JPH05132352A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH05132352A JPH05132352A JP3294643A JP29464391A JPH05132352A JP H05132352 A JPH05132352 A JP H05132352A JP 3294643 A JP3294643 A JP 3294643A JP 29464391 A JP29464391 A JP 29464391A JP H05132352 A JPH05132352 A JP H05132352A
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- Japan
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- oxide
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 焼成温度が従来に比較して低温で、量産時の
マイクロ波特性のばらつきが小さく、製造コストが安い
誘電体磁器を提供することを目的とする。 【構成】 酸化鉛、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化タン
タル、酸化ニオブの全部又は一部よりなる組成物を、下
記組成式、 （Ｐｂ1-xＣａx）1+a｛Ｆｅ1/2（Ｔａ1ーyＮｂy）1/2｝Ｏ3+a と表したとき、ｘ、ｙおよびａが、 0.44≦ｘ≦0.58 0.0 ≦ｙ＜1.0 0.0 ≦ａ≦0.08 の範囲にある組成物を少なくとも含む誘電体磁器組成物
である。 【効果】 量産時における特性のばらつきが小さく、さ
らに製造コストを低減できるので、マイクロ波用の回路
基板などにも利用できて便利である。
マイクロ波特性のばらつきが小さく、製造コストが安い
誘電体磁器を提供することを目的とする。 【構成】 酸化鉛、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化タン
タル、酸化ニオブの全部又は一部よりなる組成物を、下
記組成式、 （Ｐｂ1-xＣａx）1+a｛Ｆｅ1/2（Ｔａ1ーyＮｂy）1/2｝Ｏ3+a と表したとき、ｘ、ｙおよびａが、 0.44≦ｘ≦0.58 0.0 ≦ｙ＜1.0 0.0 ≦ａ≦0.08 の範囲にある組成物を少なくとも含む誘電体磁器組成物
である。 【効果】 量産時における特性のばらつきが小さく、さ
らに製造コストを低減できるので、マイクロ波用の回路
基板などにも利用できて便利である。
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。誘電体材料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
率を有する誘電体材料が必要である。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。誘電体材料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
率を有する誘電体材料が必要である。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が必要である。
【０００３】誘電体共振器用の磁器は今までに数多くの
ものが開発されているが、特に誘電率の高い磁器とし
て、ＢaＯ−ＴiＯ2−Ｓm2Ｏ3系が特開昭５７−１５３０
９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値を
有し、共振周波数の温度係数が小さいという特徴を有し
ている。
ものが開発されているが、特に誘電率の高い磁器とし
て、ＢaＯ−ＴiＯ2−Ｓm2Ｏ3系が特開昭５７−１５３０
９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値を
有し、共振周波数の温度係数が小さいという特徴を有し
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ＢaＯ−ＴiＯ2−Ｓm2Ｏ3系をはじめ、従来のマイクロ波
用の高誘電率系磁器は焼成温度が１３００℃程度と高
く、混晶系であるため、量産時に得られる磁器のマイク
ロ波特性のばらつきが大きく、製造コストが高いという
課題がある。そこで、より焼成温度の低い磁器の開発が
求められていた。
ＢaＯ−ＴiＯ2−Ｓm2Ｏ3系をはじめ、従来のマイクロ波
用の高誘電率系磁器は焼成温度が１３００℃程度と高
く、混晶系であるため、量産時に得られる磁器のマイク
ロ波特性のばらつきが大きく、製造コストが高いという
課題がある。そこで、より焼成温度の低い磁器の開発が
求められていた。
【０００５】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、焼成温度が従来に比較して低温で、量産時のマイク
ロ波特性のばらつきが小さく、製造コストが安い誘電体
磁器を提供することを目的としており、請求の範囲の全
ての領域で、焼成温度が１１５０℃以下であり、誘電率
が５０以上、無負荷Ｑ値が５００以上、共振周波数の温
度係数の絶対値が１００ｐｐｍ／℃以下である。また、
生成相はペロブスカイトの単一相である。
し、焼成温度が従来に比較して低温で、量産時のマイク
ロ波特性のばらつきが小さく、製造コストが安い誘電体
磁器を提供することを目的としており、請求の範囲の全
ての領域で、焼成温度が１１５０℃以下であり、誘電率
が５０以上、無負荷Ｑ値が５００以上、共振周波数の温
度係数の絶対値が１００ｐｐｍ／℃以下である。また、
生成相はペロブスカイトの単一相である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸化鉛、酸化
カルシウム、酸化鉄、酸化タンタル、酸化ニオブの全部
又は一部よりなる組成物を、下記組成式、 （Ｐｂ1-xＣａx）1+a｛Ｆｅ1/2（Ｔａ1ーyＮｂy）1/2｝Ｏ3+a と表したとき、ｘ、ｙおよびａが、 0.44≦ｘ≦0.58 0.0 ≦ｙ＜1.0 0.0 ≦ａ≦0.08 の範囲にある組成物を少なくとも含む誘電体磁器組成物
である。
カルシウム、酸化鉄、酸化タンタル、酸化ニオブの全部
又は一部よりなる組成物を、下記組成式、 （Ｐｂ1-xＣａx）1+a｛Ｆｅ1/2（Ｔａ1ーyＮｂy）1/2｝Ｏ3+a と表したとき、ｘ、ｙおよびａが、 0.44≦ｘ≦0.58 0.0 ≦ｙ＜1.0 0.0 ≦ａ≦0.08 の範囲にある組成物を少なくとも含む誘電体磁器組成物
である。
【０００７】
【作用】本発明は、上記のように、限定した組成領域
で、共振周波数の温度係数が小さい値を持ち、高い誘電
率と無負荷Ｑ値を持つペロブスカイトの単一相が生成す
る。
で、共振周波数の温度係数が小さい値を持ち、高い誘電
率と無負荷Ｑ値を持つペロブスカイトの単一相が生成す
る。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明をその実施例に基づいて説明
する。
する。
【０００９】まず、出発原料には化学的に高純度である
ＰｂＯ、ＣａＣＯ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、およびＮｂ2
Ｏ5を用いた。原料の純度補正を行なったのち、（表
１）に示した種々の組成になるように秤量した。すなわ
ち、酸化鉛、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化タンタル、
酸化ニオブの全部又は一部よりなる組成物を、下記組成
式、 （Ｐｂ1-xＣａx）1+a｛Ｆｅ1/2（Ｔａ1ーyＮｂy）1/2｝Ｏ3+a と表したとき、ｘ、ｙおよびａが、 0.44≦ｘ≦0.58 0.0 ≦ｙ＜1.0 0.0 ≦ａ≦0.08 の範囲内になるような組成物、及び比較例として組成の
一部が上記範囲外になるような組成物を生成させるよう
にした。
ＰｂＯ、ＣａＣＯ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、およびＮｂ2
Ｏ5を用いた。原料の純度補正を行なったのち、（表
１）に示した種々の組成になるように秤量した。すなわ
ち、酸化鉛、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化タンタル、
酸化ニオブの全部又は一部よりなる組成物を、下記組成
式、 （Ｐｂ1-xＣａx）1+a｛Ｆｅ1/2（Ｔａ1ーyＮｂy）1/2｝Ｏ3+a と表したとき、ｘ、ｙおよびａが、 0.44≦ｘ≦0.58 0.0 ≦ｙ＜1.0 0.0 ≦ａ≦0.08 の範囲内になるような組成物、及び比較例として組成の
一部が上記範囲外になるような組成物を生成させるよう
にした。
【００１０】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、８００から９５０℃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％加えて混合し、その後、３
２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６００℃で２時間加熱してバインダを焼却後、
ＰｂＯの蒸発を防止するために、同一組成の仮焼粉とと
もにマグネシア製の磁器容器に入れて蓋をし、１０００
から１２００℃で２時間保持して焼成した。請求の範囲
内の組成では、すべて１１００℃程度で緻密に焼結し、
又組成物はペロブスカイトの単一相が生成した。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。誘電率は焼結体の寸法と求
めた共振周波数より算出した。ちなみに共振周波数は、
２〜５ＧＨｚであった。また、−２５℃、２０℃及び８
５℃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。その結果を（表１）
に示す。
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、８００から９５０℃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％加えて混合し、その後、３
２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６００℃で２時間加熱してバインダを焼却後、
ＰｂＯの蒸発を防止するために、同一組成の仮焼粉とと
もにマグネシア製の磁器容器に入れて蓋をし、１０００
から１２００℃で２時間保持して焼成した。請求の範囲
内の組成では、すべて１１００℃程度で緻密に焼結し、
又組成物はペロブスカイトの単一相が生成した。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。誘電率は焼結体の寸法と求
めた共振周波数より算出した。ちなみに共振周波数は、
２〜５ＧＨｚであった。また、−２５℃、２０℃及び８
５℃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。その結果を（表１）
に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】（表１）に示したように、請求の範囲に含
まれる組成では（表において＃印の無い番号のもの）、
誘電率が５０以上、無負荷Ｑ値が５００以上、かつ共振
周波数の温度係数の絶対値が１００ｐｐｍ／℃以下の特
性を示した。
まれる組成では（表において＃印の無い番号のもの）、
誘電率が５０以上、無負荷Ｑ値が５００以上、かつ共振
周波数の温度係数の絶対値が１００ｐｐｍ／℃以下の特
性を示した。
【００１３】組成の一部が請求の範囲外の組成では（表
において＃印の付いた番号のもの）、組成式中のｘが
０．４４より小さくなると（１＃）、誘電率は１０９と
高くなったが共振周波数の温度係数が１４１ｐｐｍ／℃
となり１００ｐｐｍ／℃を越え、ｘが０．５８より大き
くなると（１６＃）、無負荷Ｑ値は７８０と高くなった
が誘電率が４６で５０以下となった。組成式中のａが負
（８＃）、あるいは０．０８を越える値（１２＃）をと
ると、無負荷Ｑ値がそれぞれ１１０，３３０で５００以
下となった。ゆえに、マイクロ波用の誘電体として実用
的でないと判断し請求の範囲より除外した。また、組成
式中のｙを増やす、すなわちＴａをＮｂで置換していく
と、誘電率と無負荷Ｑ値が高くなった。例えば（表１）
において番号４，５，６，７の組成は、ｙの値が０．
０，０．２，０．５，０．９と増加するにしたがって、
誘電率は７７，８５，９２，１１７、無負荷Ｑ値は５９
０，６２０，８７０，１１００と高くなっていく。
において＃印の付いた番号のもの）、組成式中のｘが
０．４４より小さくなると（１＃）、誘電率は１０９と
高くなったが共振周波数の温度係数が１４１ｐｐｍ／℃
となり１００ｐｐｍ／℃を越え、ｘが０．５８より大き
くなると（１６＃）、無負荷Ｑ値は７８０と高くなった
が誘電率が４６で５０以下となった。組成式中のａが負
（８＃）、あるいは０．０８を越える値（１２＃）をと
ると、無負荷Ｑ値がそれぞれ１１０，３３０で５００以
下となった。ゆえに、マイクロ波用の誘電体として実用
的でないと判断し請求の範囲より除外した。また、組成
式中のｙを増やす、すなわちＴａをＮｂで置換していく
と、誘電率と無負荷Ｑ値が高くなった。例えば（表１）
において番号４，５，６，７の組成は、ｙの値が０．
０，０．２，０．５，０．９と増加するにしたがって、
誘電率は７７，８５，９２，１１７、無負荷Ｑ値は５９
０，６２０，８７０，１１００と高くなっていく。
【００１４】なお、請求の範囲以外の元素からなる酸化
物であっても誘電特性に悪い影響を与えない範囲であれ
ば含有してもかまわない。
物であっても誘電特性に悪い影響を与えない範囲であれ
ば含有してもかまわない。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、誘電体磁器が酸化鉛、酸化カルシウム、酸化
鉄、酸化タンタル、酸化ニオブの全部又は一部より構成
され、マイクロ波領域で優れた誘電特性を有する。特
に、その焼成温度は１１５０℃以下と低く、生成相はペ
ロブスカイトの単一相であるため、量産時における特性
のばらつきが小さく、さらに製造コストを低減できると
いう長所を有する。
発明は、誘電体磁器が酸化鉛、酸化カルシウム、酸化
鉄、酸化タンタル、酸化ニオブの全部又は一部より構成
され、マイクロ波領域で優れた誘電特性を有する。特
に、その焼成温度は１１５０℃以下と低く、生成相はペ
ロブスカイトの単一相であるため、量産時における特性
のばらつきが小さく、さらに製造コストを低減できると
いう長所を有する。
【００１６】また、量産時における特性のばらつきが小
さく、さらに製造コストを低減できるので、マイクロ波
用の回路基板などにも利用できて便利である。
さく、さらに製造コストを低減できるので、マイクロ波
用の回路基板などにも利用できて便利である。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化鉛、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化
タンタル、酸化ニオブの全部又は一部よりなる組成物
を、下記組成式、 （Ｐｂ1-xＣａx）1+a｛Ｆｅ1/2（Ｔａ1ーyＮｂy）1/2｝Ｏ3+a と表したとき、ｘ、ｙおよびａが、 0.44≦ｘ≦0.58 0.0 ≦ｙ＜1.0 0.0 ≦ａ≦0.08 の範囲にある組成物を少なくとも含むことを特徴とする
誘電体磁器組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3294643A JP2918077B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 誘電体磁器組成物 |
| DE69202828T DE69202828T2 (de) | 1991-07-16 | 1992-07-14 | Keramische dielektrische Zusammensetzung. |
| EP92111944A EP0523608B1 (en) | 1991-07-16 | 1992-07-14 | Dielectric ceramic composition |
| US07/913,203 US5219808A (en) | 1991-07-16 | 1992-07-15 | Dielectric ceramic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3294643A JP2918077B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05132352A true JPH05132352A (ja) | 1993-05-28 |
| JP2918077B2 JP2918077B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=17810424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3294643A Expired - Fee Related JP2918077B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-11-11 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2918077B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128404A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | 株式会社村田製作所 | 誘電体磁器組成物 |
| JPS61248303A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-05 | 株式会社デンソー | 高周波吸収セラミツクス |
-
1991
- 1991-11-11 JP JP3294643A patent/JP2918077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128404A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | 株式会社村田製作所 | 誘電体磁器組成物 |
| JPS61248303A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-05 | 株式会社デンソー | 高周波吸収セラミツクス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2918077B2 (ja) | 1999-07-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |