JP3100182B2 - マイクロ波誘電体磁器組成物 - Google Patents
マイクロ波誘電体磁器組成物Info
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- JP3100182B2 JP3100182B2 JP03138210A JP13821091A JP3100182B2 JP 3100182 B2 JP3100182 B2 JP 3100182B2 JP 03138210 A JP03138210 A JP 03138210A JP 13821091 A JP13821091 A JP 13821091A JP 3100182 B2 JP3100182 B2 JP 3100182B2
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波誘電体磁器
組成物に関し、更に詳しく言えば、共振周波数の温度係
数（以下、単にτｆという。）をゼロに近づけることが
でき、又ＴｉＯ2 ／ＢａＯのモル比及びＴａ2 Ｏ5 の添
加量を加減することによって、τｆをゼロを中心として
プラス側とマイナス側に任意に制御し得ることができ
る。本発明はマイクロ波領域において誘電体共振器、マ
イクロ波集積回路基板、各種マイクロ波回路のインピー
ダンス整合等に利用される。
組成物に関し、更に詳しく言えば、共振周波数の温度係
数（以下、単にτｆという。）をゼロに近づけることが
でき、又ＴｉＯ2 ／ＢａＯのモル比及びＴａ2 Ｏ5 の添
加量を加減することによって、τｆをゼロを中心として
プラス側とマイナス側に任意に制御し得ることができ
る。本発明はマイクロ波領域において誘電体共振器、マ
イクロ波集積回路基板、各種マイクロ波回路のインピー
ダンス整合等に利用される。
【０００２】
【従来の技術】従来のマイクロ波誘電体磁器組成物（以
下、単に、誘電体磁器組成物という。）としては、Ｂａ
Ｏ−４ＴｉＯ2 磁器組成物等が知られている。
下、単に、誘電体磁器組成物という。）としては、Ｂａ
Ｏ−４ＴｉＯ2 磁器組成物等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】しかし、従来の前記
誘電体磁器組成物では、誘電率（以下、単にεr とい
う。）が高く、無負荷Ｑ（以下、単にＱｕという。）が
大きいが、τｆが比較的正に大きいため安定性に欠けて
いるという問題があった。
誘電体磁器組成物では、誘電率（以下、単にεr とい
う。）が高く、無負荷Ｑ（以下、単にＱｕという。）が
大きいが、τｆが比較的正に大きいため安定性に欠けて
いるという問題があった。
【０００４】本発明は、上記欠点を克服するものであ
り、ＴｉＯ2 ／ＢａＯのモル比及びＴａ2 Ｏ5 の添加量
を加減することによって、τｆをゼロを中心とした小さ
な値とすることができ、また、τｆをゼロを中心として
プラス側とマイナス側の所望の値に任意に制御し得るこ
とができる誘電体磁器組成物を提供することを目的とす
る。
り、ＴｉＯ2 ／ＢａＯのモル比及びＴａ2 Ｏ5 の添加量
を加減することによって、τｆをゼロを中心とした小さ
な値とすることができ、また、τｆをゼロを中心として
プラス側とマイナス側の所望の値に任意に制御し得るこ
とができる誘電体磁器組成物を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＢａＯ・
ｘＴｉＯ2系誘電体磁器組成物において、τｆをゼロに
近づける組成について種々検討した結果、これにＴｉＯ
2／ＢａＯのモル比及びＴａ2Ｏ5の添加量を加減するこ
とによりこの欠点が解消されることを見出して、本発明
を完成するに至ったのである。即ち、本発明の誘電体磁
器組成物は、酸化バリウム及び酸化チタンからなり、そ
の組成式をＢａＯ・ｘＴｉＯ2で表したときに、ｘが
３．７≦ｘ≦４．２の範囲にある組成を主成分とし、副
成分としてＴａ2Ｏ5を前記主成分１００重量部に対し、
３〜１０重量部（以下、単に重量％という。）の範囲内
で添加含有させてなり、ＺｎＯを含有しないことを特徴
とする。
ｘＴｉＯ2系誘電体磁器組成物において、τｆをゼロに
近づける組成について種々検討した結果、これにＴｉＯ
2／ＢａＯのモル比及びＴａ2Ｏ5の添加量を加減するこ
とによりこの欠点が解消されることを見出して、本発明
を完成するに至ったのである。即ち、本発明の誘電体磁
器組成物は、酸化バリウム及び酸化チタンからなり、そ
の組成式をＢａＯ・ｘＴｉＯ2で表したときに、ｘが
３．７≦ｘ≦４．２の範囲にある組成を主成分とし、副
成分としてＴａ2Ｏ5を前記主成分１００重量部に対し、
３〜１０重量部（以下、単に重量％という。）の範囲内
で添加含有させてなり、ＺｎＯを含有しないことを特徴
とする。
【０００６】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。 （１）各試料の作製 純度９９．９％のＢａＣＯ3 粉末、ＴｉＯ2 粉末を各組
成に応じた所定量、更に、表１、表２、表３に示すＴａ
2 Ｏ5 粉末の所定量（３、６、１０重量％）を秤量し混
合した。その後、アイリッヒミキサーで乾式による混合
及び一次粉砕を施した後、大気雰囲気中１１００℃の温
度で２時間仮焼した。次いで、この仮焼粉末に適量の有
機バインダーとイオン交換水（２６０〜５００ｇ）を加
え、２０ｍｍφのアルミナボールで二次粉砕した後、噴
霧乾燥により造粒し、この造粒された素地を１０００ｋ
ｇ／ｃｍ2 のプレス圧で１９ｍｍφ×８ｍｍｔ（厚さ）
の円板状に成形した。次にこの成形体を大気中、１２５
０℃から１３２５℃の温度で、４時間焼成し、最後に１
６ｍｍφ×６ｍｍｔ（厚さ）の円板状に研磨して、誘電
体試料（Ｎｏ．１〜３３）とした。そして、各試料につ
き、平行導体板型誘電体円柱共振器法（ＴＥ011 ＭＯＤ
Ｅ）によりεr 、Ｑｕ値及びτｆ、更に焼結密度を測定
した。尚、共振周波数は４．５ＧＨｚである。
る。 （１）各試料の作製 純度９９．９％のＢａＣＯ3 粉末、ＴｉＯ2 粉末を各組
成に応じた所定量、更に、表１、表２、表３に示すＴａ
2 Ｏ5 粉末の所定量（３、６、１０重量％）を秤量し混
合した。その後、アイリッヒミキサーで乾式による混合
及び一次粉砕を施した後、大気雰囲気中１１００℃の温
度で２時間仮焼した。次いで、この仮焼粉末に適量の有
機バインダーとイオン交換水（２６０〜５００ｇ）を加
え、２０ｍｍφのアルミナボールで二次粉砕した後、噴
霧乾燥により造粒し、この造粒された素地を１０００ｋ
ｇ／ｃｍ2 のプレス圧で１９ｍｍφ×８ｍｍｔ（厚さ）
の円板状に成形した。次にこの成形体を大気中、１２５
０℃から１３２５℃の温度で、４時間焼成し、最後に１
６ｍｍφ×６ｍｍｔ（厚さ）の円板状に研磨して、誘電
体試料（Ｎｏ．１〜３３）とした。そして、各試料につ
き、平行導体板型誘電体円柱共振器法（ＴＥ011 ＭＯＤ
Ｅ）によりεr 、Ｑｕ値及びτｆ、更に焼結密度を測定
した。尚、共振周波数は４．５ＧＨｚである。
【０００７】（２）性能評価 前記の各誘電体試料の特性を調べ、その結果を表１、表
２、表３及び図１〜図３に示す。尚、表１の母材はＢａ
Ｏ−３．７ＴｉＯ2 、表２の母材はＢａＯ−４Ｔｉ
Ｏ2 、表３の母材はＢａＯ−４．１８ＴｉＯ2 である。
２、表３及び図１〜図３に示す。尚、表１の母材はＢａ
Ｏ−３．７ＴｉＯ2 、表２の母材はＢａＯ−４Ｔｉ
Ｏ2 、表３の母材はＢａＯ−４．１８ＴｉＯ2 である。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【表２】
【００１０】
【表３】
【００１１】これらの結果によれば、ＴｉＯ2 ／ＢａＯ
のモル比が３．７、４．０及び４．１８の場合は、Ｔａ
2 Ｏ5 の添加量の増加に伴いτｆは正の値から負の方向
へ向かう。特に、これが３．７及び４．０の場合はその
傾向が顕著で、０を越えてマイナスの方向へ移行して行
く。また、Ｑｕ値は全体的に低いものの、測定できた場
合のうち試料Ｎｏ．５、８、１９、２５を除いて１０４
０〜２８３０を示し、十分に実用的な範囲にあるといえ
る。尚、この低Ｑｕ値の原因は、ＢａＴｉ4 Ｏ9 がＴａ
2 Ｏ5 との反応で減少したためと考えられる。また、ε
rも、測定できた範囲においては、１６．０〜３８．０
を示し、これも十分に実用的な範囲にあるといえる。ま
た、焼結密度も、３．２０〜４．６０ｇ／ｃｍ3 を示
し、十分に緻密であるといえる。尚、焼結密度が小さい
場合にεr も小さい傾向を示し、低εr の原因は、緻密
化が不十分であるためと考えられる。
のモル比が３．７、４．０及び４．１８の場合は、Ｔａ
2 Ｏ5 の添加量の増加に伴いτｆは正の値から負の方向
へ向かう。特に、これが３．７及び４．０の場合はその
傾向が顕著で、０を越えてマイナスの方向へ移行して行
く。また、Ｑｕ値は全体的に低いものの、測定できた場
合のうち試料Ｎｏ．５、８、１９、２５を除いて１０４
０〜２８３０を示し、十分に実用的な範囲にあるといえ
る。尚、この低Ｑｕ値の原因は、ＢａＴｉ4 Ｏ9 がＴａ
2 Ｏ5 との反応で減少したためと考えられる。また、ε
rも、測定できた範囲においては、１６．０〜３８．０
を示し、これも十分に実用的な範囲にあるといえる。ま
た、焼結密度も、３．２０〜４．６０ｇ／ｃｍ3 を示
し、十分に緻密であるといえる。尚、焼結密度が小さい
場合にεr も小さい傾向を示し、低εr の原因は、緻密
化が不十分であるためと考えられる。
【００１２】更に、表１（Ｘ＝３．７）によれば１２５
０〜１３２５℃の焼成温度、表２（Ｘ＝４．０）によれ
ば１２７５〜１３００℃の焼成温度、表３（Ｘ＝４．１
８）によれば１３００℃の焼成温度の各場合は、安定し
た性能の焼結体が得られた。一方、Ｔａ2 Ｏ5 の添加量
が６〜１０重量％の場合は、τf が０に近い値を示すの
で好ましく、特に図２及び図３においては、６重量％前
後にて飽和するような傾向がある。しかも、表１〜２に
よれば、Ｔａ2 Ｏ5 の添加量が３重量％及び１０重量％
の場合は、特性の測定不能になる場合がある。更に、Ｔ
ａ2 Ｏ5 の添加量が多くなると、焼結密度が小さくなる
傾向がある。従って、Ｔａ2 Ｏ5 の添加量が６重量％前
後、即ち４〜８重量％の場合は、τf が小さくて、焼結
密度が大きくて且つ安定した焼結体を製造でき、大変実
用的である。
０〜１３２５℃の焼成温度、表２（Ｘ＝４．０）によれ
ば１２７５〜１３００℃の焼成温度、表３（Ｘ＝４．１
８）によれば１３００℃の焼成温度の各場合は、安定し
た性能の焼結体が得られた。一方、Ｔａ2 Ｏ5 の添加量
が６〜１０重量％の場合は、τf が０に近い値を示すの
で好ましく、特に図２及び図３においては、６重量％前
後にて飽和するような傾向がある。しかも、表１〜２に
よれば、Ｔａ2 Ｏ5 の添加量が３重量％及び１０重量％
の場合は、特性の測定不能になる場合がある。更に、Ｔ
ａ2 Ｏ5 の添加量が多くなると、焼結密度が小さくなる
傾向がある。従って、Ｔａ2 Ｏ5 の添加量が６重量％前
後、即ち４〜８重量％の場合は、τf が小さくて、焼結
密度が大きくて且つ安定した焼結体を製造でき、大変実
用的である。
【００１３】尚、本発明においては、前記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、
前記仮焼温度等の仮焼条件、焼成温度等の焼成条件等は
種々選択できる。また、ＢａＯとなる原料も前記ＢａＣ
Ｏ3 以外にも、過酸化物、水酸化物、硝酸塩等を用いる
こともできる。
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、
前記仮焼温度等の仮焼条件、焼成温度等の焼成条件等は
種々選択できる。また、ＢａＯとなる原料も前記ＢａＣ
Ｏ3 以外にも、過酸化物、水酸化物、硝酸塩等を用いる
こともできる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明の誘電体磁器組成
物は、ＴｉＯ2 ／ＢａＯのモル比を３．７〜４．２と
し、且つ及びＴａ2 Ｏ5の添加量を３〜１０重量％の範
囲に加減することにより、εr 、Ｑｕを実用的な特性範
囲を維持しつつ、τｆをプラスの大きな値からマイナス
の方向に小さくしたものである。また、本誘電体磁器組
成物は、ＴｉＯ2 ／ＢａＯのモル比及びＴａ2 Ｏ5 の添
加量を加減することによって、τｆをゼロを中心として
プラス側とマイナス側の所望の値に任意に制御されたも
のである。従って、目的に応じて、ＴｉＯ2 ／ＢａＯの
モル比及びＴａ2 Ｏ5 の添加割合を変えることができ
る。
物は、ＴｉＯ2 ／ＢａＯのモル比を３．７〜４．２と
し、且つ及びＴａ2 Ｏ5の添加量を３〜１０重量％の範
囲に加減することにより、εr 、Ｑｕを実用的な特性範
囲を維持しつつ、τｆをプラスの大きな値からマイナス
の方向に小さくしたものである。また、本誘電体磁器組
成物は、ＴｉＯ2 ／ＢａＯのモル比及びＴａ2 Ｏ5 の添
加量を加減することによって、τｆをゼロを中心として
プラス側とマイナス側の所望の値に任意に制御されたも
のである。従って、目的に応じて、ＴｉＯ2 ／ＢａＯの
モル比及びＴａ2 Ｏ5 の添加割合を変えることができ
る。
【図１】母材ＢａＯ−３．７ＴｉＯ2 において、焼成温
度を変えた場合のＴａ2 Ｏ5 添加量とτｆとの関係を示
すグラフである。
度を変えた場合のＴａ2 Ｏ5 添加量とτｆとの関係を示
すグラフである。
【図２】母材ＢａＯ−４．０ＴｉＯ2 において、焼成温
度を変えた場合のＴａ2 Ｏ5 添加量とτｆとの関係を示
すグラフである。
度を変えた場合のＴａ2 Ｏ5 添加量とτｆとの関係を示
すグラフである。
【図３】母材ＢａＯ−４．１８ＴｉＯ2 において、焼成
温度を変えた場合のＴａ2 Ｏ5 添加量とτｆとの関係を
示すグラフである。
温度を変えた場合のＴａ2 Ｏ5 添加量とτｆとの関係を
示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/42 - 35/49 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化バリウム及び酸化チタンからなり、
その組成式をＢａＯ・ｘＴｉＯ2で表したときに、ｘが
３．７≦ｘ≦４．２の範囲にある組成を主成分とし、副
成分としてＴａ2Ｏ5を前記主成分１００重量部に対し、
３〜１０重量部の範囲内で添加含有させてなり、ＺｎＯ
を含有しないことを特徴とするマイクロ波誘電体磁器組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03138210A JP3100182B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03138210A JP3100182B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04338168A JPH04338168A (ja) | 1992-11-25 |
| JP3100182B2 true JP3100182B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=15216659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03138210A Expired - Fee Related JP3100182B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | マイクロ波誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3100182B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-14 JP JP03138210A patent/JP3100182B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04338168A (ja) | 1992-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |