JPH07309659A - 誘電体磁器材料 - Google Patents

誘電体磁器材料

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JPH07309659A
JPH07309659A JP6099479A JP9947994A JPH07309659A JP H07309659 A JPH07309659 A JP H07309659A JP 6099479 A JP6099479 A JP 6099479A JP 9947994 A JP9947994 A JP 9947994A JP H07309659 A JPH07309659 A JP H07309659A
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JP
Japan
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dielectric
mol
weight
ceramic material
dielectric ceramic
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Application number
JP6099479A
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English (en)
Inventor
Kazuya Akiyama
和也 秋山
Akihiro Isomura
明宏 磯村
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘電率εr が大きく,共振周波数の温度係数
τf ができるだけ零に近く,Q×f値が大きく,しかも
融点の低いAu,Ag,Cu,及びそれらの合金等を内
部電極材料に使用しても同時焼結できる誘電体磁器材料
を提供すること。 【構成】 誘電体磁器材料は,化学組成が一般式,a
(Ba1-x Pbx )O−b(La1-y Gdy 2 3
cTiO2 (ただし,a=11.7〜21.7モル%,
b=11.7〜21.7モル%,a+b+c=100モ
ル%,0.01≦x≦0.65,0.01≦y≦0.6
5)で示される主成分と,この主成分に添加された添加
物とからなる。この添加物は,誘電体磁器材料の総量に
対して0.2〜4.0重量%のSiO2 と0.2〜3.
0重量%のB2 3 と0.5〜4.0重量%のPbOと
からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,主にマイクロ波帯域用
の通信や放送機器に使用される誘電体磁器材料に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年,通信技術の進歩による自動車電話
や携帯電話などの移動体通信の普及に伴って,通信に利
用される周波数帯域はマイクロ波帯域に及んでいる。
【0003】従来,このマイクロ波帯域で使用される回
路部品には,空洞共振器等が用いられていた。しかし,
これらの部品はマイクロ波の波長と同程度の大きさにな
るため,自動車用電話機,携帯電話機,小型GPS装置
等に適用できるような部品の小型化は不可能であった。
【0004】これに対し,マイクロ波フィルタや発信器
の周波数安定化回路に,誘電体共振器を用いることによ
って,回路部品の小型化が盛んにおこなわれている。
【0005】このようなマイクロ波誘電体材料に要求さ
れる特性は,使用周波数帯域における誘電率εr が大き
いこと,共振周波数の温度係数τf ができるだけ零に近
いこと,マイクロ波帯域での誘電損失tanδ(=1/
Q)が小さいこと,即ち,Q値(普通Q×fの形で表現
される,fは共振周波数)が大きいこと等が挙げられ
る。
【0006】従来,マイクロ波誘電体材料としては,B
aO−TiO2 系,BaO・4TiO2 ・0.1W
3 ,Ba(Zn1/3 Ta2/3 )O3 ,(Zr0.8 Sn
0.2 )TiO4 等の組成が知られているが,これらの系
で,高Q×f値,共振周波数の温度係数τf ≒±0pp
m/℃は得られるものの,誘電率εr は高々40程度し
かなく,低い周波数帯域では部品の小型化には寄与でき
なかった。
【0007】また,上記のBaO−TiO2 系に希土類
酸化物を添加し,さらにBaサイトをPbやSrで置換
した(Ba,Pb)O−Nd2 3 −TiO2 系,(B
a,Sr)O−Sm2 3 −TiO2 系では,誘電率ε
r =70〜100が得られることが知られているが,マ
イクロ波帯域でのQ値が上記の系よりも劣るという欠点
があった。また,上記のような希土類酸化物を主成分と
する誘電材料は,希土類磁石材料として需要の大きいN
2 3 やSm2 3 を大量に使用しているので,希土
類元素の有効利用とは言えない。
【0008】そこで,本発明者は,BaO−TiO2
の添加材料として,ガラス添加剤等の用途しかなく供給
過剰となっているLa2 3 を使用し,貴重なNd2
3 やSm2 3 を使用しない(Ba,Pb)−(La,
Gd)2 Ti4 12系の誘電材料を見出した。(特願平
5−28713号,参照)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで,マイクロ波
回路のより一層の小型化を図るためには,LC素子を用
いる方法が有効であり,これは,既に実用化されている
セラミック積層技術を適用することによって実現でき
る。例えば,薄いセラミック層の上に金属パターンを形
成し,これらを何枚か重ねれば,種々の形状を持つ積層
セラミック回路部品を製作することができる。
【0010】しかし,マイクロ波帯域で使用される素子
の電極部には,一般に,導電性のよいAu,Ag,C
u,及びそれらの合金等が用いられており,上記のLC
素子等を得るには,それらのような比較的融点の低い電
極材料と誘電体材料が同時焼結できることが必要であ
る。
【0011】しかしながら,前記した従来知られている
誘電体材料で,十分な焼結密度と大きな誘電率εr を得
るには,1300〜1500℃で焼結しなければなら
ず,内部電極材料としてAu,Ag,Cu等が使用でき
ないという課題があった。
【0012】そこで,本発明の技術的課題は,誘電率ε
r が大きく,共振周波数の温度係数τf ができるだけ零
に近く,Q×f値が大きく,しかも融点の低いAu,A
g,Cu,及びそれらの合金等を内部電極材料に使用し
ても同時焼結できる誘電体磁器材料を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに,本発明者は,SiO2 ,B2 3 ,及びPbOを
添加することによって,誘電率εr が大きく,共振周波
数の温度係数τf が零に近く,Q×f値が大きく,しか
も,融点の低いAu,Ag,Cu,及びそれらの合金等
を内部電極材料に使用しても同時焼結できる誘電体磁器
材料が得られることを見出した。
【0014】即ち,本発明によれば,化学組成が,一般
式,a(Ba1-x Pbx )O−b(La1-y Gdy 2
3 −cTiO2 (ただし,a=11.7〜21.7モ
ル%,b=11.7〜21.7モル%,a+b+c=1
00モル%,0.01≦x≦0.65,0.01≦y≦
0.65)で示される主成分と,この主成分に添加され
た添加物とからなる誘電体磁器材料であって,前記添加
物は,前記誘電体磁器材料の総量に対して0.2〜4.
0重量%のSiO2 と0.2〜3.0重量%のB2 3
と0.5〜4.0重量%のPbOとからなることを特徴
とする誘電体磁器材料が得られる。
【0015】
【作用】上記のように,SiO2 を0.2〜4.0重量
%,B2 3 を0.2〜3.0重量%,PbOを0.5
〜4.0重量%添加することで,最適な誘電率εr を得
るに必要であった1300〜1500℃の焼結温度を,
1000〜1100℃まで低下させることができる。こ
れにより,誘電体材料と内部電極材料を同時に焼結する
ことができる。
【0016】
【実施例】以下,実施例に基づいて,本発明の詳細を説
明する。
【0017】まず,誘電体磁器材料の製造方法について
説明する。
【0018】BaCO3 ,PbO,La2 3 ,Gd2
3 ,TiO2 の各粉末をそれぞれ表1の割合になるよ
うに秤量した後,純水を用い,ジルコニアボールにて樹
脂製のボールミルで湿式混合し,混合物を得た。次に,
この混合物を乾燥させた後,大気中にて1050℃の温
度で約4時間仮焼し,仮焼物を得た。次に,SiO2
2 3 ,PbOの各粉末をそれぞれ下記表1の割合に
なるように秤量した後,仮焼物に加え,上記のボールミ
ルで湿式粉砕(混合)した。これを,直径15mm,厚
さ約6mmの円盤状に成形し,大気中にて1000〜1
375℃の温度で約1時間焼結することによって誘電体
磁器材料(試料1〜35)を得た。
【0019】次に,この誘電体磁器材料の誘電特性を測
定した。
【0020】これらの組成の誘電体磁器について,誘電
体共振器法により,誘電率εr ,Q×f値,及び−25
〜80℃における共振周波数の温度係数τf を測定し
た。それらの結果を下記表2に示した。尚,下記表1,
及び表2において,試料番号の欄に*印があるものは,
本発明の実施例に係る試料以外の比較例である。また,
共振周波数は,2.9〜3.5GHzであった。
【0021】
【表1】
【表2】 上記表2より明らかなように,(Ba1-x Pbx )O−
(La1-y Gdy 23 −TiO2 系材料に,SiO
2 を0.2〜4.0重量%,B2 3 を0.2〜3.0
重量%,PbOを0.5〜4.0重量%添加すること
で,誘電率εr が大きく,Q×f値が大きく,共振周波
数の温度係数τf が零に近く,しかも1000〜110
0℃の低温で焼結できる誘電体磁器を得ることができ
る。
【0022】これに対し,比較例に係る試料(1,4,
5,8,9,12〜14,17〜19,25,26,2
8,30,33)では,添加量が,SiO2 について
は,0.2重量%,B2 3 について0.2重量%,P
bOについて0.5重量%より夫々小さい場合,添加の
効果が得られず,焼結温度が1100℃を越えてしま
う。また,添加量がそれぞれSiO2 4.0重量%,B
2 3 3.0重量%,PbO4.0重量%を越えた場
合,誘電率εr ,Q×f値が著しく低下することが判明
した。
【0023】
【発明の効果】以上に説明した通り,本発明によれば,
誘電率εr が大きく,共振周波数の温度係数τf が零に
近く,Q×f値が大きく,しかも,融点の低いAu,A
g,Cu,及びそれらの合金等を内部電極材料に使用し
ても同時焼結できる誘電体磁器材料が得られる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化学組成が一般式,a(Ba1-x
    x )O−b(La1-yGdy 2 3 −cTiO
    2 (ただし,a=11.7〜21.7モル%,b=1
    1.7〜21.7モル%,a+b+c=100モル%,
    0.01≦x≦0.65,0.01≦y≦0.65)で
    示される主成分と,これに添加された添加物とからなる
    誘電体磁器材料であって,前記添加物は,前記誘電体磁
    器材料の総量に対して0.2〜4.0重量%のSiO2
    と0.2〜3.0重量%のB2 3 と0.5〜4.0重
    量%のPbOとからなることを特徴とする誘電体磁器材
    料。
JP6099479A 1994-05-13 1994-05-13 誘電体磁器材料 Pending JPH07309659A (ja)

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