M服 01RS OF SHO国AN iNS町丁町丁暖OF T 日NOLOGY Vo【
，
29，
No．
L l995添 加 物
で
変性
し た
亜 鉛
タ
ンタ
ル酸
バリ
ウ
ムー
亜
鉛
ニオ ブ
酸
バ
リ
ウ
ム
セ
ラ ミ
ック
ス の
誘電
特 性
に
関 す
る
研 究
大 内
宏
＊・
苅
込
直 樹
＊＊ ・石
井
彰
＊＊ ・大
野 俊
一
＊＊＊ ・岡 嶋 雅 彦
＊＊＊Study
onDielectric
Properties
ofBa
（
Znu3Ta2
，s）
03
−
Ba
（
Zn
亘r3Nb2t3）
03
Ceramics
Modified
withCertain
Aditives
Hiromu
OHucHI
＊，
Naoki
KARiKoMJ
＊ ＊，
Akira
lsHn
＊ ＊，
Shunichi
OHNo
＊ ＊ ＊ andMasahiko
OKAJIMA
＊＊＊In order to improve sinterability and dielectric properties of Ba（ZnuaTa2，3）03
−
BalZn】／3Nb2 ／3）03
cera・
mics，
the effects of additives on the sintered densities and dielectric properties of the system（
1−
x）Ba
（Zntt3Ta2ra
）Os−
xBa
（Zn
且13Nb2t3 ｝03 ceramics modified withMnO2
andSiO2
additives were studied．
Solid solution ceramics of the system （1
−
x）Ba（Zn且t3Ta2i3）03−
xBa （Znu3Nb2is》03＋ω wt ％ additive were prepared by the solid state reaction of powder materials，
where x＝
0−
l mole fraction and w＝
O−
D．
9 weight ％．
Ceranlic
anddieTectric
properties atlow
frequency
（1MHz
）and at microwavefrequency
〔10
−
13GHz ）of the system were studied．
The
sintereddensities
anddielectric
properties of thebase
composition were improved markedly through selection of additives
in
proper amounts．
Addition ofrelativety large amounts （0
．
7 wt ％ ）ofMnO2
yieldedhigh
density
（％ theoreticaldensity
of991
andhigh
relative dielectric constant （42）
for
the base composition of x＝
・
1．
Highdensity
（％ theoretical densityof 99｝and high relative dielectric constant （28
．
9 at l MHz ）was obtained by addit 重on of small amountsO．
1wt
％）ofSiO2
for
thebase
composition of x＝O．
This
ceramics also showed superiordielectric
prQperties at microwave frequency and a high relative dielectric constant of 26
．
2，
highQ
o 『7，
500 at12，
948Ghz
and very low temperature coefncient of resonant frequency （切 of− 3．
3
ppm ］°C
at telnper
−
ature rangefrom − 40
to
80
°C
was obtained．
The
microstructureindicated
thet
ceramics modified with small amounts （O．
1−
0．
2 wt ％）ef SiO2 had a fine，
unfrom grain structure．
1
．
緒言
通 信情報量の増 大にっ れてマ イ ク ロ波 周 波 数の民生機 器へ の利 用が具 体 化 しマ イ クロ波 回路の小形化が進んで い る。 斯る状況の 下で こ の応用に適 した材 料の測 定 法 1｝ お よ び 比誘電率が大き く，
誘 電 正接が小さ く，
共 振 周 波 数の温 度 変 化の小 さい誘 電 体 材 料が これ らのデバ イスの 構成 要素と して探索さ れ て き た21σ ペ ロ フス カ イ ト型結 晶構造の複合化 合物で あ る亜 鉛タル タン酸バ リ ウム Ba （Znlt3Ta213）03，
亜鉛ニ オ ブ酸バ リウ ム Ba（ZnusNb2rs）Oa ＊ 材 料 工 学 料 教 授 ＊＊材料工学 科 学 部 生 ＊＊＊工学研究科 大学院学生 平成6年 10 月 12 日受 付 （以 後それ ぞ れのBZT ，
BZN と表 す ） と，
これ らの固 溶 体 （1−
x＞BZT−
xBZN 系の ホ ッ トプレ ス 焼 結 した セ ラ ミッ ク ス は比 誘 電 率が 大 き く，
誘 電 損 失が小さ く，
比誘 電率の温度 変化が小さいた め に誘電体共 振器やブイル タ へ の応 用に期 待で きる こと が示さ れ た3）・
4） 。 しかし
．
本系化合 物の常 圧 下の焼 成 温 度は高 く，
密度 の 大きい セ ラ ミッ クス を得るこ と は困難であ る 5） e 著者 ら は （1−
x）BZT −
xBZN 基 本 組 成にMnO2
ま た はSiO2 添 加 物 を加え ることによっ て セ ラ ミッ クスの易 焼 結 化 と 誘 電特 性におよ ぼす影響にっ い て調べ ， 微 量の SiO2添 加 がセラ ミッ クス の焼 結 と誘 電 特 性の改 善に効 果のある こと が わかっ たので報告する。
一
45一
．
湘南工科 大学 紀 要 第29
巻 第1
号2．
実 験 方法
2．
1 試 料の作 製粉 体の固 相 反 応に よりセ ラ ミッ クスを 作製し た。 原料
粉 末に は高純 度の BaCO3 （99
．
8
％｝，
ZnO
（99．
7
％ ），
Ta205
（99
．
8％ ），Nb205 （99．
9％ ），
MnO2 （90．
9
％ ），
SiO2
（99．
999
％） を使 用した。 配 合組 成を 〔1 −
x）BZT −
xBZN ＋ω 重量 ％ 添加 物 と表 した と き，
基 本 組成が x−
O，
0．
5
の と きMnO2
添 加はw＝O．
1，
02 ，0．
5
重量％， x＝1
の ときw＝0
〜0，
9
重量 ％を， Sio2
添 加の ときは w・
＝O．
1，0．
2
重 量％ 添 加 を 調べ た。 原 料粉 末は ジル コ ニ ア ボー
ル と蒸 溜 水と 共に ポ リエ チレ ン製の容 器に入 れ， ブ リッ チ ュ・
ジ ャ パ ン社の遊 星 型 ボー
ル ミル P・
5 を用いて1
分 間に315
回 の回 転 速 度で 1時 間 湿 式 混 合 し，
乾 燥 後40MPa の圧力 で成 形 し1，
100°
C
で 6時 間 仮 焼 を 行 っ た。 仮 焼 物 は 前 記の ボー
ル ミルで1
時間湿式 粉 砕し乾 燥後 5重 量 ％ の ポ リビル ア ル コー
ル を 加 て 造 粒 後，
直 径と厚さ が 15x2 と5
×2mm
の2
種類の 円板を圧力80
MPa
で 成 形 し た。 成形試 料はマ グ ネシア の さや中の 白金 板 上に置き空 気 中で 1，
450 °C
で12
時 間電気炉に よ り焼成 を行っ た。
また，
焼結が良くない試 料につ いて は仮 焼と粉 砕を2
回 行 っ た。
2．
2 試料の測定 焼成したセ ラ ミッ クスの密度は アル キメデス法によ り 試 料の空 気 中 と水 中 重 量 か ら測 定 した。
焼成セ ラ ミッ ク ス試料の元素 分析は， 特に添 加 物 元 素の挙 動を調べ る た め に島津 製作所 製の電 子線マ イ クロ アナ ラ イ ザEPMA −
C1
を用いて2
次 電 子像 などの表 面 観 察と面分析を 行 っ た。 焼成セ ラ ミッ クス試 料表 面は粒度 ＃800 ，
＃1，
000 ，
＃1，
500
の耐 水 研磨 紙で研 磨 後， 粒径がそれ ぞ れ3，1，li4
μm の ダ イア モ ン ドペー
ス ト で研磨し乾 燥後，
金を イ オ ン ス パ ッ タ リン グで コー
ティ ング した。 マ ッ ピングの全 画素 数は512
×512 で，
分 析時 間はSi
の と き0．
05
秒 ／ 画 素，Mn
の とき0．
Ol
秒 ／ 画 素の速 度で おの おの 5 回 繰返 し行っ た。 抵 抗 率は市 販の銀電 極 液をセ ラ ミッ クス 円板の両面に塗布し 700 °C
で焼 き付 け た試 料に対 して 横 河 ・ ヒュー
レ ッ ト・ パ ッ カー
ド（YHP ）社の 高抵 抗 計4，
329
を用い て 測 定し た。 低 周波 数に お け る誘 電特 性は 電 極 焼 付け した試 料にっ い てYHP
社の イン ピー
ダン ス ア ナ ラ イ ザを 用い て 1kHz か ら1MHz で測 定 信 号 レベ ルlV
の もと静 電 容 量と誘 電 正 接（tan
δ）を測 定し試 料 の寸法か ら比 誘電 率εを求め た。 比 誘電 率の温 度係 数τk はYHP
社のLCZ
メー
タ4192A
とラン スコ 社の卓上 型 」 温 度槽 図1
マ イ クロ 波周 波数に お け る 誘電 特性 測定回 路 恒 温 槽 900 を 用い て測 定 周 波 数 10kHz に て信 号 レベ ル1V
の も とで一40
か ら80
℃ の温 度 範囲の静 電 容 量 を測定して求め た。 マイ ク ロ 波 周 波 数で の 誘 電特性 〔ε，
Q
＝1itan
6
｝の 測 定 はYHP
社の シ ンセ サイズ ドス イー
パ83612A ，
ネッ トワー
クァ ナ ライ ザ8510B ，
テ ス トセ ッ ト8514B，
村田製 作 所の 測 定 冶 具 DRG8553 を 用い て 空 洞開 放形 誘 電 体 共 振器 法6）・
7｝すな わ ち ， 周 波 数 掃 引法 によっ て透 過 形 共 振器の伝 送 （S21
）特 性を測定 して行っ た。
使 用 し た測 定シス テム を図 1 に示し た。
3
．
実 験 結 果 と考
察 3．
1 添加 物の 種類，
添加量 と焼 結密 度 （1−
x）BZT−
xBZN 系の焼結密 度にお よ ぼ す 添 加 物の 種類と添 加 量の影響を 調べ る た あに，
コ ン デ ンサ用の誘 電体セ ラ ミッ ク スや電 気 機 械 変 換 素 子 用の圧電セ ラ ミッ クス の焼結助 剤 と して使 用 さ れ るMnO2
とSio2
添 加物 につ いて その添 加 量 を変え て実 験を行っ た。 表 1は 3 種 類の基本組 成に対し て焼 成 密度に お よ ぼす添 加 物お よ び 仮焼 回数の効 果を示した。 （1−
x）BZT −
xBZN 系に対す るMnOz
の添 加は焼結 密 度の 向上に対して効果が小さ く，
x＝O，
O．
5
の試料では 理 論 密 度の90
％ 前 後，
x＝1
で はw・
・
O．
7
重量 ％ 添 加の と き理 論 密 度の99
％ が得 られ た。 これに反 し， SiO2 の微量添 加は焼結密度の向上に対 して著 しい効果が あり， X＝o
の と きw・
＝
O．
1重 量 ％の添 加で99
％ が得 ら れた。
また，
仮 焼 回 数にっ いて は，
焼 結 助 剤として焼 結 密 度の 向上に対し効 果が少ないMnO2
添 加の と きに仮焼を 2回 繰り返 した試 料で高い 密 度が 得られ2
回 仮焼の効 果が認め ら れ た。 しか し， 添 加物がSiO2
の と き は仮焼回数が 1回で焼 結 助 剤と し ての効 果 が著し くあ らわ れ， む しろ仮 焼 回数2
回の 試料の方が 密 度は低 下した。 これは2
回仮焼 後の再 粉砕に よ り仮焼粉 末の微細 化 と均一
分 散に伴う易焼 結 化で最適 焼 成 条 件よ一 46 一
添 加 物で変 成 し た誘電特性に関 する研 究 （大 内 宏他）
表 1 〔1
−
x）Ba（Znli3Ta2，3）03 −
xBa （ZnissNb2
／3）03
十添 加 物 系セ ラ ミッ ク ス の セ ラ ミッ クス特 性に 及 ぼ す 添 加 物 と仮 焼 条 件の影 響 試 料 組 成 添 加 物 仮 焼 密 度 相対 密度 番 号 κ （重量 ％） （回数 ）（glcm3｝ （％ ）
10
None 17．
0088．
4＊2o
0．
IMnO2
16
．
7785
．
5
30 0．
2MnO216
．
7485
ユ 40 0．
5MnO216
．
7385
．
0
50 0．
lSio217
．
8699
．
2
60
0．
2Sio2
17
．
6196
．
170
None
27
．
0989
．
580
0．
1MnO2
27．
1289，
9 90 0．
2MnO227
．
3292
．
4
100 0．
5MnO2 27．
3893
，
2
1100．
1Sio2
27
，
7798
．
1
120 0．
2Sio227
．
5295
．
0
130
．
5None
16．
3688．
1
＊＊140
．
50
．
lMnO2 16．
4789．
6
150．
50．
2MnO216
．
2887
．
0 160．
50．
5MnO216
．
3487．
8
170
，
5None
26．
85949
180．
50．
IMnO226．
4088
．
7
190
．
50
．
2MnO226
．
6091，
4 200．
50．
5MnO2
26
．
7893
．
9211
None
16 ユ093，
8
＊＊＊221
0．
1MnO215
．
8489
．
8
231
0．
2MnO2
15．
969L6241
0．
5MnO216
．
2896
．
5
251
0．
7MnO2 16．
3998
．
2
2610．
9MnO2
16，
3998．
2 271None
26．
2896．
5281
0，
lMnO226
．
2696
．
2
291
0。
2MnO2
26．
2996．
7 3010．
5MnO2
26，
3797
．
9
311
0．
7MnO2
26
．
4599
．
1
321
0．
9MnO2 26．
4499
．
0
x＝
O，
0．
5，1
の理論 密度は そ れ ぞ れ 7．
920 ，
7．
219．
6．
507g ！cm3 で あ っ た。 りもや や過 焼 成の 状 態に移 行 し た ため 密 度の低 下が起 こ っ たもの と考え られる。3，
2
添加 物の種 類，
添加 量 とセ ラ ミッ クス の微 構 造 （1−
x）BZT−
xBZN 系セ ラ ミッ クス の微 構 造におよぼ す 添 加 物の種 類 と 添 加 量の 影 響 を 図2
と 図3
に示し た。 添 加物を 加 え ない基 本 組 成 （x・
＝
O
）で あ る 亜 鉛 タン タル 酸バ リ ウム の 結 晶 粒 径は図2
（A
）に示し たよ うに O．
5〜
1．
7μ m と細かく結 晶 粒 成 長は抑え ら れて い る。一
方，
亜 図2
（1 −
x）Ba
（Znl13Ta2t3
＞03 −
xBa （Zn
且1，Nb2rs
）03
＋ 添加 物 系セ ラ ミッ クスの 走 査 型 電 子 顕 微 鏡 写 真（
A
）x＝O
添 加 な し，
（B）x；0，0．
1
重量 ％
SiO2，
（C
）x＝
＝
O，0．
2
重量 ％SiO2．
鉛ニ オ ブ酸バ リウム （x
− 1
）基 本 組 成の結 晶 粒 径は図3
湘南工科大 学 紀 要
第
29
巻第
1
号表
2
（1−
x｝Ba（Znit3Ta2ra
）O
一 xBa （Znlt3Nb2i3
＞Os
十添 加 物 系セ ラ ミッ ク スの誘 電 特 性に及ぼす添 加物と仮焼 条件の影 響
図
3
（1 −
x）Ba
（Zn
協Ta2
，3）03 −
xBa （Znit3Nbor3
）03
十添 加 物 系セ ラ ミッ クス の 走 査 型 電子 顕鏡写 真 （
A
｝x＝0
添 加 物な し， （B
）x＝1，0．
5
重量％MnO2 ，
（C
）x＝ ・1，0．
7重 量 ％ MnO2．
い る。 こ の基本組 成に対し添 加 物を加えて理論密 度に対 する相 対 密 度が 96％ 以 上 を示し たセ ラ ミッ ク ス表 面の 試 料 番号 相抗 率 ρ（Ω・
m ） 比誘 電 率＊ ε 誘 電 正 接 tanδ＊ 比誘電 率の 温度係数 τK （ppm1 °C
）＊＊12
．
1
×10815
．
00
．
23
21
．
6
×10813
．
20
．
Ol
38
．
7
×10714
．
30
．
20
41
ユ×10813
．
50．
10 52．
9× 10928．
90
．
0004
58 ．
1
63
．
1
×10928
．
10．
0005
143．
9
74
，
1
×10612
．
20
．
019
85
．
7
×10612
．
20
．
Ol3
94．
3×10612．
00．
018104
．
7
×1061L70
．
026
112
．
4XlO928
．
90
．
0006 4L3122
．
4
×10928
．
00
．
0006
一
160．
4 131．
2×101021．
20．
07
145
．
4
×10824
．
20
．
14154
．
4XlO818
．
60
．
04
163
．
5
×10820
，
60
．
16
172
．
5×10717，
30．
013182
ユ×10718
．
10
．
009
192．
5×10720．
20．
013206
．
4x10722
．
00
．
021
211
．
6
×101238 ．
60
．
0002
66．
92219
×101238 ．
90
．
0002
18．
5
232
．
4×10939．
90．
0001一
54．
9242
．
2
×10941
．
3
α0006
一32 ．
6
252．
8×10939．
80
．
0011
一49 ．
5
261
．
6
×101241 ．
40．
0013一
42．
1271
．
Ox101238
．
50．
0004一
132．
3288
．
7
×101139 ．
60
．
0001
一
29L8294
．
7
×101140 ．
00
。
0001
一97 ．
8
308
．
7
×101141 ．
60
．
0001
一157．
3
311
．
9× 101242．
00．
0006一
263．
6321
．
7× 101242．
20．
0001一
181．
0 ＊ 測定 周 波数は1MHz
で あ っ た。 ＊＊ 比誘電率の温度 変 化は10kHz
の周 波 数で一40
° か ら80
℃ の 範囲で測定を行 っ た。SEM
写真をSio2
の 添 加 に つ い て は 図2
（B
），
（C
）に，
MnO2
の添 加につ い て は図3
（B
），
（C
）に 示 し た。 図2
（B
），
（c）よ り明らか なよ うに， o．
1〜
o．
2重 量 ％の SiO2 添加に よ っ て結晶粒径は1〜3
μm の大 き さで比 較 的 均一
に 粒 成 長し，
粒 界が無 添 加の もの より明 瞭と な っ て い る。一
方， 0．
5〜
0．
7重 量 ％MnO2 添 加に よっ て図 3（B），（C）に示一 48 一
添 加 物で 変 成した誘 電 特 性に関 する 研究 （大内 宏 他 ）
蠶
BEハM 駲 q〕 aantSI ⊂RSl
Kδ nd 臼 跏 Tl 匳 006 ACOlTION 5 りel t eむエ 翻 旺 c（LαR
溝
〔・
t） F畷 1
P
：
叩
日」洲 丁 引 o ヨ 5 歹 墨 穿 と9 幼 998 フ Z ラ フ 6665 （A
）ト ー
（B
）H −＿＿一一一 一
H lQ μ m10
μ m図
4
（1−
x）Ba
｛Znl，・
3Ta2 ／3）03 −
xBa （Znit3Nb2t3
）03
＋添 力口物 系セ ラ ミッ クス の2
次 電 子 像 （A
）とコ ン テ ン ト マ ッ プ （B）但 し，
x＝0
で 0．
2重 量 ％SiO2
添 加 試 料。
写真上のス ケー
ル は10
μm を示 す．
BE酬 scrw （1⊃ 国NOsり
t7．
卜肘煦
99 3ee マ1暉 oo1 臼DDIT【〔削 5 9 t x e飢 nm ¢orOR 〔x ± ） F蹴 1 日 」日庵NT 剛 職 豊 誇 、蕁 邇 図 踟 −09387 フ 6655444 （A ）
トー一一 一 一 一
→（
B
）←
一一一一一一 一一
｝ lO μ m10
μ m図
5
（1−
x）Ba （Znu3Ta2i3
）03 −
xBa （Znli3Nb2，
、3｝03
＋ 添 加 物 系セ ラ ミッ クス の2
次 電 子 像（A
）とコ ン テ ン トマ ッ プ （
B
）但 し，
x；
1で O．
9 重量 ％ MnO2 添 加 試 料。
写真上の スケー
ル は10
μm を示す，
し た ように，
複 雑な形 状の結 晶 が 生成した。 焼 結 助 剤 と して加え たSiO2 と MnO2 添 加物の 挙動と 物 性 改 善 効 果 との関 係 を 調べ る た め，
電子線マ イ クロ ァ ナ ラ イ ザEPMA −CI
を用い て （1−
x》BZT −
xBZN ＋ω 重 量％添加物 系セ ラ ミ ッ ク ス の元 素 分 析と り わ け，Sio2
とMnO2
添 加 物の面 分 析を行っ た。 図4（A），
（B）は x；
O，
w≡O．
2
のSiO2
にっ い て，
図 5（A），
（B）はx＝
，
w＝0．
9
の MnO2 につ いて 2次 電子 像（A
）とコ ン テ ン トマ ッ ピ ング （B
）の結果を示 す。SiO2
の添 加 量が少 ない のでSi
の存 在 する場 所が結 晶 粒 界か結 晶 粒 内か 確 定 す るこ と は困 難で あ る が，
図 4〔B
）の結 果に よ る とSiが数μ m の粒また は 環 状様の所で局 在して い ること が わ かっ た。
特に，
気 孔 の 位置と類 似 して い る所に観察されるの で珪酸 塩 系で よ く み ら れ る粘 性あ る ガラ ス質の 生 成が焼 結 を 促 進し てい る こと が考え ら れるが，
さ らに SiO2 の 量 を増 加し た今 後の研 究で明らかにする必 要が あ る。．・
方，MnO2
の添湘 南工科大学紀要 第
29
巻 第1
号 表3
（1−
x）Ba（Znu3Ta2t3＞03−
xBa （Znv3Nb2t3）03＋添 加 物 系セ ラ ミッ クスの マ イ クロ 波 周波数に お け る誘 電 特 性に及ぼす 添 加 物と仮 焼 条 件の影 響 試 料 番号 組成 κ 添加物 （重 量 ％ ） 仮焼 （回 数 ） 比 誘電 率 at んQat
ん 共 振周 波数 ん （GHz ） 共振 周 波数の温 度 係 数 η （× 10−
61°
C） 10
None
1 15 2，
200
14．
093
L96
5
0
0，
lSio2 1262
7，
500
12．
948
一33
6
0
0．
2Sio2
1
26 ．
2
7，
400
13．
265
11 00．
ISio2 2 25．
9 520013456
12
0
0。
2Sio2
2
25 ．
8
6
ρ00
13．
231一
1．
51
27
1
None
2
379
2
誰00
Il．
028
4．
7328
1
0．
1MnO2
2
38．
3
3，
500
11．
010
29
10．
2MnO2 2 41．
3 3，
40010．
980
30
1 0．
5MnO2
2
42．
9
3，
000
10．
842
3．
41
31 10．
7MnO2 2 42．
6 3，
30010．
528
32
1
0．
9MnO2
2
4332
，
70010．
483
1．
16
12．
IZ30璽
12・
12so9
鹹 12・
1260 匝 12，
1240 12，
1220・
o・
40−
20 0 20 40 60 80 温 度 （℃ ）図 6 （1
−
x）Ba
（Znlt3Ta213＞03 −
xBa （Znii3Nb2i3）03
＋o．
1重 量 ％SiO2
セ ラ ミッ クス （x＝o
）の共振周 波数の温 度特 性
．
加は添加 量 が多い こ と も あ っ てMn
元素は局 在す る こ と な く比 較 的 均一
に分布 して い るこ と が図 5（B
）の結果 か ら分 かっ たQ3．
3
添 加 物の種 類，
添 加 量 と 誘 電特性 （1−
x）BZT −
xBZN ＋w 重量 ％添 加物系セ ラ ミッ クス の低 周 波 数 （1MHz
）におい て誘 電特性に およ ぼす 添 加 物の種 類と添 加量およ び仮 焼 回 数の効 果を表 2 に示 し た。 表2
か ら明 らか なように基本組 成に対 す るMnO2
の 添 加は組成 x＝
0
，0．
5
の試 料で は比 誘 電率と誘電 正 接の 向上に対し て効果が小さ く， 組 成が x＝1
の試 料で は添 加 量と共に緻密 化が進み比 誘電 率が （38．
6
か ら41．
4
に） 増 加し，
誘電 正 接も少し大き く なっ た。一
方，SiO2
の微 量 （0．
1
〜0．
2wt
％ ）添 加は焼 結 密 度の向上 か らも分かる ように比 誘 電率と誘電正接の向上に対し て顕 著な効 果が あ り，
x＝
o 組成で o．
1 重量 ％SiO2
添加の とき1MHz
の 周 波 数で 最 大値28 ．
9
と 誘 電 正 接の 最 小 値 0．
0004 が 得 ら れ た。 また，MnO2
の添 加 は抵 抗 率の向 上に対 してい ず れの基 本 組 成に おいても効果がなく，
他 方，SiOz
の 添 加で はx＝
0組 成に対して抵 抗 率を1〜3
桁 向上 する効 果が 認 め ら れ た。 測定 個波数lMHz
で大 きな比 誘 電 率 を 示 した試 料に つ い てマ イ クロ波周波 数におけ る誘電特性を調べ た結 果 を表 3に示した。 ま た， x−
0 組成に対して Sio2 を微量 添加 した誘 電 体セ ラ ミッ クス の共 振 周 波 数の温 度による 変化は図 6 に示 した よ う に極め て小さい こ と がわかっ た。
共 振周波数の温度係 数（切 は一
40°C
か ら 80°C の 温度 範 囲で一3．
3
ppmt °C
であっ た。 こ の よ うに基 本 組 成にSiO2
をo．
1
〜02
重 量 ％添加 す るこ とに よ り，1
回 の仮 焼と本 焼 成で約 13GHz の マ イ ク ロ 波 周 波数におい て 比 誘 電 率 （ε一
26．
2）と 品 質 係 数 （O ≡
7，
500〜
7，
400）が 大き く，
さらに共 振 周 波数の温度 係数 （Tf・
・− 3．
3
ppm1 °C，
温度 範 囲一
40〜80
°C
）が小さい， マ イ クロ 波 回 路の 小形 化に適し た優れ た特 性を もっ た誘 電体セ ラ ミッ クス の得ら れる こと が わ かっ た。4 ．
結 言 亜鉛タン タ ル酸バ リ ウムー
亜 鉛ニ オ ブ酸バ リウム系 組 成に対 し二 酸 化マ ンガ ンまた は 二酸 化 けい素 を 添 加 変 性 し たセ ラ ミッ クス の焼 結 性と誘 電 特 性にお よ ぼ す 添 加物 の効果を調べ以 下の結 論 を得た。 （1） 亜 鉛 タンタル酸バ リウムー
亜 鉛ニ オブ酸バ リ ウム 系基本 組成の焼 結 性 と誘電特 性の向上に対する 二酸化マ一
一
添 加 物で変 成 した誘 電特性に関する研究 （大内 宏 他 ） ンガ ンの添 加効 果は小さく
．
二酸 化 けい素の微 量（0．
1〜
0．
2 重 量％）添 加が易焼結化，
高 密 度 化と誘 電 特 性の向上 に著 しい効 果の あ るこ と が わ か っ た。 （2
） 亜鉛タン タル酸バ リ ウム に0．
1
重量 ％の二酸 化 けい素を添 加 した組成を 1，
100°C で 6 時間の1
回 仮 焼 粉 体か ら 1．
450QC12
時間の焼 成に よっ てマ イ クロ 波 （約13GHz
）で 比誘 電 率（ε・
＝
26．
2
）と品 質 係 数（Q
＝
7，500）が大き く， 共 振 周 波 数の 温 度 係 数が小さく （Tf＝− 3．
3
ppmt °C
）マ イ クロ 波 回路の小 形 化に好 適な誘 電 体 セ ラ ミッ ク ス の得られ るこ とがわかっ た。
参 考 文 献 1） 小 林 禧夫・
田中周三， 電子 通信学会論 文 誌，59−B，
＞2
）3
） 4 ）5
）6
） 7223
（1976
＞，
小林 禧 夫・
吉 田 信一
郎，
エ レ ク トロ ニ ク・
セ ラ ミ クス ，10，23
（1979
》，
河 島俊一
郎・
西 田 正 光・
上田一
朗・
大内宏
・
早 川茂
，
第1
回 強誘 電 体応 用 会 議予 稿集，
19−
F−6，
94
（1977
）．
S
．
Kawashima ，
M ．
Nishida，
1．
Ueda， H
，
Ouchi andS．
Hayakawa，
Proc，
lst
Meeting
onFMA ，
293（1978 ）
．
S．
Kawashima，
M．
Nishida，1．
Ueda
andH ．
Ouchi ，
J．Am ．
Ceram ．
Soc，
，
66 ．
421 （1983）．
小林 禧夫
，
エ レク トロ ＝ ク・
セ ラ ミ クス， 19，20
（1988）
．
西 川敏 夫
・
横 河ヒュー
レッ ト・ パ ッ カー
ド，
セ ミナ
