JP3291780B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
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- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体共振器等の材料
として好適な誘電体磁器組成物に関する。また、本発明
の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器材料の他に、例え
ばマイクロ波ＩＣ用誘電体基板、誘電体調整棒などにも
適用される。
として好適な誘電体磁器組成物に関する。また、本発明
の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器材料の他に、例え
ばマイクロ波ＩＣ用誘電体基板、誘電体調整棒などにも
適用される。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】近年、マイクロ波回路の
集積化に伴い、小型で高性能の誘電体共振器が求められ
ている。このような誘電体共振器に使用される誘電体磁
器組成物には、比誘電率εr が大きいこと、また共振周
波数の温度係数τf の安定度および共振周波数の温度特
性の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きいことなどが要求さ
れている。このような誘電体磁器組成物として従来Ｔｉ
Ｏ2 、ＭｇＯ−ＣａＯ−ＴｉＯ2などを主成分とするも
のが知られているが、前者は温度係数が大きく、後者は
比誘電率が小さいという問題点がある。
集積化に伴い、小型で高性能の誘電体共振器が求められ
ている。このような誘電体共振器に使用される誘電体磁
器組成物には、比誘電率εr が大きいこと、また共振周
波数の温度係数τf の安定度および共振周波数の温度特
性の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きいことなどが要求さ
れている。このような誘電体磁器組成物として従来Ｔｉ
Ｏ2 、ＭｇＯ−ＣａＯ−ＴｉＯ2などを主成分とするも
のが知られているが、前者は温度係数が大きく、後者は
比誘電率が小さいという問題点がある。
【０００３】この改良系としてＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ
2 Ｏ3 系の誘電体磁器組成物についての提案〔Ber.Dt.K
eram.Ges.55(1978)Nr.7 ；特開昭６０−３５４０６号公
報等〕、あるいは、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 −Ｂ
ｉ2 Ｏ3 系（特開昭６２−７２５５８号公報）について
の提案がなされているが、さらに小型の誘電体共振器が
求められ、そのためさらに誘電率の大きい材料の開発が
望まれている。
2 Ｏ3 系の誘電体磁器組成物についての提案〔Ber.Dt.K
eram.Ges.55(1978)Nr.7 ；特開昭６０−３５４０６号公
報等〕、あるいは、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 −Ｂ
ｉ2 Ｏ3 系（特開昭６２−７２５５８号公報）について
の提案がなされているが、さらに小型の誘電体共振器が
求められ、そのためさらに誘電率の大きい材料の開発が
望まれている。
【０００４】
【発明の目的】本発明の目的は、誘電体共振器材料とし
てさらに優れた特性を有する誘電体磁器組成物、特に高
誘電率で、無負荷Ｑが大きく、共振周波数の温度変化の
小さい誘電体磁器組成物を提供することにある。
てさらに優れた特性を有する誘電体磁器組成物、特に高
誘電率で、無負荷Ｑが大きく、共振周波数の温度変化の
小さい誘電体磁器組成物を提供することにある。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】本発明は、組成式、
（Ｂａ1-X ＰｂX ）（Ｎｄ1-Y-Z ＬａY ＢｉZ ）2 Ｔｉ
4Ｏ12（式中、０．０１≦Ｘ≦０．３、０≦Ｙ≦０．
３、０．１≦Ｚ≦０．３）で表されるバリウム、鉛、ネ
オジム、ランタン、ビスマス、チタンおよび酸素からな
る誘電体磁器組成物に関する。
（Ｂａ1-X ＰｂX ）（Ｎｄ1-Y-Z ＬａY ＢｉZ ）2 Ｔｉ
4Ｏ12（式中、０．０１≦Ｘ≦０．３、０≦Ｙ≦０．
３、０．１≦Ｚ≦０．３）で表されるバリウム、鉛、ネ
オジム、ランタン、ビスマス、チタンおよび酸素からな
る誘電体磁器組成物に関する。
【０００６】本発明によれば、ＢａＮｄ2 Ｔｉ4 Ｏ12構
造においてＢａの一部をＰｂで置換することによって、
誘電率を大きく、共振周波数の温度係数を小さくするこ
とができる。置換量が多くなりすぎると、Ｑが低下する
ので置換量Ｘは上記の範囲に設定される。
造においてＢａの一部をＰｂで置換することによって、
誘電率を大きく、共振周波数の温度係数を小さくするこ
とができる。置換量が多くなりすぎると、Ｑが低下する
ので置換量Ｘは上記の範囲に設定される。
【０００７】また、Ｎｄの一部をＬａで置換することに
よって誘電率を大きくできる。しかしながら、置換量が
多くなりすぎると、共振周波数の温度係数が大きくなる
ので、置換量Ｙは上記の範囲に設定される。さらに、Ｎ
ｄの一部をＢｉで置換することによってさらに誘電率を
大きくできるが、置換量が多くなるとＱが低下するので
置換量Ｚは上記の範囲に設定される。
よって誘電率を大きくできる。しかしながら、置換量が
多くなりすぎると、共振周波数の温度係数が大きくなる
ので、置換量Ｙは上記の範囲に設定される。さらに、Ｎ
ｄの一部をＢｉで置換することによってさらに誘電率を
大きくできるが、置換量が多くなるとＱが低下するので
置換量Ｚは上記の範囲に設定される。
【０００８】さらにまた、（Ｂａ1-X ＰｂX ）（Ｎｄ
1-Y-Z ＬａY ＢｉZ ）2 Ｔｉ4 Ｏ12において基本構造か
らずれると、すなわち、（Ｂａ1-X ＰｂX ）（Ｎｄ
1-Y-Z Ｌａ Y ＢｉZ ）2+A Ｔｉ4+B Ｏ12+3A/2+2Bと表し
たとき、式中のＡおよびＢが０でないときには誘電率、
共振周波数の温度係数、Ｑの内のいずれか一つ、あるい
は二つ以上の特性が低下する。また、化学量論比からず
れるとＰｂやＢｉなどが焼成時に離脱しやすくなり、ま
た、その離脱量も安定せず電気的特性のばらつきを生じ
やすくなり好ましくない。
1-Y-Z ＬａY ＢｉZ ）2 Ｔｉ4 Ｏ12において基本構造か
らずれると、すなわち、（Ｂａ1-X ＰｂX ）（Ｎｄ
1-Y-Z Ｌａ Y ＢｉZ ）2+A Ｔｉ4+B Ｏ12+3A/2+2Bと表し
たとき、式中のＡおよびＢが０でないときには誘電率、
共振周波数の温度係数、Ｑの内のいずれか一つ、あるい
は二つ以上の特性が低下する。また、化学量論比からず
れるとＰｂやＢｉなどが焼成時に離脱しやすくなり、ま
た、その離脱量も安定せず電気的特性のばらつきを生じ
やすくなり好ましくない。
【０００９】本発明による誘電体磁器組成物は、バリウ
ム、鉛、ネオジム、ランタン、ビスマスおよびチタンの
炭酸塩、酸化物などの仮焼・焼成により酸化物となるよ
うな出発原料を混合して仮焼した後、成形、焼成して焼
結させる方法で製造することができる。
ム、鉛、ネオジム、ランタン、ビスマスおよびチタンの
炭酸塩、酸化物などの仮焼・焼成により酸化物となるよ
うな出発原料を混合して仮焼した後、成形、焼成して焼
結させる方法で製造することができる。
【００１０】まず、炭酸バリウム、酸化鉛、酸化ネオジ
ム、酸化ランタン、酸化ビスマスおよび酸化チタンを各
所定量ずつ水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合す
る。続いて、水、アルコール等を除去した後、粉砕し、
酸素含有ガス雰囲気（例えば空気雰囲気）下に９００〜
１１００℃で約１〜５時間程度仮焼する。これによって
形成された仮焼物を湿式あるいは乾式で粉砕した後、ポ
リビニルアルコールの如き有機バインダを加え、乾燥
後、加圧成形（圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2程
度）する。成形方法としては、一軸加圧成形の他、ＨＩ
Ｐ、ドクター成形、鋳込み成形などでもよい。得られた
成形体を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下に１３００〜
１４５０℃で焼成すれば、上記誘電体磁器組成物が得ら
れる。
ム、酸化ランタン、酸化ビスマスおよび酸化チタンを各
所定量ずつ水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合す
る。続いて、水、アルコール等を除去した後、粉砕し、
酸素含有ガス雰囲気（例えば空気雰囲気）下に９００〜
１１００℃で約１〜５時間程度仮焼する。これによって
形成された仮焼物を湿式あるいは乾式で粉砕した後、ポ
リビニルアルコールの如き有機バインダを加え、乾燥
後、加圧成形（圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2程
度）する。成形方法としては、一軸加圧成形の他、ＨＩ
Ｐ、ドクター成形、鋳込み成形などでもよい。得られた
成形体を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下に１３００〜
１４５０℃で焼成すれば、上記誘電体磁器組成物が得ら
れる。
【００１１】こうして得られた誘電体磁器組成物は、そ
のまま又は必要に応じて適当な形状およびサイズに加工
することにより、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘電
体基板、誘電体調整棒などの材料として利用することが
でき、特にＭＨｚ〜ＧＨｚ帯で使用される場合に優れた
効果が奏される。
のまま又は必要に応じて適当な形状およびサイズに加工
することにより、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘電
体基板、誘電体調整棒などの材料として利用することが
でき、特にＭＨｚ〜ＧＨｚ帯で使用される場合に優れた
効果が奏される。
【００１２】
【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明を
更に具体的に説明する。 実施例１ 炭酸バリウム粉末（ＢａＣＯ3 ）０．０９０モル、酸化
鉛粉末（ＰｂＯ）０．０１０モル、酸化ネオジム粉末
（Ｎｄ2 Ｏ3 ）０．０７３モル、酸化ランタン粉末（Ｌ
ａ2 Ｏ3 ）０．００８モル、酸化ビスマス粉末（Ｂｉ2
Ｏ3 ）０．０１９モル、および酸化チタン粉末（ＴｉＯ
2 ）０．４００モルをエタノールと共にボールミルに入
れ、１０時間湿式混合した。溶媒のエタノールを蒸発さ
せ、らい潰機で１時間粉砕した。粉砕物は空気雰囲気下
に１０００℃で仮焼した後、再びらい潰機で１時間粉砕
した。この粉砕物に適量のポリビニルアルコール溶液を
加えて乾燥後、直径約９mm、厚み４mmのペレットに成形
し、空気雰囲気下に１３７０℃で２時間焼成、焼結して
本実施例の誘電体磁器組成物（Ｂａ0.9 Ｐｂ0.1 ）（Ｎ
ｄ0.73Ｌａ0.08Ｂｉ0.19）2 Ｔｉ4 Ｏ12を得た。こうし
て得られた実施例１の磁器組成物を直径約７mm、厚み約
２．５mmの大きさに加工した後、誘電共振法によって測
定し、共振周波数（４〜５ＧＨｚ）における無負荷Ｑお
よび比誘電率εr を求めた。また、共振周波数の温度依
存性については、０℃から５０℃の範囲で測定し、温度
係数τf を求めた。その結果を表１に示す。
更に具体的に説明する。 実施例１ 炭酸バリウム粉末（ＢａＣＯ3 ）０．０９０モル、酸化
鉛粉末（ＰｂＯ）０．０１０モル、酸化ネオジム粉末
（Ｎｄ2 Ｏ3 ）０．０７３モル、酸化ランタン粉末（Ｌ
ａ2 Ｏ3 ）０．００８モル、酸化ビスマス粉末（Ｂｉ2
Ｏ3 ）０．０１９モル、および酸化チタン粉末（ＴｉＯ
2 ）０．４００モルをエタノールと共にボールミルに入
れ、１０時間湿式混合した。溶媒のエタノールを蒸発さ
せ、らい潰機で１時間粉砕した。粉砕物は空気雰囲気下
に１０００℃で仮焼した後、再びらい潰機で１時間粉砕
した。この粉砕物に適量のポリビニルアルコール溶液を
加えて乾燥後、直径約９mm、厚み４mmのペレットに成形
し、空気雰囲気下に１３７０℃で２時間焼成、焼結して
本実施例の誘電体磁器組成物（Ｂａ0.9 Ｐｂ0.1 ）（Ｎ
ｄ0.73Ｌａ0.08Ｂｉ0.19）2 Ｔｉ4 Ｏ12を得た。こうし
て得られた実施例１の磁器組成物を直径約７mm、厚み約
２．５mmの大きさに加工した後、誘電共振法によって測
定し、共振周波数（４〜５ＧＨｚ）における無負荷Ｑお
よび比誘電率εr を求めた。また、共振周波数の温度依
存性については、０℃から５０℃の範囲で測定し、温度
係数τf を求めた。その結果を表１に示す。
【００１３】実施例２〜１０ 実施例１の原料の仕込み比および焼成温度を１３５０〜
１３９０℃にかえた他は、実施例１と同様にして誘電体
磁器組成物を製造し、特性を測定した。その結果を表１
に示す。
１３９０℃にかえた他は、実施例１と同様にして誘電体
磁器組成物を製造し、特性を測定した。その結果を表１
に示す。
【００１４】比較例１ 炭酸バリウム（ＢａＣＯ3 ）、酸化ネオジム（Ｎｄ2 Ｏ
3 ）、および酸化チタン（ＴｉＯ2 ）の各粉末を表１に
示すようなモル比になるようにし、焼成温度を１３９０
℃にかえた他は実施例１と同様にして誘電体磁器組成物
を製造し、物性を測定した。その結果を表１に示す。 比較例２〜１２ 炭酸バリウム（ＢａＣＯ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化
ネオジム（Ｎｄ2 Ｏ3）、酸化ランタン（Ｌａ
2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、および酸化チ
タン（ＴｉＯ2 ）の各粉末を表１に示すようなモル比に
なるようにし、焼成温度を１３５０〜１３９０℃にかえ
た他は実施例１と同様にして誘電体磁器組成物を製造
し、物性を測定した。その結果を表１に示す。
3 ）、および酸化チタン（ＴｉＯ2 ）の各粉末を表１に
示すようなモル比になるようにし、焼成温度を１３９０
℃にかえた他は実施例１と同様にして誘電体磁器組成物
を製造し、物性を測定した。その結果を表１に示す。 比較例２〜１２ 炭酸バリウム（ＢａＣＯ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化
ネオジム（Ｎｄ2 Ｏ3）、酸化ランタン（Ｌａ
2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、および酸化チ
タン（ＴｉＯ2 ）の各粉末を表１に示すようなモル比に
なるようにし、焼成温度を１３５０〜１３９０℃にかえ
た他は実施例１と同様にして誘電体磁器組成物を製造
し、物性を測定した。その結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物は、誘電率が
大きく、かつ無負荷Ｑが大きく、しかも共振周波数の温
度係数が小さく、誘電体共振器材料、特にＭＨｚからＧ
Ｈｚ帯で使用される共振器材料として好適である。ま
た、本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器材料の
他に、例えばマイクロ波ＩＣ用誘電体基板、誘電体調整
棒等にも適用できる。
大きく、かつ無負荷Ｑが大きく、しかも共振周波数の温
度係数が小さく、誘電体共振器材料、特にＭＨｚからＧ
Ｈｚ帯で使用される共振器材料として好適である。ま
た、本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器材料の
他に、例えばマイクロ波ＩＣ用誘電体基板、誘電体調整
棒等にも適用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−78154（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−56361（ＪＰ，Ａ) 工業材料，日本，日刊工業新聞社，Ｖ ｏｌ．33，Ｎｏ．４（1985），Ｐ．39− 48 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 3/12 303 H01B 3/12 311 C04B 35/46
Claims (1)
- 【請求項１】 組成式、（Ｂａ1-X ＰｂX ）（Ｎｄ
1-Y-Z ＬａY ＢｉZ ） 2 Ｔｉ4 Ｏ12（式中、０．０１≦
Ｘ≦０．３、０≦Ｙ≦０．３、０．１≦Ｚ≦０．３）で
表されるバリウム、鉛、ネオジム、ランタン、ビスマ
ス、チタンおよび酸素からなる誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22819592A JP3291780B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22819592A JP3291780B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0676628A JPH0676628A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3291780B2 true JP3291780B2 (ja) | 2002-06-10 |
Family
ID=16872696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22819592A Expired - Fee Related JP3291780B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3291780B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100487070B1 (ko) * | 2002-12-03 | 2005-05-03 | (주)씨아이제이 | 마이크로파 유전체 세라믹 조성물 |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP22819592A patent/JP3291780B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 工業材料，日本，日刊工業新聞社，Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．４（１９８５），Ｐ．３９−４８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0676628A (ja) | 1994-03-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |