JPH10188674A - マイクロ波誘電体磁器組成物 - Google Patents
マイクロ波誘電体磁器組成物Info
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- JPH10188674A JPH10188674A JP9049707A JP4970797A JPH10188674A JP H10188674 A JPH10188674 A JP H10188674A JP 9049707 A JP9049707 A JP 9049707A JP 4970797 A JP4970797 A JP 4970797A JP H10188674 A JPH10188674 A JP H10188674A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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- H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比誘電率（ε）特性にすぐれ、高いＱｆ値を
有し、共振周波数の温度係数の調整が容易に実現でき、
キャビティーの材質が鉄や銅などの共振周波数の温度係
数の大きなフィルターに最適なマイクロ波誘電体磁器組
成物の提供。 【解決手段】 ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｎｄ2Ｏ3−Ｓｍ2Ｏ3
系セラミックスにおいて、Ｎｄ2Ｏ3の一部をＢｉ2Ｏ3と
置換し、さらにＮｄ2Ｏ3の一部をＬｎ2Ｏ3（但しＬｎ＝
Ｌａ，Ｐｒ）と置換することにより、ε＝９０〜９３．
５、Ｑｆ＝６８００〜７０００ＧＨｚ、τｆ＝２．３〜
４．０ｐｐｍ／℃の特性が得られ、これにより種々の材
質および大きさの共振キャビティーに良好な電気特性を
供給することができる。
有し、共振周波数の温度係数の調整が容易に実現でき、
キャビティーの材質が鉄や銅などの共振周波数の温度係
数の大きなフィルターに最適なマイクロ波誘電体磁器組
成物の提供。 【解決手段】 ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｎｄ2Ｏ3−Ｓｍ2Ｏ3
系セラミックスにおいて、Ｎｄ2Ｏ3の一部をＢｉ2Ｏ3と
置換し、さらにＮｄ2Ｏ3の一部をＬｎ2Ｏ3（但しＬｎ＝
Ｌａ，Ｐｒ）と置換することにより、ε＝９０〜９３．
５、Ｑｆ＝６８００〜７０００ＧＨｚ、τｆ＝２．３〜
４．０ｐｐｍ／℃の特性が得られ、これにより種々の材
質および大きさの共振キャビティーに良好な電気特性を
供給することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はＢａ、Ｔｉ、Ｓ
ｍ、Ｎｄ、Ｌａ、Ｐｒ、ＢｉおよびＯ2の主要組成から
なり、ε＝９０〜９３．５、Ｑｆ＝６８００〜７０００
ＧＨｚ、τｆ＝２．３〜４．０ｐｐｍ／℃の特性を有
し、誘電体共振器材料およびその周波数調整棒に使用で
きる誘電体磁器組成物に関する。
ｍ、Ｎｄ、Ｌａ、Ｐｒ、ＢｉおよびＯ2の主要組成から
なり、ε＝９０〜９３．５、Ｑｆ＝６８００〜７０００
ＧＨｚ、τｆ＝２．３〜４．０ｐｐｍ／℃の特性を有
し、誘電体共振器材料およびその周波数調整棒に使用で
きる誘電体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ニューメディアの発達にともない
電子技術分野において、小型化、デジタル化が急速に進
められ、特に、衛星通信、自動車電話、携帯電話などの
マイクロ波を用いた通信技術では、部品の小型化、高信
頼性が高度に要求されている。
電子技術分野において、小型化、デジタル化が急速に進
められ、特に、衛星通信、自動車電話、携帯電話などの
マイクロ波を用いた通信技術では、部品の小型化、高信
頼性が高度に要求されている。
【０００３】従来のマイクロ波回路では、空胴共振器や
導波管がフィルターや伝送線路として用いられていたた
め、上記小型化、高信頼性の障害となっていた。すなわ
ち、空胴共振器や導波管は、基本的には電波の伝搬媒体
として空気あるいは真空の安定性を利用しているもので
あり、上記マイクロ波回路部分を小型化するには、空気
あるいは真空の誘電率に比べて大きな誘電率を有し、か
つ空気や真空と同様に温度などに対しては高安定性を有
する伝搬媒体を利用すればよく、この場合、マイクロ波
の伝搬波長は媒体中で、１／√（εｒ）（但しεｒ：比
誘電率）となるため、共振波長も、１／√（εｒ）とな
り、小型化が達成できる。
導波管がフィルターや伝送線路として用いられていたた
め、上記小型化、高信頼性の障害となっていた。すなわ
ち、空胴共振器や導波管は、基本的には電波の伝搬媒体
として空気あるいは真空の安定性を利用しているもので
あり、上記マイクロ波回路部分を小型化するには、空気
あるいは真空の誘電率に比べて大きな誘電率を有し、か
つ空気や真空と同様に温度などに対しては高安定性を有
する伝搬媒体を利用すればよく、この場合、マイクロ波
の伝搬波長は媒体中で、１／√（εｒ）（但しεｒ：比
誘電率）となるため、共振波長も、１／√（εｒ）とな
り、小型化が達成できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波誘電
体磁器組成物としては、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｎｄ2Ｏ3−
Ｂｉ2Ｏ3系セラミックス（特開昭５６−１０２００３
号）、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｓｍ2Ｏ3−ＣｅＯ2−Ｂｉ2Ｏ3
系セラミックス（特開昭６２−１８７１６２号）が提案
されているが、これらの材料はマイクロ波通信用誘電体
としてはＱｆ値が４０００〜６５００と低く、またさま
ざまなキャビティーに対し、周波数の温度特性の調整が
容易でない問題があった。
体磁器組成物としては、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｎｄ2Ｏ3−
Ｂｉ2Ｏ3系セラミックス（特開昭５６−１０２００３
号）、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｓｍ2Ｏ3−ＣｅＯ2−Ｂｉ2Ｏ3
系セラミックス（特開昭６２−１８７１６２号）が提案
されているが、これらの材料はマイクロ波通信用誘電体
としてはＱｆ値が４０００〜６５００と低く、またさま
ざまなキャビティーに対し、周波数の温度特性の調整が
容易でない問題があった。
【０００５】また、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｌｎ2Ｏ3系セラ
ミックス（但しＬｎ2Ｏ3はＮｄ2Ｏ3やＰｒ6Ｏ11のもの
にＣｒ2Ｏ3を添加）（特開平７−１６９３２６号）は、
比誘電率（ε）は９１〜９３の値を有するが、Ｑ値が５
７００〜６０００と低く、共振周波数の温度係数τｆも
６〜９ｐｐｍ／℃であり、キャビティーの材質が鉄や銅
などの共振周波数の温度係数の大きなフィルターには使
用できない問題があった。
ミックス（但しＬｎ2Ｏ3はＮｄ2Ｏ3やＰｒ6Ｏ11のもの
にＣｒ2Ｏ3を添加）（特開平７−１６９３２６号）は、
比誘電率（ε）は９１〜９３の値を有するが、Ｑ値が５
７００〜６０００と低く、共振周波数の温度係数τｆも
６〜９ｐｐｍ／℃であり、キャビティーの材質が鉄や銅
などの共振周波数の温度係数の大きなフィルターには使
用できない問題があった。
【０００６】この発明は、従来のマイクロ波誘電体磁器
組成物の問題を解消し、比誘電率（ε）特性にすぐれ、
高いＱｆ値を有し、共振周波数の温度係数の調整が容易
に実現でき、キャビティーの材質が鉄や銅などの共振周
波数の温度係数の大きなフィルターに最適なマイクロ波
誘電体磁器組成物の提供を目的としている。
組成物の問題を解消し、比誘電率（ε）特性にすぐれ、
高いＱｆ値を有し、共振周波数の温度係数の調整が容易
に実現でき、キャビティーの材質が鉄や銅などの共振周
波数の温度係数の大きなフィルターに最適なマイクロ波
誘電体磁器組成物の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者らは、Ｑｆ値が高
く温度特性の改善向上を図ったマイクロ波誘電体磁器組
成物の提供を目的に、磁器組成物について種々研究した
結果、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｎｄ2Ｏ3−Ｓｍ2Ｏ3系セラミ
ックスにおいて、Ｎｄ2Ｏ3の一部をＢｉ2Ｏ3と置換し、
さらにＮｄ2Ｏ3の一部をＬｎ2Ｏ3（但しＬｎ＝Ｌａ，Ｐ
ｒ）と置換することにより、ε＝９１．９〜９２、Ｑｆ
＝６８００〜７０００ＧＨｚ、τｆ＝２．３〜４．０ｐ
ｐｍ／℃の特性が得られことを知見した。
く温度特性の改善向上を図ったマイクロ波誘電体磁器組
成物の提供を目的に、磁器組成物について種々研究した
結果、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｎｄ2Ｏ3−Ｓｍ2Ｏ3系セラミ
ックスにおいて、Ｎｄ2Ｏ3の一部をＢｉ2Ｏ3と置換し、
さらにＮｄ2Ｏ3の一部をＬｎ2Ｏ3（但しＬｎ＝Ｌａ，Ｐ
ｒ）と置換することにより、ε＝９１．９〜９２、Ｑｆ
＝６８００〜７０００ＧＨｚ、τｆ＝２．３〜４．０ｐ
ｐｍ／℃の特性が得られことを知見した。
【０００８】さらに、前記材料を大気中で焼結してもよ
いが、酸素８０％以上含有の雰囲気で焼結することによ
り、前記Ｑｆ値やτｆ値の良好な特性を備えた上で、誘
電率が９０〜９３．５に向上することを知見し、この発
明を完成した。
いが、酸素８０％以上含有の雰囲気で焼結することによ
り、前記Ｑｆ値やτｆ値の良好な特性を備えた上で、誘
電率が９０〜９３．５に向上することを知見し、この発
明を完成した。
【０００９】すなわち、この発明は、組成式が、Ｂａ
6-3x・｛Ｓｍ1-y・（Ｎｄ1-vＬｎv）y-zＢｉz｝8+2x・
Ｔｉ18Ｏ54 （但しＬｎ＝Ｌａ，Ｐｒ，）で表され、組
成式のｘ、ｙ、ｚ、ｖ値が下記値を満足することを特徴
とするマイクロ波誘電体磁器組成物である。 ０．５＜ｘ＜０．８、０．３＜ｙ＜０．５、０＜ｚ＜
０．４、０＜ｖ≦１
6-3x・｛Ｓｍ1-y・（Ｎｄ1-vＬｎv）y-zＢｉz｝8+2x・
Ｔｉ18Ｏ54 （但しＬｎ＝Ｌａ，Ｐｒ，）で表され、組
成式のｘ、ｙ、ｚ、ｖ値が下記値を満足することを特徴
とするマイクロ波誘電体磁器組成物である。 ０．５＜ｘ＜０．８、０．３＜ｙ＜０．５、０＜ｚ＜
０．４、０＜ｖ≦１
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明における組成の限定理由
を説明する。組成式が、Ｂａ6-3x・｛Ｓｍ1-y・（Ｎｄ
1-vＬｎv）y-zＢｉz｝8+2x・Ｔｉ18Ｏ54の誘電体磁器組
成物において、ｘが０．５未満では誘電体のＱ値が低下
し、０．８を越えると誘電率が低下するので好ましくな
い。また、ｙが０．３未満では誘電率の低下を招来し、
０．５を越えるとＱ値の低下するので好ましくない。さ
らに、ｚが０．４を越えるとＱ値が著しく低下するため
好ましくない。
を説明する。組成式が、Ｂａ6-3x・｛Ｓｍ1-y・（Ｎｄ
1-vＬｎv）y-zＢｉz｝8+2x・Ｔｉ18Ｏ54の誘電体磁器組
成物において、ｘが０．５未満では誘電体のＱ値が低下
し、０．８を越えると誘電率が低下するので好ましくな
い。また、ｙが０．３未満では誘電率の低下を招来し、
０．５を越えるとＱ値の低下するので好ましくない。さ
らに、ｚが０．４を越えるとＱ値が著しく低下するため
好ましくない。
【００１１】また、前記組成式において、ｖが０の場合
は誘電率が低くなるので、ｖが０でない方が好ましい。
は誘電率が低くなるので、ｖが０でない方が好ましい。
【００１２】この発明の誘電体磁器組成物の特性は、ε
＝９０〜９３．５、周波数の温度特性は２．３〜４．０
ｐｐｍ／℃間で連続して変えることができ、これにより
さまざまな材質及び大きさの共振キャビティーに良好な
電気特性を供給することができる。
＝９０〜９３．５、周波数の温度特性は２．３〜４．０
ｐｐｍ／℃間で連続して変えることができ、これにより
さまざまな材質及び大きさの共振キャビティーに良好な
電気特性を供給することができる。
【００１３】
実施例１ 粒度１μｍ以下のＢａＯ、Ｓｍ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ
3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2粉末を、Ｂａ6-3x・｛Ｓｍ1-y・
（Ｎｄ1-vＬｎv）y-zＢｉz｝8+2x・Ｔｉ18Ｏ54組成式
で、ｘ＝０．７、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１、ｖ＝（０．
５、０．６）となる如く、配合混合後、加圧力１．５Ｔ
／ｃｍ2にて成形後、空気中及び１００％Ｏ2雰囲気中で
１３７０℃に３時間焼結して、誘電体セラミックスを作
成し、４．７ＧＨｚ帯の共振器として、表１に示す特性
を得た。
3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2粉末を、Ｂａ6-3x・｛Ｓｍ1-y・
（Ｎｄ1-vＬｎv）y-zＢｉz｝8+2x・Ｔｉ18Ｏ54組成式
で、ｘ＝０．７、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１、ｖ＝（０．
５、０．６）となる如く、配合混合後、加圧力１．５Ｔ
／ｃｍ2にて成形後、空気中及び１００％Ｏ2雰囲気中で
１３７０℃に３時間焼結して、誘電体セラミックスを作
成し、４．７ＧＨｚ帯の共振器として、表１に示す特性
を得た。
【００１４】実施例２ 粒度１μｍ以下のＢａＯ、Ｓｍ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｐｒ2Ｏ
3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2粉末を実施例１と同一組成式で、ｘ
＝０．７、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１、ｖ＝（０．４、
０．５）となる如く、配合混合後、実施例１と同一の製
造条件で誘電体セラミックスを作成し、４．７ＧＨｚ帯
の共振器として、表１に示す特性を得た。
3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2粉末を実施例１と同一組成式で、ｘ
＝０．７、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１、ｖ＝（０．４、
０．５）となる如く、配合混合後、実施例１と同一の製
造条件で誘電体セラミックスを作成し、４．７ＧＨｚ帯
の共振器として、表１に示す特性を得た。
【００１５】比較例 粒度１μｍ以下のＢａＯ、Ｓｍ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ
3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2粉末をＢａ6-3x・｛Ｓｍ1-y・（Ｎ
ｄ1-vＬｎv）y-zＢｉz｝8+2x・Ｔｉ18Ｏ54組成式におい
てｘ＝０．７、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１、ｖ＝０の組成
になる如く配合混合した後、実施例と同一条件にて製造
して得られた誘電体セラミックスを作成し、実施例と同
一の共振器を用いて特性を調査して、第一表に表す。
又、前記組成式において、ｘ＝０．７、ｙ＝０．４、ｚ
＝０、ｖ＝１、Ｌｎ＝ＬａおよびＰｒの組成の誘電体セ
ラミックスを実施例と同一条件にて作成し、その特性を
第１表に表す。
3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2粉末をＢａ6-3x・｛Ｓｍ1-y・（Ｎ
ｄ1-vＬｎv）y-zＢｉz｝8+2x・Ｔｉ18Ｏ54組成式におい
てｘ＝０．７、ｙ＝０．４、ｚ＝０．１、ｖ＝０の組成
になる如く配合混合した後、実施例と同一条件にて製造
して得られた誘電体セラミックスを作成し、実施例と同
一の共振器を用いて特性を調査して、第一表に表す。
又、前記組成式において、ｘ＝０．７、ｙ＝０．４、ｚ
＝０、ｖ＝１、Ｌｎ＝ＬａおよびＰｒの組成の誘電体セ
ラミックスを実施例と同一条件にて作成し、その特性を
第１表に表す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｎｄ2Ｏ3−Ｓｍ2Ｏ3
系セラミックスにおいて、Ｎｄ2Ｏ3の一部をＢｉ2Ｏ3と
置換し、さらにＮｄ2Ｏ3の一部をＬｎ2Ｏ3（但しＬｎ＝
Ｌａ，Ｐｒ）と置換することにより、ε＝９０〜９３．
５、Ｑｆ＝６８００〜７０００ＧＨｚ、τｆ＝２．３〜
４．０ｐｐｍ／℃の特性が得られる。
系セラミックスにおいて、Ｎｄ2Ｏ3の一部をＢｉ2Ｏ3と
置換し、さらにＮｄ2Ｏ3の一部をＬｎ2Ｏ3（但しＬｎ＝
Ｌａ，Ｐｒ）と置換することにより、ε＝９０〜９３．
５、Ｑｆ＝６８００〜７０００ＧＨｚ、τｆ＝２．３〜
４．０ｐｐｍ／℃の特性が得られる。
Claims (1)
- 【請求項１】 組成式が、Ｂａ6-3x・｛Ｓｍ1-y・（Ｎ
ｄ1-vＬｎv）y-zＢｉz｝8+2x・Ｔｉ18Ｏ54 （但しＬｎ
＝Ｌａ，Ｐｒ）で表され、組成式のｘ、ｙ、ｚ、ｖ値が
下記値を満足することを特徴とするマイクロ波誘電体磁
器組成物。 ０．５＜ｘ＜０．８、０．３＜ｙ＜０．５、０＜ｚ＜
０．４、０＜ｖ≦１
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9049707A JPH10188674A (ja) | 1996-11-07 | 1997-02-17 | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31311296 | 1996-11-07 | ||
| JP8-313112 | 1996-11-07 | ||
| JP9049707A JPH10188674A (ja) | 1996-11-07 | 1997-02-17 | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
| PCT/JP1998/002467 WO1999062840A1 (fr) | 1996-11-07 | 1998-06-04 | Composition ceramique dielectrique hyperfrequence |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10188674A true JPH10188674A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=26439183
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9049707A Pending JPH10188674A (ja) | 1996-11-07 | 1997-02-17 | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
| JP04970897A Expired - Fee Related JP3961059B2 (ja) | 1996-11-07 | 1997-02-17 | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04970897A Expired - Fee Related JP3961059B2 (ja) | 1996-11-07 | 1997-02-17 | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPH10188674A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1109756A1 (en) * | 1998-08-03 | 2001-06-27 | CTS Corporation | Barium neodymium titanate dielectric ceramic composition incorporating samarium oxide for improved electrical performance |
| CN111943673A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-11-17 | 成都宏科电子科技有限公司 | 一种低温烧结bnt微波介质材料及其制备方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5193319B2 (ja) * | 2011-01-19 | 2013-05-08 | 太陽誘電株式会社 | セラミックス組成物及び電子部品 |
| CN104261818A (zh) * | 2014-09-19 | 2015-01-07 | 武汉凡谷陶瓷材料有限公司 | 一种高性能微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP9049707A patent/JPH10188674A/ja active Pending
- 1997-02-17 JP JP04970897A patent/JP3961059B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1109756A1 (en) * | 1998-08-03 | 2001-06-27 | CTS Corporation | Barium neodymium titanate dielectric ceramic composition incorporating samarium oxide for improved electrical performance |
| EP1109756A4 (en) * | 1998-08-03 | 2006-07-19 | Cts Corp | DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION BASED ON BARIUM BARIUM TITANATE INCORPORATING SAMARIUM OXIDE FOR THE PREPARATION OF IMPROVED ELECTRICAL CHARACTERISTICS |
| CN111943673A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-11-17 | 成都宏科电子科技有限公司 | 一种低温烧结bnt微波介质材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3961059B2 (ja) | 2007-08-15 |
| JPH10188675A (ja) | 1998-07-21 |
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