JPH07105731A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH07105731A JPH07105731A JP5253161A JP25316193A JPH07105731A JP H07105731 A JPH07105731 A JP H07105731A JP 5253161 A JP5253161 A JP 5253161A JP 25316193 A JP25316193 A JP 25316193A JP H07105731 A JPH07105731 A JP H07105731A
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- JP
- Japan
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- dielectric ceramic
- ceramic composition
- main component
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- component
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- 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】 比誘電率εr が大きく、かつ無負荷Ｑが大き
く、しかも共振周波数の温度係数τf の小さい誘電体磁
器組成物を提供するものである。また、低温焼結が可能
であり、内部電極としてＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ等を使
用して同時焼成による積層化が可能な誘電体磁器組成物
を提供することができる。 【構成】 主成分が組成式、ｘＴｉＯ2 ・ｙＢｉＯ3/2
（式中、ｘは０．７〜０．９５、ｙは０．０５〜０．３
で、ｘ＋ｙ＝１である。）で表されるチタン、ビスマス
および酸素からなる誘電体磁器組成物であり、かつ副成
分としてＣｕＯおよびＶ2 Ｏ5 を含有し、主成分に対す
るＣｕＯの含有量ａ（重量％）が０＜ａ＜１０であり、
主成分に対するＶ2 Ｏ5 の含有量ｂ（重量％）が０＜ｂ
＜２０であり、更に第三成分としてＢ2 Ｏ3 、ＧｅＯ2
およびＳｉＯ2 のうち少なくとも一種類以上を含有し、
主成分に対する第三成分の含有量ｃ（重量％）が０≦ｃ
＜１０である誘電体磁器組成物に関する。
く、しかも共振周波数の温度係数τf の小さい誘電体磁
器組成物を提供するものである。また、低温焼結が可能
であり、内部電極としてＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ等を使
用して同時焼成による積層化が可能な誘電体磁器組成物
を提供することができる。 【構成】 主成分が組成式、ｘＴｉＯ2 ・ｙＢｉＯ3/2
（式中、ｘは０．７〜０．９５、ｙは０．０５〜０．３
で、ｘ＋ｙ＝１である。）で表されるチタン、ビスマス
および酸素からなる誘電体磁器組成物であり、かつ副成
分としてＣｕＯおよびＶ2 Ｏ5 を含有し、主成分に対す
るＣｕＯの含有量ａ（重量％）が０＜ａ＜１０であり、
主成分に対するＶ2 Ｏ5 の含有量ｂ（重量％）が０＜ｂ
＜２０であり、更に第三成分としてＢ2 Ｏ3 、ＧｅＯ2
およびＳｉＯ2 のうち少なくとも一種類以上を含有し、
主成分に対する第三成分の含有量ｃ（重量％）が０≦ｃ
＜１０である誘電体磁器組成物に関する。
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
好適な誘電体磁器組成物に関するものである。
好適な誘電体磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】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 が小さいこと、無負荷Ｑが大きい
こと等の特性が要求されている。
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 が小さいこと、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、Ｂａ
Ｏ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 系の誘電体磁器組成物につい
て提案〔Ber.Dt.Keram.Ges.55 (1978) Nr.7 ; 特開昭60
-35406号公報等〕、あるいは、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ
2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 系（特開昭62-72558号公報）につい
て提案されている。
Ｏ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ2 Ｏ3 系の誘電体磁器組成物につい
て提案〔Ber.Dt.Keram.Ges.55 (1978) Nr.7 ; 特開昭60
-35406号公報等〕、あるいは、ＢａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｄ
2 Ｏ3 −Ｂｉ2 Ｏ3 系（特開昭62-72558号公報）につい
て提案されている。
【０００４】最近、誘電体磁器組成物を積層した積層チ
ップコンデンサ、積層共振器等が開発されており、磁器
組成物と内部電極との同時焼成による積層化が行われて
いる。しかしながら、前記誘電体磁器組成物は焼成温度
が１３００〜１４００℃と高いため内部電極との同時焼
成を行うことは困難な面があり、積層化構造とするため
には電極材料として高温に耐えるパラジウム（Ｐｄ）や
白金（Ｐｔ）等の材料に限定されていた。このため、電
極材料として安価な銀（Ａｇ）、銀−パラジウム（Ａｇ
−Ｐｄ）や銅（Ｃｕ）を使用して１２００℃以下の低温
で同時焼成できる誘電体磁器組成物の開発が求められて
いる。
ップコンデンサ、積層共振器等が開発されており、磁器
組成物と内部電極との同時焼成による積層化が行われて
いる。しかしながら、前記誘電体磁器組成物は焼成温度
が１３００〜１４００℃と高いため内部電極との同時焼
成を行うことは困難な面があり、積層化構造とするため
には電極材料として高温に耐えるパラジウム（Ｐｄ）や
白金（Ｐｔ）等の材料に限定されていた。このため、電
極材料として安価な銀（Ａｇ）、銀−パラジウム（Ａｇ
−Ｐｄ）や銅（Ｃｕ）を使用して１２００℃以下の低温
で同時焼成できる誘電体磁器組成物の開発が求められて
いる。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、誘電体材料として優れ
た特性、特に高誘電率で、無負荷Ｑが大きく、共振周波
数の温度変化が小さいという特性を有し、しかも低温で
焼成した場合にも焼結性が良好な誘電体磁器組成物を提
供することにある。
た特性、特に高誘電率で、無負荷Ｑが大きく、共振周波
数の温度変化が小さいという特性を有し、しかも低温で
焼成した場合にも焼結性が良好な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】本発明は、主成分が組
成式、ｘＴｉＯ2 ・ｙＢｉＯ3/2 （式中、ｘは０．７〜
０．９５、ｙは０．０５〜０．３で、ｘ＋ｙ＝１であ
る。）で表されるチタン、ビスマスおよび酸素からなる
誘電体磁器組成物であり、かつ副成分としてＣｕＯおよ
びＶ2 Ｏ5 を含有し、主成分に対するＣｕＯの含有量ａ
（重量％）が０＜ａ＜１０であり、主成分に対するＶ2
Ｏ5 の含有量ｂ（重量％）が０＜ｂ＜２０であり、更に
第三成分としてＢ2 Ｏ3 、ＧｅＯ2 およびＳｉＯ2 のう
ち少なくとも一種類以上を含有し、主成分に対する第三
成分の含有量ｃ（重量％）が０≦ｃ＜１０であることを
特徴とする誘電体磁器組成物に関する。
成式、ｘＴｉＯ2 ・ｙＢｉＯ3/2 （式中、ｘは０．７〜
０．９５、ｙは０．０５〜０．３で、ｘ＋ｙ＝１であ
る。）で表されるチタン、ビスマスおよび酸素からなる
誘電体磁器組成物であり、かつ副成分としてＣｕＯおよ
びＶ2 Ｏ5 を含有し、主成分に対するＣｕＯの含有量ａ
（重量％）が０＜ａ＜１０であり、主成分に対するＶ2
Ｏ5 の含有量ｂ（重量％）が０＜ｂ＜２０であり、更に
第三成分としてＢ2 Ｏ3 、ＧｅＯ2 およびＳｉＯ2 のう
ち少なくとも一種類以上を含有し、主成分に対する第三
成分の含有量ｃ（重量％）が０≦ｃ＜１０であることを
特徴とする誘電体磁器組成物に関する。
【０００７】本発明によれば、組成式がｘＴｉＯ2 ・ｙ
ＢｉＯ3/2 で表される誘電体磁器組成物に、副成分とし
てＣｕＯおよびＶ2 Ｏ5 を加え、更に第三成分としてＢ
2 Ｏ 3 、ＧｅＯ2 およびＳｉＯ2 のうち少なくとも一種
類以上を加えることにより、低温焼成ができ、かつ高誘
電率で、無負荷Ｑが大きく、共振周波数の温度変化が小
さいという特性を持つ誘電体磁器組成物を得ることがで
きる。
ＢｉＯ3/2 で表される誘電体磁器組成物に、副成分とし
てＣｕＯおよびＶ2 Ｏ5 を加え、更に第三成分としてＢ
2 Ｏ 3 、ＧｅＯ2 およびＳｉＯ2 のうち少なくとも一種
類以上を加えることにより、低温焼成ができ、かつ高誘
電率で、無負荷Ｑが大きく、共振周波数の温度変化が小
さいという特性を持つ誘電体磁器組成物を得ることがで
きる。
【０００８】本発明において、ＢｉＯ3/2 のモル分率が
０．３を超えて過度に大きい場合には、無負荷Ｑが小さ
くなり、また、０．０５未満の場合には共振周波数の温
度係数τf が大きくなるので、ＢｉＯ3/2 のモル分率は
上記範囲に設定される。更に主成分に対する副成分Ｃｕ
Ｏの含有量ａ（重量％）および副成分Ｖ2 Ｏ5 の含有量
ｂ（重量％）あるいは第三成分の含有量ｃ（重量％）が
過度に大きい場合には、共振しなくなるため、副成分Ｃ
ｕＯ含有量ａ、副成分Ｖ2 Ｏ5 の含有量ｂおよび第三成
分の含有量ｃは上記範囲に設定される。
０．３を超えて過度に大きい場合には、無負荷Ｑが小さ
くなり、また、０．０５未満の場合には共振周波数の温
度係数τf が大きくなるので、ＢｉＯ3/2 のモル分率は
上記範囲に設定される。更に主成分に対する副成分Ｃｕ
Ｏの含有量ａ（重量％）および副成分Ｖ2 Ｏ5 の含有量
ｂ（重量％）あるいは第三成分の含有量ｃ（重量％）が
過度に大きい場合には、共振しなくなるため、副成分Ｃ
ｕＯ含有量ａ、副成分Ｖ2 Ｏ5 の含有量ｂおよび第三成
分の含有量ｃは上記範囲に設定される。
【０００９】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。酸化チタンおよび酸化ビスマス
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１０００〜１２００℃で約１〜５時間程仮焼する。
このようにして得られた仮焼物と副成分ＣｕＯ、Ｖ2 Ｏ
5 および第三成分としてＢ2 Ｏ3 、ＧｅＯ2 およびＳｉ
Ｏ2 のうち少なくとも一種類以上を、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、粉砕する。更に、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、
加圧成形（圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 程度）す
る。得られた成形物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下
に８５０〜１１００℃で焼成することにより上記組成式
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。酸化チタンおよび酸化ビスマス
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１０００〜１２００℃で約１〜５時間程仮焼する。
このようにして得られた仮焼物と副成分ＣｕＯ、Ｖ2 Ｏ
5 および第三成分としてＢ2 Ｏ3 、ＧｅＯ2 およびＳｉ
Ｏ2 のうち少なくとも一種類以上を、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、粉砕する。更に、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、
加圧成形（圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 程度）す
る。得られた成形物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下
に８５０〜１１００℃で焼成することにより上記組成式
で表される誘電体磁器組成物が得られる。
【００１０】誘電体磁器組成物は、必要により適当な形
状およびサイズに加工、あるいはドクターブレード法等
によるシート成形およびシートと電極による積層化する
ことにより、誘電体共振器、マイクロ波誘電体基板、マ
イクロ波積層素子等の材料として利用できる。
状およびサイズに加工、あるいはドクターブレード法等
によるシート成形およびシートと電極による積層化する
ことにより、誘電体共振器、マイクロ波誘電体基板、マ
イクロ波積層素子等の材料として利用できる。
【００１１】なお、チタン、ビスマス、銅、バナジウ
ム、硼素、ゲルマニウム、珪素の原料としては、ＢｉＯ
3/2 、ＴｉＯ2 、ＣｕＯ、Ｖ2 Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ3 、ＧｅＯ
2 、ＳｉＯ2 の他に、焼成時に酸化物となる硝酸塩、水
酸化物等を使用することができる。
ム、硼素、ゲルマニウム、珪素の原料としては、ＢｉＯ
3/2 、ＴｉＯ2 、ＣｕＯ、Ｖ2 Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ3 、ＧｅＯ
2 、ＳｉＯ2 の他に、焼成時に酸化物となる硝酸塩、水
酸化物等を使用することができる。
【００１２】
【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明を
更に具体的に説明する。 実施例１ 酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粉末０．８５モル、酸化ビスマ
ス（ＢｉＯ3/2 ）粉末０．１５モルを、ジルコニア製玉
石を用いエタノールを溶媒としてボールミルで１２時間
湿式混合した。この溶液を脱媒後、粉砕し、空気雰囲気
下に１１００℃で２時間仮焼した。次に、得られた仮焼
物と酸化銅（ＣｕＯ）１．０ｗｔ％および酸化バナジウ
ム（Ｖ2 Ｏ5 ）各１．０ｗｔ％とを、ジルコニア製玉石
を用いエタノールを溶媒としてボールミルで１２時間湿
式混合した。この溶液を脱媒後、粉砕し、適量のポリビ
ニルアルコール溶液を加え乾燥後、直径１０ｍｍφ、厚
さ約４ｍｍｔのペレットに成形し、空気雰囲気下におい
て８５０℃で２時間焼成した。こうして得られた実施例
１の磁器組成物を直径７ｍｍφ、厚さ約３ｍｍｔの大き
さに加工した後、誘電体共振法によって測定し、共振周
波数（３〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑ、比誘電率εr
および共振周波数の温度係数τf を求めた。その結果を
表１に示す。
更に具体的に説明する。 実施例１ 酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粉末０．８５モル、酸化ビスマ
ス（ＢｉＯ3/2 ）粉末０．１５モルを、ジルコニア製玉
石を用いエタノールを溶媒としてボールミルで１２時間
湿式混合した。この溶液を脱媒後、粉砕し、空気雰囲気
下に１１００℃で２時間仮焼した。次に、得られた仮焼
物と酸化銅（ＣｕＯ）１．０ｗｔ％および酸化バナジウ
ム（Ｖ2 Ｏ5 ）各１．０ｗｔ％とを、ジルコニア製玉石
を用いエタノールを溶媒としてボールミルで１２時間湿
式混合した。この溶液を脱媒後、粉砕し、適量のポリビ
ニルアルコール溶液を加え乾燥後、直径１０ｍｍφ、厚
さ約４ｍｍｔのペレットに成形し、空気雰囲気下におい
て８５０℃で２時間焼成した。こうして得られた実施例
１の磁器組成物を直径７ｍｍφ、厚さ約３ｍｍｔの大き
さに加工した後、誘電体共振法によって測定し、共振周
波数（３〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑ、比誘電率εr
および共振周波数の温度係数τf を求めた。その結果を
表１に示す。
【００１３】実施例２〜１３および比較例１〜７ 実施例１の酸化チタンと酸化ビスマスの混合割合と副成
分および第三成分の添加量とを表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。
分および第三成分の添加量とを表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。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】比誘電率εr が大きく、かつ無負荷Ｑが
大きく、しかも共振周波数の温度係数τf の小さい誘電
体磁器組成物を提供することができる。また、低温焼結
が可能であり、内部電極としてＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ
等を使用して同時焼成による積層化が可能な誘電体磁器
組成物を提供することができる。
大きく、しかも共振周波数の温度係数τf の小さい誘電
体磁器組成物を提供することができる。また、低温焼結
が可能であり、内部電極としてＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ
等を使用して同時焼成による積層化が可能な誘電体磁器
組成物を提供することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 主成分が組成式、ｘＴｉＯ2 ・ｙＢｉ
Ｏ3/2 （式中、ｘは０．７〜０．９５、ｙは０．０５〜
０．３で、ｘ＋ｙ＝１である。）で表されるチタン、ビ
スマスおよび酸素からなる誘電体磁器組成物であり、か
つ副成分としてＣｕＯおよびＶ2 Ｏ5 を含有し、主成分
に対するＣｕＯの含有量ａ（重量％）が０＜ａ＜１０で
あり、主成分に対するＶ2 Ｏ5 の含有量ｂ（重量％）が
０＜ｂ＜２０であり、更に第三成分としてＢ2 Ｏ3 、Ｇ
ｅＯ2 およびＳｉＯ2 のうち少なくとも一種類以上を含
有し、主成分に対する第三成分の含有量ｃ（重量％）が
０≦ｃ＜１０であることを特徴とする誘電体磁器組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5253161A JPH07105731A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5253161A JPH07105731A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07105731A true JPH07105731A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17247386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5253161A Pending JPH07105731A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105731A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040037316A (ko) * | 2002-10-28 | 2004-05-07 | 한국전기연구원 | 세라믹 발진자용 비납계 압전 세라믹 조성물 및 그 제조방법 |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP5253161A patent/JPH07105731A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040037316A (ko) * | 2002-10-28 | 2004-05-07 | 한국전기연구원 | 세라믹 발진자용 비납계 압전 세라믹 조성물 및 그 제조방법 |
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