JPH09183654A - 高周波用誘電体磁器組成物 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物Info
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- JPH09183654A JPH09183654A JP7342252A JP34225295A JPH09183654A JP H09183654 A JPH09183654 A JP H09183654A JP 7342252 A JP7342252 A JP 7342252A JP 34225295 A JP34225295 A JP 34225295A JP H09183654 A JPH09183654 A JP H09183654A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】１０ＧＨｚの使用周波数領域において実用的レ
ベルの高いＱ値を有しておらず、高温で焼成しても十分
な磁器密度を得ることが困難であり、強度が弱いという
問題があった。 【課題構成】組成式をｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒ
Ｏ｝・ｙＭｇＯ・ｚＷＯ3と表した時、前記ａ、ｘ、
ｙ、ｚが、０＜ａ＜１、０．４０≦ｘ≦０．５５、０．
１５≦ｙ≦０．３０、０．２０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１を満足する主成分１００重量部に対して、ほう
酸化合物をＢ2 Ｏ3 換算で０．０１〜０．２重量部、ま
たはリン化合物をＰ量で０．００５〜１重量部、あるい
は珪素をＳｉＯ2 換算で０．０１〜１重量部、またはア
ルカリ金属含有化合物を炭酸塩換算で０．０１重量部以
上１重量部未満含有するものである。
ベルの高いＱ値を有しておらず、高温で焼成しても十分
な磁器密度を得ることが困難であり、強度が弱いという
問題があった。 【課題構成】組成式をｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒ
Ｏ｝・ｙＭｇＯ・ｚＷＯ3と表した時、前記ａ、ｘ、
ｙ、ｚが、０＜ａ＜１、０．４０≦ｘ≦０．５５、０．
１５≦ｙ≦０．３０、０．２０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１を満足する主成分１００重量部に対して、ほう
酸化合物をＢ2 Ｏ3 換算で０．０１〜０．２重量部、ま
たはリン化合物をＰ量で０．００５〜１重量部、あるい
は珪素をＳｉＯ2 換算で０．０１〜１重量部、またはア
ルカリ金属含有化合物を炭酸塩換算で０．０１重量部以
上１重量部未満含有するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波、ミリ
波等の高周波領域において高い比誘電率及び高いＱ値を
有する新規の誘電体磁器組成物に関し、特に、誘電体共
振器，フィルタ，コンデンサ等の高周波用の電子部品や
ＭＩＣ用誘電体基板，ミリ波用導波路に適する高周波用
誘電体磁器組成物に関するものである。
波等の高周波領域において高い比誘電率及び高いＱ値を
有する新規の誘電体磁器組成物に関し、特に、誘電体共
振器，フィルタ，コンデンサ等の高周波用の電子部品や
ＭＩＣ用誘電体基板，ミリ波用導波路に適する高周波用
誘電体磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来、誘電体磁器は、マイクロ波，ミリ波
等の高周波領域において、誘電体共振器やＭＩＣ用誘電
体基板等に広く利用されている。また最近では、ミリ波
用導波路に誘電体線路が応用されている。
等の高周波領域において、誘電体共振器やＭＩＣ用誘電
体基板等に広く利用されている。また最近では、ミリ波
用導波路に誘電体線路が応用されている。
【０００３】従来より、この種の誘電体磁器としては、
例えばＺｒＯ2 −ＳｎＯ2 −ＴｉＯ2 系材料、ＢａＯ−
ＴｉＯ2 系材料、（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 系
材料及びＢａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系材料等が知られてお
り、これらの材料は各種の改良により周波数５００ＭＨ
ｚ〜５ＧＨｚにおいて比誘電率２０〜４０、Ｑ値が１０
００〜３０００、さらに共振周波数の温度係数（τf ）
が０ｐｐｍ／℃付近の特性を有している。
例えばＺｒＯ2 −ＳｎＯ2 −ＴｉＯ2 系材料、ＢａＯ−
ＴｉＯ2 系材料、（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 系
材料及びＢａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3 系材料等が知られてお
り、これらの材料は各種の改良により周波数５００ＭＨ
ｚ〜５ＧＨｚにおいて比誘電率２０〜４０、Ｑ値が１０
００〜３０００、さらに共振周波数の温度係数（τf ）
が０ｐｐｍ／℃付近の特性を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近で
は使用する周波数がより高くなる傾向にあるとともに誘
電体材料に対してさらに優れた誘電特性、特にＱ値の向
上が要求されつつある。
は使用する周波数がより高くなる傾向にあるとともに誘
電体材料に対してさらに優れた誘電特性、特にＱ値の向
上が要求されつつある。
【０００５】ところが、前述した従来の誘電体材料で
は、高周波、例えば１０ＧＨｚの使用周波数領域におい
て実用的レベルの高いＱ値を有していないのが現状であ
る。
は、高周波、例えば１０ＧＨｚの使用周波数領域におい
て実用的レベルの高いＱ値を有していないのが現状であ
る。
【０００６】また、磁器密度を向上するために高温で焼
成しなければならず、また高温で焼成しても十分な磁器
密度を得ることが困難であり、強度が弱く、高Ｑ値を得
にくいという問題があった。
成しなければならず、また高温で焼成しても十分な磁器
密度を得ることが困難であり、強度が弱く、高Ｑ値を得
にくいという問題があった。
【０００７】本発明者等は、高周波領域において高い比
誘電率および高いＱ値を有する組成物としてＢａＯ、Ｍ
ｇＯおよびＷＯ3 を含む複合酸化物からなる誘電体磁器
組成物や、ＳｒＯ、ＭｇＯ、およびＷＯ3 を含む複合酸
化物からなる誘電体磁器組成物を先に提案した（特開平
５−２０５５２４号、特開平６−５１１７号）。
誘電率および高いＱ値を有する組成物としてＢａＯ、Ｍ
ｇＯおよびＷＯ3 を含む複合酸化物からなる誘電体磁器
組成物や、ＳｒＯ、ＭｇＯ、およびＷＯ3 を含む複合酸
化物からなる誘電体磁器組成物を先に提案した（特開平
５−２０５５２４号、特開平６−５１１７号）。
【０００８】しかしながら、これらの誘電体磁器組成物
では高周波領域において高いＱ値が得られるものの、共
振周波数の温度係数（τf ）がマイナス側に偏り過ぎて
いるために、マイクロ波誘電体材料として使用する場
合、その利用分野が制限されるなど実用面で問題があっ
た。
では高周波領域において高いＱ値が得られるものの、共
振周波数の温度係数（τf ）がマイナス側に偏り過ぎて
いるために、マイクロ波誘電体材料として使用する場
合、その利用分野が制限されるなど実用面で問題があっ
た。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点に対して種々検討を加えた結果、先に提案した２種類
の酸化物を複合させること、即ちＢａＯ、ＳｒＯ、Ｍｇ
Ｏ、ＷＯ3 からなる組成物を作製し、さらに、これに対
して、ほう素（Ｂ）、リン（Ｐ）、珪素（Ｓｉ）、アル
カリ金属元素を少なくとも１種類以上を所定量含有させ
ることにより、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ、ＷＯ3 からな
る組成物のＱ値を低下させることなく、しかも共振周波
数の温度係数（τf ）をマイナス側からプラス側に移行
でき、さらに、磁器密度（かさ比重）を向上することが
できることを知見し、本発明に至った。
点に対して種々検討を加えた結果、先に提案した２種類
の酸化物を複合させること、即ちＢａＯ、ＳｒＯ、Ｍｇ
Ｏ、ＷＯ3 からなる組成物を作製し、さらに、これに対
して、ほう素（Ｂ）、リン（Ｐ）、珪素（Ｓｉ）、アル
カリ金属元素を少なくとも１種類以上を所定量含有させ
ることにより、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ、ＷＯ3 からな
る組成物のＱ値を低下させることなく、しかも共振周波
数の温度係数（τf ）をマイナス側からプラス側に移行
でき、さらに、磁器密度（かさ比重）を向上することが
できることを知見し、本発明に至った。
【００１０】即ち、本発明の高周波用誘電体磁器組成物
は、金属元素としてＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｗを含有し、こ
れらの金属元素酸化物のモル比による組成式を、ｘ
｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙＭｇＯ・ｚＷＯ3
と表した時、前記ａ、ｘ、ｙ、ｚが、０＜ａ＜１、０．
４０≦ｘ≦０．５５、０．１５≦ｙ≦０．３０、０．２
０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足する主成分１
００重量部に対して、ほう酸化合物をＢ2 Ｏ3 換算で
０．０１〜０．２重量部含有することを特徴とするもの
である。また、上記主成分１００重量部に対して、リン
化合物をＰ量で０．００５〜１重量部含有するものであ
る。さらに、上記主成分１００重量部に対して、珪素を
ＳｉＯ2 換算で０．０１〜１重量部含有するものであ
る。さらにまた、上記主成分１００重量部に対して、ア
ルカリ金属含有化合物を炭酸塩換算で０．０１重量部以
上１重量部未満含有するものである。
は、金属元素としてＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｗを含有し、こ
れらの金属元素酸化物のモル比による組成式を、ｘ
｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙＭｇＯ・ｚＷＯ3
と表した時、前記ａ、ｘ、ｙ、ｚが、０＜ａ＜１、０．
４０≦ｘ≦０．５５、０．１５≦ｙ≦０．３０、０．２
０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足する主成分１
００重量部に対して、ほう酸化合物をＢ2 Ｏ3 換算で
０．０１〜０．２重量部含有することを特徴とするもの
である。また、上記主成分１００重量部に対して、リン
化合物をＰ量で０．００５〜１重量部含有するものであ
る。さらに、上記主成分１００重量部に対して、珪素を
ＳｉＯ2 換算で０．０１〜１重量部含有するものであ
る。さらにまた、上記主成分１００重量部に対して、ア
ルカリ金属含有化合物を炭酸塩換算で０．０１重量部以
上１重量部未満含有するものである。
【００１１】
【作用】本発明の高周波用誘電体磁器組成物では、組成
式がｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙＭｇＯ・ｚ
ＷＯ3 と表される組成物において、ＢａＯ、及びＳｒＯ
のモル比を変化させることにより共振周波数の温度係数
（τf ）をマイナス側からプラス側の一定領域で自由に
制御することができるとともに、ほう酸化合物やリン化
合物等を所定量含有することにより高い磁器密度（かさ
比重）により高強度を実現することができる。
式がｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙＭｇＯ・ｚ
ＷＯ3 と表される組成物において、ＢａＯ、及びＳｒＯ
のモル比を変化させることにより共振周波数の温度係数
（τf ）をマイナス側からプラス側の一定領域で自由に
制御することができるとともに、ほう酸化合物やリン化
合物等を所定量含有することにより高い磁器密度（かさ
比重）により高強度を実現することができる。
【００１２】即ち、主成分であるＢａＯ、ＳｒＯ、Ｍｇ
Ｏ、ＷＯ3 からなる組成物に対して、所定量のほう酸化
合物、リン化合物、珪素、及びアルカリ金属含有化合物
を含有させることにより、焼結が促進し、高い磁器強度
及び高Ｑ値を得ることができるのである。
Ｏ、ＷＯ3 からなる組成物に対して、所定量のほう酸化
合物、リン化合物、珪素、及びアルカリ金属含有化合物
を含有させることにより、焼結が促進し、高い磁器強度
及び高Ｑ値を得ることができるのである。
【００１３】また、従来、マイナスの共振周波数の温度
係数（τf ）を有する組成物に対して、プラスの共振周
波数の温度係数（τf ）を有する組成物を添加して、プ
ラスの共振周波数の温度係数（τf ）を有するように制
御していた。この場合には、共振周波数の温度係数（τ
f ）が０のものが１点存在することになる。
係数（τf ）を有する組成物に対して、プラスの共振周
波数の温度係数（τf ）を有する組成物を添加して、プ
ラスの共振周波数の温度係数（τf ）を有するように制
御していた。この場合には、共振周波数の温度係数（τ
f ）が０のものが１点存在することになる。
【００１４】本発明では、マイナスの共振周波数の温度
係数（τf ）を有する二つの組成物を複合させることに
より、例えば、ＢａＯ−ＭｇＯ−ＷＯ3 を含む複合酸化
物からなる誘電体磁器組成物や、ＳｒＯ−ＭｇＯ−ＷＯ
3 を含む複合酸化物からなる誘電体磁器組成物のみでは
達成できなかった、共振周波数の温度係数（τf ）をプ
ラス側に移行させるという全く新規な技術的思想に基づ
いてなされたものである。本発明の誘電体磁器組成物で
は、共振周波数の温度係数（τf ）が０のものが２点存
在することになり、この温度係数の制御を容易に行うこ
とができる。
係数（τf ）を有する二つの組成物を複合させることに
より、例えば、ＢａＯ−ＭｇＯ−ＷＯ3 を含む複合酸化
物からなる誘電体磁器組成物や、ＳｒＯ−ＭｇＯ−ＷＯ
3 を含む複合酸化物からなる誘電体磁器組成物のみでは
達成できなかった、共振周波数の温度係数（τf ）をプ
ラス側に移行させるという全く新規な技術的思想に基づ
いてなされたものである。本発明の誘電体磁器組成物で
は、共振周波数の温度係数（τf ）が０のものが２点存
在することになり、この温度係数の制御を容易に行うこ
とができる。
【００１５】例えば、ＢａＯ：ＭｇＯ：ＷＯ3 ＝２：
１：１（モル比）からなる磁器組成物では、１０ＧＨｚ
の測定周波数で比誘電率２０、Ｑ値１３０００と高い値
を示すが、共振周波数の温度係数（τf ）が−３０ｐｐ
ｍ／℃とマイナス側に大きい。
１：１（モル比）からなる磁器組成物では、１０ＧＨｚ
の測定周波数で比誘電率２０、Ｑ値１３０００と高い値
を示すが、共振周波数の温度係数（τf ）が−３０ｐｐ
ｍ／℃とマイナス側に大きい。
【００１６】また、ＳｒＯ：ＭｇＯ：ＷＯ3 ＝２：１：
１（モル比）からなる磁器組成物では１０ＧＨｚの測定
周波数で比誘電率２０、Ｑ値６０００と高い値を示す
が、共振周波数の温度係数（τｆ）が−６０ｐｐｍ／℃
とマイナス側に大きい。本発明に基づきＢａ及びＳｒを
固溶させることで共振周波数の温度係数（τf ）を−６
０ｐｐｍ／℃から＋３５ｐｐｍ／℃まで連続的に制御す
ることが可能となる。
１（モル比）からなる磁器組成物では１０ＧＨｚの測定
周波数で比誘電率２０、Ｑ値６０００と高い値を示す
が、共振周波数の温度係数（τｆ）が−６０ｐｐｍ／℃
とマイナス側に大きい。本発明に基づきＢａ及びＳｒを
固溶させることで共振周波数の温度係数（τf ）を−６
０ｐｐｍ／℃から＋３５ｐｐｍ／℃まで連続的に制御す
ることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の高周波用誘電体磁器組成
物は、金属元素酸化物のモル比による組成式を、ｘ
｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙＭｇＯ・ｚＷＯ3
と表した時、前記ａ、ｘ、ｙ、ｚが、０＜ａ＜１、０．
４０≦ｘ≦０．５５、０．１５≦ｙ≦０．３０、０．２
０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足する主成分と
するものである。ここで、Ｂａ、Ｓｒのモル比ａを０＜
ａ＜１としたのは、ａ＝０及び１ではＢａ、Ｓｒの固溶
体が得られず、共振周波数の温度係数（τf ）の制御効
果がえられないからである。また各ａに対して組成比を
上記の範囲に限定したのは、上記範囲外では固溶の効果
が不十分であるか、または焼結性の低下やＱ値の低下と
いう問題が生じるからである。
物は、金属元素酸化物のモル比による組成式を、ｘ
｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙＭｇＯ・ｚＷＯ3
と表した時、前記ａ、ｘ、ｙ、ｚが、０＜ａ＜１、０．
４０≦ｘ≦０．５５、０．１５≦ｙ≦０．３０、０．２
０≦ｚ≦０．３０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足する主成分と
するものである。ここで、Ｂａ、Ｓｒのモル比ａを０＜
ａ＜１としたのは、ａ＝０及び１ではＢａ、Ｓｒの固溶
体が得られず、共振周波数の温度係数（τf ）の制御効
果がえられないからである。また各ａに対して組成比を
上記の範囲に限定したのは、上記範囲外では固溶の効果
が不十分であるか、または焼結性の低下やＱ値の低下と
いう問題が生じるからである。
【００１８】即ち、モル比ｘを０．４０≦ｘ≦０．５５
としたのは、０．４よりも小さい場合や０．５５よりも
大きい場合には、Ｑ値が低下するからである。ｘは、Ｑ
値向上という理由から０．４８≦ｘ≦０．５２が望まし
い。
としたのは、０．４よりも小さい場合や０．５５よりも
大きい場合には、Ｑ値が低下するからである。ｘは、Ｑ
値向上という理由から０．４８≦ｘ≦０．５２が望まし
い。
【００１９】また、ＭｇＯのモル比を０．１５≦ｙ≦
０．３０としたのは、ｙが０．１５よりも小さい場合に
はＱ値が低下し、０．３０よりも大きい場合にはＱ値が
低下したり、焼結不良となるからである。ＭｇＯのモル
比ｙは、Ｑ値の向上と焼結性という理由から０．２２≦
ｙ≦０．２８であることが望ましい。
０．３０としたのは、ｙが０．１５よりも小さい場合に
はＱ値が低下し、０．３０よりも大きい場合にはＱ値が
低下したり、焼結不良となるからである。ＭｇＯのモル
比ｙは、Ｑ値の向上と焼結性という理由から０．２２≦
ｙ≦０．２８であることが望ましい。
【００２０】また、ＷＯ3 のモル比を０．２０≦ｚ≦
０．３０としたのは、ｚが０．２０よりも小さい場合に
は焼結不良となり、０．３０よりも大きい場合にはＱ値
が低下するからである。ＷＯ3 のモル比ｚは、Ｑ値の向
上と焼結性という理由から０．２２≦ｚ≦０．２８が望
ましい。
０．３０としたのは、ｚが０．２０よりも小さい場合に
は焼結不良となり、０．３０よりも大きい場合にはＱ値
が低下するからである。ＷＯ3 のモル比ｚは、Ｑ値の向
上と焼結性という理由から０．２２≦ｚ≦０．２８が望
ましい。
【００２１】そして、本発明では、上記主成分１００重
量部に対してほう酸化合物の含有量をＢ2 Ｏ3 換算で
０．０１〜０．２０重量部としたのは、０．０１重量部
未満の場合は焼成温度の低下、磁器密度（かさ比重）の
向上、Ｑ値の向上効果が殆どなく、０．２０重量部を越
える場合はＱ値が低下するからである。ほう酸化合物の
含有量は、より高い磁器密度かつ高いＱ値を得るという
点からＢ2 Ｏ3 換算で０．０２５〜０．２重量部である
ことが望ましい。
量部に対してほう酸化合物の含有量をＢ2 Ｏ3 換算で
０．０１〜０．２０重量部としたのは、０．０１重量部
未満の場合は焼成温度の低下、磁器密度（かさ比重）の
向上、Ｑ値の向上効果が殆どなく、０．２０重量部を越
える場合はＱ値が低下するからである。ほう酸化合物の
含有量は、より高い磁器密度かつ高いＱ値を得るという
点からＢ2 Ｏ3 換算で０．０２５〜０．２重量部である
ことが望ましい。
【００２２】また、主成分１００重量部に対してリン化
合物の含有量をＰ量で０．００５〜１重量部としたの
は、０．００５重量部未満の場合は焼成温度の低下、磁
器密度（かさ比重）の向上、Ｑ値の向上に効果が殆どな
く、１重量部を越える場合はＱ値が低下するからであ
る。リン化合物の含有量は、より高い磁器密度かつ高い
Ｑ値を得ると点からＰ量で０．０２５〜１重量部である
ことが望ましい。
合物の含有量をＰ量で０．００５〜１重量部としたの
は、０．００５重量部未満の場合は焼成温度の低下、磁
器密度（かさ比重）の向上、Ｑ値の向上に効果が殆どな
く、１重量部を越える場合はＱ値が低下するからであ
る。リン化合物の含有量は、より高い磁器密度かつ高い
Ｑ値を得ると点からＰ量で０．０２５〜１重量部である
ことが望ましい。
【００２３】さらに、主成分１００重量部に対して珪素
をＳｉＯ2 換算で０．０１〜１重量部としたのは、０．
０１重量部未満の場合は焼成温度の低下、磁器密度（か
さ比重）の向上、Ｑ値の向上効果が殆どなく、１重量部
を越える場合はＱ値が低下するからである。珪素はより
高い磁器密度かつ高いＱ値を得るという点からＳｉＯ2
換算で０．１〜１重量部であることが望ましい。
をＳｉＯ2 換算で０．０１〜１重量部としたのは、０．
０１重量部未満の場合は焼成温度の低下、磁器密度（か
さ比重）の向上、Ｑ値の向上効果が殆どなく、１重量部
を越える場合はＱ値が低下するからである。珪素はより
高い磁器密度かつ高いＱ値を得るという点からＳｉＯ2
換算で０．１〜１重量部であることが望ましい。
【００２４】さらにまた、主成分１００重量部に対して
アルカリ金属含有化合物を炭酸塩換算で０．０１重量部
以上１重量部未満としたのは、０．０１重量部未満の場
合は焼成温度の低下、磁器密度（かさ比重）の向上、Ｑ
値の向上効果が殆どなく、１重量部以上の場合はＱ値が
低下するからである。アルカリ金属含有化合物は、より
高い磁器密度かつ高いＱ値を得るという点から炭酸塩換
算で０．１〜０．９重量部であることが望ましい。
アルカリ金属含有化合物を炭酸塩換算で０．０１重量部
以上１重量部未満としたのは、０．０１重量部未満の場
合は焼成温度の低下、磁器密度（かさ比重）の向上、Ｑ
値の向上効果が殆どなく、１重量部以上の場合はＱ値が
低下するからである。アルカリ金属含有化合物は、より
高い磁器密度かつ高いＱ値を得るという点から炭酸塩換
算で０．１〜０．９重量部であることが望ましい。
【００２５】ここで、ほう酸化合物としてはＢ2 Ｏ3 、
コレマナイト、ＣａＢ2 Ｏ4 、ＺｎＢ2 Ｏ4 等がある。
また、リン化合物としてはＨ3 ＰＯ4 、Ｐ2 Ｏ5 、Ｐ等
がある。また、アルカリ金属としてはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、
Ｒｂ、Ｃｓがある。
コレマナイト、ＣａＢ2 Ｏ4 、ＺｎＢ2 Ｏ4 等がある。
また、リン化合物としてはＨ3 ＰＯ4 、Ｐ2 Ｏ5 、Ｐ等
がある。また、アルカリ金属としてはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、
Ｒｂ、Ｃｓがある。
【００２６】本発明に基づき磁器を作製する方法として
は、例えばＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｗの酸化物あるいは焼成
により酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩を主
原料として準備し、これらを前述の範囲になるように秤
量した後、充分に混合する。
は、例えばＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｗの酸化物あるいは焼成
により酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩を主
原料として準備し、これらを前述の範囲になるように秤
量した後、充分に混合する。
【００２７】その後、混合物を９００〜１２００℃で仮
焼処理する。得られた仮焼物に、例えば、Ｂ2 Ｏ3 のよ
うなほう酸化合物、Ｐ2 Ｏ5 のようなリン化合物、Ｓｉ
Ｏ2 のような珪素化合物、Ｌｉ2 ＣＯ3 のようなアルカ
リ金属含有化合物の各化合物を所定量となるように秤量
し添加して、混合粉砕する。そして、これをプレス成形
やドクターブレード法等の成形方法により所定の形状に
成形する。次に成形体を大気中等の酸化性雰囲気中で１
３００℃〜１６００℃で１〜８時間焼成することにより
誘電体磁器を得ることができる。
焼処理する。得られた仮焼物に、例えば、Ｂ2 Ｏ3 のよ
うなほう酸化合物、Ｐ2 Ｏ5 のようなリン化合物、Ｓｉ
Ｏ2 のような珪素化合物、Ｌｉ2 ＣＯ3 のようなアルカ
リ金属含有化合物の各化合物を所定量となるように秤量
し添加して、混合粉砕する。そして、これをプレス成形
やドクターブレード法等の成形方法により所定の形状に
成形する。次に成形体を大気中等の酸化性雰囲気中で１
３００℃〜１６００℃で１〜８時間焼成することにより
誘電体磁器を得ることができる。
【００２８】本発明においては、不可避不純物としてＣ
ｌ，Ａｌ，Ｃａ，Ｚｒ，Ｙ等が混入する場合があるが、
上記組成を満足する限り優れた効果を有する。
ｌ，Ａｌ，Ｃａ，Ｚｒ，Ｙ等が混入する場合があるが、
上記組成を満足する限り優れた効果を有する。
【００２９】
実施例１ 原料として純度９９％以上のＢａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、
ＭｇＣＯ3 及び、ＷＯ3 の各粉末を用いて、これらを表
１に示す割合に秤量し、これをゴムで内張りしたボール
ミルに水とともに入れ、８時間湿式混合した。次いで、
この混合物を脱水、乾燥した後、１０００℃で２時間仮
焼した。この仮焼物にＢ2 Ｏ3 、Ｈ3 ＰＯ4 、Ｓｉ
Ｏ2 、Ｌｉ2 ＣＯ3 、Ｎａ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 を表１
および表２に示した割合となるように秤量し、当該仮焼
物をボールミルに水、有機バインダーを入れ８時間湿式
粉砕した。
ＭｇＣＯ3 及び、ＷＯ3 の各粉末を用いて、これらを表
１に示す割合に秤量し、これをゴムで内張りしたボール
ミルに水とともに入れ、８時間湿式混合した。次いで、
この混合物を脱水、乾燥した後、１０００℃で２時間仮
焼した。この仮焼物にＢ2 Ｏ3 、Ｈ3 ＰＯ4 、Ｓｉ
Ｏ2 、Ｌｉ2 ＣＯ3 、Ｎａ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 を表１
および表２に示した割合となるように秤量し、当該仮焼
物をボールミルに水、有機バインダーを入れ８時間湿式
粉砕した。
【００３０】その後、この粉砕物を乾燥した後、５０番
メッシュの網を通して造粒し、得られた粉末を３０００
ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で直径１０ｍｍ厚み５ｍｍの寸法の
円柱に成形した。更に、この円柱を１４００〜１６００
℃で２〜６時間の条件で焼成して磁器試料を得た。
メッシュの網を通して造粒し、得られた粉末を３０００
ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で直径１０ｍｍ厚み５ｍｍの寸法の
円柱に成形した。更に、この円柱を１４００〜１６００
℃で２〜６時間の条件で焼成して磁器試料を得た。
【００３１】かくして得られた磁器試料について、かさ
比重をＪＩＳ規格Ｃ２１４１−１９７８（電気絶縁用セ
ラミック材料試験方法）に基づいて測定した。また周波
数約１１ＧＨｚにおける比誘電率（εr ）、Ｑ値を誘電
体共振器法にて測定し、Ｑ値については一般式Ｑｆ＝一
定がなりたつとみなして１０ＧＨｚにおけるＱ値に換算
した。また２５℃から８５℃までの各温度におけるＴＥ
011 モード共振周波数の温度係数（τf ）を、τｆ＝
〔（ｆ85−ｆ25）／ｆ25〕／６０×１０6 〔ｐｐｍ／
℃〕に基づいて計算した。ここで、ｆ85は８５℃におけ
る共振周波数であり、ｆ25は２５℃における共振周波数
である。それらの結果を表１，２に示す。
比重をＪＩＳ規格Ｃ２１４１−１９７８（電気絶縁用セ
ラミック材料試験方法）に基づいて測定した。また周波
数約１１ＧＨｚにおける比誘電率（εr ）、Ｑ値を誘電
体共振器法にて測定し、Ｑ値については一般式Ｑｆ＝一
定がなりたつとみなして１０ＧＨｚにおけるＱ値に換算
した。また２５℃から８５℃までの各温度におけるＴＥ
011 モード共振周波数の温度係数（τf ）を、τｆ＝
〔（ｆ85−ｆ25）／ｆ25〕／６０×１０6 〔ｐｐｍ／
℃〕に基づいて計算した。ここで、ｆ85は８５℃におけ
る共振周波数であり、ｆ25は２５℃における共振周波数
である。それらの結果を表１，２に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】これらの表１，２によれば、ＢａＯ、Ｓｒ
Ｏ、ＭｇＯ、ＷＯ3 の配合組成が本発明の範囲外にある
試料Ｎｏ．９〜３３では共振周波数の温度特性の制御効
果が不十分であるか、またはＱ値が１００以下もしくは
焼結不良を生じた。これに対して本発明に係る試料Ｎ
ｏ．２〜７、３４〜３７、４０〜４３、４６〜４９は、
比較例Ｎｏ．１、８、３３、３８、３９、４４、４５、
５０と比べて同等あるいはそれ以上のＱ値を有しながら
ａの値に依って共振周波数の温度係数が−６０ｐｐｍ／
℃から＋３５ｐｐｍ／℃の間で連続的に制御できること
が示される。
Ｏ、ＭｇＯ、ＷＯ3 の配合組成が本発明の範囲外にある
試料Ｎｏ．９〜３３では共振周波数の温度特性の制御効
果が不十分であるか、またはＱ値が１００以下もしくは
焼結不良を生じた。これに対して本発明に係る試料Ｎ
ｏ．２〜７、３４〜３７、４０〜４３、４６〜４９は、
比較例Ｎｏ．１、８、３３、３８、３９、４４、４５、
５０と比べて同等あるいはそれ以上のＱ値を有しながら
ａの値に依って共振周波数の温度係数が−６０ｐｐｍ／
℃から＋３５ｐｐｍ／℃の間で連続的に制御できること
が示される。
【００３５】また、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ、アルカリ金属元素を
添加した場合には、Ｑ値が高くなり、かさ密度が向上し
ており、強度が高くなることが予想できる。
添加した場合には、Ｑ値が高くなり、かさ密度が向上し
ており、強度が高くなることが予想できる。
【００３６】実施例２ 実施例１における表１の試料Ｎo.２の主成分と、表１の
試料Ｎo.５の主成分と、表１の試料Ｎo.７の主成分に対
して、表３〜表６に示した添加物を表に示す量だけ添加
し、上記実施例１と同様にして成形焼成した。そして、
実施例１と同様にして、かさ比重、比誘電率、Ｑ値、共
振周波数の温度係数（τf ）を求めた。
試料Ｎo.５の主成分と、表１の試料Ｎo.７の主成分に対
して、表３〜表６に示した添加物を表に示す量だけ添加
し、上記実施例１と同様にして成形焼成した。そして、
実施例１と同様にして、かさ比重、比誘電率、Ｑ値、共
振周波数の温度係数（τf ）を求めた。
【００３７】これらの結果を表３〜表６に示した。
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】
【表５】
【００４１】
【表６】
【００４２】これら表３〜表６より、主成分１００重量
部に対して、ほう酸化合物をＢ2 Ｏ3 換算で０．０１〜
０．２０重量部、リン化合物をＰ量で０．００５〜１重
量部、珪素をＳｉＯ2 換算で０．０１〜１重量部、アル
カリ金属含有化合物を炭酸塩換算で０．０１重量部以上
１重量部未満添加することにより、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｍ
ｇＯ、ＷＯ3 からなる組成物の、かさ比重及びＱ値が向
上することが判る。
部に対して、ほう酸化合物をＢ2 Ｏ3 換算で０．０１〜
０．２０重量部、リン化合物をＰ量で０．００５〜１重
量部、珪素をＳｉＯ2 換算で０．０１〜１重量部、アル
カリ金属含有化合物を炭酸塩換算で０．０１重量部以上
１重量部未満添加することにより、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｍ
ｇＯ、ＷＯ3 からなる組成物の、かさ比重及びＱ値が向
上することが判る。
【００４３】
【発明の効果】本発明の高周波用誘電体磁器組成物で
は、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ及びＷＯ3からなる主成分
に対して、ほう素、リン、珪素、アルカリ金属元素を所
定量含有することにより、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ及び
ＷＯ3 からなる組成物のかさ比重が向上し、高強度とす
ることができるとともに、１０ＧＨｚでのＱ値を高くす
ることができる。これにより得られた磁器はマイクロ波
やミリ波領域において使用される共振器材料、ＭＩＣ用
誘電体基板材料、コンデンサー用材料、誘電体アンテナ
用材料、誘電体導波路用材料等に充分適用することがで
きる。
は、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ及びＷＯ3からなる主成分
に対して、ほう素、リン、珪素、アルカリ金属元素を所
定量含有することにより、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ及び
ＷＯ3 からなる組成物のかさ比重が向上し、高強度とす
ることができるとともに、１０ＧＨｚでのＱ値を高くす
ることができる。これにより得られた磁器はマイクロ波
やミリ波領域において使用される共振器材料、ＭＩＣ用
誘電体基板材料、コンデンサー用材料、誘電体アンテナ
用材料、誘電体導波路用材料等に充分適用することがで
きる。
Claims (4)
- 【請求項１】金属元素としてＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｗを含
有し、これらの金属元素酸化物のモル比による組成式を ｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙＭｇＯ・ｚＷＯ3 と表した時、前記ａ、ｘ、ｙ、ｚが ０＜ａ＜１ ０．４０≦ｘ≦０．５５ ０．１５≦ｙ≦０．３０ ０．２０≦ｚ≦０．３０ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ を満足する主成分１００重量部に対して、ほう酸化合物
をＢ2 Ｏ3 換算で０．０１〜０．２重量部含有すること
を特徴とする高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】金属元素としてＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｗを含
有し、これらの金属元素酸化物のモル比による組成式を ｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙＭｇＯ・ｚＷＯ3 と表した時、前記ａ、ｘ、ｙ、ｚが ０＜ａ＜１ ０．４０≦ｘ≦０．５５ ０．１５≦ｙ≦０．３０ ０．２０≦ｚ≦０．３０ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ を満足する主成分１００重量部に対して、リン化合物を
Ｐ量で０．００５〜１重量部含有することを特徴とする
高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】金属元素としてＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｗを含
有し、これらの金属元素酸化物のモル比による組成式を ｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙＭｇＯ・ｚＷＯ3 と表した時、前記ａ、ｘ、ｙ、ｚが ０＜ａ＜１ ０．４０≦ｘ≦０．５５ ０．１５≦ｙ≦０．３０ ０．２０≦ｚ≦０．３０ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ を満足する主成分１００重量部に対して、珪素をＳｉＯ
2 換算で０．０１〜１重量部含有することを特徴とする
高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項４】金属元素としてＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｗを含
有し、これらの金属元素酸化物のモル比による組成式を ｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙＭｇＯ・ｚＷＯ3 と表した時、前記ａ、ｘ、ｙ、ｚが ０＜ａ＜１ ０．４０≦ｘ≦０．５５ ０．１５≦ｙ≦０．３０ ０．２０≦ｚ≦０．３０ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ を満足する主成分１００重量部に対して、アルカリ金属
含有化合物を炭酸塩換算で０．０１重量部以上１重量部
未満含有することを特徴とする高周波用誘電体磁器組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7342252A JPH09183654A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7342252A JPH09183654A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09183654A true JPH09183654A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18352288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7342252A Pending JPH09183654A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09183654A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020512969A (ja) * | 2017-03-31 | 2020-04-30 | オー，チャン ヨン | Ｂｍｗ系高周波誘電体セラミックス素材及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP7342252A patent/JPH09183654A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020512969A (ja) * | 2017-03-31 | 2020-04-30 | オー，チャン ヨン | Ｂｍｗ系高周波誘電体セラミックス素材及びその製造方法 |
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