JP4494931B2 - 誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品 - Google Patents

Description

本発明は誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品に関する。更に詳しくは、比誘電率（ε_ｒ）が３０〜５０程度であり、無負荷品質係数（Ｑｕ）が大きい誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品に関する。

携帯電話等の移動体通信及び衛星放送など、マイクロ波領域の電磁波を利用した各種の通信システムが急速に発展し、これに伴って多くの誘電体材料が開発されている。これらの誘電体材料では、比誘電率（ε_ｒ）、無負荷品質係数（Ｑｕ）及び共振周波数の温度係数（τ_ｆ）の３つの誘電特性が重視され、概ねε_ｒはその値が大きいこと、Ｑｕはその値が大きいこと、τ_ｆはその絶対値が小さいこと、が要求される。しかし、これらは相反するものであり、同時に全てを達することは困難である。
従来、上記のような用途で使用される誘電体材料として、下記特許文献１に開示されたε_ｒが２０〜３０程度であるＢａＯ−ＺｎＯ−Ｔａ_２Ｏ_５系材料（ＢａＺｎＴａ系）、及び、下記特許文献２に開示されたε_ｒが６０〜８０程度であるＢａＯ−ＲＥ_２Ｏ_３−ＴｉＯ_２（ＲＥ：希土類元素）系材料（ＢａＲＥＴｉ系）が知られており、高周波用の共振器やフィルタの材料として実用化されている。また、ε_ｒがこれらの中間的な値を示す材料として下記特許文献３及び４に開示されたＣａＯ−ＴｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｎｂ_２Ｏ_５系材料（ＣａＴｉＡｌＮｂ系）が知られている。更に、本発明者らによる下記特許文献５が知られている。

特公昭５９−４８４８４号公報 特公昭５９−３７５２６号公報 特開２００１−３０２３３１号公報 特開２００１−３０２３３３号公報 特開２００２−３０８６７０号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたものであり、新規な誘電体磁器組成物であって、比誘電率（ε_ｒ）が３０〜５０程度であり、無負荷品質係数（Ｑｕ）がＱｕ×ｆ_０で１００００ＧＨｚ以上と大きく、更には、このε_ｒ及びＱｕのバランスを保持できる誘電体磁器組成物及びこれを用いた電子部品を提供することを目的とする。

本発明は、以下に示す通りである。
（１）Ｃａ及びＳｒの少なくとも一方と、Ｔｉと、Ａｌと、Ｎｂ及びＴａの少なくとも一方と、Ｏとの各元素を含有し、
これらの元素について、組成式［ａＭ^１Ｏ−ｂＴｉＯ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄＭ^２ _２Ｏ_５］（但し、Ｍ^１はＣａ及び／又はＳｒであり、Ｍ^２はＮｂ及び／又はＴａであり、ａ、ｂ、ｃ及びｄは各々モル比を表わし、且つ、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である）と表した場合に下記条件を満たすことを特徴とする誘電体磁器組成物。
０．４７０６≦ａ≦０．４９５７
０．１１１１≦ｂ≦０．１９２３
０．１４７１≦ｃ≦０．１６６７
０．１６４５≦ｄ≦０．２６４７

（２）本誘電体磁器組成物に含有される金属元素を酸化物換算した全モル量を１００モル％とした場合に、ＭｎをＭｎＯ_２換算で０．０１〜５モル％含有する上記（１）に記載の誘電体磁器組成物。
（３）本誘電体磁器組成物に含有される金属元素を酸化物換算した全モル量を１００モル％とした場合に、希土類元素ＲＥをＲＥ_２Ｏ_３換算で０．１〜１０モル％含有する上記（１）又は（２）のうちのいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
（４）上記希土類元素ＲＥは、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｙ及びＹｂのうちの少なくとも１種である上記（３）に記載の誘電体磁器組成物。
（５）上記組成式中のＴｉの全量を１００モル％とした場合に、Ｔｉの３０モル％未満がＺｒ及び／又はＳｎに置換された上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
（６）上記組成式中のＡｌの全量を１００モル％とした場合に、Ａｌの３０モル％未満がＧａに置換された上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
（７）上記組成式中のＭ^２の全量を１００モル％とした場合に、Ｍ^２の３０モル％未満がＳｂに置換された上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
（８）上記（１）乃至（７）のうちのいずれかに記載の誘電体磁器組成物からなる誘電体部を備えることを特徴とする電子部品。

本発明の誘電体磁器組成物によると、ε_ｒが３０〜５０程度であり、Ｑｕ×ｆ_０が１００００ＧＨｚ以上と大きく、更には、これらε_ｒ及びＱｕの優れたバランスを保持した誘電特性を得ることができる。
ＭｎをＭｎＯ_２換算で５モル％以下含有する場合は、誘電特性にほとんど影響なく焼成時の酸素が供給されて、安定して目的とする誘電特性が得られる。
ＲＥをＲＥ_２Ｏ_３換算で１０モル％以下含有する場合は、各誘電特性のコントロールの自由度をより広くできる。
ＲＥがＬａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｙ及びＹｂのうちの少なくとも１種である場合は、特にεｒを保持しつつ、Ｑｕを向上させることができる。
Ｔｉの３０モル％未満がＺｒ及び／又はＳｎに置換された場合は、非置換時における各誘電特性値の近傍で各誘電特性をコントロールすることができる。
Ａｌの３０モル％未満がＧａに置換された場合は、各誘電特性を非置換時における各誘電特性値の近傍でコントロールすることができる。
Ｍ^２の３０モル％未満がＳｂに置換された場合は、特に焼結性が向上され、安定して目的とする誘電特性が得られる。
本発明の電子部品によると、３０〜５０程度のε_ｒを発現でき、且つ、Ｑｕ×ｆ_０において１００００ＧＨｚ以上と大きなＱｕを発現できる。このため、バランスのよい誘電特性を発揮できる各種電子部品を得ることができる。

本発明について、以下詳細に説明する。
［１］誘電体磁器組成物
本発明の誘電体磁器組成物は、Ｃａ及びＳｒの少なくとも一方と、Ｔｉと、Ａｌと、Ｎｂ及びＴａの少なくとも一方と、Ｏとの各元素を含有し、
これらの元素について、組成式［ａＭ^１Ｏ−ｂＴｉＯ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄＭ^２ _２Ｏ_５］（但し、Ｍ^１はＣａ及び／又はＳｒであり、Ｍ^２はＮｂ及び／又はＴａであり、ａ、ｂ、ｃ及びｄは各々モル比を表わし、且つ、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である）により表すことができる（尚、以下、この組成式を組成式［１］ともいう）。この組成式［１］において、第１誘電体磁器組成物は０．４７０６≦ａ≦０．４９５７、０．１１１１≦ｂ≦０．１９２３、０．１４７１≦ｃ≦０．１６６７、０．１６４５≦ｄ≦０．２６４７であることを特徴とする。

上記「Ｍ^１」は、Ｃａ及びＳｒのうちの少なくとも一方を表す。従って、Ｍ^１がＣａのみである場合、組成式［１］は［ａＣａＯ−ｂＴｉＯ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄＭ^２ _２Ｏ_５］と表され、Ｓｒのみである場合、組成式［１］は［ａＳｒＯ−ｂＴｉＯ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄＭ^２ _２Ｏ_５］と表され、Ｃａ及びＳｒの両方である場合、組成式［１］は［ａ（Ｃａ_１−ｘＳｒ_ｘ）Ｏ−ｂＴｉＯ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄＭ^２ _２Ｏ_５］と表される。但し、ｘは０<ｘ<１である。
即ち、Ｍ^１は「Ｃａのみ」、「Ｃａ及びＳｒの両方」、「Ｓｒのみ」のいずれであってもよい。ＣａとＳｒとは任意の割合で置換することができ、上記ｘの範囲は特に限定されないが、例えば、０．０００１≦ｘ≦０．５とすることができ、更に０．０００１≦ｘ≦０．３とすることができ、特に０．０００１≦ｘ≦０．１とすることができる。

上記「ａ」は、組成式［１］中のＭ^１Ｏのモル比を表す。このａは、０．４７０６≦ａ≦０．４９５７である。この範囲ではε_ｒを保持しつつ、大きなＱｕを得られる。

上記「ｂ」は、組成式［１］中のＴｉＯ_２のモル比を表す。このｂは、０．１１１１≦ｂ≦０．１９２３である。この範囲ではε_ｒを保持しつつ、大きなＱｕを得られる。
この組成式［１］中のＴｉは、その一部がＺｒ及び／又はＳｎに置換されていてもよい。Ｚｒ及び／又はＳｎに置換されている場合、組成式［１］中のＴｉの全量を１００モル％とした場合に、Ｔｉの３０モル％未満（０．０１〜１０モル％がより好ましく、０．０１〜５モル％が特に好ましい）がＺｒ及び／又はＳｎに置換されていてもよい。即ち、Ｔｉの一部がＺｒ及び／又はＳｎに置換されている場合、本誘電体磁器組成物に含有されるＴｉ、Ｚｒ及びＳｎの合計量を１００モル％とすると、通常、Ｚｒ及びＳｎの合計（但し、Ｚｒ又はＳｎのいずれかが０モル％であってもよい）は３０モル％未満（０．０１〜１０モル％がより好ましく、０．０１〜５モル％が特に好ましい）である。

ＴｉがＺｒのみに置換されている場合、組成式［１］は［ａＭ^１Ｏ−ｂ（Ｔｉ_１−αＺｒ_α）Ｏ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄＭ^２ _２Ｏ_５］と表され、Ｓｎのみにより置換されている場合、組成式［１］は［ａＭ^１Ｏ−ｂ（Ｔｉ_１−βＳｎ_β）Ｏ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄＭ^２ _２Ｏ_５］と表され、Ｚｒ及びＳｎの両方である場合、組成式［１］は［ａＭ^１Ｏ−ｂ（Ｔｉ_{１−α−β}Ｚｒ_αＳｎ_β）Ｏ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄＭ^２ _２Ｏ_５］と表される。
但し、上記各組成式では、β＝０である場合は０<α<０．３（０．０００１≦α≦０．１が好ましく、０．０００１≦α≦０．０５がより好ましい）である。また、α＝０である場合は０<β<０．３（０．０００１≦β≦０．１が好ましく、０．０００１≦β≦０．０５がより好ましい）である。更に、α≠０且つβ≠０である場合は０<α＋β<０．３（０．０００１≦α＋β≦０．１が好ましく、０．０００１≦α＋β≦０．０５がより好ましい）である。

上記「ｃ」は、組成式［１］中のＡｌ_２Ｏ_３のモル比を表す。このｃは、０．１４７１≦ｃ≦０．１６６７である。この範囲ではε_ｒを保持しつつ、大きなＱｕを得られる。
この組成式［１］中のＡｌは、その一部がＧａに置換されていてもよい。Ｇａに置換されている場合、組成式［１］中のＡｌの全量を１００モル％とした場合に、Ａｌの３０モル％未満（０．０１〜１０モル％がより好ましく、０．０１〜５モル％が特に好ましい）がＳｒに置換されていてもよい。即ち、通常、Ａｌの一部がＧａに置換されている場合、本誘電体磁器組成物に含有されるＡｌ及びＧａの合計量を１００モル％とした場合に、Ｇａは３０モル％未満（０．０１〜１０モル％がより好ましく、０．０１〜５モル％が特に好ましい）である。
ＡｌがＧａに置換されている場合、組成式［１］は［ａＭ^１Ｏ−ｂＴｉＯ_２−（１／２）ｃ（Ａｌ_１−γＧａ_γ）_２Ｏ_３−（１／２）ｄＭ^２ _２Ｏ_５］と表される。但し、０＜γ＜０．３（０．０００１≦γ≦０．１がより好ましく、０．０００１≦γ≦０．０５がより好ましい）である。上記範囲では、各誘電特性を非置換時における各誘電特性値の近傍でコントロールすることができる。

上記「Ｍ^２」は、Ｎｂ及びＴａのうちの少なくとも一方を表す。従って、Ｍ^２がＮｂのみである場合、組成式［１］は［ａＭ^１Ｏ−ｂＴｉＯ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄＮｂ_２Ｏ_５］と表され、Ｔａのみである場合、組成式［１］は［ａＭ^１Ｏ−ｂＴｉＯ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄＴａ_２Ｏ_５］と表され、Ｎｂ及びＴａの両方である場合、組成式［１］は［ａＭ^１Ｏ−ｂＴｉＯ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄ（Ｎｂ_１−ｙＴａ_ｙ）_２Ｏ_５］と表される。但し、ｙは０<ｙ<１である。
即ち、Ｍ^２は「Ｎｂのみ」、「Ｎｂ及びＴａの両方」、「Ｔａのみ」のいずれであってもよい。これらのなかでは「Ｎｂのみ」又は「Ｎｂ及びＴａの両方」であることが好ましい。これらの場合は、特にε_ｒを保持しつつ、Ｑｕを大きくできる。Ｍ^２が「Ｎｂ及びＴａの両方」である場合、上記ｙの範囲は特に限定されないが、０．０００１≦ｙ≦０．５とすることができ、更に０．０００１≦ｙ≦０．３とすることができ、特に０．０００５≦ｙ≦０．２とすることができる。この範囲であれば、ε_ｒへの影響を抑えつつ、Ｑｕを大きくできる。

上記「ｄ」は、組成式［１］中のＭ^２ _２Ｏ_５のモル比を表す。このｄは、０．１６４５≦ｄ≦０．２６４７である。この範囲ではε_ｒを保持しつつ、大きなＱｕを得られる。
この組成式［１］中のＭ^２は、その一部がＳｂにより置換されていてもよい。Ｓｂに置換されている場合、組成式［１］中のＭ^２の全量を１００モル％とした場合に、Ｍ^２の３０モル％未満（０．０１〜１０モル％がより好ましく、０．０１〜５モル％が特に好ましい）がＳｂに置換されていてもよい。即ち、Ｓｂによる置換の場合、本誘電体磁器組成物に含有されるＮｂ、Ｔａ及びＳｂの合計量を１００モル％とした場合に、通常、Ｓｂは３０モル％未満（０．０１〜２０モル％が好ましく、０．０１〜１０モル％がより好ましい）である。Ｍ^２の一部がＳｂに置換されている場合、組成式［１］は［ａＭ^１Ｏ−ｂＴｉＯ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄ（Ｍ^２ _１−ｚＳｂ_ｚ）_２Ｏ_５］と表される。但し、ｚは０＜ｚ＜０．３（０．０００１≦ｚ≦０．２が好ましく、０．０００１≦ｚ≦０．１がより好ましい）である。

上記各ａ〜ｄは、０．４７０６≦ａ≦０．４９５７、０．１１１１≦ｂ≦０．１９２３、０．１４７１≦ｃ≦０．１６６７、０．１６４５≦ｄ≦０．２６４７である。これらの範囲では、ε_ｒを保持しつつ、大きなＱｕ値を得られる。即ち、例えば、ε_ｒは３０〜５０程度であり、Ｑｕ×ｆ_０は１００００ＧＨｚ以上（更には、１４０００〜２００００ＧＨｚ）とすることができる。

本誘電体磁器組成物に含まれる結晶相は特に限定されないが、ペロブスカイト型の結晶構造を呈し、組成式［Ｍ^１（Ａｌ_κＭ^２ _κＴｉ_１−２κ）Ｏ_３］（但し、０．３≦κ≦０．３５）で表される結晶相を主結晶相とすることが好ましい。更に、副結晶相は認められてもよいが、副結晶相が認められないことがより好ましい。即ち、主結晶相内に上記組成式に含まれない元素が固溶されていることがより好ましい。

本誘電体磁器組成物には、上記組成式［１］外の組成として遷移金属元素の酸化物（複酸化物を含む）、Ｂ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｐｂ及びＢｉ等のうちの少なくとも１種を含む酸化物（複酸化物を含む）等を含有できる。これらの元素の本誘電体磁器組成物中における酸化数（価数）は特に限定されない。上記遷移金属元素としては、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｈｆ及びＷ等が挙げられる。上記遷移金属元素及び上記それ以外の元素のうちでは、遷移金属元素が好ましく、そのなかではＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びＣｕがより好ましく、更には、Ｍｎが特に好ましい。これらの遷移金属元素は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。Ｍｎは特に各誘電特性を向上させることができる。これらの酸化物の含有量は特に限定されないが、本誘電体磁器組成物を１００モル％とした場合に、上記元素の酸化物換算合計量は５モル％以下（より好ましくは２モル％以下、更に好ましくは１モル％以下、特に好ましくは０．６モル％以下、含有する場合は通常０．０１モル％以上）が好ましい。この範囲では、Ｑｕをより大きな値に保持し易い。また、これらの酸化物が含有される理由は問わないが、例えば、製造時に酸素供給剤として配合された酸化物に由来する場合が挙げられる。
尚、上記酸化物換算を行う場合、上記の各元素は各々、ＭｎＯ_２、Ｖ_２Ｏ_５、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ_２、ＭｏＯ_３、ＨｆＯ_２、ＷＯ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＰｂＯ_２及びＢｉ_２Ｏ_３として換算するものとする。

本誘電体磁器組成物には、上記組成式［１］外の組成として希土類元素ＲＥの酸化物（複酸化物を含む）を含有することができる。ＲＥを含有することにより各誘電特性のコントロールの自由度が広くなる。これらの元素の本誘電体磁器組成物中における酸化数（価数）は特に限定されない。上記ＲＥとしては、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｙ、Ｙｂ、Ｓｃ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕが挙げられる。これらのなかでもＬａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｙ及びＹｂが好ましい。これらのＲＥは、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの酸化物の含有量は特に限定されないが、本誘電体磁器組成物を１００モル％とした場合に、上記ＲＥのＲＥ_２Ｏ_３換算合計量は１０モル％以下（より好ましくは８モル％以下、更に好ましくは６モル％以下、含有する場合は通常０．１モル％以上）が好ましい。この範囲では、ε_ｒを保持しつつ、高いＱｕを得易い。

本発明の誘電体磁器組成物によれば、ε_ｒを３０〜５０（更に３２〜４８、特に３３〜４７）とすることができる。また、Ｑｕと共振周波数ｆ_０との積であるＱｕ×ｆ_０を１００００ＧＨｚ以上（更に１３０００ＧＨｚ以上、特に１４０００ＧＨｚ以上、とりわけ１５０００ＧＨｚ以上）とすることができる。

［２］誘電体磁器組成物の製造方法
本誘電体磁器組成物の製造方法は特に限定されないが、例えば、Ｍ^１、Ａｌ、Ｔｉ及びＭ^２のモル比が上記組成式［１］における各元素のモル比となるように、Ｍ^１、Ａｌ、Ｔｉ及びＭ^２の各々が含有された原料組成物を熱処理して得ることができる。
また、Ｍ^１、Ａｌ、Ｔｉ及びＭ^２と各々置換可能な前記元素を含有する誘電体磁器組成物を得る場合には、Ｍ^１、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍ^２及び各置換可能な前記元素のモル比が上記組成式［１］における各元素のモル比となるように、Ｍ^１、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍ^２及び各置換可能な前記元素の各々が含有された原料組成物を熱処理して得ることができる。
更に、上記組成式［１］外にＭｎ及びＲＥ等を含む副成分を含有する誘電体磁器組成物を得る場合は、Ｍ^１、Ａｌ、Ｔｉ及びＭ^２のモル比が上記組成式［１］における各元素のモル比となるように、且つ、副成分を構成する各元素が前記範囲を満たすように、各々が含有された原料組成物を熱処理して得ることができる。

上記原料組成物は、各元素を各々個別に含む原料の混合物等であってもよく、複数の元素を含む複酸化物の混合物等であってもよい。
上記各元素を各々個別に含む原料とは、例えば、Ｃａ化合物、Ｓｒ化合物、Ａｌ化合物、Ｔｉ化合物、Ｎｂ化合物、Ｔａ化合物、Ｚｒ化合物、Ｓｎ化合物、Ｙ化合物、Ｙｂ化合物、Ｓｂ化合物、及びその他のＲＥ化合物等が挙げられる。更に、これらの各化合物は、通常、各元素の酸化物又は熱処理されて酸化物となる化合物とすることができる。このうち熱処理されて酸化物となる化合物の種類は特に限定されず、例えば、炭酸塩、水酸化物、炭酸水素塩、硝酸塩及び有機金属化合物等が挙げられる。これらの酸化物及び熱処理されて酸化物となる化合物は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、各原料の形態も特に限定されず、粉末又は液状物等を用いることができる。更に、上記複数の元素を含む複酸化物としては、ＣａＴｉＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３、（Ｃａ_０．５Ｓｒ_０．５）ＴｉＯ_３、Ｃａ（Ａｌ_０．５Ｎｂ_０．５）ＴｉＯ_３、Ｃａ（Ａｌ_０．５Ｔａ_０．５）ＴｉＯ_３等が挙げられる。これらの複酸化物は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。更に、前記各原料と併用してもよく、併用してなくてもよい。

上記「熱処理」は、誘電体磁器組成物が得られる条件であれば特に限定されない。即ち、例えば、熱処理は焼成工程のみの１段で行ってもよく、仮焼工程と焼成工程との２段で行ってもよい。２段で行う場合には連続的に行ってもよく、非連続的に行ってもよい。
焼成工程（上記２段の場合は第２熱処理工程）は、焼成されて誘電体磁器組成物となる、原料組成物（上記２段の場合は仮焼成分）を含む成形体を焼成する工程である。焼成工程における焼成温度は特に限定されないが、例えば、１１００〜１７００℃（より好ましくは１３００〜１６００℃）とすることができる。この温度範囲であれば、成形体を十分に焼結できると共に緻密化することができる。また、焼成時間は特に限定されないが、１時間以上（通常１００時間以下）とすることができる。
更に、焼成雰囲気は特に限定されず、酸化性雰囲気であっても、非酸化性雰囲気であってもよい。酸化性雰囲気としては、大気雰囲気が挙げられる。また、非酸化性雰囲気とは、酸素分圧が小さい雰囲気であり、通常、酸素分圧が１０Ｐａ以下（好ましくは０．１Ｐａ以下、通常０．０００１Ｐａ以上）に保持されている雰囲気である。非酸化性雰囲気を構成する気体は特に限定されないが、例えば、窒素及びアルゴン等の希ガスなどの不活性ガスが挙げられる。また、焼成雰囲気は、湿潤雰囲気であってもよく、非湿潤雰囲気であってもよい。湿潤雰囲気とは、露点管理がされた雰囲気であり、通常、露点が９０℃以下（好ましくは８０℃以下、通常３０℃以上）に保たれている雰囲気である。更に、この焼成は加圧焼成でもよく、非加圧焼成でもよい。

仮焼工程（上記２段の場合は第１熱処理工程）は、原料組成物を仮焼して仮焼物を得る工程である。原料組成物を混合し、成形して得た成形体を仮焼工程を経ずに直接焼成した場合、後の焼成工程においても十分に焼結させることができない場合がある。これに対して仮焼を行うと、上記の原料組成物が反応して目的の化合物が生成し、後の焼成工程における焼成温度を効果的に低下させることができる。
仮焼工程における仮焼温度は特に限定されないが６００〜１４００℃（より好ましくは８００〜１３００℃）とすることができる。この温度範囲であれば、未反応の原料成分が残存し難く、また、焼結してしまい仮焼物の粉砕が困難となることもない。この仮焼における仮焼時間は特に限定されないが、１時間以上（通常２０時間以下）とすることができる。更に、仮焼雰囲気は特に限定されず、前記焼成雰囲気と同様な各種雰囲気を用いることができ、焼成雰囲気と同じであってもよく、異なっていてもよい。

これらの熱処理条件は各々の組合せとすることができる。即ち、例えば、各元素を個別に含有する原料の混合物を大気雰囲気下６００〜１４００℃（より好ましくは８００〜１３００℃）で１〜２０時間仮焼し、その後、仮焼物を粉砕した後、成形し、次いで、大気雰囲気下１１００〜１７００℃（より好ましくは１３００〜１６００℃）で１〜１００時間焼成することで得ることができる。

本発明の製造方法では、上記熱処理を行う熱処理工程以外にも他の工程を備えることができる。他の工程としては、例えば、（１）仮焼物を粉砕して得られた仮焼粉末を造粒する造粒工程、及び、（２）上記（１）で得られた造粒粉末を成形して成形体を得る成形工程等が挙げられる。
上記造粒工程は、仮焼により得られた仮焼物を粉砕等して得られた仮焼粉末にバインダ、溶剤、可塑剤及び分散剤等を含有させて成形に適した粒子状態にする工程である。造粒方法は特に限定されず、スプレードライ法等を用いることができる。また、成形工程は、前記造粒工程で得られた造粒粉末を成形して成形体を得る工程である。この工程では、通常、造粒粉末等には、バインダ、溶剤、可塑剤及び分散剤等を含有させることで成形性を付与する。また、成形方法は、特に限定されず、一軸プレスや、冷間等方静水圧プレス（以下、単に「ＣＩＰ」という）等の種々の方法で行うことができる。

［３］電子部品
本発明の電子部品は、本誘電体磁器組成物からなる誘電体部を備えることを特徴とする。
上記「誘電体部」は、前記本発明の誘電体磁器組成物からなる。また、その形状及び大きさ等は特に限定されない。この誘電体部は、例えば、フィルタ、デュプレクサ、共振器、ＬＣデバイス、カプラ、ダイプレクサ、ダイオード、誘電体アンテナ、セラミックコンデンサ、配線基板及びパッケージ等の磁器製部分として用いることができる。これらの用途により、適した形状及び大きさ等とすることが好ましい。
また、本電子部品には、誘電体部以外にも他部を備えることができる。他部としては、導体部が挙げられる。導体部は、通常、誘電体部の表面及び／又は内部に形成された導電性を有する部分である。この導体部は、誘電体部と同時焼成されたものであってもよく、同時焼成されていないものであってもよい。導体部を構成する導体材料は特に限定されず、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｐｂ、Ｒｕ、Ｒｈ及びＩｒ等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を用いてもよい。

即ち、本発明の電子部品としては、本発明の誘電体磁器組成物からなる円筒形状の誘電体部を備える誘電体共振器が挙げられる。
また、列設された複数の貫通孔を備える直方体形状の誘電体部と、誘電体部の所定外表面及び貫通孔内を覆う導体部とを備えるデュプレクサ及び誘電体フィルタが挙げられる。
更に、積層された複数の薄板形状の誘電体部と、各誘電体部間に形成された導体パターンと、導体パターン同士を電気的に接続するスルーホール導体又は外表面導体と、を備える誘電体積層チップアンテナが挙げられる。
また、直方体形状の誘電体部と、誘電体部の長手方向の一端に配設された給電電極と、他端に配設された固定電極と、誘電体部の側面を螺旋状に巻回し一端が給電電極に接続され且つ他端が自由端である放射電極と、を備える誘電体チップアンテナが挙げられる。
更に、積層された複数の薄板形状の誘電体部と、各誘電体部間及び所定の外表面に形成された導体パターンと、導体パターン同士を電気的に接続するスルーホール導体又は外表面導体と、を備えるＬＣフィルタ、セラミックコンデンサ、及び、セラミック配線基板が挙げられる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（１）誘電体磁器組成物の作製
市販のＣａＣＯ_３、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５及びＭｎＯ_２の各粉末を、それぞれ酸化物換算で、組成式［１］中のａ〜ｄの値が表１の組合せとなるように秤量した。次いで、これらの各粉末（原料）をエタノールを溶媒として湿式混合して混合粉末（原料組成物）を得た。この混合粉末を大気雰囲気において１２００℃で２時間仮焼した。その後、この仮焼物に分散剤、バインダ及びエタノールを加え、ボールミルにより粉砕してスラリーにした。次いで、このスラリーを乾燥させて造粒して造粒粉末とした。その後、この造粒粉末を２０ＭＰａの圧力で一軸プレスを行い、円柱状に成形した。その後、１５０ＭＰａの圧力でＣＩＰ（冷間等方静水圧プレス）処理を行い、この成形体を大気雰囲気において１５００℃で３時間保持し、焼成して、実験例１〜７の誘電体磁器組成物からなる誘電体を得た。

尚、表１中の「＊」は本発明の範囲に含まれないことを示す。また、実験例１は参考例であり、実験例２〜６は実施例であり、実験例７は比較例である。

（２）誘電特性の測定
得られた実験例１〜７の各誘電体の表面を研磨した後、平行導体板型誘電体共振器法により、測定周波数３〜５ＧＨｚにおいて、ε_ｒ及びＱｕを測定した。但し、Ｑｕについては、共振周波数ｆ_０との積（Ｑｕ×ｆ_０）として評価した。これらの結果を上記表１に併記した。

表１によれば、ａ及びｂの各々が本発明の誘電体磁器組成物の下限値を下回り、且つ、ｄが本発明の誘電体磁器組成物の上限値を上回る実験例７は、共振が微弱であり誘電特性が発揮されなかった。
これに対して、実験例１〜６では、ε_ｒは３５〜４５であり、Ｑｕ×ｆ_０は１４１００〜１８８００と優れていることが分かる。即ち、ε_ｒとＱｕとがバランスのよく優れる誘電特性を得ることができる誘電体磁器組成物である。

誘電体共振器の製造
本誘電体磁器組成物を、誘電体共振器として用いた場合を以下に説明する。
上記（１）における表１内の実験例１と同様にして造粒した造粒粉を用い、一軸プレスにて円筒形状の未焼成体を成形した。得られた未焼成体を、大気雰囲気において１５００℃で３時間保持して焼成し、内径６．８ｍｍ、上部（高さ１２ｍｍ）の外径２６ｍｍ、下部（高さ１３ｍｍ）の外径１５ｍｍの外径が異なる２つの円筒形を積み上げた形状の誘電体部（図１の１１、即ち、誘電体部）を得た。その後、得られた誘電体部を、金属製のケーシング１２内の底面に固定して共振器１を得た。

デュプレクサの製造
本誘電体磁器組成物を、デュプレクサとして用いた場合を以下に説明する。
上記（１）における表１内の実験例１と同様にして造粒した造粒粉を用い、一軸プレスにて列設された貫通孔（図２及び３の２１１及び２１２）を有する直方体形状（図２及び３の２１と同じ形状）の未焼成体を成形した。得られた未焼成体を、大気雰囲気において１５００℃で３時間保持し、焼成してデュプレクサ用の誘電体部（図２及び３の２１）を得た。その後、得られた誘電体部の所定の外表面（貫通孔の表面を含む）に導体用銀ペーストを印刷して焼き付け、導体部２２を形成し、デュプレクサ２を得た。
即ち、デュプレクサ２は、共振器２１１又は励振孔２１２となる平行に孔設された貫通孔を有する直方体形状の誘電体部２１と、この誘電体部２１の貫通孔が開口する開放端面を除く所定の外表面（貫通孔の表面を含む）を覆う導体部２２とを備える。

尚、本発明においては、上記の具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。また、本発明の誘電体材料の誘電特性に、実質的に影響を及ぼさない範囲で他の成分及び／又は不可避不純物等が含有されていてもよい。

本発明の誘電体部品の用途は、特に限定されず、マイクロ波帯域及びミリ波帯域において使用される各種電子部品として利用することができる。この各種電子部品としては、フィルタ、デュプレクサ、共振器、ＬＣデバイス、カプラ、ダイプレクサ、ダイオード、誘電体アンテナ及びセラミックコンデンサ等の個別部品類などが挙げられる。更には、汎用基板、各種機能部品が埋め込まれた機能基板（ＬＴＣＣ多層デバイス等）などの基板類、ＭＰＵ及びＳＡＷ等のパッケージ類、これら個別部品類、基板類及びパッケージ類の少なくともいずれかを備えるモジュール類等が挙げられる。また、これらの電子部品は、各種のマイクロ波帯域及び／又はミリ波帯域の電波を利用する移動体通信機器、移動体通信基地局機器、衛星通信機器、衛星通信基地局機器、衛星放送機器、無線ＬＡＮ機器、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）用機器等に利用することができる。

本発明の電子部品の一例である誘電体共振器の概形を示す模式図である。 本発明の電子部品の一例であるデュプレクサの概形を示す斜視図である。 図３に示すデュプレクサの模式的な断面図である。

符号の説明

１；誘電体共振器、１１；誘電体部、１２；ケーシング、２；デュプレクサ、２１；誘電体部、２１１；共振器（貫通孔）、２１２；励振孔（貫通孔）、２２；導体部。

Claims (8)

1. Ｃａ及びＳｒの少なくとも一方と、Ｔｉと、Ａｌと、Ｎｂ及びＴａの少なくとも一方と、Ｏとの各元素を含有し、
   これらの元素について、組成式［ａＭ^１Ｏ−ｂＴｉＯ_２−（１／２）ｃＡｌ_２Ｏ_３−（１／２）ｄＭ^２ _２Ｏ_５］（但し、Ｍ^１はＣａ及び／又はＳｒであり、Ｍ^２はＮｂ及び／又はＴａであり、ａ、ｂ、ｃ及びｄは各々モル比を表わし、且つ、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である）と表した場合に下記条件を満たすことを特徴とする誘電体磁器組成物。
   ０．４７０６≦ａ≦０．４９５７
   ０．１１１１≦ｂ≦０．１９２３
   ０．１４７１≦ｃ≦０．１６６７
   ０．１６４５≦ｄ≦０．２６４７
2. 本誘電体磁器組成物に含有される金属元素を酸化物換算した全モル量を１００モル％とした場合に、ＭｎをＭｎＯ_２換算で０．０１〜５モル％含有する請求項１に記載の誘電体磁器組成物。
3. 本誘電体磁器組成物に含有される金属元素を酸化物換算した全モル量を１００モル％とした場合に、希土類元素ＲＥをＲＥ_２Ｏ_３換算で０．１〜１０モル％含有する請求項１又は２に記載の誘電体磁器組成物。
4. 上記希土類元素ＲＥは、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｙ及びＹｂのうちの少なくとも１種である請求項３に記載の誘電体磁器組成物。
5. 上記組成式中のＴｉの全量を１００モル％とした場合に、Ｔｉの３０モル％未満がＺｒ及び／又はＳｎに置換された請求項１乃至４のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
6. 上記組成式中のＡｌの全量を１００モル％とした場合に、Ａｌの３０モル％未満がＧａに置換された請求項１乃至５のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
7. 上記組成式中のＭ^２の全量を１００モル％とした場合に、Ｍ^２の３０モル％未満がＳｂに置換された請求項１乃至６のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
8. 請求項１乃至７のうちのいずれかに記載の誘電体磁器組成物からなる誘電体部を備えることを特徴とする電子部品。

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