JPH0845345A - 誘電体磁器材料 - Google Patents
誘電体磁器材料Info
- Publication number
- JPH0845345A JPH0845345A JP6182649A JP18264994A JPH0845345A JP H0845345 A JPH0845345 A JP H0845345A JP 6182649 A JP6182649 A JP 6182649A JP 18264994 A JP18264994 A JP 18264994A JP H0845345 A JPH0845345 A JP H0845345A
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- JP
- Japan
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- dielectric
- mol
- sio
- resonance frequency
- ceramic material
- 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.)
- Pending
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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】 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，安価で
融点の低いＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金，Ｃｕなどを内部電極
として同時焼結可能とする焼結温度の低い誘電体磁器材
料を提供すること。 【構成】 誘電体磁器材料は，一般式，ａ（Ｂａ1-x Ｐ
ｂx ）Ｏ−ｂ（Ｌａ1-yＧｄy ）2 Ｏ3 −ｃＴｉＯ
2 （但し，ａ＝１１．７〜２１．７モル％，ｂ＝１１．
７〜２１．７モル％，ａ＋ｂ＋ｃ＝１００モル％であ
り，且つｘ，ｙが０．０１≦ｘ≦０．６５，０．０１≦
ｙ≦０．６５の範囲内の数である）で示される化学組成
を有する主成分に，添加物として，総量に対して０．３
〜４．０重量％のＳｉＯ2 と０．３〜４．０重量％のＦ
ｅ2 Ｏ3 とを添加した。
τf ができるだけ零に近く，Ｑ×ｆ値が大きく，安価で
融点の低いＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金，Ｃｕなどを内部電極
として同時焼結可能とする焼結温度の低い誘電体磁器材
料を提供すること。 【構成】 誘電体磁器材料は，一般式，ａ（Ｂａ1-x Ｐ
ｂx ）Ｏ−ｂ（Ｌａ1-yＧｄy ）2 Ｏ3 −ｃＴｉＯ
2 （但し，ａ＝１１．７〜２１．７モル％，ｂ＝１１．
７〜２１．７モル％，ａ＋ｂ＋ｃ＝１００モル％であ
り，且つｘ，ｙが０．０１≦ｘ≦０．６５，０．０１≦
ｙ≦０．６５の範囲内の数である）で示される化学組成
を有する主成分に，添加物として，総量に対して０．３
〜４．０重量％のＳｉＯ2 と０．３〜４．０重量％のＦ
ｅ2 Ｏ3 とを添加した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，主にマイクロ波帯域の
通信や放送機器に使用される誘電体磁器材料に関する。
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。
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。
路部品には空洞共振器等が用いられていた。
【０００４】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。
長と同程度の大きさになるため，自動車電話機，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。
【０００５】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行われている。
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行われている。
【０００６】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（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。
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（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。
【０００７】従来，マイクロ波誘電材料としては，Ｂａ
Ｏ−ＴｉＯ2 系，ＢａＯ・４ＴｉＯ2 ・０．１ＷＯ3 ，
Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 ，（Ｚｒ4/5 Ｓｎ1/5 ）
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 ±０ｐｐｍ／℃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。
Ｏ−ＴｉＯ2 系，ＢａＯ・４ＴｉＯ2 ・０．１ＷＯ3 ，
Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 ，（Ｚｒ4/5 Ｓｎ1/5 ）
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 ±０ｐｐｍ／℃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。
【０００８】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 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系，（Ｂ
ａ，Ｓｒ）Ｏ−Ｓｍ2 Ｏ3 −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。
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 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系，（Ｂ
ａ，Ｓｒ）Ｏ−Ｓｍ2 Ｏ3 −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。
【０００９】また，本発明者等は（Ｂａ，Ｐｂ）Ｏ−
（Ｌａ，Ｇｄ）2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系の誘電材料が９０〜
１００程度の誘電率εr を有することを見出し，特願平
５−２８７１３号に提案している。
（Ｌａ，Ｇｄ）2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系の誘電材料が９０〜
１００程度の誘電率εr を有することを見出し，特願平
５−２８７１３号に提案している。
【００１０】
【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。上記ＬＣ
素子等を得るには，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金，Ｃｕなどの
比較的安価な電極材料と誘電体材料とが同時に焼結でき
ることが必要である。
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。上記ＬＣ
素子等を得るには，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金，Ｃｕなどの
比較的安価な電極材料と誘電体材料とが同時に焼結でき
ることが必要である。
【００１１】しかしながら，前述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，積層セラミック回路部品を得るには内部電極材料と
して高価なＰｔ，Ｐｔ系合金を使用せざるを得ないとい
う問題があった。
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，積層セラミック回路部品を得るには内部電極材料と
して高価なＰｔ，Ｐｔ系合金を使用せざるを得ないとい
う問題があった。
【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，安価で融点の低いＡｇ，Ａ
ｇ−Ｐｄ合金，Ｃｕなどを内部電極として同時焼結可能
とする焼結温度の低い誘電体磁器材料を提供することに
ある。
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，安価で融点の低いＡｇ，Ａ
ｇ−Ｐｄ合金，Ｃｕなどを内部電極として同時焼結可能
とする焼結温度の低い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】上記の問題点を解決する
ために，本発明者は，ＳｉＯ2 ，Ｆｅ2 Ｏ3 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，しかも安価で
融点の低いＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金，Ｃｕなどを内部電極
材料に使用しても同時焼結できる焼結温度の低い誘電体
磁器材料が得られることを見出した。
ために，本発明者は，ＳｉＯ2 ，Ｆｅ2 Ｏ3 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，しかも安価で
融点の低いＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金，Ｃｕなどを内部電極
材料に使用しても同時焼結できる焼結温度の低い誘電体
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，一般式，ａ（Ｂａ
1-x Ｐｂx ）Ｏ−ｂ（Ｌａ1-y Ｇｄy ）2 Ｏ3 −ｃＴｉ
Ｏ2 （但し，ａ＝１１．７〜２１．７モル％，ｂ＝１
１．７〜２１．７モル％，ａ＋ｂ＋ｃ＝１００モル％で
あり，且つｘ，ｙが０．０１≦ｘ≦０．６５，０．０１
≦ｙ≦０．６５の範囲内）で示される化学組成を有する
主成分に，添加物として総量に対して０．３〜４．０重
量％のＳｉＯ2 と０．３〜４．０重量％のＦｅ2 Ｏ3 と
を添加したことを特徴とする誘電体磁器材料が得られ
る。
1-x Ｐｂx ）Ｏ−ｂ（Ｌａ1-y Ｇｄy ）2 Ｏ3 −ｃＴｉ
Ｏ2 （但し，ａ＝１１．７〜２１．７モル％，ｂ＝１
１．７〜２１．７モル％，ａ＋ｂ＋ｃ＝１００モル％で
あり，且つｘ，ｙが０．０１≦ｘ≦０．６５，０．０１
≦ｙ≦０．６５の範囲内）で示される化学組成を有する
主成分に，添加物として総量に対して０．３〜４．０重
量％のＳｉＯ2 と０．３〜４．０重量％のＦｅ2 Ｏ3 と
を添加した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，上記主成分に対して，ＳｉＯ2
を０．３〜４．０重量％，Ｆｅ2 Ｏ3 を０．３〜４．０
重量％添加することで，最適な誘電率εr を得るのに必
要であった１３００〜１５００℃の焼結温度を，１００
０〜１１００℃まで低下させることができる。これによ
り，誘電体材料と低融点かつ安価な電極材料とを同時に
焼結させることができる。
を０．３〜４．０重量％，Ｆｅ2 Ｏ3 を０．３〜４．０
重量％添加することで，最適な誘電率εr を得るのに必
要であった１３００〜１５００℃の焼結温度を，１００
０〜１１００℃まで低下させることができる。これによ
り，誘電体材料と低融点かつ安価な電極材料とを同時に
焼結させることができる。
【００１６】
【実施例】以下，本発明の詳細を実施例に基づいて説明
する。
する。
【００１７】まず，誘電体磁器材料の製造方法について
述べる。
述べる。
【００１８】ＢａＣＯ3 ，ＰｂＯ，Ｌａ2 Ｏ3 ，Ｇｄ2
Ｏ3 ，ＴｉＯ2 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，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，ＳｉＯ
2 ，Ｆｅ2 Ｏ3 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の円盤状に成型し，大気中にて１０００〜１３
７５℃の温度で約１時間焼結することによって誘電体磁
器材料を得た。
Ｏ3 ，ＴｉＯ2 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，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，ＳｉＯ
2 ，Ｆｅ2 Ｏ3 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の円盤状に成型し，大気中にて１０００〜１３
７５℃の温度で約１時間焼結することによって誘電体磁
器材料を得た。
【００１９】次に，この誘電体磁器材料の誘電特性の測
定について述べる。
定について述べる。
【００２０】上記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−２５〜８
０℃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おいて，試料番号の欄に＊印のあるものは，本発明の
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。
振器法により，誘電率εr ，Ｑ×ｆ値，及び−２５〜８
０℃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おいて，試料番号の欄に＊印のあるものは，本発明の
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】
【００２２】
【表２】 上記表２より明らかなように，（Ｂａ1-x Ｐｂx ）Ｏ−
（Ｌａ1-y Ｇｄy ）2Ｏ3 −ＴｉＯ2 系材料に，ＳｉＯ
2 を０．３〜４．０重量％，Ｆｅ2 Ｏ3 を０．３〜４．
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１０００〜１１００℃の低温で焼結できる誘電体磁
器を得ることができる。
（Ｌａ1-y Ｇｄy ）2Ｏ3 −ＴｉＯ2 系材料に，ＳｉＯ
2 を０．３〜４．０重量％，Ｆｅ2 Ｏ3 を０．３〜４．
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１０００〜１１００℃の低温で焼結できる誘電体磁
器を得ることができる。
【００２３】これに対し，本発明の実施例以外の組成を
有する比較例では，添加量がそれぞれＳｉＯ2 ０．３重
量％，Ｆｅ2 Ｏ3 ０．３重量％より小さい場合，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％，Ｆ
ｅ2 Ｏ3 ４．０重量％を越えた場合，誘電率εr ，Ｑ×
Ｆが著しく低下することが判明した。
有する比較例では，添加量がそれぞれＳｉＯ2 ０．３重
量％，Ｆｅ2 Ｏ3 ０．３重量％より小さい場合，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％，Ｆ
ｅ2 Ｏ3 ４．０重量％を越えた場合，誘電率εr ，Ｑ×
Ｆが著しく低下することが判明した。
【００２４】
【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，安価で融点の低いＡ
ｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金，Ｃｕなどを内部電極材料に使用し
ても同時焼結できる焼結温度の低い誘電体磁器材料を提
供することができる。
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，安価で融点の低いＡ
ｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金，Ｃｕなどを内部電極材料に使用し
ても同時焼結できる焼結温度の低い誘電体磁器材料を提
供することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 一般式，ａ（Ｂａ1-x Ｐｂx ）Ｏ−ｂ
（Ｌａ1-y Ｇｄy ）2Ｏ3 −ｃＴｉＯ2 （但し，ａ＝１
１．７〜２１．７モル％，ｂ＝１１．７〜２１．７モル
％，ａ＋ｂ＋ｃ＝１００モル％であり，且つｘ，ｙが
０．０１≦ｘ≦０．６５，０．０１≦ｙ≦０．６５の範
囲内の数である）で示される化学組成を有する主成分
に，添加物として，総量に対して０．３〜４．０重量％
のＳｉＯ2 と０．３〜４．０重量％のＦｅ2 Ｏ3 とを添
加したことを特徴とする誘電体磁器材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6182649A JPH0845345A (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 誘電体磁器材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6182649A JPH0845345A (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 誘電体磁器材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0845345A true JPH0845345A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16122006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6182649A Pending JPH0845345A (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 誘電体磁器材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0845345A (ja) |
-
1994
- 1994-08-03 JP JP6182649A patent/JPH0845345A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030813 |