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JP2738172B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

誘電体磁器組成物

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Publication number
JP2738172B2
JP2738172B2 JP3175090A JP17509091A JP2738172B2 JP 2738172 B2 JP2738172 B2 JP 2738172B2 JP 3175090 A JP3175090 A JP 3175090A JP 17509091 A JP17509091 A JP 17509091A JP 2738172 B2 JP2738172 B2 JP 2738172B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dielectric
resonance frequency
value
composition
oxide
Prior art date
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Application number
JP3175090A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0520925A (ja
Inventor
博司 加賀田
純一 加藤
恵司 西本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3175090A priority Critical patent/JP2738172B2/ja
Priority to DE69202828T priority patent/DE69202828T2/de
Priority to EP92111944A priority patent/EP0523608B1/en
Priority to US07/913,203 priority patent/US5219808A/en
Publication of JPH0520925A publication Critical patent/JPH0520925A/ja
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波領域で使用さ
れる誘電体磁器組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車電話や可搬型電話、あるい
は衛星放送など、マイクロ波領域の電磁波を利用する通
信の進展にともない、機器の小型化が要求されている。
このためには、機器を構成する個々の部品が小型化され
る必要がある。
【0003】誘電体はこれらの機器において、フィルタ
素子や発振素子に誘電体共振器として組み込まれてい
る。誘電体共振器の大きさは同じ共振モードを利用する
場合、誘電体材料の持つ誘電率の平方根に逆比例するた
め、小型の誘電体共振器を作製するには、高い誘電率を
有する材料が必要である。
【0004】加えて、誘電体共振器として実用するため
には、マイクロ波領域で低損失であること、すなわち無
負荷Q値が高いこと、さらに共振周波数の温度変化が小
さいことが必要である。
【0005】誘電体共振器用の材料は今までに数多くの
ものが開発されているが、特に誘電率の大きい材料とし
て、BaO−TiO2−Sm23系が特開昭57−1530
9号公報に開示されている。この系は80程度の比誘電
率と、2〜4GHzで3000程度の高い無負荷Q値、
および小さい共振周波数の温度係数を有している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、さらに共振器
を小型にするには、より高い誘電率を持ち、低損失で、
かつ共振周波数の温度係数の小さい材料が必要となる。
【0007】本発明は、上記の要求を満たす材料を提供
することを課題としており、請求の範囲の全ての領域
で、誘電率が70以上、無負荷Q値が500以上、共振
周波数の温度係数の絶対値が30ppm/℃より小さい値
ある。また、請求の範囲内には、誘電率が90以上、無
負荷Q値が1400以上、共振周波数の温度係数が10
ppm/℃以下の優れた特性を有する領域がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】酸化鉛、酸化カルシウ
ム、酸化鉄、および酸化ニオブよりなる組成物を、組成
式、 (Pb1-XCaX1+a(Fe1/2Nb1/2)O3+a と表したとき、xおよびaが、0.50< x≦0.63 0.0 ≦a≦0.08 の範囲になるように配合し、焼結させて磁器を得る。
【0009】
【作用】上記ように、限定した組成領域で、共振周波数
の温度係数が小さい値を持ち、高い誘電率と無負荷Q値
を持つ相が生成する。
【0010】
【実施例】以下に本発明の一実施例について説明する。
出発原料には化学的に高純度であるPbO、CaC
3、Fe23、およびNb25を用いた。原料の純度
補正を行なったのち、(表1)に示した種ゝの組成にな
るように秤量した。
【0011】これらの粉体を、ポリエチレン製のボール
ミルに入れ、直径5mmの安定化ジルコニアの玉石と純
水を加え、17時間混合した。混合後、スラリーを乾燥
し、アルミナ製の坩堝にいれ、750から950℃で2
時間仮焼した。仮焼体を、ライカイ機で解砕した後、前
述したボールミルで17時間粉砕し、乾燥させ、原料粉
体とした。この粉体にバインダとしてポリビニルアルコ
ールの5%水溶液を6重量%加えて混合後、32メッシ
ュのふるいを通して造粒し、100MPaで直径13m
m、厚み約5mmの円柱状にプレス成形した。成形体を
650℃で2時間加熱してバインダを焼却後、PbOの
蒸発を防止するために、同一組成の仮焼粉とともにマグ
ネシア製の磁器容器に入れ、蓋をし、1050から12
50℃で2時間保持して焼成した。密度が最高になる温
度で焼成した焼結体についてマイクロ波での誘電特性を
測定した。共振周波数と無負荷Q値は誘電体共振器法に
より求めた。焼結体の寸法と共振周波数より誘電率を算
出した。共振周波数は、2〜4GHzであった。
【0012】また、−25℃、20℃及び85℃におけ
る共振周波数を測定し、最小二乗法により、その温度係
数(τf)を算出した。結果を(表1)に示す。
【0013】
【表1】
【0014】(表1)に示したように、請求の範囲に含
まれる組成では、誘電率が70以上、無負荷Q値が50
0以上、かつ共振周波数の温度係数の絶対値が30ppm/
℃より小さい特性を示した。特に、番号の組成は誘電
率が90以上、無負荷Q値が1400以上、かつ共振周
波数の温度係数の絶対値が10ppm/℃以下と優れた特性
を有した。
【0015】請求の範囲外の組成では、いずれも誘電率
が70以上、無負荷Q値が500以上、かつ共振周波数
の温度係数の絶対値が30ppm/℃より小さいという特性
を満足しないため、マイクロ波用の誘電体として実用的
でないと判断し請求の範囲より除外した。
【0016】
【発明の効果】以上のように、本発明の誘電体磁器は酸
化鉛、酸化カルシウム、酸化鉄、および酸化ニオブより
構成され、マイクロ波領域で優れた誘電特性を有する。
【0017】特に、誘電率が90以上で、無負荷Q値が
1400以上、かつ共振周波数の温度係数の絶対値が
ppm/℃以下の磁器組成物を用いると、従来と比較して
小型の共振器系を形成することが可能となる。
【0018】従って、自動車電話や可搬型電話などのマ
イクロ波用機器の小型化に寄与するところが大である。
また、本発明の誘電体磁器は、誘電体共振器のみなら
ず、マイクロ波用の回路基板などにも利用でき、工業的
価値が大きいものである。
【0019】なお、請求の範囲以外の元素からなる酸化
物の含有も誘電特性に悪い影響を与えない範囲であれば
かまわない。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化鉛、酸化カルシウム、酸化鉄、およ
    び酸化ニオブよりなる組成物を、下記組成式、 (Pb1-XCaX1+a(Fe1/2Nb1/2)O3+a と表したとき、xおよびaが、0.50< x≦0.63 0.0 ≦a≦0.08 の範囲にあることを特徴とする誘電体磁気組成物。
JP3175090A 1991-07-16 1991-07-16 誘電体磁器組成物 Expired - Fee Related JP2738172B2 (ja)

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DE69202828T DE69202828T2 (de) 1991-07-16 1992-07-14 Keramische dielektrische Zusammensetzung.
EP92111944A EP0523608B1 (en) 1991-07-16 1992-07-14 Dielectric ceramic composition
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TW239892B (ja) * 1993-05-20 1995-02-01 Tdk Electronics Co Ltd
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