JPH10324568A - マイクロ波用誘電体磁器組成物 - Google Patents

マイクロ波用誘電体磁器組成物

Info

Publication number
JPH10324568A
JPH10324568A JP9131957A JP13195797A JPH10324568A JP H10324568 A JPH10324568 A JP H10324568A JP 9131957 A JP9131957 A JP 9131957A JP 13195797 A JP13195797 A JP 13195797A JP H10324568 A JPH10324568 A JP H10324568A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mol
composition
dielectric
value
lif
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
Application number
JP9131957A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Fujii
眞 藤井
Shinichi Hirano
眞一 平野
Manabu Makita
学 牧田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUONON MEIWA KK
Original Assignee
FUONON MEIWA KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FUONON MEIWA KK filed Critical FUONON MEIWA KK
Priority to JP9131957A priority Critical patent/JPH10324568A/ja
Publication of JPH10324568A publication Critical patent/JPH10324568A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ba2 Ti9 20系の誘電体材料の、製造時
における材料の還元を抑制して、Q値が大きく、共振周
波数の温度係数の小さなマイクロ波用誘電体磁器組成物
(誘電体材料)を、安価に提供する。 【解決手段】 xBaO・yTiO2 ・zLi2 Oなる
組成式にて表わされる、Ba2 Ti9 20又はBaTi
4 9 を主結晶相とする誘電体磁器組成物であって、該
組成式中のx、y、及びzが、それぞれ、次式:15.
5モル%≦x≦21モル%、78.5モル%≦y≦84
モル%、0.01モル%≦z≦0.5モル%を満足する
ように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、マイクロ波用誘電体磁器組成物
に係り、更に詳しくはBaO、並びにTiO2 を主成分
とする誘電体材料に関するものである。
【0002】
【背景技術】従来から、マイクロ波を利用した衛星通信
や移動体通信等において、誘電体材料が、共振器やフィ
ルタ等として用いられてきている。そして、この種の誘
電体材料には、一般に、誘電率(εr )が高いこと、誘
電損失が小さいこと、更には共振周波数の温度係数(τ
f )が0に近いこと等の特性を備えていることが要求さ
れている。
【0003】ところで、この種の誘電体材料としては、
従来より、複合ペロブスカイト系、Ba2 Ti9
20系、ZrO2 −SnO2 −TiO2 系、BaO−Ti
2 −希土類系等が知られているが、高価な希土類元素
を含む材料にあっては、必然的に製造コストが高くなる
という問題を内在するものであった。一方、Ba2 Ti
920系材料にあっては、コンデンサ用途向けに安価な
BaOやTiO2 原料が多量に出回っているところか
ら、その製造コストを低く抑えることが出来る利点を有
しているものの、製造中において還元され易い性質があ
り、そのため、焼成時のコントロールが難しく、また、
Q値も不充分なものであった。
【0004】このため、Ba2 Ti9 20系材料にあっ
ては、これまでに、Mn添加や酸素雰囲気下において焼
成を行なう等して、そのQ値の向上が図られてきたが、
その特性は充分なものとは言えないものであった。
【0005】
【解決課題】かかる状況下において、本発明は為された
ものであって、その解決課題とするところは、Ba2
9 20系の誘電体材料における従来の問題点の改善を
図ることにあり、特に製造時における材料の還元を抑制
して、Q値が大きく、共振周波数の温度係数の小さなマ
イクロ波用誘電体磁器組成物(誘電体材料)を、安価に
提供することにある。
【0006】
【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明者らが種々なる検討を行なった結果、Ba2 Ti9
20系やBaTi4 9 系の如き誘電体材料において、
BaO及びTiO2 を主成分とし、これに、微量のLi
2 O及び/又はLiFを添加せしめることにより、その
ような材料の還元され易い欠点をなくし、そのQ値を大
きく向上させ得る事実を見出したのである。
【0007】すなわち、本発明は、そのような知見に基
づいて為されたものであって、その要旨とするところ
は、xBaO・yTiO2 ・zLi2 Oなる組成式にて
表わされる、Ba2 Ti9 20又はBaTi4 9 を主
結晶相とする誘電体磁器組成物にして、かかる組成式中
のx、y及びzが、それぞれ、次式:15.5モル%≦
x≦21モル%、78.5モル%≦y≦84モル%、
0.01モル%≦z≦0.5モル%を満足するように構
成したことを特徴とするマイクロ波用誘電体磁器組成物
にある。
【0008】加えて、本発明は、xBaO・yTiO2
・z〔wLi2 O+(1−w)LiF〕なる組成式にて
表わされる、Ba2 Ti9 20又はBaTi4 9 を主
結晶相とする誘電体磁器組成物にして、かかる組成式中
のx、y、z及びwが、それぞれ、次式:15.5モル
%≦x≦21モル%、78.5モル%≦y≦84モル
%、0.01モル%≦z≦0.5モル%、0≦w<1を
満足するように構成したことを特徴とするマイクロ波用
誘電体磁器組成物をも、その要旨とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】要するに、本発明にあっては、B
2 Ti9 20又はBaTi4 9 を主結晶相とする誘
電体磁器組成物において、主成分たるBaO及びTiO
2 に対して、微量のLi2 O及び/又はLiFを添加せ
しめることにより、その還元され易い欠点を解消し、ま
た、誘電率(εr )をそれ程低下させることなく、Q値
を大きく向上せしめようとするものであるが、そのよう
な誘電体磁器組成物をxBaO・yTiO2 ・zLi2
Oなる組成式にて表わした場合において、かかるzとし
ては、0.01〜0.5モル%の範囲内の値とする必要
がある。Li2 O添加量が余りにも少な過ぎると、その
添加効果を充分に発揮し得なくなるからであり、またL
2 Oの添加量が0.5モル%を越えるようになると、
Q値は、無添加のときに比べて却って低下してしまうよ
うになるからである。しかも、このLi2Oの多量の添
加は、また、共振周波数の温度係数(τf )の大きな増
大を招くようになるのである。
【0010】ところで、Li2 Oの添加により、BaO
−TiO2 系材料の比較的広い組成域で高いQ値を得る
ことが出来るのであるが、本発明にあっては、上述の如
く、BaOとTiO2 の組成域に関して、x(BaO)
を15.5〜21モル%、y(TiO2 )を78.5〜
84モル%の、それぞれの範囲内に限定している。これ
は、それらの範囲から、xやyが外れるようになると、
共振周波数の温度係数(τf )が大きくなり過ぎ、高い
Q値を達成しても実用に適さなくなるからである。そし
て、それらx及びyは、前記したzと共に、その合計量
(x+y+z)が100モル%となるようにされること
となるのである。なお、これらx、y、zの好ましい範
囲としては、x=17.75〜20モル%、y=79.
75〜82モル%、z=0.05〜0.25モル%が、
有利に採用されることとなる。
【0011】また、本発明にあっては、かかるLi2
の一部若しくは全部をLiFにて置換することも可能で
あり、それによって、同様な効果を奏し得るのである。
そのようなLiFを用いた場合の組成式はxBaO・y
TiO2 ・z〔wLi2 O+(1−w)LiF〕として
表わされ、そこでは、x、y及びzが、上記で規定され
た範囲内のモル%を有し、またwは、0以上1未満とさ
れることとなる。従って、LiFのみを用いる場合にあ
っては、w=0となり、また0.01〜0.5モル%の
割合において、BaO及びTiO2 に配合せしめられる
こととなるが、また一方、Li2 OとLiFを併用して
添加することも可能である。特に、LiFを添加する場
合にあっては、その一部が仮焼又は焼成中において、雰
囲気中の水分と反応して、F成分がHFとなって飛散す
る一方、Li2 Oが生じ、結果的にLi2 OとLiFを
併用した形態となるのであり、更にそのような形態を、
意図的なF成分の飛散によって、実現することも可能で
ある。そして、その結果、その添加効果は、Li2 Oと
LiFを併用したものとなるのである。
【0012】そして、上述の如き組成式にて表わされる
誘電体磁器組成物を製造するに際しては、それぞれの成
分(BaO、TiO2 、Li2 O、LiF)を与える原
料、例えば酸化物や焼成により酸化物を生成する炭酸塩
等の化合物、更にはLiについては、フッ化物も用いら
れ、それら原料が所定の組成範囲となるように秤量され
た後、常法に従って、混合、仮焼、粉砕、成形が行なわ
れ、更に得られた成形体が大気中乃至は酸素雰囲気中に
おいて焼成せしめられることにより、目的とする誘電体
磁器が得られるのである。
【0013】
【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。
【0014】実施例 1 先ず、出発原料として、純度が99%以上のものを用い
た。そして、その出発原料の中で、BaTiO3 及びT
iO2 を、下記表1に示される所定のモル%となるよう
に秤量し、そこに、Li2 CO3 をLi2 Oに換算し
て、下記表1に示される割合において添加、配合した。
次いで、その配合物を、樹脂製ポットとジルコニアボー
ルとを用いて、エタノールと共に混合せしめた。そし
て、得られた混合物をポットから取り出して乾燥し、更
にその乾燥物に有機バインダを加えて、1ton/cm
2 の圧力にて加圧成形し、直径:12mm、高さ:6m
mの円柱状成形体を得た。その後、かかる成形体に対し
て、空気中において、1350℃の温度で2時間の焼成
を行なうことにより、それぞれ、目的とする誘電体磁器
(焼結体)を得た。
【0015】かくして得られた各種の誘電体磁器(焼結
体)について、それぞれのマイクロ波特性(εr 、Q・
f、τf )を、両端短絡型誘電体共振器法により測定し
た。なお、測定周波数は、6〜8GHzであった。ま
た、温度係数(τf )は、10〜70℃の温度領域で測
定し、τf =(f70−f10)/(f20×60)より算出
した。更に、Q値は、測定周波数に依存し、Q×f(測
定周波数)=一定の関係があることから、かかるQ・f
値を評価に用いた。得られた測定結果を、下記表1に併
せて示した。
【0016】
【表1】 *・・・比較例
【0017】かかる表1において、No.1〜5は、Ba
2 Ti9 20を主結晶相とする組成に、Li2 CO3
加えて、所定量のLi2 Oを含有せしめたものであっ
て、そのマイクロ波特性(εr 、Q・f、τf )をグラ
フに表わすと、図1の如くなる。この図1から明らかな
如く、微量のLi2 Oの添加によって、Q値を大きく向
上せしめ得ることが理解され、特に、Li2 O添加量が
0.12モル%付近において、高いQ値を示しており、
また、その添加量が0.5モル%よりも多くなると、Q
値は、無添加のときに比べて、却って、低下するように
なることが認められるのである。また、τf に関して
も、Li2 Oの添加量が0.5モル%よりも多くなる
と、大きく増加することが認められる。このτf が増加
するのは、結晶相が完全なBa2 Ti9 20とならず、
一部BaTi4 9 とTiO2 の混相となっているため
と考えられる。
【0018】また、表1におけるNo.6〜11では、B
aTi4 9 またはBaTi4 9とBa2 Ti9 20
の混合系を主結晶相とする組成に対して、Li2 Oとし
て、Li2 CO3 の添加を行なったものであり、上記N
o.1〜5の場合と同様に、Q値を向上させる効果がある
ことが確認される。そして、何れも、Li2 Oの添加量
が0.12モル%において最も高いQ値を示しているこ
とは、そのマイクロ波特性を示す図2のグラフから明ら
かなところである。
【0019】実施例 2 実施例1におけるLi2 CO3 に代えて、LiFを用
い、実施例1と同様にして、LiF添加量の異なる誘電
体磁器(焼結体)を製造して、そのマイクロ波特性(ε
r 、Q・f、τf )を測定し、その結果を、下記表2に
示すと共に、図3において、LiFとの関係のグラフと
して示した。それらの結果を検討するに、Li2 CO3
を添加した場合に比べ、若干Q値が低くなることが認め
られるが、これは、F原子が誘電体磁器内部に残留する
ことが原因と考えられる。しかし、無添加の場合に比べ
れば、明らかに、そのQ値は向上しており、添加量が
0.25モル%(Li2 Oに換算して0.12モル%)
付近で最大となっていることが認められるのである。
【0020】
【表2】
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、Li添加物がBaO−TiO2 系材料の還元
され易いという欠点を改善することで、Q値の高い誘電
体磁器が得られるのであり、これにより、高周波領域に
おいて、誘電率が30以上で、誘電体損失が小さく、且
つ共振周波数の温度係数の小さい誘電体磁器材料を提供
することが可能となるのであって、高周波領域で使用す
る誘電体共振器やアンテナ、基板等に好適な材料とし
て、その工業的価値には、大きなものがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の表1におけるNo.1〜5のもののマ
イクロ波特性とLi2 O添加量との関係をプロットした
グラフである。
【図2】実施例1の表1におけるNo.6〜9のもののマ
イクロ波特性とLi2 O添加量との関係をプロットした
グラフである。
【図3】実施例2の表2におけるマイクロ波特性とLi
F添加量との関係をプロットしたグラフである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 xBaO・yTiO2 ・zLi2 Oなる
    組成式にて表わされる、Ba2 Ti9 20又はBaTi
    4 9 を主結晶相とする誘電体磁器組成物にして、かか
    る組成式中のx、y及びzが、それぞれ、次式:15.
    5モル%≦x≦21モル%、78.5モル%≦y≦84
    モル%、0.01モル%≦z≦0.5モル%を満足する
    ように構成したことを特徴とするマイクロ波用誘電体磁
    器組成物。
  2. 【請求項2】 xBaO・yTiO2 ・z〔wLi2
    +(1−w)LiF〕なる組成式にて表わされる、Ba
    2 Ti9 20又はBaTi4 9 を主結晶相とする誘電
    体磁器組成物にして、かかる組成式中のx、y、z及び
    wが、それぞれ、次式:15.5モル%≦x≦21モル
    %、78.5モル%≦y≦84モル%、0.01モル%
    ≦z≦0.5モル%、0≦w<1を満足するように構成
    したことを特徴とするマイクロ波用誘電体磁器組成物。
JP9131957A 1997-05-22 1997-05-22 マイクロ波用誘電体磁器組成物 Pending JPH10324568A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9131957A JPH10324568A (ja) 1997-05-22 1997-05-22 マイクロ波用誘電体磁器組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9131957A JPH10324568A (ja) 1997-05-22 1997-05-22 マイクロ波用誘電体磁器組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10324568A true JPH10324568A (ja) 1998-12-08

Family

ID=15070172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9131957A Pending JPH10324568A (ja) 1997-05-22 1997-05-22 マイクロ波用誘電体磁器組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10324568A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003018507A3 (en) * 2001-08-21 2003-09-25 Koninkl Philips Electronics Nv Dielectric ceramic composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003018507A3 (en) * 2001-08-21 2003-09-25 Koninkl Philips Electronics Nv Dielectric ceramic composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1072258A (ja) 誘電体セラミック組成物
JP2902923B2 (ja) 高周波用誘電体磁器組成物
JPH0517213A (ja) マイクロ波誘電体磁器組成物
JPH10324568A (ja) マイクロ波用誘電体磁器組成物
JP2508359B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JPH06333426A (ja) 高周波用誘電体磁器組成物
JP3257147B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP3223341B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP2872438B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP2842756B2 (ja) 高周波用誘電体磁器組成物
JP3243890B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JPH04265269A (ja) マイクロ波用誘電体セラミックス
JPH06275126A (ja) 誘電体磁器組成物
JP2002255640A (ja) 誘電体磁器組成物
JP3365873B2 (ja) マイクロ波誘電体磁器組成物及びその製造方法
JPH06279109A (ja) 誘電体磁器組成物及びその製造方法
JPH06349327A (ja) 誘電体磁器組成物
JPS60216407A (ja) 高周波用誘電体磁器組成物
JPH05205520A (ja) 誘電体磁器組成物
JPH04300243A (ja) 誘電体磁器組成物
JPH06333422A (ja) 誘電体磁器組成物
JPH0737429A (ja) 誘電体磁器組成物
JPH0773735A (ja) 高周波用誘電体磁器組成物
JPH06139820A (ja) 誘電体磁器組成物
JPH0255885B2 (ja)