JPS6217907A - マイクロ波用誘電体セラミツクス - 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】 （産業上の利用分計） 本発明は、マイクロ波用の誘電体共振器やコンデンサに
用いられるマイクロ波用誘電体セラミックスに関するも
のである。

（従来の技術） マイクロ波用の誘電体共振器等では、用いる誘電体セラ
ミックス組成物として、その比誘電率（ε１）及び無負
荷Ｑ（Ｑｕ）が大きく、共振周波数の温度係数（？ｆ）
としては、０を中心として正又は負の任意の９ｆが得ら
れることが必要とされている。

従来、かかる誘電体セラミックス組成物としては、Ｂａ
ｄ−ＴｉＯ２系、Ｚ　ｒ　Ｏ２−Ｓ　ｎ　０２−Ｔ　ｉ
　０２系、あるいは、Ｍ　ｇ　Ｏ−Ｔ　ｉ　０２−Ｃａ
　Ｏ系等のセラミックス組成物が使用されていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、これらのセラミックスを用いて誘電体共振器や
コンデンサを製造しｔコ場合、その温度係数（りｆ）が
０　（ｐｐｍ／℃）付近では、その比誘電率（ε１）が
２０〜４０と小さく、その結果これらの材料を用いた誘
電体共振器等の小形化が不可能であるという欠点があっ
た。

本発明は、以上の欠点を改善するためになされたもので
あり、比誘電率（ε、）と無負荷Ｑ　（Ｑｕ）が大きく
、また共振周波数の温度係数（ηｆ）が安定した値を有
し、かつ用途に応じてこの温度係数（りＥ）を広く変化
させうるマイクロ波用誘電体セラミックスを提供するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明では、酸化バリウム（ＢａＯ）　；　１３．２〜
２０．２モル％、二醋化チタンじｈ０２）　；　５５．
１〜７７．１モル％、酸化サマリウム（Ｓｍ２０３）　
３．５〜１５モル％及び酸化セリウム（Ｃａ０２）　；
　１．５〜１５モル％の範囲にある主成分に対し、酸化
アルミニウム（Ａ１２０３）を５重量％以下（ｔコだし
０重量％は除く）添加しｔこマイクロ波用誘電体セラミ
ックスとする。

（作　用） 乙のような誘電体セラミックスによれば、比誘電率（ε
ｒ）と無負荷Ｑ　（Ｑｕ）が大きく、まｔコ共振周波数
の温度係数（ηｆ）が安定した値を有し、さらにＡｌ２
Ｏ３量のみの変化で、この温度係数（ηｆ）を広く変化
させうる。

（実施例） 以下、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，Ｔ
ｉＯ２，Ｓｍ２Ｏ３，ＣｅＯ２及びＡｌ２Ｏ３を用い、
これらを表１及び表２に示す組成比率にて混合１７、空
気中において、１０６０℃の温度で２時間仮焼した。そ
して、得られｌこ仮焼物をボッ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造粒し３２メツ
シユのふるいを通して分級（７ｋ。

乙の　造粒粉体を、金型と油圧プレスを用いて成形圧力
１〜３　ｔ　ｏ　ｎ／ｃ＋Ｉｒで直径１６闘、厚さ約９
　＋＋ｍ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、１２３０〜１４５０℃の
温度で２時間保持し焼成し誘電体セラミックスを得た。

この、得られた誘電体セラミックスについて、ハッキ・
コールマン法により比誘電率（εｒ）と無負荷Ｑ　（Ｑ
ｕ）を測定した。又、共振周波数の温度係数（？７ｆ）
を、下記（１）式に従って、２０℃に於ける共振周波数
を基準にして、−４０℃〜８０℃の湿度範囲に於ける値
から求めた。これらの結果を表２に示す。ここで、※を
付したものは、この発明の範囲外の比較例を示し、それ
以外が本発明の３一 実施例である。なお、これらの測定における共振周波数
は３〜７　ＧＨｚであった。

但し、ｆ（２０）　：　２０℃に於ける共振周波数ｆ（
−４０）　：　−４０℃　　　ｌｌ′ｆ（８０）　　ｉ
　　８０℃　　　〃 へＴ　：温度差と２１　テｌ；ｔ８０−←４０）＝１２
０℃＝４− ※本発明範囲外の比較例 上表の結果より、主成分の範囲を限定した理由は、Ｂａ
Ｏ・（ＴｉＯ２）ｘが７０モル％未満、Ｓｍ２Ｏ３が３
．５モル％未満、あるいは、ＣｅＯ２が１５モル％を超
えると、温度係数が大きくなり誘電率も４０以下と小さ
くなる等の問題が認められるからである。また、ＢａＯ
・（ＴｉＯ□）Ｘが９５モル％を超えると、やはり誘電
率が小さくなる。

さらに、Ｓｍ２Ｏ３が１５モル％を超え、あるいはＣｅ
Ｏ２が１．５モル％未満では、温度係数が大きくなり不
適当である。

また、副成分Ａｌ２Ｏ３の添加量については、添加量の
増加とともに無負荷Ｑ　（Ｑｕ）を大きくすることがで
きるとともに、温度係数を変えることができる。しかし
、５重量％を超えると、無負荷Ｑが著しく小さくなると
ともに温度係数も大きくなり、不適当であり、本発明の
範囲から除かれる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明のマイクロ波用誘電
体セラミックスによれば、マイクロ波領域においてその
比誘電率（ε、）及び無負荷Ｑ　（Ｑｕ）が大きく、ま
た共振周波数の温度係数（ηｆ）が安定しｔこ値を有し
、さらにＡｌ２Ｏ３量のみの変化で温度係数ｙ７ｆを広
く変化させることができるので、マイクロ波用誘電体共
振語、あるいは、温度補償用コンデンサ等の誘電体セラ
ミックスとして非常に好適に利用することができ、その
工業的価値は非常に高い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）酸化バリウム（ＢａＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ
   ＿２）、酸化サマリウム（Ｓｍ＿２Ｏ＿３）、酸化セリ
   ウム（ＣｅＯ＿２）および酸化アルミニウム（Ａｌ＿２
   Ｏ＿３）からなる誘電体セラミックスで、 （ｂ）その主成分が、ＢａＯ；１３．２〜２０．２モル
   ％、ＴｉＯ＿２；５５．１〜７７．１モル％、Ｓｍ＿２
   Ｏ＿３；３．５〜１５モル％、ＣｅＯ＿２；１．５〜１
   ５モル％の範囲にあり、 （ｃ）この主成分に対して、Ａｌ＿２Ｏ＿３が５重量％
   以下添加含有されていることを特徴とするマイクロ波用
   誘電体セラミックス。