JPH06338221A - 高周波用誘電体磁器組成物 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH06338221A JPH06338221A JP5129546A JP12954693A JPH06338221A JP H06338221 A JPH06338221 A JP H06338221A JP 5129546 A JP5129546 A JP 5129546A JP 12954693 A JP12954693 A JP 12954693A JP H06338221 A JPH06338221 A JP H06338221A
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- Japan
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- dielectric
- dielectric ceramic
- ceramic composition
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高周波領域において高い誘電率および高いQ値
を有する誘電体磁器組成物を提供する。 【構成】Ba、Zn、Mg、Nb、Wを含有する複合酸
化物であって、これらの金属元素のモル比による組成式
をaBaO・bZnO・cMgO・dNb2 O5・eW
O3 と表した時、前記a,b,c,d,eが0.40≦
a≦0.70、0<b≦0.30、0<c≦0.35、
0<d≦0.30、0<e≦0.35を満足する組成物
である。
を有する誘電体磁器組成物を提供する。 【構成】Ba、Zn、Mg、Nb、Wを含有する複合酸
化物であって、これらの金属元素のモル比による組成式
をaBaO・bZnO・cMgO・dNb2 O5・eW
O3 と表した時、前記a,b,c,d,eが0.40≦
a≦0.70、0<b≦0.30、0<c≦0.35、
0<d≦0.30、0<e≦0.35を満足する組成物
である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波、ミリ波等
の高周波領域において高い誘電率及び高いQ値を有する
新規な誘電体磁器組成物に関する。
の高周波領域において高い誘電率及び高いQ値を有する
新規な誘電体磁器組成物に関する。
【0002】
【従来技術】マイクロ波やミリ波等の高周波領域におい
て、誘電体磁器は誘電体共振器やMIC用誘電体基板等
に広く利用されている。
て、誘電体磁器は誘電体共振器やMIC用誘電体基板等
に広く利用されている。
【0003】従来より、この種の誘電体磁器としては、
例えばBaO−ZnO−Nb系材料、Sr(Zr,N
b,Ta)系材料、BaZnTa−CaTiO3 系材料
等が知られている。
例えばBaO−ZnO−Nb系材料、Sr(Zr,N
b,Ta)系材料、BaZnTa−CaTiO3 系材料
等が知られている。
【0004】上記材料では、誘電率が20〜40、1G
Hzに換算したQ値が10000〜40000および共
振周波数の温度係数(τf)の絶対値が20〜100p
pm/℃付近の特性を有している。
Hzに換算したQ値が10000〜40000および共
振周波数の温度係数(τf)の絶対値が20〜100p
pm/℃付近の特性を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、近年
では使用機器の多用化により使用周波数がより高くな
り、このような高周波数領域での誘電特性、特に高Q値
が要求されるようになっているが、前述したような従来
の誘電体材料ではQ値が10000〜40000と未だ
低く、実用的レベルの高Q値が得られていないのが現状
であった。
では使用機器の多用化により使用周波数がより高くな
り、このような高周波数領域での誘電特性、特に高Q値
が要求されるようになっているが、前述したような従来
の誘電体材料ではQ値が10000〜40000と未だ
低く、実用的レベルの高Q値が得られていないのが現状
であった。
【0006】従って、本発明は高周波領域において高い
Q値を有し、共振周波数の温度係数(τf)の制御に優
れた新規な誘電体磁器組成物を提供することを目的とす
るものである。
Q値を有し、共振周波数の温度係数(τf)の制御に優
れた新規な誘電体磁器組成物を提供することを目的とす
るものである。
【0007】
【問題点を解決するための手段】本発明者等は、上記問
題点に対して検討を加えた結果、モル比による組成式を
aBaO・bZnO・cMgO・dNb2 O5 ・eWO
3 と表わした時に、a,b,c,d,eを所定値に設定
すると、優れた誘電特性が得られることを知見し本発明
に至った。
題点に対して検討を加えた結果、モル比による組成式を
aBaO・bZnO・cMgO・dNb2 O5 ・eWO
3 と表わした時に、a,b,c,d,eを所定値に設定
すると、優れた誘電特性が得られることを知見し本発明
に至った。
【0008】即ち、本発明の誘電体磁器組成物は、B
a、Zn、Mg、Nb、Wを含有する複合酸化物であっ
て、これらの金属元素のモル比による組成式をaBaO
・bZnO・cMgO・dNb2 O5 ・eWO3 と表し
た時、前記a,b,c,d,eが0.40≦a≦0.7
0、0<b≦0.30、0<c≦0.35、0<d≦
0.30、0<e≦0.35、a+b+c+d+e=
1.00を満足する組成物である。
a、Zn、Mg、Nb、Wを含有する複合酸化物であっ
て、これらの金属元素のモル比による組成式をaBaO
・bZnO・cMgO・dNb2 O5 ・eWO3 と表し
た時、前記a,b,c,d,eが0.40≦a≦0.7
0、0<b≦0.30、0<c≦0.35、0<d≦
0.30、0<e≦0.35、a+b+c+d+e=
1.00を満足する組成物である。
【0009】本発明の誘電体磁器組成物において、Ba
Oのモル比を0.40≦a≦0.70に設定したのは、
aが0.40よりも小さい場合にはQ値が低下し、0.
70よりも大きい場合には焼結が困難となる傾向にある
からである。特に、0.43≦a≦0.67とすること
が好ましい。
Oのモル比を0.40≦a≦0.70に設定したのは、
aが0.40よりも小さい場合にはQ値が低下し、0.
70よりも大きい場合には焼結が困難となる傾向にある
からである。特に、0.43≦a≦0.67とすること
が好ましい。
【0010】また、ZnOのモル比を0<b≦0.30
としたのは、bが0の場合にはQ値が低下するからであ
り、0.30より大きい場合にはQ値が低下し、焼結が
困難となるからである。特に、0.02≦b≦0.27
とすることが好ましい。
としたのは、bが0の場合にはQ値が低下するからであ
り、0.30より大きい場合にはQ値が低下し、焼結が
困難となるからである。特に、0.02≦b≦0.27
とすることが好ましい。
【0011】MgOのモル比を0<c≦0.35とした
のは、cが0の場合にはQ値が低下するからであり、
0.35より大きい場合には、Q値が低下し、焼結が困
難となるからである。特に、0.025≦c≦0.32
とすることが好ましい。
のは、cが0の場合にはQ値が低下するからであり、
0.35より大きい場合には、Q値が低下し、焼結が困
難となるからである。特に、0.025≦c≦0.32
とすることが好ましい。
【0012】Nb2 O5 のモル比を0<d≦0.30と
したのは、dが0の場合にはQ値が低下するからであ
り、0.30より大きい場合にはQ値が低下し、焼結が
困難となるからである。特に0.02≦d≦0.27と
することが好ましい。
したのは、dが0の場合にはQ値が低下するからであ
り、0.30より大きい場合にはQ値が低下し、焼結が
困難となるからである。特に0.02≦d≦0.27と
することが好ましい。
【0013】WO3 のモル比を0<e≦0.35とした
のは、eが0の場合にはQ値が低下するからであり、
0.35より大きい場合にはQ値が低下し、焼結が困難
となるからである。特に0.005≦e≦0.32とす
ることが好ましい。
のは、eが0の場合にはQ値が低下するからであり、
0.35より大きい場合にはQ値が低下し、焼結が困難
となるからである。特に0.005≦e≦0.32とす
ることが好ましい。
【0014】また、本発明の誘電体材料は、Ba、Z
n、Mg、Nb、Wを含有する複合酸化物であり、主に
ペロブスカイト型結晶相からなるものであって、他にペ
ロブスカイト型結晶相以外のものを含んでも良い。この
ような結晶を有する材料はそれ自体焼結体等の多結晶体
でもあるいは単結晶体のいずれの形態でも良い。
n、Mg、Nb、Wを含有する複合酸化物であり、主に
ペロブスカイト型結晶相からなるものであって、他にペ
ロブスカイト型結晶相以外のものを含んでも良い。この
ような結晶を有する材料はそれ自体焼結体等の多結晶体
でもあるいは単結晶体のいずれの形態でも良い。
【0015】本発明に基づき磁器を作成する方法として
は、例えばBa、Zn、Mg、Nb、Wの酸化物あるい
は焼成により酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属
塩を原料として用い、これらを前述した範囲になるよう
に秤量した後、ボールミルで湿式粉砕し、脱水乾燥す
る。この後、混合物を500〜1500℃で0.1〜1
00時間仮焼処理し、仮焼物をボールミルに入れ,溶媒
および有機バインダーとともに混合粉砕し、造粒あるい
は整粒する。そして、この仮焼粉末を、例えば、所定の
圧力でプレス成形し所定の形状に成形し、大気中におい
て1300〜1750℃で0.1〜200時間焼成する
ことにより相対密度90%以上の誘電体磁器を得ること
ができる。
は、例えばBa、Zn、Mg、Nb、Wの酸化物あるい
は焼成により酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属
塩を原料として用い、これらを前述した範囲になるよう
に秤量した後、ボールミルで湿式粉砕し、脱水乾燥す
る。この後、混合物を500〜1500℃で0.1〜1
00時間仮焼処理し、仮焼物をボールミルに入れ,溶媒
および有機バインダーとともに混合粉砕し、造粒あるい
は整粒する。そして、この仮焼粉末を、例えば、所定の
圧力でプレス成形し所定の形状に成形し、大気中におい
て1300〜1750℃で0.1〜200時間焼成する
ことにより相対密度90%以上の誘電体磁器を得ること
ができる。
【0016】また、Ba、Zn、Nbの酸化物あるいは
焼成により酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩
と、Ba、Mg、Wの酸化物あるいは焼成により酸化物
を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩とを上記した組成
となるように別々に秤量し、さらにボールミルでの湿式
粉砕、脱水乾燥、500〜1500℃で0.1〜100
時間の仮焼処理をそれぞれ別個に行い、それぞれの化合
物をボールミルに同時に入れ、溶媒および有機バインダ
ーとともに混合粉砕する。後の工程は上記と同様の方法
を採ることによっても、本発明の誘電体磁器組成物を得
ることができる。
焼成により酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩
と、Ba、Mg、Wの酸化物あるいは焼成により酸化物
を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩とを上記した組成
となるように別々に秤量し、さらにボールミルでの湿式
粉砕、脱水乾燥、500〜1500℃で0.1〜100
時間の仮焼処理をそれぞれ別個に行い、それぞれの化合
物をボールミルに同時に入れ、溶媒および有機バインダ
ーとともに混合粉砕する。後の工程は上記と同様の方法
を採ることによっても、本発明の誘電体磁器組成物を得
ることができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明を次の実施例で説明する。
【0018】原料として純度99%以上のBaCO3 、
ZnO、MgCO3 、Nb2 O5 およびWO3 の粉末を
用いて、これらを表1に示す割合に秤量し、これをゴム
で内張りしたボールミルに水と共に入れ、湿式混合し
た。次いで、この混合物を脱水、乾燥した後、1200
℃で2時間仮焼し、当該仮焼物をボールミルに水、有機
バインダーを入れ湿式粉砕した。
ZnO、MgCO3 、Nb2 O5 およびWO3 の粉末を
用いて、これらを表1に示す割合に秤量し、これをゴム
で内張りしたボールミルに水と共に入れ、湿式混合し
た。次いで、この混合物を脱水、乾燥した後、1200
℃で2時間仮焼し、当該仮焼物をボールミルに水、有機
バインダーを入れ湿式粉砕した。
【0019】その後、この粉砕物を乾燥した後、50番
メッシュの網を通して造粒し、得られた粉末を1ton
/cm2 の圧力で12mmφ×8mmの寸法からなる円
板に成形した。更に、この円板を1400〜1650℃
×6時間の条件で焼成して磁器試料を得た。この磁器試
料を加工して8mmφ×5mmの寸法からなる円板を得
た。
メッシュの網を通して造粒し、得られた粉末を1ton
/cm2 の圧力で12mmφ×8mmの寸法からなる円
板に成形した。更に、この円板を1400〜1650℃
×6時間の条件で焼成して磁器試料を得た。この磁器試
料を加工して8mmφ×5mmの寸法からなる円板を得
た。
【0020】かくして得られた磁器試料について、周波
数7〜12GHzにおける比誘電率(εr),Q値を誘
電体共振器法にて測定し、また25℃から85℃までの
温度範囲における共振周波数の温度変化率から共振周波
数の温度係数(τf)を計算した。Q値はマイクロ波誘
電体において一般に成立するQ値×測定周波数f=一定
の関係から1GHzでのQ値に換算した。それらの結果
を表1に示した。
数7〜12GHzにおける比誘電率(εr),Q値を誘
電体共振器法にて測定し、また25℃から85℃までの
温度範囲における共振周波数の温度変化率から共振周波
数の温度係数(τf)を計算した。Q値はマイクロ波誘
電体において一般に成立するQ値×測定周波数f=一定
の関係から1GHzでのQ値に換算した。それらの結果
を表1に示した。
【0021】
【表1】
【0022】表1によれば、配合組成が本発明の範囲を
逸脱する試料No.15〜24はQ値が1000以下あ
るいは焼結不良を生じた。これに対して、本発明の試料
は比誘電率15〜40、Q値45000以上、共振周波
数の温度係数が絶対値で36.8ppm/℃以下が達成
された。しかも共振周波数の温度係数が0の値(試料N
o.2)が得られ、本発明の誘電体磁器の温度係数を0付
近で調製することが容易であり、例えば、誘電体共振器
用の誘電体磁器として使用した場合に優れた特性を有す
ることが判る。
逸脱する試料No.15〜24はQ値が1000以下あ
るいは焼結不良を生じた。これに対して、本発明の試料
は比誘電率15〜40、Q値45000以上、共振周波
数の温度係数が絶対値で36.8ppm/℃以下が達成
された。しかも共振周波数の温度係数が0の値(試料N
o.2)が得られ、本発明の誘電体磁器の温度係数を0付
近で調製することが容易であり、例えば、誘電体共振器
用の誘電体磁器として使用した場合に優れた特性を有す
ることが判る。
【0023】尚、本発明の磁器組成物に、Ta2 O5 等
の他の材料を添加しても良い。また、表1において焼結
不良とはクラック,変形,未焼結,蒸発,その他の焼結
不良を含む。
の他の材料を添加しても良い。また、表1において焼結
不良とはクラック,変形,未焼結,蒸発,その他の焼結
不良を含む。
【0024】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、B
a、Zn、Mg、Nb、Wを含有する複合酸化物であっ
て、これらの金属元素のモル比による組成式をaBaO
・bZnO・cMgO・dNb2 O5 ・eWO3 と表し
た時、a,b,c,d,eを所定値とすることにより、
高周波領域において高い誘電率およびQ値を得ることが
できる。それにより、マイクロ波やミリ波領域において
使用される共振器用材料やMIC用誘電体基板材料,電
子部品等に充分適用することができる。
a、Zn、Mg、Nb、Wを含有する複合酸化物であっ
て、これらの金属元素のモル比による組成式をaBaO
・bZnO・cMgO・dNb2 O5 ・eWO3 と表し
た時、a,b,c,d,eを所定値とすることにより、
高周波領域において高い誘電率およびQ値を得ることが
できる。それにより、マイクロ波やミリ波領域において
使用される共振器用材料やMIC用誘電体基板材料,電
子部品等に充分適用することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】Ba、Zn、Mg、Nb、Wを含有する複
合酸化物であって、これらの金属元素のモル比による組
成式をaBaO・bZnO・cMgO・dNb2 O5 ・
eWO3 と表した時、前記a,b,c,d,eが 0.40≦a≦0.70 0 <b≦0.30 0 <c≦0.35 0 <d≦0.30 0 <e≦0.35 a+b+c+d+e=1.00 を満足することを特徴とする高周波用誘電体磁器組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5129546A JPH06338221A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5129546A JPH06338221A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06338221A true JPH06338221A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=15012190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5129546A Pending JPH06338221A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06338221A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005272248A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物及びその製造方法、誘電体共振器 |
| EP3016111A1 (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-04 | TDK Corporation | Dielectric composition and electronic component |
| JP2016084268A (ja) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物および電子部品 |
| JP2020161625A (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Tdk株式会社 | 誘電体膜および電子部品 |
| US11201013B2 (en) * | 2019-03-26 | 2021-12-14 | Tdk Corporation | Dielectric film and electronic component |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP5129546A patent/JPH06338221A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005272248A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物及びその製造方法、誘電体共振器 |
| EP3016111A1 (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-04 | TDK Corporation | Dielectric composition and electronic component |
| CN105541299A (zh) * | 2014-10-27 | 2016-05-04 | Tdk株式会社 | 介电组合物以及电子部件 |
| JP2016084268A (ja) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物および電子部品 |
| US9567263B2 (en) | 2014-10-27 | 2017-02-14 | Tdk Corporation | Dielectric composition and electronic component |
| JP2020161625A (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Tdk株式会社 | 誘電体膜および電子部品 |
| US11201013B2 (en) * | 2019-03-26 | 2021-12-14 | Tdk Corporation | Dielectric film and electronic component |
| US11257620B2 (en) * | 2019-03-26 | 2022-02-22 | Tdk Corporation | Dielectric film and electronic component |
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