JP2684255B2 - 電子デバイス用誘電体磁器組成物 - Google Patents
電子デバイス用誘電体磁器組成物Info
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子デバイス用誘電
体磁器組成物、特に、ＳＨＦ帯で利用する複合ペロブス
カイト型化合物からなる誘電体磁器組成物の改良に係
り、Ｓｒ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）Ｏ3系でＳｒをＢ
ａに置換することにより、すぐれた磁器となした電子デ
バイス用誘電体磁器組成物に関する。
体磁器組成物、特に、ＳＨＦ帯で利用する複合ペロブス
カイト型化合物からなる誘電体磁器組成物の改良に係
り、Ｓｒ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）Ｏ3系でＳｒをＢ
ａに置換することにより、すぐれた磁器となした電子デ
バイス用誘電体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁器組成物の特性が低損失で、温度特性
の良好なることを利用する各種電子デバイス用誘電体磁
器組成物には、温度補償用コンデンサを初め、ＳＨＦ帯
で低損失であることを利用する衛星放送直接受信用、ダ
ウンコンバーター用等の誘電体共振器、マイクロ波スト
リップライン基板等に用いられる種々の誘電体磁器組成
物がある。
の良好なることを利用する各種電子デバイス用誘電体磁
器組成物には、温度補償用コンデンサを初め、ＳＨＦ帯
で低損失であることを利用する衛星放送直接受信用、ダ
ウンコンバーター用等の誘電体共振器、マイクロ波スト
リップライン基板等に用いられる種々の誘電体磁器組成
物がある。
【０００３】一般に、ＳＨＦ帯用として用いられる誘電
体磁器組成物としては、従来、ペロブスカイ型化合物中
でも、特に、下記組成物の複合ペロブスカイト型化合物
が広く利用されている。 Ｂａ（１／３Ｂ’2+・２／３Ｂ”5+）Ｏ3 但し、Ｂ’2+；２価金属イオン（Ｚｎまたはさらに、Ｍ
ｇ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ等の１種または２種以上）、Ｂ”
5+；Ｔａ，Ｎｂ。
体磁器組成物としては、従来、ペロブスカイ型化合物中
でも、特に、下記組成物の複合ペロブスカイト型化合物
が広く利用されている。 Ｂａ（１／３Ｂ’2+・２／３Ｂ”5+）Ｏ3 但し、Ｂ’2+；２価金属イオン（Ｚｎまたはさらに、Ｍ
ｇ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ等の１種または２種以上）、Ｂ”
5+；Ｔａ，Ｎｂ。
【０００４】例えば、従来Ｂａ（１／３Ｚｎ・２／３Ｔ
ａ）Ｏ3系材（以下、ＢＺＴ系材という）があるが、難
焼結材として知られ、高Ｑ、すなわち１０ＧＨｚで１０
０００以上のＱ値を得るためには、１５００℃で、１２
０時間程度の焼結が必要であった。また、長時間の焼結
の際に、ＺｎＯが蒸発（昇華）することで焼結体の表面
層にＺｎＯ不足相が生成することが知られており、該相
は誘電損失が大きく同部を研削する必要がある。
ａ）Ｏ3系材（以下、ＢＺＴ系材という）があるが、難
焼結材として知られ、高Ｑ、すなわち１０ＧＨｚで１０
０００以上のＱ値を得るためには、１５００℃で、１２
０時間程度の焼結が必要であった。また、長時間の焼結
の際に、ＺｎＯが蒸発（昇華）することで焼結体の表面
層にＺｎＯ不足相が生成することが知られており、該相
は誘電損失が大きく同部を研削する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、全面研摩加工
が不可欠で複雑な形状のセラミックスの作成が困難であ
り、高いＱ値のまま量産することが困難であった。ま
た、用途によって、所定の共振周波数温度係数τｆを調
整する必要があるが、ＢＺＴ系材は、＋１ｐｐｍ／℃近
傍のτｆを有することが知られており、単一化合物のた
めτｆを調整することは困難であった。
が不可欠で複雑な形状のセラミックスの作成が困難であ
り、高いＱ値のまま量産することが困難であった。ま
た、用途によって、所定の共振周波数温度係数τｆを調
整する必要があるが、ＢＺＴ系材は、＋１ｐｐｍ／℃近
傍のτｆを有することが知られており、単一化合物のた
めτｆを調整することは困難であった。
【０００６】この発明は、従来の複合ペロブスカイト型
化合物のかかる現状に鑑み、従来の誘電体磁器組成物と
同等またはそれ以上のＱ、τｆ、εｒ特性を有し、内質
均一のセラミックスを通常の焼結により安定的に得るこ
とができる電子デバイス用誘電体磁器組成物の提供を目
的としている。
化合物のかかる現状に鑑み、従来の誘電体磁器組成物と
同等またはそれ以上のＱ、τｆ、εｒ特性を有し、内質
均一のセラミックスを通常の焼結により安定的に得るこ
とができる電子デバイス用誘電体磁器組成物の提供を目
的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者は、前記複合ペロ
ブスカイト型化合物の欠点を解消することを目的に、Ａ
（１／２Ｂ’3+・１／２Ｂ”5+）Ｏ3−Ｏ 3 型ペロブスカ
イト化合物に着目し３価金属イオンとしてＧａ、５価金
属イオンとしてＴａを選ぶことにより、内質的に均一で
特性がすぐれかつ焼結性のすぐれた磁器が得られること
を知見し、ＸＳｒ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）Ｏ3−Ｙ
Ｂａ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）Ｏ3系が高Ｑであり、
共振周波数温度係数τｆを任意に選択できることを知見
し、この発明を完成した。
ブスカイト型化合物の欠点を解消することを目的に、Ａ
（１／２Ｂ’3+・１／２Ｂ”5+）Ｏ3−Ｏ 3 型ペロブスカ
イト化合物に着目し３価金属イオンとしてＧａ、５価金
属イオンとしてＴａを選ぶことにより、内質的に均一で
特性がすぐれかつ焼結性のすぐれた磁器が得られること
を知見し、ＸＳｒ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）Ｏ3−Ｙ
Ｂａ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）Ｏ3系が高Ｑであり、
共振周波数温度係数τｆを任意に選択できることを知見
し、この発明を完成した。
【０００８】この発明は、基本組成を ＸＳｒ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）Ｏ3−ＹＢａ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）Ｏ3 と表し、組成範囲を限定するＸ、Ｙが下記値を満足する
組成からなることを特徴とする電子デバイス用誘電体磁
器組成物である。 Ｘ＋Ｙ＝１ ０．３≦Ｘ＜１ ０．７≧Ｙ＞０
組成からなることを特徴とする電子デバイス用誘電体磁
器組成物である。 Ｘ＋Ｙ＝１ ０．３≦Ｘ＜１ ０．７≧Ｙ＞０
【０００９】
【作用】この発明は、Ｓｒ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）
Ｏ3−Ｂａ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）Ｏ3系において、
複合プロプスカイト型化合物のＡ，Ｂサイト のＳｒと
Ｂａの比率、すなわち基本組成式のＸ値が０．３未満、
Ｙ値が０．７を越えると、得られる誘電体磁器組成物は
Ｑ値の劣化が著しく、また温度係数の劣化も大きくなる
ので、０．３≦Ｘ＜１、０．７≧Ｙ＞０の範囲とする。
Ｏ3−Ｂａ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）Ｏ3系において、
複合プロプスカイト型化合物のＡ，Ｂサイト のＳｒと
Ｂａの比率、すなわち基本組成式のＸ値が０．３未満、
Ｙ値が０．７を越えると、得られる誘電体磁器組成物は
Ｑ値の劣化が著しく、また温度係数の劣化も大きくなる
ので、０．３≦Ｘ＜１、０．７≧Ｙ＞０の範囲とする。
【００１０】この発明の誘電体磁器組成物は、１０ＧＨ
ｚにおけるＱは３０００程度から１１５００まで大きく
とれ、τｆ −５０〜＋１０ｐｐｍ／℃、εｒ ２６〜
２９となり、従来の誘電体磁器組成物と同等またはそれ
以上の特性のものが得られ、焼成時においても、内質均
一なセラミックスを安定的に得ることができる。
ｚにおけるＱは３０００程度から１１５００まで大きく
とれ、τｆ −５０〜＋１０ｐｐｍ／℃、εｒ ２６〜
２９となり、従来の誘電体磁器組成物と同等またはそれ
以上の特性のものが得られ、焼成時においても、内質均
一なセラミックスを安定的に得ることができる。
【００１１】なお、この発明においては、ＧａをＡｌ3+
などの３価金属イオンで約２０ｍｏｌ％まで置換しても
ほぼ同等の効果が得られる。
などの３価金属イオンで約２０ｍｏｌ％まで置換しても
ほぼ同等の効果が得られる。
【００１２】
【実施例】原料を表１に示した組成になるように秤量
し、ボールミルにて混式混合し、１２００℃に２時間仮
焼した後、再度ボールミルにて平均粒径１μｍ程度に粉
砕した。この粉砕粉を加圧成形し、１５００℃〜１６０
０℃に焼成して、寸法９ｍｍφ×２０ｍｍの焼結体を得
た。
し、ボールミルにて混式混合し、１２００℃に２時間仮
焼した後、再度ボールミルにて平均粒径１μｍ程度に粉
砕した。この粉砕粉を加圧成形し、１５００℃〜１６０
０℃に焼成して、寸法９ｍｍφ×２０ｍｍの焼結体を得
た。
【００１３】得られた焼結体について、２５℃、１０Ｇ
Ｈｚにおける比誘電率εｒ、Ｑ、共振周波数の温度係数
τｆ（ｐｐｍ／℃）を測定し、その結果を表１に示す。
Ｈｚにおける比誘電率εｒ、Ｑ、共振周波数の温度係数
τｆ（ｐｐｍ／℃）を測定し、その結果を表１に示す。
【００１４】なお、表１における比誘電率とＱは、Ｈａ
ｋｋｉ と Ｃｅｌｅｍａｎらによる誘電体共振器法
により測定したもので、共振周波数の温度係数τｆ、誘
電率、誘電率の温度係数τ εとは、磁器の線熱膨張係
数αとの間に下記式の如き関係がある。 τｆ＝−◆τε−α
ｋｋｉ と Ｃｅｌｅｍａｎらによる誘電体共振器法
により測定したもので、共振周波数の温度係数τｆ、誘
電率、誘電率の温度係数τ εとは、磁器の線熱膨張係
数αとの間に下記式の如き関係がある。 τｆ＝−◆τε−α
【００１５】表１の結果より明らかなように、この発明
による誘電体磁器組成物は、共振周波数の温度係数は、
−５０近傍から＋１０ｐｐｍ／ ℃付近まで広く、低損
失、高誘電率材料であることが分る。
による誘電体磁器組成物は、共振周波数の温度係数は、
−５０近傍から＋１０ｐｐｍ／ ℃付近まで広く、低損
失、高誘電率材料であることが分る。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】この発明による誘電体磁器組成物は、１
０ＧＨｚにおけるＱは３０００〜１１５００、τｆ −
５０〜＋１０ｐｐｍ／℃、εｒ ２６〜２９となり、
従来の誘電体磁器組成物と同等またはそれ以上の特性の
ものが得られ、焼成時においても、内質均一なセラミッ
クスを安定的に得ることができる。
０ＧＨｚにおけるＱは３０００〜１１５００、τｆ −
５０〜＋１０ｐｐｍ／℃、εｒ ２６〜２９となり、
従来の誘電体磁器組成物と同等またはそれ以上の特性の
ものが得られ、焼成時においても、内質均一なセラミッ
クスを安定的に得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 基本組成を ＸＳｒ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）Ｏ3−ＹＢａ（１／２Ｇａ・１／２Ｔａ）Ｏ3 と表し、組成範囲を限定するＸ、Ｙが下記値を満足する
組成からなることを特徴とする電子デバイス用誘電体磁
器組成物。 Ｘ＋Ｙ＝１ ０．３≦Ｘ＜１ ０．７≧Ｙ＞０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074474A JP2684255B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 電子デバイス用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074474A JP2684255B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 電子デバイス用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04285049A JPH04285049A (ja) | 1992-10-09 |
| JP2684255B2 true JP2684255B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=13548296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3074474A Expired - Fee Related JP2684255B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 電子デバイス用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2684255B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-13 JP JP3074474A patent/JP2684255B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04285049A (ja) | 1992-10-09 |
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Legal Events
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