JPH0581549B2 - - Google Patents
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- JPH0581549B2 JPH0581549B2 JP1044964A JP4496489A JPH0581549B2 JP H0581549 B2 JPH0581549 B2 JP H0581549B2 JP 1044964 A JP1044964 A JP 1044964A JP 4496489 A JP4496489 A JP 4496489A JP H0581549 B2 JPH0581549 B2 JP H0581549B2
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- composition
- dielectric ceramic
- dielectric
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- porcelain
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
利用産業分野
この発明は、電子デバイス用誘電体磁器組成
物、特に、磁器組成物の特性が低損失で、温度特
性の良好なることを利用する各種デバイス用、す
なわち、温度補償用コンデンサを初め、SHF帯
で低損失なることを利用する衛星放送直接受信
用、ダウンコンバータ用等の誘電体共振器、マイ
クロ波ストリツプライン基板等に用いられる誘電
体磁器組成物に係り、CaO−Ga2O3−Ta2O5系か
らなる新規な組成で、Ｑ、τf、εr特性のすぐれた
磁器となした電子デバイス用誘電体磁器組成物に
関する。 背景技術 一般に、SHF帯用として用いられる誘電体磁
器組成物としては、従来、ペロブスカイ型化合物
中でも特に下記組成物の Ba（Ｂ１／３・Ａ２／３）O3型 （但し Ａ；Ta、Nb Ｂ；２価金属イオン （Znまたはさらに、Ni、Co、Mnの１種ま
たは２種以上）、 の複合プロブスカイト型化合物が広く利用されて
いる。 すなわち、 (1) Ba（Zn１／３・Ta２／３）O3系材 (2) Ba（Zn１／３・Nb２／３）O3系材 等である。 このSHF帯に利用される誘電体磁器組成物に
要求される高εr、高Ｑ、τf＝０、等の特性は厳し
く、かかる特性に合致させるためには、組成制御
が重要である。 従来の誘電体磁器組成物では組成制御に、特
に、前記組成物中に含有されるZnが蒸発し易い
ため、Znの制御が重要であり、また、Znは焼成
時に、セラミツクス外面に拡散、凝集して所謂
“皮”を形成し易く、内質の均一なセラミツクス
を安定して得ることが困難であり、特性の安定し
たセラミツクスを得ることが困難であつた。｛参
考文献J.Am.Ceram Soc.68［10］546−51（1985）｝ また、温度特性τfに関しても、用途によつては
負の値が要求される場合があり、従来からの材料
では負のτfを有しながら、高Ｑ（低損失）の材料
がえられなかつた。（参考文献Ceram for
Microwave Dielectic Resonator1983、16149.
pp61〜70） この発明は、従来の複合ペロブスカイト型化合
物のかかる現状に鑑み、従来の誘電体磁器組成物
と同等またはそれ以上のＱ、τf、εr特性を有した
セラミツクスを安定的に得ることができる新規な
電子デバイス用誘電体磁器組成物の提供を目的と
している。 発明の概要 この発明は、前記複合ペロブスカイト型化合物
の欠点を解消した磁器組成物を目的に、新規なＡ
（B〓１／２・B〓１／２）O3組成（Ａ；アルカリ土類金 属、B〓；３価元素、B〓；Ta）について種々検討
した結果、CaO−Ga2O3−Ta2O5系組成におい
て、マイクロ波帯域での特性のすぐれた磁器が得
られることを知見し、完成したものである。 この発明は、基本組成を、 XCaO−YGa2O3−ZTa2O5 と表し、組成範囲を限定するＸ、Ｙ、Ｚが下記式
で囲まれる組成からなることを特徴とする電子デ
バイス用誘電体磁器組成物である。 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝100（％） 60≦Ｘ≦75.0（％） ４≦Ｙ≦30（％） 10.0≦Ｚ≦21（％） 発明の構成 この発明において組成を、 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝100（％） 60≦Ｘ≦75.0（％） ４≦Ｙ≦30（％） 10.0≦Ｚ≦21（％） で囲まれる領域に限定した理由は、 Ｚ値が21％を越えると、焼結しにくくなり緻密
な磁器が得られ難く、また、Ｚ値が10％未満、Ｘ
値が62％未満、75.0％を越えると、さらにＹ値が
４％未満、30％を越えると、Ｑ値の劣化が著しく
なり好ましくないためである。 この発明において、好ましい誘電体磁器組成物
は、 60＜Ｘ≦72（％） ８≦Ｙ≦20（％） 15≦Ｚ≦18.5（％） で囲まれる組成であるが、 特に、Ｘ＝66.66％、Ｙ＝16.66％、Ｚ＝16.66％
の近傍が良好である。 発明の効果 この発明の誘電体磁器組成物は、9GHzにおけ
るＱは3000〜10000、τf≦−50ppm／℃、εr19〜
27となり、従来の誘電体磁器組成物では内質均一
なセラミツクスを安定的に得ることができる。 なお、この発明においては、Ga2+をSr2+、
Ba2+などのアルカリ土類イオンで約20mol／％以
下で置換したり、Ga3+をAl3+、La3+、Sm3+など
の３価金属イオンで約20mol／％以下で置換して
もほぼ同等の効果が得られる。また、Ta5+を約
20mol／％以下のNb5+で置換しても同様の高Ｑ
の磁器が得られる。 実施例 原料を第１表に示した組成になるように秤量
し、ボールミルにて湿式混合し、1250℃に２時間
仮焼した後、再度ボールミルにて平均粒径1μｍ
程度に粉砕した。 この粉砕粉を加圧成形し、1450℃に焼成して、
寸法９mmφ×3.6mmｔの焼結体を得た。 得られた焼結体について、25℃、9GHzにおけ
る比誘電率εr、Ｑ、共振周波数の温度係数τf
（ppm／℃）を測定し、その結果を第１表に示す。 なお、第１表における比誘電率とＱは、Hakki
and Celemanらによる誘電体共振器法により測
定したもので、共振周波数の温度係数τf、誘電
率、誘電率の温度係数τεとは、磁器の線熱膨張係
数ａとの間に下記式の如き関係がある。 τf＝−1/2τε−ａ 第１表の結果より明らかなように、この発明に
よる誘電体磁器組成物は、共振周波数の温度係数
は、０近傍から−80ppm／℃付近まで広く、低損
失、高誘電率材料であることが分る。 【表】
物、特に、磁器組成物の特性が低損失で、温度特
性の良好なることを利用する各種デバイス用、す
なわち、温度補償用コンデンサを初め、SHF帯
で低損失なることを利用する衛星放送直接受信
用、ダウンコンバータ用等の誘電体共振器、マイ
クロ波ストリツプライン基板等に用いられる誘電
体磁器組成物に係り、CaO−Ga2O3−Ta2O5系か
らなる新規な組成で、Ｑ、τf、εr特性のすぐれた
磁器となした電子デバイス用誘電体磁器組成物に
関する。 背景技術 一般に、SHF帯用として用いられる誘電体磁
器組成物としては、従来、ペロブスカイ型化合物
中でも特に下記組成物の Ba（Ｂ１／３・Ａ２／３）O3型 （但し Ａ；Ta、Nb Ｂ；２価金属イオン （Znまたはさらに、Ni、Co、Mnの１種ま
たは２種以上）、 の複合プロブスカイト型化合物が広く利用されて
いる。 すなわち、 (1) Ba（Zn１／３・Ta２／３）O3系材 (2) Ba（Zn１／３・Nb２／３）O3系材 等である。 このSHF帯に利用される誘電体磁器組成物に
要求される高εr、高Ｑ、τf＝０、等の特性は厳し
く、かかる特性に合致させるためには、組成制御
が重要である。 従来の誘電体磁器組成物では組成制御に、特
に、前記組成物中に含有されるZnが蒸発し易い
ため、Znの制御が重要であり、また、Znは焼成
時に、セラミツクス外面に拡散、凝集して所謂
“皮”を形成し易く、内質の均一なセラミツクス
を安定して得ることが困難であり、特性の安定し
たセラミツクスを得ることが困難であつた。｛参
考文献J.Am.Ceram Soc.68［10］546−51（1985）｝ また、温度特性τfに関しても、用途によつては
負の値が要求される場合があり、従来からの材料
では負のτfを有しながら、高Ｑ（低損失）の材料
がえられなかつた。（参考文献Ceram for
Microwave Dielectic Resonator1983、16149.
pp61〜70） この発明は、従来の複合ペロブスカイト型化合
物のかかる現状に鑑み、従来の誘電体磁器組成物
と同等またはそれ以上のＱ、τf、εr特性を有した
セラミツクスを安定的に得ることができる新規な
電子デバイス用誘電体磁器組成物の提供を目的と
している。 発明の概要 この発明は、前記複合ペロブスカイト型化合物
の欠点を解消した磁器組成物を目的に、新規なＡ
（B〓１／２・B〓１／２）O3組成（Ａ；アルカリ土類金 属、B〓；３価元素、B〓；Ta）について種々検討
した結果、CaO−Ga2O3−Ta2O5系組成におい
て、マイクロ波帯域での特性のすぐれた磁器が得
られることを知見し、完成したものである。 この発明は、基本組成を、 XCaO−YGa2O3−ZTa2O5 と表し、組成範囲を限定するＸ、Ｙ、Ｚが下記式
で囲まれる組成からなることを特徴とする電子デ
バイス用誘電体磁器組成物である。 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝100（％） 60≦Ｘ≦75.0（％） ４≦Ｙ≦30（％） 10.0≦Ｚ≦21（％） 発明の構成 この発明において組成を、 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝100（％） 60≦Ｘ≦75.0（％） ４≦Ｙ≦30（％） 10.0≦Ｚ≦21（％） で囲まれる領域に限定した理由は、 Ｚ値が21％を越えると、焼結しにくくなり緻密
な磁器が得られ難く、また、Ｚ値が10％未満、Ｘ
値が62％未満、75.0％を越えると、さらにＹ値が
４％未満、30％を越えると、Ｑ値の劣化が著しく
なり好ましくないためである。 この発明において、好ましい誘電体磁器組成物
は、 60＜Ｘ≦72（％） ８≦Ｙ≦20（％） 15≦Ｚ≦18.5（％） で囲まれる組成であるが、 特に、Ｘ＝66.66％、Ｙ＝16.66％、Ｚ＝16.66％
の近傍が良好である。 発明の効果 この発明の誘電体磁器組成物は、9GHzにおけ
るＱは3000〜10000、τf≦−50ppm／℃、εr19〜
27となり、従来の誘電体磁器組成物では内質均一
なセラミツクスを安定的に得ることができる。 なお、この発明においては、Ga2+をSr2+、
Ba2+などのアルカリ土類イオンで約20mol／％以
下で置換したり、Ga3+をAl3+、La3+、Sm3+など
の３価金属イオンで約20mol／％以下で置換して
もほぼ同等の効果が得られる。また、Ta5+を約
20mol／％以下のNb5+で置換しても同様の高Ｑ
の磁器が得られる。 実施例 原料を第１表に示した組成になるように秤量
し、ボールミルにて湿式混合し、1250℃に２時間
仮焼した後、再度ボールミルにて平均粒径1μｍ
程度に粉砕した。 この粉砕粉を加圧成形し、1450℃に焼成して、
寸法９mmφ×3.6mmｔの焼結体を得た。 得られた焼結体について、25℃、9GHzにおけ
る比誘電率εr、Ｑ、共振周波数の温度係数τf
（ppm／℃）を測定し、その結果を第１表に示す。 なお、第１表における比誘電率とＱは、Hakki
and Celemanらによる誘電体共振器法により測
定したもので、共振周波数の温度係数τf、誘電
率、誘電率の温度係数τεとは、磁器の線熱膨張係
数ａとの間に下記式の如き関係がある。 τf＝−1/2τε−ａ 第１表の結果より明らかなように、この発明に
よる誘電体磁器組成物は、共振周波数の温度係数
は、０近傍から−80ppm／℃付近まで広く、低損
失、高誘電率材料であることが分る。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基本組成を XCaO−YGa2O3−ZTa2O5 と表し、組成範囲を限定するＸ、Ｙ、Ｚが下記式
で囲まれる組成からなることを特徴とする電子デ
バイス用誘電体磁器組成物。 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝100（％） 60≦Ｘ≦75.0（％） ４≦Ｙ≦30（％） 10.0≦Ｚ≦21（％）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1044964A JPH02225365A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 電子デバイス用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1044964A JPH02225365A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 電子デバイス用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02225365A JPH02225365A (ja) | 1990-09-07 |
| JPH0581549B2 true JPH0581549B2 (ja) | 1993-11-15 |
Family
ID=12706172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1044964A Granted JPH02225365A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 電子デバイス用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02225365A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110511028B (zh) * | 2019-09-03 | 2020-11-03 | 浙江大学 | 超低损耗微波介质陶瓷 |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP1044964A patent/JPH02225365A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02225365A (ja) | 1990-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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