JPS5935125B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPS5935125B2 JPS5935125B2 JP51076734A JP7673476A JPS5935125B2 JP S5935125 B2 JPS5935125 B2 JP S5935125B2 JP 51076734 A JP51076734 A JP 51076734A JP 7673476 A JP7673476 A JP 7673476A JP S5935125 B2 JPS5935125 B2 JP S5935125B2
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- Japan
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- dielectric constant
- dielectric
- composition
- mol
- temperature coefficient
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は低誘電率の誘電体磁器組成物に関するもので
ある。
ある。
誘電体の特性を評価する場合に、誘電損失、誘電率の温
度係数（１／εに、ｄεに／ｄＴ）が最も重要とされる
。
度係数（１／εに、ｄεに／ｄＴ）が最も重要とされる
。
誘電損失は誘電損失角（ｔａｎδ）をパラメータとして
示され、この誘電損失角はできるだけ小さく、誘電率の
温度係数もできるだけ小さくすることが望まれる。また
、誘電率の値は誘電体の用途により限定されることが多
く、したがつて誘電率を変化させずに誘電率の温度係数
を用途に応じて変化させ得ることが望まれる。従来、低
誘電損失で誘電率の温度係数を小さくし得る低誘電率の
誘電体磁器組成物としては小数の例しか知られていない
。
示され、この誘電損失角はできるだけ小さく、誘電率の
温度係数もできるだけ小さくすることが望まれる。また
、誘電率の値は誘電体の用途により限定されることが多
く、したがつて誘電率を変化させずに誘電率の温度係数
を用途に応じて変化させ得ることが望まれる。従来、低
誘電損失で誘電率の温度係数を小さくし得る低誘電率の
誘電体磁器組成物としては小数の例しか知られていない
。
その一つに、ＭｇＯ一ＣａＯ−ＴｉＯ２−の３成分系組
成物が知られている。この組成物は誘電率が１５〜２５
程度で、誘電損失角は比較的小さくとれる。ところが、
誘電損失角が小さくかつ誘電率の温度係数が小さいよう
な組成範囲が狭く、また、組成比を変えると誘電率と誘
電率の温度係数とが同時に変化し、誘電率を一定に保つ
たままで異なる誘電率の温度係数を与えることが困難で
ある等の欠点があつた。この発明は、上記実情に鑑みて
なされたもので、誘電損失角および誘電率の温度変化の
双方が小さくとれるとともに、誘電率を一定にしたまま
異なつた誘電率の温度係数を与えることができる低誘電
率の誘電体磁器組成物の提供を目的とする。すなわち、
この発明に係る誘電体磁器組成物は、ＭｇＯ−ＣａＯ−
ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３の４成分系組成物であり、各組成
を、３５≦Ｍｇ０≦８０（モル％） ０．５≦ｃａ０≦４（モル％） １０≦Ｔｉ０２≦６０（モル％） １≦Ｍ２０３≦１０（モル％） の範囲としたことを特徴としている。
成物が知られている。この組成物は誘電率が１５〜２５
程度で、誘電損失角は比較的小さくとれる。ところが、
誘電損失角が小さくかつ誘電率の温度係数が小さいよう
な組成範囲が狭く、また、組成比を変えると誘電率と誘
電率の温度係数とが同時に変化し、誘電率を一定に保つ
たままで異なる誘電率の温度係数を与えることが困難で
ある等の欠点があつた。この発明は、上記実情に鑑みて
なされたもので、誘電損失角および誘電率の温度変化の
双方が小さくとれるとともに、誘電率を一定にしたまま
異なつた誘電率の温度係数を与えることができる低誘電
率の誘電体磁器組成物の提供を目的とする。すなわち、
この発明に係る誘電体磁器組成物は、ＭｇＯ−ＣａＯ−
ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３の４成分系組成物であり、各組成
を、３５≦Ｍｇ０≦８０（モル％） ０．５≦ｃａ０≦４（モル％） １０≦Ｔｉ０２≦６０（モル％） １≦Ｍ２０３≦１０（モル％） の範囲としたことを特徴としている。
次に各組成の限定理由を説明する。
まずＭｇＯ−ＴｉＯ２系では、ＴｉＯ２の量が７０モノ
に％以上で誘電率が急激に増大し、誘電率の温度係数が
急激に負で大となる。
に％以上で誘電率が急激に増大し、誘電率の温度係数が
急激に負で大となる。
これにＣａＯを添加したＭｇＯ−ＣａＯ−ＴｉＯ２系に
おける各成分の組成と誘電率との関係を表わす状態図が
第１図に示されており、この第１図において曲線は等誘
電率線を表わし、添字は誘電率の値である。誘電率が１
５〜２５程度の組成としては、ＭｇＯ３５モル％以上 ＣａＯ５モル％以下 ＴｉＯ２６０モル％以下 の領域（第１図斜線部）が決定される。
おける各成分の組成と誘電率との関係を表わす状態図が
第１図に示されており、この第１図において曲線は等誘
電率線を表わし、添字は誘電率の値である。誘電率が１
５〜２５程度の組成としては、ＭｇＯ３５モル％以上 ＣａＯ５モル％以下 ＴｉＯ２６０モル％以下 の領域（第１図斜線部）が決定される。
ＣａＯの添加は、第１図に示すように誘電率を増大させ
、さらに第２図に示すように誘電率の温度係数をより負
の値とさせる。この第２図は、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３：Ｔ
ｉＯ２？６：２：３２の組成に対するＣａＯの含有量を
Ｏ〜１０モル％と変化させたものである。
、さらに第２図に示すように誘電率の温度係数をより負
の値とさせる。この第２図は、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３：Ｔ
ｉＯ２？６：２：３２の組成に対するＣａＯの含有量を
Ｏ〜１０モル％と変化させたものである。
誘電率の温度係数（１／εｒ・Δεｒ／！ＪＴ）は正、
負方向に約１００ｐｖｔ．／℃以内が望ましく、第２図
でこの温度係数範囲となるＣａＯの含有量として、０．
５〜４モル％が得られる。次にＡｌ２Ｏ３の添加は、誘
電損失角（Ｔａｎδ）を小さくするとともに、第３図に
示すように誘電率の温度係数を負で大とする効果がある
。すなわち第３図は、ＭｇＯ：ＣａＯ：ＴｉＯ２の比を
６７：４：２９で一定としたまま、Ａｌ２Ｏ８の含有量
を２〜１０モル％と変えた時の誘電率の温度係数の変化
を示している。この間誘電率はほとんど変化しない。こ
れらのことよりＡｌ２Ｏ３は１モル％以上添加すること
が望ましい。以上が所望の誘電体特性を得るために必要
とされる組成範囲であるが、さらにセラミツクとしての
特性（主に機械的強度の特性）を考慮し、ＭｇＯｌＴｉ
Ｏ２、Ａｌ２Ｏ３の組成範囲が次のように決定される。
負方向に約１００ｐｖｔ．／℃以内が望ましく、第２図
でこの温度係数範囲となるＣａＯの含有量として、０．
５〜４モル％が得られる。次にＡｌ２Ｏ３の添加は、誘
電損失角（Ｔａｎδ）を小さくするとともに、第３図に
示すように誘電率の温度係数を負で大とする効果がある
。すなわち第３図は、ＭｇＯ：ＣａＯ：ＴｉＯ２の比を
６７：４：２９で一定としたまま、Ａｌ２Ｏ８の含有量
を２〜１０モル％と変えた時の誘電率の温度係数の変化
を示している。この間誘電率はほとんど変化しない。こ
れらのことよりＡｌ２Ｏ３は１モル％以上添加すること
が望ましい。以上が所望の誘電体特性を得るために必要
とされる組成範囲であるが、さらにセラミツクとしての
特性（主に機械的強度の特性）を考慮し、ＭｇＯｌＴｉ
Ｏ２、Ａｌ２Ｏ３の組成範囲が次のように決定される。
すなわち、ＭｇＯが８０モル％を越す範囲、ＴｌＯ２が
１０モル％未満の範囲、およびＡｌ２Ｏ３が１０モル係
を越す範囲では、顕著な相分離が生じ、焼成時の収縮が
大となつてクラツクが入ること等により、素体の焼結が
困難になる。したがつてＭｇＯは８０モル％以下、Ｔｉ
Ｏ２は１０七４以上、Ａｌ２Ｏ３は１０モル％以下の組
成範囲が好ましいとされる。以下本発明に係るいくつか
の実施例について説明する。
１０モル％未満の範囲、およびＡｌ２Ｏ３が１０モル係
を越す範囲では、顕著な相分離が生じ、焼成時の収縮が
大となつてクラツクが入ること等により、素体の焼結が
困難になる。したがつてＭｇＯは８０モル％以下、Ｔｉ
Ｏ２は１０七４以上、Ａｌ２Ｏ３は１０モル％以下の組
成範囲が好ましいとされる。以下本発明に係るいくつか
の実施例について説明する。
まず純度９９．９（ｆ）以上のＭｇＯ，．ｃａｃＯ３、
ＴｌＯ２、Ａｌ２Ｏ３の各粉末を用意する。次に各粉末
を、それぞれ所定のモル％の組成となるように秤量し、
ボールミルで湿式混合処理した後、乾燥し、約１０００
ｋ９／ＣＴｌの圧力で加圧成型し、１１００〜１２００
℃で約１時間、空気中で仮焼する。これを乳ばち等で粉
砕後、再びボールミルで混合処理し、乾燥した後、約１
５００ｋｇ／Ｃｌｌの圧力で加圧成型し、１４００〜１
５００℃で約２時間、空気中で焼成する。こうして得ら
れた磁器組成物を切断し、円板状試料として両面を研磨
し、Ａｌ極を蒸着形成する。この試料を用いて、１ＭＨ
ｚで−１００〜＋１５０℃の温度範囲で誘電率の温度係
数を、１ＭＨｚおよび１０ＭＨｚで誘電率および誘電損
失角（Ｔａｎδ）を測定した。この測定結果を第１表お
よび第２表に示す。これら第１表および第２表において
、試料黒１〜１３は本発明の範囲内の誘電体磁器組成物
試料を示し、應１４〜２０は本発明の範囲外の試料を示
す。
ＴｌＯ２、Ａｌ２Ｏ３の各粉末を用意する。次に各粉末
を、それぞれ所定のモル％の組成となるように秤量し、
ボールミルで湿式混合処理した後、乾燥し、約１０００
ｋ９／ＣＴｌの圧力で加圧成型し、１１００〜１２００
℃で約１時間、空気中で仮焼する。これを乳ばち等で粉
砕後、再びボールミルで混合処理し、乾燥した後、約１
５００ｋｇ／Ｃｌｌの圧力で加圧成型し、１４００〜１
５００℃で約２時間、空気中で焼成する。こうして得ら
れた磁器組成物を切断し、円板状試料として両面を研磨
し、Ａｌ極を蒸着形成する。この試料を用いて、１ＭＨ
ｚで−１００〜＋１５０℃の温度範囲で誘電率の温度係
数を、１ＭＨｚおよび１０ＭＨｚで誘電率および誘電損
失角（Ｔａｎδ）を測定した。この測定結果を第１表お
よび第２表に示す。これら第１表および第２表において
、試料黒１〜１３は本発明の範囲内の誘電体磁器組成物
試料を示し、應１４〜２０は本発明の範囲外の試料を示
す。
上記表から明らかなように、本発明の範囲内ににある組
成を満足する誘電体磁器組成物の試料は、誘電率が１５
〜２５と低く、誘電損失角が極めて小さくでき、さらに
誘電率の温度係数は±１００ＰＰＩＩ１／℃の絶対値が
小さい範囲内におさまる。
成を満足する誘電体磁器組成物の試料は、誘電率が１５
〜２５と低く、誘電損失角が極めて小さくでき、さらに
誘電率の温度係数は±１００ＰＰＩＩ１／℃の絶対値が
小さい範囲内におさまる。
しかも黒４〜６、および黒１１〜１３の試料から明らか
なように、誘電率をほぼ一定としたままで、誘電率の温
度係数を所望の異なる値とすることができる。なお本発
明の範囲外の組成では、誘電率が大となりすぎるか、誘
電損失角、誘電率の温度係数のいずれかが大となるか、
一定の誘電率の値を保つたまま異なつた誘電率の温度係
数を与える事が困難となるが、あるいは焼結性が低下す
るかして、本発明の目的とは合致しなくなることが表の
屋１４〜２０の試料からも明らかである。
なように、誘電率をほぼ一定としたままで、誘電率の温
度係数を所望の異なる値とすることができる。なお本発
明の範囲外の組成では、誘電率が大となりすぎるか、誘
電損失角、誘電率の温度係数のいずれかが大となるか、
一定の誘電率の値を保つたまま異なつた誘電率の温度係
数を与える事が困難となるが、あるいは焼結性が低下す
るかして、本発明の目的とは合致しなくなることが表の
屋１４〜２０の試料からも明らかである。
第１図は本発明を説明するためのＭｇＯ−ＣａＯＴｉＯ
２系における各成分の組成と誘電率との関係を表わす状
態図、第２図はＣａＯ添加の効果を説明するための特性
図、第３図はＡｌ２Ｏ３添加の効呆を説明するための特
性図である。
２系における各成分の組成と誘電率との関係を表わす状
態図、第２図はＣａＯ添加の効果を説明するための特性
図、第３図はＡｌ２Ｏ３添加の効呆を説明するための特
性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ＭｇＯ−ＣａＯ−ＴｉＯ＿２−Ａｌ＿２Ｏ＿３系組
成物より成り、〔ＭｇＯ〕＿Ａ〔ＣａＯ〕＿Ｂ〔ＴｉＯ
＿２〕＿Ｃ〔Ａｌ＿２Ｏ＿３〕＿Ｄ、ただしＡ、Ｂ、Ｃ
、Ｄはモル％、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１００とするとき、３
５≦Ａ≦８０ ０．５≦Ｂ≦４ １０≦Ｃ≦６０ １≦Ｄ≦１０ で表わされる範囲内にあることを特徴とする誘電体磁器
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51076734A JPS5935125B2 (ja) | 1976-06-28 | 1976-06-28 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51076734A JPS5935125B2 (ja) | 1976-06-28 | 1976-06-28 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS531899A JPS531899A (en) | 1978-01-10 |
| JPS5935125B2 true JPS5935125B2 (ja) | 1984-08-27 |
Family
ID=13613805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51076734A Expired JPS5935125B2 (ja) | 1976-06-28 | 1976-06-28 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935125B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4308570A (en) * | 1980-02-25 | 1981-12-29 | Sprague Electric Company | High Q monolithic capacitor with glass-magnesium titanate body |
| US5147835A (en) * | 1991-03-05 | 1992-09-15 | Motorola, Inc. | Composite titanate aluminate dielectric material |
-
1976
- 1976-06-28 JP JP51076734A patent/JPS5935125B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS531899A (en) | 1978-01-10 |
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