JPS6256606B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6256606B2 JPS6256606B2 JP58239233A JP23923383A JPS6256606B2 JP S6256606 B2 JPS6256606 B2 JP S6256606B2 JP 58239233 A JP58239233 A JP 58239233A JP 23923383 A JP23923383 A JP 23923383A JP S6256606 B2 JPS6256606 B2 JP S6256606B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- composition
- present
- dielectric constant
- oxide
- Prior art date
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- Expired
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は誘電体磁器組成物、とくに酸化バリウ
ム（BaO）、酸化ニツケル（NiO）、酸化タンタル
（Ta2O5）および酸化チタン（TiO2）の成分で構成
され、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の無負荷
Ｑ（Ｑu）が大きく、さらに共振周波数の温度係
数（τf）が安定した値をもち、用途に応じてそ
の温度係数を広範囲に変化させることができる誘
電体磁器に関することにある。 従来例の構成とその問題点 近年、波長が数センチメートル以下のマイクロ
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
の大きさが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（Zn1/3Ta2/3）
O3−Ba（Zn1/3Nb2/3）O3系などの誘電体磁器
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30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
した場合には直径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
ときには直径30.7mm、厚さ12.3mm程度と形状がい
ちじるしく大きくなる。ここで使用する材料の比
誘電率が80程度に大きくできれば、その大きさは
直径18.8mm、厚さ7.5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求を満足さ
せることはできなかつた。 発明の目的 本発明は上記の欠点を改善するためになされた
ものであり、比誘電率と無負荷Ｑの向上と共振周
波数の温度係数が安定した値をもち、用途に応じ
てこ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。 発明の構成 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（Ni1/3Ta2/3）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。 実施例の説明 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、NiO、
Ta2O5、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ポリエチレン製のボー
ルミルで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。得ら
れた仮焼物を水とともに前記のボールミル中で湿
式物砕した。粉砕泥しようを濾過乾燥したのち、
粉末にバインダーとして濃度ｂ％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800
Kg／cm2で直径20mm、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1200〜1550℃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。この磁器素子を使
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＊印を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）、酸化ニツケル（NiO）、酸化タンタル
（Ta2O5）および酸化チタン（TiO2）の成分で構成
され、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の無負荷
Ｑ（Ｑu）が大きく、さらに共振周波数の温度係
数（τf）が安定した値をもち、用途に応じてそ
の温度係数を広範囲に変化させることができる誘
電体磁器に関することにある。 従来例の構成とその問題点 近年、波長が数センチメートル以下のマイクロ
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
の大きさが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（Zn1/3Ta2/3）
O3−Ba（Zn1/3Nb2/3）O3系などの誘電体磁器
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30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
した場合には直径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
ときには直径30.7mm、厚さ12.3mm程度と形状がい
ちじるしく大きくなる。ここで使用する材料の比
誘電率が80程度に大きくできれば、その大きさは
直径18.8mm、厚さ7.5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求を満足さ
せることはできなかつた。 発明の目的 本発明は上記の欠点を改善するためになされた
ものであり、比誘電率と無負荷Ｑの向上と共振周
波数の温度係数が安定した値をもち、用途に応じ
てこ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。 発明の構成 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（Ni1/3Ta2/3）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。 実施例の説明 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、NiO、
Ta2O5、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ポリエチレン製のボー
ルミルで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。得ら
れた仮焼物を水とともに前記のボールミル中で湿
式物砕した。粉砕泥しようを濾過乾燥したのち、
粉末にバインダーとして濃度ｂ％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800
Kg／cm2で直径20mm、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1200〜1550℃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。この磁器素子を使
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＊印を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。 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モル分率を越える組成の
磁器では比誘電率の向上はみられるが、マイクロ
周波数帯での共振が微弱となり、無負荷Ｑの低下
がいちじるしくなるため、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に、本発明の
範囲から除かれる。 発明の効果 本発明の誘電体磁器組成物はマイクロ波周波数
帯において比誘電率が大きく、無負荷Ｑが大き
く、さらに共振周波数の温度係数が安定した値を
示すので、発振器や共振器などの温度依存性を安
定化するのに有用である。また、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。さらに、
材料の組成を変えることによつて、所望のτfを
選択することができるので、誘電体共振器を組立
てたとき周囲の金属板による温度特性におよぼす
影響をなくすための温度補償作用をもたせること
ができる。また、本発明の誘電体磁器組成物は誘
電体共振器のみならず、マイクロ波用の基板や誘
電体調整棒などの用途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。 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モル分率を越える組成の
磁器では比誘電率の向上はみられるが、マイクロ
周波数帯での共振が微弱となり、無負荷Ｑの低下
がいちじるしくなるため、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に、本発明の
範囲から除かれる。 発明の効果 本発明の誘電体磁器組成物はマイクロ波周波数
帯において比誘電率が大きく、無負荷Ｑが大き
く、さらに共振周波数の温度係数が安定した値を
示すので、発振器や共振器などの温度依存性を安
定化するのに有用である。また、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。さらに、
材料の組成を変えることによつて、所望のτfを
選択することができるので、誘電体共振器を組立
てたとき周囲の金属板による温度特性におよぼす
影響をなくすための温度補償作用をもたせること
ができる。また、本発明の誘電体磁器組成物は誘
電体共振器のみならず、マイクロ波用の基板や誘
電体調整棒などの用途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ニツケルと酸化タンタル
と酸化チタンからなり、その組成式をBa
（Ni1/3Ta2/3）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の範囲内にある
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 |
|---|---|---|---|
| JP58239233A JPS60131706A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58239233A JPS60131706A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131706A JPS60131706A (ja) | 1985-07-13 |
| JPS6256606B2 true JPS6256606B2 (ja) | 1987-11-26 |
Family
ID=17041724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58239233A Granted JPS60131706A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131706A (ja) |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP58239233A patent/JPS60131706A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60131706A (ja) | 1985-07-13 |
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