【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
（技術分野）
本発明はマイクロ波用誘電体セラミツクスに関
するものであり、特にその比誘電率εrおよび無
負荷Ｑが大きく、かつ組成変化で０を中心にして
正又は負の任意の温度係数が得られるマイクロ波
用誘電体セラミツクス組成物を提供しようとする
ものである。
（従来技術）
一般にマイクロ波回路用の誘電体共振器では、
使用誘電体セラミツクスとしてその比誘電率εr
および無負荷Ｑ（＝1/tanδ）が大きく、共振周
波数の温度係数ηfとしては金属の温度係数を考
慮して±30ppm/℃以下にすることが必要とされ
ている。
従来かかる誘電体セラミツクス組成物としては
BaO―TiO2系、MgO―TiO2―CaO系、ZrO2―
SnO2―TiO2系等のセラミツクス組成物が使用さ
れていた。しかしこれらのセラミツクス組成物を
用いて誘電体共振器を製造した場合、その温度係
数ηfが０（ppm/℃）付近では比誘電率εrが20
〜40と小さくなり、その結果これらの部品を使用
した装置自体の大形化が免がれない欠点があつ
た。
（発明の目的）
ここに発明者等はかかる欠点を解決するための
試験研究を重ねた結果、上記（BaO）（TiO2）x系
組成物、及びSa2O3，La2O3を特定の組成範囲と
することにより上述した温度係数ηfが０（ppm/
℃）付近に於いても比誘電率εr及び無負荷Ｑの
大きいセラミツクス材料が得られることを見出し
この発明に到達したのである。
（発明の構成）
即ち本発明は、（BaO）（TiO2）x系組成物、
Sa2O3およびLa2O3からなる誘電体セラミツクス
組成物であつて、酸化物換算で、
BaO：15〜19モル％
TiO2：62〜74モル％
Sm2O3：８〜18モル％
La2O3：１〜3.5モル％
の組成範囲としたことを特徴とするマイクロ波用
誘電体セラミツクスである。
（発明の構成及び実施例）
以下にこの発明を具体的な実施例を示しつつ詳
細に説明する。
出発原料として化学的に高純度のBaCO3，
TiO2，Sa2O3およLa2O3を表１及び表２に示す組
成比率にて混合し空気中において1100℃の温度下
で２時間間仮焼した。得られた仮焼物をポツトミ
ルで純水とともに湿式粉砕し、脱水乾燥後バイン
ダを添加して造粒し32メツシユのふるいを通して
分級した。得られた造粒粉体は金型と油圧プレス
を用いて成形圧力１〜３ton/cm2で直径16mm、厚さ
９mmの円板状の成形体とした。そしてこの成形体
を高純度のアルミナ匣に入れ、1260〜1450℃、２
時間の条件で焼成し誘電体セラミツクスを得た。
得られた誘電体セラミツクスについてハツキ・コ
ールマン法により比誘電率εrと無負荷Ｑを測定
し、又共振周波数の温度係数ηfは下記(1)式に従
つて20℃に於ける共振周波数を基準にして−40℃
から80℃の温度範囲に於ける値から求めこれらの
結果を同表２に示した。
ηf＝ｆ（８０）−ｆ（−４０）／ｆ（２０）・１／
△Ｔ(ppm/℃)……(1)
但し、f(20)：20℃に於ける共振周波数
f(-40)：−40℃ 〃
f(80)：80℃
△Ｔ：温度差ここでは80−(-40)＝120℃
これらの測定における共振周波数は３〜6GHz
であつた。
(Technical Field) The present invention relates to dielectric ceramics for microwave use, and in particular has a large relative permittivity ε r and no-load Q, and can have any positive or negative temperature coefficient centered around 0 due to composition change. The present invention aims to provide a microwave dielectric ceramic composition obtained. (Prior art) In general, dielectric resonators for microwave circuits:
As the dielectric ceramic used, its relative permittivity ε r
Also, the no-load Q (=1/tan δ) is large, and the temperature coefficient η f of the resonant frequency is required to be less than ±30 ppm/°C in consideration of the temperature coefficient of metal. Conventionally, such dielectric ceramic compositions
BaO―TiO 2 system, MgO―TiO 2 -CaO system, ZrO 2 -
Ceramic compositions such as SnO 2 -TiO 2 were used. However, when dielectric resonators are manufactured using these ceramic compositions, when the temperature coefficient η f is around 0 (ppm/°C), the relative permittivity ε r is 20.
40, and as a result, there was a drawback that the device itself using these parts had to be enlarged. (Purpose of the Invention) As a result of repeated testing and research to solve these drawbacks, the inventors identified the above-mentioned (BaO) (TiO 2 ) x -based composition, as well as Sa 2 O 3 and La 2 O 3 . By setting the composition range to , the temperature coefficient η f mentioned above becomes 0 (ppm/
They discovered that a ceramic material with a large relative dielectric constant ε r and a high no-load Q can be obtained even at temperatures close to 100° C.), resulting in the present invention. (Structure of the Invention) That is, the present invention provides a (BaO)(TiO 2 ) x -based composition,
A dielectric ceramic composition consisting of Sa 2 O 3 and La 2 O 3 , in terms of oxides: BaO: 15-19 mol% TiO 2 : 62-74 mol% Sm 2 O 3 : 8-18 mol% A microwave dielectric ceramic characterized by having a composition range of La 2 O 3 :1 to 3.5 mol %. (Structure and Examples of the Invention) The present invention will be described in detail below with reference to specific examples. Chemically pure BaCO 3 as starting material,
TiO 2 , Sa 2 O 3 and La 2 O 3 were mixed at the composition ratios shown in Tables 1 and 2 and calcined in air at a temperature of 1100° C. for 2 hours. The obtained calcined product was wet-pulverized with pure water in a pot mill, dehydrated and dried, and then granulated by adding a binder and classified through a 32-mesh sieve. The obtained granulated powder was molded into a disc-shaped body with a diameter of 16 mm and a thickness of 9 mm using a mold and a hydraulic press at a molding pressure of 1 to 3 ton/cm 2 . Then, this molded body was placed in a high-purity alumina box and heated at 1260 to 1450℃ for 2 hours.
Dielectric ceramics were obtained by firing under certain conditions.
The dielectric constant ε r and no-load Q of the obtained dielectric ceramic were measured using the Hatsuki-Coleman method, and the temperature coefficient η f of the resonance frequency was determined by the resonance frequency at 20°C according to the following equation (1). -40℃ as standard
The results are shown in Table 2. η f =f (80) -f (-40) /f (20)・1/
△T (ppm/℃)……(1) However, f (20) : Resonance frequency at 20℃ f (-40) : −40℃ 〃 f (80) : 80℃ △T: Temperature difference Here 80−(-40)=120℃ Resonance frequency in these measurements is 3~6GHz
It was hot.
【表】【table】
【表】
上表の結果によれば（BaO）（TiO2）xが79モル
％未満ならびに91モル％を超えると無負荷Ｑが小
さく温度係数も正又は負で大きくなりすぎる。ま
たLa2O3量が3.5モル％以上では温度係数ηfが同
様に正又は負で非常に大きく、La2O3量が１モル
％以下では比誘電率εrが50以下と非常に小さく
なる。さらにSm2O3量が８モル％未満及び18モル
％を越えると無負荷Ｑが小さく温度係数が正又は
負で大きくなつて不適当である。
したがつて実用的にみてBaO：15〜19モル％、
TiO2：62〜74モル％、Sm2O3：８〜18モル％、
La2O3：１〜3.5モル％の範囲が適当である。
（発明の効果）
本発明は以上の説明で明らかなように、マイク
ロ波領域において無負荷Ｑが大きく、かつその比
誘電率εrも大きく、さらに組成変化によつて広
範囲に温度係数を変化させることができる。従つ
て温度補償用磁器コンデンサまたは誘電体共振器
等の誘電体セラミツクス組成物として好適に利用
することができその工業的価値は非常に大きい。[Table] According to the results in the above table, when (BaO)(TiO 2 ) x is less than 79 mol% or exceeds 91 mol%, the no-load Q is small and the temperature coefficient is too large, either positive or negative. Furthermore, when the amount of La 2 O 3 is 3.5 mol % or more, the temperature coefficient η f is similarly very large, positive or negative, and when the amount of La 2 O 3 is 1 mol % or less, the relative dielectric constant ε r is very small, 50 or less. Become. Further, if the amount of Sm 2 O 3 is less than 8 mol % or exceeds 18 mol %, the unloaded Q will be small and the temperature coefficient will be large in positive or negative conditions, which is unsuitable. Therefore, from a practical point of view, BaO: 15 to 19 mol%,
TiO2 : 62-74 mol%, Sm2O3 : 8-18 mol%,
La 2 O 3 : A range of 1 to 3.5 mol % is suitable. (Effects of the Invention) As is clear from the above explanation, the present invention has a large unloaded Q in the microwave region, a large relative dielectric constant ε r , and also allows the temperature coefficient to vary over a wide range by changing the composition. be able to. Therefore, it can be suitably used as a dielectric ceramic composition for temperature-compensating ceramic capacitors, dielectric resonators, etc., and has great industrial value.