JPH09165260A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH09165260A JPH09165260A JP7330602A JP33060295A JPH09165260A JP H09165260 A JPH09165260 A JP H09165260A JP 7330602 A JP7330602 A JP 7330602A JP 33060295 A JP33060295 A JP 33060295A JP H09165260 A JPH09165260 A JP H09165260A
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- JP
- Japan
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- present
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- dielectric ceramic
- dielectric
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- 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】
【課題】 比誘電率εr が大きく、かつ無負荷Ｑも大き
く、しかも共振周波数の温度係数τf の小さい誘電体磁
器組成物を提供するものである。 【解決手段】 式、〔Ｍａx Ｍｂy Ｔｉz 〕Ｏ2 （但
し、ＭａはＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ、ＮｉおよびＣｏからなる
群から選ばれる少なくとも１種を示し、ＭｂはＮｂおよ
びＴａから選ばれる少なくとも１種を示し、０．０１＜
ｘ＜０．９８、０．０１＜ｙ＜０．９８、０．０１＜ｚ
＜０．９８であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表さ
れ、ルチル型結晶構造を有する誘電体磁器組成物であ
る。
く、しかも共振周波数の温度係数τf の小さい誘電体磁
器組成物を提供するものである。 【解決手段】 式、〔Ｍａx Ｍｂy Ｔｉz 〕Ｏ2 （但
し、ＭａはＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ、ＮｉおよびＣｏからなる
群から選ばれる少なくとも１種を示し、ＭｂはＮｂおよ
びＴａから選ばれる少なくとも１種を示し、０．０１＜
ｘ＜０．９８、０．０１＜ｙ＜０．９８、０．０１＜ｚ
＜０．９８であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表さ
れ、ルチル型結晶構造を有する誘電体磁器組成物であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波、ミリ
波等の周波数領域において高い比誘電率εr を有し、高
い無負荷Ｑの大きい誘電体磁器組成物に関する。
波等の周波数領域において高い比誘電率εr を有し、高
い無負荷Ｑの大きい誘電体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、マイクロ波回路の集積化に伴い、
小型で高性能な誘電体共振器が求められている。このよ
うな誘電体共振器に使用される誘電体磁器組成物には、
比誘電率εr が大きいこと、無負荷Ｑが大きいこと、共
振周波数の温度係数τf が小さいこと等の特性が要求さ
れている。
小型で高性能な誘電体共振器が求められている。このよ
うな誘電体共振器に使用される誘電体磁器組成物には、
比誘電率εr が大きいこと、無負荷Ｑが大きいこと、共
振周波数の温度係数τf が小さいこと等の特性が要求さ
れている。
【０００３】従来、比誘電率εr が約１００と高く、無
負荷Ｑも約４５０００（１ＧＨｚ）と大きい優れた特性
を有する材料としてルチル（ＴｉＯ2 ）の焼結体が知ら
れている。
負荷Ｑも約４５０００（１ＧＨｚ）と大きい優れた特性
を有する材料としてルチル（ＴｉＯ2 ）の焼結体が知ら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この材
料は共振周波数の温度係数τf が４５０ｐｐｍ／℃程度
と大きく、マイクロ波領域における利用が制限されてい
た。
料は共振周波数の温度係数τf が４５０ｐｐｍ／℃程度
と大きく、マイクロ波領域における利用が制限されてい
た。
【０００５】本発明の目的は、ルチルの共振周波数の温
度依存性を低減し、０．１〜５ＧＨｚ帯で使用すること
ができる新規な誘電体共振器等の材料を提供することに
ある。
度依存性を低減し、０．１〜５ＧＨｚ帯で使用すること
ができる新規な誘電体共振器等の材料を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、式、〔Ｍａx
Ｍｂy Ｔｉz 〕Ｏ2 （但し、ＭａはＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ、
ＮｉおよびＣｏからなる群から選ばれる少なくとも１種
を示し、ＭｂはＮｂおよびＴａから選ばれる少なくとも
１種を示し、０．０１＜ｘ＜０．９８、０．０１＜ｙ＜
０．９８、０．０１＜ｚ＜０．９８であり、ｘ＋ｙ＋ｚ
＝１である。）で表され、ルチル型結晶構造を有するこ
とを特徴とする誘電体磁器組成物に関する。
Ｍｂy Ｔｉz 〕Ｏ2 （但し、ＭａはＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ、
ＮｉおよびＣｏからなる群から選ばれる少なくとも１種
を示し、ＭｂはＮｂおよびＴａから選ばれる少なくとも
１種を示し、０．０１＜ｘ＜０．９８、０．０１＜ｙ＜
０．９８、０．０１＜ｚ＜０．９８であり、ｘ＋ｙ＋ｚ
＝１である。）で表され、ルチル型結晶構造を有するこ
とを特徴とする誘電体磁器組成物に関する。
【０００７】本発明によれば、ルチル型結晶構造におけ
るＴｉ原子の一部をＭａで示されるＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ、
ＮｉおよびＣｏからなる群から選ばれる少なくとも１種
と、Ｍｂで示されるＮｂおよびＴａから選ばれる少なく
とも１種とにより置換することにより、共振周波数の温
度係数τf を小さくすることができる。また、本発明の
材料とＬｉＮｂ3 Ｏ8 、ＬｉＮｂＯ3 またはＬｉＴａＯ
3 等の負の共振周波数の温度係数τf を有する材料とを
複合化することにより、さらにτf を＋１００〜−１０
０ｐｐｍ／℃の範囲に制御すると共に、比誘電率εr が
高く、無負荷Ｑが大きい誘電体磁器組成物を提供するこ
とができる。
るＴｉ原子の一部をＭａで示されるＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ、
ＮｉおよびＣｏからなる群から選ばれる少なくとも１種
と、Ｍｂで示されるＮｂおよびＴａから選ばれる少なく
とも１種とにより置換することにより、共振周波数の温
度係数τf を小さくすることができる。また、本発明の
材料とＬｉＮｂ3 Ｏ8 、ＬｉＮｂＯ3 またはＬｉＴａＯ
3 等の負の共振周波数の温度係数τf を有する材料とを
複合化することにより、さらにτf を＋１００〜−１０
０ｐｐｍ／℃の範囲に制御すると共に、比誘電率εr が
高く、無負荷Ｑが大きい誘電体磁器組成物を提供するこ
とができる。
【０００８】本発明において、前記Ｍａのモル比ｘ、前
記Ｍｂのモル比ｙ、およびＴｉのモル比ｚが過度に大き
かったり、小さかったりするとルチル結晶型構造とは異
なる異相が生成しやすくなり、電気特性が悪化すること
になる。したがって、前記Ｍａのモル比ｘは０．０１＜
ｘ＜０．９８、特に０．１０＜ｘ＜０．４０の範囲が好
ましい。また、前記Ｍｂのモル比ｙは０．０１＜ｙ＜
０．９８、特に０．１０＜ｙ＜０．５０の範囲が好まし
い。本発明において、ＮｂとＴａとの比率は特に限定さ
れず任意の比率とすることができる。さらに、Ｔｉのモ
ル比ｚは０．０１＜ｚ＜０．９８、特に０．２０＜ｚ＜
０．７０の範囲が好ましい。なお、前記ＭａがＺｎ、Ｍ
ｇ、ＮｉおよびＣｏの場合には、ＭａとＭｂとの比が
１：２を大きくはずれるとルチル結晶型構造とは異なる
異相が生成しやすくなり、電気特性が悪化することにな
るので、その比は１：２近傍が好ましい。また、前記Ｍ
ａがＡｌの場合には、ＭａとＭｂとの比が１：１を大き
くはずれるとルチル結晶型構造とは異なる異相が生成し
やすくなり、電気特性が悪化することになるので、その
比は１：１近傍が好ましい。
記Ｍｂのモル比ｙ、およびＴｉのモル比ｚが過度に大き
かったり、小さかったりするとルチル結晶型構造とは異
なる異相が生成しやすくなり、電気特性が悪化すること
になる。したがって、前記Ｍａのモル比ｘは０．０１＜
ｘ＜０．９８、特に０．１０＜ｘ＜０．４０の範囲が好
ましい。また、前記Ｍｂのモル比ｙは０．０１＜ｙ＜
０．９８、特に０．１０＜ｙ＜０．５０の範囲が好まし
い。本発明において、ＮｂとＴａとの比率は特に限定さ
れず任意の比率とすることができる。さらに、Ｔｉのモ
ル比ｚは０．０１＜ｚ＜０．９８、特に０．２０＜ｚ＜
０．７０の範囲が好ましい。なお、前記ＭａがＺｎ、Ｍ
ｇ、ＮｉおよびＣｏの場合には、ＭａとＭｂとの比が
１：２を大きくはずれるとルチル結晶型構造とは異なる
異相が生成しやすくなり、電気特性が悪化することにな
るので、その比は１：２近傍が好ましい。また、前記Ｍ
ａがＡｌの場合には、ＭａとＭｂとの比が１：１を大き
くはずれるとルチル結晶型構造とは異なる異相が生成し
やすくなり、電気特性が悪化することになるので、その
比は１：１近傍が好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器組成物の好適
な製造法の一例を次に説明する。酸化亜鉛、酸化アルミ
ニウム、炭酸マグネシウム、一酸化ニッケルおよび一酸
化コバルトのうち少なくとも１種、五酸化ニオブおよび
五酸化タンタルのうち少なくとも１種、および酸化チタ
ンの出発原料を各所定量ずつ水、アルコール等の溶媒と
共に湿式混合する。続いて、水、アルコール等を除去し
た後、粉砕し、酸素含有ガス雰囲気（例えば空気雰囲
気）下に１０００〜１３００℃で約１〜５時間程度仮焼
する。仮焼粉を粉砕後、ポリビニルアルコールの如き有
機バインダと共に混合して均質にし、乾燥、粉砕、加圧
成型（圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 程度）する。
得られた成型物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下に１
０００℃〜１４５０℃で焼成することにより上記誘電体
磁器組成物が得られる。
な製造法の一例を次に説明する。酸化亜鉛、酸化アルミ
ニウム、炭酸マグネシウム、一酸化ニッケルおよび一酸
化コバルトのうち少なくとも１種、五酸化ニオブおよび
五酸化タンタルのうち少なくとも１種、および酸化チタ
ンの出発原料を各所定量ずつ水、アルコール等の溶媒と
共に湿式混合する。続いて、水、アルコール等を除去し
た後、粉砕し、酸素含有ガス雰囲気（例えば空気雰囲
気）下に１０００〜１３００℃で約１〜５時間程度仮焼
する。仮焼粉を粉砕後、ポリビニルアルコールの如き有
機バインダと共に混合して均質にし、乾燥、粉砕、加圧
成型（圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 程度）する。
得られた成型物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下に１
０００℃〜１４５０℃で焼成することにより上記誘電体
磁器組成物が得られる。
【００１０】このようにして得られた誘電体磁器組成物
は、そのまま、または必要に応じて、適当な形状および
サイズに加工することにより、誘電体共振器、マイクロ
波ＩＣ用誘電体基板、誘電体調整棒等の材料として使用
することができ、特に０．１〜５ＧＨｚ帯で使用される
誘電体共振器としたときに優れた効果がある。
は、そのまま、または必要に応じて、適当な形状および
サイズに加工することにより、誘電体共振器、マイクロ
波ＩＣ用誘電体基板、誘電体調整棒等の材料として使用
することができ、特に０．１〜５ＧＨｚ帯で使用される
誘電体共振器としたときに優れた効果がある。
【００１１】なお、亜鉛、アルミニウム、マグネシウ
ム、ニッケル、コバルト、ニオブ、タンタルおよびチタ
ンの原料としては、ＺｎＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＣＯ3 、
ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｔａ2 Ｏ5 、ＴｉＯ2 の
他に、焼成時に酸化物となるものであれば特に限定され
ず、硝酸塩、水酸化物等を使用することができる。
ム、ニッケル、コバルト、ニオブ、タンタルおよびチタ
ンの原料としては、ＺｎＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＣＯ3 、
ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｔａ2 Ｏ5 、ＴｉＯ2 の
他に、焼成時に酸化物となるものであれば特に限定され
ず、硝酸塩、水酸化物等を使用することができる。
【００１２】
【実施例】本発明について、さらに具体的に以下に示す
が、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 式、〔Ｍａx Ｍｂy Ｔｉz 〕Ｏ2 において、Ｍａ＝Ｚ
ｎ、Ｍｂ＝Ｎｂ、ｘ＝０．１５、ｙ＝０．３０、および
ｚ＝０．５５のモル比となるように、酸化亜鉛粉末（Ｚ
ｎＯ）０．０７５モル、五酸化ニオブ粉末（Ｎｂ
2 Ｏ5 ）０．１５モル、および酸化チタン粉末（ＴｉＯ
2 ）０．５５モルを秤量し、エタノールを加えてボール
ミルにより１０時間湿式混合した。この溶液を脱媒後、
粉砕し、空気雰囲気下１０００℃で仮焼した。得られた
仮焼粉を粉砕後、適量のポリビニルアルコール溶液を加
えて乾燥した後、直径約７ｍｍφ、厚さ約５ｍｍｔのペ
レットに成形し、酸素雰囲気下において１４００℃で２
時間焼成した。図１は本発明で得られたペレットのＸ線
回折図である。本図から亜鉛、ニオブ、チタンおよび酸
素からなる〔Ｚｎx Ｎｂy Ｔｉz 〕Ｏ2 型のルチル型結
晶構造を有していることがわかる。
が、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 式、〔Ｍａx Ｍｂy Ｔｉz 〕Ｏ2 において、Ｍａ＝Ｚ
ｎ、Ｍｂ＝Ｎｂ、ｘ＝０．１５、ｙ＝０．３０、および
ｚ＝０．５５のモル比となるように、酸化亜鉛粉末（Ｚ
ｎＯ）０．０７５モル、五酸化ニオブ粉末（Ｎｂ
2 Ｏ5 ）０．１５モル、および酸化チタン粉末（ＴｉＯ
2 ）０．５５モルを秤量し、エタノールを加えてボール
ミルにより１０時間湿式混合した。この溶液を脱媒後、
粉砕し、空気雰囲気下１０００℃で仮焼した。得られた
仮焼粉を粉砕後、適量のポリビニルアルコール溶液を加
えて乾燥した後、直径約７ｍｍφ、厚さ約５ｍｍｔのペ
レットに成形し、酸素雰囲気下において１４００℃で２
時間焼成した。図１は本発明で得られたペレットのＸ線
回折図である。本図から亜鉛、ニオブ、チタンおよび酸
素からなる〔Ｚｎx Ｎｂy Ｔｉz 〕Ｏ2 型のルチル型結
晶構造を有していることがわかる。
【００１３】こうして得られた磁器組成物を直径７ｍｍ
φ、厚さ約３ｍｍｔの大きさに加工したのち、誘電体共
振法によって比誘電率εr 、無負荷Ｑおよび共振周波数
の温度係数τf を測定した。その結果、比誘電率εr が
８０、無負荷Ｑが１１０００（１ＧＨｚ）、共振周波数
の温度係数が２６０ｐｐｍ／℃であった。
φ、厚さ約３ｍｍｔの大きさに加工したのち、誘電体共
振法によって比誘電率εr 、無負荷Ｑおよび共振周波数
の温度係数τf を測定した。その結果、比誘電率εr が
８０、無負荷Ｑが１１０００（１ＧＨｚ）、共振周波数
の温度係数が２６０ｐｐｍ／℃であった。
【００１４】実施例２〜１５ 式、〔Ｍａx Ｍｂy Ｔｉz 〕Ｏ2 において、表１記載の
モル比となるように各原料を秤取したほかは、実施例１
と同様にして試料を作製して特性を測定した。各原料組
成比、焼成条件および、電気特性を表１に記載する。ま
た、実施例４および実施例１０〜１５の各試料について
のＸ線回折図を図２〜図８に示す。各図から〔Ｍａx Ｍ
ｂy Ｔｉz 〕Ｏ2 型のルチル型結晶構造を有しているこ
とがわかる。
モル比となるように各原料を秤取したほかは、実施例１
と同様にして試料を作製して特性を測定した。各原料組
成比、焼成条件および、電気特性を表１に記載する。ま
た、実施例４および実施例１０〜１５の各試料について
のＸ線回折図を図２〜図８に示す。各図から〔Ｍａx Ｍ
ｂy Ｔｉz 〕Ｏ2 型のルチル型結晶構造を有しているこ
とがわかる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、比誘電率εr が大き
く、かつ無負荷Ｑも大きく、しかも共振周波数の温度係
数τf の小さい誘電体磁器組成物を提供することができ
る。
く、かつ無負荷Ｑも大きく、しかも共振周波数の温度係
数τf の小さい誘電体磁器組成物を提供することができ
る。
【００１６】
【表１】
【図１】本発明の誘電体磁器組成物のＸ線回折図であ
る。
る。
【図２】本発明の誘電体磁器組成物のＸ線回折図であ
る。
る。
【図３】本発明の誘電体磁器組成物のＸ線回折図であ
る。
る。
【図４】本発明の誘電体磁器組成物のＸ線回折図であ
る。
る。
【図５】本発明の誘電体磁器組成物のＸ線回折図であ
る。
る。
【図６】本発明の誘電体磁器組成物のＸ線回折図であ
る。
る。
【図７】本発明の誘電体磁器組成物のＸ線回折図であ
る。
る。
【図８】本発明の誘電体磁器組成物のＸ線回折図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 徹 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社宇部研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 式、〔Ｍａx Ｍｂy Ｔｉz 〕Ｏ2 （但
し、ＭａはＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ、ＮｉおよびＣｏからなる
群から選ばれる少なくとも１種を示し、ＭｂはＮｂおよ
びＴａから選ばれる少なくとも１種を示し、０．０１＜
ｘ＜０．９８、０．０１＜ｙ＜０．９８、０．０１＜ｚ
＜０．９８であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表さ
れ、ルチル型結晶構造を有することを特徴とする誘電体
磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7330602A JPH09165260A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7330602A JPH09165260A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09165260A true JPH09165260A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18234497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7330602A Pending JPH09165260A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09165260A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018070403A (ja) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | 京セラ株式会社 | セラミック焼結体および電子部品 |
| CN111410527A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-14 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 一种复相巨介电陶瓷材料及其制备方法 |
| US12588438B2 (en) | 2021-11-25 | 2026-03-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Layer structures including dielectric layer, methods of manufacturing dielectric layer, electronic device including dielectric layer, and electronic apparatus including electronic device |
-
1995
- 1995-12-19 JP JP7330602A patent/JPH09165260A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018070403A (ja) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | 京セラ株式会社 | セラミック焼結体および電子部品 |
| CN111410527A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-14 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 一种复相巨介电陶瓷材料及其制备方法 |
| WO2021184414A1 (zh) * | 2020-03-20 | 2021-09-23 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 一种复相巨介电陶瓷材料及其制备方法 |
| US12588438B2 (en) | 2021-11-25 | 2026-03-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Layer structures including dielectric layer, methods of manufacturing dielectric layer, electronic device including dielectric layer, and electronic apparatus including electronic device |
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