JPS6283364A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、誘電体共振器材料として好適な。

ＢａＯ−Ｔｉ０２−Ｂａ０−Ｔｉ０２−Ｎｄ２０３−、
（、ＷＯ３、ＹＯ３％　）系の誘電体磁器組成物に関す
る。

本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振器材料のほか
に９例えばマイクロ波ＩＣ用誘電体基板。

誘電体調整棒等にも使用することができる。

〔従来技術およびその問題点〕

近年、マイクロ波回路の集積化に伴い、小型で高性能の
誘電体共振器が求められている。

このような誘電体共振器に使用される誘電体磁器組成物
には、比誘電率ε１が大きいこと、また。

共振周波数の温度係数τｆの安定度および共振周波数の
温度特性の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きいこと等の特
性が要求されている。このような誘電体磁器組成物とし
て、従来ＴｉＯ２、ＢａＯ−ＴｉＯ２等を主成分とする
ものが知られているが、温度係数が大きかったシ、マイ
クロ波帯域での誘電損失が大きかったりして実用化する
には困難な面がある。

またＢ　ａ　Ｏ−Ｔ　ｉ　Ｏ２−Ｎ　ａ２０３系の誘電
体磁器組成物についての提案ＣＢｏｒ、　Ｄｔ、　Ｋｅ
ｒａｍ、　Ｇｅｓ、　５５（１９７８）Ｎｒ、７；　特
開昭６０−３５４０６号等〕もあるが、後記比較例１〜
４からも明らかであるように、Ｑが小さく、比誘電率に
ついても改良すべき点が残されている。

また最近ではＢａ（Ｍｙ３Ａ−Ｔａｑ）　０３やＢａ　
（ＺｎＨ・Ｔａｑ）ｏ３゜Ｂａ（ＺｎＨ・Ｎｌ）％）０
３系等のペロプスカイト型構造を有する誘電体磁器組成
物が提案されているが、比誘電率が小さい（ε、＝２５
〜４０程度）ために。

例えば０．１〜４　ＧＨ２帯で使用される共振器とした
ときに、共振器を十分に小型化することができない難点
がある。

本発明の目的は、誘電体共振器材料、特に０．１〜４　
ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器材料として好適な誘
電体磁器組成物を提供することにある。

更に本発明の目的は、高誘電率で、Ｑが大きく。

τｆの安定性がよく、温度特性の直線性が良好な誘電体
磁器組成物を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は９
組成式 ％式％ （式中、ＭｅはＶＯｓ　　、　ＷＯ３およびＷＯ３，よ
シなる群から選択された１種以上を示し＊　ｘ＋ｙ＋ｚ
を１モルとしたとき又は０．１〜０．２モル、ｙは０．
５〜０．８モル、２は０．１〜０．２モルで、ｔはｘ＋
ｙ＋ｚ　＝　１モルに対して０．０００３〜０．３モル
、好ましくはｏ、ｏ　ｏ　ｏ　ｓ〜０．０２モルである
。）で表わされるバナジウム、タングステンおよびイツ
トリウムよシなる群から選択された１種以上の元素、ネ
オジウム、チタン、バリウムおよび酸素からなる誘電体
磁器組成物に関するものである。

本発明は、特定量のＢａｄ、　ＴｉＯ２およびＮｄ２　
ｏ３を主成分としｔ　ｖｏ、　　、ｖｏ３およびＹＯＨ
の１種以上を特定量含有させたことによって、従来の誘
電体磁器組成物の難点を改良することができるという知
見に基いている。

本発明において、■ｏＳＡ、Ｗ０３およびＹ０３Ａ　　
は共通して無負荷Ｑを大きく向上させる作用を有してお
シ、比誘電率も大きい。またこれらの効果とともに、　
ｖｏ３の場合は低い焼成温度で誘電体磁器組成物を製造
することができ、またＹＯＶ２　　の場合は共撮周波数
の温度係数τｆを小さくすることができる効果がある。

ＶＯｓ、　、ＷＯ３およびＹＯｈ　の含有量が過度に多
くなると特にＱが小さくなシ、比誘電率についても小さ
くなるので、これらの含有量は前記組成式においてｘ　
＋　ｙ　＋　ｚ　＝　１モルに対して０．０００３〜０
．０３モル、好ましくはｏ、ｏ　ｏ　ｏ　ｓ〜０．０２
モルの範囲に、するのがよい。

本発明による誘電体磁器組成物は、バリウム。

チタン、ネオジウム、バナジウム、タングステン。

イツトリウム等の炭酸塩、酸化物、硫酸塩等の出発原料
を混合して仮焼した後、成形、焼成して焼結させる方法
で製造することができる。

例えば、炭酸バリウム、酸化チタン、酸化ネオジウムお
よび酸化バナジウム、酸化タングステン。

酸化イツトリウム等を各所定量ずつ水、アルコール等の
溶媒と共に湿式混合する。続いて、水、アルコール等を
除去した後、粉砕し、酸素含有ガス雰囲気（例えば空気
雰囲気）下に９００〜１１００°Ｃで約５時門前度仮焼
する。これによって形成された仮焼物を粉砕した後、ポ
リビニルアルコールの如き有機バインダと共に混合して
均質にし、乾燥、粉砕して加圧成形（圧力１００〜１０
００Ｋｇ／ｆｆ１）する。そして、この成形物を空気の
如き酸素含有ガス雰囲気下に１３００〜１４５０″Ｃで
焼成すれば、上記誘電体磁器組成物が得られる。

こうして得られた誘電体磁器組成物は、そのまま又は必
要に応じて適当な形状およびサイズに加工することで、
誘電体共振器、マイクロ波ＩＣ用誘電体基板、誘電体調
整棒等の材料として利用することができ、特に０．１〜
４　ＧＨｚ帯で使用される誘電体共振器としたときにす
ぐれた効果が奏される。

〔実施例１〕 炭酸バリウム（ＢａＯ０３）粉末０．１５モル、酸化チ
タン粉末（ＴｉＯ２）　０．７０モル、酸化ネオジウム
粉末（Ｎｄ２０３）　　０．１５モルおよび酸化バナジ
ウム粉末（ＶＯＳＡ）　０．０００５　モルをエタノー
ルと共にボールミルに入れ、１０時間湿式混合した。こ
の混合物を、ボールミルから取り出して溶媒のエタノー
ルを蒸発させ、らい潰機で１時間粉砕した。粉砕物は、
空気雰囲気下に９５０’Ｃで仮焼した後。

再びらい潰機で１時間粉砕した。この粉砕物は適量のポ
リビニルアルコール溶液を加えて均一に混合した後、直
径１５ｍｍ０１厚さ５．５簡のベレットに成形して空気
雰囲気下に１３６０°Ｃで２時間焼成、焼結して本実施
例の誘電体磁器組成物（０，１５ＢａＯ＝０．７０Ｔｉ
０２　・０．１５Ｎｄ２０３　’　０．０Ｏ０５ＶＯ５
Ａ）を得た。

こうして得られた磁器組成物を直径９　ｍ　ｌ　＋厚さ
３１の大きさにカットした後、誘電共振法によって測定
し、共振周波数ｆ。（２〜６　ＧＨ２）における無負荷
Ｑおよび比誘電率ε１を求めた。また。

共振周波数の温度依存性については一４０〜５０°Ｃの
範囲で測定し温度係数τｆを求めた。その結果を第１表
に示す。

実施例２〜５ 実施例１の酸化バナジウム粉末の使用量をかえたほかは
、実施例１と同様にして誘電体磁器組成物を製造し、実
施例１と同様に特性を測定した。

その結果を第１表に示す。

比較例１〜２ 実施例１の酸化バナジウム粉末を使用しなかった（比較
例１）および酸化バナジウム粉末の使用量をｏ、ｏ　ｏ
　ｏ　ｓモルから０．０４モルにかえた（比較例２）ほ
かは、実施例１と同様にして誘電体磁器組成物を製造し
、実施例１と同様に特性を測定した。

その結果を第１表に示す。

第　　　　１　　　　表 毫０．１５Ｂａ０　・０．７０Ｔｉ０２　・０．１５Ｎ
ｄ２０３に対するｖＯＩ、／２ノ量実施例６〜９および
比較例３〜５ 実施例１の出発原料の使用量をかえたほかは。

実施例１と同様にして第２表記載の誘電体磁器組成物を
製造し、実施例１と同様に特性を測定した。

その結果を第２表に示す。

第２表 実施例１０〜１４ 実施例１の酸化バナジウム粉末を酸化タングステン粉末
にかえ、また焼成温度をかえて実施例１と同様に第６表
記載の誘電体磁器組成物を製造し。

実施例１と同様に特性を測定した。

その結果を第６表に示す。

第　　　　　３　　　　表 ＊　０．１５ＢａＯ’　０．７０Ｔｉ０２−０．１５Ｎ
ｄ２０３に対するＷＯ３の量実施例１５〜１９ 実施例１の酸化バナジウム粉末を酸化イツトリウム粉末
にかえ、実施例１と同様に第４表記載の誘電体磁器組成
物を製造し、実施例１と同様に特性を測定した。

その結果を第４表に示す。

一＼へ 第　　　　　４　　　　表 ！１０．１５ＢａＯ・０．７０Ｔｉ　０２　・０．１５
Ｎｄ２０３に対するＹ○３／２ノ量〔発明の効果〕 本発明のｖｏ５／２１　ｗｏ３１　ＹｏＦ’２　等を含
有したＢａＯ・ＴｉＯ２・Ｎｄ２Ｏ３系の誘電体磁器組
成物は、特に無負荷Ｑが大きい。また比誘電率ε１が大
きく、共振周波数の温度係数τｆの安定性がよい。

従って本発明の誘電体磁器組成物は誘電体共振器材料と
して好適であシ、特に０．１〜４　ＧＨｚ帯で使用され
る共振器材料として使用すると小型で高性能の共振器が
得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 組成式 ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ＿２・ｚＮｄ＿２Ｏ＿３・ｔＭｅ（
   式中、ＭｅはＶＯ＿５＿／＿２、ＷＯ＿３およびＹＯ＿
   ３＿／＿２よりなる群から選択された１種以上を示し、
   ｘ＋ｙ＋ｚを１モルとしたときｘは０．１〜０．２モル
   、ｙは０．５〜０．８モル、ｚは０．１〜０．２モルで
   、ｔはｘ＋ｙ＋ｚ＝１モルに対して０．０００３〜０．
   ０３モルである。） で表わされるバナジウム、タングステンおよびイットリ
   ウムよりなる群から選択された１種以上の元素、ネオジ
   ウム、チタン、バリウムおよび酸素からなる誘電体磁器
   組成物。