JPS618806A - 高周波用誘電体磁器組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）産業上の利用分野 この発明は、これまでの高周波用誘電体磁器組成物より
以上に高い比誘電率を有すると共に温度特性の直線性を
一層改良した高周波用誘電体磁器組成物に関するもので
ある。

（２）従来の技術 最近、マイクロ波、ミリ波を取扱う高周波回路技術の急
速な進展に伴ない、回路の小型化が益々要求されている
。

この高周波回路には従来がら空胴共振器やアンテナなど
が使用されてきたが、これらの寸法はマイクロ波の波長
と同程度の大きさになるため、小型化への大きな障害と
なっていた。この問題を解決するために、波長そのもの
を短縮するという方法が考えられてきたが、これを実現
するには誘電体磁器を使用する方法がある。

このような誘電体磁器材料としては、＄　ＴＬ　Ｏｓ　
−Ｃａ　Ｔ、Ｃｈ系、Ｚｒ　０２ＳＴＩ　０１！　　Ｔ
ｊ　Ｏｅ系、ＢａｚｎｌＯｓａ系、（８ａ１Ｓｒ）　　
（ＺｙＳＴＬ）　ｏ３系などが知られているが、これら
はいずれもマイクロ波において高いＱ値を示すものの、
誘電率が４０以下である。

−従°て・さらに小型化を実現するために・より高い誘
電率を有する誘電体磁器の出現が望まれていた。

（３）発明が解決しようとする問題点 上記に鑑みて、本発明者らは高誘電率を具備した誘電体
磁器組成物として、さきにＢａ−ＮＪＴＬ−円系材料で
誘電率（ε「）が９０、ＩＧＨｚにおけるＱ　＝　５０
００、共振周波数の温度特性を０ｐｐＩＩｌ／℃を中心
に任意の値に制御可能な組成物を提案した（特公昭５６
−２６３２１号、特開昭５６−８２５０１号）。

しかしながら、これらは共振周波数の温度変化率が第２
図■で示すように上に凸の曲線となり、直線性が悪いと
いう欠点があった。

（４）　　問題点を解決するための手段本発明者らは上
記の点から従来以上に高い比誘電率を持ち、かつ共振周
波数の温度特性を示す曲線が直線に近い形状を与える高
周波用誘電体磁器組成物を得るべく改良研究を続けた結
果、この発明に至ったものである。

即ち、この発明はＢａ　ＯＴｉ　０２ＮＪＯ外を主成分
とし・′−７にＢｔｘＯｉが３〜１７重量％あるいは８
ら２°　　　　　１が０．５〜１０重量％添加含有され
ていることを特徴とするものである。

（５）　　　作　　　用 第１図はこの、発明に係る組成物の主成分の組成範囲を
示した三元図であり、主成分の組成範囲を限定した理由
を同図面を参照しながら説明すると、Ａ領域では焼結が
困難になり、通常焼結に必要な温度である１４００℃に
なると、多孔質の磁器しか得られなくなる。またＢ領域
では温度特性がプラス側で大きくなりすぎる。ざらにＣ
領域もＢ領域と同様に温度特性がプラス側で大きくなり
すぎ、また焼結も不安定になる。Ｄ領域では温度特性が
マイナス側で大きくなってくるとともに焼結が行なわれ
なくなる。

またＢＬよ０３の添加は従来より以上に高いεｒが得ら
れるとともに第図■に示すように共振周波数の温度変化
率が下に凸のゆるやがな曲線にまで（曲率が■の約１／
２になる）改良される。そしてこのＢｔｚ０３の量は３
重量％以下では温度特性がプラス側で大きくなりすぎ、
１７重量％以上では素子が溶融してしまうので３〜１７
重量％が適当である。

さらにこの発明でＢｔよ０３とともにＰｂＯを併用すれ
ばεｒはさらに高い値を示し、かつ共振周波数の温度変
化率が第２図■に示すようにほぼ直線を呈するのである
。

しかしてこのＰｂＯの使用量は、上述のＢＬｚ０３の場
合と同様な理由から０．５〜１０重量％で適当である。

（６）　　　実　　施　　例 以下、この発明を実施例にて詳細に説明する。

実施例１ 原料としてＢａＣＯ３、’ｌｏｔ、ＮＡρ３、ＢＬ、Ｏ
ａを第１表に示す組成比率の磁器が得られるように調合
、混合し、空気中１１００℃の温度で１時間以上仮焼し
た。

次いでこの仮焼原料を粉砕、混合し、有機バインダを加
えて成形加工したのち、１３００〜１４００℃で焼成し
て４０ｍｍφＸ２０ｍｍｊの大きさのユニットを得た。

各ユニットについて、２５℃、１’ＧＨｚにおける誘電
率（ε）、Ｑおよび２５〜８５℃における共振周波数の
温度係数（τｆ）などを測定したところ第１表に示す結
果が得られた。

なお表中＊印はこの発明の請求範囲外のものであり、そ
の他は全てこの発明の範囲内のものである。

第　　１　　表 上表においてＢａＯ、ＴｉＯ２、ＮＪＯｙ、が同配合で
ＢシｚＯａの配合量のみ０１１１重量％、２０重量％で
ある試料番号５，６および７を比べると、まずＮｏ、７
はＢｔｚｏｓ量が多ずぎて素子が溶融してしまって測定
が不可能であった。ＢＬ工０３を添加しないＮ　Ｏ，５
はτ［がプラス側に大きくなりすぎるの対し、この発明
の配合間であるＮｏ、６は誘電率εが高いことと同時に
温度特性も良好であることが認められた。

実施例２ 原料としてＢａＯ、ＴｉＯ２、Ｎ、ＪＯ％、ＢｔｚＯａ
にざらにＰｂＯを用い、第２表に示す組成比率の磁器が
得られるように調合、混合し、実施例１と同様にしてユ
ニットを得た。

そして実施例１と同じくしてそれらの電気特性を測定し
た。結果は第２表に示した。

なお表中＊印はこの発明の請求範囲外である。

？ 第　　２　　表 上表からＢＬ−０３とＰｂＯを併用することにより、同
組成でＦｈ、０３だけの第１表のものに比べて一段と高
いεを示し、また温度特性（τ［）はマイナス側へ移行
させることができることがわかった。

（７１効　　　果 以上説明したように、この発明によれば、ＢＬ、０８を
用いることにより、従来高くて９０とされていた誘電率
がさらに高い９５ｇ、上の値のものが得られ、また共振
周波数の温度変化率は第２図に示すように、従来のＢａ
　　ＮＪ　　Ｔｉ−Ｐｂ系では上に凸の曲線１で直線性
にはかな程遠いのに対し、この発明のＢａＮｔｊ−ＴＬ
　　ＢＬ系では同図２のように下に凸で、かつ直線性も
曲率が約１／２と改善されることが認められた。

しかして一般に誘電体共振器と組合わされるアルミナ基
板や金属ケース共振器に対して上に凸の温度依存性の影
響を及ぼし、下に凸の本共振器はこれを補償するのに最
適である。

また、この発明の第２の発明であるＢａ　−Ｔｉ　−Ｎ
Ａ−ＢＬ　−Ｐｂ系では誘電率がざらに高くなり、かつ
共振周波数の温度変化率が第２図の３で示すようにほぼ
直線的な形状となり、温度補償可能な温度範囲が拡がり
、共振器の用途を大きく拡大するものである。

なお、この発明においてＮ、１０％はこれを他のランタ
ニド系元素の酸化物と置換し−（も同様の効果が得られ
ることは勿論である。

しかしてこの発明の高周波用誘電体磁器組成物はマイク
ロ波用の誘電体共振器や誘電体基板、誘電体調整棒など
に利用してすぐれた特性を示すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる主成分の組成範囲を示す三元
図、第２図はこの発明および従来の磁器組成物の共振周
波数の温度特性の形状を示すグラフある。 特許出願人　　株式会社　村田製作所 代　　理　　人　　　弁理士　　和　　１）　　昭第１
図 第２図 Ｔｅｍｐｔ’ｃ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ＿２−ＺＮｄＯ＿３＿／＿２
   と表わしたとき、（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１） ｘ、ｙ、ｚがそれぞれ下記に示すａ、ｂ、ｃ、ｄの４点
   で囲まれるモル比の範囲にあるものを主成分とし、これ
   にＢｉ＿２Ｏ＿３が３〜１７重量％添加含有されている
   ことを特徴とする高周波用誘電体磁器組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼
2. （２）ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ＿２−ｚＮｄＯ＿３＿／＿２
   において、ｚＮｄＯ＿３＿／＿２を他のランタニド系元
   素の酸化物に置換したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の高周波用誘電体磁器組成物。
3. （３）ｘＢａ−ｙＴｉＯ＿２−ｚＮｄＯ＿３＿／＿２と
   表わしたとき、（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１） ｘ、ｙ、ｚがそれぞれ下記に示すａ、ｂ、ｃ、ｄの４点
   で囲まれるモル比の範囲にあるものを主成分とし、これ
   にＢｉ＿２Ｏ＿３が３〜１７重量％とＰｂＯが０．５〜
   １０重量％添加含有されていることを特徴とする高周波
   用誘電体磁器組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼
4. （４）ｘＢａ−ｙＴｉＯ＿２−ｚＮｄＯ＿３＿／＿２に
   おいて、ｚＮｄＯ＿３＿／＿２を他のランタニド系元素
   の酸化物に置換したことを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の高周波用誘電体磁器組成物。