JPH08310859A - マイクロ波誘電体磁器組成物 - Google Patents
マイクロ波誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH08310859A JPH08310859A JP7141233A JP14123395A JPH08310859A JP H08310859 A JPH08310859 A JP H08310859A JP 7141233 A JP7141233 A JP 7141233A JP 14123395 A JP14123395 A JP 14123395A JP H08310859 A JPH08310859 A JP H08310859A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- ceramic composition
- dielectric ceramic
- present
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Ti18O54(式中、0.5≦x≦0.7、0<y≦0.4で
あり、RIおよびRIIは各々Sm、Nd、La、Ceおよ
びPrから選ばれた異なる元素を意味する)で表される
タングステンブロンズ型固溶体を含有してなるマイクロ
波誘電体磁器組成物である。 【効果】 本発明の誘電体磁器組成物は、誘電率、Q・
fが共に高く、温度係数τfが0に近い。本発明の磁器
組成物を用いたマイクロ波誘電体共振器は、誘電率が高
いので小型化でき、携帯電話、自動車電話、衛星放送受
信機などに好ましい。また、この誘電体磁器組成物は低
周波領域でも十分な電気特性を有しており、温度補償用
のコンデンサとしても用いられる。
Description
用されるマイクロ波用誘電体磁器組成物に関する。
のマイクロ波用共振器やマイクロ波回路のインピーダン
ス整合に用いられている。特に、衛星放送受信機や自動
車電話、携帯電話の送受信機などの通信機器に用いられ
る共振器は、マイクロ波帯における誘電率εrが大き
く、かつ誘電損失tanδが小さく、しかも共振周波数の
温度係数τfの小さな誘電体が望ましい。
る誘電体としてはBaO-TiO2系、MgO-CaO-TiO2
系、BaO-R2O3−TiO2(R:希土類元素)系の磁器
組成物が知られている。この内BaO-R2O3−TiO2系
誘電体において、共振器に必要な前記3特性を有する化
合物は従来BaO・R2O3・5TiO2組成とされていた。
帯電話などでは、マイクロ波領域のうち1GHZ付近の
比較的周波数の低い領域にて使用可能な小型の誘電体共
振器が求められている。このような共振器に用いられる
誘電体磁器は、従来にも増して大きな比誘電率を有し、
低損失で、しかもτf(共振周波数の温度係数)の小さい
ことが必要である。しかしながら、前記のBaO-TiO2
系、MgO-CaO-TiO2系磁器組成物からなる誘電体の
誘電率εrは高々20〜40である。1GHZ付近の比較
的周波数の低いマイクロ波領域で共振器として用いた場
合には、これらの誘電体の誘電率が小さいため共振器の
寸法が大きくなり好ましくない。
には、誘電体の誘電率が共振器の損失に大きく影響す
る。すなわち、誘電率が大きいと共振周波数を得るのに
必要な共振器の高さは小さくなるが、高調波の影響を少
なくするため共振器の径は一般に高さより小さく設計さ
れるので、共振器の損失が大きくなる。したがって、こ
のような共振器では、設計上必要なQ値(Q=1/tanδ)
を保持しつつ可能な限り高い誘電率を備えた誘電体が必
要がある。すなわち、一定の誘電率において低損失でか
つτfが0に近い誘電体が必要である。なお、同一誘電
体のQ値は周波数fによって変化するが、その積Q・f
は一定であり、このQ・f値は高誘電率の材料では一般
に低い。したがって、現在、高誘電率を示し、かつ高い
Q・f値を保持する誘電体が求められている。
記のBaO-R2O3-TiO2(R:希土類元素)系が知られ
ている。この系でτfを向上させた例に希土類元素とし
てSmを用いたBaO-Sm2O3-TiO2系(特公昭59-375
26号)のものがあるが、これは逆にQ・fは低い。共振器
への実用化にあたっては高いQ・fを有しつつτfの絶対
値の小さな誘電体が求められている。
低下させることなく、τfの絶対値の小さな誘電体を得
ることにある。
題を解決すべく、タングステンブロンズ型構造をもつ固
容体からなる誘電体について鋭意研究を行った。その結
果、Baと2種の希土類元素とを特定量陽イオン席に収
容した構造を備えた誘電体磁器組成物が、前記の必要な
諸物性を同時に満たすとの意外な知見を得て本発明を完
成するに至った。
およびRIIは各々Sm、Nd、La、CeおよびPrか
ら選ばれた異なる元素を意味する)で表されるタングス
テンブロンズ型固溶体を含有してなるマイクロ波誘電体
磁器組成物を提供するものである。
なる希土類元素を示しており、これらはSm、Nd、L
a、CeおよびPrのうちの2種である。
さいとQ・f値が小さくなると共に、τf値がマイナスに
なり過ぎ好ましくない。また、xが0.7を越えるとQ・
f値が急激に小さくなり測定不能となる。また、yが
0.4を越えるとτf値がプラスになり過ぎ好ましくな
い。
体はつぎのように理解される。まず、このタングステン
ブロンズ型固溶体の結晶構造は、構造中に2x2のペロ
ブスカイトブロックを有し、TiO6八面体が頂点を共有
して三次元の骨格構造を作っている。その八面体の間に
大型の陽イオンが入る席が2種類存在する。一つはペロ
ブスカイト構造のA1席であり、もう一つはペロブスカ
イトブロックのブロック同士の間にできる五角形の席A
2である。A1席はA2席に比べて小さいので小さい方
の陽イオンR(希土類元素)が占め、A2席はBaが占め
る。すべての席を陽イオンが占める化合物の組成はx=
0で3BaO・2R2O3・9TiO2である。この組成を
端成分として3Ba→2R+□(□:空席)の置換が行わ
れる。x=0.5の組成の固溶体は、BaO・R2O3・4
TiO2化合物であり、従来報告されていたBaO・R2O
3・5TiO2化合物は存在しない。0.5≦x≦0.7の
領域で良好なマイクロ波誘電体特性が得られていること
は、前記の置換により生成される空席が重要な役割をし
ていると考えられる。
複数の希土類元素を固溶する。式(I)で、選ばれた二
種類の希土類元素RIとRIIは全率固溶体を形成する。
すなわち、yが0から1.0までの値をとることができ
る。
0.5≦x≦0.7の範囲において誘電率εrが75以上
でQ・fが9000近くの優れた特性を有するが、温度
特性τfが−6.7〜−21.6ppm/℃の値をとりマ
イナスである。一方、Nd、La、Ce、Pr等を含む
化合物はεrが大きく、τfがプラスであった。本発明で
は両希土類元素を固溶させることによってεrが大き
く、τfが零の化合物を得ることができた。
は、従来公知の磁器組成物の製法をいずれも用いること
ができる。すなわち、出発原料としては高純度の金属酸
化物、あるいは熱分解によって金属酸化物となる炭酸塩
などを用いることができる。これらの原料は所定の組成
比にて配合され、湿式混合などの適宜の方法により充分
に均一に混合される。このようにして処理した原料は、
必要により粉砕、カ焼し、バインダーを加えて焼成す
る。
よりさらに具体的に説明する。
高純度のBaCO3(99%以上)、Sm2O3(99.9
%)、Nd2O3(99.9%)、TiO2(99.9%)用い、
表1に示す組成に調合し、ポットミルにてエタノールに
より24時間の湿式混合、粉砕を行った。混合、粉砕の
終わった試料は空気中1000℃で2時間カ焼した。カ
焼後、アルミナ乳鉢中にて再粉砕し、バインダーとして
3重量%のPVAを添加して均一に混合、50メッシュ
(300μm)のふるいにかけて造粒を行った。12mm
φの金型に入れ成形圧力1ton/cm2の一軸加圧により円
柱状のペレットを作製した。それらの試料は白金板の上
に載せ空気中にて緻密化温度(1430〜1500℃)
で2時間焼成した。この緻密化温度は見かけ密度(アル
キメデス法)が最も高くなる焼成温度から決定した。得
られた誘電体磁器について、誘電特性εrは Hakki&Col
eman法、Qおよびτfは導波管法で測定した。温度係数
τfは−25〜+75℃の温度範囲で共振周波数の変化
から求めた。結果を表1に示す。
m1-y,Ndy)8+2xTi18O54系の試験例を示すものであ
る。前記従来のNdを含まないy=0、0.5≦x≦0.
7の範囲の誘電体では固溶体を形成し、かつQ・fが890
0以上と優れたマイクロ波特性を示すが、τfが−6.7
〜−21.6ppm/℃とτf=0から大きくはずれてい
る。これに対し、本発明の実施例のごとくSmをNdで
置換して行くと直線的にτfが増大しx=0.6、y=
0.2においてεr=84、Q・f=9100、τf=0ppm/
℃と零温度特性を含め優れたマイクロ波用誘電体磁器組
成物が得られる。一方、SmのNdによる置換量yが
0.2であっても、0.5≦x≦0.7範囲外の組成物は
Q・f値が急激に悪くなる。
に、前記試験例IにおいてSmをNdで置換する代わり
にSmをLaで置換した以外は同様の方法にて磁器組成
物を製造した。結果を表2に示す。
様、x=0.6、y=0.1においてεr=84、Q・f=
9046、τf=1.6ppm/℃の優れたマイクロ波用誘電体
磁器組成物が得られた。
に、前記試験例Iにおいて、SmをNdで置換する代わ
りにSmをCeで置換した以外は同様の方法にて磁器組
成物を製造した。結果を表3に示す。
様、x=0.6、y=0.1においてεr=93、Q・f=
9450、τf=0ppm/℃の優れたマイクロ波用誘電体磁器
組成物が得られた。
成物を製造した場合も前記と同様の結果を得た。なお、
このような希土類元素一般にあてはまる試験結果は、希
土類元素(Sm、Nd、La、CeおよびPr)の陽イ
オン半径の計算結果から発明者らが行った技術的推定と
よく一致する。
eなどの希土類元素で置換することにより、誘電率およ
びQ・fが高く、しかも温度係数τfが小さい誘電体磁器
が得られ、共振器として使用した場合に優れた特性を示
す。
をいずれの元素でも置換していないSmのみの元の組成
であり、Q・fは9785と高いが、温度係数が−9.8ppm
/℃であり0ppm/℃からは大きくはずれている。
テンブロンズ型構造の構成元素を置換することにより誘
電率が80〜90、Q・fが9000〜10000かつ温度係数τ
fが0に近いものが得られる。
れており、共振器を小型化することができ、携帯電話、
自動車電話、衛星放送受信機などに有用である。また、
本発明の誘電体磁器組成物は、低周波領域でも十分な電
気特性を有しており、温度補償用のコンデンサとしても
用いられる。
Claims (1)
- 【請求項1】 下記式: Ba6-3X(RI1-y,RIIy)8+2XTi18O54 (I) (式中、0.5≦x≦0.7、0<y≦0.4であり、RI
およびRIIは各々Sm、Nd、La、CeおよびPrか
ら選ばれた異なる元素を意味する)で表されるタングス
テンブロンズ型固溶体を含有してなるマイクロ波誘電体
磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14123395A JP3531289B2 (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14123395A JP3531289B2 (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08310859A true JPH08310859A (ja) | 1996-11-26 |
| JP3531289B2 JP3531289B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=15287211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14123395A Expired - Fee Related JP3531289B2 (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3531289B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002524386A (ja) * | 1998-09-10 | 2002-08-06 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 還元安定性セラミック材料 |
| KR100417304B1 (ko) * | 2001-01-10 | 2004-02-05 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 비환원성 유전체 세라믹 및 그를 이용한 세라믹 전자 부품 |
| EP1120385A4 (en) * | 1998-06-04 | 2009-12-02 | Hitachi Metals Ltd | MICROWAVE DIELECTRICAL CERAMIC COMPOSITION |
-
1995
- 1995-05-15 JP JP14123395A patent/JP3531289B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1120385A4 (en) * | 1998-06-04 | 2009-12-02 | Hitachi Metals Ltd | MICROWAVE DIELECTRICAL CERAMIC COMPOSITION |
| JP2002524386A (ja) * | 1998-09-10 | 2002-08-06 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 還元安定性セラミック材料 |
| JP4813659B2 (ja) * | 1998-09-10 | 2011-11-09 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 還元安定性セラミック材料 |
| KR100417304B1 (ko) * | 2001-01-10 | 2004-02-05 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 비환원성 유전체 세라믹 및 그를 이용한 세라믹 전자 부품 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3531289B2 (ja) | 2004-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0644405B2 (ja) | マイクロ波用誘電体磁器組成物 | |
| KR102762006B1 (ko) | 고주파 소자용 유전체 세라믹스 조성물 및 이의 제조방법 | |
| KR19980014911A (ko) | CaTiO3-La(Mg1/2Ti1/2)O3-LaA103계 마이크로파용 유전체 재료 | |
| JP2000007429A (ja) | 誘電体材料及びその製造方法 | |
| JP3531289B2 (ja) | マイクロ波誘電体磁器組成物 | |
| CN1169748C (zh) | 高介电常数陶瓷及其制备方法 | |
| KR970001055B1 (ko) | 고주파용 유전체 조성물 | |
| JPS6217069A (ja) | 誘電体磁器材料 | |
| KR100307886B1 (ko) | 고주파용 유전체 조성물 | |
| KR0173185B1 (ko) | 고주파용 유전체 자기 조성물 | |
| JPH0597508A (ja) | 高周波用誘電体磁器組成物 | |
| JP2003146752A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| KR100339097B1 (ko) | 마이크로파용 유전체 조성물 및 그 제조방법 | |
| KR970001056B1 (ko) | 고주파용 유전체 조성물 | |
| KR970001057B1 (ko) | 고주파용 유전체 조성물 | |
| KR100234017B1 (ko) | (1-x){(1-y)catio₃+ycazro₃}+xca(mg⅓nb⅔)o₃계 고주파용 유전체 세라믹 조성물 | |
| JPH06333426A (ja) | 高周波用誘電体磁器組成物 | |
| KR20040078525A (ko) | 고주파용 유전체 세라믹 조성물 | |
| KR100434004B1 (ko) | 고주파용 유전체 조성물 | |
| KR100234018B1 (ko) | Catio₃+ca(mg⅓nb⅔)o₃계 고주파용 유전체 세라믹 조성물 | |
| KR960012729B1 (ko) | 마이크로파용 유전체 조성물 | |
| KR100415983B1 (ko) | 고주파용 유전체 세라믹 조성물 | |
| KR0134532B1 (ko) | 고주파용 유전체 자기조성물 및 그 제조방법 | |
| KR100212583B1 (ko) | 고주파 유전체 조성물 | |
| KR100234019B1 (ko) | Catio₃+ca(zn⅓nb⅔)o₃계 고주파용 유전체 세라믹 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040210 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040223 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110312 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120312 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140312 Year of fee payment: 10 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |