JPS63222065A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高周波用誘電体磁器組成物に関し、詳しくは［
３ａ○、Ｚｎ　Ｏ，Ｎｉ　０ＸＴａ　２０５およびＮｂ
２Ｏ５を基本組成とする酸化物に、ＡＪ２０３および／
またはＭ（１０を特定量配合させることにより、高周波
帯域においても無負荷Ｑ値が大きく、さらに誘電率（ε
ｒ）を変化させずに、すなわち形状を変化させずに、共
振周波数の温度係数（τｆ）を正側、負側に自由に変化
させることができる高周波用誘電体磁器組成物に関する
。

［従来の技術〕 誘電体磁器組成物は、マイクロ波用セラミックフィルタ
、磁器コンデンサ、サーミスタ、圧電体等の材料として
用いられ、種々の方法により製造されている。

従来より、誘電体磁器組成物として、ＢａＯ１Ｚｎ　Ｏ
，Ｔａ２０５　、Ｎｂ２０５およびＮｉＯ等を基本組成
としｌ〔ものが知られており、例えば特開昭５８−６０
６６０号、特開昭５８−６０６６１号、特開昭６１−１
２２１５３号等に開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、３ａ　ｏ、Ｔａ２０５　、Ｎ１）２０５
、ＮｉＯまたはこれらにＺｎｏを加えた組成を基本組成
どした誘電体磁器組成物（特開昭５８−６０６６０号、
特開昭５８−６０６６１号）においては、形状と温度係
数（τｆ）を任意に変え得るが、高い無負荷Ｑ値を得る
ことができない。一方、ＢａＯ１Ｚｎ　０，７ａ　２０
５およびＮｉＯを基本組成とした誘電体磁器組成物（特
開昭６１−１２２１５３号）においては、比較的高い無
負荷Ｑ値を得ることができるが、誘電率（εｒ）が変化
するため形状を一定に保てない。

さらに、上記誘電体磁器組成物を製造するには、長時間
の湿式混合を行なうことが必要であるため、湿式混合操
作中に不純物が混入する機会が多くなり、電気特性の安
定性に欠ける。ざらに仮焼および焼結を高温かつ長時間
で行なうため操作が煩雑であり、経済性に欠けるという
問題がある。

このように従来技術においては、安価かつ容易に所望特
性を満足させる誘電体磁器組成物を得ることはできなか
った。

［発明の目的］ 本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
で、高周波帯域においても無負荷Ｑ値が大きく、誘電率
（εｒ）を変化させずに、すなわち形状を変化させずに
、共振周波数の温度係数（τｆ）を正側、負側に自由に
変化させることができ、したがって周辺回路との整合性
を高めることができ、さらに安価かつ容易に製造できる
高周波用誘電体磁器組成物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および作用］本発明者ら
は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、３ａ
○、ｚｎ　ｏ、丁ａ２０５、Ｎｂ２ｏ５およびＮｔＯを
基本組成とする酸化物に、ＡＪ２０３および／またはＭ
ａＯを特定ｍ配合させることにより上記目的を達成し得
る高周波用誘電体磁器組成物が得られることを見出し本
発明に到達した。

すなわち本発明は、一般式 ％式％］ ０３　　（式中、×ハ０〈×≦１、ｙハｏ≦ｙ≦１）範
囲にある）で示される酸化物に対して、ＡＪ２ｏ３およ
び／またはＭ（ｔｏを総量で１．００重量％以下配合さ
せたことを特徴とする高周波用誘電体磁器組成物にある
。なお、以下、×、ｙは上式において定義した範囲内に
あるものとする。

本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、以下のようにし
て製造される。

本発明の高周波用誘電体磁器組成物の出発原料は、好ま
しくは沈澱法により調製される。すなわち、バリウム塩
、亜鉛塩、ニッケル塩、タンタル塩およびニオブ塩を含
有する溶液とアルカリ水溶液を混合して、Ｂａ　ＣＯ３
、Ｚｎ　　（ＣＯ３）ｌ−Ｘ（ＯＨ）２Ｘ　　　、　　
Ｎｉ　　　（ＣＯ３）ｌ−Ｘ　　（ＯＨ）２Ｘ　　　お
よびＴａ　　（ＯＨ）３、Ｎｂ　　（ＯＨ）３からなる
混合物を沈澱せしめて出発原料を得る。

本発明においては、バリウム塩としては酢酸バリウム、
硝酸バリウム、塩化バリウム等が、亜鉛塩としては硝酸
亜鉛、塩化亜鉛、酢酸亜鉛等が、ニッケル塩としては硝
酸ニッケル等が、タンタル塩としては五塩化タンタル等
が、ニオブ塩としては五塩化ニオブ等が用いられる。こ
れらの塩は、水、アルコール等の溶媒に溶かして溶液と
し、アルカリ水溶液と混合する。

４一 本発明に用いられるアルカリ水溶液としては、炭酸ナト
リウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸
アンモニウム等の炭酸根を含むアルカリの水溶液が例示
される。

なお、本発明に用いられる出発原料は、沈澱法によらな
くても従来のように湿式混合法によっても得られるが、
工程の簡略さ、低温短時間で仮焼、焼結が行なえるとい
う経済性、不純物混入が避けられ電気的特性が安定であ
るという点を考慮した場合、沈澱法が最も有利である。

本発明においては、このようにして得られた沈澱物を、
通常の方法によって洗浄、乾燥、仮焼するが、本発明に
よれば仮焼は、比較的低温かつ短時間で十分であり、例
えば９００〜１１００℃で１〜３時間で十分である。

本発明においては、このようにして得られた仮焼粉体に
アルミニウムおよび／またはマグネシウムの化合物を添
加した後、焼結して、 Ｂａ　　［（Ｚｎ＋−ｘＮ　ｉｘ　　）’／３　（Ｔａ
ｇ−ｙＮｂｙ　　）％］０３＋αＡＪ２０３＋βＭｇＯ
で表わされる組成の高周波用誘電体磁器組成物を得る。

本発明においては、Ａｌ２Ｏ２および／またはＭｇＯの
配合量の総量が、前記酸化物に対して１．００重量％以
下であることが必要である。

Ａ、１２０３およびＭｇＯを配合しない場合は、前記酸
化物の焼結が不十分となり、高い無負荷Ｑ値が得られな
い。またＡｌ２Ｏ２および／またはＭ（１０の配合量の
総量が、１．００重量％を越えた場合にも、高い無負荷
Ｑ値が得られないこのようにアルミニウムおよび／また
はマグネシウムの化合物を添加することにより焼結性を
向上させ、高い無負荷Ｑ値を得ることができる。

本発明において用いられるアルミニウム化合物としては
、例えば酢酸アルミニウム、トリエ１−キシアルミニウ
ム等のような有機アルミニウム化合物や酸化アルミニウ
ム、硫酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、水酸化アル
ミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム等のよ
うな無機アルミニウム化合物を挙げることができ、一方
、マグネラム化合物としては、アルミニウムと同様の有
機マグネシウム化合物や無機マグネシウム化合物が用い
られる。これらの化合物は焼結によって酸化物になるよ
うなものであればよい。

なお、本発明においては、焼結も低温かつ短時間で可能
で、例えば１３５０〜１６００℃で２〜１５時間行なえ
ばよい。

［実施例コ 以下、実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に
説明する。

実施例１〜２４および比較例１〜３ （出発原料の調製工程） 酢酸バリウム、硝酸亜鉛、硝酸ニッケル、五塩化タンタ
ルおやび五塩化ニオブをＢａ　：　（Ｚｎ　・Ｎｉ）　
：　（Ｔａ　−Ｎｂ　）−３：　　１：　　２のモル比
となるように秤量し、五塩化タンタル、五塩化ニオブは
エチルアルコール溶液とし、その他は水溶液とした。ま
た、炭酸ナトリウムも水溶液とした。

この３種の溶液を６０℃で撹拌を伴いながら混合し、Ｂ
ａ　ＣＯ３、Ｚｎ　　（ＣＯ３）＋−ｘ（ＯＨ）２ｘ。

Ｎｉ　（ＣＯ３）ｌ−Ｘ（ＯＨ）２Ｘ、　Ｔａ　（ＯＨ
）５およびＮｂ　　（ＯＨ）３からなる混合物を沈澱さ
ゼた。

上記３種の溶液を混合した懸濁液は同一温度で攪拌させ
ながら３０分間の熟成を行ない沈澱反応を完了させた。

必要に応じ数回の濾過、洗浄を繰返した後、熱風乾燥し
、目的とする出発原料を得た。

（粉砕、仮焼工程） 乾燥して得られた出発原料を微粉化し、これを空気雰囲
気中で仮焼した。

（ＡＪおよびＭｇの化合物の配合工程）仮焼によって得
られた仮焼粉体に、アルミニウムおよび／またはマグネ
シウムの化合物を仮焼粉体に対し第１表に示す割合で配
合した。

なお第１表中、αおよびβは、 Ｂａ　　［（Ｚｎ＋−ｘＮ　ｉｘ　　）’／３　（Ｔａ
ｌ−ｙＮｂｙ　　）ｑ］０３に対して重量比（％）で示
したＡｌ２Ｏ２およびＭｇＯの配合量を示す。

（成型および焼結工程） アルミニウムおよび／またはマグネシウムの化合物を加
えた仮焼粉体を１０００ｋ（１／　ｃｔｊで加圧するこ
とにより２０＃φの円板状にし、空気雰囲気中、焼結を
行なった。

得られた焼結体を６．ｏｍｍφ、２．４ｍｍ厚に切り扱
き、性能評価試験に供した。性能評価試験結果として、
無負荷Ｑ値、共振周波数１１ＧＨ２における比誘電率（
εｒ）および共振周波数の温度係数（τｆ）（−２０℃
〜＋７０℃）を第１表に示す。

第１表 第１表に示されるように、本発明の高周波用誘電体磁器
組成物は、Ａ、ｉ！２０３および／またはＭｇＯを配合
づることにより無負荷Ｑ値を大きくすることができる（
実施例１〜１５および比較例１〜３との比較参照）。

また、３ａ　　［Ｚｎ　’ｙ’ｉＴａ　’ｌ／ｉ］０３
をベースとし、Ｎｂを配合することにより共振周波数の
温度係数（τ［）を正側に変化させ、誘電率（εｒ）を
増大させることができる（実施例１〜５と実施例６〜１
０との比較参照）。一方、Ｎｂを減らし、Ｎ）を配合す
ることにより共振周波数の温度係数（τ［）を負側に変
化させ、誘電率〈εｒ）を減少させることができる（実
施例６〜１０と実施例１１〜１５との比較参照）。また
、ＮｉおよびＮｂの配合量を調整することにより、誘電
率（εｒ）を変化させずに共振周波数の温度係数（τｆ
）を正側、負側に自由に変化させることができる（実施
例１６〜２４参照）。このように誘電率（εｒ）を変化
させないことにより、同一形状で共振周波数の温度係数
（τ［）の異なるものを調製することが可能となり、周
辺回路素子との整合性を高めることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の高周波用誘電体磁器組成
物は、高周波帯域でも無負荷Ｑ値が大きく、さらに誘電
率（εｒ）を変化させずに、すなわち形状を変化させず
に、共振周波数の温度係数くτｆ）を正側、負側に自由
に変化させることができ、したがって周辺回路との整合
性を高めることができる。また、沈澱法によって出発原
料を得ることにより、本発明の高周波用誘電体磁器組成
物が安価かつ容易に製造できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 Ｂａ［（Ｚｎ＿１＿−＿ｘＮｉ＿ｘ）／（Ｔａ＿１＿−
   ＿ｙＮｂ＿ｙ）２／３］Ｏ＿３（式中、ｘは０＜ｘ≦１
   、ｙは０≦ｙ≦１の範囲にある）で示される酸化物に対
   して、Ａｌ＿２Ｏ＿３および／またはＭｇＯを総量で１
   ．００重量％以下配合させたことを特徴とする高周波用
   誘電体磁器組成物。 ２、前記酸化物の出発原料が沈澱法により得られたもの
   である前記特許請求の範囲第１項記載の高周波用誘電体
   磁器組成物。