JPH0280366A - 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】 イ９発明の目的 産　土の１ 本発明は通信及び放送機器に使用されるマイクロ波用誘
電体磁器組成物に関する。

」」１１ 近年マイクロ波帯において、比誘電率（ε、）が大きく
、誘電損失（Ｄ＝１／Ｑ）が小さく、また共振周波数の
温度係数（τＣ）が小さな誘電体が共振器に用いられ、
衛星放送受信機や自動車電話などの通信及び放送機器に
応用されている。従来このような用途には、ＢａＯ−Ｔ
ｉＯ２系、ＭｇＯ−ＣａＯ−ＴｉＯ２系の誘電体磁器が
知られている。

が解′　しようと　る　題 誘電体を共振器として使用する際、共振器の寸法は、ε
、−１／２に比例することから誘電率の大きい誘電体は
ど小型化が可能である。上記ＢａＯ−ＴｉＯ２系、Ｍｇ
Ｏ−ＣａＯ−ＴｉＯ２系ではε、＝２０〜４ｏであって
、マイクロ波帯でも周波数の低い１ＧＨｚ付近でこれら
を共振器として使用する際には寸法が大きくなる欠点が
ある。　　ｌＧ１１ｚ付近で使用される誘電体共振器の
需要が近年高まりつつあり１寸法の小型化の満たすため
に、より大きな誘電率を持つ誘電体磁器が必要となる。

共振器としての特性を満たすためには、大きな誘電率を
持つのみでなく、Ｑが高く。

τＣが小さなことが必要である０例えば特開昭５６１３
４５６２号に示されるＢａＯ−Ｔｉ０２−Ｎｄ２Ｏ３系
に於いては、ε、　＞７０．０　＞２，０００とε、が
大きく、Ｑが高い磁器が得られるが、τＣが１５０ｐｐ
ｍ／”Ｃ以上と大きく実用には適さない、また特公昭５
９−５１０９１号に示されるＢＢａＯ−Ｔｉ０２−Ｎｄ
２０３−Ｂｉ２０系に於いてはε１．Ｑ共に大きな値が
得られているがτｆが５０〜１１００ｐｐ／　’Ｃと太
き（Ｂｉ２０ｇの効果のみでは充分なで、を得るのは難
しい。

口１発明の構成 課題を解゛するための 本発明は上記の欠点を改善するため、誘電率が大きく、
Ｑが高く、τｒの小さい誘電体磁器組成物を提供するた
めなされたもので、＊化バリウム酸化チタン、酸化ネオ
ジム、酸化ガドリウム、酸化ビスマスからなる成分組成
式（以下すべてモル比率で示す）を ａ−ＢａＯ−ｂ−Ｔｉ０２−ｃ　（（１−Ｘ−ｙ）Ｎｄ
２０３−ｘＧｄ２０３−ｙＢｉ２０３　）と表わしたと
き ａ＋ｂ＋ｃ＝１．　０．０５＜ａ　＜０．２５．０．６
０＜ｂ　＜０．８０゜０．０５＜　ｃ　＜　０．２５．
でかつ０＜ｘ≦０．２０．０　＜ｙ≦０．２５の範囲に
あることを特徴とする誘電体磁器組成物である。

組成範囲の限定理由は次の通りである。

ａはＢａＯが０．０５以下ではε、が小さく　、　０．
２５以上ではＱが低くなってしまう。

ｂはＴｉＯ□が０４６０以下では焼結し難くなり、ｏ、
ｇｏ以上ではτｆが大きくなり過ぎる。

Ｃは、Ｎｄ２Ｏ３，Ｇｄ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３の総和を示
すが（Ｒ２Ｏ３で示す）、０．０５以下ではε１が小さ
く　、０．２５以上ではε７．Ｑ共に小さくなる。

Ｇｄ２Ｏ３の係数のＸは、０．２０を越すと、Ｑが低く
なりまた旧２０３の係数ｙは０．２５を超えるとＱが低
くなる。

本発明は、Ｎｄ２Ｏ３の一部をＧｄ２Ｏ，とＢ　ｉ　２
０３で直換することにより、従来得られなかったε、≧
６００≧１０００（３ＧＨｚの場合）、かつτｆ≦６０
　ｐ　ｐ　ｍ　／　’Ｃの値を満足する上述の極めて限
定された領域を見出したものである。

以下、実施例により更に詳細に説明する。

１１几 出発原料に高純度のＢａＣＯ３，ＴｉＯ２，Ｎｄ２Ｏ３
，Ｇｄ２０３Ｂ　ｉ　２０ｇを用いて所定の組成比にな
るように秤量した後、ポリエチレンポット、アルミナボ
ールを用いて純水と共に湿式混合した。得られたスラリ
ーを吸引濾過し乾燥した。これを空気中で９００〜１１
００℃で１〜６時間仮焼した。仮焼後再びポリエチレン
ボ７ト、アルミナボールを用いて、純水と共に湿式粉砕
し、吸引濾過、乾燥した。これにバインダーを添加し、
４８メツシユを通して造粒した。圧力１００１００Ｏ／
ａ＋！で直径的１２ｍｍ　、厚さ約６ｍｍにプレス成形
した後、白金板上で１３００〜１４５０℃で焼成した。

得られた誘電体磁器について、　３ＧＨｚにおける比誘
電率ε、Ｑ及び−２５〜＋７５℃における共振周波数の
温度係数τｒを測定した。測定周波数による特性の差は
Ｑのみであり、Ｑは周波数に反比例すると見なせる。即
ちＩＧＨｚでのＱ値は３ＧＨｚの３倍の値となる。その
結果を第１表に組成Ｎｏ、の実施例１〜２２と比較例２
３〜２８で示した。また第１図にＢａＯ−Ｔｉ０２−Ｒ
２Ｏ３系の３元系で９本発明の組成範囲は六角枠内（た
だし、線上は範囲外）で、又第１図内の数字は組成Ｎｏ
、を示す、ただし、　Ｎｏ、３〜１８は＃で示した位置
である。

第１表及び第１図から本発明のａ、ｂ、ｃ値の範囲を示
している０次にＮｄ２Ｏ，の一部をＧｄ、Ｏ，、Ｂｉ２
Ｏ。

に置換量の限定理由を第１表を用いて説明する。

実施例３〜５．９〜１３はそれぞれＲ２Ｏ３値を一定に
してＢｉ２Ｏ３のｙ値を帆０５〜０．２０，０．０５〜
０．２５に増加させた例を示す、この場合、Ｑ値はｙ値
が増加するにつれ減少する６例えばＮｏ、９のｙ値が０
．０５のＱ値２６８０は、Ｎｏ１３のｙ値が０．２５の
Ｑ値が許容範囲の１０５０と最低の値となっている。一
方ε、値はｙ値の増加と共に約８０から約１００に増加
している。

τ、はｙ値の０．１０〜０．１５の付近は０．１０前後
で最も改善されその効果がみられる。

以上の点からｙ値はＱ値及びτ、値が本発明の目標値を
満足するためには０．２５以下が必要である。

次にＧｄ２Ｏ，の効果は、　ａ、ｂ、ｃ、ｙの値を同一
としてＧｄ２Ｏ，のＸ値を増加させたＮｏ、１０．１５
．１８のτＣは７，４．ｉｐｐｍ／　”Ｃと減少しその
効果が顕著である。実施例１８からＧｄのＸ値が０．２
０でＱ値は１２５０でありＸ値の上限を０．２０とした
。

以上、詳説したように本発明はＢａ０−ＴｉＯ□−（Ｎ
ｄ−Ｇｄ−Ｂｉ）２０３系でＮｄ２Ｏ，の一部をＧｄ２
Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３で置換した特定の組成範囲で高いＱ値
、ε１値及び小さいτ、を得ることができる。特にＮｄ
２０１の一部をＢ　ｉ　２０３のみの置換では得られな
い小さいτｆを、さらにＧｄ２０ｓの添加で得られる特
徴も有している。

ハ１発明の効果 ＢａＯ−Ｔｉ０２−（Ｎｄ−Ｇｄ−Ｂｉ）２０３系の本
発明の組成範囲の場合、高いε、値及びＱ値、及び低い
τｆ値を得、マイクロ波用誘電帯磁器の小型化に効果を
発揮するものである。

４、図面の説明 第１図はＢａｄ−Ｔｉ０２−（Ｎｄ−Ｇｄ−旧）２０３
系の３元系で六角枠内は本発明の組成範囲を示す、ただ
し。

線上は本発明の組成範囲外である。また、各番号は組成
Ｎｏ、を示す、○は本発明、・は比較例である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　酸化バリウム，酸化チタン，酸化ネオジム，酸化ガド
   リウム，酸化ビスマスからなる成分組成式（モル比率）
   を ａ・ＢａＯ−ｂ・ＴｉＯ＿２−ｃ｛（１−ｘ−ｙ）Ｎｄ
   ＿２Ｏ＿３−ｘＧｄ＿２Ｏ＿３−ｙＢｉ＿２Ｏ＿３｝と
   表わしたとき，ａ＋ｂ＋ｃ＝１，０．０５＜ａ＜０．２
   ５，０．６０＜ｂ＜０．８０，０．０５＜ｃ＜０．２５
   ，でかつ ０＜ｘ≦０．２０，０＜ｙ≦０．２５の範囲にあること
   を特徴とする誘電体磁器組成物。