JPH0977556A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH0977556A JPH0977556A JP7234370A JP23437095A JPH0977556A JP H0977556 A JPH0977556 A JP H0977556A JP 7234370 A JP7234370 A JP 7234370A JP 23437095 A JP23437095 A JP 23437095A JP H0977556 A JPH0977556 A JP H0977556A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比誘電率と無負荷Ｑ値とが大きく、共振周波
数の温度係数の絶対値が小さく、しかも、耐還元性が向
上してＣｕ電極形成を可能にした誘電体磁器組成物を実
現する。 【解決手段】 この誘電体磁器組成物は、組成式が下式
(1) であるか、または、ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 （４．２≦
ｘ≦４．６）１モルと（Ｌｉ1/2 Ｌｎ1/2 ）ＴｉＯ
3 （ここで、Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒから
なる群から選ばれる少なくとも１つの元素である）ｙモ
ル（０＜ｙ≦０．１）とを混合し焼成して得られる。 【化１】 （4.200 ≦ｘ≦4.600 ；0.000<ｙ≦0.100 ；ｚ＝ｙ；Ln
は、La、Nd、SmおよびPrからなる群から選ばれる少なく
とも１つの元素である）
数の温度係数の絶対値が小さく、しかも、耐還元性が向
上してＣｕ電極形成を可能にした誘電体磁器組成物を実
現する。 【解決手段】 この誘電体磁器組成物は、組成式が下式
(1) であるか、または、ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 （４．２≦
ｘ≦４．６）１モルと（Ｌｉ1/2 Ｌｎ1/2 ）ＴｉＯ
3 （ここで、Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒから
なる群から選ばれる少なくとも１つの元素である）ｙモ
ル（０＜ｙ≦０．１）とを混合し焼成して得られる。 【化１】 （4.200 ≦ｘ≦4.600 ；0.000<ｙ≦0.100 ；ｚ＝ｙ；Ln
は、La、Nd、SmおよびPrからなる群から選ばれる少なく
とも１つの元素である）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波領域な
どで使用される誘電体磁器組成物に関する。
どで使用される誘電体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波領域において、誘電体共振器
やマイクロ波回路用基板として誘電体が使用されてい
る。これらの用途に使用される誘電体磁器には、高い比
誘電率、高い無負荷Ｑ値、共振周波数の温度係数の絶対
値が小さいことが求められている。マイクロ波などの高
周波の波長は誘電体磁器組成物中では１／εr 1/2 （ε
rは誘電体磁器組成物の比誘電率）倍に短縮されるた
め、比誘電率が大きい誘電体磁器組成物ほど、機器を小
型化したり基板を薄型化したりできる。
やマイクロ波回路用基板として誘電体が使用されてい
る。これらの用途に使用される誘電体磁器には、高い比
誘電率、高い無負荷Ｑ値、共振周波数の温度係数の絶対
値が小さいことが求められている。マイクロ波などの高
周波の波長は誘電体磁器組成物中では１／εr 1/2 （ε
rは誘電体磁器組成物の比誘電率）倍に短縮されるた
め、比誘電率が大きい誘電体磁器組成物ほど、機器を小
型化したり基板を薄型化したりできる。
【０００３】従来、マイクロ波領域で使用される誘電体
材料としては、ＢａＯ−ＴｉＯ2 系磁器、および、Ｂａ
Ｏ−ＴｉＯ2 系磁器のＢａおよび／またはＴｉの一部を
Ｚｒで置換した磁器、複合ペロブスカイト系磁器などが
知られている。これらの誘電体材料には、無負荷Ｑ値が
低かったり、共振周波数の温度係数が大きかったり、Ｃ
ｕ電極を形成する際の還元雰囲気で著しく無負荷Ｑ値が
低下したりする。また、複合ペロブスカイト系磁器は、
ＮｂまたはＴａを主原料とするので非常に高価になる。
材料としては、ＢａＯ−ＴｉＯ2 系磁器、および、Ｂａ
Ｏ−ＴｉＯ2 系磁器のＢａおよび／またはＴｉの一部を
Ｚｒで置換した磁器、複合ペロブスカイト系磁器などが
知られている。これらの誘電体材料には、無負荷Ｑ値が
低かったり、共振周波数の温度係数が大きかったり、Ｃ
ｕ電極を形成する際の還元雰囲気で著しく無負荷Ｑ値が
低下したりする。また、複合ペロブスカイト系磁器は、
ＮｂまたはＴａを主原料とするので非常に高価になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、比誘
電率と無負荷Ｑ値とが大きく、共振周波数の温度係数の
絶対値が小さく、しかも、耐還元性が向上してＣｕ電極
形成を可能にした誘電体磁器組成物を提供することであ
る。
電率と無負荷Ｑ値とが大きく、共振周波数の温度係数の
絶対値が小さく、しかも、耐還元性が向上してＣｕ電極
形成を可能にした誘電体磁器組成物を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体磁器組成
物は、組成式が、
物は、組成式が、
【０００６】
【化２】
【０００７】（ここで、４．２≦ｘ≦４．６であり；０
＜ｙ≦０．１であり；ｚ＝ｙであり；Ｌｎは、Ｌａ、Ｎ
ｄ、ＳｍおよびＰｒからなる群から選ばれる少なくとも
１つの元素である）であるものである。組成式(1) は、
ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およびＬｎ2 Ｏ3 の、ＢａＯに対
するモル比が所定の範囲であること、または、Ｂａ、Ｔ
ｉ、Ｌｉ、Ｌｎ、およびＯを含む誘電体磁器組成物にお
いて、Ｂａ、Ｔｉ、Ｌｉ、およびＬｎのモル比が、Ｂａ
Ｏ、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およびＬｎ2 Ｏ3 の形に換算
して所定の範囲であることを意味する。
＜ｙ≦０．１であり；ｚ＝ｙであり；Ｌｎは、Ｌａ、Ｎ
ｄ、ＳｍおよびＰｒからなる群から選ばれる少なくとも
１つの元素である）であるものである。組成式(1) は、
ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およびＬｎ2 Ｏ3 の、ＢａＯに対
するモル比が所定の範囲であること、または、Ｂａ、Ｔ
ｉ、Ｌｉ、Ｌｎ、およびＯを含む誘電体磁器組成物にお
いて、Ｂａ、Ｔｉ、Ｌｉ、およびＬｎのモル比が、Ｂａ
Ｏ、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およびＬｎ2 Ｏ3 の形に換算
して所定の範囲であることを意味する。
【０００８】本発明の誘電体磁器組成物は、ＢａＯ−ｘ
ＴｉＯ2 （ここで、４．２≦ｘ≦４．６である）１モル
と（Ｌｉ1/2 Ｌｎ1/2 ）ＴｉＯ3 （ここで、Ｌｎは、Ｌ
ａ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒからなる群から選ばれる少な
くとも１つの元素である）ｙモル（ここで、０＜ｙ≦
０．１である）とを混合し焼成して得られたものであ
る。ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 は、ＴｉＯ2 の、ＢａＯに対す
るモル比が所定の範囲であること、または、Ｂａ、Ｔ
ｉ、およびＯを含むものにおいて、Ｂａ、およびＴｉの
モル比が、ＢａＯ、およびＴｉＯ2 の形に換算して所定
の範囲であることを意味する。（Ｌｉ1/2 Ｌｎ1/2 ）Ｔ
ｉＯ3 は、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およびＬｎ2Ｏ3 のモ
ル比が所定の範囲であること、または、Ｔｉ、Ｌｉ、Ｌ
ｎ、およびＯを含むものにおいて、Ｔｉ、Ｌｉ、および
Ｌｎのモル比が、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およびＬｎ2 Ｏ
3 の形に換算して所定の範囲であることを意味する。
ＴｉＯ2 （ここで、４．２≦ｘ≦４．６である）１モル
と（Ｌｉ1/2 Ｌｎ1/2 ）ＴｉＯ3 （ここで、Ｌｎは、Ｌ
ａ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒからなる群から選ばれる少な
くとも１つの元素である）ｙモル（ここで、０＜ｙ≦
０．１である）とを混合し焼成して得られたものであ
る。ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 は、ＴｉＯ2 の、ＢａＯに対す
るモル比が所定の範囲であること、または、Ｂａ、Ｔ
ｉ、およびＯを含むものにおいて、Ｂａ、およびＴｉの
モル比が、ＢａＯ、およびＴｉＯ2 の形に換算して所定
の範囲であることを意味する。（Ｌｉ1/2 Ｌｎ1/2 ）Ｔ
ｉＯ3 は、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およびＬｎ2Ｏ3 のモ
ル比が所定の範囲であること、または、Ｔｉ、Ｌｉ、Ｌ
ｎ、およびＯを含むものにおいて、Ｔｉ、Ｌｉ、および
Ｌｎのモル比が、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およびＬｎ2 Ｏ
3 の形に換算して所定の範囲であることを意味する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器組成物は、下
記組成式で表される。
記組成式で表される。
【００１０】
【化３】
【００１１】（ここで、４．２≦ｘ≦４．６であり；０
＜ｙ≦０．１であり；ｚ＝ｙであり；Ｌｎは、Ｌａ、Ｎ
ｄ、ＳｍおよびＰｒからなる群から選ばれる少なくとも
１つの元素である） 組成式(1) の誘電体磁器組成物は、好ましくは、４．４
≦ｘ≦４．５、０．０１０≦ｙ≦０．０５、ｚ＝ｙであ
る。
＜ｙ≦０．１であり；ｚ＝ｙであり；Ｌｎは、Ｌａ、Ｎ
ｄ、ＳｍおよびＰｒからなる群から選ばれる少なくとも
１つの元素である） 組成式(1) の誘電体磁器組成物は、好ましくは、４．４
≦ｘ≦４．５、０．０１０≦ｙ≦０．０５、ｚ＝ｙであ
る。
【００１２】組成式(1) は、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およ
びＬｎ2 Ｏ3 の、ＢａＯに対するモル比が所定の範囲で
あること、または、Ｂａ、Ｔｉ、Ｌｉ、Ｌｎ、およびＯ
を含む誘電体磁器組成物において、Ｂａ、Ｔｉ、Ｌｉ、
およびＬｎのモル比が、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、
およびＬｎ2 Ｏ3 の形に換算して所定の範囲であること
を意味する。
びＬｎ2 Ｏ3 の、ＢａＯに対するモル比が所定の範囲で
あること、または、Ｂａ、Ｔｉ、Ｌｉ、Ｌｎ、およびＯ
を含む誘電体磁器組成物において、Ｂａ、Ｔｉ、Ｌｉ、
およびＬｎのモル比が、ＢａＯ、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、
およびＬｎ2 Ｏ3 の形に換算して所定の範囲であること
を意味する。
【００１３】本発明の誘電体磁器組成物は、ＢａＯ−ｘ
ＴｉＯ2 を１モルと（Ｌｉ1/2 Ｌｎ 1/2 ）ＴｉＯ3 をｙ
モルの割合で混合し焼成して得られたものである。ここ
で、４．２≦ｘ≦４．６であり；０＜ｙ≦０．１であ
り；Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒからなる群か
ら選ばれる少なくとも１つの元素であり、好ましくは、
４．４≦ｘ≦４．５であり；０．０１≦ｙ≦０．０５で
あり；Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒからなる群
から選ばれる少なくとも１つの元素である。
ＴｉＯ2 を１モルと（Ｌｉ1/2 Ｌｎ 1/2 ）ＴｉＯ3 をｙ
モルの割合で混合し焼成して得られたものである。ここ
で、４．２≦ｘ≦４．６であり；０＜ｙ≦０．１であ
り；Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒからなる群か
ら選ばれる少なくとも１つの元素であり、好ましくは、
４．４≦ｘ≦４．５であり；０．０１≦ｙ≦０．０５で
あり；Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒからなる群
から選ばれる少なくとも１つの元素である。
【００１４】ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 は、ＴｉＯ2 の、Ｂａ
Ｏに対するモル比が所定の範囲であること、または、Ｂ
ａ、Ｔｉ、およびＯを含むものにおいて、Ｂａ、および
Ｔｉのモル比が、ＢａＯ、およびＴｉＯ2 の形に換算し
て所定の範囲であることを意味する。（Ｌｉ1/2 Ｌｎ
1/2 ）ＴｉＯ3 は、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およびＬｎ2
Ｏ3 のモル比が所定の範囲であること、または、Ｔｉ、
Ｌｉ、Ｌｎ、およびＯを含むものにおいて、Ｔｉ、Ｌ
ｉ、およびＬｎのモル比が、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およ
びＬｎ2 Ｏ3 の形に換算して所定の範囲であることを意
味する。
Ｏに対するモル比が所定の範囲であること、または、Ｂ
ａ、Ｔｉ、およびＯを含むものにおいて、Ｂａ、および
Ｔｉのモル比が、ＢａＯ、およびＴｉＯ2 の形に換算し
て所定の範囲であることを意味する。（Ｌｉ1/2 Ｌｎ
1/2 ）ＴｉＯ3 は、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およびＬｎ2
Ｏ3 のモル比が所定の範囲であること、または、Ｔｉ、
Ｌｉ、Ｌｎ、およびＯを含むものにおいて、Ｔｉ、Ｌ
ｉ、およびＬｎのモル比が、ＴｉＯ2 、Ｌｉ2 Ｏ、およ
びＬｎ2 Ｏ3 の形に換算して所定の範囲であることを意
味する。
【００１５】ｘの値が前記範囲を下回ると共振周波数の
温度係数が＋１０ｐｐｍ以上になるという問題があり、
ｘの値が前記範囲を上回ると無負荷Ｑ値が小さくなると
いう問題がある。ｙの値が前記範囲を下回ると比誘電率
が低くなり、無負荷Ｑ値も低くなり、また、焼成密度も
低くなり焼成密度を上げようとして焼成温度を上げると
焼成物にクラックが入るという重大な欠点がある。ｙの
値が前記範囲を上回ると共振周波数の温度係数が１０ｐ
ｐｍ以上とプラス側に大きくなるという問題がある。
温度係数が＋１０ｐｐｍ以上になるという問題があり、
ｘの値が前記範囲を上回ると無負荷Ｑ値が小さくなると
いう問題がある。ｙの値が前記範囲を下回ると比誘電率
が低くなり、無負荷Ｑ値も低くなり、また、焼成密度も
低くなり焼成密度を上げようとして焼成温度を上げると
焼成物にクラックが入るという重大な欠点がある。ｙの
値が前記範囲を上回ると共振周波数の温度係数が１０ｐ
ｐｍ以上とプラス側に大きくなるという問題がある。
【００１６】本発明の誘電体磁器組成物は、たとえば、
計量工程と湿式混合工程と乾燥工程と仮焼工程と粉砕工
程と成形工程と焼成工程とを含む方法により作られる
が、製造方法に限定はない。計量工程は、化学的に高純
度の、バリウム；チタン；リチウム；ランタンとネオジ
ムとサマリウムとプラセオジムとからなる群から選ばれ
る少なくとも１つの、炭酸塩、酸化物などの出発原料
（たとえば、炭酸バリウム、二酸化チタン、炭酸リチウ
ム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化サマリウム、酸
化プラセオジム）の粉末をＢａ・Ｔｉ・Ｌｉ・Ｌａ・Ｎ
ｄ・Ｓｍ・Ｐｒが所定のモル比となるように計量する工
程である。湿式混合工程は、計量された粉末を水および
／またはアルコール（たとえば、メチルアルコール、エ
チルアルコール）などの溶媒と共に湿式混合する工程で
ある。乾燥工程は、湿式混合物から溶媒を除去して乾燥
する工程である。仮焼工程は、乾燥工程で得られた乾燥
物を空気などの酸素含有ガス雰囲気中で７５０〜１１０
０℃の温度で１〜５時間仮焼する工程である。粉砕工程
は、仮焼物を水および／またはアルコール（たとえば、
メチルアルコール、エチルアルコール）などの溶媒の存
在下で粉砕する工程である。成形工程は、粉砕物を、溶
媒を含んだまま加圧成形（圧力はたとえば８００〜１５
００kg／cm2 ）する工程である。焼成工程は、成形物を
空気などの酸素含有ガス雰囲気中で１２００〜１４００
℃の温度で１〜１０時間焼成する工程である。得られた
焼成物をそのまま誘電体磁器組成物としたり、あるい
は、必要に応じて焼成物の形状および大きさを適宜加工
して誘電体磁器組成物としたりすることができる。混合
や粉砕は、たとえば、樹脂ポットミル、樹脂ボールミ
ル、アルミナ製ボールミルまたはジルコニア製ボールを
使用して数時間〜数十時間程度行われる。出発原料、粉
砕物などは、得られる誘電体磁器組成物の均一性を高め
るために、たとえば、６０メッシュ（タイラー標準ふる
い）通過品、好ましくは２００メッシュ（タイラー標準
ふるい）通過品、より好ましくは２５０メッシュ（タイ
ラー標準ふるい）通過品として次の工程に供される。
計量工程と湿式混合工程と乾燥工程と仮焼工程と粉砕工
程と成形工程と焼成工程とを含む方法により作られる
が、製造方法に限定はない。計量工程は、化学的に高純
度の、バリウム；チタン；リチウム；ランタンとネオジ
ムとサマリウムとプラセオジムとからなる群から選ばれ
る少なくとも１つの、炭酸塩、酸化物などの出発原料
（たとえば、炭酸バリウム、二酸化チタン、炭酸リチウ
ム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化サマリウム、酸
化プラセオジム）の粉末をＢａ・Ｔｉ・Ｌｉ・Ｌａ・Ｎ
ｄ・Ｓｍ・Ｐｒが所定のモル比となるように計量する工
程である。湿式混合工程は、計量された粉末を水および
／またはアルコール（たとえば、メチルアルコール、エ
チルアルコール）などの溶媒と共に湿式混合する工程で
ある。乾燥工程は、湿式混合物から溶媒を除去して乾燥
する工程である。仮焼工程は、乾燥工程で得られた乾燥
物を空気などの酸素含有ガス雰囲気中で７５０〜１１０
０℃の温度で１〜５時間仮焼する工程である。粉砕工程
は、仮焼物を水および／またはアルコール（たとえば、
メチルアルコール、エチルアルコール）などの溶媒の存
在下で粉砕する工程である。成形工程は、粉砕物を、溶
媒を含んだまま加圧成形（圧力はたとえば８００〜１５
００kg／cm2 ）する工程である。焼成工程は、成形物を
空気などの酸素含有ガス雰囲気中で１２００〜１４００
℃の温度で１〜１０時間焼成する工程である。得られた
焼成物をそのまま誘電体磁器組成物としたり、あるい
は、必要に応じて焼成物の形状および大きさを適宜加工
して誘電体磁器組成物としたりすることができる。混合
や粉砕は、たとえば、樹脂ポットミル、樹脂ボールミ
ル、アルミナ製ボールミルまたはジルコニア製ボールを
使用して数時間〜数十時間程度行われる。出発原料、粉
砕物などは、得られる誘電体磁器組成物の均一性を高め
るために、たとえば、６０メッシュ（タイラー標準ふる
い）通過品、好ましくは２００メッシュ（タイラー標準
ふるい）通過品、より好ましくは２５０メッシュ（タイ
ラー標準ふるい）通過品として次の工程に供される。
【００１７】本発明の誘電体磁器組成物は、または、予
め調製した、ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 と（Ｌｉ1/2 Ｌ
ｎ1/2 ）ＴｉＯ3 とを所定の割合で混合し焼成する方法
により作られる。この方法では、たとえば、ＢａＯ−ｘ
ＴｉＯ2 仮焼粉と（Ｌｉ1/2 Ｌｎ1/ 2 ）ＴｉＯ3 仮焼粉
とを水および／またはアルコール（たとえば、メチルア
ルコール、エチルアルコール）などの溶媒と共に粉砕し
混合する。得られた混合物を加圧成形（圧力はたとえば
８００〜１５００kg／cm2 ）する。得られた成形物を空
気などの酸素含有ガス雰囲気中で１２００〜１４００℃
の温度で１〜１０時間焼成する。得られた焼成物をその
まま誘電体磁器組成物としたり、あるいは、必要に応じ
て焼成物の形状および大きさを適宜加工して誘電体磁器
組成物としたりすることができる。混合や粉砕は、たと
えば、樹脂ポットミル、樹脂ボールミル、アルミナ製ボ
ールミルまたはジルコニア製ボールを使用して数時間〜
数十時間程度行われる。出発原料、粉砕物などは、得ら
れる誘電体磁器組成物の均一性を高めるために、たとえ
ば、６０メッシュ（タイラー標準ふるい）通過品、好ま
しくは２００メッシュ（タイラー標準ふるい）通過品、
より好ましくは２５０メッシュ（タイラー標準ふるい）
通過品として次の工程に供される。
め調製した、ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 と（Ｌｉ1/2 Ｌ
ｎ1/2 ）ＴｉＯ3 とを所定の割合で混合し焼成する方法
により作られる。この方法では、たとえば、ＢａＯ−ｘ
ＴｉＯ2 仮焼粉と（Ｌｉ1/2 Ｌｎ1/ 2 ）ＴｉＯ3 仮焼粉
とを水および／またはアルコール（たとえば、メチルア
ルコール、エチルアルコール）などの溶媒と共に粉砕し
混合する。得られた混合物を加圧成形（圧力はたとえば
８００〜１５００kg／cm2 ）する。得られた成形物を空
気などの酸素含有ガス雰囲気中で１２００〜１４００℃
の温度で１〜１０時間焼成する。得られた焼成物をその
まま誘電体磁器組成物としたり、あるいは、必要に応じ
て焼成物の形状および大きさを適宜加工して誘電体磁器
組成物としたりすることができる。混合や粉砕は、たと
えば、樹脂ポットミル、樹脂ボールミル、アルミナ製ボ
ールミルまたはジルコニア製ボールを使用して数時間〜
数十時間程度行われる。出発原料、粉砕物などは、得ら
れる誘電体磁器組成物の均一性を高めるために、たとえ
ば、６０メッシュ（タイラー標準ふるい）通過品、好ま
しくは２００メッシュ（タイラー標準ふるい）通過品、
より好ましくは２５０メッシュ（タイラー標準ふるい）
通過品として次の工程に供される。
【００１８】ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 は、計量工程と湿式混
合工程と乾燥工程と仮焼工程とを含む方法により作られ
る。計量工程は、化学的に高純度の、バリウム；チタン
の、炭酸塩、酸化物などの出発原料（たとえば、炭酸バ
リウム、二酸化チタン）の粉末をＢａ・Ｔｉが所定のモ
ル比となるように計量する工程である。湿式混合工程
は、計量された粉末を水および／またはアルコール（た
とえば、メチルアルコール、エチルアルコール）などの
溶媒と共に湿式混合する工程である。乾燥工程は、湿式
混合物から溶媒を除去して乾燥する工程である。仮焼工
程は、乾燥工程で得られた乾燥物を空気などの酸素含有
ガス雰囲気中で７５０〜１１００℃の温度で１〜５時間
仮焼する工程である。
合工程と乾燥工程と仮焼工程とを含む方法により作られ
る。計量工程は、化学的に高純度の、バリウム；チタン
の、炭酸塩、酸化物などの出発原料（たとえば、炭酸バ
リウム、二酸化チタン）の粉末をＢａ・Ｔｉが所定のモ
ル比となるように計量する工程である。湿式混合工程
は、計量された粉末を水および／またはアルコール（た
とえば、メチルアルコール、エチルアルコール）などの
溶媒と共に湿式混合する工程である。乾燥工程は、湿式
混合物から溶媒を除去して乾燥する工程である。仮焼工
程は、乾燥工程で得られた乾燥物を空気などの酸素含有
ガス雰囲気中で７５０〜１１００℃の温度で１〜５時間
仮焼する工程である。
【００１９】（Ｌｉ1/2 Ｌｎ1/2 ）ＴｉＯ3 は、計量工
程と湿式混合工程と乾燥工程と仮焼工程とを含む方法に
より作られる。計量工程は、化学的に高純度の、チタ
ン；リチウム；ランタンとネオジムとサマリウムとプラ
セオジムとからなる群から選ばれる少なくとも１つの、
炭酸塩、酸化物などの出発原料（たとえば、二酸化チタ
ン、炭酸リチウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化
サマリウム、酸化プラセオジム）の粉末をＴｉ・Ｌｉ・
Ｌａ・Ｎｄ・Ｓｍ・Ｐｒが所定のモル比となるように計
量する工程である。湿式混合工程は、計量された粉末を
水および／またはアルコール（たとえば、メチルアルコ
ール、エチルアルコール）などの溶媒と共に湿式混合す
る工程である。乾燥工程は、湿式混合物から溶媒を除去
して乾燥する工程である。仮焼工程は、乾燥工程で得ら
れた乾燥物を空気などの酸素含有ガス雰囲気中で７５０
〜１１００℃の温度で１〜５時間仮焼する工程である。
程と湿式混合工程と乾燥工程と仮焼工程とを含む方法に
より作られる。計量工程は、化学的に高純度の、チタ
ン；リチウム；ランタンとネオジムとサマリウムとプラ
セオジムとからなる群から選ばれる少なくとも１つの、
炭酸塩、酸化物などの出発原料（たとえば、二酸化チタ
ン、炭酸リチウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化
サマリウム、酸化プラセオジム）の粉末をＴｉ・Ｌｉ・
Ｌａ・Ｎｄ・Ｓｍ・Ｐｒが所定のモル比となるように計
量する工程である。湿式混合工程は、計量された粉末を
水および／またはアルコール（たとえば、メチルアルコ
ール、エチルアルコール）などの溶媒と共に湿式混合す
る工程である。乾燥工程は、湿式混合物から溶媒を除去
して乾燥する工程である。仮焼工程は、乾燥工程で得ら
れた乾燥物を空気などの酸素含有ガス雰囲気中で７５０
〜１１００℃の温度で１〜５時間仮焼する工程である。
【００２０】本発明では、Ｌａ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒ
からなる群から選ばれる少なくとも２つのランタノイド
元素を含むときには、これらの出発原料粉末として、そ
れら２以上のランタノイド元素を含有するものが使用で
き、分離コストが省ける分だけ原料が安くなる。２以上
のランタノイド元素を含有する原料粉末が狙いとする組
成比に対してランタノイド元素を不足している場合に
は、不足分のランタノイド原料粉末を添加することによ
り狙いとする組成比が得られる。
からなる群から選ばれる少なくとも２つのランタノイド
元素を含むときには、これらの出発原料粉末として、そ
れら２以上のランタノイド元素を含有するものが使用で
き、分離コストが省ける分だけ原料が安くなる。２以上
のランタノイド元素を含有する原料粉末が狙いとする組
成比に対してランタノイド元素を不足している場合に
は、不足分のランタノイド原料粉末を添加することによ
り狙いとする組成比が得られる。
【００２１】本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振
器、誘電体基板、磁器コンデンサなどの誘電体として利
用可能である。
器、誘電体基板、磁器コンデンサなどの誘電体として利
用可能である。
【００２２】
【実施例】以下に、本発明の実施例と、本発明の範囲を
外れた比較例とを示すが、本発明は下記実施例に限定さ
れない。 （実施例１〜１８および比較例１〜１４）上記組成式
(1) の誘電体磁器組成物の実施例と比較例とを示す。
外れた比較例とを示すが、本発明は下記実施例に限定さ
れない。 （実施例１〜１８および比較例１〜１４）上記組成式
(1) の誘電体磁器組成物の実施例と比較例とを示す。
【００２３】化学的に高純度である、ＢａＣＯ3 、Ｌｉ
2 ＣＯ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｎｄ2 Ｏ3、Ｓｍ2 Ｏ3 、Ｐｒ
6 Ｏ11、およびＴｉＯ2 の各粉末を所定のモル比（表１
〜２のｘ，ｙ，ｚの値とＬｎの種類参照）になるように
計量した。次に、これらの粉末を樹脂のボールミルに入
れ、樹脂製ボールと純水とを加えて２０時間混合した。
混合により得られたスラリーを乾燥し、乾燥物をアルミ
ナ製さやに入れて７５０〜〜１０００℃で１〜５時間仮
焼した。仮焼物を、混合に用いたのと同じ樹脂製ボール
ミルに入れ、樹脂製ボールと純水とを加えて２０時間粉
砕した。粉砕により得られたスラリーを６０メッシュの
タイラー標準ふるいに通し、通過品を１０mmφ金型に充
填し、１００ＭＰａの圧力でプレスし、直径１０mmで厚
み６mmの円柱状の成形体を得た。この成形体を空気中で
１２００〜１４００℃の温度で１〜５時間焼成し焼成体
を得た。焼成体の端面をラップ加工し、誘電体円柱共振
器法による測定から共振周波数と無負荷Ｑと比誘電率と
を求めた。共振周波数は８〜１０ＧＨｚであった。共振
周波数の温度係数は−３０℃から＋７０℃の範囲で測定
し、次式で計算した。また、焼成体の焼結状態を目視に
より調べた。焼成体に、クラックが生じていたり（クラ
ックと表示）、大きな粒成長が起きていたり（粒成長大
と表示）するなどの異常が見られないものを良好と表示
した。
2 ＣＯ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｎｄ2 Ｏ3、Ｓｍ2 Ｏ3 、Ｐｒ
6 Ｏ11、およびＴｉＯ2 の各粉末を所定のモル比（表１
〜２のｘ，ｙ，ｚの値とＬｎの種類参照）になるように
計量した。次に、これらの粉末を樹脂のボールミルに入
れ、樹脂製ボールと純水とを加えて２０時間混合した。
混合により得られたスラリーを乾燥し、乾燥物をアルミ
ナ製さやに入れて７５０〜〜１０００℃で１〜５時間仮
焼した。仮焼物を、混合に用いたのと同じ樹脂製ボール
ミルに入れ、樹脂製ボールと純水とを加えて２０時間粉
砕した。粉砕により得られたスラリーを６０メッシュの
タイラー標準ふるいに通し、通過品を１０mmφ金型に充
填し、１００ＭＰａの圧力でプレスし、直径１０mmで厚
み６mmの円柱状の成形体を得た。この成形体を空気中で
１２００〜１４００℃の温度で１〜５時間焼成し焼成体
を得た。焼成体の端面をラップ加工し、誘電体円柱共振
器法による測定から共振周波数と無負荷Ｑと比誘電率と
を求めた。共振周波数は８〜１０ＧＨｚであった。共振
周波数の温度係数は−３０℃から＋７０℃の範囲で測定
し、次式で計算した。また、焼成体の焼結状態を目視に
より調べた。焼成体に、クラックが生じていたり（クラ
ックと表示）、大きな粒成長が起きていたり（粒成長大
と表示）するなどの異常が見られないものを良好と表示
した。
【００２４】
【数１】
【００２５】（ここで、τf は共振周波数の温度係数で
あり、ｆ70は７０℃における共振周波数であり、ｆ-30
は−３０℃における共振周波数であり、ｆ20は２０℃に
おける共振周波数である） 結果を表１〜２に示した。 （実施例１９〜２２）ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 と（Ｌｉ1/2
Ｌｎ1/2 ）ＴｉＯ3 （ここで、Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓ
ｍおよびＰｒからなる群から選ばれる少なくとも１つの
元素である）とを混合し焼成した場合の誘電体磁器組成
物の実施例と比較例とを示す。
あり、ｆ70は７０℃における共振周波数であり、ｆ-30
は−３０℃における共振周波数であり、ｆ20は２０℃に
おける共振周波数である） 結果を表１〜２に示した。 （実施例１９〜２２）ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 と（Ｌｉ1/2
Ｌｎ1/2 ）ＴｉＯ3 （ここで、Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓ
ｍおよびＰｒからなる群から選ばれる少なくとも１つの
元素である）とを混合し焼成した場合の誘電体磁器組成
物の実施例と比較例とを示す。
【００２６】化学的に高純度である、ＢａＣＯ3 および
ＴｉＯ2 の各粉末を所定のモル比（表３のｘの値参照）
になるように計量した。次に、これらの粉末を樹脂製の
ボールミルに入れ、樹脂製ボールと純水とを加えて２０
時間混合した。混合により得られたスラリーを乾燥し、
乾燥物をアルミナ製さやに入れて７５０〜〜１０００℃
で１〜５時間仮焼した。
ＴｉＯ2 の各粉末を所定のモル比（表３のｘの値参照）
になるように計量した。次に、これらの粉末を樹脂製の
ボールミルに入れ、樹脂製ボールと純水とを加えて２０
時間混合した。混合により得られたスラリーを乾燥し、
乾燥物をアルミナ製さやに入れて７５０〜〜１０００℃
で１〜５時間仮焼した。
【００２７】化学的に高純度である、Ｌｉ2 ＣＯ3 、Ｎ
ｄ2 Ｏ3 、およびＴｉＯ2 の各粉末を所定のモル比にな
るように計量した。次に、これらの粉末を樹脂製のボー
ルミルに入れ、樹脂製ボールと純水とを加えて２０時間
混合した。混合により得られたスラリーを乾燥し、乾燥
物をアルミナ製さやに入れて７５０〜〜１０００℃で１
〜５時間仮焼した。
ｄ2 Ｏ3 、およびＴｉＯ2 の各粉末を所定のモル比にな
るように計量した。次に、これらの粉末を樹脂製のボー
ルミルに入れ、樹脂製ボールと純水とを加えて２０時間
混合した。混合により得られたスラリーを乾燥し、乾燥
物をアルミナ製さやに入れて７５０〜〜１０００℃で１
〜５時間仮焼した。
【００２８】各仮焼物を所定のモル比（表３のｘ，ｙの
値とＬｎの種類参照）で、混合に用いたのと同じ樹脂製
ボールミルに入れ、樹脂製ボールと純水とを加えて２０
時間粉砕し混合した。得られたスラリーを６０メッシュ
のタイラー標準ふるいに通し、通過品を１０mmφ金型に
充填し、１００ＭＰａの圧力でプレスし、直径１０mmで
厚み６mmの円柱状の成形体を得た。この成形体を空気中
で１２００〜１４００℃の温度で１〜５時間焼成し焼成
体を得た。焼成体の端面をラップ加工し、誘電体円柱共
振器法による測定から共振周波数と無負荷Ｑと比誘電率
とを求めた。共振周波数は８〜１０ＧＨｚであった。共
振周波数の温度係数は−３０℃から＋７０℃の範囲で測
定し、上式で計算した。また、焼成体の焼結状態を目視
により調べた。焼成体に、クラックが生じていたり（ク
ラックと表示）、大きな粒成長が起きていたり（粒成長
大と表示）するなどの異常が見られないものを良好と表
示した。
値とＬｎの種類参照）で、混合に用いたのと同じ樹脂製
ボールミルに入れ、樹脂製ボールと純水とを加えて２０
時間粉砕し混合した。得られたスラリーを６０メッシュ
のタイラー標準ふるいに通し、通過品を１０mmφ金型に
充填し、１００ＭＰａの圧力でプレスし、直径１０mmで
厚み６mmの円柱状の成形体を得た。この成形体を空気中
で１２００〜１４００℃の温度で１〜５時間焼成し焼成
体を得た。焼成体の端面をラップ加工し、誘電体円柱共
振器法による測定から共振周波数と無負荷Ｑと比誘電率
とを求めた。共振周波数は８〜１０ＧＨｚであった。共
振周波数の温度係数は−３０℃から＋７０℃の範囲で測
定し、上式で計算した。また、焼成体の焼結状態を目視
により調べた。焼成体に、クラックが生じていたり（ク
ラックと表示）、大きな粒成長が起きていたり（粒成長
大と表示）するなどの異常が見られないものを良好と表
示した。
【００２９】結果を表３に示した。比較のために、同じ
元素組成の実施例５〜８のデータも表３に示した。
元素組成の実施例５〜８のデータも表３に示した。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】表１〜３にみるように、上記組成式でｙ＝
０の場合、比較例１〜６で示したように焼結状態が悪
く、すべてクラックを生じた。本発明で規定する範囲で
は、例えば実施例８にみるように、比誘電率は、３８．
２、無負荷Ｑ値は４３５０、τｆは、３ｐｐｍと非常に
優れた値となり、しかも焼結状態も良好である。また、
ＬｎをＬａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｐｒのいずれを用いても焼結
状態は良好で電気特性も優れた値となり、特にτｆは１
０ｐｐｍ以下と実用上優れたものとなる。
０の場合、比較例１〜６で示したように焼結状態が悪
く、すべてクラックを生じた。本発明で規定する範囲で
は、例えば実施例８にみるように、比誘電率は、３８．
２、無負荷Ｑ値は４３５０、τｆは、３ｐｐｍと非常に
優れた値となり、しかも焼結状態も良好である。また、
ＬｎをＬａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｐｒのいずれを用いても焼結
状態は良好で電気特性も優れた値となり、特にτｆは１
０ｐｐｍ以下と実用上優れたものとなる。
【００３４】表３にみるように、ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 仮
焼粉に（Ｌｉ1/2 Ｌｎ1/2 ）ＴｉＯ 3 （実施例ではＬｎ
＝Ｎｄ）仮焼粉を添加した方が比誘電率、無負荷Ｑ値、
τｆがさらに改善される。また、耐還元性の評価とし
て、表１〜２の実施例試料と比較例試料にＣｕ導体の焼
成条件の１例である９００℃のＮ2 雰囲気中で焼成を行
い、焼成前と焼成後の電気特性を比較し、また、外観の
変化を調べた。外観に異常ない場合は異常なしと表示
し、変色した場合は変色ありと表示した。結果を表４に
示した。
焼粉に（Ｌｉ1/2 Ｌｎ1/2 ）ＴｉＯ 3 （実施例ではＬｎ
＝Ｎｄ）仮焼粉を添加した方が比誘電率、無負荷Ｑ値、
τｆがさらに改善される。また、耐還元性の評価とし
て、表１〜２の実施例試料と比較例試料にＣｕ導体の焼
成条件の１例である９００℃のＮ2 雰囲気中で焼成を行
い、焼成前と焼成後の電気特性を比較し、また、外観の
変化を調べた。外観に異常ない場合は異常なしと表示
し、変色した場合は変色ありと表示した。結果を表４に
示した。
【００３５】
【表４】
【００３６】表４にみるように、本発明で規定する範囲
内の組成では、Ｎ2 雰囲気中で焼成後も電気特性は焼成
前のレベルを維持またはほぼ維持し耐還元性に優れたも
のである。
内の組成では、Ｎ2 雰囲気中で焼成後も電気特性は焼成
前のレベルを維持またはほぼ維持し耐還元性に優れたも
のである。
【００３７】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物は、組成式が
上式(1) であるので、比誘電率と無負荷Ｑ値とが大き
く、共振周波数の温度係数の絶対値が小さく、しかも、
耐還元性が向上してＣｕ電極形成を可能にする。本発明
の誘電体磁器組成物は、ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 （ここで、
４．２≦ｘ≦４．６である）１モルと（Ｌｉ1/2 Ｌｎ
1/2 ）ＴｉＯ3 （ここで、Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍお
よびＰｒからなる群から選ばれる少なくとも１つの元素
である）ｙモル（ここで、０＜ｙ≦０．１である）とを
混合し焼成して得られたものであるので、比誘電率と無
負荷Ｑ値とが大きく、共振周波数の温度係数の絶対値が
小さく、しかも、耐還元性が向上してＣｕ電極形成を可
能にする。
上式(1) であるので、比誘電率と無負荷Ｑ値とが大き
く、共振周波数の温度係数の絶対値が小さく、しかも、
耐還元性が向上してＣｕ電極形成を可能にする。本発明
の誘電体磁器組成物は、ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 （ここで、
４．２≦ｘ≦４．６である）１モルと（Ｌｉ1/2 Ｌｎ
1/2 ）ＴｉＯ3 （ここで、Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍお
よびＰｒからなる群から選ばれる少なくとも１つの元素
である）ｙモル（ここで、０＜ｙ≦０．１である）とを
混合し焼成して得られたものであるので、比誘電率と無
負荷Ｑ値とが大きく、共振周波数の温度係数の絶対値が
小さく、しかも、耐還元性が向上してＣｕ電極形成を可
能にする。
Claims (2)
- 【請求項１】組成式が、 【化１】 （ここで、４．２≦ｘ≦４．６であり；０＜ｙ≦０．１
であり；ｚ＝ｙであり；Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍおよ
びＰｒからなる群から選ばれる少なくとも１つの元素で
ある）である誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 （ここで、４．２≦ｘ
≦４．６である）１モルと（Ｌｉ1/ 2 Ｌｎ1/2 ）ＴｉＯ
3 （ここで、Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒから
なる群から選ばれる少なくとも１つの元素である）ｙモ
ル（ここで、０＜ｙ≦０．１である）とを混合し焼成し
て得られた誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23437095A JP3696947B2 (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23437095A JP3696947B2 (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0977556A true JPH0977556A (ja) | 1997-03-25 |
| JP3696947B2 JP3696947B2 (ja) | 2005-09-21 |
Family
ID=16969951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23437095A Expired - Fee Related JP3696947B2 (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3696947B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0873979A1 (en) * | 1997-04-24 | 1998-10-28 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Dielectric material and process for producing the same |
| JP5651703B2 (ja) * | 2010-10-20 | 2015-01-14 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミックコンデンサ |
-
1995
- 1995-09-12 JP JP23437095A patent/JP3696947B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0873979A1 (en) * | 1997-04-24 | 1998-10-28 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Dielectric material and process for producing the same |
| US6165927A (en) * | 1997-04-24 | 2000-12-26 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Dielectric material and process for producing the same |
| JP5651703B2 (ja) * | 2010-10-20 | 2015-01-14 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミックコンデンサ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3696947B2 (ja) | 2005-09-21 |
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