JPH0891930A - マイクロ波誘電体磁器組成物及びその製造方法 - Google Patents
マイクロ波誘電体磁器組成物及びその製造方法Info
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- JPH0891930A JPH0891930A JP6258915A JP25891594A JPH0891930A JP H0891930 A JPH0891930 A JP H0891930A JP 6258915 A JP6258915 A JP 6258915A JP 25891594 A JP25891594 A JP 25891594A JP H0891930 A JPH0891930 A JP H0891930A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 εr （比誘電率）、Ｑｕ（無負荷Ｑ）及びτ
f （共振周波数の温度係数）を実用的な特性範囲内で広
く制御し、これらの各特性をバランスよく維持するマイ
クロ波誘電体磁器組成物を提供する。 【構成】 本組成物は、Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ
4 （但し、０＜ｘ≦０．９６）で示される組成を主成分
とし、これに上記Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 １００重
量％に対して２重量％以下（０重量％を含まない。）の
Ｖ2 Ｏ5 及び１重量％以下（０重量％を含まない。）の
ＴｉＯ2 が添加含有されている。特に、Ｖ2 Ｏ5 の添加
量は０．２〜１．０重量％であり、ＴｉＯ2 の添加量は
０．１〜０．６重量％が好ましい。τｆが−１５〜＋１
２ｐｐｍ／℃、Ｑｕが５００〜９００、εr が４２〜５
０とすることができる。焼成温度を８７５〜９５０℃に
て製造する。
f （共振周波数の温度係数）を実用的な特性範囲内で広
く制御し、これらの各特性をバランスよく維持するマイ
クロ波誘電体磁器組成物を提供する。 【構成】 本組成物は、Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ
4 （但し、０＜ｘ≦０．９６）で示される組成を主成分
とし、これに上記Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 １００重
量％に対して２重量％以下（０重量％を含まない。）の
Ｖ2 Ｏ5 及び１重量％以下（０重量％を含まない。）の
ＴｉＯ2 が添加含有されている。特に、Ｖ2 Ｏ5 の添加
量は０．２〜１．０重量％であり、ＴｉＯ2 の添加量は
０．１〜０．６重量％が好ましい。τｆが−１５〜＋１
２ｐｐｍ／℃、Ｑｕが５００〜９００、εr が４２〜５
０とすることができる。焼成温度を８７５〜９５０℃に
て製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波誘電体磁器
組成物に関し、更に詳しく言えば、比誘電率（以下、単
にεr という。）、無負荷Ｑ（以下、単にＱｕとい
う。）及び共振周波数の温度係数（以下、単にτf とい
う。）を実用的な特性範囲内で広く制御し、これらの各
特性をバランスよく維持するマイクロ波誘電体磁器組成
物及びその製造方法に関する。本発明は、マイクロ波領
域において誘電体共振器、マイクロ波集積回路基板、各
種マイクロ波回路のインピーダンス整合等に利用され、
特にＬＣフィルタ材として好適である。
組成物に関し、更に詳しく言えば、比誘電率（以下、単
にεr という。）、無負荷Ｑ（以下、単にＱｕとい
う。）及び共振周波数の温度係数（以下、単にτf とい
う。）を実用的な特性範囲内で広く制御し、これらの各
特性をバランスよく維持するマイクロ波誘電体磁器組成
物及びその製造方法に関する。本発明は、マイクロ波領
域において誘電体共振器、マイクロ波集積回路基板、各
種マイクロ波回路のインピーダンス整合等に利用され、
特にＬＣフィルタ材として好適である。
【０００２】
【従来の技術】一般にマイクロ波やミリ波等の高周波領
域に使用されるＬＣフィルタ材や誘電体共振器、誘電体
基板等には、高いεr 及び高いＱｕを有し、しかもτf
の絶対値が小さいものが望まれている。つまり、マイク
ロ波誘電体磁器組成物（以下、単に誘電体磁器組成物と
いう。）は、使用周波数が高周波となるに従って誘電損
失が大きくなる傾向にあるので、マイクロ波領域で高い
εr 及びＱｕ等優れた特性を有する誘電体磁器組成物が
望まれている。近年、このような誘電体磁器組成物とし
て、Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 やＢａ（Ｍｇ1/3 Ｔ
ａ2/3 ）Ｏ3 等の複合ペロブスカイト型構造に属する組
成物或いはＢａＯ−ＴｉＯ2 系組成物等が使用されてい
るが、いずれも焼成温度が１３００℃以上と高いもので
ある。
域に使用されるＬＣフィルタ材や誘電体共振器、誘電体
基板等には、高いεr 及び高いＱｕを有し、しかもτf
の絶対値が小さいものが望まれている。つまり、マイク
ロ波誘電体磁器組成物（以下、単に誘電体磁器組成物と
いう。）は、使用周波数が高周波となるに従って誘電損
失が大きくなる傾向にあるので、マイクロ波領域で高い
εr 及びＱｕ等優れた特性を有する誘電体磁器組成物が
望まれている。近年、このような誘電体磁器組成物とし
て、Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 やＢａ（Ｍｇ1/3 Ｔ
ａ2/3 ）Ｏ3 等の複合ペロブスカイト型構造に属する組
成物或いはＢａＯ−ＴｉＯ2 系組成物等が使用されてい
るが、いずれも焼成温度が１３００℃以上と高いもので
ある。
【０００３】このように焼成温度が高いと焼成時の電力
消費量が多くなり、生産コストや生産効率の面で不利益
を生じる等の欠点がある。また、ＬＣフィルタ、ストリ
ップ線路フィルタ等のように、電極として銅（融点；１
０８３℃）、銀（融点；９６１℃）などの導体と同時焼
結する場合には、特に焼成温度が導体の融点より低い方
が有利である。
消費量が多くなり、生産コストや生産効率の面で不利益
を生じる等の欠点がある。また、ＬＣフィルタ、ストリ
ップ線路フィルタ等のように、電極として銅（融点；１
０８３℃）、銀（融点；９６１℃）などの導体と同時焼
結する場合には、特に焼成温度が導体の融点より低い方
が有利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
克服するものであり、Ｂｉ（ＮｂＴａ）Ｏ4 系主成分
に、所定量のＶ2 Ｏ5 及びＴｉＯ2 が添加含有された組
成物により、εr 、Ｑｕ及びτf を実用的な特性範囲内
で広く制御し、これらの各特性をバランスよく維持する
マイクロ波誘電体磁器組成物、及びそれを比較的低温で
焼成して製造する方法を提供することを目的とする。
克服するものであり、Ｂｉ（ＮｂＴａ）Ｏ4 系主成分
に、所定量のＶ2 Ｏ5 及びＴｉＯ2 が添加含有された組
成物により、εr 、Ｑｕ及びτf を実用的な特性範囲内
で広く制御し、これらの各特性をバランスよく維持する
マイクロ波誘電体磁器組成物、及びそれを比較的低温で
焼成して製造する方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ｂｉ（Ｎ
ｂＴａ）Ｏ4 系組成物において、εr 、Ｑｕ及びτfを
実用的な特性範囲内で広く制御し、また、低温で焼成し
て製造できる組成について種々検討した結果、上記組成
物においてＮｂ2 Ｏ5 とＴａ2 Ｏ5 の比率を変化させ、
それに更に所定量のＶ2 Ｏ5 及びＴｉＯ2 を添加した組
成物とすることにより上記の目的が達成されることを見
出し、特に、ＴｉＯ2 の添加によりτｆの制御ができる
ことを見出して、本発明を完成するに至った。
ｂＴａ）Ｏ4 系組成物において、εr 、Ｑｕ及びτfを
実用的な特性範囲内で広く制御し、また、低温で焼成し
て製造できる組成について種々検討した結果、上記組成
物においてＮｂ2 Ｏ5 とＴａ2 Ｏ5 の比率を変化させ、
それに更に所定量のＶ2 Ｏ5 及びＴｉＯ2 を添加した組
成物とすることにより上記の目的が達成されることを見
出し、特に、ＴｉＯ2 の添加によりτｆの制御ができる
ことを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００６】即ち、本第１発明の誘電体磁器組成物は、
Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 （但し、０＜ｘ≦０．９
６）で示される組成を主成分とし、これに上記Ｂｉ（Ｎ
ｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 １００重量％に対して２重量％以下
（０重量％を含まない。）のＶ2 Ｏ5 及び１重量％以下
（０重量％を含まない。）のＴｉＯ2 が添加含有された
ことを特徴とする。
Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 （但し、０＜ｘ≦０．９
６）で示される組成を主成分とし、これに上記Ｂｉ（Ｎ
ｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 １００重量％に対して２重量％以下
（０重量％を含まない。）のＶ2 Ｏ5 及び１重量％以下
（０重量％を含まない。）のＴｉＯ2 が添加含有された
ことを特徴とする。
【０００７】上記組成物において、ｘを０＜ｘ≦０．９
６とした理由は、ｘが０．９６を超えた場合は、Ｔａ2
Ｏ5 成分が実質的に存在しないに等しい状態となり、ε
r 及びτf の制御が困難となるためである。また、Ｔａ
2 Ｏ5 の添加量を変えることにより、εr 、τf の制御
を容易とし、特にＴａ2 Ｏ5 の添加量を増やすことによ
り、高εr 化及び高Ｑｕ化を図ることができる。
６とした理由は、ｘが０．９６を超えた場合は、Ｔａ2
Ｏ5 成分が実質的に存在しないに等しい状態となり、ε
r 及びτf の制御が困難となるためである。また、Ｔａ
2 Ｏ5 の添加量を変えることにより、εr 、τf の制御
を容易とし、特にＴａ2 Ｏ5 の添加量を増やすことによ
り、高εr 化及び高Ｑｕ化を図ることができる。
【０００８】更に、Ｖ2 Ｏ5 の添加量を０を超え２重量
％以下とするのは、Ｖ2 Ｏ5 は焼結助剤として働くた
め、添加することにより焼成温度を低くでき、性能の安
定化を図ることができるが、２重量％を超えて添加する
とＱｕ及びτf の低下を招き、また、Ｖ2 Ｏ5 を添加し
ない場合は焼結不十分となり各特性が低下するからであ
る。Ｖ2 Ｏ5 の添加量は、特に０．３〜０．５重量％
（特に０．４重量％前後）で各特性のバランスがとれた
実用的な誘電体磁器組成物が得られ、より好ましい。
％以下とするのは、Ｖ2 Ｏ5 は焼結助剤として働くた
め、添加することにより焼成温度を低くでき、性能の安
定化を図ることができるが、２重量％を超えて添加する
とＱｕ及びτf の低下を招き、また、Ｖ2 Ｏ5 を添加し
ない場合は焼結不十分となり各特性が低下するからであ
る。Ｖ2 Ｏ5 の添加量は、特に０．３〜０．５重量％
（特に０．４重量％前後）で各特性のバランスがとれた
実用的な誘電体磁器組成物が得られ、より好ましい。
【０００９】また、ＴｉＯ2 の添加量を１重量％以下と
するのは、添加量が１重量％を超える辺りから、各特性
が著しく低下するからである。ＴｉＯ2 は、添加するこ
とによりτf を負から正に移行する働きをもち、０．１
〜０．３重量％（特に０．２重量％）で各特性のバラン
スがとれた実用的な誘電体磁器組成物が得られ、より好
ましい。
するのは、添加量が１重量％を超える辺りから、各特性
が著しく低下するからである。ＴｉＯ2 は、添加するこ
とによりτf を負から正に移行する働きをもち、０．１
〜０．３重量％（特に０．２重量％）で各特性のバラン
スがとれた実用的な誘電体磁器組成物が得られ、より好
ましい。
【００１０】更に、上記Ｖ2 Ｏ5 の添加量は０．２〜
１．０重量％であり、上記ＴｉＯ2 の添加量は０．１〜
０．６重量％であるものとすることができる。これらの
添加範囲の場合は、εr 、Ｑｕ及びτf の性能のバラン
スに優れるからである。更に、上記組成によれば、τｆ
が−１５〜＋１２ｐｐｍ／℃、Ｑｕが５００〜９００、
εｒが４２〜５０という実用的な性能バランスを得るこ
とができる。
１．０重量％であり、上記ＴｉＯ2 の添加量は０．１〜
０．６重量％であるものとすることができる。これらの
添加範囲の場合は、εr 、Ｑｕ及びτf の性能のバラン
スに優れるからである。更に、上記組成によれば、τｆ
が−１５〜＋１２ｐｐｍ／℃、Ｑｕが５００〜９００、
εｒが４２〜５０という実用的な性能バランスを得るこ
とができる。
【００１１】また、本第４発明の誘電体磁器組成物の製
造方法は、Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 （但し、０＜ｘ
≦０．９６）で示される組成を主成分とし、これに上記
Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 １００重量％に対して２重
量％以下（０重量％を含まない。）のＶ2 Ｏ5 及び１重
量％以下（０重量％を含まない。）のＴｉＯ2 が添加含
有された組成になるように、酸化ビスマス (III)粉末、
酸化ニオブ (V)粉末、酸化タンタル (V)粉末、酸化バナ
ジウム (V)粉末及び酸化チタン (II) 粉末を混合し、そ
の後、６００〜８００℃にて仮焼して仮焼粉末を製造
し、該仮焼粉末を粉砕し、所定形状に成形し、次いで、
８７５〜９５０℃にて焼成することを特徴とする。尚、
本発明では、大気雰囲気、還元雰囲気いずれであっても
焼成できる。この焼成温度を８７５〜９５０℃の範囲と
するのは、８７５℃未満では十分に焼結しない場合があ
り、この範囲の場合は十分な焼結密度を確保でき、しか
も安定した性能を示すからである。尚、ＬＣフィルタの
ように導体と同時焼結するような場合は、特に低温焼成
が好ましい。
造方法は、Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 （但し、０＜ｘ
≦０．９６）で示される組成を主成分とし、これに上記
Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 １００重量％に対して２重
量％以下（０重量％を含まない。）のＶ2 Ｏ5 及び１重
量％以下（０重量％を含まない。）のＴｉＯ2 が添加含
有された組成になるように、酸化ビスマス (III)粉末、
酸化ニオブ (V)粉末、酸化タンタル (V)粉末、酸化バナ
ジウム (V)粉末及び酸化チタン (II) 粉末を混合し、そ
の後、６００〜８００℃にて仮焼して仮焼粉末を製造
し、該仮焼粉末を粉砕し、所定形状に成形し、次いで、
８７５〜９５０℃にて焼成することを特徴とする。尚、
本発明では、大気雰囲気、還元雰囲気いずれであっても
焼成できる。この焼成温度を８７５〜９５０℃の範囲と
するのは、８７５℃未満では十分に焼結しない場合があ
り、この範囲の場合は十分な焼結密度を確保でき、しか
も安定した性能を示すからである。尚、ＬＣフィルタの
ように導体と同時焼結するような場合は、特に低温焼成
が好ましい。
【００１２】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。Ｂｉ2 Ｏ3 粉末（純度；９８．９％）、Ｎｂ2 Ｏ5
粉末（純度；９９．９％）、Ｔａ2 Ｏ5 粉末（純度；９
９．９％）、Ｖ2 Ｏ5 粉末（純度；９９．５％）及びＴ
ｉＯ2 粉末（純度；９９．９％）を出発原料として、表
１に示すように、Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 のｘを０
〜１．０、Ｖ2 Ｏ5 の添加量（α重量％）を０〜３．
０、ＴｉＯ2 の添加量（β重量％）が０〜２．０の範囲
で変化した組成になるように、所定量（いずれも全量と
して約６００ｇ）を秤量、混合した。
る。Ｂｉ2 Ｏ3 粉末（純度；９８．９％）、Ｎｂ2 Ｏ5
粉末（純度；９９．９％）、Ｔａ2 Ｏ5 粉末（純度；９
９．９％）、Ｖ2 Ｏ5 粉末（純度；９９．５％）及びＴ
ｉＯ2 粉末（純度；９９．９％）を出発原料として、表
１に示すように、Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 のｘを０
〜１．０、Ｖ2 Ｏ5 の添加量（α重量％）を０〜３．
０、ＴｉＯ2 の添加量（β重量％）が０〜２．０の範囲
で変化した組成になるように、所定量（いずれも全量と
して約６００ｇ）を秤量、混合した。
【００１３】
【表１】
【００１４】その後、上記秤量、混合した原料粉末を振
動ミル中に投入し一次粉砕（３時間）を施した後、大気
雰囲気中にて７００℃で２時間仮焼した。次いで、この
仮焼粉末に適量の有機バインダー（約１５ｇ）と水（３
３０ｇ）を加え、ボールミル中で２０ｍｍφのアルミナ
ボールにより、９０ｒｐｍで、２３時間二次粉砕した。
その後、真空凍結乾燥（圧力；約０．４Ｔｏｒｒ、凍結
温度；−２０〜−４０℃、乾燥温度；４０〜５０℃、時
間；２０時間）により造粒し、この造粒された原料を用
いて１トン／ｃｍ2 のプレス圧で１９ｍｍφ×１０ｍｍ
ｔ（高さ）の円柱状の成形体を得た。
動ミル中に投入し一次粉砕（３時間）を施した後、大気
雰囲気中にて７００℃で２時間仮焼した。次いで、この
仮焼粉末に適量の有機バインダー（約１５ｇ）と水（３
３０ｇ）を加え、ボールミル中で２０ｍｍφのアルミナ
ボールにより、９０ｒｐｍで、２３時間二次粉砕した。
その後、真空凍結乾燥（圧力；約０．４Ｔｏｒｒ、凍結
温度；−２０〜−４０℃、乾燥温度；４０〜５０℃、時
間；２０時間）により造粒し、この造粒された原料を用
いて１トン／ｃｍ2 のプレス圧で１９ｍｍφ×１０ｍｍ
ｔ（高さ）の円柱状の成形体を得た。
【００１５】次に、この成形体を大気中、５００℃で、
３時間脱脂し、その後、８５０〜９５０℃で２時間焼成
して焼結体を得た。最後にこの焼結体の両端面を約１６
ｍｍφ×８ｍｍｔ（高さ）の円柱状に研磨し、更にエタ
ノールで洗浄し、誘電体試料（表１のＮｏ．１〜２２）
とした。尚、上記仮焼工程における昇温速度は２００℃
／ｈ及び降温速度は−２００℃／ｈ、脱脂工程における
昇温速度は５０℃／ｈ、並びに焼成工程における昇温速
度は１００℃／ｈ及び降温速度は−１００℃／ｈであっ
た。
３時間脱脂し、その後、８５０〜９５０℃で２時間焼成
して焼結体を得た。最後にこの焼結体の両端面を約１６
ｍｍφ×８ｍｍｔ（高さ）の円柱状に研磨し、更にエタ
ノールで洗浄し、誘電体試料（表１のＮｏ．１〜２２）
とした。尚、上記仮焼工程における昇温速度は２００℃
／ｈ及び降温速度は−２００℃／ｈ、脱脂工程における
昇温速度は５０℃／ｈ、並びに焼成工程における昇温速
度は１００℃／ｈ及び降温速度は−１００℃／ｈであっ
た。
【００１６】上記各試料につき、平行導体板型誘電体円
柱共振器法（ＴＥ011 ＭＯＤＥ）等により、τf 、
εr 、Ｑｕ及び焼結密度を測定した。尚、τf は２５〜
８０℃の温度領域で測定し、τf ＝（ｆ80−ｆ25）／
（ｆ25×ΔＴ）、ΔＴ＝８０−２５＝５５℃にて算出し
た。また、測定時の共振周波数は表１の通り（ｆ0 ）で
ある。これらの結果を表１に併記するとともに図１〜１
６のグラフに示す。
柱共振器法（ＴＥ011 ＭＯＤＥ）等により、τf 、
εr 、Ｑｕ及び焼結密度を測定した。尚、τf は２５〜
８０℃の温度領域で測定し、τf ＝（ｆ80−ｆ25）／
（ｆ25×ΔＴ）、ΔＴ＝８０−２５＝５５℃にて算出し
た。また、測定時の共振周波数は表１の通り（ｆ0 ）で
ある。これらの結果を表１に併記するとともに図１〜１
６のグラフに示す。
【００１７】これらの結果によれば、ＴｉＯ2 の添加に
よりτｆが大きく向上し、τｆの制御が容易にできるこ
とを示している（図３）。しかし、このＴｉＯ2 の添加
によりεr 及びＱｕが低下するので（図１及び図２）、
ＴｉＯ2 の多量の添加は好ましくない。また、Ｖ2 Ｏ5
を添加しない場合（Ｎｏ．１２）は焼結不十分となり、
各特性の測定は不可能になる。そして、この添加により
εr は増大し（図５）、τｆは減少するので（図７）、
τｆの調整ができる。しかし、Ｑｕはその添加により低
下するので（図６）、Ｖ2 Ｏ5 の多量の添加は好ましく
ない。
よりτｆが大きく向上し、τｆの制御が容易にできるこ
とを示している（図３）。しかし、このＴｉＯ2 の添加
によりεr 及びＱｕが低下するので（図１及び図２）、
ＴｉＯ2 の多量の添加は好ましくない。また、Ｖ2 Ｏ5
を添加しない場合（Ｎｏ．１２）は焼結不十分となり、
各特性の測定は不可能になる。そして、この添加により
εr は増大し（図５）、τｆは減少するので（図７）、
τｆの調整ができる。しかし、Ｑｕはその添加により低
下するので（図６）、Ｖ2 Ｏ5 の多量の添加は好ましく
ない。
【００１８】更に、Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 のｘ値
の増大に従って、τｆが増加するので（図１１）、この
ｘ値の変化によりτｆの調整ができる。また、この増大
に伴って、εr 及びＱｕも増大するので（図９及び１
０）、この物性の点においては好ましいが、焼結密度は
低下する（図１２）。尚、焼結密度はｘが１．０の場合
でも７．０ｋｇ／ｍ3 以上は確保できる（図１２）。ま
た、焼成温度が８５０℃の場合（Ｎｏ．８）は、焼結不
十分となり、各特性の測定は不可能になる。一方、８７
５〜９５０℃（ｘ＝０．８、Ｖ2 Ｏ5 ＝０．４重量％、
ＴｉＯ2 ＝０．２重量％）では、焼結密度は７．３６〜
７．５２ｋｇ／ｍ3 と大きく（図１６）、物性も安定し
ている（図１３〜１５）。
の増大に従って、τｆが増加するので（図１１）、この
ｘ値の変化によりτｆの調整ができる。また、この増大
に伴って、εr 及びＱｕも増大するので（図９及び１
０）、この物性の点においては好ましいが、焼結密度は
低下する（図１２）。尚、焼結密度はｘが１．０の場合
でも７．０ｋｇ／ｍ3 以上は確保できる（図１２）。ま
た、焼成温度が８５０℃の場合（Ｎｏ．８）は、焼結不
十分となり、各特性の測定は不可能になる。一方、８７
５〜９５０℃（ｘ＝０．８、Ｖ2 Ｏ5 ＝０．４重量％、
ＴｉＯ2 ＝０．２重量％）では、焼結密度は７．３６〜
７．５２ｋｇ／ｍ3 と大きく（図１６）、物性も安定し
ている（図１３〜１５）。
【００１９】このように各特性はＶ2 Ｏ5 及びＴｉＯ2
の添加量及び焼成温度とともに種々変化するが、本発明
の範囲内であれば各特性ともに実用上問題のない範囲で
ある。例えば、このうち、ｘ＝０．８〜０．９６、Ｖ2
Ｏ5 ＝０．４〜１．０重量％、ＴｉＯ2 ＝０．２〜１．
０重量％の場合は、εr ＝４３．３〜４７．７、Ｑｕ＝
３７０〜９１０、τｆ＝−１３〜＋１１ｐｐｍ／℃であ
る。また、特に、ｘ＝０．８、Ｖ2 Ｏ5 ＝０．４重量
％、ＴｉＯ2 ＝０．２〜０．４重量％の場合は、εr ＝
４５．４〜４７．７、Ｑｕ＝６８０〜９１０、τｆ＝−
１３〜−９ｐｐｍ／℃であり、優れた性能バランスを有
する。尚、Ｎｏ．１７〜２０の結果から分かるように、
本発明ではｘが０．２〜０．６と小さい場合に、τf が
負側に大きくなる傾向（−５５〜−３０ｐｐｍ／℃）に
はあるが、εr が４２．０〜４７．２、Ｑｕが５１０〜
７３０と実用上十分な特性を有する。尚、本発明におい
ては、前記具体的実施例に示すものに限られず、目的、
用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とす
ることができる。
の添加量及び焼成温度とともに種々変化するが、本発明
の範囲内であれば各特性ともに実用上問題のない範囲で
ある。例えば、このうち、ｘ＝０．８〜０．９６、Ｖ2
Ｏ5 ＝０．４〜１．０重量％、ＴｉＯ2 ＝０．２〜１．
０重量％の場合は、εr ＝４３．３〜４７．７、Ｑｕ＝
３７０〜９１０、τｆ＝−１３〜＋１１ｐｐｍ／℃であ
る。また、特に、ｘ＝０．８、Ｖ2 Ｏ5 ＝０．４重量
％、ＴｉＯ2 ＝０．２〜０．４重量％の場合は、εr ＝
４５．４〜４７．７、Ｑｕ＝６８０〜９１０、τｆ＝−
１３〜−９ｐｐｍ／℃であり、優れた性能バランスを有
する。尚、Ｎｏ．１７〜２０の結果から分かるように、
本発明ではｘが０．２〜０．６と小さい場合に、τf が
負側に大きくなる傾向（−５５〜−３０ｐｐｍ／℃）に
はあるが、εr が４２．０〜４７．２、Ｑｕが５１０〜
７３０と実用上十分な特性を有する。尚、本発明におい
ては、前記具体的実施例に示すものに限られず、目的、
用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とす
ることができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物では、εr 、
Ｑｕ及びτf を実用的な特性範囲内であるとともに、こ
れらの各特性をバランスよく維持するものである。従っ
て、ＬＣフィルタ材として好適なものである。また、本
製造方法によれば、上記に示すような有用な誘電体磁器
組成物を、８５０〜９５０℃という比較的低温で焼成す
ることにより製造できる。そして、この低温焼成は導体
と同時焼結するＬＣフィルタの場合には、特に好都合で
ある。
Ｑｕ及びτf を実用的な特性範囲内であるとともに、こ
れらの各特性をバランスよく維持するものである。従っ
て、ＬＣフィルタ材として好適なものである。また、本
製造方法によれば、上記に示すような有用な誘電体磁器
組成物を、８５０〜９５０℃という比較的低温で焼成す
ることにより製造できる。そして、この低温焼成は導体
と同時焼結するＬＣフィルタの場合には、特に好都合で
ある。
【図１】Ｂｉ（Ｎｂ0.8 Ｔａ0.2 ）Ｏ4 で表される主成
分にＶ2 Ｏ5 を０．４重量％添加し、且つ焼成温度が９
００℃の場合の、ＴｉＯ2 の添加量βとεr との関係を
示すグラフである。
分にＶ2 Ｏ5 を０．４重量％添加し、且つ焼成温度が９
００℃の場合の、ＴｉＯ2 の添加量βとεr との関係を
示すグラフである。
【図２】図１に示す組成及び焼成温度においてＴｉＯ2
の添加量βとＱｕとの関係を示すグラフである。
の添加量βとＱｕとの関係を示すグラフである。
【図３】図１に示す組成及び焼成温度においてＴｉＯ2
の添加量βとτf との関係を示すグラフである。
の添加量βとτf との関係を示すグラフである。
【図４】図１に示す組成及び焼成温度においてＴｉＯ2
の添加量βと焼結密度との関係を示すグラフである。
の添加量βと焼結密度との関係を示すグラフである。
【図５】Ｂｉ（Ｎｂ0.8 Ｔａ0.2 ）Ｏ4 で表される主成
分にＴｉＯ2 を０．２重量％添加し、且つ焼成温度が９
００℃の場合の、Ｖ2 Ｏ5 の添加量αとεr との関係を
示すグラフである。
分にＴｉＯ2 を０．２重量％添加し、且つ焼成温度が９
００℃の場合の、Ｖ2 Ｏ5 の添加量αとεr との関係を
示すグラフである。
【図６】図５に示す組成及び焼成温度においてＶ2 Ｏ5
の添加量αとＱｕとの関係を示すグラフである。
の添加量αとＱｕとの関係を示すグラフである。
【図７】図５に示す組成及び焼成温度においてＶ2 Ｏ5
の添加量αとτf との関係を示すグラフである。
の添加量αとτf との関係を示すグラフである。
【図８】図５に示す組成及び焼成温度においてＶ2 Ｏ5
の添加量αと焼結密度との関係を示すグラフである。
の添加量αと焼結密度との関係を示すグラフである。
【図９】Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 で表される主成分
にＶ2 Ｏ5 を０．４重量％、ＴｉＯ2 を０．２重量％添
加し、且つ焼成温度が９００℃の場合の、ｘとεr との
関係を示すグラフである。
にＶ2 Ｏ5 を０．４重量％、ＴｉＯ2 を０．２重量％添
加し、且つ焼成温度が９００℃の場合の、ｘとεr との
関係を示すグラフである。
【図１０】図９に示す組成及び焼成温度においてｘとＱ
ｕとの関係を示すグラフである。
ｕとの関係を示すグラフである。
【図１１】図９に示す組成及び焼成温度においてｘとτ
f との関係を示すグラフである。
f との関係を示すグラフである。
【図１２】図９に示す組成及び焼成温度においてｘと焼
結密度との関係を示すグラフである。
結密度との関係を示すグラフである。
【図１３】Ｂｉ（Ｎｂ0.8 Ｔａ0.2 ）Ｏ4 で表される主
成分にＶ2 Ｏ5 を０．４重量％、ＴｉＯ2 を０．２重量
％添加した場合の、焼成温度とεr との関係を示すグラ
フである。
成分にＶ2 Ｏ5 を０．４重量％、ＴｉＯ2 を０．２重量
％添加した場合の、焼成温度とεr との関係を示すグラ
フである。
【図１４】図１３に示す組成において焼成温度とＱｕと
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図１５】図１３に示す組成において焼成温度とτf と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図１６】図１３に示す組成において焼成温度と焼結密
度との関係を示すグラフである。
度との関係を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 （但し、０
＜ｘ≦０．９６）で示される組成を主成分とし、これに
上記Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 １００重量％に対して
２重量％以下（０重量％を含まない。）のＶ2 Ｏ5 及び
１重量％以下（０重量％を含まない。）のＴｉＯ2 が添
加含有されたことを特徴とするマイクロ波誘電体磁器組
成物。 - 【請求項２】 上記Ｖ2 Ｏ5 の添加量は０．２〜１．０
重量％であり、上記ＴｉＯ2 の添加量は０．１〜０．６
重量％である請求項１記載のマイクロ波誘電体磁器組成
物。 - 【請求項３】 共振周波数の温度係数が−１５〜＋１２
であり、無負荷Ｑが５００〜９００であり、比誘電率が
４２〜５０である請求項１又は２記載のマイクロ波誘電
体磁器組成物。 - 【請求項４】 Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 （但し、０
＜ｘ≦０．９６）で示される組成を主成分とし、これに
上記Ｂｉ（Ｎｂx Ｔａ1-x ）Ｏ4 １００重量％に対して
２重量％以下（０重量％を含まない。）のＶ2 Ｏ5 及び
１重量％以下（０重量％を含まない。）のＴｉＯ2 が添
加含有された組成になるように、酸化ビスマス (III)粉
末、酸化ニオブ (V)粉末、酸化タンタル (V)粉末、酸化
バナジウム (V)粉末及び酸化チタン (II) 粉末を混合
し、その後、６００〜８００℃にて仮焼して仮焼粉末を
製造し、該仮焼粉末を粉砕し、所定形状に成形し、次い
で、８７５〜９５０℃にて焼成することを特徴とするマ
イクロ波誘電体磁器組成物の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25891594A JP3357479B2 (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | マイクロ波誘電体磁器組成物及びその製造方法 |
| DE69409477T DE69409477T2 (de) | 1993-12-27 | 1994-12-22 | Mikrowellendielektrische keramische Zusammensetzung |
| EP94120445A EP0659706B1 (en) | 1993-12-27 | 1994-12-22 | Microwave dielectric ceramic composition |
| US08/363,333 US5489559A (en) | 1993-12-27 | 1994-12-23 | Microwave dielectric ceramic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25891594A JP3357479B2 (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | マイクロ波誘電体磁器組成物及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0891930A true JPH0891930A (ja) | 1996-04-09 |
| JP3357479B2 JP3357479B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=17326808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25891594A Expired - Fee Related JP3357479B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-09-27 | マイクロ波誘電体磁器組成物及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3357479B2 (ja) |
-
1994
- 1994-09-27 JP JP25891594A patent/JP3357479B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3357479B2 (ja) | 2002-12-16 |
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|---|---|---|---|
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