JPS644982B2 - - Google Patents
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- JPS644982B2 JPS644982B2 JP59118909A JP11890984A JPS644982B2 JP S644982 B2 JPS644982 B2 JP S644982B2 JP 59118909 A JP59118909 A JP 59118909A JP 11890984 A JP11890984 A JP 11890984A JP S644982 B2 JPS644982 B2 JP S644982B2
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- Japan
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- mol
- less
- zro
- temperature coefficient
- sno
- Prior art date
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- Expired
Links
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Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
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、ニユーメデイアの発達に伴なつて、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搬線路として用いら
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
や真空と同様に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系、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系に、ZrO2及びSnO2を含有
し、さらに、SrOを単独、あるいはCaOと複合含
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％に、 ZrO2 8モル％以下、 SnO2 8モル％以下を、 ZrO2とSnO2の総量が８モル％以下の条件で含
有し、さらに、SrO5モル％以下を含有するか、
あるいは、SrO5モル％以下、CaO3.5モル％以下
の条件で、かつ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。 ZrO2とSnO2は、TiO2−BaO系磁器の焼結性改
善の効果があるが、単独あるいは複合含有で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、ZrO28モル％以
下、SnO28モル％以下、ZrO2＋SnO28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。 また、SrOとCaOの複合含有のとき、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％以下とし、また上
記２種の総含有量が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、SrO＋
CaO5モル％以下とする。 実施例 純度99.5％以上のTiO2、BaCO3、ZrO2、
SrCO3、CaCO3を第１表に示す組成の磁器の磁器
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
（ppm／℃）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】
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、ニユーメデイアの発達に伴なつて、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搬線路として用いら
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
や真空と同様に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系、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系に、ZrO2及びSnO2を含有
し、さらに、SrOを単独、あるいはCaOと複合含
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％に、 ZrO2 8モル％以下、 SnO2 8モル％以下を、 ZrO2とSnO2の総量が８モル％以下の条件で含
有し、さらに、SrO5モル％以下を含有するか、
あるいは、SrO5モル％以下、CaO3.5モル％以下
の条件で、かつ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。 ZrO2とSnO2は、TiO2−BaO系磁器の焼結性改
善の効果があるが、単独あるいは複合含有で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、ZrO28モル％以
下、SnO28モル％以下、ZrO2＋SnO28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。 また、SrOとCaOの複合含有のとき、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％以下とし、また上
記２種の総含有量が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、SrO＋
CaO5モル％以下とする。 実施例 純度99.5％以上のTiO2、BaCO3、ZrO2、
SrCO3、CaCO3を第１表に示す組成の磁器の磁器
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
（ppm／℃）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％に、 ZrO2 8モル％以下、 SnO2 8モル％以下を、 ZrO2とSnO2の総量が８モル％以下の条件で
含有し、さらに、SrO5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。 ２ TiO270モル％〜86モル％、 BaO13モル％〜29モル％に、 ZrO2 8モル％以下、 SnO2 8モル％以下を、 ZrO2とSnO2の総量が８モル％以下の条件で
含有し、さらに、SrO5モル％以下、 CaO3.5モル％以下の条件で、かつ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 (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118909A JPS60264361A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | マイクロ波用誘電体磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118909A JPS60264361A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | マイクロ波用誘電体磁器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60264361A JPS60264361A (ja) | 1985-12-27 |
| JPS644982B2 true JPS644982B2 (ja) | 1989-01-27 |
Family
ID=14748168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59118909A Granted JPS60264361A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | マイクロ波用誘電体磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60264361A (ja) |
-
1984
- 1984-06-08 JP JP59118909A patent/JPS60264361A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60264361A (ja) | 1985-12-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |