JPH10330165A - 高周波用誘電体磁器 - Google Patents
高周波用誘電体磁器Info
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- JPH10330165A JPH10330165A JP9141756A JP14175697A JPH10330165A JP H10330165 A JPH10330165 A JP H10330165A JP 9141756 A JP9141756 A JP 9141756A JP 14175697 A JP14175697 A JP 14175697A JP H10330165 A JPH10330165 A JP H10330165A
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- high frequency
- value
- frequency dielectric
- dielectric ceramic
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
- H01P7/10—Dielectric resonators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/495—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】安定して高いＱ値をもつ高周波用誘電体磁器を
提供する。 【解決手段】金属元素として少なくともＭｇと、Ｗと、
鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種と、Ｂａおよ
び／またはＳｒとからなるペロブスカイト型結晶相を主
結晶相とし、さらに金属元素として少なくともＷと、Ｂ
ａおよび／またはＳｒとからなる複合酸化物結晶相を副
結晶相として含有する高周波用誘電体磁器であって、Ｘ
線回折における前記結晶相の菱面体晶系における（２１
１）面のピークの強度を（Ｉ211 ）とし、前記副結晶相
の正方晶系における（１１２）面のピークの強度を（Ｉ
112 ）とした時、Ｉ112 ／Ｉ211 ＜０．１０を満足する
ものである。
提供する。 【解決手段】金属元素として少なくともＭｇと、Ｗと、
鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種と、Ｂａおよ
び／またはＳｒとからなるペロブスカイト型結晶相を主
結晶相とし、さらに金属元素として少なくともＷと、Ｂ
ａおよび／またはＳｒとからなる複合酸化物結晶相を副
結晶相として含有する高周波用誘電体磁器であって、Ｘ
線回折における前記結晶相の菱面体晶系における（２１
１）面のピークの強度を（Ｉ211 ）とし、前記副結晶相
の正方晶系における（１１２）面のピークの強度を（Ｉ
112 ）とした時、Ｉ112 ／Ｉ211 ＜０．１０を満足する
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
有する高周波用誘電体磁器に関し、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Ｍ
ＩＣ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
有する高周波用誘電体磁器に関し、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Ｍ
ＩＣ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（Ｑｆ＝１５０００以下）、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（Ｑｆ＝１５０００以下）、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（Ｑｆ＝１５
０００以下）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（Ｑｆ＝１５
０００以下）のが現状である。
【０００６】本発明者は、高周波領域において高いＱ値
を有する組成物としてＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯおよびＷ
Ｏ3 を含む複合酸化物からなる誘電体磁器組成物や、そ
れに対して、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜
鉛（Ｚｎ）等を少なくとも１種類以上を所定量含有させ
た誘電体磁器組成物を提案した。
を有する組成物としてＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯおよびＷ
Ｏ3 を含む複合酸化物からなる誘電体磁器組成物や、そ
れに対して、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜
鉛（Ｚｎ）等を少なくとも１種類以上を所定量含有させ
た誘電体磁器組成物を提案した。
【０００７】しかしながら、これらの誘電体磁器組成物
では、焼成条件によってＱ値が大きく変動し、安定して
高いＱ値が得られないという問題があった。
では、焼成条件によってＱ値が大きく変動し、安定して
高いＱ値が得られないという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
に対して種々検討を加えた結果、Ｑ値は磁器中の結晶相
や、焼結後の磁器の平均結晶粒径に大きく依存し、これ
らを制御することによって安定して高いＱ値をもつ高周
波用誘電体磁器が得られることを見い出し、本発明に至
った。
に対して種々検討を加えた結果、Ｑ値は磁器中の結晶相
や、焼結後の磁器の平均結晶粒径に大きく依存し、これ
らを制御することによって安定して高いＱ値をもつ高周
波用誘電体磁器が得られることを見い出し、本発明に至
った。
【０００９】即ち、本発明の高周波用誘電体磁器は、金
属元素として少なくともＭｇと、Ｗと、鉄族金属および
Ｚｎのうち少なくとも一種と、Ｂａおよび／またはＳｒ
とからなるペロブスカイト型結晶相を主結晶相とし、さ
らに金属元素として少なくともＷと、Ｂａおよび／また
はＳｒとからなる複合酸化物結晶相を副結晶相として含
有する高周波用誘電体磁器であって、Ｘ線回折における
前記主結晶相の菱面体晶系における（２１１）面のピー
クの強度を（Ｉ211 ）とし、前記副結晶相の正方晶系に
おける（１１２）面のピークの強度を（Ｉ112 ）とした
時、Ｉ112 ／Ｉ211 ＜０．１０を満足するものである。
属元素として少なくともＭｇと、Ｗと、鉄族金属および
Ｚｎのうち少なくとも一種と、Ｂａおよび／またはＳｒ
とからなるペロブスカイト型結晶相を主結晶相とし、さ
らに金属元素として少なくともＷと、Ｂａおよび／また
はＳｒとからなる複合酸化物結晶相を副結晶相として含
有する高周波用誘電体磁器であって、Ｘ線回折における
前記主結晶相の菱面体晶系における（２１１）面のピー
クの強度を（Ｉ211 ）とし、前記副結晶相の正方晶系に
おける（１１２）面のピークの強度を（Ｉ112 ）とした
時、Ｉ112 ／Ｉ211 ＜０．１０を満足するものである。
【００１０】高周波用誘電体磁器の組成は、金属元素酸
化物のモル比による組成式をｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａ
ＳｒＯ｝・ｙ｛（１−ｂ）ＭｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3
（Ａは鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種）と表
した時、ａ、ｂ、ｘ、ｙおよびｚが、０≦ａ≦０．４、
０．０１≦ｂ≦０．４、０．４８≦ｘ≦０．５１、０．
２３≦ｙ≦０．２７、０．２４≦ｚ≦０．２６、ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１を満足することが望ましい。さらに平均結晶粒
径は３〜２０μｍであることが望ましい。
化物のモル比による組成式をｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａ
ＳｒＯ｝・ｙ｛（１−ｂ）ＭｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3
（Ａは鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種）と表
した時、ａ、ｂ、ｘ、ｙおよびｚが、０≦ａ≦０．４、
０．０１≦ｂ≦０．４、０．４８≦ｘ≦０．５１、０．
２３≦ｙ≦０．２７、０．２４≦ｚ≦０．２６、ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１を満足することが望ましい。さらに平均結晶粒
径は３〜２０μｍであることが望ましい。
【００１１】
【作用】本発明の高周波用誘電体磁器では、金属元素と
して少なくともＭｇと、Ｗと、鉄族金属およびＺｎのう
ち少なくとも一種と、Ｂａおよび／またはＳｒとからな
るペロブスカイト型結晶相からなる主結晶相の菱面体晶
系における（２１１）面のピークの強度を（Ｉ211 ）と
し、金属元素として少なくともＷと、Ｂａおよび／また
はＳｒとからなる複合酸化物結晶相からなる副結晶相の
正方晶系における（１１２）面のピークの強度を（Ｉ
112 ）とした時、Ｉ112 ／Ｉ211 ＜０．１０を満足する
ことにより、低Ｑ値の副結晶相が少なくなり、磁器全体
としては高いＱ値を得ることができる。
して少なくともＭｇと、Ｗと、鉄族金属およびＺｎのう
ち少なくとも一種と、Ｂａおよび／またはＳｒとからな
るペロブスカイト型結晶相からなる主結晶相の菱面体晶
系における（２１１）面のピークの強度を（Ｉ211 ）と
し、金属元素として少なくともＷと、Ｂａおよび／また
はＳｒとからなる複合酸化物結晶相からなる副結晶相の
正方晶系における（１１２）面のピークの強度を（Ｉ
112 ）とした時、Ｉ112 ／Ｉ211 ＜０．１０を満足する
ことにより、低Ｑ値の副結晶相が少なくなり、磁器全体
としては高いＱ値を得ることができる。
【００１２】また、一定の組成を満足することにより、
さらに高Ｑを達成することができる。さらに、焼結後の
磁器の平均結晶粒径を３〜２０μｍとすることにより、
磁器の中における乱れた粒界の影響が減少するため、さ
らに高いＱ値が安定して得られる。
さらに高Ｑを達成することができる。さらに、焼結後の
磁器の平均結晶粒径を３〜２０μｍとすることにより、
磁器の中における乱れた粒界の影響が減少するため、さ
らに高いＱ値が安定して得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の高周波用誘電体磁器は、
金属元素として少なくともＭｇと、Ｗと、鉄族金属およ
びＺｎのうち少なくとも一種と、Ｂａおよび／またはＳ
ｒとからなるペロブスカイト型結晶相からなる主結晶相
の菱面体晶系における（２１１）面のピークの強度を
（Ｉ211 ）とし、金属元素として少なくともＷと、Ｂａ
および／またはＳｒとからなる複合酸化物結晶相からな
る副結晶相の正方晶系における（１１２）面のピークの
強度を（Ｉ112 ）とした時、Ｉ112 ／Ｉ211 ＜０．１０
を満足するものである。
金属元素として少なくともＭｇと、Ｗと、鉄族金属およ
びＺｎのうち少なくとも一種と、Ｂａおよび／またはＳ
ｒとからなるペロブスカイト型結晶相からなる主結晶相
の菱面体晶系における（２１１）面のピークの強度を
（Ｉ211 ）とし、金属元素として少なくともＷと、Ｂａ
および／またはＳｒとからなる複合酸化物結晶相からな
る副結晶相の正方晶系における（１１２）面のピークの
強度を（Ｉ112 ）とした時、Ｉ112 ／Ｉ211 ＜０．１０
を満足するものである。
【００１４】金属元素として少なくともＭｇと、Ｗと、
鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種と、Ｂａおよ
び／またはＳｒとからなるペロブスカイト型結晶相から
なる主結晶相としては、一般式（Ｂａ1-c Ｓｒc ）
｛（Ｍｇ1-d Ａd ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペロブ
スカイト型結晶相（０≦ｃ≦１、０．０１≦ｄ≦０．
７、Ａは鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種）で
あり、金属元素として少なくともＷと、Ｂａおよび／ま
たはＳｒとからなる複合酸化物結晶相からなる副結晶相
としては、一般式（Ｂａ1-e Ｓｒe ）ＷＯ4 で表わされ
る副結晶相（０≦ｅ≦１）がある。
鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種と、Ｂａおよ
び／またはＳｒとからなるペロブスカイト型結晶相から
なる主結晶相としては、一般式（Ｂａ1-c Ｓｒc ）
｛（Ｍｇ1-d Ａd ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表されるペロブ
スカイト型結晶相（０≦ｃ≦１、０．０１≦ｄ≦０．
７、Ａは鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種）で
あり、金属元素として少なくともＷと、Ｂａおよび／ま
たはＳｒとからなる複合酸化物結晶相からなる副結晶相
としては、一般式（Ｂａ1-e Ｓｒe ）ＷＯ4 で表わされ
る副結晶相（０≦ｅ≦１）がある。
【００１５】そして、Ｘ線回折における前記主結晶相の
菱面体晶系における（２１１）面のピークの強度を（Ｉ
211 ）とし、前記副結晶相の正方晶系における（１１
２）面のピークの強度を（Ｉ112 ）とした時、Ｉ112 ／
Ｉ211 ＜０．１０を満足することが重要である。このよ
うにＩ112 ／Ｉ211 ＜０．１０と限定したのは、Ｉ112
／Ｉ211 が０．１０以上ではＱ値が低下するからであ
る。Ｑ値の低下を防止するという観点からＩ112 ／Ｉ
211 は０．０１〜０．０５であることが望ましい。
菱面体晶系における（２１１）面のピークの強度を（Ｉ
211 ）とし、前記副結晶相の正方晶系における（１１
２）面のピークの強度を（Ｉ112 ）とした時、Ｉ112 ／
Ｉ211 ＜０．１０を満足することが重要である。このよ
うにＩ112 ／Ｉ211 ＜０．１０と限定したのは、Ｉ112
／Ｉ211 が０．１０以上ではＱ値が低下するからであ
る。Ｑ値の低下を防止するという観点からＩ112 ／Ｉ
211 は０．０１〜０．０５であることが望ましい。
【００１６】主結晶相の菱面体晶系における（２１１）
面のピークは、Ｘ線源としてＣｕ−Ｋα線を用いた場合
のＸ線回折図において２θ＝３１°付近に生じ、副結晶
相の正方晶系における（１１２）面のピークは２θ＝２
６°付近に生じる。また、析出する結晶相は、焼成温度
や焼成時間等の焼成条件によって変化する。
面のピークは、Ｘ線源としてＣｕ−Ｋα線を用いた場合
のＸ線回折図において２θ＝３１°付近に生じ、副結晶
相の正方晶系における（１１２）面のピークは２θ＝２
６°付近に生じる。また、析出する結晶相は、焼成温度
や焼成時間等の焼成条件によって変化する。
【００１７】本発明の高周波用誘電体磁器は、モル比に
よる組成式をｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ
｛（１−ｂ）ＭｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3 （Ａは鉄族金
属およびＺｎのうち少なくとも一種）と表した時、ａ、
ｂ、ｘ、ｙおよびｚが０≦ａ≦０．４、０．０１≦ｂ≦
０．４、０．４８≦ｘ≦０．５１、０．２３≦ｙ≦０．
２７、０．２４≦ｚ≦０．２６、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足
することが望ましい。
よる組成式をｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ
｛（１−ｂ）ＭｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3 （Ａは鉄族金
属およびＺｎのうち少なくとも一種）と表した時、ａ、
ｂ、ｘ、ｙおよびｚが０≦ａ≦０．４、０．０１≦ｂ≦
０．４、０．４８≦ｘ≦０．５１、０．２３≦ｙ≦０．
２７、０．２４≦ｚ≦０．２６、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足
することが望ましい。
【００１８】ここで、ＭｇＯの鉄族金属およびＺｎによ
る置換量ｂを０．０１≦ｂ≦０．４としたのは、ｂが
０．０１未満では焼成温度の低下や磁器密度の向上の効
果が殆ど得られず、０．４より多いときはＱ値が低下す
るからである。このｂは、より高い磁器密度かつ高いＱ
値を得るという点から、０．０１≦ｂ≦０．３であるこ
とが望ましい。鉄族金属としては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏが
あるが、これらのうちでもＮｉ，Ｃｏが望ましい。
る置換量ｂを０．０１≦ｂ≦０．４としたのは、ｂが
０．０１未満では焼成温度の低下や磁器密度の向上の効
果が殆ど得られず、０．４より多いときはＱ値が低下す
るからである。このｂは、より高い磁器密度かつ高いＱ
値を得るという点から、０．０１≦ｂ≦０．３であるこ
とが望ましい。鉄族金属としては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏが
あるが、これらのうちでもＮｉ，Ｃｏが望ましい。
【００１９】さらに各ａ、ｂ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。
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。
【００２０】即ち、モル比ｘを０．４８≦ｘ≦０．５１
としたのは、０．４８よりも小さい場合や０．５１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０．４９≦ｘ≦０．５０が望ま
しい。
としたのは、０．４８よりも小さい場合や０．５１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０．４９≦ｘ≦０．５０が望ま
しい。
【００２１】また、ＭｇＯのモル比を０．２３≦ｙ≦
０．２７としたのは、ｙが０．２３よりも小さい場合に
はＱ値が低下し、０．２７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０．２４≦
ｙ≦０．２６であることが望ましい。
０．２７としたのは、ｙが０．２３よりも小さい場合に
はＱ値が低下し、０．２７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０．２４≦
ｙ≦０．２６であることが望ましい。
【００２２】また、ＷＯ3 のモル比を０．２４≦ｚ≦
０．２６としたのは、ｚが０．２４よりも小さい場合に
は焼結不良となり、０．２６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０．２５≦ｚ≦０．２６が望
ましい。
０．２６としたのは、ｚが０．２４よりも小さい場合に
は焼結不良となり、０．２６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０．２５≦ｚ≦０．２６が望
ましい。
【００２３】本発明の高周波誘電体磁器では、組成式
を、ｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ｛（１−
ｂ）ＭｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3 と表した時、ａ、ｂ、
ｘ、ｙ、ｚが、０≦ａ≦０．４、０．０１≦ｂ≦０．
３、０．４９≦ｘ≦０．５０、０．２４≦ｙ≦０．２
６、０．２５≦ｚ≦０．２６、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足す
ることが望ましい。
を、ｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ｛（１−
ｂ）ＭｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3 と表した時、ａ、ｂ、
ｘ、ｙ、ｚが、０≦ａ≦０．４、０．０１≦ｂ≦０．
３、０．４９≦ｘ≦０．５０、０．２４≦ｙ≦０．２
６、０．２５≦ｚ≦０．２６、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満足す
ることが望ましい。
【００２４】さらに、本発明の高周波誘電体磁器では、
平均結晶粒径が３〜２０μｍであることが望ましい。こ
れは、平均粒径が３μｍ未満および２０μｍよりも大き
くなるとＱ値が低くなるためである。Ｑ値を向上させる
ためには、平均粒径は５〜１０μｍが望ましい。平均結
晶粒径は焼成温度や焼成時間等の焼成条件によって変化
する。尚、ここでいう平均結晶粒径とは、上記結晶相お
よび副結晶相の平均結晶粒径であり、その他の結晶相が
存在する場合は、その結晶相も含めた平均結晶粒径をい
う。
平均結晶粒径が３〜２０μｍであることが望ましい。こ
れは、平均粒径が３μｍ未満および２０μｍよりも大き
くなるとＱ値が低くなるためである。Ｑ値を向上させる
ためには、平均粒径は５〜１０μｍが望ましい。平均結
晶粒径は焼成温度や焼成時間等の焼成条件によって変化
する。尚、ここでいう平均結晶粒径とは、上記結晶相お
よび副結晶相の平均結晶粒径であり、その他の結晶相が
存在する場合は、その結晶相も含めた平均結晶粒径をい
う。
【００２５】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。その後、大気中において９０
０〜１２００℃で１〜４時間仮焼処理する。
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。その後、大気中において９０
０〜１２００℃で１〜４時間仮焼処理する。
【００２６】得られた仮焼物に、例えば、Ｃｏ3 Ｏ4 の
ようなコバルト化合物、ＮｉＯのようなニッケル化合
物、ＺｎＯのような亜鉛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１３００℃〜１６５０℃で１〜２４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。
ようなコバルト化合物、ＮｉＯのようなニッケル化合
物、ＺｎＯのような亜鉛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１３００℃〜１６５０℃で１〜２４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。
【００２７】本発明においては、不可避不純物としてＣ
ｌ、Ｃａ、Ｚｒ等が混入する場合があり、またＣｌ、Ｃ
ａ、Ｚｒ等が酸化物換算で０．１重量％程度混入しても
特性上問題ない。
ｌ、Ｃａ、Ｚｒ等が混入する場合があり、またＣｌ、Ｃ
ａ、Ｚｒ等が酸化物換算で０．１重量％程度混入しても
特性上問題ない。
【００２８】また、本発明においては、一般式（Ｂａ
1-c Ｓｒc ）｛（Ｍｇ1-d Ａd ）1/2Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表
されるペロブスカイト型結晶相（０≦ｃ≦１、０．０１
≦ｄ≦０．７、Ａは鉄族金属およびＺｎのうち少なくと
も一種）と一般式（Ｂａ1-e Ｓｒe ）ＷＯ4 で表わされ
る結晶相（０≦ｅ≦１）以外の、例えば、Ｂａ2 ＷＯ5
等の結晶相が微量存在していても、特性上殆ど問題な
い。
1-c Ｓｒc ）｛（Ｍｇ1-d Ａd ）1/2Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表
されるペロブスカイト型結晶相（０≦ｃ≦１、０．０１
≦ｄ≦０．７、Ａは鉄族金属およびＺｎのうち少なくと
も一種）と一般式（Ｂａ1-e Ｓｒe ）ＷＯ4 で表わされ
る結晶相（０≦ｅ≦１）以外の、例えば、Ｂａ2 ＷＯ5
等の結晶相が微量存在していても、特性上殆ど問題な
い。
【００２９】
【実施例】原料として純度９９％以上のＢａＣＯ3 、Ｓ
ｒＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 、ＮｉＯ、Ｃｏ3 Ｏ4 、ＺｎＯ及
びＷＯ3 の各粉末を用いて、焼結体組成が表１となるよ
うに秤量し、これをゴムで内張りしたボールミルにＩＰ
Ａとともに入れ、ＺｒＯ2ボールを用いて８時間湿式混
合した。次いで、この混合物を脱溶媒、乾燥した後、大
気中において１２００℃で２時間仮焼した。当該仮焼物
をボールミルにＩＰＡを入れ、ＺｒＯ2 ボールを用いて
８時間湿式粉砕した。
ｒＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 、ＮｉＯ、Ｃｏ3 Ｏ4 、ＺｎＯ及
びＷＯ3 の各粉末を用いて、焼結体組成が表１となるよ
うに秤量し、これをゴムで内張りしたボールミルにＩＰ
Ａとともに入れ、ＺｒＯ2ボールを用いて８時間湿式混
合した。次いで、この混合物を脱溶媒、乾燥した後、大
気中において１２００℃で２時間仮焼した。当該仮焼物
をボールミルにＩＰＡを入れ、ＺｒＯ2 ボールを用いて
８時間湿式粉砕した。
【００３０】その後、この粉砕物を乾燥、有機バインダ
ーを添加した後、５０番メッシュの網を通して造粒し、
得られた粉末を３０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で直径１０
ｍｍ厚み５ｍｍの寸法の円柱に成形した。この円柱状成
形体を大気中において表１に示す温度で２時間焼成し、
磁器を得た。この磁器を研磨して直径８ｍｍ、厚み４〜
５ｍｍの寸法の試料を得た。
ーを添加した後、５０番メッシュの網を通して造粒し、
得られた粉末を３０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で直径１０
ｍｍ厚み５ｍｍの寸法の円柱に成形した。この円柱状成
形体を大気中において表１に示す温度で２時間焼成し、
磁器を得た。この磁器を研磨して直径８ｍｍ、厚み４〜
５ｍｍの寸法の試料を得た。
【００３１】得られた試料について、周波数約１０〜１
１ＧＨｚ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。
平均結晶粒径は、鏡面研磨後、熱エッチングした磁器断
面のＳＥＭ写真よりインターセプト法によって求めた。
さらに、Ｘ線回折（ＣｕＫα）を行ったところ、（Ｂａ
1-c Ｓｒc ）｛（Ｍｇ1-d Ａd ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表
されるペロブスカイト型結晶相（０≦ｃ≦１、０．０１
≦ｄ≦０．７、Ａは鉄族金属およびＺｎのうち少なくと
も一種）の菱面体晶系における（２１１）面のピークが
２θ＝３１°付近に現れ、一般式（Ｂａ1-e Ｓｒe ）Ｗ
Ｏ4 で表わされる結晶相（０≦ｅ≦１）の正方晶系にお
ける（１１２）面のピークが２θ＝２６°付近に現れ
た。そして、それらのピーク強度の比Ｉ112 ／Ｉ211 を
求め、それらの結果を表２に示した。
１ＧＨｚ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。
平均結晶粒径は、鏡面研磨後、熱エッチングした磁器断
面のＳＥＭ写真よりインターセプト法によって求めた。
さらに、Ｘ線回折（ＣｕＫα）を行ったところ、（Ｂａ
1-c Ｓｒc ）｛（Ｍｇ1-d Ａd ）1/2 Ｗ1/2 ｝Ｏ3 で表
されるペロブスカイト型結晶相（０≦ｃ≦１、０．０１
≦ｄ≦０．７、Ａは鉄族金属およびＺｎのうち少なくと
も一種）の菱面体晶系における（２１１）面のピークが
２θ＝３１°付近に現れ、一般式（Ｂａ1-e Ｓｒe ）Ｗ
Ｏ4 で表わされる結晶相（０≦ｅ≦１）の正方晶系にお
ける（１１２）面のピークが２θ＝２６°付近に現れ
た。そして、それらのピーク強度の比Ｉ112 ／Ｉ211 を
求め、それらの結果を表２に示した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】これらの表から、本発明の高周波誘電体磁
器は、Ｉ112 ／Ｉ211 ＜０．１０および平均結晶粒径を
３〜２０μｍを満足しており、１０ＧＨｚでのＱ値が１
１１００以上の高Ｑ値を有することが判る。図１に、試
料Ｎo.３のＸ線回折測定の結果を示す。
器は、Ｉ112 ／Ｉ211 ＜０．１０および平均結晶粒径を
３〜２０μｍを満足しており、１０ＧＨｚでのＱ値が１
１１００以上の高Ｑ値を有することが判る。図１に、試
料Ｎo.３のＸ線回折測定の結果を示す。
【００３５】本発明者等は、さらに、表１の試料Ｎo.
３、試料Ｎo.１０の組成を用い、焼成温度、焼成時間を
表３とする以外は、上記と同様にして誘電体磁器を作製
し、上記と同様にして特性を測定した。
３、試料Ｎo.１０の組成を用い、焼成温度、焼成時間を
表３とする以外は、上記と同様にして誘電体磁器を作製
し、上記と同様にして特性を測定した。
【００３６】
【表３】
【００３７】この表３より、Ｉ112 ／Ｉ211 が０．１０
以上となる試料Ｎo.３２、３８ではＱ値が９８００以下
となり低くなることが判る。また、平均結晶粒径が３〜
２０μｍの範囲内の場合には、範囲外の場合よりもＱ値
が高くなることが判る。
以上となる試料Ｎo.３２、３８ではＱ値が９８００以下
となり低くなることが判る。また、平均結晶粒径が３〜
２０μｍの範囲内の場合には、範囲外の場合よりもＱ値
が高くなることが判る。
【００３８】
【発明の効果】本発明の高周波用誘電体磁器では、Ｉ
112 ／Ｉ211 ＜０．１０を満足することにより、低Ｑ値
の副結晶相が少なくなり、磁器全体としては高いＱ値を
得ることができる。また、一定の組成を満足することに
より、さらに高Ｑを達成することができる。さらに、焼
結後の磁器の平均結晶粒径を３〜２０μｍとすることに
より、さらに高いＱ値が安定して得られる。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。
112 ／Ｉ211 ＜０．１０を満足することにより、低Ｑ値
の副結晶相が少なくなり、磁器全体としては高いＱ値を
得ることができる。また、一定の組成を満足することに
より、さらに高Ｑを達成することができる。さらに、焼
結後の磁器の平均結晶粒径を３〜２０μｍとすることに
より、さらに高いＱ値が安定して得られる。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。
【図１】試料Ｎo.３のＸ線回折チャート図を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】金属元素として少なくともＭｇと、Ｗと、
鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種と、Ｂａおよ
び／またはＳｒとからなるペロブスカイト型結晶相を主
結晶相とし、さらに金属元素として少なくともＷと、Ｂ
ａおよび／またはＳｒとからなる複合酸化物結晶相を副
結晶相として析出する高周波用誘電体磁器であって、Ｘ
線回折における前記主結晶相の菱面体晶系における（２
１１）面のピークの強度を（Ｉ211 ）とし、前記副結晶
相の正方晶系における（１１２）面のピークの強度を
（Ｉ112 ）とした時、Ｉ112 ／Ｉ211 ＜０．１０を満足
することを特徴とする高周波用誘電体磁器。 - 【請求項２】金属元素酸化物のモル比による組成式を ｘ｛（１−ａ）ＢａＯ・ａＳｒＯ｝・ｙ｛（１−ｂ）Ｍ
ｇＯ・ｂＡＯ｝・ｚＷＯ3 （Ａは鉄族金属およびＺｎのうち少なくとも一種）と表
した時、前記ａ、ｂ、ｘ、ｙおよびｚが ０ ≦ａ≦０．４ ０．０１≦ｂ≦０．４ ０．４８≦ｘ≦０．５１ ０．２３≦ｙ≦０．２７ ０．２４≦ｚ≦０．２６ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ を満足することを特徴とする請求項１記載の高周波用誘
電体磁器。 - 【請求項３】平均結晶粒径が３〜２０μｍであることを
特徴とする請求項１または２記載の高周波用誘電体磁
器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9141756A JPH10330165A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 高周波用誘電体磁器 |
| DE69803623T DE69803623T2 (de) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | Dielektrische Keramiken |
| EP98304249A EP0881199B1 (en) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | Dielectric ceramics |
| US09/088,098 US6051515A (en) | 1997-05-30 | 1998-06-01 | Dielectric ceramics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9141756A JPH10330165A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 高周波用誘電体磁器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10330165A true JPH10330165A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=15299472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9141756A Pending JPH10330165A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 高周波用誘電体磁器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6051515A (ja) |
| EP (1) | EP0881199B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10330165A (ja) |
| DE (1) | DE69803623T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110603610A (zh) * | 2017-03-31 | 2019-12-20 | 江陵原州大学校产学协力团 | Bmw类高频电介质陶瓷原材料及其制备方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001339203A (ja) * | 2000-05-29 | 2001-12-07 | Murata Mfg Co Ltd | デュアルモード・バンドパスフィルタ |
| JP4535589B2 (ja) * | 2000-09-18 | 2010-09-01 | 京セラ株式会社 | 誘電体磁器及びこれを用いた誘電体共振器 |
| WO2018182180A1 (ko) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 강릉원주대학교산학협력단 | Ｂｍｗ계 고주파 유전체 세라믹 소재 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5268341A (en) * | 1991-10-30 | 1993-12-07 | Kyocera Corporation | Dielectric ceramic composition for high-frequency use and dielectric material |
| DE69327437T2 (de) * | 1992-09-22 | 2000-08-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zusammensetzung dielektrischer Kermamiken |
| US5432135A (en) * | 1992-12-17 | 1995-07-11 | Kyocera Corporation | Dielectric ceramic composition for high frequency |
| US5504044A (en) * | 1993-11-10 | 1996-04-02 | Kyocera Corporation | Dielectric ceramic composition for high-frequency applications |
| JP3336190B2 (ja) * | 1996-03-29 | 2002-10-21 | 京セラ株式会社 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP9141756A patent/JPH10330165A/ja active Pending
-
1998
- 1998-05-29 DE DE69803623T patent/DE69803623T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-29 EP EP98304249A patent/EP0881199B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-01 US US09/088,098 patent/US6051515A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110603610A (zh) * | 2017-03-31 | 2019-12-20 | 江陵原州大学校产学协力团 | Bmw类高频电介质陶瓷原材料及其制备方法 |
| CN110603610B (zh) * | 2017-03-31 | 2021-05-25 | 吴昌勇 | Bmw类高频电介质陶瓷原材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69803623T2 (de) | 2002-11-14 |
| US6051515A (en) | 2000-04-18 |
| EP0881199B1 (en) | 2002-01-30 |
| EP0881199A1 (en) | 1998-12-02 |
| DE69803623D1 (de) | 2002-03-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040120 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040203 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040405 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040427 |