JPS59196505A - High frequency dielectric porcelain composition - Google Patents

High frequency dielectric porcelain composition

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JPS59196505A
JPS59196505A JP58071795A JP7179583A JPS59196505A JP S59196505 A JPS59196505 A JP S59196505A JP 58071795 A JP58071795 A JP 58071795A JP 7179583 A JP7179583 A JP 7179583A JP S59196505 A JPS59196505 A JP S59196505A
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high frequency
dielectric
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frequency dielectric
dielectric porcelain
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健弘 鴻池
博 田村
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高周波用の誘電体磁器組成物に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a dielectric ceramic composition for high frequency use.

マイクロ波やミリ波などの高周波領域において、誘電体
磁器は誘電体共振器やIVI I C用誘電体基板など
に広く利用されている。
In high frequency regions such as microwaves and millimeter waves, dielectric ceramics are widely used for dielectric resonators, dielectric substrates for IVI IC, and the like.

従来、この種の誘電体磁器としては、例えばZn 02
− Sn 02− T’、 02系材料、Ba2Tjl
OJ6.(Ba 、 Sr )(7,r 、 Ti )
 Ch系材別、Ba (Zn、 Ta ) 03系材料
などがある。
Conventionally, as this type of dielectric porcelain, for example, Zn 02
- Sn 02-T', 02 series material, Ba2Tjl
OJ6. (Ba, Sr) (7,r, Ti)
There are Ch-based materials, Ba (Zn, Ta) 03-based materials, etc.

これらの各種材料は、マイクロ波帯での誘電率(Sr)
が20〜40、Qが4000〜8000、共振周波数の
渇度係vl(τf)がO1’1lllll/℃イ4近の
特性を有するものであると報告されている。
These various materials have a dielectric constant (Sr) in the microwave band.
is reported to have characteristics of 20 to 40, Q of 4,000 to 8,000, and a thirst coefficient vl(τf) of the resonance frequency of approximately O1'1llll/°C i4.

このう15、Ba (Zn 、 Ta ) Os系材わ
1はこの発明の好適な従来例である。この日a(7T1
.Ta)03系材料については特開昭53−3!145
4号公報にその詳mな説明が!【されている。
15. Ba (Zn, Ta) Os-based material 1 is a suitable conventional example of the present invention. This day a (7T1
.. Regarding Ta) 03 series materials, see JP-A-53-3!145.
There is a detailed explanation in Publication No. 4! [It has been.

その詳細な説明によると、1360〜.1460℃の温
度範囲で2時間空気中で焼成して誘電体磁器を得、その
大きさを内径5mm、厚み2 mmとして共振周波数(
はぼ11QI」?)と直径から誘電率くへ)、また帯域
反射法ににり無0荷Q、さらに−30℃〜+70℃の温
度範囲で共振周波数の湿度係数(τチ)を測定したとこ
ろ、4については25〜30、Qについては3520へ
、 3730、lについては5〜20ppm /℃の特
性を示すどしている。
According to its detailed description, 1360~. Dielectric porcelain was obtained by firing in air for 2 hours at a temperature range of 1460°C, and its size was set to 5 mm in inner diameter and 2 mm in thickness, and the resonance frequency (
Habo 11QI”? ) and the dielectric constant), and also measured the zero charge Q using the band reflection method, and the humidity coefficient (τchi) of the resonant frequency in the temperature range of -30℃ to +70℃, and found that for 4. 25 to 30, and 3520 for Q, and 5 to 20 ppm/°C for 3730 and l.

また最近ではこのBa(Zn、Ta ) 03系材利に
ついて次のような報告がなされている。
Recently, the following reports have been made regarding this Ba(Zn, Ta) 03-based material.

つまり、Ba (χη、Ta ) 03について、普通
焼成法により誘電体磁器を焼成したものであるが、その
焼成条件を最′I+温度1650℃、焼成時間を2〜1
20時間の範囲としてその結果を検討している。
In other words, for Ba (χη, Ta) 03, dielectric porcelain was fired using the normal firing method, but the firing conditions were set to a maximum temperature of 1650°C and a firing time of 2 to 1.
The results are considered over a 20 hour period.

それによれば、120時間焼成した磁器では、導波管内
で測定したQ値が14,000の値を示し、また2時間
焼成した磁器を同様の方法で測定したところ(12G 
HZ ) 10,000〜11,000(7) Q値を
示すとしている。
According to this, porcelain fired for 120 hours showed a Q value of 14,000 when measured in a waveguide, and when porcelain fired for 2 hours was measured using the same method (12G
HZ) 10,000 to 11,000 (7) It is said to indicate the Q value.

イして、この焼成時間によるQ値の変化については、次
のようなことをその理由としている。
The reason for the change in Q value due to firing time is as follows.

まず、Ba (Zn!4Nby、) 03は” Q r
dcring  in  COm−pounds  o
f  the  A (s、’、、 Tag、47) 
Os T Vne”、r、 Ga1asso  and
  J、 Pyle 、  InorganicChe
mistry、 vo12. l’Je、3. p 4
82〜484に紹介されているように、ΔBo3からな
る立方晶(Cubic)の複合ベロアスカイト構造を有
しており、その結晶構造は7TlとTaが川口II配列
することにより六方晶(@ exagona l )の
超格子を形成している。
First of all, Ba (Zn!4Nby,) 03 is "Q r
dcring in Com-pounds o
f the A (s,',, Tag, 47)
Os T Vne”, r, Ga1asso and
J, Pyle, Inorganic Che
mistry, vol12. l'Je, 3. p 4
82-484, it has a cubic composite velorskite structure consisting of ΔBo3, and its crystal structure is hexagonal (@exagona) due to the Kawaguchi II arrangement of 7Tl and Ta. l) forms a superlattice.

jl  − 第1図は、このRa (ZnJaΩ03の結晶構造を示
したものであり、B位置の7.n 1とTa 2が1:
2で秩序配列している。なa33はl’3a、4はOを
示すものである。
jl - Figure 1 shows the crystal structure of this Ra (ZnJaΩ03), in which 7.n 1 and Ta 2 at the B position are 1:
2 has an ordered arrangement. a33 represents l'3a, and 4 represents O.

ところが、この秩序構造Ll、焼成条イ′[にJ−って
大きく変化するものであると]ノでいる。即ち、第2図
に示Mように焼成温度を13!in℃どし、磁器のX線
回折において(422)  、 (226)反射図形の
焼成時間の依存性を検討したところ、2時間程度の焼成
時間ではZnとTaの秩序配列の形成が不十分であり、
一方120時間の焼成時間ではZnとTaが十分に秩序
配列しており、これがQ値の向上に結びつくものである
と説明している。
However, this ordered structure Ll and the fired strip A' [and J-] vary greatly. That is, as shown in FIG. 2, the firing temperature was set to 13! When we investigated the dependence of the (422) and (226) reflection patterns on the firing time in X-ray diffraction of porcelain at 10°C, we found that the formation of an ordered arrangement of Zn and Ta was insufficient with a firing time of about 2 hours. can be,
On the other hand, it is explained that at a firing time of 120 hours, Zn and Ta are sufficiently ordered, and this leads to an improvement in the Q value.

しかしながら、Q値の高い磁器を1りるI、:めに、焼
成時間を120時間も紺持することは生産性を向上させ
るうえで大ぎな障害であり、コストアップに′)4rが
ろ。
However, in order to produce porcelain with a high Q value, maintaining the firing time for as long as 120 hours is a major obstacle to improving productivity and increases costs.

また炉、成炉を高温P 12 Q Il’、’i間もの
長時間稼動させることは焼成炉の寿命を短くすることに
なってしまい、これもHた製品のロス1ヘアツブにっな
がることにIrろ。
In addition, operating the furnace or forming furnace for a long time at a high temperature of P 12 Q Il','i shortens the life of the firing furnace, which also leads to loss of high quality products. Especially Irro.

1ノかして最近では使用する周波数領域がさらに高くな
ってぎており、これに対応してさらに高いQ値を右する
材P1が要求されている。
Recently, the frequency range used has become even higher, and a material P1 with an even higher Q value is required in response to this.

本発明者らは、上記の点に鑑みて鋭意研究の結果、長時
間に及ぶ焼成時間を要することなく、高周波領域におい
て高い誘電率を有するとともにQ値が高く、共振周波数
の温度係数もOrlnm/ ℃を中心に任意の値を得る
ことのできる高周波用誘電体磁器組成物を見出したので
ある。
In view of the above points, the present inventors have conducted extensive research and found that it does not require a long firing time, has a high dielectric constant in the high frequency range, has a high Q value, and has a temperature coefficient of Orlnm / We have discovered a dielectric ceramic composition for high frequencies that can obtain any value centered around °C.

即ち、この発明の要旨とするところは、BaO17、r
 02、ZTlO1Ta20.からなり、これを一般式
Ba (Zy%Zn、TaL) 0%−%−”Xと表わ
したとき、x、y、zがo、。
That is, the gist of this invention is that BaO17, r
02, ZTlO1Ta20. When this is expressed as the general formula Ba (Zy%Zn, TaL) 0%-%-"X, x, y, and z are o.

2≦×≦ 0.13.0.28≦y≦0.33.0.5
9≦7≦0.65  (但し、x+y+z=1)の範囲
にあり、かつZTlの70原子%以下がNL、Coの何
れか一方または双方により置換されたものを主成分とし
、これにY2O3を0.1〜1.0干ル%添加含有して
なる高周波用誘電体磁器組成物である。
2≦×≦ 0.13.0.28≦y≦0.33.0.5
The main component is one in the range of 9≦7≦0.65 (however, x+y+z=1), and 70 atomic % or less of ZTl is substituted with either NL or Co, or both, and Y2O3 is added to this. This is a high frequency dielectric ceramic composition containing 0.1 to 1.0 mol%.

ここでBa (Zr、Zn、Ta、> Qs−+54−
1%において、x、y。
Here, Ba (Zr, Zn, Ta, > Qs-+54-
At 1%, x, y.

 4− Zをそれぞれ1這(シた範囲に限定したのは次のにうイ
T即山からである。
4-Z is limited to a range of 1 yaku (shi) each from the next ii T sokuyama.

即へ、Xを0.02〜0.13の範囲としたのは、×が
0.02未満ではQが低下することになり、また0、1
3を越えると、jt振同周波数温度係数が正側で大きく
なるからである、。
The reason for setting X in the range of 0.02 to 0.13 is that if X is less than 0.02, Q will decrease;
This is because if it exceeds 3, the jt resonance frequency temperature coefficient becomes large on the positive side.

■を0.28〜0.33としたのは、これが0.28未
満、または0.33を越えると、何れも焼結が困難とな
るからである。
The reason (2) is set to 0.28 to 0.33 is because if this value is less than 0.28 or exceeds 0.33, sintering becomes difficult.

7を0.59〜0.65としたのは、lが0.59未満
に/Tす、また0、65を越えると、何れも焼結が困難
どなるからである。
The reason why 7 is set to 0.59 to 0.65 is because if l is less than 0.59, and if it exceeds 0 or 65, sintering becomes difficult.

またFla (ZrllZn、Ta、) oya−%−
’%のZnをN1、らの何れが一方または双方で置換す
る場合、その置換量を70原子%以下と1ノだのは、7
0涼了%をこえるど、共振周波数の温度係数が負側で大
きくなりすぎるためである。
Also Fla (ZrllZn, Ta,) oya-%-
'% of Zn is replaced by N1 or either or both, the amount of substitution is 70 atomic % or less and 1 is 7
This is because the temperature coefficient of the resonance frequency becomes too large on the negative side when the temperature exceeds 0%.

次に上記のV成分に対して添加するY2O3の吊を0.
1〜1.0モル%と規定するのは、0.1モル%1ス下
ではQ値を高める効果がなく、また1、0モル%以上で
は誘電率およびQ値が低下するためである。
Next, the amount of Y2O3 added to the above V component is 0.
The reason why it is specified as 1 to 1.0 mol % is that below 0.1 mol %, there is no effect of increasing the Q value, and above 1.0 mol %, the dielectric constant and Q value decrease.

以下この発明を実施例にて詳細に説明する。This invention will be explained in detail below with reference to Examples.

実施例 m PIとして高純度のBa CO3,7,r Op、
’In O、Ta 2or、NjO、(’、0203 
、Y203を用い、第1表に示す紺成化串の磁器が得ら
れるように秤吊し、秤量原料をゴム内張りしたボールミ
ルにめのう石、純水とともに入れ、2時間溝式混合した
。次いでこの混合物を脱水、乾爆したのち、1200℃
で2時間仮焼し、この仮焼物をボールミルにめのう石、
純水、有機バインダとどちに入れて、2時間溝式粉砕し
た。
Example m High purity Ba CO3,7,r Op as PI,
'In O, Ta 2or, NjO, (', 0203
, Y203, the weighed raw materials were placed in a rubber-lined ball mill together with agate stone and pure water, and mixed in a groove for 2 hours. Next, this mixture was dehydrated and dry-bombed, and then heated to 1200°C.
Calcined for 2 hours, then put this calcined product in a ball mill with an agate stone.
The mixture was placed in either pure water or an organic binder and subjected to groove pulverization for 2 hours.

次いでこの粉砕物を乾燥したのち、50メツシコの網を
通]ノで造粒し、得られた粉末を2000kaJの圧力
で12mmφX6mmjの寸法からなる円板に成形した
9、ざらにこの円板を1450℃、4時間の条件で焼成
し了磁器試利を1qた。
Next, after drying this pulverized product, it was granulated by passing through a 50 mesh mesh, and the obtained powder was molded into a disk with dimensions of 12 mmφ x 6 mm at a pressure of 2000 kaJ9. The sample was fired at ℃ for 4 hours, yielding 1 q of porcelain samples.

19られた磁器試別について、周波数7GH7における
誘電率(ε)、Qおよび共振周波数の温度係数(−)を
誘電体4を振器法にて測定し、その結果を第1表に示し
た。
The dielectric constant (ε), Q, and temperature coefficient (-) of the resonant frequency were measured using the vibrator method for the dielectric material 4 at a frequency of 7GH7, and the results are shown in Table 1.

イ日タ第1表中ニド印(、tこの発明の範囲外のもので
あり、それ以外はIjべてこの発明鞘囲内のものである
。1 第  1  表 =23− 第1表においで1、試1′!1番号1 、441 、 
、’+ 2 、55t;I: 7□の一部左N1.CA
の何れか一方上たGj、〃hで置換していむい組成/)
冑)なるものであり、(−の発明の範囲外のものである
1゜ 」、た試、 i’l M 目RはN1、Co (f) 
fFi換Fiが70原子%をこλI、:例であ0、共振
周波数(rOが0側で人きくイrろ(中白にあるため、
この発明範囲から除外(]た1うのである。
(1) In Table 1, the items are outside the scope of this invention, and everything else is within the scope of this invention. 1 Table 1 = 23 - 1 in Table 1 , Trial 1'!1 Number 1 , 441 ,
, '+ 2, 55t; I: Part of 7□ left N1. CA
The composition that can be obtained by replacing any one of Gj,〃h/)
1゜'', which is outside the scope of the invention of
fFi is 70 atomic%.
It is excluded from the scope of this invention.

試別番翼1,2,3.10.1[’i、 17,2:i
、70,3(1,36,42,43゜49.52.55
はY2O3を添加していない例であり、この発明の!i
し間外である。
Trial number wing 1, 2, 3.10.1 ['i, 17, 2:i
,70,3(1,36,42,43°49.52.55
is an example in which Y2O3 is not added, and is an example of this invention! i
It's outrageous.

次IZ KL i’l 番号9.15,22,28,3
5,4L48tJ、Y2O3を1.01ル%以1添加し
/j例τ・ル)す、誘雷ヰおよびQ Iffが低下する
ためこの発明の範囲から除外したj)ので、(りろ。
Next IZ KL i'l number 9.15, 22, 28, 3
Adding 5,4L48tJ, Y2O3 in an amount of 1.01% or more lowers the lightning resistance and QIff, so it was excluded from the scope of this invention.

さらに試1′1番月1−571;1. Ba (7,r
、7.TI、Ta7.> Oy、−1,−f×、■、7
の値がこの発明の範囲から外れている1)のであり、焼
結が困′f11か’f、’j t’tが低下しているも
のである。
Further trial 1'1 month 1-571;1. Ba (7, r
,7. TI, Ta7. > Oy, -1, -f×, ■, 7
The value of 1) is out of the range of the present invention, and sintering is difficult, and the values of f11, f, and t are decreased.

試1′+1番月/19,50,52.53については、
特f1を示していないが、これは十分に焼結した磁器が
得られず、特性の測定が不可能であったためである。
For exam 1' + 1st month/19, 50, 52.53,
The characteristic f1 is not shown because sufficiently sintered porcelain could not be obtained and it was impossible to measure the characteristic.

以上詳述したようにこの発明によれば、高誘電率を有す
るとともにY2O3の添加によって従来得られなかった
高いQ値を示す高周波用誘電体磁器組成物が得られるの
である。またZnの一部をNLlらの何れか一方または
双方で置換する母を適宜選択することによって共振周波
数の温度係数もOppm/℃を中心に正側、負側に任意
の値のものが得られるのである。
As detailed above, according to the present invention, it is possible to obtain a dielectric ceramic composition for high frequencies which has a high dielectric constant and exhibits a high Q value which has not been previously obtained by adding Y2O3. In addition, by appropriately selecting a base in which a part of Zn is replaced with either or both of NLl, etc., the temperature coefficient of the resonance frequency can be set to any value on the positive or negative side around Oppm/°C. It is.

従って、この発明によれば誘電体共振器、誘電体調整棒
、MIC用誘電体基板などの用途に有用な高周波用誘電
体磁器組成物を提供することができるのである。
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a high frequency dielectric ceramic composition useful for applications such as dielectric resonators, dielectric adjustment rods, and dielectric substrates for MIC.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はBa ( Z++xTag) 03の結晶構造
を示す図、第2図はBa ( ZnNa%)03につい
て焼成時間との関連で示したX線回折図である。 特許出願人  株式会社 村田製作所
FIG. 1 is a diagram showing the crystal structure of Ba (Z++xTag) 03, and FIG. 2 is an X-ray diffraction diagram of Ba (ZnNa%) 03 shown in relation to firing time. Patent applicant Murata Manufacturing Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] BaO、ZrO2、ZTIO、Ta20rからなり、こ
れを一般式Ba (Zy、Zn、TaJ 0%−%−%
と表わしたとき、x、y、Zが0.02≦×≦0.13
.0.28≦y≦0.33.0.59≦2≦ 0.65
  (但し、x+y+z=1)の範囲にあり、かつZn
の70原子%以下がN1、缶の何れか一方または双方に
より置換されたものを主成分とし、これにY2O2を0
.1〜1.0モル%添加含有してなる高周波用誘電体磁
器組成物。
It consists of BaO, ZrO2, ZTIO, Ta20r, and is expressed by the general formula Ba (Zy, Zn, TaJ 0%-%-%
When expressed as, x, y, and Z are 0.02≦×≦0.13
.. 0.28≦y≦0.33.0.59≦2≦0.65
(However, x+y+z=1) and Zn
The main component is one in which 70 atomic percent or less of
.. A high frequency dielectric ceramic composition containing 1 to 1.0 mol%.
JP58071795A 1983-04-22 1983-04-22 High frequency dielectric porcelain composition Granted JPS59196505A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2589463A1 (en) * 1985-10-09 1987-05-07 Murata Manufacturing Co DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION FOR HIGH FREQUENCY
JPH04254710A (en) * 1991-01-30 1992-09-10 Japan Steel Works Ltd:The Surface state evaluation method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2589463A1 (en) * 1985-10-09 1987-05-07 Murata Manufacturing Co DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION FOR HIGH FREQUENCY
JPH04254710A (en) * 1991-01-30 1992-09-10 Japan Steel Works Ltd:The Surface state evaluation method

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