JPS6236325B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6236325B2 JPS6236325B2 JP57123557A JP12355782A JPS6236325B2 JP S6236325 B2 JPS6236325 B2 JP S6236325B2 JP 57123557 A JP57123557 A JP 57123557A JP 12355782 A JP12355782 A JP 12355782A JP S6236325 B2 JPS6236325 B2 JP S6236325B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- present
- composition
- dielectric constant
- oxide
- Prior art date
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- Expired
Links
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は誘電体磁器組成物、とくに酸化バリウ
ム（BaO）、酸化亜鉛（ZnO）、酸化タンタル
（Ta2O5）および酸化チタン（TiO2）の成分で構成
される誘電体共振器用磁器に関するものである。
本発明の目的とするところは比誘電率（ξr）が
大きく、マイクロ波周波数帯において誘電体共振
器としたときに無負荷Ｑ（Ｑu）が大きく、安定
した温度特性をもち、用途に応じて共振周波数の
温度係数（τf）を広範囲に変化させることので
きる誘電体磁器を提供することにある。 近年、波長が数cm以下のマイクロ波やミリ波
（以下これらをマイクロ波と総称する）を取扱う
高周波回路の技術の進展にともない、この回路を
小形化することが積極的に進められている。 これまでは、この高周波回路には空胴共振器、
アンテナなどが使用されてきたが、これらの大き
さはマイクロ波の波長と同程度となるため、小形
化に対する障害となつていた。これを解決するた
めに、誘電率の大きい誘電体磁器を使用すること
によつて波長そのものを短縮する方法がとられて
きた。このような用途に適する材料としては
TiO2系のものがよく使用され、たとえばTiO2−
ZrO2−SnO2系、CaTiO3−MgTiO3−La2O3・
2TiO2系、最近ではBa（Zn1/3Nb2/3）O3−Ba
（Zn1/3Ta2/3）O3などの誘電体磁器が知られて
いる。しかしながら、これらの材料で誘電体共振
器を作つた場合には比誘電率が20〜40程度と低い
ため、たとえば共振周波数が約11GHzのＸ帯の
誘電体共振器ではξr＝30の材料を使用したとき
直径5.6mm、厚さ2.2mm程度の小さなユニツトにな
るが、周波数が下つて2GHz程度のUHF帯での使
用となると、同じξr＝30の材料の場合には直径
が30.7mm、厚さが12.3mm程度と形状が著しく大き
くなる。ここで使用する材料の比誘電率が80程度
に大きくなれば、その大きさを直径18.8mm、厚さ
7.5mm程度と小形化することがきるが、従来の材
料ではこのような要望を満足させることはできな
かつた。 本発明は上記の問題点を解決するためになされ
たものであり、比誘電率が大きく、無負荷Ｑが大
きく、安定した温度特性をもち、用途に応じてそ
の温度係数を広範囲に変化させうる誘電体磁器を
提供しようとするものである。 発明者らは前記の要望をみたす材料について
種々検討した結果、Ba（Zn1/3Ta2/3）1-xTixO3
で表わされる組成において０＜ｘ≦0.5（モル分
率）の範囲にある組成物がすぐれた高周波用誘電
体磁器になることを見出した。 以下には、実施例にもとずいて本発明を説明す
る。 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、ZnO、
Ta2O5およびTiO2を所定の組成になるよう秤量
し、めのうボールを備えたゴム内張りのボールミ
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、空気中に
おいて1100℃の温度で２時間仮焼した。仮焼物は
純水とともに前記のボールミル中で湿式粉砕し
た。粉砕泥しようを脱水乾燥したのち、粉末にバ
インダーとして濃度６％のポリビニールアルコー
ル溶液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整粒した。整粒粉体は金型
と油圧プレスを用いて成形圧力800Kg／cm2で直径
20mm、厚さ８mmの円板に成形した。成形体を高純
度のアルミナさや鉢の中に入れ、組成に応じて空
気中において1250〜1600℃の範囲内の温度で２時
間保持して焼成し、表に示す配合組成の誘電体磁
器を得た。得られた磁器素子を使用して誘電体共
振器法による測定から共振周波数と無負荷Ｑと比
誘電率を求めた。共振周波数の温度依存性は−30
℃から70℃の範囲で測定し温度係数（τf）を求
めた。共振周波数は２〜4GHzであつた。それら
の実験結果を表に示す。なお、表において＊印を
した試料は本発明の範囲外の比較例であり、これ
以外の試料が本発明の範囲内の実施例である。
ム（BaO）、酸化亜鉛（ZnO）、酸化タンタル
（Ta2O5）および酸化チタン（TiO2）の成分で構成
される誘電体共振器用磁器に関するものである。
本発明の目的とするところは比誘電率（ξr）が
大きく、マイクロ波周波数帯において誘電体共振
器としたときに無負荷Ｑ（Ｑu）が大きく、安定
した温度特性をもち、用途に応じて共振周波数の
温度係数（τf）を広範囲に変化させることので
きる誘電体磁器を提供することにある。 近年、波長が数cm以下のマイクロ波やミリ波
（以下これらをマイクロ波と総称する）を取扱う
高周波回路の技術の進展にともない、この回路を
小形化することが積極的に進められている。 これまでは、この高周波回路には空胴共振器、
アンテナなどが使用されてきたが、これらの大き
さはマイクロ波の波長と同程度となるため、小形
化に対する障害となつていた。これを解決するた
めに、誘電率の大きい誘電体磁器を使用すること
によつて波長そのものを短縮する方法がとられて
きた。このような用途に適する材料としては
TiO2系のものがよく使用され、たとえばTiO2−
ZrO2−SnO2系、CaTiO3−MgTiO3−La2O3・
2TiO2系、最近ではBa（Zn1/3Nb2/3）O3−Ba
（Zn1/3Ta2/3）O3などの誘電体磁器が知られて
いる。しかしながら、これらの材料で誘電体共振
器を作つた場合には比誘電率が20〜40程度と低い
ため、たとえば共振周波数が約11GHzのＸ帯の
誘電体共振器ではξr＝30の材料を使用したとき
直径5.6mm、厚さ2.2mm程度の小さなユニツトにな
るが、周波数が下つて2GHz程度のUHF帯での使
用となると、同じξr＝30の材料の場合には直径
が30.7mm、厚さが12.3mm程度と形状が著しく大き
くなる。ここで使用する材料の比誘電率が80程度
に大きくなれば、その大きさを直径18.8mm、厚さ
7.5mm程度と小形化することがきるが、従来の材
料ではこのような要望を満足させることはできな
かつた。 本発明は上記の問題点を解決するためになされ
たものであり、比誘電率が大きく、無負荷Ｑが大
きく、安定した温度特性をもち、用途に応じてそ
の温度係数を広範囲に変化させうる誘電体磁器を
提供しようとするものである。 発明者らは前記の要望をみたす材料について
種々検討した結果、Ba（Zn1/3Ta2/3）1-xTixO3
で表わされる組成において０＜ｘ≦0.5（モル分
率）の範囲にある組成物がすぐれた高周波用誘電
体磁器になることを見出した。 以下には、実施例にもとずいて本発明を説明す
る。 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、ZnO、
Ta2O5およびTiO2を所定の組成になるよう秤量
し、めのうボールを備えたゴム内張りのボールミ
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、空気中に
おいて1100℃の温度で２時間仮焼した。仮焼物は
純水とともに前記のボールミル中で湿式粉砕し
た。粉砕泥しようを脱水乾燥したのち、粉末にバ
インダーとして濃度６％のポリビニールアルコー
ル溶液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整粒した。整粒粉体は金型
と油圧プレスを用いて成形圧力800Kg／cm2で直径
20mm、厚さ８mmの円板に成形した。成形体を高純
度のアルミナさや鉢の中に入れ、組成に応じて空
気中において1250〜1600℃の範囲内の温度で２時
間保持して焼成し、表に示す配合組成の誘電体磁
器を得た。得られた磁器素子を使用して誘電体共
振器法による測定から共振周波数と無負荷Ｑと比
誘電率を求めた。共振周波数の温度依存性は−30
℃から70℃の範囲で測定し温度係数（τf）を求
めた。共振周波数は２〜4GHzであつた。それら
の実験結果を表に示す。なお、表において＊印を
した試料は本発明の範囲外の比較例であり、これ
以外の試料が本発明の範囲内の実施例である。
【表】
表から明らかなように、本発明の誘電体磁器組
成物は、マイクロ波周波数帯において、比誘電率
を大きくすることができるとともに、無負荷Ｑも
大きい値を示し、しかも安定した温度特性を示し
ている。したがつて、本発明の誘電体磁器は発振
器や共振器の温度依存性を安定化するのに有用で
あり、とくに比誘電率が大きいことからUHF帯
での使用に適し、小形で高性能の電子回路部品を
作ることができるものである。また、材料組成を
変えることによつて広い範囲で任意のτfを選択
できるので、この磁器で誘電体共振器を組立てた
とき周囲の金属板などによる温度特性におよぼす
影響をなくする温度補償作用をもたせることがで
きるという利点も有する。 本発明の組成範囲を限定した理由を説明すると
と、TiO2量（ｘ）が0.5モル分率を超える組成の
磁器では比誘電率の向上はみられるが、マイクロ
周波数帯での共振が微弱となり、無負荷Ｑの低下
が著しくなるため、本発明の範囲から除かれる。
またｘ＝０の磁器は、比誘電率が小さくて本発明
の目的に合致しないために、本発明の範囲から除
かれる。 以上のように、本発明の誘電体磁器組成物は、
マイクロ波の誘電体共振器として有用であるばか
りでなく、マイクロ波IC用基板や誘電体調整棒
などにも有用な素材を提供することができ、工業
的に利用価値の大きいものである。
成物は、マイクロ波周波数帯において、比誘電率
を大きくすることができるとともに、無負荷Ｑも
大きい値を示し、しかも安定した温度特性を示し
ている。したがつて、本発明の誘電体磁器は発振
器や共振器の温度依存性を安定化するのに有用で
あり、とくに比誘電率が大きいことからUHF帯
での使用に適し、小形で高性能の電子回路部品を
作ることができるものである。また、材料組成を
変えることによつて広い範囲で任意のτfを選択
できるので、この磁器で誘電体共振器を組立てた
とき周囲の金属板などによる温度特性におよぼす
影響をなくする温度補償作用をもたせることがで
きるという利点も有する。 本発明の組成範囲を限定した理由を説明すると
と、TiO2量（ｘ）が0.5モル分率を超える組成の
磁器では比誘電率の向上はみられるが、マイクロ
周波数帯での共振が微弱となり、無負荷Ｑの低下
が著しくなるため、本発明の範囲から除かれる。
またｘ＝０の磁器は、比誘電率が小さくて本発明
の目的に合致しないために、本発明の範囲から除
かれる。 以上のように、本発明の誘電体磁器組成物は、
マイクロ波の誘電体共振器として有用であるばか
りでなく、マイクロ波IC用基板や誘電体調整棒
などにも有用な素材を提供することができ、工業
的に利用価値の大きいものである。
Claims (1)
- １ 酸化バリウムと酸化亜鉛と酸化タンタルと酸
化チタンからなり、その組成式をBa
（Zn1/3Ta2/3）1-xTixO3と表わしたとき、その成
分組成がモル分率でＯ＜ｘ≦0.5の範囲にあるこ
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 |
|---|---|---|---|
| JP57123557A JPS5914215A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57123557A JPS5914215A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5914215A JPS5914215A (ja) | 1984-01-25 |
| JPS6236325B2 true JPS6236325B2 (ja) | 1987-08-06 |
Family
ID=14863539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57123557A Granted JPS5914215A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914215A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02114886U (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-13 | ||
| JPH0660752B2 (ja) * | 1989-07-05 | 1994-08-10 | 三洋電機株式会社 | 熱交換ユニット |
-
1982
- 1982-07-14 JP JP57123557A patent/JPS5914215A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02114886U (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-13 | ||
| JPH0660752B2 (ja) * | 1989-07-05 | 1994-08-10 | 三洋電機株式会社 | 熱交換ユニット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5914215A (ja) | 1984-01-25 |
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