に所定のパターンを有する導体を
配列した構造になっている。複数層の積層構造を利用し
て，大幅な小型化を図ることができる。このような構造
の製品の特性を向上させるためには，最大限に導体の損
失を低減させる必要がある。そのため，実用上，導体材
料として電気伝導率が最も高い銀と銅に限られてしま
う。このため，誘電材料が銅又は銀の融点より低い温度
で緻密化する必要がある。
【０００５】従来から，マイクロ波誘電体材料はＢａＯ
−ＴｉＯ2 系，ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｒｅ2 Ｏ3 （Ｒｅ：
稀土類金属），ＺｒＯ2 −ＳｎＯ2 −ＴｉＯ2 等に代表
される。しかし，焼結温度は通常１３００℃以上であ
り，上記の目的に対して著しく高い温度となってしま
う。これに対し，特開昭６３−５５８１５号，特開平５
−２１７４２６号，特開平５−３２５６４１号等には，
低温で焼成できる誘電体組成物が幾つか提案されてい
る。
−ＴｉＯ2 系，ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｒｅ2 Ｏ3 （Ｒｅ：
稀土類金属），ＺｒＯ2 −ＳｎＯ2 −ＴｉＯ2 等に代表
される。しかし，焼結温度は通常１３００℃以上であ
り，上記の目的に対して著しく高い温度となってしま
う。これに対し，特開昭６３−５５８１５号，特開平５
−２１７４２６号，特開平５−３２５６４１号等には，
低温で焼成できる誘電体組成物が幾つか提案されてい
る。
【０００６】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の低
温焼成誘電体磁器組成物においては，焼結温度が高かっ
たり，マイクロ波誘電体として特性が悪かったりして，
携帯電話等の部品として用いるのには十分なものとはい
えない。具体的には，特開昭６３−５５８１５号に開示
されている材料は，比誘電率が１０と低い。また，特開
平５−２１７４２６号に開示されている材料は，Ｌｉ2
Ｏを含み，誘電特性の電界強度依存性や経時特性に問題
があると思われる。
温焼成誘電体磁器組成物においては，焼結温度が高かっ
たり，マイクロ波誘電体として特性が悪かったりして，
携帯電話等の部品として用いるのには十分なものとはい
えない。具体的には，特開昭６３−５５８１５号に開示
されている材料は，比誘電率が１０と低い。また，特開
平５−２１７４２６号に開示されている材料は，Ｌｉ2
Ｏを含み，誘電特性の電界強度依存性や経時特性に問題
があると思われる。
【０００７】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，低温
で焼成でき，かつ，比誘電率，及び共振周波数の温度係
数が低く，無負荷Ｑ値が高くて，誘電特性に優れた，高
周波用誘電体磁器組成物を提供しようとするものであ
る。
で焼成でき，かつ，比誘電率，及び共振周波数の温度係
数が低く，無負荷Ｑ値が高くて，誘電特性に優れた，高
周波用誘電体磁器組成物を提供しようとするものであ
る。
【０００８】
【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，一般式：
Ｃａ（Ｚｒ1-X ＴｉX ）Ｏ3 −y Ｂｉ2 Ｏ3 −z ＣｕＯ
で表される主成分と，一般式：u ＺｎＯ−v Ｂ2 Ｏ3 −
w ＳｉＯ2で表される副成分とからなり，上記主成分１
００重量部に対して上記副成分を３〜１５重量部含む高
周波用誘電体磁器組成物であって，上記主成分中のx,y,
z は，モル比で， ０≦ x ≦０．０４， ０≦ y ≦０．０５， ０≦ z ≦０．０２ の範囲内にあり，かつ，上記副成分中のu,v,w は，上記
ＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系の三角座標を示す図１に
おいて，下記の表の中のＡ〜Ｄの４点を順次結んで形成
される四角形の範囲内にあることを特徴とする高周波用
誘電体磁器組成物である。
Ｃａ（Ｚｒ1-X ＴｉX ）Ｏ3 −y Ｂｉ2 Ｏ3 −z ＣｕＯ
で表される主成分と，一般式：u ＺｎＯ−v Ｂ2 Ｏ3 −
w ＳｉＯ2で表される副成分とからなり，上記主成分１
００重量部に対して上記副成分を３〜１５重量部含む高
周波用誘電体磁器組成物であって，上記主成分中のx,y,
z は，モル比で， ０≦ x ≦０．０４， ０≦ y ≦０．０５， ０≦ z ≦０．０２ の範囲内にあり，かつ，上記副成分中のu,v,w は，上記
ＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系の三角座標を示す図１に
おいて，下記の表の中のＡ〜Ｄの４点を順次結んで形成
される四角形の範囲内にあることを特徴とする高周波用
誘電体磁器組成物である。
【０００９】
【表１】
【００１０】上記主成分の一般式中のx は，Ｚｒの一部
をＴｉにより置換するＴｉの置換量モル比率である。x
の範囲は，０≦x ≦０．０４である。この範囲内におい
て，上記Ｔｉ置換量を増加することによって，誘電体磁
器の共振周波数の温度係数がマイナスからプラスへ連続
的に増加する。しかし，x が０．０４を越える場合に
は，共振周波数の温度係数が過大になり，実用的でなく
なる。
をＴｉにより置換するＴｉの置換量モル比率である。x
の範囲は，０≦x ≦０．０４である。この範囲内におい
て，上記Ｔｉ置換量を増加することによって，誘電体磁
器の共振周波数の温度係数がマイナスからプラスへ連続
的に増加する。しかし，x が０．０４を越える場合に
は，共振周波数の温度係数が過大になり，実用的でなく
なる。
【００１１】次に，上記主成分の一般式中のy は，組成
中の酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）のモル比を示す。y の
範囲は０≦y ≦０．０５である。酸化ビスマスを加える
ことにより，組成物の緻密化温度が低下すると共に，組
成物の無負荷Ｑ値が向上する。酸化ビスマスを含む組成
の焼結体は，酸化ビスマスを含まない組成の場合と比較
して，微構造が発達していることから，無負荷Ｑ値の向
上は焼結体中の結晶が成長したためであると考えられ
る。一方，y が０．０５を越える場合には，無負荷Ｑ値
が急激に劣化する。
中の酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）のモル比を示す。y の
範囲は０≦y ≦０．０５である。酸化ビスマスを加える
ことにより，組成物の緻密化温度が低下すると共に，組
成物の無負荷Ｑ値が向上する。酸化ビスマスを含む組成
の焼結体は，酸化ビスマスを含まない組成の場合と比較
して，微構造が発達していることから，無負荷Ｑ値の向
上は焼結体中の結晶が成長したためであると考えられ
る。一方，y が０．０５を越える場合には，無負荷Ｑ値
が急激に劣化する。
【００１２】次に，上記主成分の一般式中のz は，組成
物中の酸化銅（ＣｕＯ）のモル比を示す。z の範囲は０
≦z ≦０．０２である。酸化銅の添加は，組成物の焼結
温度を低下させる。また，酸化銅の添加は，内部電極に
銅を使用するときの内部電極と高周波用誘電体磁器との
接着強度を向上させる効果が認められる。一方，z が
０．０２を越える場合には，無負荷Ｑ値が低くなりすぎ
て，実用的でなくなる。
物中の酸化銅（ＣｕＯ）のモル比を示す。z の範囲は０
≦z ≦０．０２である。酸化銅の添加は，組成物の焼結
温度を低下させる。また，酸化銅の添加は，内部電極に
銅を使用するときの内部電極と高周波用誘電体磁器との
接着強度を向上させる効果が認められる。一方，z が
０．０２を越える場合には，無負荷Ｑ値が低くなりすぎ
て，実用的でなくなる。
【００１３】次に，副成分中のu ，v ，w は，ＺｎＯ−
Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系における各成分のモル比率を示
す。高周波用誘電体磁器組成物を１０００℃以下で焼結
するためには，u ，v ，w がＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ
2 三成分系において，図１の三角座標におけるＡ〜Ｄの
４点を順次結ぶ四角形の範囲内にある必要がある。
Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系における各成分のモル比率を示
す。高周波用誘電体磁器組成物を１０００℃以下で焼結
するためには，u ，v ，w がＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ
2 三成分系において，図１の三角座標におけるＡ〜Ｄの
４点を順次結ぶ四角形の範囲内にある必要がある。
【００１４】その理由は，上記範囲内の組成物は，ガラ
ス化温度が低いため，焼成の際に副成分が粘度の低い液
相を形成し，高周波用誘電体磁器組成物の緻密化が促進
したためであると考えられる。一方，副成分の組成が上
記範囲外にある場合には，組成物の焼結温度は１０００
℃を越える場合がある。
ス化温度が低いため，焼成の際に副成分が粘度の低い液
相を形成し，高周波用誘電体磁器組成物の緻密化が促進
したためであると考えられる。一方，副成分の組成が上
記範囲外にある場合には，組成物の焼結温度は１０００
℃を越える場合がある。
【００１５】また，副成分の添加量は，主成分１００重
量部に対して，３〜１５重量部である。添加量が３重量
部未満の場合には，１０００℃以下の低温で高周波用誘
電体磁器組成物を焼結させることができず，低温焼成の
実現が困難となる。逆に，１５重量部を越える場合に
は，組成物の比誘電率及び無負荷Ｑ値が，共に低下し，
実用的でなくなる。
量部に対して，３〜１５重量部である。添加量が３重量
部未満の場合には，１０００℃以下の低温で高周波用誘
電体磁器組成物を焼結させることができず，低温焼成の
実現が困難となる。逆に，１５重量部を越える場合に
は，組成物の比誘電率及び無負荷Ｑ値が，共に低下し，
実用的でなくなる。
【００１６】次に，本発明の作用効果について説明す
る。本発明の高周波用誘電体磁器組成物は，上記特定の
成分及び組成からなるため，高周波帯域においても高い
無負荷Ｑ値及び安定な温度特性を保持しながら，従来の
焼成温度より著しく低い１０００℃以下又は９００℃近
辺で焼結させることができる。また，組成物中のＴｉ含
有量を変化させることによって，誘電体磁器の共振周波
数の温度係数を自由に制御することができ，広範囲の特
性要求に対応できる。
る。本発明の高周波用誘電体磁器組成物は，上記特定の
成分及び組成からなるため，高周波帯域においても高い
無負荷Ｑ値及び安定な温度特性を保持しながら，従来の
焼成温度より著しく低い１０００℃以下又は９００℃近
辺で焼結させることができる。また，組成物中のＴｉ含
有量を変化させることによって，誘電体磁器の共振周波
数の温度係数を自由に制御することができ，広範囲の特
性要求に対応できる。
【００１７】また，焼結温度が９００℃近辺と低いた
め，高い電気伝導率を有する銀や銅等からなる内部電極
と同時焼成できる。故に，小型の高周波デバイスを製造
でき，高性能化も期待できる。よって，本発明の高周波
用誘電体磁器組成物は積層フィルタやＭＩＣ基板（マイ
クロ波集積回路）等の様々な用途に用いることができ
る。従って，本発明の高周波用誘電体磁器組成物は，高
周波帯域における誘電体共振器，積層型フィルタ，積層
回路基板用のセラミック材料などとしての利用価値が極
めて高い。
め，高い電気伝導率を有する銀や銅等からなる内部電極
と同時焼成できる。故に，小型の高周波デバイスを製造
でき，高性能化も期待できる。よって，本発明の高周波
用誘電体磁器組成物は積層フィルタやＭＩＣ基板（マイ
クロ波集積回路）等の様々な用途に用いることができ
る。従って，本発明の高周波用誘電体磁器組成物は，高
周波帯域における誘電体共振器，積層型フィルタ，積層
回路基板用のセラミック材料などとしての利用価値が極
めて高い。
【００１８】次に，請求項２に記載のように，上記副成
分は，上記主成分１００重量部に対して，３〜１０重量
部含むことが好ましい。これにより，組成物を低温で焼
結させることができると同時に，組成物の比誘電率及び
無負荷Ｑ値が更に向上する。一方，３重量部未満の場合
には，１０００℃以下の低温で組成物を焼結させること
ができない。逆に，１０重量部を越える場合には，組成
物の比誘電率及び無負荷Ｑ値が低くなるおそれがある。
分は，上記主成分１００重量部に対して，３〜１０重量
部含むことが好ましい。これにより，組成物を低温で焼
結させることができると同時に，組成物の比誘電率及び
無負荷Ｑ値が更に向上する。一方，３重量部未満の場合
には，１０００℃以下の低温で組成物を焼結させること
ができない。逆に，１０重量部を越える場合には，組成
物の比誘電率及び無負荷Ｑ値が低くなるおそれがある。
【００１９】次に，請求項３に記載のように，上記y
は，０．０１≦y ≦０．０４の範囲内にあることが好ま
しい。y が０．０４を越える場合には，無負荷Ｑ値が低
くなるおそれがある。逆に，y が０．０１未満の場合に
は，高周波用誘電体磁器組成物の緻密化温度が高くな
り，無負荷Ｑ値が低下するおそれがある。
は，０．０１≦y ≦０．０４の範囲内にあることが好ま
しい。y が０．０４を越える場合には，無負荷Ｑ値が低
くなるおそれがある。逆に，y が０．０１未満の場合に
は，高周波用誘電体磁器組成物の緻密化温度が高くな
り，無負荷Ｑ値が低下するおそれがある。
【００２０】次に，請求項４に記載のように，上記z
は，０．００５≦z ≦０．０１５の範囲内にあることが
好ましい。z が０．０１５を越える場合には，無負荷Ｑ
値が低くなるおそれがある。逆に，z が０．００５未満
の場合には，組成物の焼結温度が高くなるおそれがあ
る。
は，０．００５≦z ≦０．０１５の範囲内にあることが
好ましい。z が０．０１５を越える場合には，無負荷Ｑ
値が低くなるおそれがある。逆に，z が０．００５未満
の場合には，組成物の焼結温度が高くなるおそれがあ
る。
【００２１】次に，上記の高周波用誘電体磁器組成物
は，主成分及び副成分の中の各種化合物を配合，混合し
て製造することができるが，以下の方法で製造すること
が好ましい。即ち，主成分は，１０００〜１１５０℃の
範囲内で仮焼し，更にその仮焼物を平均粒径が１μｍ以
下の大きさに粉砕する。また，副成分は，１０００℃以
上の温度で溶融し，ガラス化し，得られたガラスを上記
と同様に１０μｍ以下に粉砕する。粉砕した主成分仮焼
物と，副成分のガラス粉末とを配合する。これにより，
上記の高周波用誘電体磁器組成物を得る。
は，主成分及び副成分の中の各種化合物を配合，混合し
て製造することができるが，以下の方法で製造すること
が好ましい。即ち，主成分は，１０００〜１１５０℃の
範囲内で仮焼し，更にその仮焼物を平均粒径が１μｍ以
下の大きさに粉砕する。また，副成分は，１０００℃以
上の温度で溶融し，ガラス化し，得られたガラスを上記
と同様に１０μｍ以下に粉砕する。粉砕した主成分仮焼
物と，副成分のガラス粉末とを配合する。これにより，
上記の高周波用誘電体磁器組成物を得る。
【００２２】この製造方法では，主成分は仮焼すること
により，主成分の一次結晶粒子が成長する。そのため，
組成物自体の比誘電率が高く，無負荷Ｑ値が高くなり，
組成物の誘電特性が向上する。また，主成分と副成分の
ガラス成分との反応が抑制され，高周波用誘電体磁器組
成物の物性の安定化にも寄与する。また，副成分のガラ
ス化により，主成分との反応を抑制すると同時に，焼結
時に液相として有効に働き，焼結温度を低下させること
ができる。
により，主成分の一次結晶粒子が成長する。そのため，
組成物自体の比誘電率が高く，無負荷Ｑ値が高くなり，
組成物の誘電特性が向上する。また，主成分と副成分の
ガラス成分との反応が抑制され，高周波用誘電体磁器組
成物の物性の安定化にも寄与する。また，副成分のガラ
ス化により，主成分との反応を抑制すると同時に，焼結
時に液相として有効に働き，焼結温度を低下させること
ができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】本例においては，高周波用誘電体
磁器組成物の組成と，その比誘電率，無負荷Ｑ値及び共
振周波数の温度係数を含む誘電特性並びに焼結温度との
関係を測定した。以下，本発明にかかる高周波用誘電体
磁器組成物を，比較例と共に説明する。
磁器組成物の組成と，その比誘電率，無負荷Ｑ値及び共
振周波数の温度係数を含む誘電特性並びに焼結温度との
関係を測定した。以下，本発明にかかる高周波用誘電体
磁器組成物を，比較例と共に説明する。
【００２４】（試料作製）出発原料として高純度の酸化
カルシウム，酸化ジルコニウム，酸化チタン，酸化ビス
マス及び酸化銅からなる主成分，並びに，酸化亜鉛，酸
化ホウ素及び酸化珪素からなる副成分を用いた。
カルシウム，酸化ジルコニウム，酸化チタン，酸化ビス
マス及び酸化銅からなる主成分，並びに，酸化亜鉛，酸
化ホウ素及び酸化珪素からなる副成分を用いた。
【００２５】まず，主成分を，Ｃａ（Ｚｒ1-X ＴｉX ）
Ｏ3 −y Ｂｉ2 Ｏ3 −z ＣｕＯで表される一般式におい
て，表２〜表５に示すx , y , z となるように秤量し，
ボールミルにて湿式混合した。ボールミルとしては樹脂
製ポット及びジルコニア玉石を用いた。分散媒としては
純水を用いた。得られた混合物を乾燥し，乳鉢でほぐし
た後，１１００℃，３時間空気中で仮焼した。仮焼物を
更にボールミルにて平均粒径が１μｍ以下となるように
粉砕した。
Ｏ3 −y Ｂｉ2 Ｏ3 −z ＣｕＯで表される一般式におい
て，表２〜表５に示すx , y , z となるように秤量し，
ボールミルにて湿式混合した。ボールミルとしては樹脂
製ポット及びジルコニア玉石を用いた。分散媒としては
純水を用いた。得られた混合物を乾燥し，乳鉢でほぐし
た後，１１００℃，３時間空気中で仮焼した。仮焼物を
更にボールミルにて平均粒径が１μｍ以下となるように
粉砕した。
【００２６】次に，副成分を， uＺｎＯ− vＢ2 Ｏ3 −
wＳｉＯ2 で表される組成式において，表２〜表５に示
すu , v , w となるように秤量し，上記と同様にボール
ミルにて湿式混合した。得られた混合物を乾燥し，１０
００℃，３０分間空気中で加熱して，溶融させた。組成
によっては完全に溶融しないものもあった。溶融物また
は部分溶融物を電気炉から出してすぐ多量の純水中に投
入して急冷させ，ガラス塊にマイクロクラックを発生さ
せて粉砕し易くした。得られた溶融物を更にボールミル
にて平均粒径が１０μｍ以下となるように粉砕した。
wＳｉＯ2 で表される組成式において，表２〜表５に示
すu , v , w となるように秤量し，上記と同様にボール
ミルにて湿式混合した。得られた混合物を乾燥し，１０
００℃，３０分間空気中で加熱して，溶融させた。組成
によっては完全に溶融しないものもあった。溶融物また
は部分溶融物を電気炉から出してすぐ多量の純水中に投
入して急冷させ，ガラス塊にマイクロクラックを発生さ
せて粉砕し易くした。得られた溶融物を更にボールミル
にて平均粒径が１０μｍ以下となるように粉砕した。
【００２７】次に，上記主成分の粉砕物を１００重量部
と，表２〜表５に示す副成分の所定重量部とをボールミ
ルにて湿式混合した。この際，プレス成形用のバインダ
ーとしてＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を上記混合粉
末１００重量部に対して１．５重量部を添加した。得ら
れた泥ショウを乾燥した後，乳鉢で造粒し，目開き１４
０μｍの篩を通した。
と，表２〜表５に示す副成分の所定重量部とをボールミ
ルにて湿式混合した。この際，プレス成形用のバインダ
ーとしてＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を上記混合粉
末１００重量部に対して１．５重量部を添加した。得ら
れた泥ショウを乾燥した後，乳鉢で造粒し，目開き１４
０μｍの篩を通した。
【００２８】次に，造粒粉体を一軸プレス成形機を用い
て，直径１２ｍｍ，厚み８ｍｍの円盤状のペレットに成
形した。成形圧は，１．２ｔｏｎ／ｃｍ2 であった。得
られた成形体を空気中で８００〜１２００℃の範囲内の
各温度で２時間焼成した。これにより，各種の焼結体を
得た。これらの焼結体のうち，試料１〜４，６〜８，１
１〜２４，３１〜３７は本発明としての焼結体であり，
試料Ｃ５，Ｃ９，Ｃ１０．Ｃ２５〜Ｃ３０，Ｃ３８〜Ｃ
４２は比較例としての焼結体である。
て，直径１２ｍｍ，厚み８ｍｍの円盤状のペレットに成
形した。成形圧は，１．２ｔｏｎ／ｃｍ2 であった。得
られた成形体を空気中で８００〜１２００℃の範囲内の
各温度で２時間焼成した。これにより，各種の焼結体を
得た。これらの焼結体のうち，試料１〜４，６〜８，１
１〜２４，３１〜３７は本発明としての焼結体であり，
試料Ｃ５，Ｃ９，Ｃ１０．Ｃ２５〜Ｃ３０，Ｃ３８〜Ｃ
４２は比較例としての焼結体である。
【００２９】（測定方法）得られた焼結体を直径１０ｍ
ｍ，厚み５ｍｍの円盤状ペレットに研磨し，密度，比誘
電率，無負荷Ｑ値及び共振周波数の温度係数等を測定し
た。比誘電率と無負荷Ｑ値とは空胴共振器法で測定し
た。共振周波数の温度係数は−２０〜＋８０℃の範囲内
で測定して算出した。なお，表２〜表５において，焼成
温度は密度が最高密度の９８％以上となる最低焼成温度
を意味する。また，比誘電率は最低焼成温度で焼成した
ときの値を示す。Ｑは無負荷Ｑ値を示す。
ｍ，厚み５ｍｍの円盤状ペレットに研磨し，密度，比誘
電率，無負荷Ｑ値及び共振周波数の温度係数等を測定し
た。比誘電率と無負荷Ｑ値とは空胴共振器法で測定し
た。共振周波数の温度係数は−２０〜＋８０℃の範囲内
で測定して算出した。なお，表２〜表５において，焼成
温度は密度が最高密度の９８％以上となる最低焼成温度
を意味する。また，比誘電率は最低焼成温度で焼成した
ときの値を示す。Ｑは無負荷Ｑ値を示す。
【００３０】次に，表２〜表５を用いて，上記測定結果
を考察する。試料１〜４，Ｃ５は，ＺｒのＴｉへの置換
量を変えたものである。試料１〜４は，焼結温度が１０
００℃以下と低く，また比誘電率及び共振周波数の温度
係数も低かった。そして，無負荷Ｑ値は高かった。これ
に対し，試料Ｃ５は，x ＝０．０５と本発明の範囲外の
組成で，Ｔｉの含有率が高いため，共振周波数の温度係
数が３０ｐｐｍ／℃以上と高いことがわかる。
を考察する。試料１〜４，Ｃ５は，ＺｒのＴｉへの置換
量を変えたものである。試料１〜４は，焼結温度が１０
００℃以下と低く，また比誘電率及び共振周波数の温度
係数も低かった。そして，無負荷Ｑ値は高かった。これ
に対し，試料Ｃ５は，x ＝０．０５と本発明の範囲外の
組成で，Ｔｉの含有率が高いため，共振周波数の温度係
数が３０ｐｐｍ／℃以上と高いことがわかる。
【００３１】試料６〜８，Ｃ９，Ｃ１０は，酸化ビスマ
スと酸化銅との配合比を変えたものである。試料６〜８
は，無負荷Ｑ値が高かった。これに対し，試料Ｃ９，Ｃ
１０は，試料Ｃ９はy が０，１，試料Ｃ１０はz が０．
０５と，本発明の範囲外の配合比であり，８６０℃とい
う低い温度で焼結するが，無負荷Ｑ値は低かった。
スと酸化銅との配合比を変えたものである。試料６〜８
は，無負荷Ｑ値が高かった。これに対し，試料Ｃ９，Ｃ
１０は，試料Ｃ９はy が０，１，試料Ｃ１０はz が０．
０５と，本発明の範囲外の配合比であり，８６０℃とい
う低い温度で焼結するが，無負荷Ｑ値は低かった。
【００３２】試料１１〜２４，Ｃ２５〜Ｃ３０は，副成
分の配合比を変えたものであり，これらの組成比率は，
図１のＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 三成分系に示した。
試料１１〜２４は，図１に示すごとく，副成分の中のu
,v , w が本発明のＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系に
おける，４点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを順次結ぶ四角形の範囲内
にあり，いずれも１０００℃以下で緻密化している。こ
れに対し，試料Ｃ２５〜Ｃ３０は，本発明の範囲外の配
合比であり，いずれの焼結温度も１０００℃以上となっ
てしまった。
分の配合比を変えたものであり，これらの組成比率は，
図１のＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 三成分系に示した。
試料１１〜２４は，図１に示すごとく，副成分の中のu
,v , w が本発明のＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系に
おける，４点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを順次結ぶ四角形の範囲内
にあり，いずれも１０００℃以下で緻密化している。こ
れに対し，試料Ｃ２５〜Ｃ３０は，本発明の範囲外の配
合比であり，いずれの焼結温度も１０００℃以上となっ
てしまった。
【００３３】試料３１〜３７，Ｃ３８〜Ｃ４２は，副成
分の添加量を変えたものである。試料３１〜３７は，１
０００℃以下で焼結し，無負荷Ｑ値が高かった。一方，
試料Ｃ３８〜Ｃ４２は，１０００℃以下では焼結しなか
ったり，無負荷Ｑ値が低かったりした。
分の添加量を変えたものである。試料３１〜３７は，１
０００℃以下で焼結し，無負荷Ｑ値が高かった。一方，
試料Ｃ３８〜Ｃ４２は，１０００℃以下では焼結しなか
ったり，無負荷Ｑ値が低かったりした。
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】
【表５】
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば，低温で焼成でき，か
つ，比誘電率及び共振周波数の温度係数が低く，無負荷
Ｑ値が高くて，誘電特性に優れた，高周波用誘電体磁器
組成物を提供することができる。
つ，比誘電率及び共振周波数の温度係数が低く，無負荷
Ｑ値が高くて，誘電特性に優れた，高周波用誘電体磁器
組成物を提供することができる。
【図１】実施形態例における，試料１１〜２４，Ｃ２５
〜Ｃ３０のＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 の三元組成図。
〜Ｃ３０のＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 の三元組成図。
Claims (4)
- 【請求項１】 一般式：Ｃａ（Ｚｒ1-X ＴｉX ）Ｏ3 −
y Ｂｉ2 Ｏ3 −z ＣｕＯで表される主成分と，一般式：
u ＺｎＯ−v Ｂ2 Ｏ3 −w ＳｉＯ2 で表される副成分と
からなり，上記主成分１００重量部に対して上記副成分
を３〜１５重量部含む高周波用誘電体磁器組成物であっ
て，上記主成分中のx,y,z は，モル比で， ０≦ x ≦０．０４， ０≦ y ≦０．０５， ０≦ z ≦０．０２ の範囲内にあり，かつ，上記副成分中のu,v,w は，上記
ＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系の三角座標を示す図１に
おいて，下記の表１の中のＡ〜Ｄの４点を順次結んで形
成される四角形の範囲内にあることを特徴とする高周波
用誘電体磁器組成物。 【表１】 - 【請求項２】 請求項１において，上記副成分は，上記
主成分１００重量部に対して，３〜１０重量部含むこと
を特徴とする高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】 請求項１又は２において，上記y は，
０．０１≦y ≦０．０４の範囲内にあることを特徴とす
る高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，
上記z は，０．００５≦z ≦０．０１５の範囲内にある
ことを特徴とする高周波用誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12223796A JP3683645B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12223796A JP3683645B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09278518A true JPH09278518A (ja) | 1997-10-28 |
| JP3683645B2 JP3683645B2 (ja) | 2005-08-17 |
Family
ID=14830985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12223796A Expired - Fee Related JP3683645B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3683645B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007191689A (ja) * | 2005-11-23 | 2007-08-02 | General Electric Co <Ge> | 同調可能な誘電率を有する複合材料、その製造方法、およびそれを備える物品 |
-
1996
- 1996-04-18 JP JP12223796A patent/JP3683645B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007191689A (ja) * | 2005-11-23 | 2007-08-02 | General Electric Co <Ge> | 同調可能な誘電率を有する複合材料、その製造方法、およびそれを備える物品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3683645B2 (ja) | 2005-08-17 |
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