JPH0597511A - 磁器組成物 - Google Patents
磁器組成物Info
- Publication number
- JPH0597511A JPH0597511A JP3253689A JP25368991A JPH0597511A JP H0597511 A JPH0597511 A JP H0597511A JP 3253689 A JP3253689 A JP 3253689A JP 25368991 A JP25368991 A JP 25368991A JP H0597511 A JPH0597511 A JP H0597511A
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- Japan
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- mol
- composition
- temperature coefficient
- dielectric constant
- dielectric
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高誘電率、低損失で、誘電率の温度係数が任
意に制御でき、かつ、安定な、高周波帯域における電子
部品の誘電体として使用できる磁気組成物を提供する。 【構成】 ｘＭgＯ＋ｙＣaＯ＋ｚＴiＯ2＋ｕＣr2Ｏ3と
して表され、ｘ，ｙ，ｚ，ｕがそれぞれ、25≦ｘ≦ 80
(mol％)，１≦ｙ≦５(mol％)，10≦ｚ≦70(mol％)，0.5
＜ｕ≦10(mol％)を満足する組成を有する磁器組成物。
意に制御でき、かつ、安定な、高周波帯域における電子
部品の誘電体として使用できる磁気組成物を提供する。 【構成】 ｘＭgＯ＋ｙＣaＯ＋ｚＴiＯ2＋ｕＣr2Ｏ3と
して表され、ｘ，ｙ，ｚ，ｕがそれぞれ、25≦ｘ≦ 80
(mol％)，１≦ｙ≦５(mol％)，10≦ｚ≦70(mol％)，0.5
＜ｕ≦10(mol％)を満足する組成を有する磁器組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＭgＯ−ＣaＯ−ＴiＯ2
−Ｃr2Ｏ3系からなる磁器組成物に係り、比較的に比誘
電率εrが大きく、高周波帯域における誘電正接 tanδ
が小さく、誘電率の温度係数が組成により−50ないし50
ppm／℃程度の範囲で制御でき、かつ、高周波帯域にお
いて安定に作用する磁器組成物に関する。
−Ｃr2Ｏ3系からなる磁器組成物に係り、比較的に比誘
電率εrが大きく、高周波帯域における誘電正接 tanδ
が小さく、誘電率の温度係数が組成により−50ないし50
ppm／℃程度の範囲で制御でき、かつ、高周波帯域にお
いて安定に作用する磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、マイクロ波に代表される高周波帯
域での周波数共振器(以下、単に共振器と略す)マイクロ
ストリップ用のアンテナ基板などの高周波用部品に、比
較的高誘電率で低損失の誘電体磁器材料が積極的に用い
られ、機器の安定化、小型化が図られている。従来、こ
れらの誘電体磁器材料としては、ＭgＯ−ＣaＯ−ＴiＯ2
系の３成分の磁器組成物やこの３元系に他の添加物を加
えたものが検討されていた。
域での周波数共振器(以下、単に共振器と略す)マイクロ
ストリップ用のアンテナ基板などの高周波用部品に、比
較的高誘電率で低損失の誘電体磁器材料が積極的に用い
られ、機器の安定化、小型化が図られている。従来、こ
れらの誘電体磁器材料としては、ＭgＯ−ＣaＯ−ＴiＯ2
系の３成分の磁器組成物やこの３元系に他の添加物を加
えたものが検討されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＭgＯ
−ＣaＯ−ＴiＯ2系磁器は誘電率の温度係数及び誘電正
接tanδを共に小さくできる組成範囲が狭く、組成比を
変えると比誘電率εrと、その温度係数が同時に変化す
るため、例えば誘電体磁器の誘電正接 tanδが最小で比
誘電率εrの温度係数が±０ppm／℃附近の値が得られる
ような組成での比誘電率εrは15程度であり、これ以上
の大きな比誘電率εrを得ることが困難であった。
−ＣaＯ−ＴiＯ2系磁器は誘電率の温度係数及び誘電正
接tanδを共に小さくできる組成範囲が狭く、組成比を
変えると比誘電率εrと、その温度係数が同時に変化す
るため、例えば誘電体磁器の誘電正接 tanδが最小で比
誘電率εrの温度係数が±０ppm／℃附近の値が得られる
ような組成での比誘電率εrは15程度であり、これ以上
の大きな比誘電率εrを得ることが困難であった。
【０００４】一方、共振器等の高周波用部品の小型化に
はさらに比誘電率εrの大きな材料が必要であり、その
ためにＭgＯ−ＣaＯ−ＴiＯ2系にＬa2Ｏ3，Ａｌ2Ｏ3等
を添加することが検討されてきた。添加物としてＬa2Ｏ
3を添加する場合、大気中のＣＯ2と反応するために組成
変動を起こし、量産化，工業化に際して組成の制御が困
難であった。また、Ａｌ2Ｏ3を添加する場合は、焼結温
度が約1500℃の高温度となり、コスト高となる等の欠点
があった。
はさらに比誘電率εrの大きな材料が必要であり、その
ためにＭgＯ−ＣaＯ−ＴiＯ2系にＬa2Ｏ3，Ａｌ2Ｏ3等
を添加することが検討されてきた。添加物としてＬa2Ｏ
3を添加する場合、大気中のＣＯ2と反応するために組成
変動を起こし、量産化，工業化に際して組成の制御が困
難であった。また、Ａｌ2Ｏ3を添加する場合は、焼結温
度が約1500℃の高温度となり、コスト高となる等の欠点
があった。
【０００５】本発明は上記従来の問題に鑑み、比誘電率
εrが大きく、高周波帯域での誘電正接 tanδが小さ
く、誘電率の温度係数が組成により制御可能な、かつ、
安定な磁器組成物の提供を目的とする。
εrが大きく、高周波帯域での誘電正接 tanδが小さ
く、誘電率の温度係数が組成により制御可能な、かつ、
安定な磁器組成物の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、成分の組成範
囲をｘＭgＯ・ｙＣaＯ・ｚＴiＯ2・ｕＣr2Ｏ3として表
したときｘ，ｙ，ｚ，ｕが、それぞれ、25≦ｘ≦80mol
％，１≦ｙ≦５mol％，10≦ｚ≦70mol％，０＜ｕ≦10mo
l％を満足する範囲にあることを特徴とする。
囲をｘＭgＯ・ｙＣaＯ・ｚＴiＯ2・ｕＣr2Ｏ3として表
したときｘ，ｙ，ｚ，ｕが、それぞれ、25≦ｘ≦80mol
％，１≦ｙ≦５mol％，10≦ｚ≦70mol％，０＜ｕ≦10mo
l％を満足する範囲にあることを特徴とする。
【０００７】
【作用】磁器組成物を構成するＭgＯが80mol％を超え、
ＣaＯが５mol％を超え、ＴiＯ2が70mol％を超えると、
誘電率の温度係数が急激に負へ増大し、組成変動による
特性の変化が大となり、また、ＭgＯが25mol％未満，Ｃ
aＯが１mol％未満，ＴiＯ2が10mol％未満では焼結後の
収縮によって磁器素材にクラックが生じ易く、実用化に
対し困難がある。さらにまた、Ｃr2Ｏ3が10mol％を超え
ると、誘電率の温度係数は急激に負へ増大し、組成変動
による特性の変化が大となり、また誘電正接 tanδが劣
化する。したがって本発明は上記範囲を除いた成分構成
とすることにより、比誘電率εrが比較的大きく、高周
波帯域での誘電正接 tanδが小さく、誘電率の温度係数
が組成により制御でき、かつ、安定な磁器組成物が得ら
れる。
ＣaＯが５mol％を超え、ＴiＯ2が70mol％を超えると、
誘電率の温度係数が急激に負へ増大し、組成変動による
特性の変化が大となり、また、ＭgＯが25mol％未満，Ｃ
aＯが１mol％未満，ＴiＯ2が10mol％未満では焼結後の
収縮によって磁器素材にクラックが生じ易く、実用化に
対し困難がある。さらにまた、Ｃr2Ｏ3が10mol％を超え
ると、誘電率の温度係数は急激に負へ増大し、組成変動
による特性の変化が大となり、また誘電正接 tanδが劣
化する。したがって本発明は上記範囲を除いた成分構成
とすることにより、比誘電率εrが比較的大きく、高周
波帯域での誘電正接 tanδが小さく、誘電率の温度係数
が組成により制御でき、かつ、安定な磁器組成物が得ら
れる。
【０００８】
【実施例】以下、実施例を説明する。
【０００９】まず、原料粉末に純度99.5％以上のＭg
Ｏ，ＣaＯ，ＴiＯ2，Ｃr2Ｏ3の各粉末を、表１に示す所
定の組成となるように秤量し、ボール・ミルにより純水
とともに湿式混合した。ついで、前記混合物を乾燥させ
た後空気中において1000℃の温度で２時間仮焼成した。
Ｏ，ＣaＯ，ＴiＯ2，Ｃr2Ｏ3の各粉末を、表１に示す所
定の組成となるように秤量し、ボール・ミルにより純水
とともに湿式混合した。ついで、前記混合物を乾燥させ
た後空気中において1000℃の温度で２時間仮焼成した。
【００１０】
【表１】
【００１１】上記の仮焼物を再びボール・ミルで湿式粉
砕して平均粒子径を１ないし２μmに形成した後、脱水
乾燥した。
砕して平均粒子径を１ないし２μmに形成した後、脱水
乾燥した。
【００１２】この粉末に濃度10％のポリビニールアルコ
ール溶液を約７wt％添加して造粉し、60メッシュの篩い
を通して整粒した造粒粉を金型と油圧プレスを用いて10
00kg/cm2の成型圧力が直径15mm，高さ７mmの形状に成型
した。
ール溶液を約７wt％添加して造粉し、60メッシュの篩い
を通して整粒した造粒粉を金型と油圧プレスを用いて10
00kg/cm2の成型圧力が直径15mm，高さ７mmの形状に成型
した。
【００１３】成型体は、その組成に応じて酸化雰囲気中
で1200ないし1400℃の範囲の温度で２時間保持して焼成
した。
で1200ないし1400℃の範囲の温度で２時間保持して焼成
した。
【００１４】以上のようにした得られた磁器を、所定の
寸法に加工して25℃，８ＧＨzにおける比誘電率εr，誘
電正接 tanδを求めた。
寸法に加工して25℃，８ＧＨzにおける比誘電率εr，誘
電正接 tanδを求めた。
【００１５】また、比誘電率の温度係数(Ｔkppm／℃)
は、−50℃ないし＋120℃の温度範囲における静電容量
の変化を共振周波数の変化(Ｔfppm／℃)として求め、数
１の式からＴkを求めた。
は、−50℃ないし＋120℃の温度範囲における静電容量
の変化を共振周波数の変化(Ｔfppm／℃)として求め、数
１の式からＴkを求めた。
【００１６】
【数１】
【００１７】ただし、数１の式でＴfは共振周波数の温
度係数、Ｔkは誘電率の温度係数、α 磁器の熱膨張係数
である。
度係数、Ｔkは誘電率の温度係数、α 磁器の熱膨張係数
である。
【００１８】また、この時の測定法は誘電体円柱透過法
を用いた。すなわち、前記のようにして得られた円柱状
の試料を、上下２枚の金属板を用いて挾持させて共振器
を構成し、そのＴＥ011モードから比誘電率εr，誘電正
接 tanδ及び共振周波数の温度係数Ｔfを求めた。
を用いた。すなわち、前記のようにして得られた円柱状
の試料を、上下２枚の金属板を用いて挾持させて共振器
を構成し、そのＴＥ011モードから比誘電率εr，誘電正
接 tanδ及び共振周波数の温度係数Ｔfを求めた。
【００１９】以上のようにして得られた結果を前出の表
１に示してある。
１に示してある。
【００２０】なお、表１において、試料番号５，８，1
0，12，13，16，17の試料は、本発明による限定外の組
成からなる磁器であり、試料番号19，20，21の試料は比
較例であり、上記以外が本発明の実施例の試料である。
0，12，13，16，17の試料は、本発明による限定外の組
成からなる磁器であり、試料番号19，20，21の試料は比
較例であり、上記以外が本発明の実施例の試料である。
【００２１】表１に示した試料結果より明らかなよう
に、本発明による磁器組成物は高周波帯域において比誘
電率εrが比較的大きく、誘電正接が小であり、さら
に、その組成によって誘電率の温度係数を制御すること
ができ、かつ、安定であり、工業上のその利用範囲、あ
るいは価値が極めて大きい材料である。
に、本発明による磁器組成物は高周波帯域において比誘
電率εrが比較的大きく、誘電正接が小であり、さら
に、その組成によって誘電率の温度係数を制御すること
ができ、かつ、安定であり、工業上のその利用範囲、あ
るいは価値が極めて大きい材料である。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から判るとおり本発明の磁器
組成物は高周波帯域における比誘電率が比較的大きく誘
電正接が小さいので高周波域における電子部品に用いる
誘電体として、すぐれた効果を発揮することができる。
組成物は高周波帯域における比誘電率が比較的大きく誘
電正接が小さいので高周波域における電子部品に用いる
誘電体として、すぐれた効果を発揮することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化マグネシウム(ＭgＯ)，酸化カルシ
ウム(ＣaＯ)，酸化チタン(ＴiＯ2)および、酸化クロム
(Ｃr2Ｏ3)から成る磁器組成物であって、この成分の組
成範囲をｘＭgＯ・ｙＣaＯ・ｚＴiＯ2・ｕＣr2Ｏ3とし
て表したときｘ，ｙ，ｚ，ｕが、それぞれ、 25≦ ｘ ≦80 mol％ １≦ ｙ ≦５ mol％ 10≦ ｚ ≦70 mol％ ０＜ ｕ ≦10 mol％ を満足する範囲にあることを特徴とする磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253689A JPH0597511A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253689A JPH0597511A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0597511A true JPH0597511A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17254781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3253689A Pending JPH0597511A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0597511A (ja) |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP3253689A patent/JPH0597511A/ja active Pending
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