JPH06111623A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH06111623A JPH06111623A JP3102238A JP10223891A JPH06111623A JP H06111623 A JPH06111623 A JP H06111623A JP 3102238 A JP3102238 A JP 3102238A JP 10223891 A JP10223891 A JP 10223891A JP H06111623 A JPH06111623 A JP H06111623A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- dielectric ceramic
- composition
- ceramic composition
- mole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高誘電率で、Ｑが大きく、τｆの安定性が
よい誘電体磁器組成物を提供するものである。 【構成】 組成式 ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ２・ｚＳｍ２
Ｏ３・ｔＢｉＯ３／２（式中、０．１５≦ｘ≦０．２
５、０．７２５＜ｙ≦０．８５、０＜ｚ＜０．０２５
で、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１モルであり、ｔはｘ＋ｙ＋ｚ＝１モ
ルに対して０．００１〜０．１モルである。）で表され
るバリウム、チタン、サマリウム、ビスマス及び酸素か
らなる誘電体磁器組成物。
よい誘電体磁器組成物を提供するものである。 【構成】 組成式 ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ２・ｚＳｍ２
Ｏ３・ｔＢｉＯ３／２（式中、０．１５≦ｘ≦０．２
５、０．７２５＜ｙ≦０．８５、０＜ｚ＜０．０２５
で、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１モルであり、ｔはｘ＋ｙ＋ｚ＝１モ
ルに対して０．００１〜０．１モルである。）で表され
るバリウム、チタン、サマリウム、ビスマス及び酸素か
らなる誘電体磁器組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体共振器材料とし
て好適なバリウム、チタン、サマリウム、ビスマス及び
酸素からなる誘電体磁器組成物に関するものである。本
発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器材料のほか
に、例えばマイクロ波ＩＣ用基板、誘電体調整棒等にも
利用できる。
て好適なバリウム、チタン、サマリウム、ビスマス及び
酸素からなる誘電体磁器組成物に関するものである。本
発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器材料のほか
に、例えばマイクロ波ＩＣ用基板、誘電体調整棒等にも
利用できる。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】近年、マイクロ波回路の集
積化に伴い、小型で高性能の誘電体共振器が求められて
いる。このような誘電体共振器に使用される誘電体磁器
組成物には、比誘電率εｒが大きいこと、また、共振周
波数の温度係数τｆの安定度及び共振周波数の温度特性
の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きいこと等の特性が要求
されている。
積化に伴い、小型で高性能の誘電体共振器が求められて
いる。このような誘電体共振器に使用される誘電体磁器
組成物には、比誘電率εｒが大きいこと、また、共振周
波数の温度係数τｆの安定度及び共振周波数の温度特性
の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きいこと等の特性が要求
されている。
【０００３】このような誘電体磁器組成物として従来、
ＴｉＯ２、ＢａＯ−ＴｉＯ２等を主成分とするものが知
られているが、温度係数が大きかったり、マイクロ波帯
域での誘電損失が大きかったりして実用化するには困難
な面がある。また、ＢａＯ−ＴｉＯ２−Ｓｍ２Ｏ３系の
誘電体磁器組成物についての提案（特公昭５９−３７５
２６号公報）もあるが、十分に大きいＱ値は得られてい
ない。
ＴｉＯ２、ＢａＯ−ＴｉＯ２等を主成分とするものが知
られているが、温度係数が大きかったり、マイクロ波帯
域での誘電損失が大きかったりして実用化するには困難
な面がある。また、ＢａＯ−ＴｉＯ２−Ｓｍ２Ｏ３系の
誘電体磁器組成物についての提案（特公昭５９−３７５
２６号公報）もあるが、十分に大きいＱ値は得られてい
ない。
【０００４】更に、Ｂａ（Ｍｇ１／３Ｔａ２／３）Ｏ３
系、Ｂａ（Ｚｎ１／３Ｔａ２／３）Ｏ３系、Ｂａ（Ｚｎ
１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３系等のペロブスカイト型構造を
有する誘電体磁器組成物も知られているが、これらは比
誘電率が小さいために、例えば０．１〜４ＧＨｚ帯では
共振器が大きくなりすぎるという難点がある。
系、Ｂａ（Ｚｎ１／３Ｔａ２／３）Ｏ３系、Ｂａ（Ｚｎ
１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３系等のペロブスカイト型構造を
有する誘電体磁器組成物も知られているが、これらは比
誘電率が小さいために、例えば０．１〜４ＧＨｚ帯では
共振器が大きくなりすぎるという難点がある。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、誘電体共振器材料、特
に０．１〜４ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器材料と
して好適な誘電体磁器組成物を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、高誘電率で、Ｑが大きく、τｆの
安定性がよい誘電体磁器組成物を提供することにある。
に０．１〜４ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器材料と
して好適な誘電体磁器組成物を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、高誘電率で、Ｑが大きく、τｆの
安定性がよい誘電体磁器組成物を提供することにある。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、誘電体
磁器組成物に使用されている多数の成分元素の中で、バ
リウム、チタン、サマリウム、ビスマス及び酸素の組合
せからなる特定の磁器組成物によって前記目的を達成で
きることを知見した。本発明は、組成式 ｘＢａＯ・ｙ
ＴｉＯ２・ｚＳｍ２Ｏ３・ｔＢｉＯ３／２（式中、０．
１５≦ｘ≦０．２５、０．７２５＜ｙ≦０．８５、０＜
ｚ＜０．０２５で、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１モルであり、ｔはｘ
＋ｙ＋ｚ＝１モルに対して０．００１〜０．１モルであ
る。）で表されるバリウム、チタン、サマリウム、ビス
マス及び酸素からなる誘電体磁器組成物に関するもので
ある。
磁器組成物に使用されている多数の成分元素の中で、バ
リウム、チタン、サマリウム、ビスマス及び酸素の組合
せからなる特定の磁器組成物によって前記目的を達成で
きることを知見した。本発明は、組成式 ｘＢａＯ・ｙ
ＴｉＯ２・ｚＳｍ２Ｏ３・ｔＢｉＯ３／２（式中、０．
１５≦ｘ≦０．２５、０．７２５＜ｙ≦０．８５、０＜
ｚ＜０．０２５で、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１モルであり、ｔはｘ
＋ｙ＋ｚ＝１モルに対して０．００１〜０．１モルであ
る。）で表されるバリウム、チタン、サマリウム、ビス
マス及び酸素からなる誘電体磁器組成物に関するもので
ある。
【０００７】本発明の誘電体磁器組成物は、比誘電率が
大きいために、共振器の小型化が図れ、無負荷Ｑも大き
くなる。更に、共振周波数の温度係数τｆが小さい。本
発明において、ＢａＯのモル分率が０．２５より大き
い、あるいはＴｉＯ２のモル分率が０．８５より大きい
と、またはＢａＯのモル分率が０．１５より小さい、あ
るいはＴｉＯ２のモル分率が０．７２５より小さいと、
共振周波数の温度係数τｆが大きくなるので、ＢａＯ及
びＴｉＯ２のモル分率は上記範囲に限定される。また、
Ｓｍ２Ｏ３のモル分率が０．０２５より大きいと、ある
いはＢｉＯ３／ ２のモル分率が０．１より大きいと、無
負荷Ｑが小さくなるので、Ｓｍ２Ｏ３及びＢｉＯ３／２
のモル分率は上記範囲に限定される。
大きいために、共振器の小型化が図れ、無負荷Ｑも大き
くなる。更に、共振周波数の温度係数τｆが小さい。本
発明において、ＢａＯのモル分率が０．２５より大き
い、あるいはＴｉＯ２のモル分率が０．８５より大きい
と、またはＢａＯのモル分率が０．１５より小さい、あ
るいはＴｉＯ２のモル分率が０．７２５より小さいと、
共振周波数の温度係数τｆが大きくなるので、ＢａＯ及
びＴｉＯ２のモル分率は上記範囲に限定される。また、
Ｓｍ２Ｏ３のモル分率が０．０２５より大きいと、ある
いはＢｉＯ３／ ２のモル分率が０．１より大きいと、無
負荷Ｑが小さくなるので、Ｓｍ２Ｏ３及びＢｉＯ３／２
のモル分率は上記範囲に限定される。
【０００８】本発明の誘電体磁器組成物の好適な製造法
の一例を次に説明する。炭酸バリウム、酸化チタン、酸
化サマリウム、酸化ビスマスの出発原料を各所定量ず
つ、水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続い
て、水、アルコール等を除去した後、粉砕し、酸素含有
ガス雰囲気（例えば空気雰囲気）下に９００〜１１００
℃で約２時間程度仮焼する。これによって形成された仮
焼物を粉砕し、ポリビニルアルコールの如き有機バイン
ダと共に混合して均質にし、乾燥、粉砕して、加圧成型
（圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ２）する。そして、
この成型物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下に１２０
０〜１４００℃で焼成すれば、上記組成式で表される誘
電体磁器組成物が得られる。
の一例を次に説明する。炭酸バリウム、酸化チタン、酸
化サマリウム、酸化ビスマスの出発原料を各所定量ず
つ、水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続い
て、水、アルコール等を除去した後、粉砕し、酸素含有
ガス雰囲気（例えば空気雰囲気）下に９００〜１１００
℃で約２時間程度仮焼する。これによって形成された仮
焼物を粉砕し、ポリビニルアルコールの如き有機バイン
ダと共に混合して均質にし、乾燥、粉砕して、加圧成型
（圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ２）する。そして、
この成型物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下に１２０
０〜１４００℃で焼成すれば、上記組成式で表される誘
電体磁器組成物が得られる。
【０００９】こうして得られた誘電体磁器組成物は、そ
のまま、または必要に応じて、適当な形状及びサイズに
加工することで、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘電
体基板、誘電体調整棒等の材料として使用することがで
き、特に０．１〜４ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器
としたときに優れた効果が奏される。
のまま、または必要に応じて、適当な形状及びサイズに
加工することで、誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘電
体基板、誘電体調整棒等の材料として使用することがで
き、特に０．１〜４ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器
としたときに優れた効果が奏される。
【００１０】なお、バリウム、チタン、サマリウム、ビ
スマスの原料としては、ＢａＣＯ３、ＢａＯ、Ｔｉ
Ｏ２、Ｓｍ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３等の他に、焼成時に酸化
物となる炭酸塩、水酸化物等を使用することができる。
スマスの原料としては、ＢａＣＯ３、ＢａＯ、Ｔｉ
Ｏ２、Ｓｍ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３等の他に、焼成時に酸化
物となる炭酸塩、水酸化物等を使用することができる。
【００１１】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的
に説明する。 実施例１ 炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）粉末０．２０５モル、酸化
チタン（ＴｉＯ２）粉末０．７８０モル、酸化サマリウ
ム（Ｓｍ２Ｏ３）粉末０．０１５モル、酸化ビスマス
（ＢｉＯ３／２）粉末０．００５をエタノールと共にボ
ールミルに入れ、１２時間湿式混合した。この混合物を
ボールミルから取り出して溶媒のエタノールを蒸発さ
せ、らい潰機で１時間粉砕した。粉砕物は空気雰囲気下
に９５０℃で仮焼した後、再びらい潰機で１時間粉砕
し、仮焼粉を得た。
に説明する。 実施例１ 炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）粉末０．２０５モル、酸化
チタン（ＴｉＯ２）粉末０．７８０モル、酸化サマリウ
ム（Ｓｍ２Ｏ３）粉末０．０１５モル、酸化ビスマス
（ＢｉＯ３／２）粉末０．００５をエタノールと共にボ
ールミルに入れ、１２時間湿式混合した。この混合物を
ボールミルから取り出して溶媒のエタノールを蒸発さ
せ、らい潰機で１時間粉砕した。粉砕物は空気雰囲気下
に９５０℃で仮焼した後、再びらい潰機で１時間粉砕
し、仮焼粉を得た。
【００１２】次いで、この仮焼粉に適量のポリビニルア
ルコール溶液を加えて均一に混合した後、直径１５ｍｍ
φ、厚さ５．５ｍｍのペレットに成型して空気雰囲気下
に１２５０℃で２時間焼成、焼結して本発明の誘電体磁
器組成物を得た。こうして得られた磁器組成物を適当な
大きさにカットした後、誘電共振法によって測定し、共
振周波数ｆ０（２〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑ及び比
誘電率εｒを求めた。また、共振周波数の温度依存性に
ついては、−４０〜５０℃の範囲で測定し、温度係数τ
ｆを求めた。その結果を表１に示す。
ルコール溶液を加えて均一に混合した後、直径１５ｍｍ
φ、厚さ５．５ｍｍのペレットに成型して空気雰囲気下
に１２５０℃で２時間焼成、焼結して本発明の誘電体磁
器組成物を得た。こうして得られた磁器組成物を適当な
大きさにカットした後、誘電共振法によって測定し、共
振周波数ｆ０（２〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑ及び比
誘電率εｒを求めた。また、共振周波数の温度依存性に
ついては、−４０〜５０℃の範囲で測定し、温度係数τ
ｆを求めた。その結果を表１に示す。
【００１３】実施例２〜９ 実施例１の炭酸バリウム、酸化チタン、酸化サマリウ
ム、酸化ビスマスの混合割合を表１記載のように代えた
他は、実施例１と同様にして誘電体磁器組成物を製造
し、実施例１と同様に特性を測定した。その結果を表１
に示す。表において＊印を付したものは、本発明の範囲
外の比較例である。
ム、酸化ビスマスの混合割合を表１記載のように代えた
他は、実施例１と同様にして誘電体磁器組成物を製造
し、実施例１と同様に特性を測定した。その結果を表１
に示す。表において＊印を付したものは、本発明の範囲
外の比較例である。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、高誘電率で、Ｑが大き
く、τｆの安定性がよい誘電体磁器組成物が得られる。
く、τｆの安定性がよい誘電体磁器組成物が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 克史 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社宇部研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 組成式 ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ２・ｚＳ
ｍ２Ｏ３・ｔＢｉＯ３／２（式中、０．１５≦ｘ≦０．
２５、０．７２５＜ｙ≦０．８５、０＜ｚ＜０．０２５
で、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１モルであり、ｔはｘ＋ｙ＋ｚ＝１モ
ルに対して０．００１〜０．１モルである。）で表され
るバリウム、チタン、サマリウム、ビスマス及び酸素か
らなる誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3102238A JPH06111623A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3102238A JPH06111623A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06111623A true JPH06111623A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=14322059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3102238A Pending JPH06111623A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06111623A (ja) |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3102238A patent/JPH06111623A/ja active Pending
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