JPH0742165B2 - マイクロ波誘電体セラミックス - Google Patents
マイクロ波誘電体セラミックスInfo
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- JPH0742165B2 JPH0742165B2 JP1206566A JP20656689A JPH0742165B2 JP H0742165 B2 JPH0742165 B2 JP H0742165B2 JP 1206566 A JP1206566 A JP 1206566A JP 20656689 A JP20656689 A JP 20656689A JP H0742165 B2 JPH0742165 B2 JP H0742165B2
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Landscapes
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、マイクロ波誘電体セラミックス、特にその
比誘電率εrおよび無負荷Qが大きくかつ組成を変化さ
せることにより零を中心にして正まはた負の任意の温度
係数τfが得られるマイクロ波誘電体セラミックス組成
物に関するものである。
比誘電率εrおよび無負荷Qが大きくかつ組成を変化さ
せることにより零を中心にして正まはた負の任意の温度
係数τfが得られるマイクロ波誘電体セラミックス組成
物に関するものである。
(従来の技術) 一般に、温度保償用セラミックス(磁器)コンデンサや
マイクロ波回路用の誘電体共振器等では誘電体セラミッ
クス(磁器)組成物として比誘電率εrおよび無負荷Q:
Qu(=1/tanδ)が大きく、共振周波数の温度係数τf
としては、0を中心にして正または負の任意の温度係数
が得られることが必要とされている。従来、かかる誘電
体セラミックス組成物としてBaO・TiO2系、MgTiO3・CaO
系、ZrO2・SnO2・TiO2系、BaO・TiO2・Sm2O3・La2O3系
などの組成物を使用していた(例えば特公昭61-14606号
公報参照)。
マイクロ波回路用の誘電体共振器等では誘電体セラミッ
クス(磁器)組成物として比誘電率εrおよび無負荷Q:
Qu(=1/tanδ)が大きく、共振周波数の温度係数τf
としては、0を中心にして正または負の任意の温度係数
が得られることが必要とされている。従来、かかる誘電
体セラミックス組成物としてBaO・TiO2系、MgTiO3・CaO
系、ZrO2・SnO2・TiO2系、BaO・TiO2・Sm2O3・La2O3系
などの組成物を使用していた(例えば特公昭61-14606号
公報参照)。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、これら従来の誘電体セラミックス組成物
を用いて誘電体共振器コンデンサを製造した場合、その
温度係数τfが0(ppm/℃)付近では比誘電率εrが60
〜80であり、このような比誘電率の値は、誘電体共振器
等の小形化を図る上で小さくて不十分であるという問題
点があった。
を用いて誘電体共振器コンデンサを製造した場合、その
温度係数τfが0(ppm/℃)付近では比誘電率εrが60
〜80であり、このような比誘電率の値は、誘電体共振器
等の小形化を図る上で小さくて不十分であるという問題
点があった。
この発明は、上述した従来の問題点に鑑みなされたもの
であって、従って、この発明の目的は、温度係数が0
(ppm/℃)付近においても比誘電率εrおよび無負荷Q
が大きいマイクロ波誘電体セラミックスを提供するもの
である。
であって、従って、この発明の目的は、温度係数が0
(ppm/℃)付近においても比誘電率εrおよび無負荷Q
が大きいマイクロ波誘電体セラミックスを提供するもの
である。
(課題を解決するための手段) この発明の達成を図るため、この発明のマイクロ波誘電
体セラミックスによれば、酸化バリウム(BaO)、二酸
化チタン(TiO2)、酸化サマリウム(Sm2O3)、酸化ラ
ンタン(La2O3)、酸化ネオジウム(Nd2O3)および酸化
ビスマス(Bi2O3)からなるセラミックス組成物で構成
し、その組成式を X BaO・Y TiO2 ・Z{(Sm2O3)1-W1-W2(La2O3)W1(Nd2O3)W2}・V Bi2O3と表
わし、成分組成X,Y,Z,Vをモル%で 11.5≦X≦21.0 60.0≦Y≦76.0 6.5≦Z≦26.0 0.1≦V≦5.0 X+Y+Z+V=100 (但し、W1,W2,(1−W1−W2)をモル比としたとき0
<W1<1,0<W2<1,0<(1−W1−W2)<1である。) の範囲としたことを特徴とする。
体セラミックスによれば、酸化バリウム(BaO)、二酸
化チタン(TiO2)、酸化サマリウム(Sm2O3)、酸化ラ
ンタン(La2O3)、酸化ネオジウム(Nd2O3)および酸化
ビスマス(Bi2O3)からなるセラミックス組成物で構成
し、その組成式を X BaO・Y TiO2 ・Z{(Sm2O3)1-W1-W2(La2O3)W1(Nd2O3)W2}・V Bi2O3と表
わし、成分組成X,Y,Z,Vをモル%で 11.5≦X≦21.0 60.0≦Y≦76.0 6.5≦Z≦26.0 0.1≦V≦5.0 X+Y+Z+V=100 (但し、W1,W2,(1−W1−W2)をモル比としたとき0
<W1<1,0<W2<1,0<(1−W1−W2)<1である。) の範囲としたことを特徴とする。
さらに、この発明のマイクロ波誘電体セラミックスによ
れば、上述したセラミックス組成物を構成するBaO、TiO
2、Sm2O3、La2O3、Nd2O3およびBi2O3からなる主成分に
対し、副成分として、MnO2を2重量%以下添加したこと
を特徴とする。
れば、上述したセラミックス組成物を構成するBaO、TiO
2、Sm2O3、La2O3、Nd2O3およびBi2O3からなる主成分に
対し、副成分として、MnO2を2重量%以下添加したこと
を特徴とする。
(作用) この発明の上述した構成によれば、マイクロ波誘電体セ
ラミックス組成物の各組成成分の組成範囲を上述した所
定範囲内に特定してあるので、後述する実験結果からも
明らかなように、上述した温度係数τfが0(ppm/℃)
付近でも比誘電率εrおよび無負荷Qが大きく、しか
も、組成を変化させることにより零を中心にして正また
は負の任意の温度係数τfを得ることが出来る。
ラミックス組成物の各組成成分の組成範囲を上述した所
定範囲内に特定してあるので、後述する実験結果からも
明らかなように、上述した温度係数τfが0(ppm/℃)
付近でも比誘電率εrおよび無負荷Qが大きく、しか
も、組成を変化させることにより零を中心にして正また
は負の任意の温度係数τfを得ることが出来る。
(実施例) 以下、この発明のマイクロ波誘電体セラミックスの実施
例につき説明する。
例につき説明する。
出発原料として化学的に高純度のBaCO3、TiO2、Sm2O3、
La2O3、Nd2O3およびBi2O3を別表1および別表2に示す
組成比率にてポットミルを用いて純水とともに20〜24時
間混合した。この混合物を脱水および乾燥させた後、得
られた混合粉を高純度のアルミナ匣で1060℃で2時間仮
焼した。得られた仮焼物をポットミルで純水とともに粉
砕し、脱水乾燥後、バインダを添加して造粒した後、32
メッシュのふるいを通して整粒(分級)した。得られた
造粒粉体を、金型を用いて油圧プレスで、成形圧力1〜
3ton/cm2で、成形して直径16mm,厚さ9mmの円板状の成形
体を得た。次に、得られた成形体を高純度のアルミナ匣
に入れ、1250℃〜1450℃の温度範囲の適切な温度で2時
間焼成し、誘電体セラミックスを得た。
La2O3、Nd2O3およびBi2O3を別表1および別表2に示す
組成比率にてポットミルを用いて純水とともに20〜24時
間混合した。この混合物を脱水および乾燥させた後、得
られた混合粉を高純度のアルミナ匣で1060℃で2時間仮
焼した。得られた仮焼物をポットミルで純水とともに粉
砕し、脱水乾燥後、バインダを添加して造粒した後、32
メッシュのふるいを通して整粒(分級)した。得られた
造粒粉体を、金型を用いて油圧プレスで、成形圧力1〜
3ton/cm2で、成形して直径16mm,厚さ9mmの円板状の成形
体を得た。次に、得られた成形体を高純度のアルミナ匣
に入れ、1250℃〜1450℃の温度範囲の適切な温度で2時
間焼成し、誘電体セラミックスを得た。
得られた誘電体セラミックスについてハッキ・コールマ
ン法により比誘電率εrおよびQuを測定した。また、共
振周波数の温度係数τfを、下記(1)式に従って20℃
の共振周波数を基準にして‐40℃〜+85℃の温度範囲に
おける値から求め、これらの実験結果を別表1に示し
た。尚、これらの測定における共振周波数は3〜4GHzで
あった。
ン法により比誘電率εrおよびQuを測定した。また、共
振周波数の温度係数τfを、下記(1)式に従って20℃
の共振周波数を基準にして‐40℃〜+85℃の温度範囲に
おける値から求め、これらの実験結果を別表1に示し
た。尚、これらの測定における共振周波数は3〜4GHzで
あった。
但し、f(20℃)=20℃における共振周波数 f(85℃)=85℃における共振周波数 f(‐40℃)=‐40℃における共振周波数 ΔT:測定温度差、ここでは85−(‐40)=125℃ 別表1および別表2において*印を付した試料番号のも
のは、この発明の範囲外の比較例であり、それ以外の試
料がこの発明の範囲内の実施例である。
のは、この発明の範囲外の比較例であり、それ以外の試
料がこの発明の範囲内の実施例である。
別表1の実験結果によれば、BaOが11.5モル%未満並び
に21.0モル%越えるか、TiO2が60.0モル%未満ならびに
76.0モル%を越えると無負荷Q(Qu)が小さくなり温度
係数τfも大きくなり不適当となる。また、希土類酸化
物(Sm2O3,La2O3,Nd2O3)の量Zが6.5モル%より小さ
いか、26.0モル%より大きくなると比誘電率εrおよび
無負荷Q(Qu)が小さくなり温度係数τfは大きくなり
負適当である。
に21.0モル%越えるか、TiO2が60.0モル%未満ならびに
76.0モル%を越えると無負荷Q(Qu)が小さくなり温度
係数τfも大きくなり不適当となる。また、希土類酸化
物(Sm2O3,La2O3,Nd2O3)の量Zが6.5モル%より小さ
いか、26.0モル%より大きくなると比誘電率εrおよび
無負荷Q(Qu)が小さくなり温度係数τfは大きくなり
負適当である。
また、BiO2O3量が増加するにつれて比誘電率εrと無負
荷Q(Qu)は向上するがBiO2O3量が5モル%を越えると
無負荷Q(Qu)が低下し不適当となる。さらに、W1(La2
O3)またはW2(Nd2O3)または(1−W1−W2)(Sm2O3)の
モル比が零のときは、無負荷Q(Qu)が小さいか、温度
係数τfが大きくなり不適当となる。従って、上述した
組成範囲はこの発明から除外する。
荷Q(Qu)は向上するがBiO2O3量が5モル%を越えると
無負荷Q(Qu)が低下し不適当となる。さらに、W1(La2
O3)またはW2(Nd2O3)または(1−W1−W2)(Sm2O3)の
モル比が零のときは、無負荷Q(Qu)が小さいか、温度
係数τfが大きくなり不適当となる。従って、上述した
組成範囲はこの発明から除外する。
よって、この発明では、これらの組成範囲は実用的にみ
てモル%で 11.5≦X≦21.0 60.0≦Y≦76.0 6.5≦Z≦26.0 0.1≦V≦5.0 X+Y+Z+V=100 (但し、モル比を、それぞれ、0<W1<1,0<W2<1,0<
(1−W1−W2)<1とする。)の範囲とするのがマイク
ロ波誘電体セラミックスとして適当である。
てモル%で 11.5≦X≦21.0 60.0≦Y≦76.0 6.5≦Z≦26.0 0.1≦V≦5.0 X+Y+Z+V=100 (但し、モル比を、それぞれ、0<W1<1,0<W2<1,0<
(1−W1−W2)<1とする。)の範囲とするのがマイク
ロ波誘電体セラミックスとして適当である。
次に、BaO,TiO2,Sm2O3,La2O3,Nd2O3およびBi2O3から
なる主成分に対しMnO2を副成分として含有する誘電体セ
ラミックスに対する測定結果を別表2に比較例とともに
示す。別表2において*印を付した試料番号のものは比
較例を示しそれ以外の試料番号のものが実施例である。
なる主成分に対しMnO2を副成分として含有する誘電体セ
ラミックスに対する測定結果を別表2に比較例とともに
示す。別表2において*印を付した試料番号のものは比
較例を示しそれ以外の試料番号のものが実施例である。
MnO2の添加量の増加につれ無負荷Q(Qu)を大きくする
ことができる。また共振周波数の温度係数τfをコント
ロールすることができる。また、この誘電体セラミック
ス組成物の焼結性も向上した。
ことができる。また共振周波数の温度係数τfをコント
ロールすることができる。また、この誘電体セラミック
ス組成物の焼結性も向上した。
しかしながら、MnO2の添加量が2重量%を越えるとする
と無負荷Q(Qu)が低下し、しかも、誘電体セラミック
ス組成物の焼結性も悪くなり不適当である。
と無負荷Q(Qu)が低下し、しかも、誘電体セラミック
ス組成物の焼結性も悪くなり不適当である。
従って、2重量%を越えるMnO2の添加量はこの発明の範
囲から除外する。
囲から除外する。
従って、この発明ではMnO2の添加量を2重量%以下とす
るのが好適である。
るのが好適である。
(発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、このマイクロ波領
域において比誘電率εrおよび無負荷Q(Qu)が大き
く、さらに組成を変化させることによって広範囲に共振
周波数の温度係数τfを変化させることができる。
域において比誘電率εrおよび無負荷Q(Qu)が大き
く、さらに組成を変化させることによって広範囲に共振
周波数の温度係数τfを変化させることができる。
従ってマイクロ波誘電体共振器あるいは温度保償用コン
デンサ等の誘電体セラミックス(磁器)として利用する
ことができる。
デンサ等の誘電体セラミックス(磁器)として利用する
ことができる。
Claims (2)
- 【請求項1】酸化バリウム(BaO)、二酸化チタン(TiO
2)、酸化サマリウム(Sm2O3)、酸化ランタン(La
2O3)、酸化ネオジウム(Nd2O3)および酸化ビスマス
(Bi2O3)からなる誘電体セラミックス組成物であっ
て、組成式を X BaO・Y TiO2 ・Z{(Sm2O3)1-W1-W2(La2O3)W1(Nd2O3)W2}・V Bi2O3と表
わし、成分組成X,Y,Z,Vをモル%で 11.5≦X≦21.0 60.0≦Y≦76.0 6.5≦Z≦26.0 0.1≦V≦5.0 X+Y+Z+V=100 (但し、W1,W2および(1−W1−W2)はそれぞれモル比
を表わし、かつ、0<W1<1,0<W2<1,0<(1−W1−
W2)<1である。) の範囲としたことを 特徴とするマイクロ波誘電体セラミックス。 - 【請求項2】副成分として、MnO2が2重量%以下添加さ
れていることを 特徴とする請求項1に記載のマイクロ波誘電体セラミッ
クス。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1206566A JPH0742165B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | マイクロ波誘電体セラミックス |
| DE90114869T DE69004374T2 (de) | 1989-08-09 | 1990-08-02 | Dielektrische Keramik zur Anwendung im Bereich der Mikrowellen. |
| EP90114869A EP0412440B1 (en) | 1989-08-09 | 1990-08-02 | Dielectric ceramic for microwave applications |
| US07/563,556 US5077247A (en) | 1989-08-09 | 1990-08-06 | Dielectric ceramic for microwave applications |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1206566A JPH0742165B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | マイクロ波誘電体セラミックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0369560A JPH0369560A (ja) | 1991-03-25 |
| JPH0742165B2 true JPH0742165B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=16525516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1206566A Expired - Lifetime JPH0742165B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | マイクロ波誘電体セラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742165B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999062839A1 (fr) * | 1998-06-04 | 1999-12-09 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Composition ceramique dielectrique hyperfrequence |
| KR100315566B1 (ko) * | 1999-09-09 | 2001-11-30 | 이계안 | 소성변형을 이용한 자동차용 시트벨트 로드 리미터 |
| KR100487070B1 (ko) * | 2002-12-03 | 2005-05-03 | (주)씨아이제이 | 마이크로파 유전체 세라믹 조성물 |
| CN115784740B (zh) * | 2022-11-29 | 2023-11-21 | 南京以太通信技术有限公司 | 一种高介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57156367A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-27 | Tdk Electronics Co Ltd | Dielectric ceramic composition |
| JPS6115531A (ja) * | 1984-07-02 | 1986-01-23 | 東京電力株式会社 | 安定度判別方法 |
-
1989
- 1989-08-09 JP JP1206566A patent/JPH0742165B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0369560A (ja) | 1991-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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