JPH09183656A - 誘電体磁器及びその製造方法 - Google Patents
誘電体磁器及びその製造方法Info
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- JPH09183656A JPH09183656A JP7342416A JP34241695A JPH09183656A JP H09183656 A JPH09183656 A JP H09183656A JP 7342416 A JP7342416 A JP 7342416A JP 34241695 A JP34241695 A JP 34241695A JP H09183656 A JPH09183656 A JP H09183656A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定周波数が10GHzにおけるQ値が30
000以上、特に40000以上、更には50000以
上の著しく高い誘電体磁器並びにその有効な製造方法を
提供し、また30GHzを越えるような高周波帯におい
ても適用可能な誘電体磁器及びその製造方法を提供する
こと。 【構成】 一般式:Bax Mgy Taz Ow (但し、x
+y+z=1であり、wはBa、Mg、Taの陽イオン
の合計の電荷を中和し、磁器全体として電気的に中性と
する数である)にて表される組成を有する誘電体磁器で
あって、該式中、0.494≦x<0.500、0.1
61≦y≦0.169、0.334≦z≦0.341で
あるように構成した。
000以上、特に40000以上、更には50000以
上の著しく高い誘電体磁器並びにその有効な製造方法を
提供し、また30GHzを越えるような高周波帯におい
ても適用可能な誘電体磁器及びその製造方法を提供する
こと。 【構成】 一般式:Bax Mgy Taz Ow (但し、x
+y+z=1であり、wはBa、Mg、Taの陽イオン
の合計の電荷を中和し、磁器全体として電気的に中性と
する数である)にて表される組成を有する誘電体磁器で
あって、該式中、0.494≦x<0.500、0.1
61≦y≦0.169、0.334≦z≦0.341で
あるように構成した。
Description
【0001】
【技術分野】本発明は、誘電体磁器及びその製造方法に
係り、特に、30GHzを越えるような高周波に好適に
適用し得る高周波用誘電体磁器と、その有利な製造方法
に関するものである。
係り、特に、30GHzを越えるような高周波に好適に
適用し得る高周波用誘電体磁器と、その有利な製造方法
に関するものである。
【0002】
【背景技術】近年、特開昭53−60544号公報や特
開昭58−206003号公報、特開平5−19401
7号公報等において明らかにされている複合ペロブスカ
イト型結晶構造を有するBaO−MgO−Ta2 O5 系
の誘電体磁器は、BaO−ZnO−Ta2 O5 系誘電体
磁器と同様に、高周波用の高Q材料として有望であるこ
とが認められているが、そのようなBaO−MgO−T
a2 O5 系の誘電体磁器は、従来より、化学量論的組
成、つまりBa(Mg1/3 、Ta2/3 )O3 を満たす組
成(Ba+Mg+Ta=1とすると、Ba=0.50
0、Mg=0.167、Ta=0.333に相当する)
が最も望ましいと考えられてきており、上記の特開平5
−194017号公報にも、そのことが明らかにされて
いるが、そのような化学量論的組成を採用した従来のB
aO−MgO−Ta2 O5 系誘電体磁器のQ値は低く、
そのために、必要な特性が得られないという問題を内在
するものであった。
開昭58−206003号公報、特開平5−19401
7号公報等において明らかにされている複合ペロブスカ
イト型結晶構造を有するBaO−MgO−Ta2 O5 系
の誘電体磁器は、BaO−ZnO−Ta2 O5 系誘電体
磁器と同様に、高周波用の高Q材料として有望であるこ
とが認められているが、そのようなBaO−MgO−T
a2 O5 系の誘電体磁器は、従来より、化学量論的組
成、つまりBa(Mg1/3 、Ta2/3 )O3 を満たす組
成(Ba+Mg+Ta=1とすると、Ba=0.50
0、Mg=0.167、Ta=0.333に相当する)
が最も望ましいと考えられてきており、上記の特開平5
−194017号公報にも、そのことが明らかにされて
いるが、そのような化学量論的組成を採用した従来のB
aO−MgO−Ta2 O5 系誘電体磁器のQ値は低く、
そのために、必要な特性が得られないという問題を内在
するものであった。
【0003】例えば、特公平5−42762号公報に
は、その実施例や比較例に、各種のBaO−MgO−T
a2 O5 系誘電体磁器が明らかにされ、それらのQ値の
評価が為されているが、その中でQ値が30000を越
えるものは特殊な焼成条件を採用しており、酸素中での
第二段加熱処理をしないものでは、すべて、そのQ値が
30000未満となっている。
は、その実施例や比較例に、各種のBaO−MgO−T
a2 O5 系誘電体磁器が明らかにされ、それらのQ値の
評価が為されているが、その中でQ値が30000を越
えるものは特殊な焼成条件を採用しており、酸素中での
第二段加熱処理をしないものでは、すべて、そのQ値が
30000未満となっている。
【0004】また、上記の化学量論的組成を外れたBa
O−MgO−Ta2 O5 系誘電体磁器として、特開平5
−54718号公報では、その比較例にBax Mgy T
azOw 表示においてx=0.500、y=0.16
5、z=0.335に相当する組成のものが挙げられて
いるが、そのQ値は22000と、低いものであったの
であり、更に特開平3−241605号公報の比較例に
おいては、x=0.495、y=0.170、z=0.
335に相当する組成のものも挙げられているが、その
Q値は16800に過ぎないものであった。更にまた、
添加成分としてジルコニウムを用いたBa(Zr、M
g、Ta)O3 系組成において、組成依存性を調べた例
として、特開平5−266712号公報があり、その比
較例の中で、Zrを含まない組成例も示されてはいる
が、それらのQ値のうちで最高のものは23100に過
ぎないものであった。
O−MgO−Ta2 O5 系誘電体磁器として、特開平5
−54718号公報では、その比較例にBax Mgy T
azOw 表示においてx=0.500、y=0.16
5、z=0.335に相当する組成のものが挙げられて
いるが、そのQ値は22000と、低いものであったの
であり、更に特開平3−241605号公報の比較例に
おいては、x=0.495、y=0.170、z=0.
335に相当する組成のものも挙げられているが、その
Q値は16800に過ぎないものであった。更にまた、
添加成分としてジルコニウムを用いたBa(Zr、M
g、Ta)O3 系組成において、組成依存性を調べた例
として、特開平5−266712号公報があり、その比
較例の中で、Zrを含まない組成例も示されてはいる
が、それらのQ値のうちで最高のものは23100に過
ぎないものであった。
【0005】
【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景にして為されたものであって、その解決すべき課題と
するところは、測定周波数が10GHzにおけるQ値が
30000以上、特に40000以上、更には5000
0以上の著しく高い誘電体磁器並びにその有効な製造方
法を提供することにあり、また、30GHzを越えるよ
うな高周波帯においても適用可能な誘電体磁器及びその
製造方法を提供することにある。
景にして為されたものであって、その解決すべき課題と
するところは、測定周波数が10GHzにおけるQ値が
30000以上、特に40000以上、更には5000
0以上の著しく高い誘電体磁器並びにその有効な製造方
法を提供することにあり、また、30GHzを越えるよ
うな高周波帯においても適用可能な誘電体磁器及びその
製造方法を提供することにある。
【0006】
【解決手段】そして、そのような課題を解決すべく、本
発明者らが種々の検討を行なった結果、BaO−MgO
−Ta2 O5 系誘電体磁器において、その化学量論的組
成から外れた極く近傍の狭い領域の組成において、Q値
の向上に著しく寄与する組成依存領域が存する事実が見
い出されたのである。
発明者らが種々の検討を行なった結果、BaO−MgO
−Ta2 O5 系誘電体磁器において、その化学量論的組
成から外れた極く近傍の狭い領域の組成において、Q値
の向上に著しく寄与する組成依存領域が存する事実が見
い出されたのである。
【0007】本発明は、上記の知見に基づいて、極めて
狭い特定の組成範囲に維持せしめることにより、従来技
術では極めて困難であった、測定周波数が10GHzに
おけるQ値が30000以上のBaO−MgO−Ta2
O5 系誘電体磁器を実現したものであって、その特徴と
するところは、一般式:Bax Mgy Taz Ow (但
し、x+y+z=1であり、wはBa、Mg、Taの陽
イオンの合計の電荷を中和し、磁器全体として電気的に
中性とする数である)にて表される組成を有する誘電体
磁器であって、該式中、0.494≦x<0.500、
0.161≦y≦0.169、0.334≦z≦0.3
41であると共に、測定周波数が10GHzにおけるQ
値が30000以上の特性を有する誘電体磁器にある。
狭い特定の組成範囲に維持せしめることにより、従来技
術では極めて困難であった、測定周波数が10GHzに
おけるQ値が30000以上のBaO−MgO−Ta2
O5 系誘電体磁器を実現したものであって、その特徴と
するところは、一般式:Bax Mgy Taz Ow (但
し、x+y+z=1であり、wはBa、Mg、Taの陽
イオンの合計の電荷を中和し、磁器全体として電気的に
中性とする数である)にて表される組成を有する誘電体
磁器であって、該式中、0.494≦x<0.500、
0.161≦y≦0.169、0.334≦z≦0.3
41であると共に、測定周波数が10GHzにおけるQ
値が30000以上の特性を有する誘電体磁器にある。
【0008】また、本発明は、一般式:Bax Mgy T
az Ow (但し、x+y+z=1であり、wはBa、M
g、Taの陽イオンの合計の電荷を中和し、磁器全体と
して電気的に中性とする数である)にて表される組成を
有する誘電体磁器であって、該式中、0.496≦x≦
0.499、0.163≦y≦0.168、0.335
≦z≦0.339であると共に、測定周波数が10GH
zにおけるQ値が40000以上の特性を有する誘電体
磁器をも、その要旨とするものである。
az Ow (但し、x+y+z=1であり、wはBa、M
g、Taの陽イオンの合計の電荷を中和し、磁器全体と
して電気的に中性とする数である)にて表される組成を
有する誘電体磁器であって、該式中、0.496≦x≦
0.499、0.163≦y≦0.168、0.335
≦z≦0.339であると共に、測定周波数が10GH
zにおけるQ値が40000以上の特性を有する誘電体
磁器をも、その要旨とするものである。
【0009】さらに、本発明は、一般式:Bax Mgy
Taz Ow (但し、x+y+z=1であり、wはBa、
Mg、Taの陽イオンの合計の電荷を中和し、磁器全体
として電気的に中性とする数である)にて表される組成
を有する誘電体磁器であって、該式中、0.497≦x
≦0.499、0.164≦y≦0.166、0.33
6≦z≦0.338であると共に、測定周波数が10G
HzにおけるQ値が50000以上の特性を有する誘電
体磁器をも、その要旨としている。
Taz Ow (但し、x+y+z=1であり、wはBa、
Mg、Taの陽イオンの合計の電荷を中和し、磁器全体
として電気的に中性とする数である)にて表される組成
を有する誘電体磁器であって、該式中、0.497≦x
≦0.499、0.164≦y≦0.166、0.33
6≦z≦0.338であると共に、測定周波数が10G
HzにおけるQ値が50000以上の特性を有する誘電
体磁器をも、その要旨としている。
【0010】そして、このような本発明に従う誘電体磁
器の好ましい態様によれば、それら誘電体磁器は、白金
を実質的に含有していないものであることが望ましく、
これによって誘電体磁器特性の更なる向上が図られ得る
のである。
器の好ましい態様によれば、それら誘電体磁器は、白金
を実質的に含有していないものであることが望ましく、
これによって誘電体磁器特性の更なる向上が図られ得る
のである。
【0011】ところで、かくの如き本発明に従う誘電体
磁器を製造するに際しては、該誘電体磁器を与える原料
組成物を、600℃〜900℃の温度で、少なくとも1
分以上、保持することにより、仮焼せしめた後、セラミ
ックス製容器内において、焼成することからなる手法
が、有利に採用されることとなるのである。
磁器を製造するに際しては、該誘電体磁器を与える原料
組成物を、600℃〜900℃の温度で、少なくとも1
分以上、保持することにより、仮焼せしめた後、セラミ
ックス製容器内において、焼成することからなる手法
が、有利に採用されることとなるのである。
【0012】また、上記した本発明に従う誘電体磁器
は、それを与える原料組成物を仮焼せしめた後、セラミ
ックス製容器内において、該誘電体磁器を構成する成分
若しくはその原料又はその仮焼物若しくは焼成体の存在
下、焼成することからなる手法によっても、有利に、製
造され得るものである。
は、それを与える原料組成物を仮焼せしめた後、セラミ
ックス製容器内において、該誘電体磁器を構成する成分
若しくはその原料又はその仮焼物若しくは焼成体の存在
下、焼成することからなる手法によっても、有利に、製
造され得るものである。
【0013】さらに、前記した本発明に従う誘電体磁器
は、それを与える原料組成物を、600℃〜900℃の
温度で、少なくとも1分以上、保持することにより、仮
焼せしめた後、セラミックス製容器内において、該誘電
体磁器を構成する成分若しくはその原料又はその仮焼物
若しくは焼成体の存在下、焼成することからなる手法を
採用することによって、より効果的に製造され得るので
ある。
は、それを与える原料組成物を、600℃〜900℃の
温度で、少なくとも1分以上、保持することにより、仮
焼せしめた後、セラミックス製容器内において、該誘電
体磁器を構成する成分若しくはその原料又はその仮焼物
若しくは焼成体の存在下、焼成することからなる手法を
採用することによって、より効果的に製造され得るので
ある。
【0014】
【発明の実施の形態】ところで、このような本発明に従
う誘電体磁器を製造するに際しては、前記一般式:Ba
x Mgy Taz Ow (x、y、z、wは、前記規定の通
りである)で表される組成を有する誘電体磁器を与える
ように、BaO源原料、MgO源原料及びTa2 O5 源
原料が調合されて、原料組成物が調製されることとなる
が、本発明で重要なことは、誘電体磁器の出来上がり
(焼成後)の組成であって、最終的に前記一般式にて示
される組成となるように、それぞれの原料を配合せしめ
る必要がある。
う誘電体磁器を製造するに際しては、前記一般式:Ba
x Mgy Taz Ow (x、y、z、wは、前記規定の通
りである)で表される組成を有する誘電体磁器を与える
ように、BaO源原料、MgO源原料及びTa2 O5 源
原料が調合されて、原料組成物が調製されることとなる
が、本発明で重要なことは、誘電体磁器の出来上がり
(焼成後)の組成であって、最終的に前記一般式にて示
される組成となるように、それぞれの原料を配合せしめ
る必要がある。
【0015】従って、例えば、長時間の焼成を行なう場
合、焼成中に誘電体磁器の組成が変化し、そしてその組
成が変化した結果、焼成時間によってQ値が異なるとい
う結果が生じることがあるところから、そのような焼成
時における変化を見越して、原料組成物が調合せしめら
れる必要があるのである。また、後述するように、原料
組成物の組成が、前記一般式にて規定される組成(最終
組成)と異なっていても、焼成時において、それを補う
ような組成の粉末等の材料を、焼成るつぼの如き焼成容
器内に投入して、出来上がりの組成を、前記一般式にて
規定される組成範囲内に制御することも可能である。な
お、ここで用いられるBaO源原料、MgO源原料、T
2 O5 源原料は、何れも、Ba、Mg、Taの酸化物、
水酸化物の他、炭酸塩等の無機酸塩、酢酸塩等の有機酸
塩等の形態において用いられることとなる。
合、焼成中に誘電体磁器の組成が変化し、そしてその組
成が変化した結果、焼成時間によってQ値が異なるとい
う結果が生じることがあるところから、そのような焼成
時における変化を見越して、原料組成物が調合せしめら
れる必要があるのである。また、後述するように、原料
組成物の組成が、前記一般式にて規定される組成(最終
組成)と異なっていても、焼成時において、それを補う
ような組成の粉末等の材料を、焼成るつぼの如き焼成容
器内に投入して、出来上がりの組成を、前記一般式にて
規定される組成範囲内に制御することも可能である。な
お、ここで用いられるBaO源原料、MgO源原料、T
2 O5 源原料は、何れも、Ba、Mg、Taの酸化物、
水酸化物の他、炭酸塩等の無機酸塩、酢酸塩等の有機酸
塩等の形態において用いられることとなる。
【0016】そして、かかるBaO源原料、MgO源原
料及びTa2 O5 源原料からなる原料成分は、焼成条件
を考慮して、目的とする誘電体磁器組成を与えるように
調合され、混合粉砕せしめられて、均一な原料組成物と
された後、それには、従来と同様な仮焼操作が施される
こととなる。尤も、この仮焼工程においては、600℃
〜900℃の仮焼温度を採用して、1分間以上、好まし
くは1時間〜4時間の仮焼操作を実施することが望まし
く、これによって、本発明の目的とする特性を有利に実
現せしめることが出来る。なお、仮焼温度が900℃を
越えるようになると、仮焼物が固くなり、その粉砕工程
における玉石の摩耗等からの不純物の混入が惹起される
ようになる問題もあり、また、600℃未満の仮焼で
は、焼結体に不均一が生じ、割れ等の問題も惹起される
ようになる。
料及びTa2 O5 源原料からなる原料成分は、焼成条件
を考慮して、目的とする誘電体磁器組成を与えるように
調合され、混合粉砕せしめられて、均一な原料組成物と
された後、それには、従来と同様な仮焼操作が施される
こととなる。尤も、この仮焼工程においては、600℃
〜900℃の仮焼温度を採用して、1分間以上、好まし
くは1時間〜4時間の仮焼操作を実施することが望まし
く、これによって、本発明の目的とする特性を有利に実
現せしめることが出来る。なお、仮焼温度が900℃を
越えるようになると、仮焼物が固くなり、その粉砕工程
における玉石の摩耗等からの不純物の混入が惹起される
ようになる問題もあり、また、600℃未満の仮焼で
は、焼結体に不均一が生じ、割れ等の問題も惹起される
ようになる。
【0017】次いで、このようにして、仮焼して得られ
た仮焼物は、その後、常法に従って粉砕され、更に必要
に応じて造粒された後、所望の形状に成形され、そして
公知の焼成操作に従って焼成されることとなるが、その
際、望ましくは、焼成るつぼの如き焼成容器やセッター
等の部材は、非白金製とされ、焼成系内に白金材料が存
在しないようにされる。けだし、従来から高温で安定と
されている白金にあっても、BaO−MgO−Ta2 O
5 系誘電体磁器の焼成において採用される焼成温度、例
えば1500〜1700℃の高温の焼成温度下において
は、ある程度揮発して、誘電体磁器中に混入するように
なり、それが、誘電体磁器の特性に悪影響をもたらすか
らである。
た仮焼物は、その後、常法に従って粉砕され、更に必要
に応じて造粒された後、所望の形状に成形され、そして
公知の焼成操作に従って焼成されることとなるが、その
際、望ましくは、焼成るつぼの如き焼成容器やセッター
等の部材は、非白金製とされ、焼成系内に白金材料が存
在しないようにされる。けだし、従来から高温で安定と
されている白金にあっても、BaO−MgO−Ta2 O
5 系誘電体磁器の焼成において採用される焼成温度、例
えば1500〜1700℃の高温の焼成温度下において
は、ある程度揮発して、誘電体磁器中に混入するように
なり、それが、誘電体磁器の特性に悪影響をもたらすか
らである。
【0018】従って、本発明にあっては、そのような白
金の混入を避け、誘電体磁器中に白金が実質的に含有さ
れないように、具体的には1ppm以下の含有量とされ
ることが望ましく、これによって、得られる誘電体磁器
の特性が著しく向上せしめられ得るのである。特に、本
発明にあっては、そのような焼成系内に白金材料が存在
しないように、焼成るつぼの如き焼成容器としては、有
利には、セラミックス製容器が用いられ、またセッター
等にあっても、セラミックス製のものが有利に用いられ
るが、なかでも、高純度のマグネシアセラミックスから
なる焼成るつぼやセッターが有利に用いられることとな
る。
金の混入を避け、誘電体磁器中に白金が実質的に含有さ
れないように、具体的には1ppm以下の含有量とされ
ることが望ましく、これによって、得られる誘電体磁器
の特性が著しく向上せしめられ得るのである。特に、本
発明にあっては、そのような焼成系内に白金材料が存在
しないように、焼成るつぼの如き焼成容器としては、有
利には、セラミックス製容器が用いられ、またセッター
等にあっても、セラミックス製のものが有利に用いられ
るが、なかでも、高純度のマグネシアセラミックスから
なる焼成るつぼやセッターが有利に用いられることとな
る。
【0019】また、かかる焼成に際しては、長時間の焼
成によって、得られる誘電体磁器の組成が変化して、前
記した一般式にて規定される組成から外れる恐れがある
ところから、目的とする誘電体磁器を構成する成分若し
くはその原料又はその仮焼物若しくは焼成体の存在下に
おいて、焼成を行ない、その焼成雰囲気を調製すること
が望ましい。具体的には、焼成系内に、誘電体磁器を構
成するBa、Mg、Ta、Oの各成分が、単独で或いは
その原料の形態において、または誘電体磁器を与える仮
焼物の形態において、更には焼成された磁器そのものの
形態において、存在せしめられるのである。そして、そ
の存在によって、最終の誘電体磁器の組成が前記一般式
を満足するように制御されるのである。従って、目的と
する誘電体磁器を与える原料組成物の組成が最終の誘電
体磁器の組成範囲から外れていても、それを補うような
組成の誘電体磁器構成成分の粉末等の上記した材料を、
焼成るつぼの如き焼成容器内に投入して、焼成操作を実
施すれば、得られる誘電体磁器の出来上がりの組成を目
的とする範囲内に制御することが出来るのであり、これ
によって、そのQ値を効果的に高めることが出来るので
ある。
成によって、得られる誘電体磁器の組成が変化して、前
記した一般式にて規定される組成から外れる恐れがある
ところから、目的とする誘電体磁器を構成する成分若し
くはその原料又はその仮焼物若しくは焼成体の存在下に
おいて、焼成を行ない、その焼成雰囲気を調製すること
が望ましい。具体的には、焼成系内に、誘電体磁器を構
成するBa、Mg、Ta、Oの各成分が、単独で或いは
その原料の形態において、または誘電体磁器を与える仮
焼物の形態において、更には焼成された磁器そのものの
形態において、存在せしめられるのである。そして、そ
の存在によって、最終の誘電体磁器の組成が前記一般式
を満足するように制御されるのである。従って、目的と
する誘電体磁器を与える原料組成物の組成が最終の誘電
体磁器の組成範囲から外れていても、それを補うような
組成の誘電体磁器構成成分の粉末等の上記した材料を、
焼成るつぼの如き焼成容器内に投入して、焼成操作を実
施すれば、得られる誘電体磁器の出来上がりの組成を目
的とする範囲内に制御することが出来るのであり、これ
によって、そのQ値を効果的に高めることが出来るので
ある。
【0020】かくして得られる前記一般式:Bax Mg
y Taz Ow で表される組成を有する本発明に従う誘電
体磁器は、従来から望ましいとされている化学量論的組
成(x=0.500、y=0.167、z=0.33
3)から僅かに外れ、その近傍組成:0.494≦x<
0.500、0.161≦y≦0.169、0.334
≦z≦0.341、x+y+z=1、好ましくは0.4
96≦x≦0.499、0.163≦y≦0.168、
0.335≦z≦0.339、x+y+z=1、更に好
ましくは0.497≦x≦0.499、0.164≦y
≦0.166、0.336≦z≦0.338、x+y+
z=1なる、極めて狭い領域の組成(ここでは、ガラス
ビード法を用いた公知の蛍光X線分析手法にて分析され
る)を満たすようにされ、以て目的とする測定周波数が
10GHzにおけるQ値の著しい向上、即ち、かかるQ
値が30000以上、特に40000を越え、5000
0にも達するような特性を有する誘電体磁器を得ること
が出来ることとなったのである。
y Taz Ow で表される組成を有する本発明に従う誘電
体磁器は、従来から望ましいとされている化学量論的組
成(x=0.500、y=0.167、z=0.33
3)から僅かに外れ、その近傍組成:0.494≦x<
0.500、0.161≦y≦0.169、0.334
≦z≦0.341、x+y+z=1、好ましくは0.4
96≦x≦0.499、0.163≦y≦0.168、
0.335≦z≦0.339、x+y+z=1、更に好
ましくは0.497≦x≦0.499、0.164≦y
≦0.166、0.336≦z≦0.338、x+y+
z=1なる、極めて狭い領域の組成(ここでは、ガラス
ビード法を用いた公知の蛍光X線分析手法にて分析され
る)を満たすようにされ、以て目的とする測定周波数が
10GHzにおけるQ値の著しい向上、即ち、かかるQ
値が30000以上、特に40000を越え、5000
0にも達するような特性を有する誘電体磁器を得ること
が出来ることとなったのである。
【0021】
【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更
に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、その
ような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるも
のでないことは、言うまでもないところである。また、
本発明には、以下に示される実施例の他にも、本発明の
趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づい
て、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものである
ことが、理解されるべきである。
に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、その
ような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるも
のでないことは、言うまでもないところである。また、
本発明には、以下に示される実施例の他にも、本発明の
趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づい
て、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものである
ことが、理解されるべきである。
【0022】先ず、高純度の炭酸バリウム、酸化マグネ
シウム及び酸化タンタルを、各焼成条件下、下記表1に
て示される最終の誘電体磁器組成を与える所定のモル比
となるように、それぞれ秤量し、ジルコニア玉石と共
に、エタノール中で湿式混合した後、乾燥せしめ、そし
てその乾燥物を、マグネシアるつぼ内で、800℃×2
時間、仮焼した。次いで、この得られた仮焼物を、ジル
コニア玉石と共に、エタノール中で湿式粉砕せしめ、そ
して100メッシュの篩を通して造粒した後、一軸プレ
ス装置を用いて仮成形し、更に、その得られた仮成形体
に対して、4トン/cm2 の荷重をかけて、CIP成形
することにより、12mm×5mmの矩形の各種の成形
体を得た。
シウム及び酸化タンタルを、各焼成条件下、下記表1に
て示される最終の誘電体磁器組成を与える所定のモル比
となるように、それぞれ秤量し、ジルコニア玉石と共
に、エタノール中で湿式混合した後、乾燥せしめ、そし
てその乾燥物を、マグネシアるつぼ内で、800℃×2
時間、仮焼した。次いで、この得られた仮焼物を、ジル
コニア玉石と共に、エタノール中で湿式粉砕せしめ、そ
して100メッシュの篩を通して造粒した後、一軸プレ
ス装置を用いて仮成形し、更に、その得られた仮成形体
に対して、4トン/cm2 の荷重をかけて、CIP成形
することにより、12mm×5mmの矩形の各種の成形
体を得た。
【0023】次いで、このようにして得られた各種組成
の成形体について、次のような焼成操作を実施した。先
ず、実験No.1〜15の成形体については、マグネシア
セラミックスからなる焼成るつぼを用い、その焼成るつ
ぼ内に、各成形体に用いた粉砕仮焼物をそれぞれ100
g程投入し、そしてその中のマグネシアセッター上に、
焼成されるべき成形体を載置して、1600℃で24時
間の焼成を行なった。また、実験No.16の成形体の焼
成にあっては、1000℃×2時間の仮焼工程を経た仮
焼物を用いて成形されてなる成形体を用いる以外は、実
験No.1〜15の成形体と同様にして、誘電体磁器を製
造した。
の成形体について、次のような焼成操作を実施した。先
ず、実験No.1〜15の成形体については、マグネシア
セラミックスからなる焼成るつぼを用い、その焼成るつ
ぼ内に、各成形体に用いた粉砕仮焼物をそれぞれ100
g程投入し、そしてその中のマグネシアセッター上に、
焼成されるべき成形体を載置して、1600℃で24時
間の焼成を行なった。また、実験No.16の成形体の焼
成にあっては、1000℃×2時間の仮焼工程を経た仮
焼物を用いて成形されてなる成形体を用いる以外は、実
験No.1〜15の成形体と同様にして、誘電体磁器を製
造した。
【0024】かくして得られた実験No.1〜16の各種
の誘電体磁器(焼結体)について、その磁器組成を分析
すると共に、比誘電率、測定周波数が10GHzにおけ
るQ値及び焼結密度について評価し、それらの結果を、
下記表1に示した。なお、Q値の測定は、両端短絡平行
導体板型誘電体共振器法によって行なった。また、誘電
体磁器が所定の組成になっているか、どうか、ガラスビ
ード法を用いた蛍光X線分析によって確認した。このと
きのガラスビードは、焼結体(誘電体磁器)を100メ
ッシュ以下に粉砕し、その1gを8gの四ホウ酸リチウ
ムと共に1150℃で20分間保持して加熱溶融せしめ
ることにより、ガラスを作製し、そしてその表面が平滑
になるように鏡面研磨したものである。このガラスビー
ドに対する蛍光X線分析において、マグネシウムにはK
α線を、またバリウムとタンタルにはLα線を使用し
て、成分分析した。そして、あらかじめ高純度の試薬を
用いて作製したガラスビードで検量線を作成し、その検
量線と比較することにより、その組成を定量した。
の誘電体磁器(焼結体)について、その磁器組成を分析
すると共に、比誘電率、測定周波数が10GHzにおけ
るQ値及び焼結密度について評価し、それらの結果を、
下記表1に示した。なお、Q値の測定は、両端短絡平行
導体板型誘電体共振器法によって行なった。また、誘電
体磁器が所定の組成になっているか、どうか、ガラスビ
ード法を用いた蛍光X線分析によって確認した。このと
きのガラスビードは、焼結体(誘電体磁器)を100メ
ッシュ以下に粉砕し、その1gを8gの四ホウ酸リチウ
ムと共に1150℃で20分間保持して加熱溶融せしめ
ることにより、ガラスを作製し、そしてその表面が平滑
になるように鏡面研磨したものである。このガラスビー
ドに対する蛍光X線分析において、マグネシウムにはK
α線を、またバリウムとタンタルにはLα線を使用し
て、成分分析した。そして、あらかじめ高純度の試薬を
用いて作製したガラスビードで検量線を作成し、その検
量線と比較することにより、その組成を定量した。
【0025】
【表1】
【0026】かかる表1の結果から明らかな如く、前記
一般式におけるx、y及びzを満たす本発明に従う実験
No.2、5〜10、12、13、16の磁器組成物にあ
っては、何れも、Q値が30000以上、特に4000
0以上、更には50000を越える優れた特性を有する
ものであった。これに対して、前記一般式のx、y及び
zの何れかを満たさない組成の実験No.1、3、4、1
1、14、15のものにあっては、Q値の低いものとな
った。
一般式におけるx、y及びzを満たす本発明に従う実験
No.2、5〜10、12、13、16の磁器組成物にあ
っては、何れも、Q値が30000以上、特に4000
0以上、更には50000を越える優れた特性を有する
ものであった。これに対して、前記一般式のx、y及び
zの何れかを満たさない組成の実験No.1、3、4、1
1、14、15のものにあっては、Q値の低いものとな
った。
【0027】また、上記と同様に仮焼した得られた仮焼
粉砕粉の組成が、下記表2に示されるものを用いて、上
記と同様にして得られた成形体(矩形板)について、焼
成時間を種々異ならしめて、上記と同様にして焼成し、
その得られた焼成体(誘電体磁器)について、Q値及び
x、y、zの値について調べ、その結果を、下記表2に
示した。
粉砕粉の組成が、下記表2に示されるものを用いて、上
記と同様にして得られた成形体(矩形板)について、焼
成時間を種々異ならしめて、上記と同様にして焼成し、
その得られた焼成体(誘電体磁器)について、Q値及び
x、y、zの値について調べ、その結果を、下記表2に
示した。
【0028】
【表2】
【0029】この表2の結果から明らかな如く、仮焼粉
砕粉、ひいては原料組成物の組成が最終の誘電体磁器組
成を外れていても、長時間の焼成操作を実施することに
よって、x、y及びzの各値が本発明の規定範囲内とな
った場合においては、優れたQ値が実現されるのであ
る。
砕粉、ひいては原料組成物の組成が最終の誘電体磁器組
成を外れていても、長時間の焼成操作を実施することに
よって、x、y及びzの各値が本発明の規定範囲内とな
った場合においては、優れたQ値が実現されるのであ
る。
【0030】さらに、下記表3には、マグネシア製焼成
るつぼ内に、成形体と同一組成の仮焼粉砕粉を投入した
場合と、成形体とは異なる組成の仮焼粉砕粉を投入した
場合における得られた焼結体(誘電体磁器)の最終組成
並びにQ値についての結果が示されているが、仮焼粉組
成、ひいては原料組成物組成が、本発明の範囲外であっ
ても、焼成るつぼ内に投入される仮焼粉砕粉の組成によ
っては、本発明の範囲内となる焼結体を得ることが出
来、それによって、得られた焼結体のQ値も、効果的に
改善され得ることが認められる。
るつぼ内に、成形体と同一組成の仮焼粉砕粉を投入した
場合と、成形体とは異なる組成の仮焼粉砕粉を投入した
場合における得られた焼結体(誘電体磁器)の最終組成
並びにQ値についての結果が示されているが、仮焼粉組
成、ひいては原料組成物組成が、本発明の範囲外であっ
ても、焼成るつぼ内に投入される仮焼粉砕粉の組成によ
っては、本発明の範囲内となる焼結体を得ることが出
来、それによって、得られた焼結体のQ値も、効果的に
改善され得ることが認められる。
【0031】
【表3】
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に従うBaO−MgO−Ta2 O5 系誘電体磁器は、そ
の化学量論的組成の極く近傍の狭い領域の組成を満たす
ように調製された誘電体磁器であって、これにより、マ
イクロ波帯域において高いQ値を有し、しかも大きな比
誘電率を有し、30GHzを越えるような高い周波数帯
に特に有利に適用可能な誘電体磁器を与え得たところ
に、大きな技術的意義を有するものであり、またそのよ
うな優れた特徴を有する誘電体磁器は、特定の仮焼操作
を採用することにより、或いはそれと共に、若しくはそ
れに代えて、誘電体磁器構成成分若しくはその原料等の
存在下にて、焼成雰囲気を調整しつつ、焼成を行なうこ
とにより、工業的に有利に製造され得ることとなったの
であって、そこに、本発明の大きな技術的意義が存する
のである。
に従うBaO−MgO−Ta2 O5 系誘電体磁器は、そ
の化学量論的組成の極く近傍の狭い領域の組成を満たす
ように調製された誘電体磁器であって、これにより、マ
イクロ波帯域において高いQ値を有し、しかも大きな比
誘電率を有し、30GHzを越えるような高い周波数帯
に特に有利に適用可能な誘電体磁器を与え得たところ
に、大きな技術的意義を有するものであり、またそのよ
うな優れた特徴を有する誘電体磁器は、特定の仮焼操作
を採用することにより、或いはそれと共に、若しくはそ
れに代えて、誘電体磁器構成成分若しくはその原料等の
存在下にて、焼成雰囲気を調整しつつ、焼成を行なうこ
とにより、工業的に有利に製造され得ることとなったの
であって、そこに、本発明の大きな技術的意義が存する
のである。
Claims (7)
- 【請求項1】 一般式:Bax Mgy Taz Ow (但
し、x+y+z=1であり、wはBa、Mg、Taの陽
イオンの合計の電荷を中和し、磁器全体として電気的に
中性とする数である)にて表される組成を有する誘電体
磁器であって、該式中、0.494≦x<0.500、
0.161≦y≦0.169、0.334≦z≦0.3
41であると共に、測定周波数が10GHzにおけるQ
値が30000以上の特性を有する誘電体磁器。 - 【請求項2】 一般式:Bax Mgy Taz Ow (但
し、x+y+z=1であり、wはBa、Mg、Taの陽
イオンの合計の電荷を中和し、磁器全体として電気的に
中性とする数である)にて表される組成を有する誘電体
磁器であって、該式中、0.496≦x≦0.499、
0.163≦y≦0.168、0.335≦z≦0.3
39であると共に、測定周波数が10GHzにおけるQ
値が40000以上の特性を有する誘電体磁器。 - 【請求項3】 一般式:Bax Mgy Taz Ow (但
し、x+y+z=1であり、wはBa、Mg、Taの陽
イオンの合計の電荷を中和し、磁器全体として電気的に
中性とする数である)にて表される組成を有する誘電体
磁器であって、該式中、0.497≦x≦0.499、
0.164≦y≦0.166、0.336≦z≦0.3
38であると共に、測定周波数が10GHzにおけるQ
値が50000以上の特性を有する誘電体磁器。 - 【請求項4】 白金を実質的に含有していない請求項1
乃至3の何れかに記載の誘電体磁器。 - 【請求項5】 請求項1乃至4の何れかに記載の誘電体
磁器を製造する方法にして、該誘電体磁器を与える原料
組成物を、600℃〜900℃の温度で、少なくとも1
分以上、保持することにより、仮焼せしめた後、セラミ
ックス製容器内において、焼成することを特徴とする誘
電体磁器の製造方法。 - 【請求項6】 請求項1乃至4の何れかに記載の誘電体
磁器を製造する方法にして、該誘電体磁器を与える原料
組成物を仮焼せしめた後、セラミックス製容器内におい
て、該誘電体磁器を構成する成分若しくはその原料又は
その仮焼物若しくは焼成体の存在下、焼成することを特
徴とする誘電体磁器の製造方法。 - 【請求項7】 請求項1乃至4の何れかに記載の誘電体
磁器を製造する方法にして、該誘電体磁器を与える原料
組成物を、600℃〜900℃の温度で、少なくとも1
分以上、保持することにより、仮焼せしめた後、セラミ
ックス製容器内において、該誘電体磁器を構成する成分
若しくはその原料又はその仮焼物若しくは焼成体の存在
下、焼成することを特徴とする誘電体磁器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7342416A JPH09183656A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 誘電体磁器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7342416A JPH09183656A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 誘電体磁器及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09183656A true JPH09183656A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18353565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7342416A Pending JPH09183656A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 誘電体磁器及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09183656A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004315330A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体磁器組成物及びその製造方法 |
| US20160115084A1 (en) * | 2014-10-27 | 2016-04-28 | Tdk Corporation | Dielectric composition and electronic component |
| EP3113189A1 (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-04 | TDK Corporation | Dielectric composition and electronic component |
| EP3113188A1 (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-04 | TDK Corporation | Dielectric composition and electronic component |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP7342416A patent/JPH09183656A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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