JPS61215255A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高周波用誘電体磁器組成物に関する。

（従来の技術） 近年、自動車電話・コードレステレホン・パーソナル無
線機・衛星放送受信器の実用化に伴なうマイクロ波回路
のＩＣ化への発展、ガン発振器の利用範囲の拡大、ガリ
ウムヒ素電界効果型トランジスタＣＧａ人ｓＦ］１ｆＴ
）　　使用の発振器への応用等。

マイクロ波領域で誘電体磁器が広く使用されている。

この様な高周波用誘電体磁器は主に共振器に用いられる
が、そこに要求される特性として、（１）誘電体中では
電磁波の波長が１／Ｖ１１−（但し、＃ｒは誘電率）に
短縮され、同じ共振周波数ならば誘電率が大きい程小盟
化出来るため、可能な限り誘電率が大であること、（２
）高周波での誘電損失が小なること、（３）共振周波数
の温度に対する変化が少ないこと、即ち誘電率の温度依
存性が小さくかつ安定であること１以上の３特性が挙げ
られる。また、マイクロ波領域でも低周波数帯域とされ
る１ＧＨｚ程度であれば、これに適用する場合波長がか
なり大となるため、小屋化を図るには誘電率がか表り高
いものを必要とする。

従来、この種の誘電体磁器としては１例えば、Ｂａｄ−
Ｔｉｌｔ系材料−Ｂａ０−Ｒｅｄ−Ｔｉｌｔ　（但し。

Ｒｅ、ｏは希土類元素の酸化物、以下同様）系材料及び
（Ｂａ８ｒ）（ＺｒＴｉ）Ｏｓ系材料などが知られてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） 然し乍ら、Ｂ　ｍ　Ｏ−Ｔ　ｉ　Ｏ茸系材料及び（Ｂａ
８ｒ）（ＺｒＴｉ）Ｏ，系材料は、４〜１ＱＧＨｚ　　
の高周波数帯域では非常に優れた誘電損失を有するもの
の。

誘電率が２９〜４０と低く、特にＸ　Ｑｌｉｚ程度の濁
液数帯では小屋化するには実用上問題が生じる。

また、誘電率を上げると共振周波数の温度特性或いは誘
電損失が極端に劣化する傾向がある。

また＊　Ｂａ０−ＲｓＯ−ＴＩＯｓ系材料系材−ては、
系統的実験の報告（Ｒ，Ｌ、Ｂｏｌｔｏｎ＊“Ｔｅｍｐ
ｅｒａｔｕｒｅＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ　Ｃｅｒａｍ
ｉｃ　Ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ　　１ｎｔｈｅ　Ｓｙｓｔ
ｅｍ　Ｂａｒｉａ−Ｒａｒｅ　Ｂａｒｔｈ　０ｘｉｄｅ
　−Ｔｌｔａｎｌａ″ＰｈＤ　　ＴｈｅｓｉｓａＵｎｉ
ｖｅｒｓｉｔｙ　　ｏｆ１１目ｎｏｉｓ−Ｕｒｂａｎａ
ｓ工９６８．及びり、Ｋｏｌｏｒ　ｅｔａｌ、ｍ　Ｂｅ
ｒ　Ｄｅｕｔｓｃｈ　Ｋｅｒａｍ、Ｇ＠ｓａ）　５＆　
３４６〜３４８（１９７ｇ））があり、これらはいずれ
も１ＭＨｚでの測定であシ％ｌ　ＧＨｚ程度の高周波数
帯域における応用は意図していなかった。これを誘電体
共振器として使用した場合、誘電率が７０〜８０と大き
くまた誘電損失も小さいが、誘電率の温度係数がＮ工Ｏ
Ｏ〜Ｎ１５０　ｐｐｍ７℃（但し、Ｎはネガティブ）と
Ｎ側に非常に大きく、共振周波数の温度係数τｆがＰ（
ポジティブ）側に大きくなってしまい１例えばパーソナ
ル無線機等のバンドパスフィルターに使用された場合に
は、送受信帯域が温度変化によシ指定された周波数域か
らはずれてしまうことになり、隣接する周波数域に入シ
込んでしまい、送受信に困１ｍが生じ、実用上問題があ
った。またτｆｔＮＰｏ　（Ｏ方向）へ修正するため。

例えばＮｄｍＯｓ量を増加させたとしても、誘電率が低
下したシ誘電損失が増加し、上記３特性を兼備した高周
波用誘電体磁器組成物は未だ開発されていないのが実情
であった。

（発明の目的） 末完＠は上記の欠点に鑑み案出されたもので。

共振器の小屋化を可能とするため、誘電率が高く（７，
０以上）、可能な限）誘電損失が低く誘電率の温度依存
性が小さくかつ安定で、誘電体共振器の共振周波数の温
度依存性が小さくかつ安定な高周波用誘電体磁器組成物
を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明の要旨は、前記のＢａ
０−ＲａＯ−Ｔｉｅｓ系材料のＲｅＯをＮｄ＊Ｏｓ　と
し、その温度特性を改質するため（誘電率の温度特性を
Ｐ側に、即ち誘電体共振器として使用した場合共振周波
数の温度係数Ｔｆ　ｔ−Ｎ側に移行させる）ＢＬｓＯｓ
　　を加え、その適切なる組成範囲を決定したことにあ
シ１組成式が、 ｘＢａｏｅｙＮｄｌｏｓ　＊ｇＴｉＯ雪＊ｗＢｌ　ｓｏ
ｎの組成範囲からなる誘電体磁器組成物である。

（作用） 上記構成の組成物において％Ｂ１５ｏｎはＴ１０！とＢ
　Ｉ　Ｔ　ｉ　＆／４０−　を構成し誘電率の温度特性
をＰ側へ移行させるべく機能する。従って誘電体共振器
として使用した場合、共振周波数の温度係数τｆがＮ側
に移行し、τ（−０も可能となる。亦、誘電損失も極め
て小さく維持される。更に誘電率はＢＬｓＯｓ　　の添
加量の増加に伴ない増大し、７０以上が確実に保証され
共振器のよ〕一層の小屋化が約束される。

ここで、上記組成式中のｘ＊ｙａｘ及びＷが本発明の範
囲外のときの問題点を述べる。即ちｘ）０．１７０の場
合共振周波数の温度係数ｒｆがＰ側に大となるか誘電損
失が大となる。

ｘ　＜　０．１１０の場合；誘電・損失が大となる。

Ｆ　＞　０．１８０の場合；誘電率が小さく＊”ｔがＮ
側に大または誘電損失が大となる。

ｙ　＜　ｏ、　ｘ　２０の場合茅誘電損失が大き（１ｆ
がＰ側に大となる。

ｚ　＞　０．６８５の場合ＨｒｉがＰ＠に或いは極端に
ＮｇｍＫ大きくなると共に誘電損失も大となる。

ｇ　（０，６３０の場合ｌｉ１がＰ側に大となシ誘電損
失も大きくなると共に誘電率が小さくなる。

ｗ　＞　０．０９０の場合廖誘電損失が大き（なＦ）ｔ
ｆが不安定（Ｐ側、Ｎ［Ｋ振れる）となる。

ｗ　＜　Ｏ，ＯＺ　Ｇの場合；ｔｆがＰ＠に大となる。

（実施例） 以下に実施例について述べる。

（１）　誘電体磁器の調製基 （１−ａ）　　高純度の炭酸バリウム（Ｂａｃｏｎ）　
＠酸化ネオジウム（ＮｄｇＯｓ）・酸化チタン（ＴＩＯ
り及び酸化ビスマス（Ｂｌｕｅｓ）を夫々第１表に示す
Ｘ　ａ　７　ｍ　ｇ及びＷの比率で秤量した。

（１−ｂ）　上記出発原料をボールミルにて一昼夜湿式
粉砕して乾燥した。

（１−ｃ）　　上記混合物を９００℃で２時間仮焼した
。この仮焼によって実質的にＢｌｕｅｓ　　はＢゑＴ　
Ｉ　Ｖａ　Ｏｓ　の形でＢａＯ−ＮｄｍＯｓ　’Ｉ’ｉ
０ｍの系中に添加されたことになる。

（１−ｄ）　　仮焼された混合物をボールミルにて一昼
夜湿式粉砕して乾燥した。

（１−ａ）　　上記乾燥粉末に約１重量−のバインダー
を添加して整粒した。

（１−ｆ）　　約８００　Ｋｇ／ａ１１”の圧力で成温
し。

１２００〜１４５０℃で約２時間空気中にて焼成した。

（１）　　上記で得た誘電体磁器を半同軸共振器方法を
用い、共振周波数５００〜６００　ＭＨｚ帯の間で、誘
電率・誘電損失及び共振周波数の温度係数について測定
した。その測定結果を第１表に示す。

（以下余白） 第１表で理解される通り１本発明の範囲外では誘電損失
が大であり、最大２．　ａ　３ｘ　ｉ　ｏ　　を示すも
のもある。亦、共振周波数の温度係数τｆの絶体値も大
で％−４４２，０ｐｐｍ／℃を示すものもある。従って
この範囲外では、誘電体共振器とした場合、必要とされ
る前記３特性を兼備することが出来ず不適切であると云
える。

一方本発明の範囲内においては、誘電率が７１１〜五０
８．３と極めて高く、誘電損失も８．３３Ｘ五〇−４〜
３ニア０ＸＬＯと極めて低い、更に共振周波数の温度係
数は＋１２−１〜−１５．２であシ、その絶対値が小さ
くＮＰＯへの修正が有効になされている。従って高周波
用誘電体磁器に要求される３特性を充分に満足し、しか
も誘電率が７０以上を確実に保証するから、小屋化が充
分可能となる。

尚＊Ｋ１表からＸ　ｓ　７　ｍ　ｇ及びｗ＃ｉ夫々。

０、工４１　＜　ｘ　＜　０−１５７．　０．１４１＜
ｙ＜Ｏ，工５７゜ｏ、ａｓａ＜ｚ＜ｏ、ａａａ及び０．
０２　ｓ＜ｗ＜ｏ、ｏ　６０がよ〕望ましいことは容易
に理解されるであろう。

〔発明の効果〕

叙上の如く、上記構成を有する本発明の誘電体磁器組成
物はａ　ＢＢａｏ−Ｒｅ０−ＴＩＯ系材料のＲｅＯをＮ
ｄ＊Ｏｓとし、その温度特性を改質するためＢｉｎ’ｓ
を加え、更に適正なる組成範囲を決定することによシ得
られたものであり、誘電率が大で、誘電損失も小さく、
しかも共振周波数の温度係数のＮＰＯ修正も有効になさ
れたもので、高周波用誘電体磁器に要求される３特性を
充分に満足し％ｌ　ＧＨｚ程度の共振器の小屋化を充分
に可能とするもので。

その有用性は極めて大である。

一以上一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、組成式が、 ｘＢａＯ・ｙＮｄ＿２Ｏ＿３・ｚＴｉＯ＿２・ｗＢｉ＿
   ２Ｏ＿３〔但し、０．１１０≦ｘ≦０．１７０、０．１
   ２０≦ｙ≦０．１８０、０．６３０≦ｚ≦０．６８５、
   ０．０２０≦ｗ≦０．０９０、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１〕 の組成範囲からなる誘電体磁器組成物。