JPS62100906A - 誘電体磁器組成物およびその製法 - Google Patents

誘電体磁器組成物およびその製法

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JPS62100906A
JPS62100906A JP60240524A JP24052485A JPS62100906A JP S62100906 A JPS62100906 A JP S62100906A JP 60240524 A JP60240524 A JP 60240524A JP 24052485 A JP24052485 A JP 24052485A JP S62100906 A JPS62100906 A JP S62100906A
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barium
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鬼頭 良造
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、誘電体共振器材料として好適なバリウム、チ
タン、ネオジウム、ビスマス、サマリウムおよび酸素か
らなる誘電体磁器組成物およびその製法に関するもので
ある。
本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器材料のほか
に2例えばマイクロ波IC基板、誘電体調整棒等にも利
用できる。
〔従来技術およびその問題点〕
近年、マイクロ波回路の集積化に伴い、小型で高性能の
誘電体共振器が求められている。
このような誘電体共振器に使用される誘電体磁器組成物
には、比誘電率ε、が大きいこと、また。
共振周波数の温度係数τfの安定度および共振周波数の
温度特性の直線性が優れ、無負荷Qが大きいこと等の特
性が要求されている。
従来誘電体共振器材料として、 Ba0−TiO□系も
しくはその一部を他の元素で置換した磁器2さら(Cは
共振周波数が負の温度係数をもつ誘電体磁器と正の温度
係数をもつ誘電体磁器とを併用することが試みられたが
比誘電率が小さかったり、誘電損失が太きかったシ、共
振周波数の温度係数が悪かったシして実用化するには問
題があった。また特開昭56−102O03号公報、特
開昭57−21010号公報等においては、 BaO−
TiO2−Nd2O3”B12o3系、 BaO−Ti
O2’−6m2O3−Nd2O3系磁器組成物が提案さ
れているが、上記問題点が満足できる程度に改善されて
いるとはいえず(後記比較例参照)。
電気的特性の再現性の面でも改善の余地がある。
またk(My)4 Tag )03系p Ba(Zn3
(Taq)03系。
Ba(Zn3ANb%)03糸等のペロプスカイト型構
造を有する誘電体磁器組成物も知られているが、これら
は比誘電率が小さいために2例えば0.1〜4 GHz
帯では共振器が大きくなりすぎるという難点がある。
本発明の目的は、誘電体共振器材料、特に0゜1〜4 
GHz帯で使用される誘電体共(辰器材料として好適な
誘電体磁器組成物およびその製法を提供することにある
また本発明の目的は、高誘電率で、Qが大きく。
τfの安定性がよく、温度特性の直線性が良好な誘電体
磁器組成物およびその製法を提供することにある。
更に本発明の目的は、電気的特性にバラツキのない誘電
体磁器を再現性よく製造する方法を提供することにある
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明者ら
は、誘電体磁器組成物に使用されている多数の成分元素
のなかで、バリウム、チタン。
ネオジウム、ビスマス、サマリウムおよヒ酸素の組合せ
からなる特定の磁器組成物およびその製法によって目的
を達成できることを知見し次。
本発明は2組成式 %式% (式中、Xは0.1〜0.2 、7は0.5〜0.8 
、 zは0.01〜0.2.tはo、o o s〜0.
2好ましくは0.1〜0.2およびWは0.07〜0.
2で、x+y+z + t + w = 1である。)
で表わされるバリウム、チタン、ネオジウム、ビスマス
、サマリウムおよび酸素からなる誘電体磁器組成物、お
よびバリウム、チタン、ネオジウム。
ビスマスおよび酸素からなる誘電体磁器組成物の仮焼粉
とバリウム、チタン、サマリウムおよび酸素からなる誘
電体磁器組成物の仮焼粉とをそれぞれ調製し2両者を組
成式が xBao −y’rio2− zNd2O3 ・tBi
03/ ・wSm2O3(1)(式中、Xは0.1〜0
.2 、 yは0.5〜0.8 、 zは0.01−0
.2 、 tは0.00 ’5〜0.2およびWは0.
07〜0.2で、x+y+z+t+w=1である。)で
表わされる組成になるように混合した後、焼成すること
を特徴とするバリウム、チタン、ネオジウム、ビスマス
、サマリウムおよび酸素からなる誘電体磁器組成物の製
法に関するものである。
本発明の誘電体磁器組成物は、比誘電率が太きいために
共振器の小型化が図れ、無負荷Qも大きくなる。さらに
共振周波数の温度係数(τf)が小さい。また組成比に
よって共振周波数の温度係数をプラス15〜マイナス1
5 pPI/”Cの範囲で任意に制御することができる
。特にバリウム、チタン、ネオジウム、ビスマスおよび
酸素からなる仮焼粉(A)とバリウム、チタン、サマリ
ウムおよび酸素からなる仮焼粉(BJとをそれぞれ別々
に調製した後、混合、焼成すると電気的特性にバラツキ
のないすぐれた磁器組成物を再現性よく製造することが
できる。
仮焼粉(A)としては2式eBao−fTi02・zN
dz03・tBiO¥2で表わされ、仮焼粉(B)とし
ては1式gBao−hTi02 ・WSm2O3で表わ
されるものを混合するのが好適である。なお、これら式
においてe十g=x、f+h=yであり’ XJ 7 
+ Z 、 tおよびWの数値(モル数)は、前記組成
式(1)と同じである。仮焼粉(A>および(B)の出
発原料としては炭酸塩、酸化物等が使用される。
本発明の誘電体磁器組成物の好適な製造法の1例を次に
説明する。
炭酸バリウム、酸化チタン、酸化ネオジウムおよび酸化
ビスマス等仮焼粉(A)の出発原料を各所定量ずつ水、
アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続いて、水、
アルコール等を除去した後、粉砕し2酸素含治ガス雰囲
気(例えば空気雰囲気)下に900〜1100°Cで約
5時間程度仮焼する。
これによって形成された仮焼物を粉砕する。別に炭酸バ
リウム、酸化チタンおよび酸化ザマリウム等仮焼粉(B
)の出発原料を各所定量ずつ水、アルコール等の溶媒と
共に湿式混合する。続いて、水。
アルコール等を除去した後、粉砕し、酸素含有ガス雰囲
気(例えば空気雰囲気)下に900〜1100°Cで約
5時間程度仮焼する。これによって形成された仮焼物を
粉砕する。両板焼粉の所定量を水、アルコール等の溶媒
と共に湿式混合する。
次いで溶媒を除去した後、粉砕し、ポリビニルアルコー
ルの如き有機バインダと共に混合して均質にし、乾燥、
粉砕して加圧成形(圧力100〜1000Kq/c1f
りする。そして、この成形物を空気の如き酸素含有ガス
雰囲気下に1300〜1450°Cで焼成すれば1組成
式(1)で表わされる誘電体磁器組成物が得られる。
こうして得られた誘電体磁器組成物は、そのまま又は必
要に応じて適当な形状およびサイズに加工することで、
誘電体共振器、マイクロ技工C用誘電体基板、誘電体調
整棒等の材料として利用することができ、特に0.1〜
4 GHz帯で使用される誘電体共振器としたときにす
ぐれた効果が奏される。
〔実施例〕
実施例1 炭酸バリウム(BaCO3)粉末0.15モル、酸化チ
タン粉末(Ti02)0.70モル、酸化ネオジウム粉
末(NdzOx) 0.15モルおよび酸化ビスマス粉
末(Bio、6) o、o sモルをエタノールと共に
ボールミルに入れ、10時時間式混合した。この混合物
をボールミルから取り出して溶媒のエタノールを蒸発さ
せ、らい潰機で1時間粉砕した。粉砕物は。
空気雰囲気下に950°Cで仮焼した後、再びらい潰機
で1時間粉砕し、 0.15BaOHo、7’rio、
、−0,15N6.2O3’0.05BiO%の組成か
らなる仮焼粉(A)を得た。
また、炭酸バリウム(Baco3)粉末0.174モル
酸化チタン粉末(TiO□)0.667モルおよび酸化
サマリウム粉末(Sm2O3) 0.159モルをエタ
ノールと共にボールミルに入れ、10時時間式混合した
この混合物をボールミルから取り出して溶媒のエタノー
ルを蒸発させ、らい潰機で1時間粉砕した。
粉砕物は、空気雰囲気下に950’(:”で仮焼した後
再びらい潰機で1時間粉砕し、 0.174BaO−0
,667Ti02−0159 Sm2O3の組成からな
る仮焼粉(B)を得た。
次いで仮焼粉(A)と仮焼粉(B)とを50:50(重
量)の割合でボールミルに入れ、エタノールと共に10
時時間式混合1〜た。混合物をボールミルからとりだし
て溶媒のエタノールを蒸発させ、らい潰機で1時間粉砕
した。
粉砕混合物は、これに適喰のポリビニルアルコール溶液
を加えて均一に混合した後、直径15籠姐厚さ5.5配
のベレットに成形して空気雰囲気下に1360°Cで2
時間焼成、焼結して本発明の誘電体磁器組成物を得た。
こうして得られた磁器組成物を直径9rmlt厚さ3f
iの大きさにカットした後、誘電共撮法によって測定し
、共振周波数f。(2〜6 GHz )における無負荷
Qおよび比誘電率εrを求めた。また、共振周波数の温
度依存性については一40〜50°Cの範囲で測定し温
度係数τfを求めた。その結果を第1表に示す。
実施例2〜6 実施例1の仮焼粉(A)と仮焼粉(B)の混合割合を第
1表記載のようにかえたほかは、実施例1と同様にして
誘電体磁器組成物を製造し、実施例1と同様に特性を測
定した。
その結果を第1表に示す。
比較例1〜2 実施例1の仮焼粉(A)および仮焼粉(B)を混合せず
に、それぞれ実施例1と同様にして焼成、焼結させて誘
電体磁器組成物を製造t/1実施例1と同様に特性を測
定した。
その結果を第1表に示す。
第     1    表 〔発明の効果〕 本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器材料として
すぐれた電気的特性を有しており、再現性よく目的とす
る磁器組成物を製造できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)組成式 xBaO・yTiO_2・zNd_2O_3・tBiO
    _3_/_2・wSm_2O_3(式中、xは0.1〜
    0.2、yは0.5〜0.8、zは0.01〜0.2、
    tは0.005〜0.2およびwは0.07〜0.2で
    、x+y+z+t+w=1である。)で表わされるバリ
    ウム、チタン、ネオジウム、ビスマス、サマリウムおよ
    び酸素からなる誘電体磁器組成物。
  2. (2)バリウム、チタン、ネオジウム、ビスマスおよび
    酸素からなる誘電体磁器組成物の仮焼粉とバリウム、チ
    タン、サマリウムおよび酸素からなる誘電体磁器組成物
    の仮焼粉とをそれぞれ調製し、両者を組成式が xBaO・yTiO_2・zNd_2O_3・tBiO
    _3_/_2・wSm_2O_3(式中、xは0.1〜
    0.2、yは0.5〜0.8、zは0.01〜0.2、
    tは0.005〜0.2およびwは0.07〜0.2で
    、x+y+z+t+w=1である。)で表わされる組成
    になるように混合した後、焼成することを特徴とするバ
    リウム、チタン、ネオジウム、ビスマス、サマリウムお
    よび酸素からなる誘電体磁器組成物の製法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57156367A (en) * 1981-03-23 1982-09-27 Tdk Electronics Co Ltd Dielectric ceramic composition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57156367A (en) * 1981-03-23 1982-09-27 Tdk Electronics Co Ltd Dielectric ceramic composition

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