JPH04243968A - マイクロ波誘電体磁器組成物およびマイクロ波誘電体の製造方法 - Google Patents
マイクロ波誘電体磁器組成物およびマイクロ波誘電体の製造方法Info
- Publication number
- JPH04243968A JPH04243968A JP3025292A JP2529291A JPH04243968A JP H04243968 A JPH04243968 A JP H04243968A JP 3025292 A JP3025292 A JP 3025292A JP 2529291 A JP2529291 A JP 2529291A JP H04243968 A JPH04243968 A JP H04243968A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric ceramic
- ceramic composition
- microwave dielectric
- value
- composition
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波誘電体磁器
組成物に関し、更に詳しく言えば、Ｑ値、比誘電率及び
温度係数のバランスの取れた性能を確保しつつ特に比誘
電率が大きく更に焼結体密度の大きなマイクロ波誘電体
磁器組成物に関する。本発明はマイクロ波領域において
誘電体共振器、マイクロ波集積回路基板、各種マイクロ
波回路のインピーダンス整合等に利用される。
組成物に関し、更に詳しく言えば、Ｑ値、比誘電率及び
温度係数のバランスの取れた性能を確保しつつ特に比誘
電率が大きく更に焼結体密度の大きなマイクロ波誘電体
磁器組成物に関する。本発明はマイクロ波領域において
誘電体共振器、マイクロ波集積回路基板、各種マイクロ
波回路のインピーダンス整合等に利用される。
【０００２】
【従来の技術】従来のマイクロ波誘電体磁器組成物とし
ては、ＺｒＯ２ −ＳｎＯ２ −ＴｉＯ２ 系磁器組成
物、ＢａＯ−ＴｉＯ２ 系磁器組成物及びその一部を他
の元素で置換した磁器組成物（特公平１−３７８０７号
公報）等が知られている。
ては、ＺｒＯ２ −ＳｎＯ２ −ＴｉＯ２ 系磁器組成
物、ＢａＯ−ＴｉＯ２ 系磁器組成物及びその一部を他
の元素で置換した磁器組成物（特公平１−３７８０７号
公報）等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の磁器組
成物では、比誘電率若しくはＱ値が小さかったり、又は
所望の温度係数が得られなかったり、更に焼結密度が低
く強度が低い等の問題がある。特に、高比誘電率、高Ｑ
値、低温度係数及び高焼結密度の性能がいずれも優れた
、異なった組成を有する新規なマイクロ波誘電体磁器組
成物が望まれている。本発明は、上記観点に鑑みてなさ
れたものであり、高いＱ値、比誘電率及び焼結密度を示
し且つ実用的な温度係数を示し、優れた性能バランスを
有するマイクロ波誘電体磁器組成物（以下、単に誘電体
磁器組成物という。）を提供することを目的とする。
成物では、比誘電率若しくはＱ値が小さかったり、又は
所望の温度係数が得られなかったり、更に焼結密度が低
く強度が低い等の問題がある。特に、高比誘電率、高Ｑ
値、低温度係数及び高焼結密度の性能がいずれも優れた
、異なった組成を有する新規なマイクロ波誘電体磁器組
成物が望まれている。本発明は、上記観点に鑑みてなさ
れたものであり、高いＱ値、比誘電率及び焼結密度を示
し且つ実用的な温度係数を示し、優れた性能バランスを
有するマイクロ波誘電体磁器組成物（以下、単に誘電体
磁器組成物という。）を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ＢａＯ−Ｔ
ｉＯ２ 系の誘電体磁器組成物について、以下に示す性
能を全て満足する磁器組成物について種々検討した結果
、本発明を完成するに至ったのである。 比誘電率εｒ ；３５以上 Ｑｕ値；１４００以上（４．５ＧＨｚの場合）温度係数
τｆ ；＋２０〜＋７０ ｐｐｍ／℃焼結体密度；４
．２以上。 即ち、本発明の誘電体磁器組成物は、酸化バリウム及び
酸化チタンからなり、その組成式をＢａＯ・ｘＴｉＯ２
で表したときに、ｘが３．１≦ｘ≦３．８の範囲にあ
る組成を有することを特徴とする。本磁器組成物は、所
定の原料を所定量混合し、焼結して製造される。例えば
、焼結後ＢａＯとなる原料粉末とＴｉＯ２ 粉末とを前
記組成式に相当する量を混合仮焼し、これを粉砕して仮
焼粉末を製造し、この仮焼粉末を用いて成形、焼成して
製造することができる。
ｉＯ２ 系の誘電体磁器組成物について、以下に示す性
能を全て満足する磁器組成物について種々検討した結果
、本発明を完成するに至ったのである。 比誘電率εｒ ；３５以上 Ｑｕ値；１４００以上（４．５ＧＨｚの場合）温度係数
τｆ ；＋２０〜＋７０ ｐｐｍ／℃焼結体密度；４
．２以上。 即ち、本発明の誘電体磁器組成物は、酸化バリウム及び
酸化チタンからなり、その組成式をＢａＯ・ｘＴｉＯ２
で表したときに、ｘが３．１≦ｘ≦３．８の範囲にあ
る組成を有することを特徴とする。本磁器組成物は、所
定の原料を所定量混合し、焼結して製造される。例えば
、焼結後ＢａＯとなる原料粉末とＴｉＯ２ 粉末とを前
記組成式に相当する量を混合仮焼し、これを粉砕して仮
焼粉末を製造し、この仮焼粉末を用いて成形、焼成して
製造することができる。
【０００５】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
。 （１）各試料の作製 純度９９．９％のＢａＣＯ３ 粉末と純度９９．９％の
ＴｉＯ２ 粉末を、組成式；ＢａＯ・ｘＴｉＯ２ のｘ
が３．０、３．２、３．４、３．６、３．８、３．９、
４．１、及び４．４の各組成になるように、所定量秤量
混合し、ミキサーで乾式による一次粉砕及び混合を施し
た後、大気雰囲気中１１００℃の温度で２時間仮焼した
。 次いで、この仮焼粉末に適量の有機バインダーと水を加
え、２０ｍｍφのアルミナボールで粉砕した後、噴霧乾
燥により造粒し、この造粒された原料を１０００ｋｇ／
ｃｍ２ のプレス圧で１９ｍｍφ×１０ｍｍｔ（厚さ）
の円板状に成形した。次に、この成形体を大気中、１２
５０℃（試料Ｎｏ．１〜８）、１２７５℃（試料Ｎｏ．
９〜１６）及び１３００℃（試料Ｎｏ．１７〜２４）の
各温度で、４時間焼成し、最後に、１６ｍｍφ×８ｍｍ
ｔ（厚さ）の円板状に研磨して、誘電体試料（Ｎｏ．１
〜１５）とした。そして、Ｑｕ値と比誘電率εｒ は、
平行導体板型誘電体共振器法を用いてＴＥ０１１ モー
ドより測定した。共振周波数の温度係数τｆ は−３０
〜８０℃の範囲で測定した。共振周波数はほぼ４．５Ｇ
Ｈｚである。
。 （１）各試料の作製 純度９９．９％のＢａＣＯ３ 粉末と純度９９．９％の
ＴｉＯ２ 粉末を、組成式；ＢａＯ・ｘＴｉＯ２ のｘ
が３．０、３．２、３．４、３．６、３．８、３．９、
４．１、及び４．４の各組成になるように、所定量秤量
混合し、ミキサーで乾式による一次粉砕及び混合を施し
た後、大気雰囲気中１１００℃の温度で２時間仮焼した
。 次いで、この仮焼粉末に適量の有機バインダーと水を加
え、２０ｍｍφのアルミナボールで粉砕した後、噴霧乾
燥により造粒し、この造粒された原料を１０００ｋｇ／
ｃｍ２ のプレス圧で１９ｍｍφ×１０ｍｍｔ（厚さ）
の円板状に成形した。次に、この成形体を大気中、１２
５０℃（試料Ｎｏ．１〜８）、１２７５℃（試料Ｎｏ．
９〜１６）及び１３００℃（試料Ｎｏ．１７〜２４）の
各温度で、４時間焼成し、最後に、１６ｍｍφ×８ｍｍ
ｔ（厚さ）の円板状に研磨して、誘電体試料（Ｎｏ．１
〜１５）とした。そして、Ｑｕ値と比誘電率εｒ は、
平行導体板型誘電体共振器法を用いてＴＥ０１１ モー
ドより測定した。共振周波数の温度係数τｆ は−３０
〜８０℃の範囲で測定した。共振周波数はほぼ４．５Ｇ
Ｈｚである。
【０００６】（２）性能評価
前記の各誘電体試料の特性を調べ、その結果を表１（焼
成温度；１２５０℃）、表２（焼成温度；１２７５℃）
及び表３（焼成温度；１３００℃）に示した。
成温度；１２５０℃）、表２（焼成温度；１２７５℃）
及び表３（焼成温度；１３００℃）に示した。
【表１】
【表２】
【表３】
これらの結果によれば、ＢａＯ・ｘＴｉＯ２ のｘが小
さくなると、比誘電率は大きくなる傾向にあるが、一方
、Ｑｕ値は小さくなる傾向にあり、温度係数τｆ もプ
ラス側に大きくなる傾向にある。逆に、このｘが大きく
なると、前記と逆の傾向となる。この傾向は焼成温度が
いずれの場合も同様である。更に、焼結密度は、焼成温
度が低い場合は、ｘの値において顕著な差がある。即ち
、焼成温度が１２５０℃及び１２７５℃の場合、ｘが４
．１及び４．４の場合（密度；３．９４〜４．０５、４
．１９〜４．２６）と比べて、ｘが３．０〜３．９の場
合は、その密度（４．２０〜４．３６、４．３６〜４．
４２）が高い。尚、焼成温度が１３００℃になると、ｘ
を変えてもほとんど同じ高密度となる。従って、比誘電
率、Ｑｕ値及び焼結密度を大きくとり、且つ温度係数τ
ｆ をプラスにおいてできるだけ小さくしたい場合には
、ｘが適度な範囲にあることが必要である。即ち、この
ｘがいずれの焼成温度においても、３．２〜３．８であ
れば、いずれの性能も実用可能なバランスのとれたもの
となる。即ち、ｘがこの範囲にある場合は、表１のＮｏ
．２〜５（焼成温度；１２５０℃）においては、３７．
０＜比誘電率εｒ ＜４０．０、１８５０＜Ｑｕ値＜２
４５０、２７．４＜温度係数τｆ ＜６８．８、４．２
０≦焼結密度≦４．３６となる。表２のＮｏ．１０〜１
３（焼成温度；１２７５℃）においては、３７．７＜ε
ｒ ＜４１．３、１８９０＜Ｑｕ値＜２２２０、２４．
６＜τｆ ＜６８．６、４．３６≦焼結密度≦４．４２
となる。表３のＮｏ．１８〜２１（焼成温度；１３００
℃）においては、３８．１＜比誘電率εｒ ＜４２．４
、１４９０＜Ｑｕ値＜２２７０、２２．７＜温度係数τ
ｆ ＜５７．８、４．４１≦焼結密度≦４．４６となる
。以上より、ｘが３．２〜３．８であれば、いずれの場
合も、やや温度係数が大きめであるが、いずれの性能も
実用的に使用可能なものである。即ち、各性能は以下の
通りである。 比誘電率εｒ ；３７．０〜４２．４、Ｑｕ値；１４９
０〜２４５０（４．５ＧＨｚの場合）温度係数τｆ ；
＋２２．７〜６８．８ｐｐｍ／℃焼結密度；４．２０〜
４．４６ ｇ／ｃｍ３ 更に、焼成温度を１２５０〜
１３００℃の間で種々変えても、安定した性能の誘電体
組成物を示した。尚、本考案においては、前記具体的実
施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本考案
の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即
ち、前記仮焼温度等の仮焼条件、焼成温度等の焼成条件
等は種々選択できる。また、ＢａＯとなる原料も前記Ｂ
ａＣＯ３ 以外にも、酸化物、水酸化物、硝酸塩等を用
いることもできる。
さくなると、比誘電率は大きくなる傾向にあるが、一方
、Ｑｕ値は小さくなる傾向にあり、温度係数τｆ もプ
ラス側に大きくなる傾向にある。逆に、このｘが大きく
なると、前記と逆の傾向となる。この傾向は焼成温度が
いずれの場合も同様である。更に、焼結密度は、焼成温
度が低い場合は、ｘの値において顕著な差がある。即ち
、焼成温度が１２５０℃及び１２７５℃の場合、ｘが４
．１及び４．４の場合（密度；３．９４〜４．０５、４
．１９〜４．２６）と比べて、ｘが３．０〜３．９の場
合は、その密度（４．２０〜４．３６、４．３６〜４．
４２）が高い。尚、焼成温度が１３００℃になると、ｘ
を変えてもほとんど同じ高密度となる。従って、比誘電
率、Ｑｕ値及び焼結密度を大きくとり、且つ温度係数τ
ｆ をプラスにおいてできるだけ小さくしたい場合には
、ｘが適度な範囲にあることが必要である。即ち、この
ｘがいずれの焼成温度においても、３．２〜３．８であ
れば、いずれの性能も実用可能なバランスのとれたもの
となる。即ち、ｘがこの範囲にある場合は、表１のＮｏ
．２〜５（焼成温度；１２５０℃）においては、３７．
０＜比誘電率εｒ ＜４０．０、１８５０＜Ｑｕ値＜２
４５０、２７．４＜温度係数τｆ ＜６８．８、４．２
０≦焼結密度≦４．３６となる。表２のＮｏ．１０〜１
３（焼成温度；１２７５℃）においては、３７．７＜ε
ｒ ＜４１．３、１８９０＜Ｑｕ値＜２２２０、２４．
６＜τｆ ＜６８．６、４．３６≦焼結密度≦４．４２
となる。表３のＮｏ．１８〜２１（焼成温度；１３００
℃）においては、３８．１＜比誘電率εｒ ＜４２．４
、１４９０＜Ｑｕ値＜２２７０、２２．７＜温度係数τ
ｆ ＜５７．８、４．４１≦焼結密度≦４．４６となる
。以上より、ｘが３．２〜３．８であれば、いずれの場
合も、やや温度係数が大きめであるが、いずれの性能も
実用的に使用可能なものである。即ち、各性能は以下の
通りである。 比誘電率εｒ ；３７．０〜４２．４、Ｑｕ値；１４９
０〜２４５０（４．５ＧＨｚの場合）温度係数τｆ ；
＋２２．７〜６８．８ｐｐｍ／℃焼結密度；４．２０〜
４．４６ ｇ／ｃｍ３ 更に、焼成温度を１２５０〜
１３００℃の間で種々変えても、安定した性能の誘電体
組成物を示した。尚、本考案においては、前記具体的実
施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本考案
の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即
ち、前記仮焼温度等の仮焼条件、焼成温度等の焼成条件
等は種々選択できる。また、ＢａＯとなる原料も前記Ｂ
ａＣＯ３ 以外にも、酸化物、水酸化物、硝酸塩等を用
いることもできる。
【０００７】
【発明の効果】以上のように、本発明の誘電体磁器組成
物は、Ｑｕ値、比誘電率εｒ 、温度係数τｆ 及び焼
結密度が全て優れるとともに、その性能バランスがよく
、そのため実用的に優れたものである。特に比誘電率及
び焼結密度が大変大きいので、比誘電率の大きさを特徴
とできる分野及び高強度を要求する分野においては、有
用である。
物は、Ｑｕ値、比誘電率εｒ 、温度係数τｆ 及び焼
結密度が全て優れるとともに、その性能バランスがよく
、そのため実用的に優れたものである。特に比誘電率及
び焼結密度が大変大きいので、比誘電率の大きさを特徴
とできる分野及び高強度を要求する分野においては、有
用である。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化バリウム及び酸化チタンからなり
、その組成式をＢａＯ・ｘＴｉＯ２ で表したときに、
ｘが３．２≦ｘ≦３．８の範囲にある組成を有すること
を特徴とするマイクロ波誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3025292A JPH04243968A (ja) | 1991-01-26 | 1991-01-26 | マイクロ波誘電体磁器組成物およびマイクロ波誘電体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3025292A JPH04243968A (ja) | 1991-01-26 | 1991-01-26 | マイクロ波誘電体磁器組成物およびマイクロ波誘電体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04243968A true JPH04243968A (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=12161942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3025292A Pending JPH04243968A (ja) | 1991-01-26 | 1991-01-26 | マイクロ波誘電体磁器組成物およびマイクロ波誘電体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04243968A (ja) |
-
1991
- 1991-01-26 JP JP3025292A patent/JPH04243968A/ja active Pending
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