JPH0721837A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH0721837A JPH0721837A JP5150503A JP15050393A JPH0721837A JP H0721837 A JPH0721837 A JP H0721837A JP 5150503 A JP5150503 A JP 5150503A JP 15050393 A JP15050393 A JP 15050393A JP H0721837 A JPH0721837 A JP H0721837A
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- dielectric
- ceramic composition
- dielectric ceramic
- composition
- niobium
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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ｘ（Ｂａ1-L ＳｒL ）Ｏ・ｙ（Ｚｎ
1-M ＭｇM ）Ｏ・ｚ〔（Ｎｂ1-N ＳｂN ）2 Ｏ5 〕（式
中 ０．４９＜ｘ＜０．５１，０．１６＜ｙ＜０．１
８，０．３１＜ｚ＜０．３５，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．４
＜Ｌ＜０．１８，０＜Ｍ＜１．０，０＜Ｎ＜０．２０
である。）で表されるバリウム、ストロンチウム、亜
鉛、マグネシウム、ニオブ、アンチモン及び酸素からな
る主成分に対して、副成分としてＣｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ及
びＣｏＯのうち少なくとも１種類を０〜２ｗｔ％添加し
てなる誘電体磁器組成物。
い誘電体磁器組成物を提供するものである。 【構成】 組成式ｘ（Ｂａ1-L ＳｒL ）Ｏ・ｙ（Ｚｎ
1-M ＭｇM ）Ｏ・ｚ〔（Ｎｂ1-N ＳｂN ）2 Ｏ5 〕（式
中 ０．４９＜ｘ＜０．５１，０．１６＜ｙ＜０．１
８，０．３１＜ｚ＜０．３５，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．４
＜Ｌ＜０．１８，０＜Ｍ＜１．０，０＜Ｎ＜０．２０
である。）で表されるバリウム、ストロンチウム、亜
鉛、マグネシウム、ニオブ、アンチモン及び酸素からな
る主成分に対して、副成分としてＣｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ及
びＣｏＯのうち少なくとも１種類を０〜２ｗｔ％添加し
て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、ストロンチウム、亜鉛、マグネシウ
ム、ニオブ、アンチモン及び酸素からなる主成分に対し
て副成分としてＣｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ及びＣｏＯのうち少
なくとも１種類を０〜２ｗｔ％添加してなる誘電体磁器
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。
好適なバリウム、ストロンチウム、亜鉛、マグネシウ
ム、ニオブ、アンチモン及び酸素からなる主成分に対し
て副成分としてＣｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ及びＣｏＯのうち少
なくとも１種類を０〜２ｗｔ％添加してなる誘電体磁器
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。
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。
【０００４】また、ｘＢａＯ−ｙＺｎＯ−ｚＮｂ2 Ｏ5
の誘電体磁器組成物についての提案（特開昭５３−３５
４５３号公報）や、（Ｂａ1-X ＳｒX ）Ｏ・ＺｎＯ・ｙ
Ｎｂ 2 Ｏ5 の誘電体磁器組成物の提案（特公昭５９−２
３０４５）もあるが、いずれも十分に大きいεr 及びＱ
値は得られていない。更に、Ｂａ（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）
Ｏ3 系、Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 系、Ｂａ（Ｚｎ
1/3 Ｎｂ2/3 ）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。
の誘電体磁器組成物についての提案（特開昭５３−３５
４５３号公報）や、（Ｂａ1-X ＳｒX ）Ｏ・ＺｎＯ・ｙ
Ｎｂ 2 Ｏ5 の誘電体磁器組成物の提案（特公昭５９−２
３０４５）もあるが、いずれも十分に大きいεr 及びＱ
値は得られていない。更に、Ｂａ（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）
Ｏ3 系、Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 系、Ｂａ（Ｚｎ
1/3 Ｎｂ2/3 ）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０．１〜５ＧＨｚ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、εr 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０．１〜５ＧＨｚ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、εr 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、ストロンチウム、亜鉛、マグネシウム、ニオ
ブ、アンチモン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ｘ（Ｂａ1-L ＳｒL ）Ｏ・ｙ（Ｚｎ1-M
ＭｇM ）Ｏ・ｚ〔（Ｎｂ1-N ＳｂN ）2 Ｏ5 〕（式中
０．４９＜ｘ＜０．５１，０．１６＜ｙ＜０．１８，
０．３１＜ｚ＜０．３５，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．４＜Ｌ
＜０．８，０＜Ｍ＜１．０，０＜Ｎ＜０．２０ であ
る。）で表されるバリウム、ストロンチウム、亜鉛、マ
グネシウム、ニオブ、アンチモン及び酸素からなる主成
分に対して、副成分としてＣｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ及びＣｏ
Ｏのうち少なくとも１種類を０〜２ｗｔ％添加してなる
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、ストロンチウム、亜鉛、マグネシウム、ニオ
ブ、アンチモン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ｘ（Ｂａ1-L ＳｒL ）Ｏ・ｙ（Ｚｎ1-M
ＭｇM ）Ｏ・ｚ〔（Ｎｂ1-N ＳｂN ）2 Ｏ5 〕（式中
０．４９＜ｘ＜０．５１，０．１６＜ｙ＜０．１８，
０．３１＜ｚ＜０．３５，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．４＜Ｌ
＜０．８，０＜Ｍ＜１．０，０＜Ｎ＜０．２０ であ
る。）で表されるバリウム、ストロンチウム、亜鉛、マ
グネシウム、ニオブ、アンチモン及び酸素からなる主成
分に対して、副成分としてＣｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ及びＣｏ
Ｏのうち少なくとも１種類を０〜２ｗｔ％添加してなる
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、ＳｒＯのモル分率が、０．８より大き
い、あるいは０．４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、ＳｒＯのモル分率は上記範囲に
限定される。また、ＭｇＯのモル分率が０であると無負
荷Ｑが小さくなり、１であると誘電率が小さくなるので
ＭｇＯのモル分率は上記範囲に限定される。また、ｘ，
ｙ，ｚの範囲を上記のように限定した理由は、この範囲
外ではいずれの場合も無負荷Ｑが小さくなる、あるいは
誘電率が小さくなるためである。さらにＳｂ2 Ｏ5 のモ
ル分率が０．２より大きいと無負荷Ｑが小さくなるの
で、Ｓｂ2 Ｏ 5 のモル分率は上記範囲に限定される。ま
た、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ及びＣｏＯのうち少なくとも１
種類の添加量が２ｗｔ％より大きいと無負荷Ｑが小さく
なるため、副成分の添加量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、ＳｒＯのモル分率が、０．８より大き
い、あるいは０．４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、ＳｒＯのモル分率は上記範囲に
限定される。また、ＭｇＯのモル分率が０であると無負
荷Ｑが小さくなり、１であると誘電率が小さくなるので
ＭｇＯのモル分率は上記範囲に限定される。また、ｘ，
ｙ，ｚの範囲を上記のように限定した理由は、この範囲
外ではいずれの場合も無負荷Ｑが小さくなる、あるいは
誘電率が小さくなるためである。さらにＳｂ2 Ｏ5 のモ
ル分率が０．２より大きいと無負荷Ｑが小さくなるの
で、Ｓｂ2 Ｏ 5 のモル分率は上記範囲に限定される。ま
た、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ及びＣｏＯのうち少なくとも１
種類の添加量が２ｗｔ％より大きいと無負荷Ｑが小さく
なるため、副成分の添加量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、炭酸ストロンチ
ウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化
アンチモンの出発原料を所定量ずつ、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１１００〜１３００℃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、加圧成形（圧力１００〜１０
００Ｋｇ／ｃｍ2 ）する。そして、この成形物を空気の
如き酸素含有ガス雰囲気下に１５００〜１６５０℃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、炭酸ストロンチ
ウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化
アンチモンの出発原料を所定量ずつ、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１１００〜１３００℃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、加圧成形（圧力１００〜１０
００Ｋｇ／ｃｍ2 ）する。そして、この成形物を空気の
如き酸素含有ガス雰囲気下に１５００〜１６５０℃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０．１〜５ＧＨｚ帯で使用される誘電帯共振器
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０．１〜５ＧＨｚ帯で使用される誘電帯共振器
としたときに優れた効果が奏される。
【００１０】なお、バリウム、ストロンチウム、亜鉛、
マグネシウム、ニオブ、アンチモンの原料としては、Ｂ
ａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＺｎＯ、ＭｇＯ，Ｎｂ2 Ｏ5 、
Ｓｂ 2 Ｏ5 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。また、Ｃｒ2 Ｏ3 、
ＭｎＯ、ＣｏＯについても、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。
マグネシウム、ニオブ、アンチモンの原料としては、Ｂ
ａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＺｎＯ、ＭｇＯ，Ｎｂ2 Ｏ5 、
Ｓｂ 2 Ｏ5 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。また、Ｃｒ2 Ｏ3 、
ＭｎＯ、ＣｏＯについても、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、炭酸ストロンチウム
（ＳｒＣＯ3 ）粉末、酸化亜鉛（ＺｎＯ）粉末、酸化マ
グネシウム（ＭｇＯ）粉末、酸化ニオブ（Ｎｂ 2 Ｏ5 ）
粉末、酸化アンチモン（Ｓｂ2 Ｏ5 ）粉末をエタノール
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、０．５（Ｂａ0.4
Ｓｒ0.6）・０．１６７（Ｚｎ0.6 Ｍｇ0.4 ）・０．３
３３〔（Ｎｂ0.98Ｓｂ0.02）2 Ｏ 5 〕なる仮焼粉を得
た。
に説明する。 実施例１ 炭酸バリウム（ＢａＣＯ3 ）粉末、炭酸ストロンチウム
（ＳｒＣＯ3 ）粉末、酸化亜鉛（ＺｎＯ）粉末、酸化マ
グネシウム（ＭｇＯ）粉末、酸化ニオブ（Ｎｂ 2 Ｏ5 ）
粉末、酸化アンチモン（Ｓｂ2 Ｏ5 ）粉末をエタノール
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、０．５（Ｂａ0.4
Ｓｒ0.6）・０．１６７（Ｚｎ0.6 Ｍｇ0.4 ）・０．３
３３〔（Ｎｂ0.98Ｓｂ0.02）2 Ｏ 5 〕なる仮焼粉を得
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のペレットに成形して空気雰囲気下
に１５６０℃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 （４〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑ及び比
誘電率ε r 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、温度計数τ
f を求めた。その結果を表２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のペレットに成形して空気雰囲気下
に１５６０℃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 （４〜６ＧＨｚ）における無負荷Ｑ及び比
誘電率ε r 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、温度計数τ
f を求めた。その結果を表２に示す。
【００１３】実施例２〜１９ 実施例１の炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、酸化亜
鉛、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化アンチモン混
合割合を表１記載のようにかえたこと、あるいは副成分
としてＣｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ、ＣｏＯを添加した他は、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２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。また、実施例１〜７は参考例である。
鉛、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化アンチモン混
合割合を表１記載のようにかえたこと、あるいは副成分
としてＣｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ、ＣｏＯを添加した他は、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２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。また、実施例１〜７は参考例である。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【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 三谷 敦志 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社無機材料研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】組成式ｘ（Ｂａ1-L ＳｒL ）Ｏ・ｙ（Ｚｎ
1-M ＭｇM ）Ｏ・ｚ〔（Ｎｂ1-N ＳｂN ）2 Ｏ5 〕（式
中 ０．４９＜ｘ＜０．５１，０．１６＜ｙ＜０．１
８，０．３１＜ｚ＜０．３５，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．４
＜Ｌ＜０．８，０＜Ｍ＜１．０，０＜Ｎ＜０．２０ で
ある。）で表されるバリウム、ストロンチウム、亜鉛、
マグネシウム、ニオブ、アンチモン及び酸素からなる主
成分に対して、副成分としてＣｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ及びＣ
ｏＯのうち少なくとも１種類を０〜２ｗｔ％添加してな
る誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5150503A JPH0721837A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5150503A JPH0721837A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0721837A true JPH0721837A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15498293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5150503A Pending JPH0721837A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721837A (ja) |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP5150503A patent/JPH0721837A/ja active Pending
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