JPH10162649A - Dielectric porcelain composition - Google Patents
Dielectric porcelain compositionInfo
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- JPH10162649A JPH10162649A JP8316446A JP31644696A JPH10162649A JP H10162649 A JPH10162649 A JP H10162649A JP 8316446 A JP8316446 A JP 8316446A JP 31644696 A JP31644696 A JP 31644696A JP H10162649 A JPH10162649 A JP H10162649A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】共振周波数の温度係数の制御を容易に行うこと
ができるとともに、低温焼成でき、低温で焼成した場合
でも高いQ値を有する誘電体磁器組成物を提供する。
【解決手段】組成式をx{(1−a)BaO・aCa
O}・y{(1−b)MgO・bAO}・zWO3 (A
は鉄族金属およびZnのうち少なくとも一種)と表した
時、a、b、x、y、zが、0<a<1、0.01≦b
≦0.7、0.40≦x≦0.55、0.15≦y≦
0.30、0.20≦z≦0.30、x+y+z=1を
満足するものである。(57) [Problem] To provide a dielectric ceramic composition which can easily control the temperature coefficient of resonance frequency, can be fired at a low temperature, and has a high Q value even when fired at a low temperature. The composition formula is represented by x を (1-a) BaO · aCa.
O} .y {(1-b) MgO.bAO} .zWO 3 (A
A), b, x, y, and z are 0 <a <1, 0.01 ≦ b.
≦ 0.7, 0.40 ≦ x ≦ 0.55, 0.15 ≦ y ≦
0.30, 0.20 ≦ z ≦ 0.30, x + y + z = 1.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波、ミリ
波等の高周波領域において高い比誘電率及び高いQ値を
有する誘電体磁器組成物に関し、特に、誘電体共振器、
フィルタ、コンデンサ等の高周波用の電子部品やMIC
用誘電体基板,ミリ波用導波路に適する高周波用の誘電
体磁器組成物に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric ceramic composition having a high relative dielectric constant and a high Q value in a high frequency region such as a microwave and a millimeter wave, and more particularly, to a dielectric resonator,
High frequency electronic components and MICs such as filters and capacitors
The present invention relates to a high frequency dielectric ceramic composition suitable for a dielectric substrate for millimeter waves and a waveguide for millimeter waves.
【0002】[0002]
【従来技術】従来、誘電体磁器は、マイクロ波,ミリ波
等の高周波領域において、誘電体共振器やMIC用誘電
体基板等に広く利用されている。また最近では、ミリ波
用導波路に誘電体線路が応用されている。2. Description of the Related Art Hitherto, dielectric porcelain has been widely used in dielectric resonators, MIC dielectric substrates, and the like in high-frequency regions such as microwaves and millimeter waves. Recently, dielectric waveguides have been applied to millimeter wave waveguides.
【0003】従来より、この種の誘電体磁器としては、
例えばZrO2 −SnO2 −TiO2 系材料、BaO−
TiO2 系材料、(Ba,Sr)(Zr,Ti)O3 系
材料及びBa(Zn,Ta)O3 系材料等が知られてお
り、これらの材料は各種の改良により周波数500MH
z〜5GHzにおいて比誘電率20〜40、Q値が10
00〜3000(Qf=15000以下)、さらに共振
周波数の温度係数(τf )が0ppm/℃付近の特性を
有している。[0003] Conventionally, as this kind of dielectric porcelain,
For example, ZrO 2 —SnO 2 —TiO 2 based material, BaO—
TiO 2 -based materials, (Ba, Sr) (Zr, Ti) O 3 -based materials and Ba (Zn, Ta) O 3 -based materials are known, and these materials have a frequency of 500 MHz through various improvements.
In the range of z to 5 GHz, the relative dielectric constant is 20 to 40, and the Q value is 10
It has a characteristic in which the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency is around 0 ppm / ° C. (Qf = 15000 or less).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近で
は使用する周波数がより高くなる傾向にあるとともに誘
電体材料に対してさらに優れた誘電特性、特にQ値の向
上が要求されつつある。However, recently, there has been a tendency to use higher frequencies and dielectric materials have been required to have more excellent dielectric properties, particularly to improve the Q value.
【0005】ところが、前述した従来の誘電体材料で
は、高周波、例えば10GHzの使用周波数領域におい
て実用的レベルの高いQ値を有していないのが現状であ
る。However, at present, the above-mentioned conventional dielectric materials do not have a practically high Q value at a high frequency, for example, an operating frequency range of 10 GHz.
【0006】また、磁器密度を向上するために高温で焼
成しなければならず、また高温で焼成しても十分な磁器
密度を得ることが困難であり、強度が弱く、高Q値を得
にくいという問題があった。Further, it is necessary to fire at a high temperature in order to improve the density of the porcelain, and it is difficult to obtain a sufficient porcelain density even when firing at a high temperature, and the strength is weak, and it is difficult to obtain a high Q value. There was a problem.
【0007】このような問題点を解決した組成物とし
て、本発明者等は、高周波領域において高い比誘電率お
よび高いQ値を有する組成物として、x{(1−a)B
aO・aCaO}・yMgO・zWO3 からなる誘電体
磁器組成物を先に提案した(特願平8−73888
号)。As a composition that solves such a problem, the present inventors have proposed x {(1-a) B as a composition having a high relative dielectric constant and a high Q value in a high-frequency region.
A dielectric porcelain composition comprising aO.aCaO} .yMgO.zWO 3 was previously proposed (Japanese Patent Application No. 8-73888).
issue).
【0008】この誘電体磁器組成物では高周波領域にお
いて高いQ値が得られる等、優れた誘電特性を有するも
のの、焼成温度が高いため製造コストが高くなり、利用
分野が制限されるという問題があった。例えば、上記組
成式において、x=0.42、y=0.28、z=0.
3、a=0.1である磁器では、10GHzの測定周波
数で比誘電率15、Q値10700と高い値を示すが、
焼成温度が1600℃と高い。Although this dielectric porcelain composition has excellent dielectric properties such as a high Q value in a high frequency range, it has a problem that the firing temperature is high, so that the production cost is high and the field of application is limited. Was. For example, in the above composition formula, x = 0.42, y = 0.28, z = 0.
3. In the case of porcelain with a = 0.1, the relative dielectric constant and Q value are as high as 15 and 10700 at the measurement frequency of 10 GHz.
The firing temperature is as high as 1600 ° C.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点に対して種々検討を加えた結果、BaO、CaO、M
gOおよびWO3 からなるものに対して、コバルト(C
o)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)等の少なくとも
1種類以上を所定量含有させることにより、焼成温度を
低くでき、焼成温度を低くした場合でも高Q値を有する
ことを知見し、本発明に至った。The present inventors have conducted various studies on the above problems and found that BaO, CaO, M
For those consisting of gO and WO 3 , cobalt (C
o), by containing at least one kind of nickel (Ni), zinc (Zn), and the like in a predetermined amount, the firing temperature can be lowered, and it has been found that a high Q value is obtained even when the firing temperature is lowered. Invented the invention.
【0010】即ち、本発明の高周波用誘電体磁器組成物
は、金属元素として少なくともBa、Ca、Mgおよび
Wを含有し、これらの金属元素酸化物のモル比による組
成式を、x{(1−a)BaO・aCaO}・y{(1
−b)MgO・bAO}・zWO3 (Aは鉄族金属およ
びZnのうち少なくとも一種)と表した時、前記a、
b、x、yおよびzが、0<a<1、0.01≦b≦
0.7、0.40≦x≦0.55、0.15≦y≦0.
30、0.20≦z≦0.30、x+y+z=1を満足
するものである。That is, the high frequency dielectric ceramic composition of the present invention contains at least Ba, Ca, Mg and W as metal elements, and a composition formula based on the molar ratio of these metal element oxides is expressed as x {(1 -A) BaO · aCaO} · y {(1
-B) When expressed as MgO · bAO} · zWO 3 (A is at least one of iron group metals and Zn),
b, x, y and z are 0 <a <1, 0.01 ≦ b ≦
0.7, 0.40 ≦ x ≦ 0.55, 0.15 ≦ y ≦ 0.
30, 0.20 ≦ z ≦ 0.30, x + y + z = 1.
【0011】[0011]
【作用】本発明の誘電体磁器組成物では、組成式がx
{(1−a)BaO・aCaO}・y{(1−b)Mg
O・bAO}・zWO3 と表される組成物において、B
aO及びCaOのモル比を変化させることにより共振周
波数の温度係数(τf )をマイナス側からプラス側の一
定領域で自由に制御することができるとともに、コバル
ト(Co)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)等の少な
くとも1種類以上を所定量含有せしめることにより、従
来よりも100℃程度低温での焼成が可能となり、焼成
温度を低下させた場合でも高Q値を有することができ、
高い磁器密度(かさ比重)による高強度を実現すること
ができる。According to the dielectric ceramic composition of the present invention, the composition formula is x
{(1-a) BaO.aCaO} .y {(1-b) Mg
In a composition represented by O.bAO} .zWO 3 ,
By changing the molar ratio of aO and CaO, the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency can be freely controlled in a certain region from the minus side to the plus side, and cobalt (Co), nickel (Ni), zinc ( By including at least one kind of Zn) or the like in a predetermined amount, it is possible to fire at a temperature lower by about 100 ° C. than in the past, and to have a high Q value even when the firing temperature is lowered,
High strength due to high porcelain density (bulk specific gravity) can be realized.
【0012】即ち、主成分であるBaO、CaO、Mg
O、WO3 からなる組成物に対して、所定量のコバルト
(Co)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)等の少なく
とも1種類以上を含有させることにより、低温で焼結が
促進し、高い磁器強度及び高Q値を得ることができるの
である。That is, the main components BaO, CaO, Mg
By adding a predetermined amount of at least one of cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn) and the like to the composition comprising O and WO 3 , sintering is promoted at a low temperature and high The porcelain strength and high Q value can be obtained.
【0013】また、従来、マイナスの共振周波数の温度
係数(τf)を有する組成物に対して、プラスの共振周
波数の温度係数(τf)を有する組成物を添加して、プ
ラスの共振周波数の温度係数(τf)を有するように制
御していた。この場合には、とんど係数はマイナスから
プラス側に直線的に増加するために、共振周波数の温度
係数(τf)が0のものが1点存在することになる。Conventionally, a composition having a positive temperature coefficient of resonance frequency (τf) is added to a composition having a temperature coefficient of negative resonance frequency (τf) to obtain a temperature coefficient of positive resonance frequency. Control was performed so as to have a coefficient (τf). In this case, since the coefficient almost linearly increases from the negative side to the positive side, there is one point where the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency is 0.
【0014】本発明では、マイナスの共振周波数の温度
係数(τf)を有する二つの組成物を複合させることに
より、例えば、BaO−MgO−WO3 を含む複合酸化
物からなる誘電体磁器組成物や、CaO−MgO−WO
3 を含む複合酸化物からなる誘電体磁器組成物のみでは
達成できなかった、共振周波数の温度係数(τf)をプ
ラス側に移行させるという技術的思想に基づいてなされ
たものである。本発明の誘電体磁器組成物では、温度係
数はマイナスからプラス側に凸の曲線状となり、共振周
波数の温度係数(τf)が0のものが2点存在すること
になり、共振周波数の温度係数の制御を容易に行うこと
ができる。In the present invention, by combining two compositions having a temperature coefficient (τf) of a negative resonance frequency, for example, a dielectric ceramic composition comprising a composite oxide containing BaO—MgO—WO 3 , , CaO-MgO-WO
This is based on the technical idea of shifting the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency to the positive side, which could not be achieved only by the dielectric ceramic composition composed of the composite oxide containing 3 . In the dielectric porcelain composition of the present invention, the temperature coefficient has a curved shape protruding from the minus side to the plus side, and there are two points where the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency is 0. Can be easily controlled.
【0015】例えば、BaO:MgO:WO3 =2:
1:1(モル比)からなる磁器組成物では、10GHz
の測定周波数で比誘電率20、Q値15000と高い値
を示すが、共振周波数の温度係数(τf)が−30pp
m/℃とマイナス側に大きい。For example, BaO: MgO: WO 3 = 2:
In a porcelain composition consisting of 1: 1 (molar ratio), 10 GHz
It shows a high value of relative permittivity of 20 and a Q value of 15000 at the measurement frequency, but the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency is -30 pp
It is large on the minus side with m / ° C.
【0016】また、CaO:MgO:WO3 =2:1:
1(モル比)からなる磁器組成物では10GHzの測定
周波数で比誘電率18、Q値7500と高い値を示す
が、共振周波数の温度係数(τf)が−90ppm/℃
とマイナス側に大きい。本発明に基づきBaとCaの比
を変化させることにより、共振周波数の温度係数(τ
f)を−80ppm/℃程度から+40ppm/℃程度
まで連続的に制御することができる。Further, CaO: MgO: WO 3 = 2: 1:
The porcelain composition composed of 1 (molar ratio) has a high relative dielectric constant of 18 and a Q value of 7500 at a measurement frequency of 10 GHz, but has a temperature coefficient of resonance frequency (τf) of −90 ppm / ° C.
And big on the minus side. By changing the ratio of Ba and Ca according to the present invention, the temperature coefficient of the resonance frequency (τ
f) can be continuously controlled from about -80 ppm / ° C. to about +40 ppm / ° C.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器組成物は、金
属元素酸化物のモル比による組成式を、x{(1−a)
BaO・aCaO}・y{(1−b)MgO・bAO}
・zWO3 と表した時、a、b、x、y、zが、0<a
<1、0.01≦b≦0.7、0.40≦x≦0.5
5、0.15≦y≦0.30、0.20≦z≦0.3
0、x+y+z=1を満足するものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The dielectric porcelain composition of the present invention is represented by the following formula: x {(1-a)
BaO ・ aCaO} ・ y {(1-b) MgObbAO}
· Zwo 3 and when expressed, a, b, x, y , z are, 0 <a
<1, 0.01 ≦ b ≦ 0.7, 0.40 ≦ x ≦ 0.5
5, 0.15 ≦ y ≦ 0.30, 0.20 ≦ z ≦ 0.3
0, x + y + z = 1.
【0018】ここで、BaOのCaOによる置換量aを
0<a<1としたのは、a=0及び1では共振周波数の
温度係数(τf)が制御できないからである。また、M
gOの鉄族金属およびZnによる置換量bを0.01≦
b≦0.7としたのは、bが0.01未満では焼成温度
の低下や磁器密度の向上の効果が殆ど得られず、0.7
より多いときはQ値の低下が著しいからである。このb
は、より高い磁器密度かつ高いQ値を得るという点か
ら、0.01≦b≦0.65であることが望ましい。鉄
族金属としては、Fe,Ni,Coがあるが、これらの
うちでもNi,Coが望ましい。The reason why the replacement amount a of BaO by CaO is 0 <a <1 is that the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency cannot be controlled when a = 0 and 1. Also, M
The substitution amount b of gO with the iron group metal and Zn is 0.01 ≦
The reason for b ≦ 0.7 is that if b is less than 0.01, the effect of lowering the firing temperature and improving the porcelain density is hardly obtained,
This is because when the number is larger, the Q value is significantly reduced. This b
Is preferably 0.01 ≦ b ≦ 0.65 from the viewpoint of obtaining a higher porcelain density and a higher Q value. Examples of the iron group metal include Fe, Ni, and Co. Of these, Ni and Co are preferable.
【0019】さらに各a、bに対して組成比を上記の範
囲に限定したのは、上記範囲外では焼結性の低下やQ値
の低下という問題が生じるからである。The reason why the composition ratio is limited to the above range for each of a and b is that if the ratio is outside the above range, problems such as a decrease in sinterability and a decrease in Q value occur.
【0020】即ち、モル比xを0.40≦x≦0.55
としたのは、0.40よりも小さい場合や0.55より
も大きい場合には、Q値が低下したり、焼結不良となる
からである。xは、Q値向上という理由から0.49≦
x≦0.52が望ましい。That is, when the molar ratio x is 0.40 ≦ x ≦ 0.55
The reason for this is that if the value is smaller than 0.40 or larger than 0.55, the Q value decreases or sintering becomes poor. x is 0.49 ≦ for the reason of improving the Q value.
x ≦ 0.52 is desirable.
【0021】また、MgOのモル比を0.15≦y≦
0.30としたのは、yが0.15よりも小さい場合に
はQ値が低下したり、焼結不良となり、0.30よりも
大きい場合にはQ値が低下したり、焼結不良となるから
である。MgOのモル比yは、Q値の向上と焼結性とい
う理由から0.20≦y≦0.27であることが望まし
い。Further, the molar ratio of MgO is set to 0.15 ≦ y ≦
The reason for setting 0.30 is that if y is smaller than 0.15, the Q value decreases or sintering becomes poor, and if y is larger than 0.30, the Q value decreases or sintering becomes poor. This is because Desirably, the molar ratio y of MgO satisfies 0.20 ≦ y ≦ 0.27 from the viewpoint of improving the Q value and sinterability.
【0022】また、WO3 のモル比を0.20≦z≦
0.30としたのは、zが0.20よりも小さい場合に
は焼結不良となり、0.30よりも大きい場合にはQ値
が低下するからである。WO3 のモル比zは、Q値の向
上と焼結性という理由から0.22≦z≦0.28が望
ましい。Further, the molar ratio of WO 3 is set to 0.20 ≦ z ≦
The reason for setting the value to 0.30 is that when z is smaller than 0.20, sintering becomes defective, and when z is larger than 0.30, the Q value decreases. The molar ratio z of WO 3 is preferably 0.22 ≦ z ≦ 0.28 from the viewpoint of improving the Q value and sinterability.
【0023】本発明の高周波誘電体磁器組成物では、組
成式を、x{(1−a)BaO・aCaO}・y{(1
−b)MgO・bAO}・zWO3 と表した時、a、
b、x、y、zが、0<a<1、0.01≦b≦0.6
5、0.49≦x≦0.52、0.20≦y≦0.2
7、0.22≦z≦0.28、x+y+z=1を満足す
ることが望ましい。In the high frequency dielectric ceramic composition of the present invention, the composition formula is represented by x {(1-a) BaO.aCaO} .y} (1)
-B) When expressed as MgO · bAO} · zWO 3 , a,
b, x, y, z are 0 <a <1, 0.01 ≦ b ≦ 0.6
5, 0.49 ≦ x ≦ 0.52, 0.20 ≦ y ≦ 0.2
7, it is desirable that 0.22 ≦ z ≦ 0.28 and x + y + z = 1 be satisfied.
【0024】本発明に基づき磁器を作製する方法として
は、例えばBa、Ca、Mg、Wの酸化物あるいは焼成
により酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩を主
原料として準備し、これらを前述の範囲になるように秤
量した後、充分に混合する。As a method for producing a porcelain based on the present invention, for example, an oxide of Ba, Ca, Mg, W or a metal salt such as a carbonate or a nitrate which forms an oxide upon firing is prepared as a main raw material. Is weighed so as to be in the above-mentioned range, and then thoroughly mixed.
【0025】その後、大気中等の酸化性雰囲気において
900〜1200℃で1〜4時間仮焼処理する。Thereafter, a calcination treatment is performed at 900 to 1200 ° C. for 1 to 4 hours in an oxidizing atmosphere such as the air.
【0026】得られた仮焼物に、例えば、CoOのよう
なコバルト化合物、NiOのようなニッケル化合物、Z
nOのような亜鉛化合物等の各化合物を所定量となるよ
うに秤量し添加して、混合粉砕する。尚、上記主原料を
仮焼することなく、CoOのようなコバルト化合物等を
添加し、混合粉砕しても良い。そして、これをプレス成
形やドクターブレード法等の公知の成形方法により所定
の形状に成形する。次に成形体を大気中等の酸化性雰囲
気中で1300℃〜1450℃で1〜8時間焼成するこ
とにより誘電体磁器を得ることができる。The obtained calcined product may contain, for example, a cobalt compound such as CoO, a nickel compound such as NiO, Z
Each compound such as a zinc compound such as nO is weighed and added so as to have a predetermined amount, and mixed and pulverized. Incidentally, a cobalt compound such as CoO or the like may be added and calcined and mixed without calcining the main raw material. Then, this is molded into a predetermined shape by a known molding method such as press molding or a doctor blade method. Next, the molded body is fired in an oxidizing atmosphere such as the air at 1300 ° C. to 1450 ° C. for 1 to 8 hours to obtain a dielectric ceramic.
【0027】本発明においては、不可避不純物としてC
l,Ca,Zr等が混入する場合があり、またCl,C
a,Zr等が酸化物換算で0.1重量%程度混入しても
特性上問題ない。特に、前記誘電体組成物に対してAl
およびYの各元素の存在は、焼成温度を上昇させる傾向
があるため、本発明によれば、これらの金属元素量は、
不純物も含め、酸化物換算で全量中5重量%以下となる
ように制御することが望ましい。In the present invention, C is used as an unavoidable impurity.
l, Ca, Zr, etc. may be mixed, and Cl, C
Even if a, Zr, etc. are mixed in an amount of about 0.1% by weight in terms of oxide, there is no problem in characteristics. In particular, for the dielectric composition, Al
Since the presence of each element of Y and Y tends to increase the firing temperature, according to the present invention, the amounts of these metal elements are:
It is desirable to control so that the content is 5% by weight or less of the total amount in terms of oxide, including impurities.
【0028】また、本発明の誘電体磁器組成物において
は、一般式(Ba){(Mg1-b Ab )1/2 W1/2 }O
3 で表されるペロブスカイト型結晶(0.01≦b≦
0.7)を主結晶とするものである。In the dielectric porcelain composition of the present invention, the formula (Ba) {(Mg 1 -bA b ) 1/2 W 1/2 } O
Perovskite type crystal represented by 3 (0.01 ≦ b ≦
0.7) as the main crystal.
【0029】[0029]
【実施例】原料として純度99%以上のBaCO3 、C
aCO3 、MgCO3 、CoO、NiO、ZnO及びW
O3 の各粉末を用いて、これらを表1〜表4に示す割合
に秤量し、これをゴムで内張りしたボールミルにIPA
とともに入れ、ZrO2 ボールを用いて8時間湿式混合
した。次いで、この混合物を脱溶媒、乾燥した後、大気
中において1000℃で2時間仮焼した。当該仮焼物を
ボールミルにIPAとともに入れ、ZrO2 ボールを用
いて8時間湿式粉砕した。EXAMPLES As raw materials, BaCO 3 and C with a purity of 99% or more are used.
aCO 3, MgCO 3, CoO, NiO, ZnO and W
Using each powder of O 3 , these were weighed to the ratios shown in Tables 1 to 4, and were weighed in a ball mill lined with rubber.
And wet-mixed for 8 hours using a ZrO 2 ball. Next, the mixture was desolvated and dried, and then calcined in the air at 1000 ° C. for 2 hours. The calcined product was put into a ball mill together with IPA, and wet-ground with ZrO 2 balls for 8 hours.
【0030】その後、この粉砕物を乾燥、有機バインダ
ーを添加した後、50番メッシュの網を通して造粒し、
得られた粉末を3000kg/cm2 の圧力で直径10
mm厚み5mmの寸法の円柱に成形した。更に、この円
柱を大気中において1300〜1600℃で2〜6時間
の条件で焼成し、磁器を得た。この磁器を研磨して直径
8mm、厚み4〜5mmの寸法の試料を得た。Thereafter, the pulverized product was dried, an organic binder was added, and the granulated product was granulated through a No. 50 mesh net.
The obtained powder was crushed at a pressure of 3000 kg / cm 2 to a diameter of 10
It was formed into a cylinder having a thickness of 5 mm and a thickness of 5 mm. Further, the column was fired in the atmosphere at 1300 to 1600 ° C. for 2 to 6 hours to obtain a porcelain. The porcelain was polished to obtain a sample having a diameter of 8 mm and a thickness of 4 to 5 mm.
【0031】得られた試料について、周波数約10〜1
1GHzにおける比誘電率(εr )、Q値を誘電体共振
器法にて測定し、Q値については一般式Qf=一定がな
りたつとみなして10GHzにおけるQ値に換算した。
また25℃から85℃までの各温度におけるTE011
モード共振周波数の温度係数(τf)を、τf=〔(f
85−f25)/f25〕/60×106 〔ppm/℃〕に基
づいて計算した。ここで、f85は85℃における共振周
波数であり、f25は25℃における共振周波数である。
それらの結果を表1,2,3,4に示す。For the obtained sample, the frequency was about 10 to 1
The relative dielectric constant (εr) and Q value at 1 GHz were measured by the dielectric resonator method, and the Q value was converted to a Q value at 10 GHz assuming that the general formula Qf = constant.
TE011 at each temperature from 25 ° C. to 85 ° C.
The temperature coefficient (τf) of the mode resonance frequency is given by τf = [(f
85− f 25 ) / f 25 ] / 60 × 10 6 [ppm / ° C.] Here, f 85 is the resonance frequency at 85 ° C., and f 25 is the resonance frequency at 25 ° C.
The results are shown in Tables 1, 2, 3, and 4.
【0032】尚、得られた試料について、X線回折測定
を行った結果、本発明の試料では、一般式(Ba)
{(Mg1-b Ab )1/2 W1/2 }O3 で表されるペロブ
スカイト型結晶(0.01≦b≦0.7)を主結晶相と
することを確認した。The obtained sample was subjected to an X-ray diffraction measurement. As a result, the sample of the present invention was found to have the general formula (Ba)
It was confirmed that a perovskite crystal (0.01 ≦ b ≦ 0.7) represented by {(Mg 1-b Ab ) 1/2 W 1/2 } O 3 was used as a main crystal phase.
【0033】[0033]
【表1】 [Table 1]
【0034】[0034]
【表2】 [Table 2]
【0035】[0035]
【表3】 [Table 3]
【0036】[0036]
【表4】 [Table 4]
【0037】これらの表から、本発明の誘電体磁器組成
物は、aの値を変化させることにより、共振周波数の温
度係数(τf)の制御を容易に行うことができるととも
に、鉄族金属およびZnのうち少なくとも一種を含有せ
しめることにより、これらを含有しない従来の組成物よ
りも焼結温度を100℃程度以上低下させることがで
き、このように低温で焼成した場合でも組成物の磁器密
度が向上して高強度とでき、さらに10GHzでのQ値
を2600以上とすることができる。From these tables, it is found that the dielectric ceramic composition of the present invention can easily control the temperature coefficient (τf) of the resonance frequency by changing the value of a, By including at least one of Zn, the sintering temperature can be reduced by about 100 ° C. or more than that of a conventional composition containing no Zn, and the porcelain density of the composition can be reduced even when firing at such a low temperature. The strength can be improved and the strength can be improved, and the Q value at 10 GHz can be 2600 or more.
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物では、Ba
O、CaO、MgO及びWO3 からなる主成分に対し
て、鉄族金属および亜鉛を所定量含有することにより、
共振周波数の温度係数(τf)の制御を容易に行うこと
ができるとともに、焼結温度を従来よりも100℃程度
低下させることができ、この場合でも、組成物の磁器密
度が向上し、高強度とすることができ、10GHzでの
Q値を2500以上と高くすることができる。これによ
り得られた磁器はマイクロ波やミリ波領域において使用
される共振器材料、MIC用誘電体基板材料、コンデン
サー用材料、誘電体アンテナ用材料、誘電体導波路用材
料等に充分適用することができる。According to the dielectric ceramic composition of the present invention, Ba is used.
By containing a predetermined amount of iron group metal and zinc with respect to the main component consisting of O, CaO, MgO and WO 3 ,
The temperature coefficient (τf) of the resonance frequency can be easily controlled, and the sintering temperature can be reduced by about 100 ° C. as compared with the conventional case. Even in this case, the porcelain density of the composition is improved, and the strength is increased. And the Q value at 10 GHz can be increased to 2500 or more. The porcelain obtained in this way should be sufficiently applied to resonator materials used in microwave and millimeter wave regions, MIC dielectric substrate materials, capacitor materials, dielectric antenna materials, dielectric waveguide materials, etc. Can be.
Claims (1)
gおよびWを含有し、これらの金属元素酸化物のモル比
による組成式を x{(1−a)BaO・aCaO}・y{(1−b)M
gO・bAO}・zWO3 (Aは鉄族金属およびZnのうち少なくとも一種)と表
した時、前記a、b、x、yおよびzが 0<a<1 0.01≦b≦0.7 0.40≦x≦0.55 0.15≦y≦0.30 0.20≦z≦0.30 x+y+z=1 を満足することを特徴とする誘電体磁器組成物。(1) at least Ba, Ca, M as a metal element;
g and W, and the composition formula based on the molar ratio of these metal element oxides is expressed as x {(1-a) BaO.aCaO} .y {(1-b) M
When expressed as gO · bAO} · zWO 3 (A is at least one of iron group metals and Zn), a, b, x, y and z are 0 <a <1 0.01 ≦ b ≦ 0.7 0.40 ≦ x ≦ 0.55 0.15 ≦ y ≦ 0.30 0.20 ≦ z ≦ 0.30 x + y + z = 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8316446A JPH10162649A (en) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Dielectric porcelain composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8316446A JPH10162649A (en) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Dielectric porcelain composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10162649A true JPH10162649A (en) | 1998-06-19 |
Family
ID=18077187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8316446A Pending JPH10162649A (en) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Dielectric porcelain composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10162649A (en) |
-
1996
- 1996-11-27 JP JP8316446A patent/JPH10162649A/en active Pending
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