JPS6112865B2 - - Google Patents
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- JPS6112865B2 JPS6112865B2 JP53103033A JP10303378A JPS6112865B2 JP S6112865 B2 JPS6112865 B2 JP S6112865B2 JP 53103033 A JP53103033 A JP 53103033A JP 10303378 A JP10303378 A JP 10303378A JP S6112865 B2 JPS6112865 B2 JP S6112865B2
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- dielectric
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- ceramic
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- Expired
Links
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Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は誘電体磁器材料、とくに酸化バリウム
（BaO）、酸化亜鉛（ZnO）、酸化タンタル
（Ta2O5）、または、酸化ニオブ（Nb2O5）を主成
分として構成されるBa（Zn1/3Ta2/3）1-y
（Zn1/3Nb2/3）yO3（但しＯ≦ｙ≦１）組成に対
し、副成分として酸化マグネシウム（MgO）を
添加してなる誘電体共振器用に適した誘電体磁器
材料に関するものである。 従来の技術 従来から、マイクロ波回路のインピーダンスマ
ツチングや誘電体共振器などに、セラミツクの誘
電体が使用されている。近年、とくに半導体技術
の進歩とともにマイクロ波回路の集積化、小形
化、および発振周波数の安定化などが要望されて
いる。この要求にこたえるため、誘電損失が小さ
く、共振周波数の温度安定性がよく、さらに低価
格のセラミツク誘電体を使用して回路の小形化を
図ることが積極的に進められている。 これまで、この用途に用いられた誘電体材料と
してはBaO−TiO2系セラミツクスおよびこの系
のTi元素を他の元素で置換したセラミツクス、
たとえばBa（Zn1/3Ta2/3）1-y（Zn1/3Nb2/3）y
O3，Ba（Zn1/3Ta2/3）O3およびBa
（Zn1/3Na2/3）O3などのセラミツクス、さらに
は静電容量の温度係数が負の値をもつTiO2と正
のそれをもつ誘電体セラミツクスやガラスとを組
合せたものを使用する場合が多い。 発明が解決しようとする問題点 しかし、これらの材料たとえばBaO−TiO2系
セラミツクスでは誘電体損失が大きかつたり、静
電容量の温度係数のばらつきが大きかつたり、あ
るいは共振器としたときの共振周波数の温度係数
τfが大きすぎるという欠点があつた。特に、Ba
（Zn1/3Ta2/3）1-y（Zn1/3Nb2/3）yO3，Ba
（Zn1/3Ta2/3）O3およびBa（Zn1/3Nb2/3）O3
セラミツスでは共振周波数の温度係数τfを小さ
くしようとすると、無負荷Ｑが著しく低下すると
いう実用上困難な問題点があつた。 本発明は共振周波数の温度係数が許容範囲内の
安定した値を持ち、しかも無負荷Ｑの十分大きい
誘電体磁器材料を得ることを目的とする。 問題点を解決するための手段 主成分組成のBa（Zn1/3Ta2/3）1-y
（Zn1/3Nb2/3）yO3に副成分組成のMgoを0.002〜
0.05モル分率添加する。 作 用 上記主成分に対してMgOを添加することによ
り、無負荷Ｑを低下させることなく、τfを減小
させることが可能となる。 実施例 出発原料には化学的に高純度のBaCO3，ZnO，
Ta2O5，Nb2O5およびMgOを所定の組成に応じて
必要量を秤量しめのうボールを備えたゴム内張り
製のボールミルで純水とともに湿式混合した。こ
の混合物をボールミルからとり出して乾燥したの
ち、成形圧力400Kg／cm2で直径50mm厚さ約25mmの
円板を成形し、空気中において1200℃の温度で２
時間仮焼した。仮焼物は純水とともに上記のボー
ルミル中に入れて湿式粉砕した。 粉砕泥しようを脱水乾燥した後、粉末にバイン
ダーとして濃度３％のポリビニールアルコール溶
液を８重量％添加して均質としたのち32メツシユ
のふるいを通して得られた整粒原料を用いて成形
圧力800Kg／cm2で直径12mm厚さ3.5mmの円板を金型
を用いて成形した。成形体は高純度のアルミナ匣
鉢中に入れ、組成に応じて1550℃から1300℃の範
囲内の温度で２時間、空気中で焼成して表１に示
す組成の誘電体磁器を得た。 次に、それぞれの磁器から直径（Ｄ）が５mm乃
至5.5mmで厚さ（ｔ）はｔ／Ｄの比が0.4となる寸
法の円板形のセラミツクス素子を切り出し、これ
を誘電体共振器として使用した。この誘電体共振
器の共振周波数（ほぼ11GHz）と素子の寸法から
材料の比誘電率（εr）を、また、帯域反射法に
よつて無負荷Ｑ（Ｑu）を測定した。 共振周波数の温度係数（τf）は、温度槽に各
試料を入れ、−30℃から＋70℃の温度変化におけ
るトラツプ周波数の変化を測定して求めた。その
結果を表１に示す。
（BaO）、酸化亜鉛（ZnO）、酸化タンタル
（Ta2O5）、または、酸化ニオブ（Nb2O5）を主成
分として構成されるBa（Zn1/3Ta2/3）1-y
（Zn1/3Nb2/3）yO3（但しＯ≦ｙ≦１）組成に対
し、副成分として酸化マグネシウム（MgO）を
添加してなる誘電体共振器用に適した誘電体磁器
材料に関するものである。 従来の技術 従来から、マイクロ波回路のインピーダンスマ
ツチングや誘電体共振器などに、セラミツクの誘
電体が使用されている。近年、とくに半導体技術
の進歩とともにマイクロ波回路の集積化、小形
化、および発振周波数の安定化などが要望されて
いる。この要求にこたえるため、誘電損失が小さ
く、共振周波数の温度安定性がよく、さらに低価
格のセラミツク誘電体を使用して回路の小形化を
図ることが積極的に進められている。 これまで、この用途に用いられた誘電体材料と
してはBaO−TiO2系セラミツクスおよびこの系
のTi元素を他の元素で置換したセラミツクス、
たとえばBa（Zn1/3Ta2/3）1-y（Zn1/3Nb2/3）y
O3，Ba（Zn1/3Ta2/3）O3およびBa
（Zn1/3Na2/3）O3などのセラミツクス、さらに
は静電容量の温度係数が負の値をもつTiO2と正
のそれをもつ誘電体セラミツクスやガラスとを組
合せたものを使用する場合が多い。 発明が解決しようとする問題点 しかし、これらの材料たとえばBaO−TiO2系
セラミツクスでは誘電体損失が大きかつたり、静
電容量の温度係数のばらつきが大きかつたり、あ
るいは共振器としたときの共振周波数の温度係数
τfが大きすぎるという欠点があつた。特に、Ba
（Zn1/3Ta2/3）1-y（Zn1/3Nb2/3）yO3，Ba
（Zn1/3Ta2/3）O3およびBa（Zn1/3Nb2/3）O3
セラミツスでは共振周波数の温度係数τfを小さ
くしようとすると、無負荷Ｑが著しく低下すると
いう実用上困難な問題点があつた。 本発明は共振周波数の温度係数が許容範囲内の
安定した値を持ち、しかも無負荷Ｑの十分大きい
誘電体磁器材料を得ることを目的とする。 問題点を解決するための手段 主成分組成のBa（Zn1/3Ta2/3）1-y
（Zn1/3Nb2/3）yO3に副成分組成のMgoを0.002〜
0.05モル分率添加する。 作 用 上記主成分に対してMgOを添加することによ
り、無負荷Ｑを低下させることなく、τfを減小
させることが可能となる。 実施例 出発原料には化学的に高純度のBaCO3，ZnO，
Ta2O5，Nb2O5およびMgOを所定の組成に応じて
必要量を秤量しめのうボールを備えたゴム内張り
製のボールミルで純水とともに湿式混合した。こ
の混合物をボールミルからとり出して乾燥したの
ち、成形圧力400Kg／cm2で直径50mm厚さ約25mmの
円板を成形し、空気中において1200℃の温度で２
時間仮焼した。仮焼物は純水とともに上記のボー
ルミル中に入れて湿式粉砕した。 粉砕泥しようを脱水乾燥した後、粉末にバイン
ダーとして濃度３％のポリビニールアルコール溶
液を８重量％添加して均質としたのち32メツシユ
のふるいを通して得られた整粒原料を用いて成形
圧力800Kg／cm2で直径12mm厚さ3.5mmの円板を金型
を用いて成形した。成形体は高純度のアルミナ匣
鉢中に入れ、組成に応じて1550℃から1300℃の範
囲内の温度で２時間、空気中で焼成して表１に示
す組成の誘電体磁器を得た。 次に、それぞれの磁器から直径（Ｄ）が５mm乃
至5.5mmで厚さ（ｔ）はｔ／Ｄの比が0.4となる寸
法の円板形のセラミツクス素子を切り出し、これ
を誘電体共振器として使用した。この誘電体共振
器の共振周波数（ほぼ11GHz）と素子の寸法から
材料の比誘電率（εr）を、また、帯域反射法に
よつて無負荷Ｑ（Ｑu）を測定した。 共振周波数の温度係数（τf）は、温度槽に各
試料を入れ、−30℃から＋70℃の温度変化におけ
るトラツプ周波数の変化を測定して求めた。その
結果を表１に示す。
【表】
【表】
表１において、＊印した試料番号のものは本発
明範囲外の比較例であり、これ以外の試料が本発
明範囲内の実施例である。なお、試料番号16〜20
のうち、試料番号17〜19のようにτfが26〜
22ppm／℃の範囲の30ppm／℃以下のものであ
れば、誘電体基板や共振器としての応用に対し実
用的価値のある材料である。また、試料番号２，
33，は試料番号１と比較して、また試料番号７は
試料番号６と比較して、それぞれτfは同じであ
るが、Ｑuが大きくなつており、この点でセラミ
ツクの誘電特性がすぐれている。 ここに、副成分であるMgOの量は0.002モル分
率未満では無負荷Ｑの改善に対して効果がなく、
また、0.05モル分率を越えると無負荷Ｑが低下す
るとともに共振周波数の温度安定性が悪くなるた
めに本発明から除かれる。 表１から明らかなように、本発明の範囲内の誘
電体共振器はマイクロ波領域において無負荷Ｑが
大きく、比誘電率が比較的大きく、さらに共振周
波数の温度安定性が改善された優れたものである
ことがわかる。 発明の効果 本発明の誘電体セラミツクスは、低周波領域に
おいても誘電損失が小さく、さらに静電容量の温
度変化が小さいので、セラミツクコンデンサ用と
しても適した材料であり、その工業的価値は大き
いものである。
明範囲外の比較例であり、これ以外の試料が本発
明範囲内の実施例である。なお、試料番号16〜20
のうち、試料番号17〜19のようにτfが26〜
22ppm／℃の範囲の30ppm／℃以下のものであ
れば、誘電体基板や共振器としての応用に対し実
用的価値のある材料である。また、試料番号２，
33，は試料番号１と比較して、また試料番号７は
試料番号６と比較して、それぞれτfは同じであ
るが、Ｑuが大きくなつており、この点でセラミ
ツクの誘電特性がすぐれている。 ここに、副成分であるMgOの量は0.002モル分
率未満では無負荷Ｑの改善に対して効果がなく、
また、0.05モル分率を越えると無負荷Ｑが低下す
るとともに共振周波数の温度安定性が悪くなるた
めに本発明から除かれる。 表１から明らかなように、本発明の範囲内の誘
電体共振器はマイクロ波領域において無負荷Ｑが
大きく、比誘電率が比較的大きく、さらに共振周
波数の温度安定性が改善された優れたものである
ことがわかる。 発明の効果 本発明の誘電体セラミツクスは、低周波領域に
おいても誘電損失が小さく、さらに静電容量の温
度変化が小さいので、セラミツクコンデンサ用と
しても適した材料であり、その工業的価値は大き
いものである。
Claims (1)
- １ Ba（Zn1/3Ta2/3）1-y（Zn1/3Nb2/3）yO3で
表わされる主成分組成（Ｏ≦ｙ≦１）に対し幅成
分としてMgOを0.002から0.05モル分率の間で添
加したことを特徴とする誘電体磁器材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10303378A JPS5532723A (en) | 1978-08-23 | 1978-08-23 | Dielectric article ceramic material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10303378A JPS5532723A (en) | 1978-08-23 | 1978-08-23 | Dielectric article ceramic material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5532723A JPS5532723A (en) | 1980-03-07 |
| JPS6112865B2 true JPS6112865B2 (ja) | 1986-04-10 |
Family
ID=14343337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10303378A Granted JPS5532723A (en) | 1978-08-23 | 1978-08-23 | Dielectric article ceramic material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5532723A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206003A (ja) * | 1982-05-26 | 1983-12-01 | 日本放送協会 | 低損失マイクロ波誘電材料 |
| GB2184432B (en) * | 1985-10-18 | 1989-10-18 | Sumitomo Metal Mining Co | Dielectric ceramic |
| JPH0625023B2 (ja) * | 1989-01-27 | 1994-04-06 | 富士電気化学株式会社 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
| JP2005272248A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物及びその製造方法、誘電体共振器 |
-
1978
- 1978-08-23 JP JP10303378A patent/JPS5532723A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5532723A (en) | 1980-03-07 |
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