(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式が、２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ3＋ｆＳｍ2Ｏ3＋ｇＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋ｆ＋ｇ＝１）で表され、組成式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ及びｇ値が下記値を満足することを特徴とするマイクロ波誘電体磁器組成物。
０．０９１３＜ａ≦０．１４２９、０．２０９８＜ｂ＜０．３００３、０＜ｃ＜０．０８５６、０．５７１４≦ｄ＜０．６０４３、０．２７＜ｅ＜０．８０、０．１８＜ｆ＜０．７０、０＜ｇ＜０．２０、０．１５＜ａ／ｄ＜０．２５
【請求項２】
請求項１記載のマイクロ波誘電体磁器組成物１００重量部に対して、副成分としてＳｉＯ2を添加し、その添加量ｈが０＜ｈ＜３重量部であることを特徴とするマイクロ波誘電体磁器組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は比誘電率εｒが大きく、かつＱｆ値も大きく、さらに共振周波数ｆ0の温度係数τｆの調整が容易に実現できるマイクロ波誘電体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子技術分野において、小型化、デジタル化が急速に進められ、特に、衛星通信、自動車電話、携帯電話などのマイクロ波を用いた通信技術では、小型、高性能、かつ高信頼性のマイクロ波誘電体共振器が要求されている。
【０００３】
このようなマイクロ波誘電体共振器に使用されるマイクロ波誘電体磁器組成物には、比誘電率εｒが大きく、かつＱｆ値も大きく、さらに共振周波数ｆ0の温度係数τｆの調整が容易に実現できる等の特性が要求されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のマイクロ波誘電体磁器組成物としては、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｎｄ2Ｏ3−Ｂｉ2Ｏ3系セラミックス（特開昭５６−１０２００３号公報）、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｓｍ2Ｏ3−Ｃｅ2Ｏ3−Ｂｉｉ2Ｏ3系セラミックス（特開昭６２−１８７１６２号公報）が提案されているが、これらの材料はマイクロ波通信用誘電体としてはＱｆ値が４０００〜６５００と低く、また様々なキャビティーに対し、周波数の温度特性の調整が容易でない問題があった。
【０００５】
また、ＢａＯ−ＴｉＯ2−Ｌｎ2Ｏ3系セラミックス（但しＬｎ2Ｏ3はＮｄ2Ｏ3やＰｒ6Ｏ11のものにＣｒ2Ｏ3を添加）（特開平７−１６９３２６号公報）は比誘電率εｒは９１〜９３の値を有するが、Ｑｆ値が５７００〜６０００と低く、共振周波数ｆ0の温度係数τｆも６〜９ｐｐｍ／℃であり、キャビティーの材質が鉄や銅などの共振周波数ｆ0の温度係数τｆの大きなフィルターには使用できない問題点があった。
【０００６】
この発明の目的は、従来のマイクロ波誘電体磁器組成物の問題を解消し、比誘電率εｒが大きく、かつＱｆ値も大きく、さらに共振周波数ｆ0の温度係数τｆの調整が容易に実現できるマイクロ波誘電体磁器組成物の提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、組成式が、２ａＢａＯ−ｂＬｎ2Ｏ3−ｃＢｉ2Ｏ3−２ｄＴｉＯ2、（但し、Ｌｎ2Ｏ3＝ｅＮｄ2Ｏ3＋ｆＳｍ2Ｏ3＋ｇＥｕ2Ｏ3、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋ｆ＋ｇ＝１）で表され、組成式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ及びｇ値が下記値を満足することを特徴とするマイクロ波誘電体磁器組成物に関する。
０．０９１３＜ａ≦０．１４２９、０．２０９８＜ｂ＜０．３００３、０＜ｃ＜０．０８５６、０．５７１４≦ｄ＜０．６０４３、０．２７＜ｅ＜０．８０、０．１８＜ｆ＜０．７０、０＜ｇ＜０．２０、０．１５＜ａ／ｄ＜０．２５
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明における組成の限定理由を説明する。組成式が２ａＢａＯ−ｂＬｎ２Ｏ３−ｃＢｉ２Ｏ３−２ｄＴｉＯ２（但し、Ｌｎ２Ｏ３＝ｅＮｄ２Ｏ３＋ｆＳｍ２Ｏ３＋ｇＥｕ２Ｏ３、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ｅ＋ｆ＋ｇ＝１）の誘電体磁器組成物において、ａが０．０９１３以下では誘電体のＱ値が低下し、０．１４２９を超えると誘電率が低下するので好ましくない。また、ｂが０．２０９８以下では誘電率が低下し、０．３００３以上ではＱ値が低下するので好ましくない。また、ｃを含有させると誘電率が大きくなり、焼結温度も低下するので好ましいが、０．０８５６以上ではＱ値が著しく低下するので好ましくない。また、ｄが０．５７１４未満では誘電率が低下し、０．６０４３以上ではＱ値が低下するので好ましくない。また、ｅが０．２７以下では誘電率が低下し、０．８０以上ではＱ値が低下するので好ましくない。また、ｆが０．１８以下ではＱ値が低下し、０．７０以上では誘電率が低下するので好ましくない。また、ｇを含有させると焼結温度が低下するので好ましいが、０．２０以上では誘電率が低下するので好ましくない。さらに、ａ／ｄが０．１５以下ではＱ値が低下し、０．２５以上では誘電率が低下するので好ましくない。
【０００９】
また、本発明において、副成分であるＳｉＯ２の含有量ｈが主成分に対して３重量％未満では好適な誘電特性が得られる焼成温度範囲が広がる効果がある。しかし３重量％以上では誘電率とＱ値がともに低下するため好ましくない。
【００１０】
本発明のマイクロ波誘電体磁器組成物の好適な製造方法の一例を次に示す。酸化バリウム、酸化ネオジウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ビスマス、酸化チタン、および副成分であるＳｉＯ2から構成される出発原料を各所定量ずつ、水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続いて、水、アルコールを除去した後、粉砕する。続いて、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ーを混合して均質にし、乾燥、粉砕、加圧成形（圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ3程度）する。得られた成型物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下にて１２００〜１５００℃で焼成することにより上記組成式で表される誘電体磁器組成物が得られる。
【００１１】
このようにして得られた誘電体磁器組成物は、必要により適当な形状、およびサイズに加工、あるいはドクターブレード法等によるシート成形、およびシートと電極による積層化することにより、誘電体共振器、誘電体基板、積層素子等の材料として利用できる。
【００１２】
なお、バリウム、ネオジウム、サマリウム、ユウロピウム、ビスマス、チタン、ケイ素の原料としては、ＢａＯ、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2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ができる。
【００１３】
【実施例】
実施例１
ＢａＯを０．２６３２モル、Ｓｍ2Ｏ3を０．０９７１モル、Ｎｄ2Ｏ3を０．１３９７モル、Ｅｕ2Ｏ3を０．０２６３モル、Ｂｉ2Ｏ3を０．０２６３モル、ＴｉＯ2を１．１５７９モル、および副成分ＳｉＯ2を主成分１００重量部に対して０．８重量部とで構成される原料粉をエタノール、Ｚｒボールと共にボールミルに入れ、２４時間湿式混合した。溶液を脱媒後、粉砕した。引き続き、この粉砕物に適量のポリビニルアルコール溶液を加えて乾燥後、直径１０ｍｍ、厚み４ｍｍのペレットに成形し、空気雰囲気下において、１３７０℃で２時間焼成した。
【００１４】
こうして得られた実施例１の磁器組成物を直径０．８ｍｍ、厚み３ｍｍの大きさに加工した後、誘電共振法によって測定し、共振周波数２〜５ＧＨｚにおけるＱｆ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２に示す。
【００１５】
実施例２〜１０
ＢａＯ、Ｓｍ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2、および副成分ＳｉＯ2を表１に示した配合量で混合後、実施例１と同一条件で成形し、空気雰囲気下において、１２００〜１４００℃、２時間の焼成条件で誘電体セラミックスを作製し、実施例１と同一の共振器を用いて特性を評価した。その結果を表２に示す。
【００１６】
比較例１〜７
ＢａＯ、Ｓｍ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2、および副成分ＳｉＯ2を表１に示した配合量で混合後、実施例１と同一条件で誘電体セラミックスを作製し、実施例１と同一の共振器を用いて特性を評価した。その結果を表２に示す。
【００１７】
【表１】
0003911938.tif 000002
【００１８】
【表２】
0003911938.tif 000003
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、比誘電率εｒが大きく、かつＱｆ値も大きく、さらに共振周波数ｆ0の温度係数τｆの調整が容易に実現できるマイクロ波誘電体磁器組成物の提供することができる。