JPS6410467B2 - - Google Patents
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- JPS6410467B2 JPS6410467B2 JP56181488A JP18148881A JPS6410467B2 JP S6410467 B2 JPS6410467 B2 JP S6410467B2 JP 56181488 A JP56181488 A JP 56181488A JP 18148881 A JP18148881 A JP 18148881A JP S6410467 B2 JPS6410467 B2 JP S6410467B2
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Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
本発明は、BaO・TiO2系の誘電体材料に、ア
ンチモンまたはニオブの酸化物を少量添加するこ
とによつて、マイクロ波共振特性を大幅に向上さ
せた誘電体磁器組成物に関するものである。 周知のように、マイクロ波立体回路素子の大き
さは、通常使用される電磁波の波長が基準となつ
ている。誘電体を用いたマイクロ波回路を伝播す
る電磁波の波長は、通常誘電体の誘電率をεと
し、真空中の波長をλ0とすると、λ0／√とな
り、誘電率εが大きいほど回路の小型化を図るこ
とができる。近年、マイクロ波やミリ波等の高周
波領域での回路の小型化に伴い、高誘電率、低損
失、高安定性の誘電体材料の開発が強く要望され
ている。 従来、BaO・nTiO2系誘電体材料は、高誘電
率、低損失で、共振周波数温度係数の小さい材料
として誘電体共振器等に用いられている。しかし
ながら、更に低い損失と高い安定性が要求される
場合には、従来のBaO・nTiO2系誘電体材料では
特性的に不十分であつた。 また、この系の材料で損失を低く抑えようとす
ると、焼成温度を1300〜1500℃と高くするが、ホ
ツトプレス焼成を行なわねばならないなど、製造
は容易でなかつた。 本発明の目的は、従来のBaO・TiO2系誘電体
材料の特性を更に一層改善し、より低い損失とよ
り高い安定性を発現しうるようなマイクロ波用圧
電磁器組成物を提供することにある。 本発明は、BaO・TiO2系誘電体材料に対して
0.1〜0.7重量％のSb2O3またはNb2O5を添加する
ことによつて、マイクロ波やミリ波等高周波領域
における電気的特性を著しく改善できることを知
得し、それに基づき完成されたものである。 以下、更に詳しく本発明について説明する。ベ
ースとなるBaO・TiO2系誘電体材料の組成は、
酸化バリウム（BaO）が15〜25モル％に対し、
酸化チタン（TiO2）が75〜85モル％含まれる組
成である。そして、本発明は、このベースとなる
BaO・nTiO2に対して、酸化アンチモン
（Sb2O3）または酸化ニオブ（Nb2O5）を0.1〜0.7
重量％添付した組成物である。 製法的には、従来同様の粉末成形法であつてよ
い。すなわち、仮焼粉体に有機バインダーを加え
て造粒し、所定形状に加圧成形してから焼成すれ
ばよい。焼成温度は、従来のものより、50〜100
℃低くてよい。焼成時の雰囲気は大気中でもよい
が、酸素中で行なえばより緻密な磁器を得ること
ができる。 ベースとなるBaO・TiO2系誘電体材料の組成
を、BaO＝15〜25モル％、TiO2＝75〜85モル％
とした理由は、BaOの量が25モル％を超えると
Ｑ（＝１／tanδ）が低下し、またBaOの量が15モ
ル％未満ではＱの低下は比較的少ないが、温度係
数が大きくなり実用に適さなくなるからである。
しかし、この系の組成物はBaOの量を約18.2モル
％、TiO2の量を約81.2モル％とするのが最も好
ましい。また、Sb2O3やNb2O5の添加量を0.1〜
0.7重量％としたのは、0.1重量％以上添加するこ
とによつて添加しない場合よりも約20％程度Ｑが
向上し、明らかな添加効果がでてくるし、0.7重
量％を超えるとＱが急激に減少し、温度係数も大
きくなるからである。これら数値限定の根拠につ
いては、以下に述べる実験例の記載からもより一
層明らかとなるであろう。 実験例 １ BaCO3、TiO2、Sb2O3の各原料をそれぞれ秤
量して11種類の組成の異なる材料を得た。これら
材料をそれぞれボールミルにより湿式混合した
後、これを乾燥し、850〜1200℃の温度で６時間
仮焼する。この後、再度ボールミルにて微粉砕し
た後、乾燥し、これにポリビニルアルコール等の
結合剤を加えて造粒し、1000〜3000Kg/cm2の圧力
にて20mmφ、20mm高の円柱状に成形する。この成
形体を1200〜1400℃の温度で６時間焼成した後、
11mmφ×５mmの円柱に加工して11種類の試料
（S1〜S11）を得た。測定は、誘電体共振法によ
り誘電率ε、誘電体損失tanδ、共振周波数の温度
係数f0・TK（ppm／℃、−40〜＋80℃）を求めた
ものである。測定周波数は約6.5GHzである。各
試料の組成と電気的特性を第１表に示す。なお、
ここで、Ｑ＝１／tanδであり、＊印は本発明の範
囲外の組成を示している。また、試料番号S1〜
S6については、第１図にグラフとして掲げた。
ンチモンまたはニオブの酸化物を少量添加するこ
とによつて、マイクロ波共振特性を大幅に向上さ
せた誘電体磁器組成物に関するものである。 周知のように、マイクロ波立体回路素子の大き
さは、通常使用される電磁波の波長が基準となつ
ている。誘電体を用いたマイクロ波回路を伝播す
る電磁波の波長は、通常誘電体の誘電率をεと
し、真空中の波長をλ0とすると、λ0／√とな
り、誘電率εが大きいほど回路の小型化を図るこ
とができる。近年、マイクロ波やミリ波等の高周
波領域での回路の小型化に伴い、高誘電率、低損
失、高安定性の誘電体材料の開発が強く要望され
ている。 従来、BaO・nTiO2系誘電体材料は、高誘電
率、低損失で、共振周波数温度係数の小さい材料
として誘電体共振器等に用いられている。しかし
ながら、更に低い損失と高い安定性が要求される
場合には、従来のBaO・nTiO2系誘電体材料では
特性的に不十分であつた。 また、この系の材料で損失を低く抑えようとす
ると、焼成温度を1300〜1500℃と高くするが、ホ
ツトプレス焼成を行なわねばならないなど、製造
は容易でなかつた。 本発明の目的は、従来のBaO・TiO2系誘電体
材料の特性を更に一層改善し、より低い損失とよ
り高い安定性を発現しうるようなマイクロ波用圧
電磁器組成物を提供することにある。 本発明は、BaO・TiO2系誘電体材料に対して
0.1〜0.7重量％のSb2O3またはNb2O5を添加する
ことによつて、マイクロ波やミリ波等高周波領域
における電気的特性を著しく改善できることを知
得し、それに基づき完成されたものである。 以下、更に詳しく本発明について説明する。ベ
ースとなるBaO・TiO2系誘電体材料の組成は、
酸化バリウム（BaO）が15〜25モル％に対し、
酸化チタン（TiO2）が75〜85モル％含まれる組
成である。そして、本発明は、このベースとなる
BaO・nTiO2に対して、酸化アンチモン
（Sb2O3）または酸化ニオブ（Nb2O5）を0.1〜0.7
重量％添付した組成物である。 製法的には、従来同様の粉末成形法であつてよ
い。すなわち、仮焼粉体に有機バインダーを加え
て造粒し、所定形状に加圧成形してから焼成すれ
ばよい。焼成温度は、従来のものより、50〜100
℃低くてよい。焼成時の雰囲気は大気中でもよい
が、酸素中で行なえばより緻密な磁器を得ること
ができる。 ベースとなるBaO・TiO2系誘電体材料の組成
を、BaO＝15〜25モル％、TiO2＝75〜85モル％
とした理由は、BaOの量が25モル％を超えると
Ｑ（＝１／tanδ）が低下し、またBaOの量が15モ
ル％未満ではＱの低下は比較的少ないが、温度係
数が大きくなり実用に適さなくなるからである。
しかし、この系の組成物はBaOの量を約18.2モル
％、TiO2の量を約81.2モル％とするのが最も好
ましい。また、Sb2O3やNb2O5の添加量を0.1〜
0.7重量％としたのは、0.1重量％以上添加するこ
とによつて添加しない場合よりも約20％程度Ｑが
向上し、明らかな添加効果がでてくるし、0.7重
量％を超えるとＱが急激に減少し、温度係数も大
きくなるからである。これら数値限定の根拠につ
いては、以下に述べる実験例の記載からもより一
層明らかとなるであろう。 実験例 １ BaCO3、TiO2、Sb2O3の各原料をそれぞれ秤
量して11種類の組成の異なる材料を得た。これら
材料をそれぞれボールミルにより湿式混合した
後、これを乾燥し、850〜1200℃の温度で６時間
仮焼する。この後、再度ボールミルにて微粉砕し
た後、乾燥し、これにポリビニルアルコール等の
結合剤を加えて造粒し、1000〜3000Kg/cm2の圧力
にて20mmφ、20mm高の円柱状に成形する。この成
形体を1200〜1400℃の温度で６時間焼成した後、
11mmφ×５mmの円柱に加工して11種類の試料
（S1〜S11）を得た。測定は、誘電体共振法によ
り誘電率ε、誘電体損失tanδ、共振周波数の温度
係数f0・TK（ppm／℃、−40〜＋80℃）を求めた
ものである。測定周波数は約6.5GHzである。各
試料の組成と電気的特性を第１表に示す。なお、
ここで、Ｑ＝１／tanδであり、＊印は本発明の範
囲外の組成を示している。また、試料番号S1〜
S6については、第１図にグラフとして掲げた。
【表】
Sb2O3を添加する場合は、第１図からも判るよ
うに、前記添加範囲の内、とりわけその添加量が
0.5重量％近傍、すなわち0.4〜0.6重量％が好まし
い。0.5重量％近傍では、Ｑは極大をもち、しか
も共振周波数の温度係数は零に非常に近くなるか
らである。 実験例 ２ Nb2O5についても実験例１と同様の手法により
７種の試料（N1〜N7）を製作し、測定を行なつ
た。結果を第２表に示す。また、試料番号N1〜
N6については第２図にその特性をグラフにして
示した。
うに、前記添加範囲の内、とりわけその添加量が
0.5重量％近傍、すなわち0.4〜0.6重量％が好まし
い。0.5重量％近傍では、Ｑは極大をもち、しか
も共振周波数の温度係数は零に非常に近くなるか
らである。 実験例 ２ Nb2O5についても実験例１と同様の手法により
７種の試料（N1〜N7）を製作し、測定を行なつ
た。結果を第２表に示す。また、試料番号N1〜
N6については第２図にその特性をグラフにして
示した。
【表】
Nb2O5を添加する場合は、第２図からも判るよ
うに、前記添加範囲の内、とりわけその添加量が
0.6重量％近傍、すなわち0.5〜0.7重量％が好まし
い。0.6重量％前後では、Ｑはかなり大きく、し
かも共振周波数の温度係数は零に非常に近くなる
からである。 本発明は、上記のように、本来高誘電率で損失
が小さいというBaO・TiO2系誘電体材料に、極
く少量のアンチモンまたはニオブの酸化物を添加
することによつて、更に一段と損失を小さく、換
言するとＱを大きくすることができ（無添加の場
合に比し20％以上Ｑを大きくできる）、また、共
振周波数の温度係数を低く抑えられるばかりでな
く、添加量によつてその温度係数の値をコントロ
ールすることも可能であり、そのうえ、焼成温度
を下げることができるため製造も容易となるなど
数々のすぐれた効果を奏しうるものである。
うに、前記添加範囲の内、とりわけその添加量が
0.6重量％近傍、すなわち0.5〜0.7重量％が好まし
い。0.6重量％前後では、Ｑはかなり大きく、し
かも共振周波数の温度係数は零に非常に近くなる
からである。 本発明は、上記のように、本来高誘電率で損失
が小さいというBaO・TiO2系誘電体材料に、極
く少量のアンチモンまたはニオブの酸化物を添加
することによつて、更に一段と損失を小さく、換
言するとＱを大きくすることができ（無添加の場
合に比し20％以上Ｑを大きくできる）、また、共
振周波数の温度係数を低く抑えられるばかりでな
く、添加量によつてその温度係数の値をコントロ
ールすることも可能であり、そのうえ、焼成温度
を下げることができるため製造も容易となるなど
数々のすぐれた効果を奏しうるものである。
第１図は2BaO・9TiO2に対するSb2O3の添加
効果を示すグラフ、第２図は2BaO・9TiO4に対
するNb2O5の添加効果を示すグラフである。
効果を示すグラフ、第２図は2BaO・9TiO4に対
するNb2O5の添加効果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ BaO＝15〜25モル％、TiO2＝75〜85モル％
なる組成の誘電体材料に対して、同期律表で第
族第５周期の元素の酸化物を0.1〜0.7重量％添加
してなるマイクロ波用誘電体磁器組成物。 ２ 添加物がSb2O3である特許請求の範囲第１項
記載の組成物。 ３ 添加物がNb2O5である特許請求の範囲第１項
記載の組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56181488A JPS5884179A (ja) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56181488A JPS5884179A (ja) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5884179A JPS5884179A (ja) | 1983-05-20 |
| JPS6410467B2 true JPS6410467B2 (ja) | 1989-02-21 |
Family
ID=16101629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56181488A Granted JPS5884179A (ja) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5884179A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0353384U (ja) * | 1989-09-30 | 1991-05-23 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6051662A (ja) * | 1983-08-27 | 1985-03-23 | アルプス電気株式会社 | 誘電体材料 |
| JPH069125B2 (ja) * | 1986-01-16 | 1994-02-02 | 日本特殊陶業株式会社 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
| JPH069124B2 (ja) * | 1986-01-16 | 1994-02-02 | 日本特殊陶業株式会社 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
| JPH06103602B2 (ja) * | 1986-08-06 | 1994-12-14 | アルプス電気株式会社 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| JPH0670884B2 (ja) * | 1986-12-27 | 1994-09-07 | 株式会社住友金属セラミックス | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| JP2007153710A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
-
1981
- 1981-11-12 JP JP56181488A patent/JPS5884179A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0353384U (ja) * | 1989-09-30 | 1991-05-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5884179A (ja) | 1983-05-20 |
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