JP3278520B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波領域で使用さ
れる誘電体磁器に関する。
れる誘電体磁器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車電話や可搬型電話、あるい
は衛星放送など、マイクロ波領域の電磁波を利用する通
信の進展にともない、機器の小型化が要求されている。
このためには、機器を構成する個々の部品が小型化され
る必要がある。誘電体はこれらの機器において、フィル
タ素子や発振素子に誘電体共振器として組み込まれてい
る。誘電体共振器の大きさは同じ共振モードを利用する
場合、誘電体材料の持つ比誘電率（εr ）の平方根に逆
比例するため、小型の誘電体共振器を作製するには、高
い比誘電率を有する材料が必要である。加えて、誘電体
共振器として実用するためには、マイクロ波領域で低損
失であること、すなわちＱ値が高いこと、さらに共振周
波数の温度係数（τf ）が小さいことが必要である。
は衛星放送など、マイクロ波領域の電磁波を利用する通
信の進展にともない、機器の小型化が要求されている。
このためには、機器を構成する個々の部品が小型化され
る必要がある。誘電体はこれらの機器において、フィル
タ素子や発振素子に誘電体共振器として組み込まれてい
る。誘電体共振器の大きさは同じ共振モードを利用する
場合、誘電体材料の持つ比誘電率（εr ）の平方根に逆
比例するため、小型の誘電体共振器を作製するには、高
い比誘電率を有する材料が必要である。加えて、誘電体
共振器として実用するためには、マイクロ波領域で低損
失であること、すなわちＱ値が高いこと、さらに共振周
波数の温度係数（τf ）が小さいことが必要である。
【０００３】従来、誘電体共振器用のマイクロ波誘電体
として、Ba(Zn1/3Ta2/3)O3系（特公昭５９−４８４８４
号公報）のようにＡサイトにＢａを含むペロブスカイト
系の磁器組成物が数多く開発されている。これらの誘電
体は、非常に高いＱ値をもっている。
として、Ba(Zn1/3Ta2/3)O3系（特公昭５９−４８４８４
号公報）のようにＡサイトにＢａを含むペロブスカイト
系の磁器組成物が数多く開発されている。これらの誘電
体は、非常に高いＱ値をもっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の誘
電体磁器組成物では比誘電率が３０程度と低く、実用上
問題がある。そこで、誘電体共振器を小型化するため、
より比誘電率の高いマイクロ波誘電体の開発が望まれて
いた。
電体磁器組成物では比誘電率が３０程度と低く、実用上
問題がある。そこで、誘電体共振器を小型化するため、
より比誘電率の高いマイクロ波誘電体の開発が望まれて
いた。
【０００５】本発明は、上記の課題を解決する誘電体磁
器組成物を提供することを目的としている。
器組成物を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は酸化カルシウム、酸化ニッケル、酸化鉄、
酸化ニオブおよび酸化チタンよりなる組成物を、組成
式、 Ｃａ｛（Ｃａ1/3Ｎｂ2/3）1-xＴｉx｝Ｏ3 と表したとき、ｘが０．２以上０．４６以下、あるい
は、 Ｃａ｛（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）1-xＴｉx｝Ｏ3 と表したとき、ｘが０．２以上０．５３以下、あるい
は、 Ｃａ｛（Ｆｅ1/2Ｎｂ1/2）1-xＴｉx｝Ｏ3 と表したとき、ｘが０．２以上０．５２以下である誘電
体磁器組成物とする。
に、本発明は酸化カルシウム、酸化ニッケル、酸化鉄、
酸化ニオブおよび酸化チタンよりなる組成物を、組成
式、 Ｃａ｛（Ｃａ1/3Ｎｂ2/3）1-xＴｉx｝Ｏ3 と表したとき、ｘが０．２以上０．４６以下、あるい
は、 Ｃａ｛（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）1-xＴｉx｝Ｏ3 と表したとき、ｘが０．２以上０．５３以下、あるい
は、 Ｃａ｛（Ｆｅ1/2Ｎｂ1/2）1-xＴｉx｝Ｏ3 と表したとき、ｘが０．２以上０．５２以下である誘電
体磁器組成物とする。
【０００７】
【作用】前記構成の本発明の誘電体磁器組成物によれ
ば、ＢサイトのＴｉ量ｘを適当に選択することで、比誘
電率が３５以上でτf＝０を実現できるので、従来、比
誘電率３０程度の誘電体を使用していた誘電体共振器を
小型化することができる。
ば、ＢサイトのＴｉ量ｘを適当に選択することで、比誘
電率が３５以上でτf＝０を実現できるので、従来、比
誘電率３０程度の誘電体を使用していた誘電体共振器を
小型化することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
出発原料には化学的に高純度であるＣａＣＯ3 、Ｎｉ
Ｏ、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｎｂ2Ｏ5 、およびＴｉＯ2 を用い
た。原料の純度補正を行なったのち、組成をＣａ｛（Ｃ
ａ1/3 Ｎｂ2/3 ）1-x Ｔｉx ｝Ｏ3 、Ｃａ｛（Ｎｉ1/3
Ｎｂ2/3 ）1-x Ｔｉ x ｝Ｏ3 、あるいはＣａ｛（Ｆｅ
1/2 Ｎｂ1/2 ）1-x Ｔｉx ｝Ｏ3 と表したときのｘが表
１に示した種々の値になるように秤量した。
出発原料には化学的に高純度であるＣａＣＯ3 、Ｎｉ
Ｏ、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｎｂ2Ｏ5 、およびＴｉＯ2 を用い
た。原料の純度補正を行なったのち、組成をＣａ｛（Ｃ
ａ1/3 Ｎｂ2/3 ）1-x Ｔｉx ｝Ｏ3 、Ｃａ｛（Ｎｉ1/3
Ｎｂ2/3 ）1-x Ｔｉ x ｝Ｏ3 、あるいはＣａ｛（Ｆｅ
1/2 Ｎｂ1/2 ）1-x Ｔｉx ｝Ｏ3 と表したときのｘが表
１に示した種々の値になるように秤量した。
【０００９】これらの粉体を、ポリエチレン製のボール
ミルに入れ、直径５ｍｍの安定化ジルコニアの玉石と純
水を加え、１７時間混合した。混合後、スラリーを乾燥
し、アルミナ製の坩堝にいれ、９００から１１００℃で
２時間仮焼した。仮焼体を、ライカイ機で解砕した後、
前述したボールミルで１７時間粉砕し、乾燥させ、原料
粉体とした。この粉体にバインダとしてポリビニルアル
コールの５％水溶液を６重量％加えて混合後、３２メッ
シュのふるいを通して造粒し、１００ＭＰａで直径１３
ｍｍ、厚み約６ｍｍの円柱状にプレス成形した。成形体
を６００℃で２時間加熱してバインダを焼却後、マグネ
シア製の磁器容器に入れ、蓋をし、１２００から１５０
０℃の種々の温度で２時間保持して焼成した。密度が最
高となる温度で焼成した焼結体についてマイクロ波での
誘電特性を測定した。共振周波数とＱ値は誘電体共振器
法により求めた。焼結体の寸法と共振周波数より誘電率
を算出した。共振周波数は、２〜５ＧＨｚであった。ま
た、−２５℃、２０℃及び８５℃における共振周波数を
測定し、最小二乗法により、その温度係数（τf ）を算
出した。結果を表１に示す。表１におけるＭｅのCa、N
i、Feは、組成がそれぞれＣａ｛（Ｃａ1/3 Ｎｂ2/3 ）
1-x Ｔｉx ｝Ｏ3 、Ｃａ｛（Ｎｉ1/3 Ｎｂ2/3）1-x Ｔ
ｉx ｝Ｏ3 、Ｃａ｛（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）1-x Ｔｉx ｝
Ｏ3 であることを表す。
ミルに入れ、直径５ｍｍの安定化ジルコニアの玉石と純
水を加え、１７時間混合した。混合後、スラリーを乾燥
し、アルミナ製の坩堝にいれ、９００から１１００℃で
２時間仮焼した。仮焼体を、ライカイ機で解砕した後、
前述したボールミルで１７時間粉砕し、乾燥させ、原料
粉体とした。この粉体にバインダとしてポリビニルアル
コールの５％水溶液を６重量％加えて混合後、３２メッ
シュのふるいを通して造粒し、１００ＭＰａで直径１３
ｍｍ、厚み約６ｍｍの円柱状にプレス成形した。成形体
を６００℃で２時間加熱してバインダを焼却後、マグネ
シア製の磁器容器に入れ、蓋をし、１２００から１５０
０℃の種々の温度で２時間保持して焼成した。密度が最
高となる温度で焼成した焼結体についてマイクロ波での
誘電特性を測定した。共振周波数とＱ値は誘電体共振器
法により求めた。焼結体の寸法と共振周波数より誘電率
を算出した。共振周波数は、２〜５ＧＨｚであった。ま
た、−２５℃、２０℃及び８５℃における共振周波数を
測定し、最小二乗法により、その温度係数（τf ）を算
出した。結果を表１に示す。表１におけるＭｅのCa、N
i、Feは、組成がそれぞれＣａ｛（Ｃａ1/3 Ｎｂ2/3 ）
1-x Ｔｉx ｝Ｏ3 、Ｃａ｛（Ｎｉ1/3 Ｎｂ2/3）1-x Ｔ
ｉx ｝Ｏ3 、Ｃａ｛（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）1-x Ｔｉx ｝
Ｏ3 であることを表す。
【００１０】
【表１】
【００１１】表１に示したように、Ｃａ｛（Ｃａ1/3Ｎ
ｂ2/3）1-xＴｉx｝Ｏ3系、Ｃａ｛（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）
1-xＴｉx｝Ｏ3系、Ｃａ｛（Ｆｅ1/2Ｎｂ1/2）1-xＴ
ｉx｝Ｏ3系のいずれの系においても、あるｘの値でτf
＝０を実現できることがわかる。そのときの比誘電率は
いずれの組成系も４０より高く、Ｑｆ積も５０００ＧＨ
ｚ以上あるものと予想される。一方、ｘの値がある範囲
を越えると、比誘電率が従来使用されている３０程度の
低さとなるか、あるいはτfが５０ｐｐｍ／℃より大き
くなり、さらにＱｆ積も低くなったので、これらを回避
できる、０より大きいｘの範囲を採用した。
ｂ2/3）1-xＴｉx｝Ｏ3系、Ｃａ｛（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）
1-xＴｉx｝Ｏ3系、Ｃａ｛（Ｆｅ1/2Ｎｂ1/2）1-xＴ
ｉx｝Ｏ3系のいずれの系においても、あるｘの値でτf
＝０を実現できることがわかる。そのときの比誘電率は
いずれの組成系も４０より高く、Ｑｆ積も５０００ＧＨ
ｚ以上あるものと予想される。一方、ｘの値がある範囲
を越えると、比誘電率が従来使用されている３０程度の
低さとなるか、あるいはτfが５０ｐｐｍ／℃より大き
くなり、さらにＱｆ積も低くなったので、これらを回避
できる、０より大きいｘの範囲を採用した。
【００１２】なお、請求の範囲以外の元素、特にＢａ、
Ｓｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ
ｉ、Ｐｂ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔａ、および希土類元素等から
なる酸化物の含有も誘電特性に悪い影響を与えない範囲
であればかまわない。
Ｓｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ
ｉ、Ｐｂ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔａ、および希土類元素等から
なる酸化物の含有も誘電特性に悪い影響を与えない範囲
であればかまわない。
【００１３】
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなよう
に、本発明の誘電体磁器組成物によると、比誘電率が３
５以上と高いときに、高いＱ値と小さいτｆを実現でき
るため、誘電体共振器の小型化が可能となる。このよう
な本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器のみなら
ず、マイクロ波用の回路基板、磁器積層コンデンサなど
にも利用でき、工業的価値が大きいものである。
に、本発明の誘電体磁器組成物によると、比誘電率が３
５以上と高いときに、高いＱ値と小さいτｆを実現でき
るため、誘電体共振器の小型化が可能となる。このよう
な本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器のみなら
ず、マイクロ波用の回路基板、磁器積層コンデンサなど
にも利用でき、工業的価値が大きいものである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−24913（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 3/12 335 C04B 35/46
Claims (3)
- 【請求項１】 酸化カルシウム、酸化ニオブおよび酸化
チタンよりなる組成物を、組成式、 Ｃａ｛（Ｃａ1/3Ｎｂ2/3）1-xＴｉx｝Ｏ3 と表したとき、ｘが０．２以上０．４６以下であること
を特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】 酸化カルシウム、酸化ニッケル、酸化ニ
オブおよび酸化チタンよりなる組成物を、組成式、 Ｃａ｛（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）1-xＴｉx｝Ｏ3 と表したとき、ｘが０．２以上０．５３以下であること
を特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】 酸化カルシウム、酸化鉄、酸化ニオブお
よび酸化チタンよりなる組成物を、組成式、 Ｃａ｛（Ｆｅ1/2Ｎｂ1/2）1-xＴｉx｝Ｏ3 と表したとき、ｘが０．２以上０．５２以下であること
を特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00608994A JP3278520B2 (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00608994A JP3278520B2 (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07211139A JPH07211139A (ja) | 1995-08-11 |
| JP3278520B2 true JP3278520B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=11628810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00608994A Expired - Fee Related JP3278520B2 (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3278520B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100607900B1 (ko) * | 2004-05-31 | 2006-08-03 | 요업기술원 | 저온 소결용 마이크로파 유전체 세라믹스 및 그 제조방법 |
| KR100763284B1 (ko) * | 2006-07-31 | 2007-10-04 | 요업기술원 | 마이크로파 유전체 세라믹스 및 그 제조방법 |
-
1994
- 1994-01-25 JP JP00608994A patent/JP3278520B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07211139A (ja) | 1995-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |