JP4541692B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

Description

本発明は、誘電体磁器組成物に関する。更に詳しくは、本発明は、優れた比誘電率（以下、「ε_ｒ」という。）及び無負荷品質係数（以下、「Ｑｕ」という。）を有し、且つ共振周波数の温度係数（以下、「τ_ｆ」という。）も実用上十分な範囲にあり、特にマイクロ波やミリ波等の高周波領域においてε_ｒが高く、Ｑｕが大きい誘電体磁器組成物に関する。

従来より、携帯電話、パーソナル無線機、衛星放送の受信機等の、マイクロ波又はミリ波等の高周波領域において使用される電子機器に搭載されている誘電体共振器及び誘電体フィルタ等の回路基板の材料として、誘電体磁器が多く用いられている。このような誘電体磁器に要求される誘電特性として、ε_ｒが高く、Ｑｕが大きく、且つτ_ｆの絶対値が小さいこと等が挙げられる。そして、このような誘電体磁器としては、従来から、（Ｚｒ、Ｓｎ）ＴｉＯ_４系誘電体磁器（例えば、特許文献１参照。）、Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_２０（例えば、特許文献２参照。）及びＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５（例えば、非特許文献１参照。）等が知られている。

特開昭６１−２５６７７５号公報 特開昭６１−１０８０６号公報 M.T.Sebastian.et al., Metals Materials and Processes, vol.13, No.2-4,(2001)p.327-338

しかし、（Ｚｒ、Ｓｎ）ＴｉＯ_４系誘電体磁器及びＢａ_２Ｔｉ_９Ｏ_２０は、ε_ｒが高く、Ｑｕも大きいものの、４０を越える高いε_ｒとすることは困難である。また、ＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５は、ε_ｒが高いものの、Ｑｕが十分ではない。このＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５は、一般式Ｓｒ_ｎＬａ_４Ｔｉ_３＋ｎＯ_{１２＋３ｎ}（ｎ＝１、２、４）で表されるホモロガスシリーズに属し、ｎ＝１の場合は、ε_ｒが高く、τ_ｆの絶対値が小さいものの、Ｑｕの更なる向上が必要とされている。一方、０．８≦ｎ<１の場合は、Ｑｕが大きく劣化してしまう傾向にあり、ホモロガスシリーズの磁器では、優れた誘電特性を備える磁器とするためには、製造段階で、ＳｒＯ、Ｌａ_２Ｏ_３及びＴｉＯ_２の各々の粉末等の配合量を定比組成になるように厳密に制御し、更には不純物の混入を極力低減させる等の十分な工程管理が必要となる。

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、優れたε_ｒ及びＱｕを有し、且つτ_ｆも実用上十分な範囲にあり、特に高周波領域においてε_ｒが高く、Ｑｕが大きい高周波用誘電体磁器組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、高い周波数領域で使用可能な高いＱ値を有し、しかも、共振周波数の温度係数を０ｐｐｍ／℃を中心に任意に制御できる誘電体磁器組成物を提供することを目的とする。

本発明の以下のとおりである。
〔１〕Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉ及びＮｂを含有し、組成式ａＳｒＯ−ｂＬａＯ_３／２−ｃＴｉＯ_２−ｄＮｂＯ_５／２（但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄはモル比であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である。）で表した場合に、該ａは０＜ａ≦０．５５６、該ｂは０＜ｂ≦０．５７１、該ｃは０＜ｃ≦０．４４４、及び該ｄは０＜ｄ＜０．４４４であり、
ＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型、Ｌａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２型、及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型のうちの少なくともＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型の結晶構造を含むことを特徴とする誘電体磁器組成物。
〔２〕上記ａは０．０６３≦ａ≦０．３１３、上記ｂは０．２５０≦ｂ≦０．５００、上記ｃは０．１８８≦ｃ≦０．４３８、及び上記ｄは０＜ｄ＜０．２５０である上記〔１〕記載の誘電体磁器組成物。
〔３〕Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉ及びＮｂを含有し、組成式ｘＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５−ｙＬａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２−ｚＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５（但し、ｘ、ｙ及びｚはモル比であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表した場合に、該ｘは０＜ｘ＜１、該ｙは０≦ｙ＜１、及び該ｚは０＜ｚ＜１であり、
ＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型、Ｌａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２型、及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型のうちの少なくともＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型の結晶構造を含むことを特徴とする誘電体磁器組成物。
〔４〕上記ｘ、ｙ及びｚが、上記ｘ、ｙ及びｚが、図１における点Ａ（ｘ＝１、ｙ＝０、ｚ＝０）、点Ｂ（ｘ＝０．８、ｙ＝０、ｚ＝０．２）、点Ｃ（ｘ＝０、ｙ＝０．５、ｚ＝０．５）、及び点Ｄ（ｘ＝０．５、ｙ＝０．５、ｚ＝０）の範囲内（但し、点Ａと点Ｄとを結ぶ直線状の組成は含まない。また、点Ｃの組成も含まない。）にある上記〔３〕記載の誘電体磁器組成物。
〔５〕比誘電率が３５以上、無負荷品質係数と該無負荷品質係数の測定周波数との積が１００００ＧＨｚ以上、共振周波数の温度係数が−２０〜＋２０ｐｐｍ／℃である上記〔１〕乃至〔４〕のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。

本発明の誘電体磁器組成物は、Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉ及びＮｂを含有し、組成式ａＳｒＯ−ｂＬａＯ_３／２−ｃＴｉＯ_２−ｄＮｂＯ_５／２（但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄはモル比であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である。）で表した場合に、該ａは０＜ａ≦０．５５６、該ｂは０＜ｂ≦０．５７１、該ｃは０＜ｃ≦０．４４４、及び該ｄは０＜ｄ＜０．４４４であり、ＳｒＬａ _４ Ｔｉ _４ Ｏ _１５ 型、Ｌａ _４ Ｔｉ _３ Ｏ _１２ 型、及びＳｒ _５ Ｎｂ _４ Ｏ _１５ 型のうちの少なくともＳｒＬａ _４ Ｔｉ _４ Ｏ _１５ 型及びＳｒ _５ Ｎｂ _４ Ｏ _１５ 型の結晶構造を含む構成を備えることにより、優れたε_ｒ及びＱｕを有し、且つτ_ｆも実用上十分な範囲にある。
また、本発明の誘電体磁器組成物において、上記ａ、ｂ、ｃ及びｄを０．０６３≦ａ≦０．３１３、０．２５０≦ｂ≦０．５００、０．１８８≦ｃ≦０．４３８、０＜ｄ＜０．２５０とすると、より優れた誘電特性を有する誘電体磁器組成物とすることができる。
また、本発明の誘電体磁器組成物においては、ＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型、Ｌａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２型、及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型のうちの少なくともＳｒＬａ _４ Ｔｉ _４ Ｏ _１５ 型及びＳｒ _５ Ｎｂ _４ Ｏ _１５ 型の結晶構造を含むので、優れたε_ｒ及びＱｕを有し、且つτ_ｆも実用上十分な範囲にある誘電体磁器組成物とすることができる。

他の本発明の誘電体磁器組成物は、Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉ及びＮｂを含有し、組成式ｘＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５−ｙＬａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２−ｚＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５（但し、ｘ、ｙ及びｚはモル比であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表した場合に、該ｘは０＜ｘ＜１、該ｙは０≦ｙ＜１、及び該ｚは０＜ｚ≦１であり、ＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型、Ｌａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２型、及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型のうちの少なくともＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型の結晶構造を含む構成を備えることにより、優れたε_ｒ及びＱｕを有し、且つτ_ｆも実用上十分な範囲にある。
また、他の本発明の誘電体磁器組成物において、上記ｘ、ｙ及びｚを点Ａ〜点Ｄの範囲内（但し、点Ａと点Ｄとを結ぶ直線状の組成は含まない。また、点Ｃの組成も含まない。）とすることにより、より優れたε_ｒ及びＱｕを有し、且つτ_ｆも実用上十分な範囲にある誘電体磁器組成物とすることができる。

本発明の誘電体磁器組成物及び他の本発明の誘電体磁器組成物において、ε_ｒが３５以上、ＱｕとＱｕの測定周波数との積（Ｑｕ×ｆ）が１００００ＧＨｚ以上、τ_ｆが−２０〜＋２０ｐｐｍ／℃であるものとすると、より優れた誘電特性を有し、高周波用誘電体磁器組成物として好適な誘電体磁器組成物とすることができる。

（１）誘電体磁器組成物
本発明の誘電体磁器組成物は、Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉ及びＮｂを含有し、組成式ａＳｒＯ−ｂＬａＯ_３／２−ｃＴｉＯ_２−ｄＮｂＯ_５／２（但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄはモル比であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である。）で表した場合に、該ａは０＜ａ≦０．５５６、該ｂは０＜ｂ≦０．５７１、該ｃは０＜ｃ≦０．４４４、及び該ｄは０＜ｄ＜０．４４４であり、
ＳｒＬａ _４ Ｔｉ _４ Ｏ _１５ 型、Ｌａ _４ Ｔｉ _３ Ｏ _１２ 型、及びＳｒ _５ Ｎｂ _４ Ｏ _１５ 型のうちの少なくともＳｒＬａ _４ Ｔｉ _４ Ｏ _１５ 型及びＳｒ _５ Ｎｂ _４ Ｏ _１５ 型の結晶構造を含む。

上記ａは０<ａ≦０．５５６、好ましくは０．０６３≦ａ≦０．３１３、特に好ましくは０．１６３≦ａ≦０．３１３である。上記ａが０であると、Ｑｕが低下するので好ましくない。
上記ｂは０<ｂ≦０．５７１、好ましくは０．２５０≦ｂ≦０．５００、更に好ましくは０．２５０≦ｂ≦０．４００である。上記ｂが０であると、特にＱｕが大きく低下するので好ましくない。
上記ｃは０<ｃ≦０．４４４、好ましくは０．１８８≦ｃ≦０．４３８、更に好ましくは０．１８８≦ｃ≦０．３４１である。上記ｃが０であると、Ｑｕが低下するので好ましくない。
上記ｄは０<ｄ<０．４４４、好ましくは０<ｄ≦０．２５０、更に好ましくは０．０９８≦ｄ≦０．２５０である。上記ｄが０であると、τ_ｆの絶対値が負の側において大きくなるので好ましくない。

本発明の誘電体磁器組成物は、ＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型、Ｌａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２型、及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型のうちの少なくともＳｒＬａ _４ Ｔｉ _４ Ｏ _１５ 型及びＳｒ _５ Ｎｂ _４ Ｏ _１５ 型の結晶構造を含む。かかる構成を備えることにより、優れた誘電特性を奏する。

他の本発明の誘電体磁器組成物は、Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉ及びＮｂを含有し、組成式ｘＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５−ｙＬａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２−ｚＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５（但し、ｘ、ｙ及びｚはモル比であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表した場合に、該ｘは０＜ｘ＜１、該ｙは０≦ｙ＜１、及び該ｚは０＜ｚ＜１であり、
ＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型、Ｌａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２型、及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型のうちの少なくともＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型の結晶構造を含む。本発明の他の誘電体磁器組成物は、ｘＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５−ｙＬａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２で表される組成にｚＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５を含有させることにより、優れた誘電特性を奏し、また、ｘＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５−ｙＬａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２で表される組成の誘電体磁器組成物と比較して、より低温で焼成することができる。尚、ＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５、Ｌａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５の有無は、Ｘ線解析等により確認することができる。

他の本発明の誘電体磁器組成物において、上記ｘ、ｙ及びｚは、０≦ｘ＜１、０≦ｙ＜１、０＜ｚ≦１であり、好ましくは０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、及び０＜ｚ＜１である。更に好ましくは、上記ｘ、ｙ及びｚは、図１における点Ａ（ｘ＝１、ｙ＝０、ｚ＝０）、点Ｂ（ｘ＝０．８、ｙ＝０、ｚ＝０．２）、点Ｃ（ｘ＝０、ｙ＝０．５、ｚ＝０．５）、及び点Ｄ（ｘ＝０．５、ｙ＝０．５、ｚ＝０）の範囲内（但し、点Ａと点Ｄとを結ぶ直線状の組成は含まない。また、点Ｃの組成も含まない。）であり、より好ましくは、図１における点Ａ’（ｘ＝０．４、ｙ＝０．４、ｚ＝０．２）、点Ｂ’（ｘ＝０．３、ｙ＝０．３、ｚ＝０．４）、点Ｃ’（ｘ＝０、ｙ＝０．５、ｚ＝０．５）、及び点Ｄ’（ｘ＝０．３、ｙ＝０．５、ｚ＝０．２）の範囲内である。上記ｘ、ｙ及びｚを上記範囲とすることにより、よりε_ｒが高く、Ｑｕが大きく、τ_ｆの絶対値が小さい誘電体磁器組成物とすることができるので好ましい。

本発明の誘電体磁器組成物及び他の本発明の誘電体磁器組成物は、構成元素のＮｂを含み、且つ各成分のモル比を特定範囲にすることにより、優れた誘電特性を有する。特に、マイクロ波やミリ波等の高周波領域において優れた誘電特性を有する。具体的には、ε_ｒを３５以上、Ｑｕ×ｆ（ＴＥ_０１１、ｆは測定周波数である。）を１００００以上、τ_ｆを−２０〜＋２０ｐｐｍ／℃、好ましくは、ε_ｒを３５以上、Ｑｕ×ｆを１００００〜２００００ＧＨｚ、τ_ｆを−２０〜＋２０ｐｐｍ／℃とすることができる。

本発明の誘電体磁器組成物及び他の本発明の誘電体磁器組成物は、ペロブスカイト型構造をとることにより、優れたε_ｒ、Ｑｕ及びτ_ｆを有する。また、本発明の誘電体磁器組成物及び他の本発明の誘電体磁器組成物は、ＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型化合物、特にＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型層状ペロブスカイト化合物とすることにより、製造時に各々の元素を有する原料を定比組成になるように厳密に制御することなく、優れた誘電特性を備える磁器組成物とすることができる。このＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型層状ペロブスカイト化合物は、Ｓｒ成分、Ｌａ成分及びＴｉ成分の各々の原料を混合し、焼成して製造することができる。また、Ｌａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２で表される複酸化物に、Ｓｒ成分及びＴｉ成分の各々の原料を混合し、焼成して製造することができる。

本発明の誘電体磁器組成物及び他の本発明の誘電体磁器組成物の製造方法は特に限定はない。例えば、セラミック原料と有機溶媒とをボールミル等により混合した後、大気雰囲気等において熱処理（仮焼）し、必要に応じて整粒して粉末とし、次いで、この粉末に、バインダ、分散剤、可塑剤及び有機溶媒等を配合し、乾燥し、造粒した後、加圧成形し、この成形体を焼成して製造することができる。尚、熱処理は必ずしも必要ではなく、セラミック原料、バインダ、分散剤、可塑剤及び有機溶媒等を同時に混合した後、成形し、焼成して製造することもできる。本発明の誘電体磁器組成物及び本発明の他の誘電体磁器組成物は、通常は、以下に詳述する誘電体磁器組成物の製造方法により得られる。

（２）誘電体磁器組成物の製造方法
誘電体磁器組成物の製造方法では、加熱により酸化物となるＳｒ化合物、Ｌａ化合物、Ｔｉ化合物及びＮｂ化合物を混合して混合物を調製する。
上記加熱により酸化物となるＳｒ化合物、Ｌａ化合物、Ｔｉ化合物及びＮｂ化合物としては、有機金属化合物でもよく、無機金属化合物でもよい。例えば、無機金属化合物としては、酸化物の他、複酸化物、炭酸塩、水酸化物、硝酸塩等が挙げられる。より具体的には、ＳｒＣＯ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、及びＮｂ_２Ｏ_５等が挙げられる。また、上記加熱により酸化物となるＳｒ化合物、Ｌａ化合物、Ｔｉ化合物及びＮｂ化合物は各々１種単独でもよく、２種以上を併用してもよい。更に、上記加熱により酸化物となるＳｒ化合物、Ｌａ化合物、Ｔｉ化合物及びＮｂ化合物の形態については特に限定はない。通常は粉末であるが、その他、液状物、ゾル等の使用も可能である。例えば、液状物としては、上記の元素を含む有機金属化合物等の液状物等が挙げられる。更に、粉末は熱処理（仮焼）を行った仮焼粉末でもよく、更には粉末及び仮焼粉末を用いて適宜の方法により造粒し、必要に応じて粒度調整等を行った造粒物でもよい。

上記混合物中の上記Ｓｒ化合物の含有割合（モル比）ａは、上記Ｓｒ化合物をＳｒＯに換算した場合、０<ａ≦０．５５６、好ましくは０．０６３≦ａ≦０．３１３、特に好ましくは０．１６３≦ａ≦０．３１３である。上記ａが０であると、Ｑｕが低下するので好ましくない。
上記混合物中の上記Ｌａ化合物の含有割合（モル比）ｂは、上記Ｌａ化合物をＬａＯ_３／２に換算した場合、０<ｂ≦０．５７１、好ましくは０．２５０≦ｂ≦０．５００、更に好ましくは０．２５０≦ｂ≦０．４００である。上記ｂが０であると、特にＱｕが大きく低下するので好ましくない。
上記混合物中の上記Ｔｉ化合物の含有割合（モル比）ｃは、上記Ｔｉ化合物をＴｉＯ_２に換算した場合、０<ｃ≦０．４４４、好ましくは０．１８８≦ｃ≦０．４３８、更に好ましくは０．１８８≦ｃ≦０．３４１である。上記ｃが０であると、Ｑｕが低下するので好ましくない。
上記混合物中の上記Ｎｂ化合物の含有割合（モル比）ｄは、上記Ｎｂ化合物をＮｂＯ_５／２に換算した場合、０<ｄ<０．４４４、好ましくは０<ｄ≦０．２５０、更に好ましくは０．０９８≦ｄ≦０．２５０である。上記ｄが０であると、τ_ｆの絶対値が負の側において大きくなるので好ましくない。

加熱により酸化物となるＳｒ化合物、Ｌａ化合物、Ｔｉ化合物及びＮｂ化合物を混合する方法について特に限定はない。通常は、ミキサーやボールミル等を用いて混合することができる。また、上記加熱により酸化物となるＳｒ化合物、Ｌａ化合物、Ｔｉ化合物及びＮｂ化合物の他、この種の磁器組成物の製造において一般に使用されるバインダ、分散剤及び可塑剤等の１種又は２種以上を添加することができる。上記バインダとしては、アクリル樹脂、ブチラール樹脂等が挙げられる。上記分散剤としては、ポリアクリル酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等が挙げられる。上記可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジブチルアジペート等が挙げられる。

混合方法としては、乾式混合でもよく、有機溶媒を加えた湿式混合でもよい。上記有機溶媒としては、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン、及び各種アルコール（メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール等）が挙げられる。上記有機溶媒は１種のみでもよく、２種以上を併用することもできる。

誘電体磁器組成物の製造方法において、上記混合物は、上記加熱により酸化物となるＳｒ化合物、Ｌａ化合物、Ｔｉ化合物及びＮｂ化合物、並びに必要に応じて添加したバインダ、分散剤、可塑剤及び有機溶媒等を混合することにより得ることができる。また、上記混合物は、上記加熱により酸化物となるＳｒ化合物、Ｌａ化合物、Ｔｉ化合物及びＮｂ化合物と有機溶媒とをボールミル等により混合した後、大気雰囲気等において熱処理（仮焼）し、必要に応じて整粒して粉末とし、次いで、この粉末に、バインダ、分散剤、可塑剤、有機溶媒及び水等を配合し、必要に応じて乾燥又は造粒をすることにより得ることができる。上記熱処理の温度は特に限定されず、９００〜１３００℃、特に１０００〜１２００℃とすることができる。また、上記熱処理の時間も特に限定されず、１〜６時間、特に２〜５時間とすることができる。更に、上記熱処理の雰囲気は特に限定されず、通常は大気雰囲気で行われる。

誘電体磁器組成物の製造方法では、上記混合物を用いて所望の形状の成形体とし、次いで、この成形体を焼成することにより、誘電体磁器組成物を得る。
上記成形体の形状、大きさ等は特に限定されず、また、その成形方法及び条件も特に限定はない。また、上記成形体を得る際、Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉ及びＮｂの他に誘電特性に影響を及ぼさない限り、他の成分（製造上の不可避的不純物、その他の成分）を含んでいてもよい。上記成形の方法、条件については特に限定はなく、必要に応じては、１０〜２０ＭＰａの圧力で一軸成形すること等により行うことができ、必要に応じて１２０〜１８０ＭＰａの圧力で等方静水圧プレス処理（ＣＩＰ処理）することができる。

上記焼成の方法及び条件は、誘電体磁器組成物を得ることができる限り特に限定はなく、必要に応じて種々の条件とすることができる。例えば、焼成温度は通常、１４５０〜１７００℃、特に１５００〜１６５０℃とすることができる。また、焼成時間は通常、１〜８時間、特に２〜６時間とすることができる。更に、焼成雰囲気は通常、大気雰囲気であるが、アルゴン等の不活性ガス雰囲気や真空中、窒素ガス等の非酸化性雰囲気での焼成も可能である。また、上記焼成は、常圧焼成でもよいが、より緻密な焼結体を得るために、常圧焼成後、ＨＩＰ処理をすることも可能である。更に、ＨＰ（ホットプレス）等の加圧焼結も可能である。尚、上記の方法により得られた成形体について、そのまま焼成を行ってもよいが、必要に応じて脱脂処理をしてもよい。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実験例１〜３２
（１）誘電特性を評価するための試験片の作製
市販のＳｒＣＯ_３粉末、Ｌａ_２Ｏ_３粉末及びＴｉＯ_２粉末、及びＮｂ_２Ｏ_５を原料粉末として用いた。これらの原料粉末を、各々のモル比であるａ、ｂ、ｃ及びｄが表１に記載した値となるように秤量した。そして、上記各原料粉末をボールミルに投入し、更にエタノールを加えて湿式混合し、スラリーを調製した。次いで、このスラリーを乾燥させ、大気雰囲気、１０００〜１２００℃で１〜６時間仮焼した。その後、仮焼物、ワックス系バインダ、分散剤及びエタノールをボールミルで粉砕し、混合してスラリーを調製した。次いで、このスラリーを８０℃で３時間湯煎乾燥させ、２５０μｍのメッシュを用いて造粒した。その後、造粒物を２０ＭＰａの圧力で一軸成形し、更に１５０ＭＰａの圧力でＣＩＰ処理を行い、直径１７ｍｍ、高さ１２ｍｍの円柱状成形体を得た。次いで、この成形体を大気雰囲気、１５５０℃及び１６００℃の各焼成温度で２〜６時間保持して焼成することにより、焼成温度毎に実験例１〜３２の誘電体磁器組成物の試験片を作製した。尚、表１中、「＃」は本発明の誘電体磁器組成物及び他の本発明の誘電体磁器組成物の範囲外であることを表す。

（２）誘電特性の評価
上記（１）で作製した実験例１〜３２の試験片を、粒度＃２００のレジンボンド砥石を用いて平行研削した。その後、研削後の試験片を用い、平行導体板型誘電体円柱共振器法（ＴＥ_０１１モード）により、測定周波数４〜６ＧＨｚにおいて、ε_r、Ｑｕ×ｆ（ＧＨｚ、ｆは測定周波数である。）及びτ_ｆ（ｐｐｍ／℃）を測定した。尚、τ_ｆは２５〜８０℃の温度領域で測定し、τ_ｆ＝（ｆ_８０−ｆ_２５）／（ｆ_２５×ΔＴ）、ΔＴ＝８０−２５＝５５℃によって算出した。この結果を表２に示す。尚、表２中、「＃」は本発明の誘電体磁器組成物及び他の本発明の誘電体磁器組成物の範囲外であることを表す。また、表２中、「Ｑｆ」は「Ｑｕ×ｆ」であることを表す。尚、表２中、「−」は、密度が十分に高くなく、吸水があるため、誘電特性を測定できなかったことを意味する。

（３）実施例の結果
表２より、焼成温度が１５５０℃の場合、本発明の範囲外である実験例１〜１７では、ε_ｒが３５．０〜４０．７、τ_ｆの絶対値が１３．５〜２０．０ｐｐｍ／℃であり、更に、Ｑｆも５９２〜２１８２１ＧＨｚとかなりばらつきが認められる。また、実験例１〜１７では、ε_ｒ、Ｑｕ及びτ_ｆのうちのいずれかが優れていても、他が劣ることから、ε_ｒ、Ｑｕ及びτ_ｆのバランスに劣ることが分かる。

これに対し、実験例１８〜３２（実験例１８−３０は実施例であり、実験例３１−３２は参考例である）では、ε_ｒが４１．９〜４４．３と高く、τ_ｆの絶対値が０．２〜１５ｐｐｍ／℃と小さく、更に、Ｑｆも１１９３４〜１７０００ＧＨｚと高い値であると共に、ばらつきが小さい。特に、ｚが０より大きい実験例１８〜３０では、ε_ｒが４２．６〜４４．３、τ_ｆの絶対値が０．２〜９．０ｐｐｍ／℃、Ｑｆが１２８０６〜１７０００ＧＨｚであり、より優れたε_ｒ、Ｑｕ及びτ_ｆを示している。この結果より、実験例１８〜３２は、本発明の範囲外である実験例１〜１７と比べて、ε_ｒ、Ｑｕ及びτ_ｆのバランスに優れた誘電体磁器組成物であることが分かる。
また、１５５０℃と１６００℃での誘電特性を対比すると、本発明の範囲内である実験例１８〜３２は、１５５０℃の方が、１６００℃よりもε_ｒ、Ｑｕ及びτ_ｆのが同等か、あるいは優れており、誘電特性のバランスに優れていることが分かる。しかも、この傾向は、本発明の範囲外である実験例１〜１７よりも顕著に認められる。この結果より、実験例１８〜３２は、本発明の範囲外である実験例１〜１７と比べて、より低い温度で誘電特性が高く、バランスに優れていることが分かる。

尚、本発明においては、上記の具体的な実施例に限られず、目的、用途等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。

本発明の誘電体磁器組成物は、優れたε_ｒ、Ｑｕを有し、τ_ｆも実用上十分な範囲にある。本発明の誘電体磁器組成物は、例えば、誘電体共振器、誘電体アンテナ、誘電体基板、誘電体導波線路、デュプレクサ、コンデンサ、及び誘電体フィルタ等の電子部品、並びに各種マイクロ波回路のインピーダンス整合部材等に利用することができる。
また、本発明の誘電体磁器組成物は、特に高周波領域においてε_ｒが高く、Ｑｕが大きいことから、高周波用誘電体磁器組成物として好適に使用することができる。そして、本発明の誘電体磁器組成物は、高周波領域で用いられる誘電体共振器、誘電体アンテナ、誘電体基板、誘電体導波線路、デュプレクサ、コンデンサ、及び誘電体フィルタ等の電子部品、並びに各種マイクロ波回路のインピーダンス整合部材等に利用することができる。

本発明の誘電体磁器組成物の組成範囲を説明するための三元図である。

Claims (5)

1. Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉ及びＮｂを含有し、組成式ａＳｒＯ−ｂＬａＯ_３／２−ｃＴｉＯ_２−ｄＮｂＯ_５／２（但し、ａ、ｂ、ｃ及びｄはモル比であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である。）で表した場合に、該ａは０＜ａ≦０．５５６、該ｂは０＜ｂ≦０．５７１、該ｃは０＜ｃ≦０．４４４、及び該ｄは０＜ｄ＜０．４４４であり、
   ＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型、Ｌａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２型、及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型のうちの少なくともＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型の結晶構造を含むことを特徴とする誘電体磁器組成物。
2. 上記ａは０．０６３≦ａ≦０．３１３、上記ｂは０．２５０≦ｂ≦０．５００、上記ｃは０．１８８≦ｃ≦０．４３８、及び上記ｄは０＜ｄ＜０．２５０である請求項１記載の誘電体磁器組成物。
3. Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉ及びＮｂを含有し、組成式ｘＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５−ｙＬａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２−ｚＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５（但し、ｘ、ｙ及びｚはモル比であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表した場合に、該ｘは０＜ｘ＜１、該ｙは０≦ｙ＜１、及び該ｚは０＜ｚ＜１であり、
   ＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型、Ｌａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２型、及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型のうちの少なくともＳｒＬａ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５型及びＳｒ_５Ｎｂ_４Ｏ_１５型の結晶構造を含むことを特徴とする誘電体磁器組成物。
4. 上記ｘ、ｙ及びｚが、図１における点Ａ（ｘ＝１、ｙ＝０、ｚ＝０）、点Ｂ（ｘ＝０．８、ｙ＝０、ｚ＝０．２）、点Ｃ（ｘ＝０、ｙ＝０．５、ｚ＝０．５）、及び点Ｄ（ｘ＝０．５、ｙ＝０．５、ｚ＝０）の範囲内（但し、点Ａと点Ｄとを結ぶ直線状の組成は含まない。また、点Ｃの組成も含まない。）にある請求項３記載の誘電体磁器組成物。
5. 比誘電率が３５以上、無負荷品質係数と該無負荷品質係数の測定周波数との積が１００００ＧＨｚ以上、共振周波数の温度係数が−２０〜＋２０ｐｐｍ／℃である請求項１乃至４のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。

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