(57)【要約】【課題】  比誘電率εｒが２０〜２８であり、かつ共振周波数ｆ。（ＧＨｚ）とＱ値の積であるＱ×ｆ。値が十分に大きく、さらに共振周波数ｆ。の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以下まで調整が可能な条件を満たし得る事ができる高周波用誘電体磁器組成物を提供する。【解決手段】  本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、一般式  ａＮｉＯ−ｂＺｎＯ−ｃＮｂ２Ｏ５（式中、２７≦ａ≦３３、１８≦ｂ≦２２、４５≦ｃ≦５５、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００（モル％）である。）で表される主成分１００質量部に対して、ＣａＴｉＯ３を０．１２〜０．１８質量部含有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式  ａＮｉＯ−ｂＺｎＯ−ｃＮｂ２Ｏ５（式中、２７≦ａ≦３３、１８≦ｂ≦２２、４５≦ｃ≦５５、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００（モル％）である。）で表される主成分１００質量部に対して、ＣａＴｉＯ３を０．１２〜０．１８質量部含有することを特徴とする高周波用誘電体磁器組成物。
【請求項２】
請求項１記載の高周波用誘電体磁器組成物を用いた高周波用電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波用誘電体磁器組成物に関するものであり、とくに、比誘電率εｒが２０〜２８であり、かつ共振周波数ｆ。（ＧＨｚ）とＱ値の積であるＱ×ｆ。値が十分に大きく、さらに共振周波数ｆ。の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以下まで調整が可能な条件を満たし得る高周波用誘電体磁器組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信網の急激な発展に伴い、通信に使用する周波数は、マイクロ波領域やミリ波領域の高周波領域にまで拡大している。このような高周波回路用の電子部品（高周波用電子部品）を作製するのに使用される誘電体磁器組成物としては、Ｑ値が大きく、さらに共振周波数ｆ。の温度係数τｆの絶対値が小さく且つ所望の値に容易に調整できる材料が求められている。
【０００３】
高周波用誘電体磁器組成物の比誘電率εｒについては、その値が大きくなるほどマイクロ波回路やミリ波回路等の高周波回路を構成する高周波用電子部品の大きさを小さくできる。しかし、マイクロ波及びミリ波の高周波数領域においては、高周波用電子部品に使用する誘電体磁器組成物の比誘電率εｒが大きすぎると、高周波用電子部品のサイズが小さくなりすぎ加工精度が厳しくなるために生産性が低下する。このため、高周波用誘電体磁器組成物の比誘電率εｒは適度な大きさが要求される。また、使用する周波数により高周波用電子部品のサイズが変化するために、加工性の向上と小型化との両方の特長を備えたマイクロ波回路およびミリ波回路等の高周波回路のための高周波用電子部品を実現するためには、高周波用電子部品の材料は、所要の比誘電率εｒを容易に得ることができる（すなわち調整可能な）ものであることが望まれる。
【０００４】
従来、優れた特性を有する誘電体共振器の材料として、例えば、一般式ＮｉＮｂ2Ｏ6やＺｎＮｂ2Ｏ6などの誘電体磁器組成物（特許文献１参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−７２２５８号公報（第３頁段落番号（００１４）参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、引用文献１に記載の誘電体磁器組成物では、τｆの絶対値が大きく高周波用電子部品に適した材料が求められていた。本発明は、以上のような従来の高周波用誘電体磁器組成物が有する技術的課題に鑑みてなされたものであり、比誘電率εｒが２０〜２８であり、かつ共振周波数ｆ。（ＧＨｚ）とＱ値の積であるＱ×ｆ。値が十分に大きく、さらに共振周波数ｆ。の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以下まで調整が可能な条件を満たし得る高周波用誘電体磁器組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、以上の如き目的のうちのいずれかを達成するものとして、
一般式  ａＮｉＯ−ｂＺｎＯ−ｃＮｂ２Ｏ５（式中、２７≦ａ≦３３、１８≦ｂ≦２２、４５≦ｃ≦５５、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００（モル％）である。）で表される主成分１００質量部に対して、ＣａＴｉＯ３を０．１２〜０．１８質量部含有することを特徴とする高周波用誘電体磁器組成物が提供される。
【０００８】
また、本発明は、前記高周波用誘電体磁器組成物を用いた高周波用電子部品に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、比誘電率εｒが２０〜２８であり、かつ共振周波数ｆ。（ＧＨｚ）とＱ値の積であるＱ×ｆ。値が十分に大きく、さらに共振周波数ｆ。の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以下まで調整が可能な条件を満たし得る高周波用誘電体磁器組成物が提供される。この高周波用誘電体磁器組成物を用いることで、誘電特性が良好で、特に誘電体フィルタの原料として使用する際に重要視されるτｆ特性の調整が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の高周波用誘電体磁器組成物のＸ線回折図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、ａ、ｂ、ｃをモル％（但しａ＋ｂ＋ｃ＝１００）としたとき、組成式がａＮｉＯ−ｂＺｎＯ−ｃＮｂ２Ｏ５で表され、２７≦ａ≦３３、１８≦ｂ≦２２、４５≦ｃ≦５５、の範囲にある主成分１００質量部に対して、ＣａＴｉＯ３を０．１２〜０．１８質量部含有する。上記基本組成に特定量のＣａＴｉＯ３を含有する事で、共振周波数ｆ。の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以下まで調整が容易となる。
【００１２】
本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、一般式ａＮｉＯ−ｂＺｎＯ−ｃＮｂ２Ｏ５（式中、２７≦ａ≦３３、１８≦ｂ≦２２、４５≦ｃ≦５５、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００（モル％）である。）で表される主成分にＣａＴｉＯ３を添加することによって、Ｑ×ｆ。値は、３００００（ＧＨｚ）以上を保持している。高周波用誘電体磁器組成物を誘電体フィルタとして用いるにはτｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以下である事が求められる。絶対値が３０ｐｐｍ／℃を超えた場合、共振周波数のピークが温度変化によって過敏にシフトしてしまい所望の周波数帯域での特性を維持出来なくなる。本発明の誘電体磁器組成物を用いると、温度による特性への影響の少ない高周波用誘電体磁器及びこれを用いた電子部品の提供が容易になる。しかも、本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、比誘電率εｒが２０〜２８であることから、加工性の向上と小型化との両方の特長を備えた高周波用電子部品を提供出来る。
【００１３】
本発明の高周波用誘電体磁器組成物における組成の限定理由を説明する。組成式がａＮｉＯ−ｂＺｎＯ−ｃＮｂ２Ｏ５において、ａが２７未満では、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以上、或はＱ×ｆ。が３００００未満となり、好ましくない。ａが３３を超えると、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以上、或はＱ×ｆ。が３００００未満となり、好ましくない。ｂが１８未満では、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以上、或はＱ×ｆ。が３００００未満となり、好ましくない。ｂが２２を超えると、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以上、或はＱ×ｆ。が３００００未満となり、好ましくない。ｃが４５未満では、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以上、或はＱ×ｆ。が３００００未満となり、好ましくない。ｃが５５を超えると、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以上、或はＱ×ｆ。が３００００未満となり、好ましくない。
【００１４】
上記組成式の主成分１００質量部に対して、ＣａＴｉＯ３換算で０．１２質量部未満のＣａとＴｉを含有する場合、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以上となり好ましくない。０．１８質量部を超えるＣａとＴｉを含有する場合、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以上、或はＱ×ｆ。が３００００未満となり、好ましくない。
【００１５】
上記組成式の主成分１００質量部に対して、ＣａＴｉＯ３などの添加物を加えない場合、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以上となり、好ましくない。
【００１６】
後述の実施例で示されるように、本発明の高周波用誘電体磁器組成物における組成範囲内で組成式におけるａ、ｂ、ｃ、及びＣａＴｉＯ３の添加量を適宜変更することで、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以下すなわちτｆが零に近い範囲内でＱ×ｆ。が３００００以上の値を実現しつつ、比誘電率εｒを２０〜２８の範囲の所望値に調整することが可能である。
【００１７】
次に本発明の高周波用誘電体磁器組成物から誘電体磁器を得る方法について説明する。
本発明の高周波用誘電体磁器組成物の最も好ましい製造方法は、出発原料として酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、を用いて仮焼粉を作成し、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）、を加えて一緒に焼成することで、
一般式  ａＮｉＯ−ｂＺｎＯ−ｃＮｂ２Ｏ５（式中、２７≦ａ≦３３、１８≦ｂ≦２２、４５≦ｃ≦５５、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００（モル％）である。）で表される主成分とする組成物を得ることができる。
【００１８】
本発明の高周波用誘電体磁器組成物の製造方法の一実施形態は次の通りである。酸化ニッケル、酸化亜鉛、五酸化ニオブ、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℃で約５時間程度仮焼する。これによって形成された仮焼物を粉砕した後、チタン酸カルシウムを所定量加えて、更に水、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、解砕する。
【００１９】
このようにして得られた粉末にポリビニルアルコールの如き有機バインダを混合して均質にし、乾燥、解砕、加圧成形（圧力９〜１００ＭＰａ程度）する。得られた成形物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下にて１２００〜１３００℃で焼成することにより上記組成式で表される高周波用誘電体磁器を得ることができる。
【００２０】
本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、必要により適当な形状、およびサイズへ加工することで、誘電体共振器等の高周波用電子部品として利用できる。とくに、外部に銀や銅等の導体からなる膜または配線などを形成することにより、いわゆる同軸型共振器やこれを利用した同軸型誘電体フィルタ等の高周波用電子部品として利用することが可能である。さらには、板状に加工し、銀や銅等の導体配線を形成することにより、高周波用電子部品としての誘電体配線基板として利用することができる。また、粉末状の本発明の高周波用誘電体磁器組成物を、ポリビニルブチラール等のバインダ樹脂、フタル酸ジブチル等の可塑剤、及びトルエン等の有機溶剤と混合し、ドクターブレード法等によるシート成形を行い、得られたシートと導体シートとを積層化し、一体焼成することにより、積層型誘電体フィルタ等の積層型の高周波用電子部品や積層型の誘電体配線基板としても利用することができる。
【００２１】
なお、本発明の高周波用誘電体磁器組成物を構成する元素であるニッケル、亜鉛、ニオブ、チタン、カルシウム、の原料としては、ＮｉＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＣａＯ等の他に、焼成時に酸化物となる硝酸塩、炭酸塩、水酸化物、塩化物、有機金属化合物等を使用することもできる。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例及び比較例により、本発明を更に説明する。
【００２３】
［実施例１］
ＮｉＯを３０ｍｏｌ％、ＺｎＯを２０ｍｏｌ％、Ｎｂ２Ｏ５を５０ｍｏｌ％とした主成分１００質量部に対して、ＣａＴｉＯ３を０．１６質量部含有するように所定量を秤量し、これらをエタノール及びＺｒＯ２ボールとともにボールミルに入れ、１６時間湿式混合した。その後、溶液を脱媒後、解砕した。引き続き、この解砕物に適量のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）溶液を加えて乾燥した後、直径１０ｍｍ、厚み３．５ｍｍのペレットに成形し、空気雰囲気下において、１２５０℃で２時間焼成した。
【００２４】
こうして得られた高周波用誘電体磁器を、直径８．５ｍｍ及び厚み３ｍｍの大きさに加工した後、誘電共振法による測定で、共振周波数６〜９ＧＨｚにおけるＱ×ｆ。値、比誘電率εｒ、および共振周波数の温度係数τｆを求めた。その結果を表１に示す。
【００２５】
得られた高周波用誘電体磁器についてＸ線回折分析を行ったところ、図１に示されるように、ＮｉＮｂ２Ｏ６、（Ｎｉ―Ｚｎ）ＴｉＮｂ２Ｏ８、ＣａＮｂ２Ｏ６、Ｎｉ０．５Ｔｉ０．５ＮｂＯ４、ＮｉＺｎＴｉＯ４、などの結晶相から構成されていることが確認された。
【００２６】
［実施例２〜１０］
ＮｉＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＣａＴｉＯ３を表１に示した配合量になるように所定量を秤量し、実施例１と同条件で混合、解砕及び成形などを行い、空気雰囲気下において１２００〜１３００℃の温度にて２時間焼成して、高周波用誘電体磁器を作製し、実施例１と同様な方法で特性を評価した。その結果を表１に示す。
【００２７】
［比較例１〜１８］
ＮｉＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＣａＴｉＯ３を表２に示した配合量になるように所定量を秤量し、実施例１と同条件で混合、解砕及び成形などを行い、空気雰囲気下において１２００〜１３００℃の温度にて２時間焼成して、高周波用誘電体磁器を作製し、実施例１と同様な方法で特性を評価した。その結果を表２に示す。
【００２８】
比較例１０、１３に示すように、ＣａＴｉＯ３を添加しない場合、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以上となり、好ましくない。
【００２９】
また、実施例１〜１０に示すように、一般式  ａＮｉＯ−ｂＺｎＯ−ｃＮｂ２Ｏ５の係数ａ，ｂ，ｃ（但しａ＋ｂ＋ｃ＝１００モル％）としたとき、一般式  ａＮｉＯ−ｂＺｎＯ−ｃＮｂ２Ｏ５（式中、２７≦ａ≦３３、１８≦ｂ≦２２、４５≦ｃ≦５５）、で表される主成分１００質量部に対して、ＣａＴｉＯ３を０．１２〜０．１８質量部含有させた場合、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以内、且つＱ×ｆ。が３００００以上の条件を満たす事が出来た。
【００３０】
一方、比較例１〜５、１３〜１８に示すように、一般式  ａＮｉＯ−ｂＺｎＯ−ｃＮｂ２Ｏ５の係数ａ、ｂ、ｃの何れかが２７≦ａ≦３３、１８≦ｂ≦２２、４５≦ｃ≦５５の範囲から外れた場合、或はＣａＴｉＯ３を０．１２質量部以下、或は０．１８質量部以上含有させた場合、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃以内、且つＱ×ｆ。が３００００以上の条件を満たす事が出来なかった。
【００３１】
【表１】
2013035700.tif 000003
【００３２】
【表２】
2013035700.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、通信用フィルタ等の高周波用電子部品を作製するのに利用することが可能である。
【図１】
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