JPS6141860B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6141860B2 JPS6141860B2 JP57069108A JP6910882A JPS6141860B2 JP S6141860 B2 JPS6141860 B2 JP S6141860B2 JP 57069108 A JP57069108 A JP 57069108A JP 6910882 A JP6910882 A JP 6910882A JP S6141860 B2 JPS6141860 B2 JP S6141860B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- present
- composition
- dielectric constant
- oxide
- 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.)
- Expired
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
本発明は誘電体磁器組成物、とくに酸化バリウ
ム（BaO）、酸化亜鉛（ZnO）、酸化ニオブ
（Nb2O5）および酸化チタン（TiO2）の成分で構成
される誘電体共振器用磁器に関するものである。
本発明の目的とするところは比誘電率（εr）が
大きく、マイクロ波周波数帯において誘電体共振
器としたときに無負荷Ｑ（Ｑu）が大きく、安定
した温度特性をもち、用途に応じて共振周波数の
温度係数（τf）を広範囲に変化させることので
きる誘電体磁器を提供することにある。 近年、波長が数cm以下のマイクロ波やミリ波
（以下これらをマイクロ波と総称する）を取扱う
高周波回路の技術の進展にともない、この回路を
小形化することが積極的に進められている。 これまでは、この高周波回路には空胴共振器、
アンテナなどが使用されてきたが、これらの大き
さはマイクロ波の波長と同程度になるため、小形
化に対する障害となつていた。これを解決するた
めに、誘電率の大きい誘電体磁器を使用すること
によつて波長そのものを短縮する方法がとられて
きた。このような用途に適する材料としては
TiO2系のものがよく使用され、たとえばTiO2−
ZrO2−SnO2系、CaTiO3−MgTiO3−La2O3・
2TiO2系、最近ではBa（Zn1/3Nb2/3）O3などの
誘電体磁器が知られている。しかしながら、これ
らの材料で誘電体共振器を作つた場合には比誘電
率が20〜40程度と低いため、たとえば共振周波数
が約11GHzのＸ帯の誘電体共振器ではεr＝30の
材料を使用したとき直径5.6mm、厚さ2.2mm程度の
小さなユニツトになるが、周波数が下つて2GHz
程度のUHF帯での使用となると、同じεr＝30の
材料の場合には直径が30.7mm、厚さが12.3mm程度
と形状がいちぢるしく大きくなる。ここで使用す
る材料の比誘電率が80程度に大きくなれば、その
大きさを直径18.8mm、厚さ7.5mm程度と小形化す
ることができるが、従来の材料ではこのような要
望を満足させることはできなかつた。 本発明は上記の問題点を解決するためになされ
たものであり、比誘電率が大きく、無負荷Ｑが大
きく、安定した温度特性をもち、用途に応じてそ
の温度係数を広範囲に変化させうる誘電体磁器を
提供することを目的とするものである。 発明者らは、前記の要望をみたす材料について
種々検討した結果、Ba（Zn1/3Nb2/3）1-xTixO3
で表わされる組成において０＜ｘ≦0.5（モル分
率）の範囲にある組成物がすぐれた高周波用誘電
体磁器になることを見出した。 以下には、実施例にもとづいて本発明を説明す
る。 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、ZnO、
Nb2O5およびTiO2を所定の組成になるよう秤量
し、めのうボールを備えたゴム内張りのボールミ
ルで純水とともに湿式混合した。この混合物をボ
ールミルからとり出して乾燥したのち、空気中に
おいて1100℃の温度で２時間仮焼した。仮焼物は
純水とともに前記のボールミル中で湿式粉砕し
た。粉砕泥しようを脱水乾燥しのち、粉末にバイ
ンダーとして濃度６％のポリビニールアルコール
溶液を８重量％添加して均質としたのち、32メツ
シユのふるいを通して整粒した。整粒粉体は金型
と油圧プレスを用いて成形圧力800Kg/cm2で直径20
mm、厚さ約８mmの円板に成形した。成形体を高純
度のアルミナさや鉢の中に入れ、組成に応じて空
気中において1250〜1600℃の範囲内の温度で２時
間保持して焼成し、表に示す配合組成の誘電体磁
器を得た。 得られた磁器素子を使用して誘電体共振器法に
よる測定から共振周波数と無負荷Ｑと比誘電率を
求めた。共振周波数の温度依存性については−30
℃から70℃の範囲で測定し温度係数（τf）を求
めた。共振周波数は２〜4GHzであつた。それら
の実験結果を表に示す。なお、表において＊印し
た試料は本発明の範囲外の比較例であり、これ以
外の試料が本発明の範囲内の実施例である。
ム（BaO）、酸化亜鉛（ZnO）、酸化ニオブ
（Nb2O5）および酸化チタン（TiO2）の成分で構成
される誘電体共振器用磁器に関するものである。
本発明の目的とするところは比誘電率（εr）が
大きく、マイクロ波周波数帯において誘電体共振
器としたときに無負荷Ｑ（Ｑu）が大きく、安定
した温度特性をもち、用途に応じて共振周波数の
温度係数（τf）を広範囲に変化させることので
きる誘電体磁器を提供することにある。 近年、波長が数cm以下のマイクロ波やミリ波
（以下これらをマイクロ波と総称する）を取扱う
高周波回路の技術の進展にともない、この回路を
小形化することが積極的に進められている。 これまでは、この高周波回路には空胴共振器、
アンテナなどが使用されてきたが、これらの大き
さはマイクロ波の波長と同程度になるため、小形
化に対する障害となつていた。これを解決するた
めに、誘電率の大きい誘電体磁器を使用すること
によつて波長そのものを短縮する方法がとられて
きた。このような用途に適する材料としては
TiO2系のものがよく使用され、たとえばTiO2−
ZrO2−SnO2系、CaTiO3−MgTiO3−La2O3・
2TiO2系、最近ではBa（Zn1/3Nb2/3）O3などの
誘電体磁器が知られている。しかしながら、これ
らの材料で誘電体共振器を作つた場合には比誘電
率が20〜40程度と低いため、たとえば共振周波数
が約11GHzのＸ帯の誘電体共振器ではεr＝30の
材料を使用したとき直径5.6mm、厚さ2.2mm程度の
小さなユニツトになるが、周波数が下つて2GHz
程度のUHF帯での使用となると、同じεr＝30の
材料の場合には直径が30.7mm、厚さが12.3mm程度
と形状がいちぢるしく大きくなる。ここで使用す
る材料の比誘電率が80程度に大きくなれば、その
大きさを直径18.8mm、厚さ7.5mm程度と小形化す
ることができるが、従来の材料ではこのような要
望を満足させることはできなかつた。 本発明は上記の問題点を解決するためになされ
たものであり、比誘電率が大きく、無負荷Ｑが大
きく、安定した温度特性をもち、用途に応じてそ
の温度係数を広範囲に変化させうる誘電体磁器を
提供することを目的とするものである。 発明者らは、前記の要望をみたす材料について
種々検討した結果、Ba（Zn1/3Nb2/3）1-xTixO3
で表わされる組成において０＜ｘ≦0.5（モル分
率）の範囲にある組成物がすぐれた高周波用誘電
体磁器になることを見出した。 以下には、実施例にもとづいて本発明を説明す
る。 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、ZnO、
Nb2O5およびTiO2を所定の組成になるよう秤量
し、めのうボールを備えたゴム内張りのボールミ
ルで純水とともに湿式混合した。この混合物をボ
ールミルからとり出して乾燥したのち、空気中に
おいて1100℃の温度で２時間仮焼した。仮焼物は
純水とともに前記のボールミル中で湿式粉砕し
た。粉砕泥しようを脱水乾燥しのち、粉末にバイ
ンダーとして濃度６％のポリビニールアルコール
溶液を８重量％添加して均質としたのち、32メツ
シユのふるいを通して整粒した。整粒粉体は金型
と油圧プレスを用いて成形圧力800Kg/cm2で直径20
mm、厚さ約８mmの円板に成形した。成形体を高純
度のアルミナさや鉢の中に入れ、組成に応じて空
気中において1250〜1600℃の範囲内の温度で２時
間保持して焼成し、表に示す配合組成の誘電体磁
器を得た。 得られた磁器素子を使用して誘電体共振器法に
よる測定から共振周波数と無負荷Ｑと比誘電率を
求めた。共振周波数の温度依存性については−30
℃から70℃の範囲で測定し温度係数（τf）を求
めた。共振周波数は２〜4GHzであつた。それら
の実験結果を表に示す。なお、表において＊印し
た試料は本発明の範囲外の比較例であり、これ以
外の試料が本発明の範囲内の実施例である。
【表】
【表】
表から明らかなように、本発明の範囲内の誘電
体磁器はマイクロ波周波数帯において、比誘電率
を大きくすることができるとともに無負荷Ｑも大
きい値を示し、しかも安定した温度特性を示して
いる。したがつて、本発明の誘電体磁器は発振器
や共振器の温度依存性を安定化するのに有用であ
り、とくに比誘電率が大きいことからUHF帯で
の使用に適し、小形で高性能の電子回路部品を作
ることができる。また、材料組成を変えることに
よつて広い範囲で任意のτfを選択できるので、
この磁器で誘電体共振器を組立てたとき周囲の金
属板などによる温度特性におよぼす影響をなくす
る温度補償作用をもたせることができる。 本発明の組成範囲を限定した理由を説明する
と、TiO2量（ｘ）が0.5モル分率を超える組成の
磁器では、比誘電率の向上はみられるがマイクロ
波周波数帯での共振が微弱となり、無負荷Ｑの低
下がいちぢるしくなるため、本発明の範囲から除
かれる。また、ｘ＝０の磁器は、比誘電率が小さ
くて本発明の目的に合致しないため、本発明の範
囲から除かれる。 以上のように、本発明の範囲内の誘電体磁器組
成物は、マイクロ波の誘電体共振器として有用で
あるばかりでなく、マイクロ波IC用基板や誘電
体調整棒などにも有用な素材を提供することがで
き、工業的に利用価値の大きいものである。
体磁器はマイクロ波周波数帯において、比誘電率
を大きくすることができるとともに無負荷Ｑも大
きい値を示し、しかも安定した温度特性を示して
いる。したがつて、本発明の誘電体磁器は発振器
や共振器の温度依存性を安定化するのに有用であ
り、とくに比誘電率が大きいことからUHF帯で
の使用に適し、小形で高性能の電子回路部品を作
ることができる。また、材料組成を変えることに
よつて広い範囲で任意のτfを選択できるので、
この磁器で誘電体共振器を組立てたとき周囲の金
属板などによる温度特性におよぼす影響をなくす
る温度補償作用をもたせることができる。 本発明の組成範囲を限定した理由を説明する
と、TiO2量（ｘ）が0.5モル分率を超える組成の
磁器では、比誘電率の向上はみられるがマイクロ
波周波数帯での共振が微弱となり、無負荷Ｑの低
下がいちぢるしくなるため、本発明の範囲から除
かれる。また、ｘ＝０の磁器は、比誘電率が小さ
くて本発明の目的に合致しないため、本発明の範
囲から除かれる。 以上のように、本発明の範囲内の誘電体磁器組
成物は、マイクロ波の誘電体共振器として有用で
あるばかりでなく、マイクロ波IC用基板や誘電
体調整棒などにも有用な素材を提供することがで
き、工業的に利用価値の大きいものである。
Claims (1)
- １ 酸化バリウムと酸化亜鉛と酸化ニオブと酸化
チタンからなり、その組成式をBa
（Zn1/3Nb2/3）1-xTixO3と表わしたとき、その成
分組成がモル分率で０＜ｘ≦0.5の範囲にあるこ
とを特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57069108A JPS58185481A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57069108A JPS58185481A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58185481A JPS58185481A (ja) | 1983-10-29 |
| JPS6141860B2 true JPS6141860B2 (ja) | 1986-09-18 |
Family
ID=13393098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57069108A Granted JPS58185481A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58185481A (ja) |
-
1982
- 1982-04-23 JP JP57069108A patent/JPS58185481A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58185481A (ja) | 1983-10-29 |
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