JPH0717444B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH0717444B2 JPH0717444B2 JP2090917A JP9091790A JPH0717444B2 JP H0717444 B2 JPH0717444 B2 JP H0717444B2 JP 2090917 A JP2090917 A JP 2090917A JP 9091790 A JP9091790 A JP 9091790A JP H0717444 B2 JPH0717444 B2 JP H0717444B2
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、主にマイクロ波帯域と言われる領域において
使用される共振器等を構成する高周波用誘電体磁器組成
物に関する。
使用される共振器等を構成する高周波用誘電体磁器組成
物に関する。
従来の技術 近年、自動車電話、携帯電話、コードレス電話などの無
線通話機に使用される空中線共用器（デュプレクサー）
や電圧制御発振器等に使用される共振器、あるいはCATV
用チューナに使用されるフィルタ等に高周波用誘電体磁
器が多く用いられている。この様な共振器等において高
誘電率材料を使用することにより、高周波の波長を真空
中の （εr:比誘電率）の長さに短縮し、かかる周波数におけ
る１波長、1/2波長、あるいは1/4波長のマイクロ波を高
周波誘電体磁器の中に閉じ込め、所定の作用効果が得ら
れるように、小形に構成したものが一般的に知られてい
る。このような高周波用誘電体磁器に要求される特性と
しては、 （１）誘電体中では電磁波の波長が （但し、εｒは比誘電率）に短縮され、同じ共振周波数
ならば誘電率が大きい程小形化できるため、可能な限り
誘電率が大であること、 （２）高周波帯域での誘電損失が小さいこと、 （３）共振周波数の温度変化に対する変化率が少ないこ
と、すなわち誘電率の温度依存性が小さくかつ安定であ
ること、 の３特性が挙げられる。
線通話機に使用される空中線共用器（デュプレクサー）
や電圧制御発振器等に使用される共振器、あるいはCATV
用チューナに使用されるフィルタ等に高周波用誘電体磁
器が多く用いられている。この様な共振器等において高
誘電率材料を使用することにより、高周波の波長を真空
中の （εr:比誘電率）の長さに短縮し、かかる周波数におけ
る１波長、1/2波長、あるいは1/4波長のマイクロ波を高
周波誘電体磁器の中に閉じ込め、所定の作用効果が得ら
れるように、小形に構成したものが一般的に知られてい
る。このような高周波用誘電体磁器に要求される特性と
しては、 （１）誘電体中では電磁波の波長が （但し、εｒは比誘電率）に短縮され、同じ共振周波数
ならば誘電率が大きい程小形化できるため、可能な限り
誘電率が大であること、 （２）高周波帯域での誘電損失が小さいこと、 （３）共振周波数の温度変化に対する変化率が少ないこ
と、すなわち誘電率の温度依存性が小さくかつ安定であ
ること、 の３特性が挙げられる。
また、マイクロ波帯域でも自動車電話、パーソナル無
線、コードレステレホン等に用いられる比較的低周波帯
域とされる1GHz程度の領域において適用する場合、波長
がかなり長くなるため、共振器等の小形化を図るために
は誘電体磁器組成物としては誘電率がかなり高いものを
必要とする。
線、コードレステレホン等に用いられる比較的低周波帯
域とされる1GHz程度の領域において適用する場合、波長
がかなり長くなるため、共振器等の小形化を図るために
は誘電体磁器組成物としては誘電率がかなり高いものを
必要とする。
従来、この種の誘電体磁器組成物としては、例えば、Ba
O-Nd2O3-TiO2-Bi2O3系組成物、BaO-Nd2O3-TiO2-PbO系組
成物などが知られている。
O-Nd2O3-TiO2-Bi2O3系組成物、BaO-Nd2O3-TiO2-PbO系組
成物などが知られている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、これらの材料においても誘電率はεｒ＝
70〜90程度であり、それ以上の高い誘電率のものを得よ
うとすると、急激にＱ値が劣化する等、温度特性が劣化
し、誘電率を上げ共振器等の小形化を図るには限度があ
った。
70〜90程度であり、それ以上の高い誘電率のものを得よ
うとすると、急激にＱ値が劣化する等、温度特性が劣化
し、誘電率を上げ共振器等の小形化を図るには限度があ
った。
また、誘電体グリーンシートに内部電極ペーストを印刷
してそれらを積層し、その後前記内部電極ペーストと前
記誘電体グリーンシートを同時焼結させ、この焼結体に
外部電極を形成した、いわゆる積層形の誘電体共振器、
フィルタとすることにより、内部導体形状を色々な形状
に設計し、前記焼結体の大きさを共振波長に比べて大幅
に小さくすることも考えられている。
してそれらを積層し、その後前記内部電極ペーストと前
記誘電体グリーンシートを同時焼結させ、この焼結体に
外部電極を形成した、いわゆる積層形の誘電体共振器、
フィルタとすることにより、内部導体形状を色々な形状
に設計し、前記焼結体の大きさを共振波長に比べて大幅
に小さくすることも考えられている。
しかしマイクロ波帯域で使用される電極には低抵抗であ
ることが要求されるため、この帯域における共振器等で
は一般に電極としてAu、Ag、Cu、Al等の金属が使用され
ており、同時焼結させるにはそれらの金属の融点よりも
低い温度で焼結する組成物が必要になる。
ることが要求されるため、この帯域における共振器等で
は一般に電極としてAu、Ag、Cu、Al等の金属が使用され
ており、同時焼結させるにはそれらの金属の融点よりも
低い温度で焼結する組成物が必要になる。
しかしながら、従来の高周波用誘電体磁器は1300〜1500
℃で焼結されており、マイクロ波帯域で適しているAu、
Ag、Cu等の金属材料を内部電極材料として採用すること
ができないといった課題があった。
℃で焼結されており、マイクロ波帯域で適しているAu、
Ag、Cu等の金属材料を内部電極材料として採用すること
ができないといった課題があった。
本発明は上記した課題に鑑み発明されたものであって、
高周波用共振器等のより一層の小形化を可能とする、誘
電率が高く、誘電損失が低く、誘電率の温度依存性が小
さくかつ安定で、従って製造される誘電体共振器の共振
周波数の温度依存性が小さく、しかも低温で焼結される
Au、Ag-Pd等を内部電極材料として使用できる低温で焼
結可能な誘電体磁器組成物を提供することを目的として
いる。
高周波用共振器等のより一層の小形化を可能とする、誘
電率が高く、誘電損失が低く、誘電率の温度依存性が小
さくかつ安定で、従って製造される誘電体共振器の共振
周波数の温度依存性が小さく、しかも低温で焼結される
Au、Ag-Pd等を内部電極材料として使用できる低温で焼
結可能な誘電体磁器組成物を提供することを目的として
いる。
課題を解決するための手段 本発明者は上記目的を達成すべく研究を重ねた結果、Ba
O、Nd2O3、Sm2O3、TiO2、PbO、Bi2O3からなる系にSi
O2、ZnO、B2O3を添加することによって、高誘電率を有
し、誘電率の温度依存性、共振器における共振周波数の
温度依存性が小さく、かつ高Ｑ値の特性を有し、しか
も、Au、Ag-Pdを内部電極として使用できる1000〜1050
℃の低温で焼結可能な誘電体磁器組成物が得られること
を知見し、本発明を完成するに至った。
O、Nd2O3、Sm2O3、TiO2、PbO、Bi2O3からなる系にSi
O2、ZnO、B2O3を添加することによって、高誘電率を有
し、誘電率の温度依存性、共振器における共振周波数の
温度依存性が小さく、かつ高Ｑ値の特性を有し、しか
も、Au、Ag-Pdを内部電極として使用できる1000〜1050
℃の低温で焼結可能な誘電体磁器組成物が得られること
を知見し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明に係る誘電体磁器組成物は、組成式が xBaO・yNd2O3・zSm2O3・uTiO2・vPbO・wBi2O3 ただし、0.080＜ｘ＜0.160 0.121＜ｙ＜0.130 0.005＜ｚ＜0.030 0.650＜ｕ＜0.700 0.045＜ｖ＜0.010 0.005＜ｗ＜0.045 ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｕ＋ｖ＋ｗ＝１ で示される主成分に対し、副成分として SiO2が1.2〜4.0重量％ ZnOが0.2〜3.5重量％及び B2O3が0.1〜2.5重量％ の割合で添加されていることを特徴としている。
作用 本発明に係る誘電体磁器組成物は、主成分としてREO
（希土類酸化物）-BaO-TiO2系を基本としており、希土
類酸化物としてNd2O3とSm2O3とが用いられ、それにPbO
とBi2O3とが添加されている。そして、1000℃〜1050℃
の低温焼結を可能とするため、副成分として、SiO2、Zn
O、B2O3が添加されている。
（希土類酸化物）-BaO-TiO2系を基本としており、希土
類酸化物としてNd2O3とSm2O3とが用いられ、それにPbO
とBi2O3とが添加されている。そして、1000℃〜1050℃
の低温焼結を可能とするため、副成分として、SiO2、Zn
O、B2O3が添加されている。
各成分が上記範囲を逸脱した場合、1000℃〜1050℃の低
温での焼結が不可能になるか、あるいは可能な場合でも
誘電率εｒが低かったり、あるいは共振周波数の温度係
数が、±20ppm/℃の範囲を出たり、あるいは、Ｑ値が15
00以下と低くなる。
温での焼結が不可能になるか、あるいは可能な場合でも
誘電率εｒが低かったり、あるいは共振周波数の温度係
数が、±20ppm/℃の範囲を出たり、あるいは、Ｑ値が15
00以下と低くなる。
実施例及び比較例 （Ｉ）誘電体磁器の調整 高純度の炭酸バリウム（BaCO3）、酸化ネオジウム（N
d2O3）、酸化サマリウム（Sm2O3）、酸化チタン（Ti
O2）、酸化鉛（PbO）、酸化ビスマス（Bi2O3）、二酸化
ケイ素（SiO2）酸化亜鉛（ZnO）、無水ホウ酸（B2O3）
をそれぞれ、第１表に示した比率で秤量した。
d2O3）、酸化サマリウム（Sm2O3）、酸化チタン（Ti
O2）、酸化鉛（PbO）、酸化ビスマス（Bi2O3）、二酸化
ケイ素（SiO2）酸化亜鉛（ZnO）、無水ホウ酸（B2O3）
をそれぞれ、第１表に示した比率で秤量した。
上記出発原料をボールミルにて一昼夜湿式混合した後
乾燥させた。
乾燥させた。
上記混合物を900℃程度の温度で約２時間仮焼した。
仮焼した混合物をボールミルにて一昼夜湿式粉砕した
後乾燥した。
後乾燥した。
上記乾燥粉末に約１重量％のバインダを添加して整粒
した。
した。
約1000kg/cm2の圧力で成形し、1000〜1350℃で約２時
間空気中にて焼成した。
間空気中にて焼成した。
（II）特性の測定 得られた誘電体磁器を誘電体円柱共振器により、共振周
波数3.0〜4.0GHzにおいて誘電率、Ｑ値及び共振周波数
の温度係数について測定した。
波数3.0〜4.0GHzにおいて誘電率、Ｑ値及び共振周波数
の温度係数について測定した。
結果を第１表に示す。
以下実施例のものと比較例のものとを比べ、本発明に係
る組成範囲外での比較例における問題点を述べる。
る組成範囲外での比較例における問題点を述べる。
ｘ＞0.160の場合:No.5の様に焼結温度が1100℃以上必要
になり本発明の目的を達成できない。
になり本発明の目的を達成できない。
ｘ＜0.080の場合:No.12の様にＱ値が低くなる。
ｙ＞0.130の場合:No.6の様に焼結温度が1100℃以上必要
となる。
となる。
ｙ＜0.121の場合:No.7の様に焼結温度が1100℃以上必要
となる。
となる。
ｚ＞0.030の場合:No.9の様にτｆが負側に大となる。
ｚ＜0.005の場合:No.8の様にτｆが正側に大となる。
ｕ＞0.700の場合:No.7の様に焼結温度が1100℃以上にな
る。
る。
ｕ＜0.650の場合:No.5の様にＱ値が低くなる。
ｖ＞0.100の場合:No.12の様にＱ値が低くなる。
ｖ＜0.045の場合:No.13の様にＱ値が低くなる。
ｗ＞0.045の場合:No.13の様にＱ値が低くなる。
ｗ＜0.005の場合:No.15の様にτｆが正側に大となる。
SiO2＞4.0重量％の場合:No.3の様にεｒが小となる。
SiO2＜1.2重量％の場合:No.2、No.18、No.21の様に焼結
温度が1100℃以上になる。
温度が1100℃以上になる。
ZnO＞3.5重量％の場合:No.24の様にＱ値が低くなる。
ZnO＜0.2重量％の場合:No.19の様に焼結温度が1100℃以
上になる。
上になる。
B2O3＞2.5重量％の場合:No.26の様にＱ値が低くなる。
B2O3＜0.1重量％の場合:No.16の様に焼結温度が1100℃
以上になる。
以上になる。
このように比較例のものでは上記のような問題点が残
る。
る。
一方、本発明に係る組成の範囲内のものであるNO.1、
４、10、11、14、17、20、22、23、25については、いず
れも誘電率がεｒ＝65.3〜78.2と高く、Ｑ値もｆ×Ｑ＝
1537〜2650と高く、又、共振周波数の温度係数も、τｆ
＝−10.8〜＋9.1ppm/℃と安定で、しかも1000〜1050℃
で焼結でき、本発明の目的が達成されている。
４、10、11、14、17、20、22、23、25については、いず
れも誘電率がεｒ＝65.3〜78.2と高く、Ｑ値もｆ×Ｑ＝
1537〜2650と高く、又、共振周波数の温度係数も、τｆ
＝−10.8〜＋9.1ppm/℃と安定で、しかも1000〜1050℃
で焼結でき、本発明の目的が達成されている。
発明の効果 以上の説明により明らかなように、本発明に係る誘電体
磁器組成物にあっては、BaO、Nd2O3、Sm2O3、TiO2、Pb
O、Bi2O3を主成分とし、副成分としてSiO2、ZnO、B2O3
が所定量添加されており、誘電率及びＱ値が高く、しか
も共振周波数の温度依存性が小さく、さらにはAu、Ag-P
dを内部電極として使用できる、低温で焼結可能な誘電
体磁器組成物を得ることができる。
磁器組成物にあっては、BaO、Nd2O3、Sm2O3、TiO2、Pb
O、Bi2O3を主成分とし、副成分としてSiO2、ZnO、B2O3
が所定量添加されており、誘電率及びＱ値が高く、しか
も共振周波数の温度依存性が小さく、さらにはAu、Ag-P
dを内部電極として使用できる、低温で焼結可能な誘電
体磁器組成物を得ることができる。
従って、高周波共振器、フィルタ等の大幅な小形化が可
能になり、その有用性は極めて大きい。
能になり、その有用性は極めて大きい。
Claims (1)
- 【請求項１】組成式が xBaO・yNd2O3・zSm2O3・uTiO2・vPbO・wBi2O3 ただし、0.080＜ｘ＜0.160 0.121＜ｙ＜0.130 0.005＜ｚ＜0.030 0.650＜ｕ＜0.700 0.045＜ｖ＜0.010 0.005＜ｗ＜0.045 ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｕ＋ｖ＋ｗ＝１ で示される主成分に対し、副成分として SiO2が1.2〜4.0重量％ ZnOが0.2〜3.5重量％及び B2O3が0.1〜2.5重量％ の割合で添加されてい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 |
|---|---|---|---|
| JP2090917A JPH0717444B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2090917A JPH0717444B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 誘電体磁器組成物 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8052996A Division JPH08277161A (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03290358A JPH03290358A (ja) | 1991-12-20 |
| JPH0717444B2 true JPH0717444B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=14011777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2090917A Expired - Lifetime JPH0717444B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717444B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2613722B2 (ja) * | 1991-09-27 | 1997-05-28 | 日本碍子株式会社 | 低温焼成用誘電体磁器組成物の製造法 |
| US5264403A (en) * | 1991-09-27 | 1993-11-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition containing ZnO-B2 O3 -SiO2 glass |
| US5479140A (en) * | 1991-09-27 | 1995-12-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition containing ZnO-B2 O3 -SiO2 glass, method of preparing the same, and resonator and filter using the dielectric ceramic composition |
| JP2858073B2 (ja) * | 1992-12-28 | 1999-02-17 | ティーディーケイ株式会社 | 多層セラミック部品 |
| US6107227A (en) * | 1998-08-03 | 2000-08-22 | Cts Corporation | Barium neodymium titanate dielectric ceramic composition incorporating samarium oxide for improved electrical performance |
| KR100444224B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2004-08-16 | 삼성전기주식회사 | 유전체 세라믹 조성물 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS618806A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-16 | 株式会社村田製作所 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
| JPS6156407A (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-22 | 京セラ株式会社 | 積層型磁器コンデンサ |
-
1990
- 1990-04-04 JP JP2090917A patent/JPH0717444B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03290358A (ja) | 1991-12-20 |
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