JPH06333420A - 誘電体磁器材料 - Google Patents
誘電体磁器材料Info
- Publication number
- JPH06333420A JPH06333420A JP5117402A JP11740293A JPH06333420A JP H06333420 A JPH06333420 A JP H06333420A JP 5117402 A JP5117402 A JP 5117402A JP 11740293 A JP11740293 A JP 11740293A JP H06333420 A JPH06333420 A JP H06333420A
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- JP
- Japan
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- mol
- dielectric
- dielectric ceramic
- bao
- small
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘電率εr が大きく，誘電率の温度係数τε
の絶対値が小さい誘電体磁器材料を提供すること。 【構成】 誘電体磁器材料は，一般式，ａ（Ｂａ1-x ，
Ｐｂx ）Ｏ−ｂ（Ｌａ1- y ，Ｇｄy ）2 Ｏ3 −ｃＴｉＯ
2 （但し，ａ＝１１．７〜２１．７ｍｏｌ％，ｂ＝１
１．７〜２１．７ｍｏｌ％，ａ＋ｂ＋ｃ＝１００ｍｏｌ
％，０．６０≦ｘ≦１，０．０１≦ｙ≦０．６５）で示
される組成を有する。
の絶対値が小さい誘電体磁器材料を提供すること。 【構成】 誘電体磁器材料は，一般式，ａ（Ｂａ1-x ，
Ｐｂx ）Ｏ−ｂ（Ｌａ1- y ，Ｇｄy ）2 Ｏ3 −ｃＴｉＯ
2 （但し，ａ＝１１．７〜２１．７ｍｏｌ％，ｂ＝１
１．７〜２１．７ｍｏｌ％，ａ＋ｂ＋ｃ＝１００ｍｏｌ
％，０．６０≦ｘ≦１，０．０１≦ｙ≦０．６５）で示
される組成を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，誘電体磁器組成物に関
するもので，特に通信，及び放送機器に用いられるマイ
クロ波回路用のコンデンサー材料に関する。
するもので，特に通信，及び放送機器に用いられるマイ
クロ波回路用のコンデンサー材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年，通信技術の進歩，並びに自動車電
話・携帯電話等の移動体通信の普及により使用周波数領
域が拡大し，マイクロ波帯域に及ぶ。
話・携帯電話等の移動体通信の普及により使用周波数領
域が拡大し，マイクロ波帯域に及ぶ。
【０００３】従来より，このマイクロ波周波数帯で用い
られる回路には，空洞共振器やアンテナなどが用いられ
ていたが，これらはマイクロ波の波長と同程度の大きさ
になるため，装置の小型化は不可能であった。これに対
し，近年，誘電体共振器を用いたマイクロ波フィルタ
ー，発信器の周波数安定化を図るための小型誘電体共振
器等，あるいは誘電体磁器を用いて回路の小型化を図る
ことが盛んに試みられ，実用化されつつある。
られる回路には，空洞共振器やアンテナなどが用いられ
ていたが，これらはマイクロ波の波長と同程度の大きさ
になるため，装置の小型化は不可能であった。これに対
し，近年，誘電体共振器を用いたマイクロ波フィルタ
ー，発信器の周波数安定化を図るための小型誘電体共振
器等，あるいは誘電体磁器を用いて回路の小型化を図る
ことが盛んに試みられ，実用化されつつある。
【０００４】このようなマイクロ波における電子回路に
もコンデンサーが使用されるが，そのようなコンデンサ
ーに用いられる誘電体磁器に要求される特性は，使用周
波数帯域における誘電率（以下εr と呼ぶ）が大きいこ
と，マイクロ波帯域での誘電損失｛以下，ｔａｎδ（＝
１／Ｑ）と呼ぶ｝が小さいこと，誘電率の温度係数（以
下，τεと呼ぶ）が零にある程度にまで近いことであ
る。
もコンデンサーが使用されるが，そのようなコンデンサ
ーに用いられる誘電体磁器に要求される特性は，使用周
波数帯域における誘電率（以下εr と呼ぶ）が大きいこ
と，マイクロ波帯域での誘電損失｛以下，ｔａｎδ（＝
１／Ｑ）と呼ぶ｝が小さいこと，誘電率の温度係数（以
下，τεと呼ぶ）が零にある程度にまで近いことであ
る。
【０００５】従来，これらの要求特性を満足する誘電体
磁器材料として，ＣａＴｉＯ3 系，ＳｒＴｉＯ3 系，Ｂ
ａＴｉ4 Ｏ9 系，ＢａＯ−Ｌｎ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系（Ｌ
ｎは希土類元素）などの材料が使用されている。
磁器材料として，ＣａＴｉＯ3 系，ＳｒＴｉＯ3 系，Ｂ
ａＴｉ4 Ｏ9 系，ＢａＯ−Ｌｎ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系（Ｌ
ｎは希土類元素）などの材料が使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】マイクロ波用コンデン
サー材料としては従来用いられているＣａＴｉＯ3 系，
ＳｒＴｉＯ3 系などは誘電率が１５０以上で他の系に比
べ大きく，また，Ｑ×ｆも４０００ＧＨｚ程度以上ある
（ｆ：周波数）。しかし，これらの組成系では，εr と
τεはほぼ比例関係にあるので，τεは−１５００ｐｐ
ｍ／℃以上もある。そのため，ＣａＴｉＯ3 系，あるい
はＳｒＴｉＯ3 系材料をコンデンサーに用いて誘電体フ
ィルターを構成した場合には，εr が大きい分だけ部品
の小型化に寄与できるが，フィルター自体の共振周波数
の温度係数（以下，Ｔf と呼ぶ）が劣化してしまう。
サー材料としては従来用いられているＣａＴｉＯ3 系，
ＳｒＴｉＯ3 系などは誘電率が１５０以上で他の系に比
べ大きく，また，Ｑ×ｆも４０００ＧＨｚ程度以上ある
（ｆ：周波数）。しかし，これらの組成系では，εr と
τεはほぼ比例関係にあるので，τεは−１５００ｐｐ
ｍ／℃以上もある。そのため，ＣａＴｉＯ3 系，あるい
はＳｒＴｉＯ3 系材料をコンデンサーに用いて誘電体フ
ィルターを構成した場合には，εr が大きい分だけ部品
の小型化に寄与できるが，フィルター自体の共振周波数
の温度係数（以下，Ｔf と呼ぶ）が劣化してしまう。
【０００７】一方，ＢａＴｉ4 Ｏ9 系，ＢａＯ−Ｌｎ2
Ｏ3 −ＴｉＯ2 系（Ｌｎは希土類元素）などの材料はτ
f が小さいという利点をもつため，共振器材料として注
目されている。つまりτf が小さいということは，τε
が小さいことに相当するからである。しかしその反面，
εr が高々１００程度で，前述のＣａＴｉＯ3 系，Ｓｒ
ＴｉＯ3 系の材料に比べて小さいのが欠点である。
Ｏ3 −ＴｉＯ2 系（Ｌｎは希土類元素）などの材料はτ
f が小さいという利点をもつため，共振器材料として注
目されている。つまりτf が小さいということは，τε
が小さいことに相当するからである。しかしその反面，
εr が高々１００程度で，前述のＣａＴｉＯ3 系，Ｓｒ
ＴｉＯ3 系の材料に比べて小さいのが欠点である。
【０００８】ところで，マイクロ波帯における電子部
品，例えば誘電体フィルターなどに搭載されるコンデン
サーのτεに対する要求はさほど厳しいものではなく，
むしろτεがある程度小さければ，すなわち，｜τε｜
≦１０００ｐｐｍ／℃程度であれば，使用可能であり，
εr ができるだけ大きい材料が望まれている。
品，例えば誘電体フィルターなどに搭載されるコンデン
サーのτεに対する要求はさほど厳しいものではなく，
むしろτεがある程度小さければ，すなわち，｜τε｜
≦１０００ｐｐｍ／℃程度であれば，使用可能であり，
εr ができるだけ大きい材料が望まれている。
【０００９】ところが前述のように，現在用いられてい
るものは，εr が１１０以上であれば，｜τε｜も大き
く，逆に｜τε｜が小さい材料では，εr も小さいとい
う欠点がある。
るものは，εr が１１０以上であれば，｜τε｜も大き
く，逆に｜τε｜が小さい材料では，εr も小さいとい
う欠点がある。
【００１０】そこで，本発明の技術的課題は，εr が大
きく，τεの絶対値が小さい誘電体磁器材料を提供する
ことにある。
きく，τεの絶対値が小さい誘電体磁器材料を提供する
ことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明では，上記課題を
解決する誘電体磁器材料として，ＢａＯ−Ｌａ2 Ｏ3−
４ＴｉＯ2 を中心とする組成域でＢａＯの６５ｍｏｌ％
以上をＰｂＯで置換した。
解決する誘電体磁器材料として，ＢａＯ−Ｌａ2 Ｏ3−
４ＴｉＯ2 を中心とする組成域でＢａＯの６５ｍｏｌ％
以上をＰｂＯで置換した。
【００１２】本発明は，一般式，ａ（Ｂａ1-x ，Ｐ
ｂx ）Ｏ−ｂ（Ｌａ1-y ，Ｇｄy ）2 Ｏ3 −ｃＴｉＯ2
（但し，ａ＝１１．７〜２１．７ｍｏｌ％，ｂ＝１１．
７〜２１．７ｍｏｌ％，ａ＋ｂ＋ｃ＝１００ｍｏｌ％，
０．６５≦ｘ≦１，０．０１≦ｙ≦０．６５）で示され
る組成を有することを特徴とする誘電体磁器組成物であ
る。この誘電体磁器組成物によれば，εr ≧１１０，｜
τε｜≦１０００ｐｐｍ／℃，Ｑ×ｆ≧２０００ＧＨｚ
の誘電特性を有する。
ｂx ）Ｏ−ｂ（Ｌａ1-y ，Ｇｄy ）2 Ｏ3 −ｃＴｉＯ2
（但し，ａ＝１１．７〜２１．７ｍｏｌ％，ｂ＝１１．
７〜２１．７ｍｏｌ％，ａ＋ｂ＋ｃ＝１００ｍｏｌ％，
０．６５≦ｘ≦１，０．０１≦ｙ≦０．６５）で示され
る組成を有することを特徴とする誘電体磁器組成物であ
る。この誘電体磁器組成物によれば，εr ≧１１０，｜
τε｜≦１０００ｐｐｍ／℃，Ｑ×ｆ≧２０００ＧＨｚ
の誘電特性を有する。
【００１３】
【作用】誘電体磁器組成物は，１１．７〜２１．７ｍｏ
ｌ％ＢａＯ−１１．７〜２１．７ｍｏｌ％Ｌａ2 Ｏ3 −
ｂａｌ．ＴｉＯ2 の組成域の誘電体磁器のＢａＯの６０
ｍｏｌ％以下をＰｂＯで置換すると｜τε｜が小さくな
り，さらにＱ×ｆが増大する。しかしεr は減少し，Ｐ
ｂＯ無置換の場合のεr ＝１１０を下回る。従って本発
明では，前記組成物においてＢａＯに対するＰｂＯの置
換量を増し６０ｍｏｌ％以上にした範囲で，さらにＬａ
2 Ｏ3 の一部をＧｄ2 Ｏ3 で置換することでεr がＰｂ
Ｏ無置換よりも増大させたものである。また，この時
の，Ｑ×ｆの値も２０００ＧＨｚ以上，｜τε｜は最大
でも９８０ｐｐｍ／℃である。従って，マイクロ波帯用
誘電体磁器として十分な誘電特性を有する誘電体磁器を
得ることが可能となる。
ｌ％ＢａＯ−１１．７〜２１．７ｍｏｌ％Ｌａ2 Ｏ3 −
ｂａｌ．ＴｉＯ2 の組成域の誘電体磁器のＢａＯの６０
ｍｏｌ％以下をＰｂＯで置換すると｜τε｜が小さくな
り，さらにＱ×ｆが増大する。しかしεr は減少し，Ｐ
ｂＯ無置換の場合のεr ＝１１０を下回る。従って本発
明では，前記組成物においてＢａＯに対するＰｂＯの置
換量を増し６０ｍｏｌ％以上にした範囲で，さらにＬａ
2 Ｏ3 の一部をＧｄ2 Ｏ3 で置換することでεr がＰｂ
Ｏ無置換よりも増大させたものである。また，この時
の，Ｑ×ｆの値も２０００ＧＨｚ以上，｜τε｜は最大
でも９８０ｐｐｍ／℃である。従って，マイクロ波帯用
誘電体磁器として十分な誘電特性を有する誘電体磁器を
得ることが可能となる。
【００１４】
【実施例】以下，実施例に基づいて本発明の詳細を説明
する。
する。
【００１５】まず，ＴｉＯ2 ，ＰｂＯ，ＢａＣＯ3 ，Ｌ
ａ2 Ｏ3 ，Ｇｄ2 Ｏ3 の出発原料を各組成に応じて秤量
し，ジルコニアボールにより樹脂製のボールミルで湿式
混合した。次に，この混合物を乾燥させた後，大気中に
おいて９００〜１１５０℃で仮焼した。さらに前記ボー
ルミルでこの仮焼物を湿式粉砕した後，直径１５ｍｍ，
厚さ約５ｍｍの円盤状に成形して，大気中において１２
００〜１４００℃の温度で焼結し，次の表１に示す組成
の磁器を得た。
ａ2 Ｏ3 ，Ｇｄ2 Ｏ3 の出発原料を各組成に応じて秤量
し，ジルコニアボールにより樹脂製のボールミルで湿式
混合した。次に，この混合物を乾燥させた後，大気中に
おいて９００〜１１５０℃で仮焼した。さらに前記ボー
ルミルでこの仮焼物を湿式粉砕した後，直径１５ｍｍ，
厚さ約５ｍｍの円盤状に成形して，大気中において１２
００〜１４００℃の温度で焼結し，次の表１に示す組成
の磁器を得た。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１で組成は，一般式，ａ（Ｂａ1-x ，Ｐ
ｂx ）−ｂ（Ｌａ1-y ，Ｇｄy ）2Ｏ3 −ｃＴｉＯ2 の
ように表わした。但し，ａ，ｂ，ｃはｍｏｌ％で，ａ＋
ｂ＋ｃ＝１００％である。
ｂx ）−ｂ（Ｌａ1-y ，Ｇｄy ）2Ｏ3 −ｃＴｉＯ2 の
ように表わした。但し，ａ，ｂ，ｃはｍｏｌ％で，ａ＋
ｂ＋ｃ＝１００％である。
【００１８】次いで，これらの磁器についてHakki & C
oleman法により，誘電率εr ，誘電損失Ｑ×ｆ，及び共
振周波数の温度依存性τf を測定した。共振周波数の温
度係数は−２５〜８０℃の範囲の温度における共振周波
数の値から求めた。なお，共振周波数は２．０〜３．５
ＧＨｚであった。ここでは，マイクロ波帯において使用
可能なコンデンサー材料を念頭においているので，誘電
特性の評価はHakki &Coleman法によりにより行なった。
oleman法により，誘電率εr ，誘電損失Ｑ×ｆ，及び共
振周波数の温度依存性τf を測定した。共振周波数の温
度係数は−２５〜８０℃の範囲の温度における共振周波
数の値から求めた。なお，共振周波数は２．０〜３．５
ＧＨｚであった。ここでは，マイクロ波帯において使用
可能なコンデンサー材料を念頭においているので，誘電
特性の評価はHakki &Coleman法によりにより行なった。
【００１９】上記表１より明らかなように（Ｂａ，Ｐ
ｂ）Ｏが１１．７ｍｏｌ％を下回ると焼結性が劣化し，
２１．７ｍｏｌ％を越えるとεr が著しく低下する。ま
た，（Ｌａ，Ｇｄ）2 Ｏ3 については，１１．０ｍｏｌ
％を下回るとＱ×ｆ値が低下し，２１．７ｍｏｌ％を越
えると焼結性が劣化する。したがってＢａＯのうち６０
ｍｏｌ％以上をＰｂＯで置換し，かつ，Ｌａ2 Ｏ3 の一
部を１〜６５ｍｏｌ％のＧｄ2 Ｏ3 で置換した実施例に
係る誘電体磁器はεr が大きく，τεの絶対値が従来の
材料よりも小さい誘電体磁器材料を得ることができる。
ｂ）Ｏが１１．７ｍｏｌ％を下回ると焼結性が劣化し，
２１．７ｍｏｌ％を越えるとεr が著しく低下する。ま
た，（Ｌａ，Ｇｄ）2 Ｏ3 については，１１．０ｍｏｌ
％を下回るとＱ×ｆ値が低下し，２１．７ｍｏｌ％を越
えると焼結性が劣化する。したがってＢａＯのうち６０
ｍｏｌ％以上をＰｂＯで置換し，かつ，Ｌａ2 Ｏ3 の一
部を１〜６５ｍｏｌ％のＧｄ2 Ｏ3 で置換した実施例に
係る誘電体磁器はεr が大きく，τεの絶対値が従来の
材料よりも小さい誘電体磁器材料を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上，説明したように，本発明によれ
ば，ＢａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系誘電体磁器材料に
おいて，ＢａＯの一部をＰｂＯで置換し，Ｌａ2 Ｏ3 の
一部をＧｄ2 Ｏ3 で置換することにより，εr が大き
く，τεの絶対値が小さい誘電体磁器材料を提供するこ
とができる。
ば，ＢａＯ−Ｌａ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系誘電体磁器材料に
おいて，ＢａＯの一部をＰｂＯで置換し，Ｌａ2 Ｏ3 の
一部をＧｄ2 Ｏ3 で置換することにより，εr が大き
く，τεの絶対値が小さい誘電体磁器材料を提供するこ
とができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 一般式，ａ（Ｂａ1-x ，Ｐｂx ）Ｏ−ｂ
（Ｌａ1-y ，Ｇｄy）2 Ｏ3 −ｃＴｉＯ2 （但し，ａ＝
１１．７〜２１．７ｍｏｌ％，ｂ＝１１．７〜２１．７
ｍｏｌ％，ａ＋ｂ＋ｃ＝１００ｍｏｌ％，０．６０≦ｘ
≦１，０．０１≦ｙ≦０．６５）で示される組成を有す
ることを特徴とする誘電体磁器材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5117402A JPH06333420A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 誘電体磁器材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5117402A JPH06333420A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 誘電体磁器材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06333420A true JPH06333420A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14710767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5117402A Withdrawn JPH06333420A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 誘電体磁器材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06333420A (ja) |
-
1993
- 1993-05-19 JP JP5117402A patent/JPH06333420A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000801 |