JPH04285046A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH04285046A JPH04285046A JP3046583A JP4658391A JPH04285046A JP H04285046 A JPH04285046 A JP H04285046A JP 3046583 A JP3046583 A JP 3046583A JP 4658391 A JP4658391 A JP 4658391A JP H04285046 A JPH04285046 A JP H04285046A
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- JP
- Japan
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- dielectric
- value
- dielectric constant
- temperature coefficient
- porcelain composition
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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領域で使用さ
れる誘電体磁器に関するものである。
れる誘電体磁器に関するものである。
【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、誘電体材料の持つ誘電率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、高い誘電率を
有する材料が必要である。また、誘電体に求められる他
の特性は、マイクロ波領域で低損失であること、すなわ
ち無負荷Ｑ値が高いこと、さらに共振周波数の温度変化
が小さいこと、すなわち誘電率の温度変化が小さいこと
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、誘電体材料の持つ誘電率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、高い誘電率を
有する材料が必要である。また、誘電体に求められる他
の特性は、マイクロ波領域で低損失であること、すなわ
ち無負荷Ｑ値が高いこと、さらに共振周波数の温度変化
が小さいこと、すなわち誘電率の温度変化が小さいこと
である。
【０００３】誘電率の大きい材料として、ＢａＯ−Ｔｉ
Ｏ２−Ｓｍ２Ｏ３系が特開昭５７−１５３０９号公報に
開示されている。この系は８０程度の比誘電率と、２〜
４ＧＨｚで３０００程度の高い無負荷Ｑ値、および小さ
い共振周波数の温度係数を有している。
Ｏ２−Ｓｍ２Ｏ３系が特開昭５７−１５３０９号公報に
開示されている。この系は８０程度の比誘電率と、２〜
４ＧＨｚで３０００程度の高い無負荷Ｑ値、および小さ
い共振周波数の温度係数を有している。
【０００４】さらに共振器を小型化するためには、より
高い誘電率を持つ材料が必要である。そのための一つの
手段として、共振周波数の温度係数が正負二種の材料を
複合化する方法が考えられる。しかし、共振周波数の温
度係数は誘電率が高くなると一般に正の大きい値をとる
ため、共振周波数の温度係数が負の値を持つ材料の開発
は非常に意義が大きい。共振周波数の温度係数が負の値
を持ち、誘電率が１００以上、マイクロ波帯での無負荷
Ｑ値が１００以上ものは、ＰｂＺｒＯ３にランタニド酸
化物を添加した系（例えば、特開昭６１−１５６６０２
号公報）が知られているのみである。
高い誘電率を持つ材料が必要である。そのための一つの
手段として、共振周波数の温度係数が正負二種の材料を
複合化する方法が考えられる。しかし、共振周波数の温
度係数は誘電率が高くなると一般に正の大きい値をとる
ため、共振周波数の温度係数が負の値を持つ材料の開発
は非常に意義が大きい。共振周波数の温度係数が負の値
を持ち、誘電率が１００以上、マイクロ波帯での無負荷
Ｑ値が１００以上ものは、ＰｂＺｒＯ３にランタニド酸
化物を添加した系（例えば、特開昭６１−１５６６０２
号公報）が知られているのみである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この材料の共
振周波数の温度係数は−１０００ｐｐｍ／℃程度と大き
く、また、焼成温度が１２００℃以上と高いため焼成プ
ロセスに必要なコストが高く、さらに焼成の際のＰｂの
蒸発の制御が困難であると思われる。
振周波数の温度係数は−１０００ｐｐｍ／℃程度と大き
く、また、焼成温度が１２００℃以上と高いため焼成プ
ロセスに必要なコストが高く、さらに焼成の際のＰｂの
蒸発の制御が困難であると思われる。
【０００６】本発明は、共振周波数の温度係数が−１５
０ｐｐｍ／℃以上の負の小さい値を持ち、誘電率が８０
以上、２から４ＧＨｚでの無負荷Ｑ値が１００以上であ
り、かつ１０００℃以下の低温で緻密に焼結する誘電体
磁器を提供することを課題としている。
０ｐｐｍ／℃以上の負の小さい値を持ち、誘電率が８０
以上、２から４ＧＨｚでの無負荷Ｑ値が１００以上であ
り、かつ１０００℃以下の低温で緻密に焼結する誘電体
磁器を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】酸化ビスマス、酸化亜鉛
、および酸化ニオブよりなる磁器組成物を、組成式ｘＢ
ｉＯ３／２−ｙＺｎＯ−ｚＮｂＯ５／２（ただし、ｘ＋
ｙ＋ｚ＝１．０）と表したとき、ｘ、ｙ、およびｚがモ
ル百分率で、 ０．４１≦ｘ≦０．５１ ０．１９≦ｙ≦０．３ ０．２５≦ｚ≦０．３４５ の範囲になるように配合し、焼結させる。
、および酸化ニオブよりなる磁器組成物を、組成式ｘＢ
ｉＯ３／２−ｙＺｎＯ−ｚＮｂＯ５／２（ただし、ｘ＋
ｙ＋ｚ＝１．０）と表したとき、ｘ、ｙ、およびｚがモ
ル百分率で、 ０．４１≦ｘ≦０．５１ ０．１９≦ｙ≦０．３ ０．２５≦ｚ≦０．３４５ の範囲になるように配合し、焼結させる。
【０００８】
【作用】上記の磁器は、限定した組成領域で、共振周波
数の温度係数が負の小さい値を持ち、マイクロ波での誘
電率と無負荷Ｑ値の高い相が生成する。また、ビスマス
を含むため、低温で緻密に焼結する。
数の温度係数が負の小さい値を持ち、マイクロ波での誘
電率と無負荷Ｑ値の高い相が生成する。また、ビスマス
を含むため、低温で緻密に焼結する。
【０００９】
【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Ｂｉ２Ｏ３、ＺｎＯ、
およびＮｂ２Ｏ５を用いた。原料の純度補正を行なった
のち、（表１）に示した組成になるように秤量した。こ
れらの粉体を、ポリエチレン製のボールミルに入れ、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、
７５０℃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１３ｍｍ、厚み約５ｍｍの円柱状にプレス成形し
た。成形体を６５０℃で２時間加熱してバインダを焼却
後、マグネシアの容器に入れ蓋をし、８５０〜１０００
℃で２時間保持して焼成した。密度が最高になる温度で
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。共振周波数と無負荷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、２〜４ＧＨｚであった。また、−２
５℃、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。
発原料には化学的に高純度であるＢｉ２Ｏ３、ＺｎＯ、
およびＮｂ２Ｏ５を用いた。原料の純度補正を行なった
のち、（表１）に示した組成になるように秤量した。こ
れらの粉体を、ポリエチレン製のボールミルに入れ、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、
７５０℃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１３ｍｍ、厚み約５ｍｍの円柱状にプレス成形し
た。成形体を６５０℃で２時間加熱してバインダを焼却
後、マグネシアの容器に入れ蓋をし、８５０〜１０００
℃で２時間保持して焼成した。密度が最高になる温度で
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。共振周波数と無負荷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、２〜４ＧＨｚであった。また、−２
５℃、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。
【００１０】
【表１】
【００１１】（表１）に示したように、請求の範囲に含
まれる組成では、誘電率が８０以上、無負荷Ｑ値が１０
０以上、かつ共振周波数の温度係数が−１５０ｐｐｍ／
℃以上の負の小さい値を示した。また、すべて１０００
℃以下の低温で緻密に焼結した。請求の範囲外の組成で
は上記の特性のうち、無負荷Ｑ値が１００以下となった
。
まれる組成では、誘電率が８０以上、無負荷Ｑ値が１０
０以上、かつ共振周波数の温度係数が−１５０ｐｐｍ／
℃以上の負の小さい値を示した。また、すべて１０００
℃以下の低温で緻密に焼結した。請求の範囲外の組成で
は上記の特性のうち、無負荷Ｑ値が１００以下となった
。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、本発明の誘電体磁器は酸
化ビスマス、酸化亜鉛、および酸化ニオブより構成され
、マイクロ波領域で優れた誘電特性を有する。特に、共
振周波数の温度係数は負の値を持つため、一般によく知
られている正の値を持ち、かつマイクロ波での無負荷Ｑ
値が高い材料と複合化することにより、従来と比較して
小型の共振器系を形成することが可能とある。従って、
自動車電話や可搬型電話などのマイクロ波用機器の小型
化に寄与するところが大である。また、本発明の誘電体
磁器は、誘電体共振器のみならず、マイクロ波用の回路
基板などにも利用でき、工業的価値が大きいものである
。
化ビスマス、酸化亜鉛、および酸化ニオブより構成され
、マイクロ波領域で優れた誘電特性を有する。特に、共
振周波数の温度係数は負の値を持つため、一般によく知
られている正の値を持ち、かつマイクロ波での無負荷Ｑ
値が高い材料と複合化することにより、従来と比較して
小型の共振器系を形成することが可能とある。従って、
自動車電話や可搬型電話などのマイクロ波用機器の小型
化に寄与するところが大である。また、本発明の誘電体
磁器は、誘電体共振器のみならず、マイクロ波用の回路
基板などにも利用でき、工業的価値が大きいものである
。
【００１３】なお、請求の範囲以外の元素からなる酸化
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。
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。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化ビスマス、酸化亜鉛、および酸化
ニオブよりなる組成物を、組成式ｘＢｉＯ３／２−ｙＺ
ｎＯ−ｚＮｂＯ５／２（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１．０）
と表したとき、ｘ、ｙ、およびｚがモル百分率で、０．
４１≦ｘ≦０．５１ ０．１９≦ｙ≦０．３ ０．２５≦ｚ≦０．３４５ の範囲に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 |
|---|---|---|---|
| JP3046583A JPH04285046A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3046583A JPH04285046A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04285046A true JPH04285046A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=12751325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3046583A Pending JPH04285046A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04285046A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5449652A (en) * | 1993-06-04 | 1995-09-12 | Battelle Memorial Institute | Ceramic compositions for BZN dielectric resonators |
| JP2006008484A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 低温焼成誘電体磁器組成物及び誘電体部品 |
| JP2007134711A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-31 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 薄膜キャパシタが内蔵された印刷回路基板及びその製造方法 |
| JP2009537444A (ja) * | 2006-05-23 | 2009-10-29 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | セラミック材料、焼結セラミック及びセラミック部品、セラミックの製造方法及び使用法 |
| US7737529B2 (en) | 2005-10-19 | 2010-06-15 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Printed circuit board with film capacitor embedded therein and method for manufacturing the same |
| JP2016179908A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | Tdk株式会社 | 誘電体磁器組成物、電子部品および通信機器 |
| WO2019188435A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物および電子部品 |
| WO2019188617A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物および電子部品 |
| KR20200110244A (ko) | 2019-03-15 | 2020-09-23 | 티디케이가부시기가이샤 | 유전체 조성물 및 전자 부품 |
| US11508494B2 (en) | 2019-03-15 | 2022-11-22 | Tdk Corporation | Dielectric composition and electronic component |
-
1991
- 1991-03-12 JP JP3046583A patent/JPH04285046A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997010189A1 (en) * | 1993-06-04 | 1997-03-20 | Swartz Scott L | Bismuth-based dielectric ceramic compositions |
| US5449652A (en) * | 1993-06-04 | 1995-09-12 | Battelle Memorial Institute | Ceramic compositions for BZN dielectric resonators |
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| US7675756B2 (en) | 2005-11-07 | 2010-03-09 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Thin film-capacitor-embedded printed circuit board and method of manufacturing the same |
| US7886436B2 (en) | 2005-11-07 | 2011-02-15 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Thin film capacitor-embedded printed circuit board and method of manufacturing the same |
| JP2009537444A (ja) * | 2006-05-23 | 2009-10-29 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | セラミック材料、焼結セラミック及びセラミック部品、セラミックの製造方法及び使用法 |
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| WO2019188435A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物および電子部品 |
| WO2019188617A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物および電子部品 |
| JPWO2019188435A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2021-05-13 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物および電子部品 |
| KR20200110244A (ko) | 2019-03-15 | 2020-09-23 | 티디케이가부시기가이샤 | 유전체 조성물 및 전자 부품 |
| JP2020152635A (ja) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物および電子部品 |
| US11508494B2 (en) | 2019-03-15 | 2022-11-22 | Tdk Corporation | Dielectric composition and electronic component |
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