JPS644980B2 - - Google Patents
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- JPS644980B2 JPS644980B2 JP59118907A JP11890784A JPS644980B2 JP S644980 B2 JPS644980 B2 JP S644980B2 JP 59118907 A JP59118907 A JP 59118907A JP 11890784 A JP11890784 A JP 11890784A JP S644980 B2 JPS644980 B2 JP S644980B2
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- JP
- Japan
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- mol
- temperature coefficient
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- dielectric
- tio
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- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 7
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
- C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
- C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
- C04B35/468—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
- C04B35/4686—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on phases other than BaTiO3 perovskite phase
Description
産業分野
この発明は、誘電率εが大きく、高周波帯にお
ける誘電損失角tanδが小さく、誘電率の温度係数
が組成によつて自由に選択でき、特性のすぐれた
マイクロ波用誘電体磁器に関する。 背景技術 近年、ニユーメデイア発達に伴なつて、電子技
術分野において小形化、デジタル化が進められて
おり、特に、衛星通信、自動車電話等のマイクロ
波を用いた通信技術では、部品の小形化、高信頼
性が高度に要求されている。 しかし、従来のマイクロ波回路では、空胴共振
器や導波管がフイルターや伝送線路として用いら
れてきたので、上記要求の障害となつていた。 これらの空胴共振器や導波管は、基本的には電
波の伝搬媒体として空気あるいは真空の安定性を
利用しているものである。従つて、上記マイクロ
波回路部品を小形化するには、空気あるいは真空
の誘電率に比べて大きな誘電率を有し、かつ空気
や真空と同様の温度等にたいして高安定性を有す
る伝搬媒体を使用すればよいことになり、この場
合、マイクロ波の伝搬波長は媒体中で、１／√
（εr；比誘電率）となるので、共振波長も１／√
εrとなるため、小形化が達成できる。 従来のマイクロ波用誘電体として知られている
磁器としては、CaZrO3系、SrZrO3系、CaTiO3
−MgTiO3系やBaO−TiO2系があり、CaZrO3
系、SrZrO3、CaTiO3−MgTiO3系では誘電率の
温度係数は零を含めて比較的広範囲のものを選択
できるが、比誘電率が20程度と大きな値にはなら
ず、また、BaO−TiO2系は比誘電率は40程度と
比較的大きい値となるが、誘電率の温度係数は零
にはならず、還元されやすく、また、焼結が困難
等の問題があつた。 このため、BaO−SnO2−TiO2系やBaO−ZrO2
−TiO2系が提案されているが、誘電率の温度係
数は広い範囲に選択できず、共振周波数の温度係
数を零程度までしか小さくできず、マイナス側の
温度係数にすることは困難であつた。 発明の目的 この発明は、マイクロ波用誘電体磁器として、
誘電率の温度係数を広範囲で選択でき、低損失で
高誘電率の磁器を目的とし、また、還元されやす
い等の問題がなく、焼結がし易く製造が容易な磁
器を目的としている。 発明の構成と効果 この発明は、前記した従来のマイクロ波用誘電
体磁器の欠点を解決できる磁器組成を種々検討し
た結果、TiO2−BaO−SnO2系に、SrOおよび／
またはCaOを含有させることにより、誘電体の共
振周波数の温度係数が−25ppm／℃から＋
80ppm／℃まで広くとれ、低損失、高誘電率材料
として、用途範囲を拡大できることを知見したも
のである。 すなわち、この発明は、 TiO270モル％〜86モル％、 BaO13モル％〜29モル％、 SnO28モル％以下、 を含有し、さらに、 SrO5モル％以下、CaO3.5モル％以下 の１種または２種（但し、２種の総量で５モル％
以下）を含有することを特徴とするマイクロ波用
誘電体磁器組成物である。 主成分のTiO2が、70モル％未満、あるいは86
モル％を越えると、また、BaOが13モル％未満、
あるいは29モル％を越えると、共振周波数の温度
係数が＋80ppm／℃以上となり、実用価値がなく
なるため、TiO270モル％〜86モル％、BaO13モ
ル％〜29モル％とする。 SnO2は、８モル％を越えると、磁器の誘電損
失が増大し、また、共振周波数の温度係数も＋
80ppm／℃以上となり、実用上使用できないた
め、８モル％以下とする。 SrOは、５モル％を越えると、共振周波数の温
度係数が＋80ppm／℃以上に急激に増大するた
め、実用上使用できないため、５モル％以下とす
る。 CaOは、3.5モル％を越えると、共振周波数の
温度係数が＋80ppm／℃以上に急激に増大するた
め、実用上使用できないため、3.5モル％以下と
する。 また、SrOとCaOの複合含有のときは、含有量
が５モル％を越えると、共振周波数の温度係数が
＋80ppm／℃以上に急激に増大するため、実用上
使用できないため、５モル％以下とする。 実施例 純度99.5％以上のTiO2、BaCO3、SnO2、
SrCO3、CaCO3を第１表に示す組成の磁器となる
ように配合し、ボールミルで５時間の混合を行な
い、乾燥後に、1000℃、１時間の仮焼を行なつ
た。 ついで、これを粉砕し乾燥後に、有機バインダ
ーを1wt％添加して造粒し、さらに、加圧成型し
た後、1300℃〜1380℃で焼成し、外径11mm×高さ
９mm寸法の焼結体を得た。 得られた焼結体について、25℃、4GHzにおけ
る比誘電率εr、Ｑ、共振周波数の温度係数τfを測
定し、その結果を第１表に示す。 なお、第１表における比誘電率とＱは、誘電体
共振器法により測定したもので、共振周波数の温
度係数τfと誘電率の温度係数τεとは、磁器の線熱
膨張係数αとの間に、下記式の如き関係がある。 τf＝−１／2τε−α 第１表の結果より明らかなように、この発明に
よるマイクロ波用誘電体磁器は、共振周波数の温
度係数が−25ppm／℃から＋80ppm／℃まで広く
とれ、低損失、高誘電率材料であることが分る。
ける誘電損失角tanδが小さく、誘電率の温度係数
が組成によつて自由に選択でき、特性のすぐれた
マイクロ波用誘電体磁器に関する。 背景技術 近年、ニユーメデイア発達に伴なつて、電子技
術分野において小形化、デジタル化が進められて
おり、特に、衛星通信、自動車電話等のマイクロ
波を用いた通信技術では、部品の小形化、高信頼
性が高度に要求されている。 しかし、従来のマイクロ波回路では、空胴共振
器や導波管がフイルターや伝送線路として用いら
れてきたので、上記要求の障害となつていた。 これらの空胴共振器や導波管は、基本的には電
波の伝搬媒体として空気あるいは真空の安定性を
利用しているものである。従つて、上記マイクロ
波回路部品を小形化するには、空気あるいは真空
の誘電率に比べて大きな誘電率を有し、かつ空気
や真空と同様の温度等にたいして高安定性を有す
る伝搬媒体を使用すればよいことになり、この場
合、マイクロ波の伝搬波長は媒体中で、１／√
（εr；比誘電率）となるので、共振波長も１／√
εrとなるため、小形化が達成できる。 従来のマイクロ波用誘電体として知られている
磁器としては、CaZrO3系、SrZrO3系、CaTiO3
−MgTiO3系やBaO−TiO2系があり、CaZrO3
系、SrZrO3、CaTiO3−MgTiO3系では誘電率の
温度係数は零を含めて比較的広範囲のものを選択
できるが、比誘電率が20程度と大きな値にはなら
ず、また、BaO−TiO2系は比誘電率は40程度と
比較的大きい値となるが、誘電率の温度係数は零
にはならず、還元されやすく、また、焼結が困難
等の問題があつた。 このため、BaO−SnO2−TiO2系やBaO−ZrO2
−TiO2系が提案されているが、誘電率の温度係
数は広い範囲に選択できず、共振周波数の温度係
数を零程度までしか小さくできず、マイナス側の
温度係数にすることは困難であつた。 発明の目的 この発明は、マイクロ波用誘電体磁器として、
誘電率の温度係数を広範囲で選択でき、低損失で
高誘電率の磁器を目的とし、また、還元されやす
い等の問題がなく、焼結がし易く製造が容易な磁
器を目的としている。 発明の構成と効果 この発明は、前記した従来のマイクロ波用誘電
体磁器の欠点を解決できる磁器組成を種々検討し
た結果、TiO2−BaO−SnO2系に、SrOおよび／
またはCaOを含有させることにより、誘電体の共
振周波数の温度係数が−25ppm／℃から＋
80ppm／℃まで広くとれ、低損失、高誘電率材料
として、用途範囲を拡大できることを知見したも
のである。 すなわち、この発明は、 TiO270モル％〜86モル％、 BaO13モル％〜29モル％、 SnO28モル％以下、 を含有し、さらに、 SrO5モル％以下、CaO3.5モル％以下 の１種または２種（但し、２種の総量で５モル％
以下）を含有することを特徴とするマイクロ波用
誘電体磁器組成物である。 主成分のTiO2が、70モル％未満、あるいは86
モル％を越えると、また、BaOが13モル％未満、
あるいは29モル％を越えると、共振周波数の温度
係数が＋80ppm／℃以上となり、実用価値がなく
なるため、TiO270モル％〜86モル％、BaO13モ
ル％〜29モル％とする。 SnO2は、８モル％を越えると、磁器の誘電損
失が増大し、また、共振周波数の温度係数も＋
80ppm／℃以上となり、実用上使用できないた
め、８モル％以下とする。 SrOは、５モル％を越えると、共振周波数の温
度係数が＋80ppm／℃以上に急激に増大するた
め、実用上使用できないため、５モル％以下とす
る。 CaOは、3.5モル％を越えると、共振周波数の
温度係数が＋80ppm／℃以上に急激に増大するた
め、実用上使用できないため、3.5モル％以下と
する。 また、SrOとCaOの複合含有のときは、含有量
が５モル％を越えると、共振周波数の温度係数が
＋80ppm／℃以上に急激に増大するため、実用上
使用できないため、５モル％以下とする。 実施例 純度99.5％以上のTiO2、BaCO3、SnO2、
SrCO3、CaCO3を第１表に示す組成の磁器となる
ように配合し、ボールミルで５時間の混合を行な
い、乾燥後に、1000℃、１時間の仮焼を行なつ
た。 ついで、これを粉砕し乾燥後に、有機バインダ
ーを1wt％添加して造粒し、さらに、加圧成型し
た後、1300℃〜1380℃で焼成し、外径11mm×高さ
９mm寸法の焼結体を得た。 得られた焼結体について、25℃、4GHzにおけ
る比誘電率εr、Ｑ、共振周波数の温度係数τfを測
定し、その結果を第１表に示す。 なお、第１表における比誘電率とＱは、誘電体
共振器法により測定したもので、共振周波数の温
度係数τfと誘電率の温度係数τεとは、磁器の線熱
膨張係数αとの間に、下記式の如き関係がある。 τf＝−１／2τε−α 第１表の結果より明らかなように、この発明に
よるマイクロ波用誘電体磁器は、共振周波数の温
度係数が−25ppm／℃から＋80ppm／℃まで広く
とれ、低損失、高誘電率材料であることが分る。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ TiO270モル％〜86モル％、 BaO13モル％〜29モル％、 SnO28モル％以下、 を含有し、さらに、 SrO5モル％以下、CaO3.5モル％以下 の１種または２種（但し、２種の総量で５モル％
以下）を含有することを特徴とするマイクロ波用
誘電体磁器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118907A JPS60264359A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | マイクロ波用誘電体磁器 |
| US07/478,715 US4960739A (en) | 1984-06-08 | 1990-02-08 | Method for producing a material for use in a microwave dielectric resonator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118907A JPS60264359A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | マイクロ波用誘電体磁器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60264359A JPS60264359A (ja) | 1985-12-27 |
| JPS644980B2 true JPS644980B2 (ja) | 1989-01-27 |
Family
ID=14748117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59118907A Granted JPS60264359A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | マイクロ波用誘電体磁器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4960739A (ja) |
| JP (1) | JPS60264359A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5026672A (en) * | 1990-06-25 | 1991-06-25 | Tektronix, Inc. | Method of fabricating a sintered body containing tin oxide |
| KR100997379B1 (ko) * | 2008-08-08 | 2010-11-30 | 한국과학기술연구원 | 선형적 유전특성을 나타내는 유전체 박막 조성물 |
| CN114315344B (zh) * | 2021-12-09 | 2023-05-05 | 太原师范学院 | 一种负温度系数陶瓷介质材料及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA504112A (en) * | 1954-07-06 | British Dielectric Research Limited | Ceramic dielectric materials | |
| US3938064A (en) * | 1973-09-04 | 1976-02-10 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Devices using low loss dielectric material |
| JPS6019081B2 (ja) * | 1982-08-04 | 1985-05-14 | 株式会社村田製作所 | 高誘電率磁器組成物 |
-
1984
- 1984-06-08 JP JP59118907A patent/JPS60264359A/ja active Granted
-
1990
- 1990-02-08 US US07/478,715 patent/US4960739A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4960739A (en) | 1990-10-02 |
| JPS60264359A (ja) | 1985-12-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |