JPS63112460A - マイクロ波用誘電体セラミツクス - Google Patents

マイクロ波用誘電体セラミツクス

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JPS63112460A
JPS63112460A JP61256350A JP25635086A JPS63112460A JP S63112460 A JPS63112460 A JP S63112460A JP 61256350 A JP61256350 A JP 61256350A JP 25635086 A JP25635086 A JP 25635086A JP S63112460 A JPS63112460 A JP S63112460A
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dielectric
oxide
dielectric ceramics
microwave
crystal
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JP61256350A
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鮎沢 一年
佐藤 豊作
稔 斎藤
中山 松江
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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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】 (産業上の利用分野) この発明は、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) 従来のマイクロ波用誘電体セラミックスとして、酸化バ
リウム−二酸化チタン(BaO−TiO2)系の誘電体
セラミックスが知られている。特に、例えば特開昭59
−2302O6号公報及び特開昭59−2302O7号
公報に開示されているように、誘電体材料に希土類金属
酸化物として酸化サマリウム(S112O3)を含み、
かつ酸化セリウム(CeO2)と酸化ランタン(La2
O3 )のうちのいずれか一方(以下、夫々BaO−T
iO2−5m2O3−Ce07及びBa0−T i02
−9m2O3−La2O3と表記する場合もある。)、
或いは双方を含む(以下、Ba0−T i02−5m2
O3−Ce02−La2O3 と表記する場合もある。
 ) Ba0−TiOz系のマイクロ波用誘電体セラミ
ックスは、大きな比誘電率(er)(最大εr =80
程度)と大きな無負荷Q(Qυ)(最大Qu=2800
程度)を有し、さらに、0を中心として正負任意の共振
周波数の温度係数(τf) (−80≦τf≦+130
)を得ることができる誘電体セラミックスとして知られ
ている。これらの誘電体セラミックスは、上述の特性を
有することから、誘電体共振器、誘電体フィルタ等の小
型化に対して有効な誘電体材料として注目されている。
(発明が解決しようとする問題点) 上述したBa0−TiO系に酸化サマリウム等を加えた
系では、大きな比誘電率(εr)と大きな無負荷Q (
Qu)及び広範囲に亙る任意の共振周波数の温度係数(
τr)C以下、単に温度係数τfと称する場合もある。
)を得ることができる。しかしながら、誘電体共振器、
誘電体フィルタ等の製造を行うに当り、原料である酸化
サマリウム(S鳳2o3)の品質(ここでは、結晶系組
成のことを示している。)が購入ロットにより著しく異
なるため、その部品としての寸法、即ち、寸法の公差を
決定するための主な要因である比誘電率(εT)の値が
「バラツキ」を生じていた。従って、原料の購入ロット
が変るたびに、その都度、誘電体セラミックス部品の寸
法を修正しなければならないという問題を生じていた。
この発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、比誘
電率(ε「)のバラツキが小さく、誘電特性が安定し、
かつ広範囲に亙って、誘電特性を設計し得る誘電体セラ
ミックスを提供することにある。
(問題点を解決するための手段) この目的の達成を図るため、この発明によれば、 希土類金属酸化物として酸化サマリウム(S履2O3)
を含み、かつ酸化セリウムCCe02)と酸化ランタン
(La2O3)のうちのいずれか一方、或いは双方を含
むBaO−TiO2系のマイクロ波用誘電体セラミック
スにおいて、上述のマイクロ波用誘電体セラミックスの
原料である酸化サマリウム(5厘2O3)として、立方
晶系結晶及び単斜晶系結晶の再結晶構造のうちいずれか
一方の結晶系が主として含まれる酸化サマリウム(S1
12O3)を用いたことを特徴とする。
(作用) この発明のマイクロ波用誘電体セラミックスは、前述の
通り、酸化サマリウム(5II2O3 )の結晶構造が
、立方晶系結晶及び単斜晶系結晶のうち実質的にいずれ
か一方である原料を用いるため、焼結した後の誘電体セ
ラミックスの特性の再現性を向上させることができる。
(実施例) 以下、この発明の実施例につき説明する。尚、以下説明
する実施例は、この発明の好適例であるにすぎず、従っ
て、以下説明する数値的条件は、何らこれに限定される
ものではない。
先ず、この発明のマイクロ波用誘電体セラミックスの理
解を容易にするため、その製造に使用した原料について
説明する。
出発原料には、夫々化学的に高純度である炭酸バリウム
(BaC03)、二酸化チタン(TiO2)、酸化サマ
リウム(S+uO3) 、酸化セリウム(Ce02)及
び酸化ランタン(La2O3 )を使用する。但し、こ
こで使用した酸化サマリウム(S112O3 )は、立
方晶系結晶のみからなる酸化サマリウム(以下、単に立
方晶と称する。)、単斜晶系結晶のみからなる酸化サマ
リウム(以下、単に単斜晶と称する。)及び一般に重版
されている立方晶と単斜晶との混合物(以下、単に混合
物と称するが、ここでは、立方晶と単斜晶が不可避的に
混和している重版の原料を表現するものである。)の三
種類である。これら原料として使用した三種類の酸化サ
マリウムのうち、立方晶及び単斜晶は、夫々、X線回折
により99%以上の純度を持つと判断し得るものである
。また、混合物については、上述の通り、結晶系組成が
購入ロットによって変動を示すが、ここで示している変
動は、これまで通学生じていた程度の変動である。
次に、誘電体セラミックスの製造方法について説明する
先ず、後述の別表1の成分組成に従って、各出発原料を
秤量し、これらの出発原料を純水と共にボットミルを用
いて2O時間に亙り攪拌混合した。その後、この原料混
合物を脱水し、空気中にて1100℃の温度で2時間に
亙って仮焼した0次に、この仮焼物に純水を加え、ボッ
トミルを用いて粉砕し、脱水、乾燥した後、例えばでん
粉等のバインダを添加して造粒を行い、32メツシユの
篩を通して分級した。これによって得られた造粒粉体は
、金型と油圧プレスを用い、成形圧力1〜3 t o 
n/ cm2で、厚さ9mm、直径16mmの円板状の
成形体に成形された。
さらに、この成形体をアルミナ匣に入れ、1260〜1
450℃の温度で2時間に亙って焼成することにより誘
電体セラミックスを得た。
上述の方法によって得られた誘電体セラミックスは、バ
ー)キーコールマン(Hakki−Coleman)法
によって、比誘電率(εr)と無負荷Q (Qu)とを
測定し、さらに、共振周波数の温度係a(τf)は、下
記0式に従って、2O℃に於ける共振周波数を基準とし
て、−40℃〜+80℃の温度範囲に於ける共振周波数
から求めた。
f (2O)     ΔT 但し、ここで f(2O):2O℃に於ける共振周波数f(80):8
0℃に於ける共振周波数f(−40)ニー40℃に於け
る共振周波数ΔTRI定の温度範囲(ここでは12O℃
)を表しており、単位は(ppm/”C)である。
以下、別表1を参照して、この発明の誘電体セラミック
スの誘電特性につき説明する。
別表1は、この発明の立方品及び単斜晶を出発原料とし
て使用した誘電体セラミックス(実施例1〜■)と前述
の混合物を出発原料として使用した誘電体セラミックス
(比較例工〜■)との、原料の組成及び誘電特性の測定
結果を示したものである0例えば、実施例工は、炭酸バ
リウム(BaCO3)  16 、7モル%、二酸化チ
タン(TiO2)、立方品系結品の酸化サマリウム(S
i2Ox) 14 、1モル%及び酸化ランタン(La
zO3) 2 、5モル%(この場合には、酸化セリウ
ム(Ce02)は出発原料として使用していない、)と
なるように出発原料を秤量して使用し、誘電体セラミッ
クスを製造したことを表わしている。但し、炭酸バリウ
ム(BaCO3)の組成は、焼成後の酸化バリウム(B
ad)として記載しである。また、この実施例rの誘電
体セラミックスを焼成した後の誘電特性は、比誘電率(
ε、)が80±0.6、無負荷Q (Qu)が2350
、共振周波数の温度係数(τf)が+l(ppm/’0
)であることを示している。この別表1から、実施例工
〜実施例■では、「±3σ」の値が0.4〜0.6であ
るのに対して、前述の混合物を出発原料として使用した
場合の比較例I〜■では、「±3σノの値が2.3〜3
.0となり、明らかに誘電特性のバラツキが小さくなり
、誘電特性が安定していることが理解できる。尚、無負
荷Q (Qu)及び共振周波数の温度係数(τf)は、
実施例I〜■と比較例■〜mの全ての場合について、夫
々の誘電体セラミックスを使用する部品の寸法及びその
部品の公差、或いは部品特性に影響する程のバラツキ(
例えば誘電体フィルタの場合では、材料特性Qu≧16
00、τ(=O±5(ppm/℃)の範囲という条件を
満たしていれば問題とならない。)は生じていない。
また、比誘電率(e、)等の誘電特性の値は、部品設計
時において、予め出発原料の含有率及び寸法等を検討し
て決定しておけば、部品製造時に考慮する必要が無く、
かつ、高い再現性を以って実現できることは、上述の説
明からも容易に理解できることである。
以上説明した実施例は、この発明の好ましい特定の数値
的条件、その他の条件の下で説明したが、これらは単な
る例示にすぎず、従って、これらの条件は、この発明の
目的の範囲内での変更が可使であること明らかである。
(発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、この発明のマイク
ロ波用誘電体セラミックスは、酸化サマリウム(Sm2
O3)の結品構造が、立方晶系結晶及び単斜、清系結品
のうち実質的にいずれか一方である原料を用いることに
よって、焼結した後の誘電体セラミックスの特性の再現
性を向上させることができるため、誘電体共振器及び誘
電体フィルタ等を製造する際に寸法修正等の後加工の必
要がなく、誘電特性の管理が容易となる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)希土類金属酸化物として酸化サマリウム(Sm_
    2O_3)を含み、かつ酸化セリウム(CeO_2)及
    び酸化ランタン(La_2O_3)のうちのいずれか一
    方或いは双方を含む酸化バリウム−二酸化チタン(Ba
    O−TiO_2)系のマイクロ波用誘電体セラミックス
    において、 マイクロ波用誘電体セラミックスの原料である酸化サマ
    リウム(Sm_2O_3)として、立方晶系結晶及び単
    斜晶系結晶の二つの結晶構造のうち実質的にいずれか一
    方の結晶構造の酸化サマリウムを用いたこと を特徴とするマイクロ波用誘電体セラミックス。
JP61256350A 1986-10-28 1986-10-28 マイクロ波用誘電体セラミツクス Granted JPS63112460A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59230206A (ja) * 1983-05-09 1984-12-24 沖電気工業株式会社 マイクロ波用誘電体セラミツクス
JPS59230207A (ja) * 1983-05-09 1984-12-24 沖電気工業株式会社 マイクロ波用誘電体セラミツクス

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59230206A (ja) * 1983-05-09 1984-12-24 沖電気工業株式会社 マイクロ波用誘電体セラミツクス
JPS59230207A (ja) * 1983-05-09 1984-12-24 沖電気工業株式会社 マイクロ波用誘電体セラミツクス

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JPH0531515B2 (ja) 1993-05-12

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