JPS61173408A - 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
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- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はマイクロ波用誘電体磁器組成物に関する。
（従来の技術）
マイクロ波回路用の誘電体共振器或いは温度補償用磁器
コンデンサ等に誘電体磁器組成物が用いられている。こ
れらの小型化及び温度安定性のためには、誘電体磁器組
成物は、その比誘電率（とｒ）及び無負荷Ｑｕが大きく
、かつ、共振周波数の温度係数（＊ｆ）に関しては、金
属の温度係数等を考慮すると、０を中心として正又は負
の任意の温度係数が得られることが要求されている。
コンデンサ等に誘電体磁器組成物が用いられている。こ
れらの小型化及び温度安定性のためには、誘電体磁器組
成物は、その比誘電率（とｒ）及び無負荷Ｑｕが大きく
、かつ、共振周波数の温度係数（＊ｆ）に関しては、金
属の温度係数等を考慮すると、０を中心として正又は負
の任意の温度係数が得られることが要求されている。
従来このような誘電体磁器組成物として、ＢａＯ−Ｔｉ
Ｏ２系、ＭｇＯ−Ｔｉ０２−ＣａＯ系、ＢａＯ−Ｔｉ０
２ＳＩ１２０３ Ｌａ２Ｏ３系などの組成物を使用し
ていた。
Ｏ２系、ＭｇＯ−Ｔｉ０２−ＣａＯ系、ＢａＯ−Ｔｉ０
２ＳＩ１２０３ Ｌａ２Ｏ３系などの組成物を使用し
ていた。
コ（７） ＢａＯ−７１０２Ｓｍ２ ｏ３Ｌａ２ ｏ３
系（７）Ｍｉｌｅ体組成物が特開昭５７−１８０００７
号に開示されている。この公報に示されている従来の磁
器組成物の電気的特性は比誘電率（とｒ）はｆｒ＝８０
〜９２であり、無負荷ＱｕはＱ ｕ ＝ ２０００〜２
７００であり、共振周波数の温度係数（ηｆ）はη、＝
０±１００９９１７℃となっている。
系（７）Ｍｉｌｅ体組成物が特開昭５７−１８０００７
号に開示されている。この公報に示されている従来の磁
器組成物の電気的特性は比誘電率（とｒ）はｆｒ＝８０
〜９２であり、無負荷ＱｕはＱ ｕ ＝ ２０００〜２
７００であり、共振周波数の温度係数（ηｆ）はη、＝
０±１００９９１７℃となっている。
（発明が解決し、ようとする問題点）
しかしながら、これらの組成物を用いて誘電体共振器や
コンデンサを製作した場合、共振周波数の温度係数（η
ｆ）が０（２２１１７°Ｃ）付近では、比誘電率（どｒ
）或いは無負荷Ｑが小さく、これら材料を用いて誘電体
共振器等を製作した場合、装置の小型化が困難のため大
型化するという欠点があった。
コンデンサを製作した場合、共振周波数の温度係数（η
ｆ）が０（２２１１７°Ｃ）付近では、比誘電率（どｒ
）或いは無負荷Ｑが小さく、これら材料を用いて誘電体
共振器等を製作した場合、装置の小型化が困難のため大
型化するという欠点があった。
この発明の目的は、上述した従来の欠点に鑑゛み、共振
周波数の温度係数が小さく、組成を変化させることによ
り共振周波数の温度係数をＯ（ｐｐ璽／°Ｃ）を中心と
して正又は負の任意の温度係数となしえ、しかも、Ｏ（
ｐｐｍ／ ’Ｏ）付近の温度係数においても比誘電率（
とと）及び無負荷Ｑが大きいマイクロ波用誘電体磁器組
成物（セラミック材料）を提供することにある。
周波数の温度係数が小さく、組成を変化させることによ
り共振周波数の温度係数をＯ（ｐｐ璽／°Ｃ）を中心と
して正又は負の任意の温度係数となしえ、しかも、Ｏ（
ｐｐｍ／ ’Ｏ）付近の温度係数においても比誘電率（
とと）及び無負荷Ｑが大きいマイクロ波用誘電体磁器組
成物（セラミック材料）を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
この目的の達成を図るため、この発明によれば、ＢａＯ
と、 ＴｉＯ２と、５１１２０３と、ＣｅＯ２と、Ｌａ
２Ｏ３とから成り、組成式を ｘＢａＯ−ｙＴｉｏ ２ − ｚ （（５ｓ２０３ ）１−（ｙｌ、＋ｗ、） （
Ｃｅ０２）Ｗ、 （Ｌａ２０３ ）＊、 ）と表わした
とき、その成分組成ｘ、ｙ、ｚをモル分率で ０．０８≦Ｘ≦０．２２ ０．５９≦ｙ≦０．７９５ ０．０２≦２≦０．３４５ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ の範囲とし、かつ、組成成分Ｗｌ、Ｗ２を０＜ （ｗ、
＋ｗ２ ）≦０．８５ （但し、ｗ、＝Ｏ及びＷ２＝０を除く）の範囲としたこ
とを特徴する。
と、 ＴｉＯ２と、５１１２０３と、ＣｅＯ２と、Ｌａ
２Ｏ３とから成り、組成式を ｘＢａＯ−ｙＴｉｏ ２ − ｚ （（５ｓ２０３ ）１−（ｙｌ、＋ｗ、） （
Ｃｅ０２）Ｗ、 （Ｌａ２０３ ）＊、 ）と表わした
とき、その成分組成ｘ、ｙ、ｚをモル分率で ０．０８≦Ｘ≦０．２２ ０．５９≦ｙ≦０．７９５ ０．０２≦２≦０．３４５ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ の範囲とし、かつ、組成成分Ｗｌ、Ｗ２を０＜ （ｗ、
＋ｗ２ ）≦０．８５ （但し、ｗ、＝Ｏ及びＷ２＝０を除く）の範囲としたこ
とを特徴する。
さらにこの発明の実施に当り、ＢａＯと、 ＴｉＯ２と
、 Ｓｍ２Ｏ３と、ＣｅＯ２と、Ｌａ２Ｏ２とからなる
主成分に対して副成分としてＭｎＯ２が４重量％以下添
加するのが好適である。
、 Ｓｍ２Ｏ３と、ＣｅＯ２と、Ｌａ２Ｏ２とからなる
主成分に対して副成分としてＭｎＯ２が４重量％以下添
加するのが好適である。
（作用）
この発明の誘電体磁器組成物は酸化バリウムと、酸化チ
タンと、＃化すマリウムと、酸化セリウムと、酸化ラン
タンの各構成成分よりなる混合物である。しかしこの誘
電体磁器組成物が大きな比誘電率（どｒ）及び大きな無
負荷Ｑを有すると共に共振周波数の温度係数（η、）が
小さくしかも組成を変化させることにより零を中心とし
て正又は負の任意の値の温度係数（ηｆ）が得られるた
めには、混合物中に占めるそれぞれの構成成分の割合は
組成式を ｘＢａＯ−ｙＴｉｏ ２ Ｚ （（５１１１２０３）ｌ−（ｍ、＋ｍ、）（（：
ｅＯｚ）ｗ、 （Ｌａ２Ｏ２）Ｗ２）と表わしたとき
、その成分組成ｘ、ｙ、ｚはモル分率で ０．０６≦Ｘ≦０．２２ ０．５９≦ｙ≦０．７９５ ０．０２≦２≦０．３４５ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ の範囲、かつ、組成成分ＷＨ、Ｗ２は ０ ＜ （ｗ、 ＋ ｗ２ ）≦０．９５（但し、ｗｌ
＝ｏ及びｗ２＝ｏを除く）の範囲にあることが必要であ
る。これらの範囲以外のものにあっては上述したような
比誘電率、無負荷、共振周波数の温度係数に関しての要
求をみたすことが出来ない。
タンと、＃化すマリウムと、酸化セリウムと、酸化ラン
タンの各構成成分よりなる混合物である。しかしこの誘
電体磁器組成物が大きな比誘電率（どｒ）及び大きな無
負荷Ｑを有すると共に共振周波数の温度係数（η、）が
小さくしかも組成を変化させることにより零を中心とし
て正又は負の任意の値の温度係数（ηｆ）が得られるた
めには、混合物中に占めるそれぞれの構成成分の割合は
組成式を ｘＢａＯ−ｙＴｉｏ ２ Ｚ （（５１１１２０３）ｌ−（ｍ、＋ｍ、）（（：
ｅＯｚ）ｗ、 （Ｌａ２Ｏ２）Ｗ２）と表わしたとき
、その成分組成ｘ、ｙ、ｚはモル分率で ０．０６≦Ｘ≦０．２２ ０．５９≦ｙ≦０．７９５ ０．０２≦２≦０．３４５ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ の範囲、かつ、組成成分ＷＨ、Ｗ２は ０ ＜ （ｗ、 ＋ ｗ２ ）≦０．９５（但し、ｗｌ
＝ｏ及びｗ２＝ｏを除く）の範囲にあることが必要であ
る。これらの範囲以外のものにあっては上述したような
比誘電率、無負荷、共振周波数の温度係数に関しての要
求をみたすことが出来ない。
この発明の誘電体磁器組成物は上述した構成成分の他に
、副成分としてＭｎＯ２を含むことが出来る。この場合
、このＭｎＯ２を４重量％以下添加するのが好適であり
、この範囲でのＭｎＯ２の添加によっても、無負荷Ｑｕ
を大きくすることが出来る。
、副成分としてＭｎＯ２を含むことが出来る。この場合
、このＭｎＯ２を４重量％以下添加するのが好適であり
、この範囲でのＭｎＯ２の添加によっても、無負荷Ｑｕ
を大きくすることが出来る。
（実施例）
以下、この発明の実施例につき説明する。
先ず、この発明の誘電体磁器組成物の製造方法につき説
明する。
明する。
出発原料には化学的に高純度の炭酸バリウム（ＢａＣ０
３） 、二酸化チタン（丁４０２ ） 、酸化サマリウ
ム（Ｓｍ２０３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）及び酸化
ランタン（Ｌａ２０３）及び二酸化マンガン（ＭｎＯ２
）を使用する。先ず、これらの出発材料を別表の第工表
に掲げたような各組成になるようにそれぞれ調合する。
３） 、二酸化チタン（丁４０２ ） 、酸化サマリウ
ム（Ｓｍ２０３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）及び酸化
ランタン（Ｌａ２０３）及び二酸化マンガン（ＭｎＯ２
）を使用する。先ず、これらの出発材料を別表の第工表
に掲げたような各組成になるようにそれぞれ調合する。
但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝ １となるように選定する。
調合した原料をゴム内張りしたボールミルで純水ととも
に混合し、脱水乾燥後、空気雰囲気において１０００℃
で２時間仮焼した。
に混合し、脱水乾燥後、空気雰囲気において１０００℃
で２時間仮焼した。
次に、この仮焼物をボールミルで純水とともに湿式粉砕
した後脱水乾燥させ、続いて、これにバインダを添加し
、３２メツシユの篩を通して造粒した。この場合、造粒
粉体を、金型と油圧プレスとを用い、成形圧力を１〜３
ｔｏｎ／ｃｍ２として、直径１６ＩＩＩＩ１１で厚さ
９＋ｓｓの円板状に成形した。斯様にして得られた成形
体を高純度のアルミナ匣に入れて、１２００°Ｃ−１３
５０℃の温度で２時間の条件で焼成し、よって誘電体磁
器を得た。
した後脱水乾燥させ、続いて、これにバインダを添加し
、３２メツシユの篩を通して造粒した。この場合、造粒
粉体を、金型と油圧プレスとを用い、成形圧力を１〜３
ｔｏｎ／ｃｍ２として、直径１６ＩＩＩＩ１１で厚さ
９＋ｓｓの円板状に成形した。斯様にして得られた成形
体を高純度のアルミナ匣に入れて、１２００°Ｃ−１３
５０℃の温度で２時間の条件で焼成し、よって誘電体磁
器を得た。
斯様にして得られた誘電体磁器に対しハッキ拳コールマ
ン（Ｈａｋｋｉ −Ｃｏ ｌｅｍａｎ）法による測定を
行って、このセラミックスの比誘電率（とｒ）及び無負
荷Ｑを測定した。また共振周波数の温度係数（ηす）は
２０°Ｃにおける共振周波数を基準にして、−４０°Ｃ
〜＋８０℃の温度範囲における値から求めた。これらの
測定における共振周波数は２〜４ ＧＨｚであった。
ン（Ｈａｋｋｉ −Ｃｏ ｌｅｍａｎ）法による測定を
行って、このセラミックスの比誘電率（とｒ）及び無負
荷Ｑを測定した。また共振周波数の温度係数（ηす）は
２０°Ｃにおける共振周波数を基準にして、−４０°Ｃ
〜＋８０℃の温度範囲における値から求めた。これらの
測定における共振周波数は２〜４ ＧＨｚであった。
ＭｎＯ２を副成分として含有しない誘電体磁器組成物に
ついてのこのような測定結果を前述の第１表に比較例と
共に示す、尚、この測定結果には代表的な誘電体磁器の
特性測定結果を示しである。
ついてのこのような測定結果を前述の第１表に比較例と
共に示す、尚、この測定結果には代表的な誘電体磁器の
特性測定結果を示しである。
この第１表において、左側の欄に示す１−２０の番号は
試料番号であり、木印を付した試料番号のものは、この
発明の範囲外の比較例を示し、それ以外の試料番号のも
のがこの発明の範囲内の実施例である。
試料番号であり、木印を付した試料番号のものは、この
発明の範囲外の比較例を示し、それ以外の試料番号のも
のがこの発明の範囲内の実施例である。
次に、第工表の各実施例の誘電体磁器の実験結果を検討
する。すなわち、ＢａＯの量Ｘが０．２２モル分率より
大きか、或いは、Ｔ ｉ０２の量ｙが０．５９モル分率
より小さいか、或いは、希土類酸化物（Ｓｍｚ０３ 、
ＣｅＯ２、Ｌａ２０３）の合計量２が０．２２モル分率
より小さくなると、無負荷Ｑｕが低下してマイクロ波用
に不適当な誘電体磁器となると共に、共振周波数の温度
係数も大きくなる。
する。すなわち、ＢａＯの量Ｘが０．２２モル分率より
大きか、或いは、Ｔ ｉ０２の量ｙが０．５９モル分率
より小さいか、或いは、希土類酸化物（Ｓｍｚ０３ 、
ＣｅＯ２、Ｌａ２０３）の合計量２が０．２２モル分率
より小さくなると、無負荷Ｑｕが低下してマイクロ波用
に不適当な誘電体磁器となると共に、共振周波数の温度
係数も大きくなる。
このＸが０．０６モル分率より小さいか、或いは、ｙが
０．７９５モル分率よりも大きいか、或いは、２が０．
３４５モル分率より大きくなると、無負荷Ｑｕが低下し
て測定不能となる。
０．７９５モル分率よりも大きいか、或いは、２が０．
３４５モル分率より大きくなると、無負荷Ｑｕが低下し
て測定不能となる。
また、ＣｅＯ２の量ｗ、とＬａ２Ｏ２の量Ｗ２の合計量
が０，９５モル分率より大きいと、共振周波数の温度係
数が大きくなって不適当になる。
が０，９５モル分率より大きいと、共振周波数の温度係
数が大きくなって不適当になる。
よって、上述したこれらの組成範囲はこの発明から除外
される。
される。
上述した実験結果から、実用的に見て、０．０６≦Ｘ≦
０．２２ ０．５８≦ｙ≦０．７１１５ ０．０２≦２≦０．３４５ の範囲及び組成成分ｗ、、ｗ２を ０＜ （ｗ＋ ＋Ｗ２）≦０．８５ （但し、ｗＩ＝ｏ及びｗ２＝ｏを除く）の範囲がマイク
ロ波用誘電体磁器組成物として適当であることが分った
。
０．２２ ０．５８≦ｙ≦０．７１１５ ０．０２≦２≦０．３４５ の範囲及び組成成分ｗ、、ｗ２を ０＜ （ｗ＋ ＋Ｗ２）≦０．８５ （但し、ｗＩ＝ｏ及びｗ２＝ｏを除く）の範囲がマイク
ロ波用誘電体磁器組成物として適当であることが分った
。
次に、 ＭｎＯ２を副成分として含有する誘電体磁器組
成物に対する測定結果を別表の第■表に比較例と共に示
す、この第■表において、左側の欄に示す１−７の番号
は試料番号であり、木印を付した試料番号のものは、比
較例を示し、それ以外の試料番号のものが実施例である
。
成物に対する測定結果を別表の第■表に比較例と共に示
す、この第■表において、左側の欄に示す１−７の番号
は試料番号であり、木印を付した試料番号のものは、比
較例を示し、それ以外の試料番号のものが実施例である
。
この場合にも、ＭｎＯ□の添加量の増加につれて無負荷
Ｑｕを大きくすることが出来る。また、共振周波数の温
度係数を変化させることが出来ることが分かる。
Ｑｕを大きくすることが出来る。また、共振周波数の温
度係数を変化させることが出来ることが分かる。
しかしながら、ＭｎＯ２の添加量を４重量％以上とする
と、比誘電率及び無負荷Ｑ（Ｑｕ）が低下するために、
４重量％以上のＭｎＯ２の添加量はこの発明の範囲から
除外する。
と、比誘電率及び無負荷Ｑ（Ｑｕ）が低下するために、
４重量％以上のＭｎＯ２の添加量はこの発明の範囲から
除外する。
（発明の効果）
上述したところより明らかのように、この発明のマイク
ロ波用誘電体磁器組成物によれば、組成を変化させるこ
とによって、共振周波数の温度係数（ηチ）を小さく出
来ると共に、この温度係数を０ （ｐｐｒａ／ ”Ｏ）
を中心とした正又は負の任意の僅に変化させることが出
来、しかも、マイクロ波債域において、温度係数のＯ（
ｐｐ■／℃）付近の値においても、比誘電率（εｒ）及
び無負荷Ｑが大きいという利点がある。
ロ波用誘電体磁器組成物によれば、組成を変化させるこ
とによって、共振周波数の温度係数（ηチ）を小さく出
来ると共に、この温度係数を０ （ｐｐｒａ／ ”Ｏ）
を中心とした正又は負の任意の僅に変化させることが出
来、しかも、マイクロ波債域において、温度係数のＯ（
ｐｐ■／℃）付近の値においても、比誘電率（εｒ）及
び無負荷Ｑが大きいという利点がある。
これがため、本発明によるマイクロ波用誘電体磁器組成
物はマイクロ波用誘電体共振器或いは温度補償用コンデ
ンサ等の超小型化のために使用して特に好適な誘電体磁
器組成物材料として利用することが出来る。
物はマイクロ波用誘電体共振器或いは温度補償用コンデ
ンサ等の超小型化のために使用して特に好適な誘電体磁
器組成物材料として利用することが出来る。
上述した実施例を、本発明の範囲内の好ましい特定の条
件の下で、説明したが、それは単なる例示にすぎないも
のであり、この発明がこの実施例にのみ限定されるもの
でないこと明らかである。
件の下で、説明したが、それは単なる例示にすぎないも
のであり、この発明がこの実施例にのみ限定されるもの
でないこと明らかである。
手続補正書
昭和６１年４月２５日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＢａＯと、ＴｉＯ＿２と、Ｓｍ＿２Ｏ＿３と、Ｃｅ
Ｏ＿２と、Ｌａ＿２Ｏ＿３とから成り、組成式を ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ＿２ −ｚ｛（Ｓｍ＿２Ｏ＿３）＿１＿−＿（＿ｗ＿＿１＿＋
＿ｗ＿＿２＿）（ＣｅＯ＿２）＿ｗ＿＿１（Ｌａ＿２Ｏ
＿３）＿ｗ＿＿２｝と表わしたとき、その成分組成ｘ、
ｙ、ｚをモル分率で ０．０６≦ｘ≦０．２２ ０．５９≦ｙ≦０．７９５ ０．０２≦ｚ≦０．３４５ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ の範囲とし、かつ、組成成分ｗ＿１、ｗ＿２を０＜（ｗ
＿１＋ｗ＿２）≦０．９５ （但し、ｗ＿１＝０及びｗ＿２＝０を除く）の範囲とし
たことを特徴とするマイクロ波用誘電体磁器組成物。 ２、副成分としてＭｎＯ＿２が４重量％以下添加されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマイ
クロ波用誘電体磁器組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60013738A JPS61173408A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
| US06/883,018 US4699891A (en) | 1985-01-28 | 1986-07-07 | Dielectric ceramic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60013738A JPS61173408A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173408A true JPS61173408A (ja) | 1986-08-05 |
| JPH0568802B2 JPH0568802B2 (ja) | 1993-09-29 |
Family
ID=11841600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60013738A Granted JPS61173408A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | マイクロ波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS61173408A (ja) |
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- 1985-01-28 JP JP60013738A patent/JPS61173408A/ja active Granted
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1986
- 1986-07-07 US US06/883,018 patent/US4699891A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4699891A (en) | 1987-10-13 |
| JPH0568802B2 (ja) | 1993-09-29 |
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