JPH07114824A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH07114824A JPH07114824A JP5258678A JP25867893A JPH07114824A JP H07114824 A JPH07114824 A JP H07114824A JP 5258678 A JP5258678 A JP 5258678A JP 25867893 A JP25867893 A JP 25867893A JP H07114824 A JPH07114824 A JP H07114824A
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- Japan
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- ceramic composition
- dielectric ceramic
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 比誘電率εr 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τf の小さい誘電体共
振器材料等として好適な誘電体磁器組成物を提供するも
のである。 【構成】 組成式、ＡX ＢｉY ＴｉZ Ｏ15+M（式中、Ａ
はＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、ＬａおよびＰｂからなる群から選
ばれる少なくとも１種を示す。）で表される誘電体磁器
組成物であり、かつ、Ｘ、ＹおよびＺがそれぞれ、０．
５≦Ｘ≦１．５、３．０≦Ｙ≦５．０、３．５≦Ｚ≦
４．５の範囲にある誘電体磁器組成物。
く、しかも共振周波数の温度係数τf の小さい誘電体共
振器材料等として好適な誘電体磁器組成物を提供するも
のである。 【構成】 組成式、ＡX ＢｉY ＴｉZ Ｏ15+M（式中、Ａ
はＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、ＬａおよびＰｂからなる群から選
ばれる少なくとも１種を示す。）で表される誘電体磁器
組成物であり、かつ、Ｘ、ＹおよびＺがそれぞれ、０．
５≦Ｘ≦１．５、３．０≦Ｙ≦５．０、３．５≦Ｚ≦
４．５の範囲にある誘電体磁器組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体磁器等の材料と
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、誘電体共振棒などにも適
用される。
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、誘電体共振棒などにも適
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。
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。
【０００３】このような誘電体磁器組成物として、従
来、ＴｉＯ2 、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。
来、ＴｉＯ2 、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。
【０００４】
【発明の目的】本発明の目的は、マイクロ波誘電体材料
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。
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。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】本発明は、組成式、Ａ
X ＢｉY ＴｉZ Ｏ15+M（式中、ＡはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、
ＬａおよびＰｂからなる群から選ばれる少なくとも１種
を示す。）で表される誘電体磁器組成物であり、かつ、
Ｘ、ＹおよびＺがそれぞれ、０．５≦Ｘ≦１．５、３．
０≦Ｙ≦５．０、３．５≦Ｚ≦４．５の範囲にある誘電
体磁器組成物に関する。
X ＢｉY ＴｉZ Ｏ15+M（式中、ＡはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、
ＬａおよびＰｂからなる群から選ばれる少なくとも１種
を示す。）で表される誘電体磁器組成物であり、かつ、
Ｘ、ＹおよびＺがそれぞれ、０．５≦Ｘ≦１．５、３．
０≦Ｙ≦５．０、３．５≦Ｚ≦４．５の範囲にある誘電
体磁器組成物に関する。
【０００６】本発明によればＡX ＢｉY ＴｉZ Ｏ15+M構
造において、ＡをＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、ＬａおよびＰｂか
らなる群から選ばれる少なくとも１種の元素で置換し、
かつ、Ｘ、ＹおよびＺがそれぞれ、０．５≦Ｘ≦１．
５、３．０≦Ｙ≦５．０、３．５≦Ｚ≦４．５の範囲と
した場合に、高誘電率で、無負荷Ｑが大きく、共振周波
数の温度変化が小さい誘電体磁器組成物が得られる。特
に、Ｘ＝１、Ｙ＝４、Ｚ＝４すなわちＡＢｉ4 Ｔｉ4 Ｏ
15構造において良好な特性を有する誘電体磁器組成物が
得られる。
造において、ＡをＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、ＬａおよびＰｂか
らなる群から選ばれる少なくとも１種の元素で置換し、
かつ、Ｘ、ＹおよびＺがそれぞれ、０．５≦Ｘ≦１．
５、３．０≦Ｙ≦５．０、３．５≦Ｚ≦４．５の範囲と
した場合に、高誘電率で、無負荷Ｑが大きく、共振周波
数の温度変化が小さい誘電体磁器組成物が得られる。特
に、Ｘ＝１、Ｙ＝４、Ｚ＝４すなわちＡＢｉ4 Ｔｉ4 Ｏ
15構造において良好な特性を有する誘電体磁器組成物が
得られる。
【０００７】Ｘ、ＹおよびＺが上記範囲からはずれる
と、ＡＢｉ4 Ｔｉ4 Ｏ15基本構造以外の異相を形成しや
すくなり誘電率、無負荷Ｑ、共振周波数の温度係数のい
ずれか一つ、もしくは二つ以上の特性が低下し、また、
ＢｉやＰｂなどが焼成時に離脱しやすくなり、その離脱
量も安定せず電気特性のばらつきを生じやすくなるの
で、Ｘ、ＹおよびＺは上記範囲に設定される。なお、式
中、ＭはＸ、ＹおよびＺの値から求められる値である。
と、ＡＢｉ4 Ｔｉ4 Ｏ15基本構造以外の異相を形成しや
すくなり誘電率、無負荷Ｑ、共振周波数の温度係数のい
ずれか一つ、もしくは二つ以上の特性が低下し、また、
ＢｉやＰｂなどが焼成時に離脱しやすくなり、その離脱
量も安定せず電気特性のばらつきを生じやすくなるの
で、Ｘ、ＹおよびＺは上記範囲に設定される。なお、式
中、ＭはＸ、ＹおよびＺの値から求められる値である。
【０００８】本発明の誘電体磁器組成物は、カルシウ
ム、ストロンチウム、バリウム、ランタン、鉛、ビスマ
スおよびチタンの酸化物、炭酸塩などの仮焼、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により製造することがで
きる。本発明の誘電体磁器組成物の好適な製造法の一例
を次に説明する。
ム、ストロンチウム、バリウム、ランタン、鉛、ビスマ
スおよびチタンの酸化物、炭酸塩などの仮焼、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により製造することがで
きる。本発明の誘電体磁器組成物の好適な製造法の一例
を次に説明する。
【０００９】まず、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウ
ム、炭酸バリウム、酸化ランタンおよび酸化鉛の一つ、
もしくは二つ以上と、酸化ビスマスおよび酸化チタンを
各所定量ずつ水またはアルコール等の溶媒と共に湿式混
合する。続いて、水または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時間程仮焼する。このよ
うにして得ら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と共に混
合して均質にし、乾燥後、加圧成形（圧力１００〜１５
００ｋｇ／ｃｍ 2 程度）する。成形方法としては、一軸
加圧成形の他、ＨＩＰ、ドクター成形、鋳込み成形など
でもよい。得られた成形物を空気の如き酸素含有ガス雰
囲気下に１１００〜１３００℃で焼成することにより上
記組成式で表される誘電体磁器組成物が得られる。
ム、炭酸バリウム、酸化ランタンおよび酸化鉛の一つ、
もしくは二つ以上と、酸化ビスマスおよび酸化チタンを
各所定量ずつ水またはアルコール等の溶媒と共に湿式混
合する。続いて、水または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時間程仮焼する。このよ
うにして得ら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と共に混
合して均質にし、乾燥後、加圧成形（圧力１００〜１５
００ｋｇ／ｃｍ 2 程度）する。成形方法としては、一軸
加圧成形の他、ＨＩＰ、ドクター成形、鋳込み成形など
でもよい。得られた成形物を空気の如き酸素含有ガス雰
囲気下に１１００〜１３００℃で焼成することにより上
記組成式で表される誘電体磁器組成物が得られる。
【００１０】このように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
基板、誘電体調整棒などの材料として利用でき、特にＭ
Ｈｚ〜ＧＨｚ帯で使用される場合に優れた効果が奏され
る。
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
基板、誘電体調整棒などの材料として利用でき、特にＭ
Ｈｚ〜ＧＨｚ帯で使用される場合に優れた効果が奏され
る。
【００１１】
【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炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）粉末１４．２９
モル、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ 3 ）粉末２８．５７モル
および酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粉末５７．１４モルをボ
ールミルでエタノールと共に１２時間湿式混合した。溶
媒のエタノールを蒸発させ、らいかい機で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、
再びらいかい機で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乾燥後、直径９ｍｍ
φ、厚さ４ｍｍｔのペレットに成形し、空気雰囲気下に
おいて１１７５℃で２時間焼成、焼結して誘電体磁器組
成物ＣａＢｉ 4 Ｔｉ4 Ｏ15を得た。こうして得られた磁
器組成物を直径約７ｍｍφ、厚さ約２ｍｍｔのペレット
に加工した後、誘電体共振法によって測定し、共振周波
数（３〜５ＧＨｚ）における無負荷Ｑおよび比誘電率ε
r を求めた。また、共振周波数の温度依存性について
は、０℃〜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炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）粉末１４．２９
モル、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ 3 ）粉末２８．５７モル
および酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粉末５７．１４モルをボ
ールミルでエタノールと共に１２時間湿式混合した。溶
媒のエタノールを蒸発させ、らいかい機で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、
再びらいかい機で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乾燥後、直径９ｍｍ
φ、厚さ４ｍｍｔのペレットに成形し、空気雰囲気下に
おいて１１７５℃で２時間焼成、焼結して誘電体磁器組
成物ＣａＢｉ 4 Ｔｉ4 Ｏ15を得た。こうして得られた磁
器組成物を直径約７ｍｍφ、厚さ約２ｍｍｔのペレット
に加工した後、誘電体共振法によって測定し、共振周波
数（３〜５ＧＨｚ）における無負荷Ｑおよび比誘電率ε
r を求めた。また、共振周波数の温度依存性について
は、０℃〜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。
【００１２】実施例２〜２５ 炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）粉末、炭酸ストロンチウ
ム（ＳｒＣＯ3 ）粉末、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3 ）粉
末、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末、酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）粉末、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）粉末および酸化
チタン（ＴｉＯ2）粉末の原料仕込比、および焼成温度
を１１２５℃〜１２５０℃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、特性を評価した。
その結果を表１に示す。
ム（ＳｒＣＯ3 ）粉末、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3 ）粉
末、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末、酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）粉末、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）粉末および酸化
チタン（ＴｉＯ2）粉末の原料仕込比、および焼成温度
を１１２５℃〜１２５０℃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、特性を評価した。
その結果を表１に示す。
【００１３】比較例１ 炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）粉末、炭酸ストロンチウ
ム（ＳｒＣＯ3 ）粉末、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）粉
末および酸化チタン（ＴｉＯ2 ）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１２２５℃にかえ
たほかは、実施例１と同様にして誘電体磁器組成物を製
造し特性を評価した。その結果を表１に示す。
ム（ＳｒＣＯ3 ）粉末、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）粉
末および酸化チタン（ＴｉＯ2 ）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１２２５℃にかえ
たほかは、実施例１と同様にして誘電体磁器組成物を製
造し特性を評価した。その結果を表１に示す。
【００１４】比較例２〜４ 炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）粉末、炭酸ストロンチウ
ム（ＳｒＣＯ3 ）粉末、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3 ）粉
末、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末、酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）粉末、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）粉末および酸化
チタン（ＴｉＯ2）粉末の原料仕込比、および焼成温度
を１１２５℃〜１２５０℃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、特性を評価した。
その結果を表１に示す。
ム（ＳｒＣＯ3 ）粉末、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3 ）粉
末、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末、酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）粉末、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）粉末および酸化
チタン（ＴｉＯ2）粉末の原料仕込比、および焼成温度
を１１２５℃〜１２５０℃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、特性を評価した。
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、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が小
さく、誘電体共振器材料、特にＭＨｚ帯からＧＨｚ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、誘電体調整棒にも使用
される。
電率で、無負荷Ｑが大きく、共振周波数の温度変化が小
さく、誘電体共振器材料、特にＭＨｚ帯からＧＨｚ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、誘電体調整棒にも使用
される。
Claims (1)
- 【請求項１】 組成式、ＡX ＢｉY ＴｉZ Ｏ15+M（式
中、ＡはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、ＬａおよびＰｂからなる群
から選ばれる少なくとも１種を示す。）で表される誘電
体磁器組成物であり、かつ、Ｘ、ＹおよびＺがそれぞ
れ、０．５≦Ｘ≦１．５、３．０≦Ｙ≦５．０、３．５
≦Ｚ≦４．５の範囲にある誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5258678A JPH07114824A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5258678A JPH07114824A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07114824A true JPH07114824A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17323588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5258678A Pending JPH07114824A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114824A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1095919A3 (en) * | 1999-10-29 | 2002-01-09 | TDK Corporation | Piezoelectric ceramic material |
| EP1327615A1 (en) * | 2000-09-22 | 2003-07-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric ceramic and piezoelectric ceramic element comprising the same |
| JP2007197277A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Kyocera Corp | 誘電体磁器組成物および誘電体磁器、ならびにｅｍｉフィルタ |
| CN113830829A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-24 | 西安交通大学 | 一种片状钛酸铋锶钡模板晶粒及其制备方法 |
-
1993
- 1993-10-15 JP JP5258678A patent/JPH07114824A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1095919A3 (en) * | 1999-10-29 | 2002-01-09 | TDK Corporation | Piezoelectric ceramic material |
| US6461532B1 (en) * | 1999-10-29 | 2002-10-08 | Tdk Corporation | Piezoelectric ceramic material |
| EP1327615A1 (en) * | 2000-09-22 | 2003-07-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric ceramic and piezoelectric ceramic element comprising the same |
| EP1327615A4 (en) * | 2000-09-22 | 2006-05-24 | Murata Manufacturing Co | PIEZOELECTRIC CERAMICS AND PIEZOELECTRIC ELEMENT CONTAINING THIS |
| JP2007197277A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Kyocera Corp | 誘電体磁器組成物および誘電体磁器、ならびにｅｍｉフィルタ |
| CN113830829A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-24 | 西安交通大学 | 一种片状钛酸铋锶钡模板晶粒及其制备方法 |
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