JPS6229010A - 高周波用誘電体磁器組成物 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物Info
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- JPS6229010A JPS6229010A JP60167954A JP16795485A JPS6229010A JP S6229010 A JPS6229010 A JP S6229010A JP 60167954 A JP60167954 A JP 60167954A JP 16795485 A JP16795485 A JP 16795485A JP S6229010 A JPS6229010 A JP S6229010A
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- Japan
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- dielectric
- high frequency
- ceramic composition
- dielectric ceramic
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- Granted
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Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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〕
この発明は、マイクロ波やミリ波等の高周波領域におい
て高誘電率で高いＱ値を有する高周波用誘電体磁器組成
物に関する。
て高誘電率で高いＱ値を有する高周波用誘電体磁器組成
物に関する。
マイクロ波やミリ波等の高周波領域において、誘電体磁
器は誘電体共振器やＭｒＣ用誘電体基板等に広く利用さ
れている。
器は誘電体共振器やＭｒＣ用誘電体基板等に広く利用さ
れている。
従来、この種の誘電体磁器として例えばＴ ｉ Ｏｚ−
ＺｒＯｚ −５ｎＯｚ −ＺｎＯ−ＮｉＯ系の材料が知
られている（特公昭５５−３４５２６号公報）。
ＺｒＯｚ −５ｎＯｚ −ＺｎＯ−ＮｉＯ系の材料が知
られている（特公昭５５−３４５２６号公報）。
しかしながら上記材料のＱ値は、ＩＧＨｚで２５０００
．４ＧＨｚで１２０００．７ＧＨｚで７０００のレベル
であった。そのため、例えば低い周波数（例えば８００
ＭＨｚ）でハイパワーの回路の誘電体共振器等に使用し
ようとしても、発熱が大きくて温度不安定となって使用
することはできない。また、４ＧＨｚや１０ＧＨｚ近辺
の誘電体共振器としてもＱ値が低くて使用することがで
きない場合がある。
．４ＧＨｚで１２０００．７ＧＨｚで７０００のレベル
であった。そのため、例えば低い周波数（例えば８００
ＭＨｚ）でハイパワーの回路の誘電体共振器等に使用し
ようとしても、発熱が大きくて温度不安定となって使用
することはできない。また、４ＧＨｚや１０ＧＨｚ近辺
の誘電体共振器としてもＱ値が低くて使用することがで
きない場合がある。
そコテ、Ｔｉ１ｔ −ＺｒＯｚ Ｓｎｕｇ −ＺｎＯ
−Ｎ ｆ Ｏ糸材料（ＤＺｎＯまたはＮｉ０（７）代わ
りにＴａｚＯ。
−Ｎ ｆ Ｏ糸材料（ＤＺｎＯまたはＮｉ０（７）代わ
りにＴａｚＯ。
を添加することによってＱ値の改善を図った高周波用誘
電体磁器組成物が、特開昭５８−５１４０６号公報及び
特開昭５８−２１７４６５号公報にそれぞれ提案されて
いる。前者における誘電体磁器組成物は、ＴｆＯｚ ２
２〜４３ Ｎ！−％、Ｚｒ０゜３８〜５８重量％、Ｓｎ
０，９〜２６重量％を主成分としてこれにＺｎＯを７重
量％以下、Ｔａ、Ｏ。
電体磁器組成物が、特開昭５８−５１４０６号公報及び
特開昭５８−２１７４６５号公報にそれぞれ提案されて
いる。前者における誘電体磁器組成物は、ＴｆＯｚ ２
２〜４３ Ｎ！−％、Ｚｒ０゜３８〜５８重量％、Ｓｎ
０，９〜２６重量％を主成分としてこれにＺｎＯを７重
量％以下、Ｔａ、Ｏ。
を５重量％以下添加したものであり、後者のそれは、前
者のＺｎｏＯ代わりにＮｉＯを１０重量％以下添加した
ものである。
者のＺｎｏＯ代わりにＮｉＯを１０重量％以下添加した
ものである。
上記公報開示の材料においては、Ｑ値は改善されるもの
のそれでも７ＧＨｚにおいて最大の値が８０００程度止
まりである。また焼結性に更に改善の余地がある。
のそれでも７ＧＨｚにおいて最大の値が８０００程度止
まりである。また焼結性に更に改善の余地がある。
したがってこの発明は、更にＱ値及び焼結性の改善を図
った高周波用誘電体磁器組成物を提供することを目的と
する。
った高周波用誘電体磁器組成物を提供することを目的と
する。
この発明の高周波用誘電体磁器組成物は、ＴｉＯ，２２
〜４３重量％、Ｚｒ０ｇ ３８〜５８重量％、５ｎＯｔ
９〜２６重量％を主成分とし、これにＺｎＯを７重量％
以下、ＮｉＯを１０重量％以下、Ｓｂ＊Ｏｓを７重量％
以下添加含有してなるもの、 である。
〜４３重量％、Ｚｒ０ｇ ３８〜５８重量％、５ｎＯｔ
９〜２６重量％を主成分とし、これにＺｎＯを７重量％
以下、ＮｉＯを１０重量％以下、Ｓｂ＊Ｏｓを７重量％
以下添加含有してなるもの、 である。
上記した組成範囲に限定した理由は次のとおりである。
即ち、Ｔｉｅ、が２２重量％未満では誘電率（ε）が低
下し、４３重量％を越えると誘電率の温度係数（ＴＣ）
が＋側で大きくなり過ぎる。
下し、４３重量％を越えると誘電率の温度係数（ＴＣ）
が＋側で大きくなり過ぎる。
またＺｒＯ，が３８重量％未満になり、あるいは５８重
量％を越えると誘電率の温度係数（ＴＣ）が＋側で大き
くなり過ぎる。またＳｎｕｇが９重量％未満では誘電率
′）一度係数（Ｔｏ）が１側で大きくなり過ぎると共に
Ｑが低下し、２６重量％を越えると誘電率の温度係数（
ＴＣ）が−側で大きくなり過ぎる。
量％を越えると誘電率の温度係数（ＴＣ）が＋側で大き
くなり過ぎる。またＳｎｕｇが９重量％未満では誘電率
′）一度係数（Ｔｏ）が１側で大きくなり過ぎると共に
Ｑが低下し、２６重量％を越えると誘電率の温度係数（
ＴＣ）が−側で大きくなり過ぎる。
次に添加物の内、ＺｎＯが７重量％を越えると誘電率及
びＱが低下し、ＮｉＯが１０重重篤を越える、あるいは
ｓ ｂ、 ｏ 、が７重量％を越えるとＱが低下し、い
ずれも実用に供さなくなる。
びＱが低下し、ＮｉＯが１０重重篤を越える、あるいは
ｓ ｂ、 ｏ 、が７重量％を越えるとＱが低下し、い
ずれも実用に供さなくなる。
以下、この発明を実施例に従って詳述する。
原料として高純度のＴｉ０ｚ 、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、
Ｚｎ０ＳＮｉｐｓ ５ｂｚＯｓを用い、第１表の組成比
率の磁器が得られるように秤量し、１６時時間式混合し
た。次いで脱水、乾燥し、得られた混合原料を２５００
Ｋｇ ７ｃｍ”の圧力で直径１２ｍｍ、厚み６ａ＋ｎ
＋の円板に成形した。引続き成形物を自然雰囲気中１３
５０〜１４５０℃の温度で４時間焼成して磁器試料を得
た。
Ｚｎ０ＳＮｉｐｓ ５ｂｚＯｓを用い、第１表の組成比
率の磁器が得られるように秤量し、１６時時間式混合し
た。次いで脱水、乾燥し、得られた混合原料を２５００
Ｋｇ ７ｃｍ”の圧力で直径１２ｍｍ、厚み６ａ＋ｎ
＋の円板に成形した。引続き成形物を自然雰囲気中１３
５０〜１４５０℃の温度で４時間焼成して磁器試料を得
た。
各磁器試料について２５℃、７ＧＨｚにおける誘電率（
ε）、Ｑ及び共振周波数の温度係数（ＴＣ）の各電気的
特性を測定し、その結果を第１表に表した。
ε）、Ｑ及び共振周波数の温度係数（ＴＣ）の各電気的
特性を測定し、その結果を第１表に表した。
第１表中＊印はこの発明の範囲外のものであり、それ以
外は全てこの発明の範囲内のものである。
外は全てこの発明の範囲内のものである。
（以下余白）
第１表の誘電率（ε）とＱの値は誘電体共振法により測
定したものである。またＴＣは共振周波数（ｆｏ）の温
度変化率を表したもので、測定は＋２５℃〜＋８５℃の
温度範囲で測定した。
定したものである。またＴＣは共振周波数（ｆｏ）の温
度変化率を表したもので、測定は＋２５℃〜＋８５℃の
温度範囲で測定した。
共振周波数（ｆｏ）の温度変化率［ＴＣ（ｆ。
）］は次式より求めたもので、誘電率（ε）の温度変化
率（ＴＣ（ε）〕と温度変化による磁器の線膨張率（α
）とからなっている。
率（ＴＣ（ε）〕と温度変化による磁器の線膨張率（α
）とからなっている。
ＴＣ（ｆｏ ）＝’ＡＴＣ（ε）−α
また、試料番号１６について結晶粒径及び抗折強度を測
定したところ、結晶粒径５〜ｌＯμｍ、抗折強度１２０
０ Ｋｇ ７ｃｍ２であり、５ｂｚＯｓを含有させるこ
とによって結晶粒径が小さく、強度の大きい磁器が得ら
れている。
定したところ、結晶粒径５〜ｌＯμｍ、抗折強度１２０
０ Ｋｇ ７ｃｍ２であり、５ｂｚＯｓを含有させるこ
とによって結晶粒径が小さく、強度の大きい磁器が得ら
れている。
尚、試料番号７．１４．２３については焼結が不可能で
あったため、電気的特性の測定は行わなかった。
あったため、電気的特性の測定は行わなかった。
比較のために、この発明にかかる試料番号１６のものと
、従来例のＴｉｅ、−ＺｒＯ２−３ｎＯｗ−ＺｎＯ−Ｎ
ｊＯ系のものについて、Ｑと周波数との関係を図面に示
した。
、従来例のＴｉｅ、−ＺｒＯ２−３ｎＯｗ−ＺｎＯ−Ｎ
ｊＯ系のものについて、Ｑと周波数との関係を図面に示
した。
なお、Ｔｉ０ｚ −ＺｒＯ２−３ｎＯ，−ＺｎＯ−Ｎｊ
Ｏ系の組成は次のものからなる。Ｔｉ０ｚ：３８重量％
、Ｚｒ０ｚ ： ４８重量％、５ｎＯｚ：１４重量％
からなる主成分に、ＺｎＯ：１．０重量％、ＮｊＯ：０
．５重量％加えたもの。
Ｏ系の組成は次のものからなる。Ｔｉ０ｚ：３８重量％
、Ｚｒ０ｚ ： ４８重量％、５ｎＯｚ：１４重量％
からなる主成分に、ＺｎＯ：１．０重量％、ＮｊＯ：０
．５重量％加えたもの。
図から明らかなように、この発明によるものは低い周波
数になるほどＱの改善効果が大きい。
数になるほどＱの改善効果が大きい。
上述した実施例から明らかなようにこの発明においては
、添加物をＺｎＯＮ１Ｏ−３ｂｚＯｓの３成分とするこ
とにより、焼結性は安定し、かつ高Ｑのものが得られた
。例えばＱ値は、７ Ｇ Ｈ２％ＴＣ＃Ｏで８７００と
、従来にない大きな値が得られた。
、添加物をＺｎＯＮ１Ｏ−３ｂｚＯｓの３成分とするこ
とにより、焼結性は安定し、かつ高Ｑのものが得られた
。例えばＱ値は、７ Ｇ Ｈ２％ＴＣ＃Ｏで８７００と
、従来にない大きな値が得られた。
つまりこの発明の材料においては、結晶粒子が従来のも
のに比べて小さくかつ大きさが均一になっており、上記
添加物系は結晶成長を均一に、かつ結晶内の格子不整の
生成を抑制する効果を持っている。
のに比べて小さくかつ大きさが均一になっており、上記
添加物系は結晶成長を均一に、かつ結晶内の格子不整の
生成を抑制する効果を持っている。
またこの発明の材料では、低い周波数になるほどＱの改
善効果が大きい。これは、低い周波数になるほどユニッ
トが大型になるが、上記添加物系によって焼結性が改善
されて大型ユニットも均一に焼結したためである。例え
ば、この発明の材料のＱ値は、ＩＧＨｚで３８０００．
４ＧＨｚで１６０００．７ＧＨｚで８７００となってお
り、これは上述した従来のＴｉＯ□−ＺｒＯｚ−３ｎＯ
□−ＺｎＯ−ＮｉＯ系材料のＱ値に比べて、それぞれの
周波数において５２％増、３３％増及び２４％増となっ
ている。
善効果が大きい。これは、低い周波数になるほどユニッ
トが大型になるが、上記添加物系によって焼結性が改善
されて大型ユニットも均一に焼結したためである。例え
ば、この発明の材料のＱ値は、ＩＧＨｚで３８０００．
４ＧＨｚで１６０００．７ＧＨｚで８７００となってお
り、これは上述した従来のＴｉＯ□−ＺｒＯｚ−３ｎＯ
□−ＺｎＯ−ＮｉＯ系材料のＱ値に比べて、それぞれの
周波数において５２％増、３３％増及び２４％増となっ
ている。
それゆえこの発明によれば、例えば自動車電話の基地局
チャンネルフィルタ用誘電体共振器等の低周波数（例え
ば８００ＭＨｚ）で高パワーの分野への用途が拡大する
。また、４ＧＨｚ、１０ＧＨｚの衛星放送用誘電体共振
器等の高い周波数領域においても、これまでの超高Ｑ材
に比べればＱは小さいものの、誘電率（ε）が約３８と
大きいため、これまで使用できなかった分野への用途の
拡大も期待できる。
チャンネルフィルタ用誘電体共振器等の低周波数（例え
ば８００ＭＨｚ）で高パワーの分野への用途が拡大する
。また、４ＧＨｚ、１０ＧＨｚの衛星放送用誘電体共振
器等の高い周波数領域においても、これまでの超高Ｑ材
に比べればＱは小さいものの、誘電率（ε）が約３８と
大きいため、これまで使用できなかった分野への用途の
拡大も期待できる。
図面は、この発明の実施例にかかる材料（試料番号１６
）と、従来例のＴｉＯ２−ＺｒＯ！−３ｎＯｚ−ＺｎＯ
−ＮｉＯ系材料のＱと周波数の関係を示す図である。
）と、従来例のＴｉＯ２−ＺｒＯ！−３ｎＯｚ−ＺｎＯ
−ＮｉＯ系材料のＱと周波数の関係を示す図である。
Claims (1)
- （１）ＴｉＯ＿２２２〜４３重量％、ＺｒＯ＿２３８〜
５８重量％、ＳｎＯ＿２９〜２６重量％を主成分とし、
これにＺｎＯを７重量％以下、ＮｉＯを１０重量％以下
、Ｓｂ＿２Ｏ＿５を７重量％以下添加含有してなる高周
波用誘電体磁器組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60167954A JPS6229010A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
| US06/861,239 US4665041A (en) | 1985-05-10 | 1986-05-08 | Dielectric ceramic composition for high frequencies |
| DE19863615785 DE3615785A1 (de) | 1985-05-10 | 1986-05-10 | Dielektrische keramische zusammensetzung fuer hohe frequenzen |
| FR868606762A FR2581639B1 (fr) | 1985-05-10 | 1986-05-12 | Composition ceramique dielectrique pour hautes frequences |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60167954A JPS6229010A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6229010A true JPS6229010A (ja) | 1987-02-07 |
| JPH056764B2 JPH056764B2 (ja) | 1993-01-27 |
Family
ID=15859122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60167954A Granted JPS6229010A (ja) | 1985-05-10 | 1985-07-29 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6229010A (ja) |
-
1985
- 1985-07-29 JP JP60167954A patent/JPS6229010A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH056764B2 (ja) | 1993-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |