誘電体セラミックスおよび共振器
【課題】 機械的強度および比誘電率を向上させた誘電体セラミックスおよびフィルタとしてこの誘電体セラミックスを備える共振器を提供する。
【解決手段】 Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる１種、Ｍｅ＝ＣａまたはＳｒ）の酸化物の多結晶体100質量％に対し、リンを五酸化二リン換算
で0.7質量％以下（０質量％を除く）含有する誘電体セラミックスである。この誘電体セ
ラミックスは、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下（０質量％を除く）含有するこ
とにより、リンを含有しない、およびリンを五酸化二リン換算で0.7質量％を超えて含有
する、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じモル比の多結晶体からなる誘電体セラミックスと比較して、機械的強度を向上させることができるとともに、比誘電率を高くすることができる。
【解決手段】 Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる１種、Ｍｅ＝ＣａまたはＳｒ）の酸化物の多結晶体100質量％に対し、リンを五酸化二リン換算
で0.7質量％以下（０質量％を除く）含有する誘電体セラミックスである。この誘電体セ
ラミックスは、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下（０質量％を除く）含有するこ
とにより、リンを含有しない、およびリンを五酸化二リン換算で0.7質量％を超えて含有
する、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じモル比の多結晶体からなる誘電体セラミックスと比較して、機械的強度を向上させることができるとともに、比誘電率を高くすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話の中継基地局，ＢＳアンテナ等に組み込まれる共振器に使用される誘電体セラミックスに関する。また、フィルタとしてこの誘電体セラミックスを備える共振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話の中継基地局，ＢＳアンテナ等には共振器が組み込まれている。この共振器の中核部にはフィルタとして誘電体セラミックスが使用されており、周波数によって要求される比誘電率は異なることから様々な比誘電率を有する誘電体セラミックスが提案されている。
【０００３】
このような誘電体セラミックスとして、本願出願人は、金属元素として希土類元素（Ｌｎ），Ａｌ，ＣａおよびＴｉを含み、これらの成分をモル比でａＬｎ２Ｏｘ・ｂＡｌ２Ｏ３・ｃＣａＯ・ｄＴｉＯ２と表したとき、ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびｘの値が0.056≦ａ≦0.214，0.056≦ｂ≦0.214，0.286≦ｃ≦0.500，0.23≦ｄ≦0.470，３≦ｘ≦４を満足する誘
電体セラミックスを提案していた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平06−076633号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
共振器のフィルタとして用いられる誘電体セラミックスには、フィルタとして載置台に取り付けるときにかかる応力によって欠けや割れが生じることが少ないことが望まれている。また、誘電体セラミックスの販売価格は年々下落していることから、焼成後の研削加工時や作製過程における取り扱いによって生じる欠けや割れを抑制して、歩留まりを向上させなければならず、誘電体セラミックスの機械的強度を向上させる必要があった。
【０００６】
また、希土類元素を含有する組成において、希土類元素の原料は安定して入手することが困難となって価格が高騰することも考えられることから、誘電体セラミックスを構成する酸化物の多結晶体となる原料の使用量を抑えつつ、比誘電率が向上した誘電体セラミックスが求められている。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決すべく案出されたものであり、機械的強度および比誘電率を向上した誘電体セラミックスおよびフィルタとしてこの誘電体セラミックスを備える共振器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の誘電体セラミックスは、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる１種、Ｍｅ＝ＣａまたはＳｒ）の酸化物の多結晶体100質量％に対し、リンを
五酸化二リン換算で0.7質量％以下（０質量％を除く）含有することを特徴とするもので
ある。
【０００９】
本発明の共振器は、フィルタとして上記構成の本発明の誘電体セラミックスを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の誘電体セラミックスによれば、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる１種、Ｍｅ＝ＣａまたはＳｒ）の酸化物の多結晶体100質量％に対し、
リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下（０質量％を除く）含有することにより、リン
を含有しない、およびリンを五酸化二リン換算で0.7質量％を超えて含有する、Ｌｎ，Ａ
ｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じモル比の多結晶体からなる誘電体セラミックスと比較して、機械的強度を向上させることができるとともに、比誘電率を向上させることができる。そして、機械的強度を向上させることができることにより、焼成後の研削加工時や作製過程における取り扱いによって生じる欠けや割れを少なくすることで歩留まりを向上させることができる。また、リンを含有することで比誘電率を向上させることができるので、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じモル比の多結晶体からなり、リンを含有しない誘電体セラミックスと同じ比誘電率を得ようとしたときには、リンの添加量の基準となる誘電体セラミックスを構成する酸化物の多結晶体となる原料の使用量を少なくすることができる。
【００１１】
また、本発明の共振器によれば、上記構成の誘電体セラミックスからなる機械的強度が向上したフィルタを備えることから、長期間にわたって良好な性能を安定して維持した信頼性の高い共振器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の共振器の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１４】
本実施形態の誘電体セラミックスは、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる１種、Ｍｅ＝ＣａまたはＳｒのいずれか１種）の酸化物の多結晶体100質
量％に対し、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下（０質量％を除く、以下同意）含
有することを特徴としている。このように、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下含
有することにより、リンを含有しない、およびリンを五酸化二リン換算で0.7質量％を超
えて含有する、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じモル比の多結晶体からなる誘電体セラミックスよりも機械的強度を向上させることができるとともに、比誘電率を向上させることができる。
【００１５】
ここで、機械的強度を向上させることができるのは、誘電体セラミックスの焼成工程において、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下含有することによって、理由は明らか
ではないがＬｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の結晶の成長が抑えられて粒径が小さくなり、緻密化を図ることができるからであると考えられる。これに対し、リンを含有していなければ、上記効果を得ることができない。また、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％を
越えて含有するときには、粒径を小さくすることはできるものの、リンの含有量の増加により粒界に形成される液相の体積が増加することとなるため、機械的強度を向上させる効果が低減する。
【００１６】
そして、機械的強度を向上させることができることにより、焼成後の研削加工時や作製過程における取り扱い、フィルタとして載置台に取り付けるときにかかる応力によって生じる欠けや割れを少なくすることができる。好ましくは、リンを五酸化二リン換算で0.1
質量％〜0.5質量％含有させることにより、機械的強度を示す３点曲げ強度で240ＭＰａ以上とすることができる。
【００１７】
また、比誘電率を向上させることができるのは、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の多
結晶体からなる誘電体セラミックスの焼成工程において、リンを五酸化二リン換算で0.7
質量％以下含有することによって、粒界にリンの酸化物の液相が形成されて誘電体セラミックスの比誘電率に影響するボイドを減少させることできるとともに、上述した粒径を小さくできることにより多結晶体の体積が増加するからである。これに対し、リンを含有していなければ、ボイドを減少させることができず、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％
を越えて含有するときには、リンの含有量の増加により粒界に形成される液相の体積が増加することとなるため、比誘電率を向上させる効果を得ることができない。
【００１８】
また、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下含有することによって、比誘電率を向
上させることができるので、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じモル比の多結晶体からなり、リンを含有しない誘電体セラミックスと同じ比誘電率を得ようとしたときには、リンの添加量の基準となる誘電体セラミックスを構成する酸化物の多結晶体となる原料の使用量を少なくすることができる。
【００１９】
なお、本実施形態における誘電体セラミックスの粒径については、プラニメトリック法により求めることができる。誘電体セラミックスの表面を研磨し、この研磨した面をＳＥＭにより500倍の倍率で撮影する。そして、この撮影写真若しくは画像を用いて、面積が
既知の円を描き、円内の粒子数および円周にかかる粒子数をカウントして、以下のように粒径を算出する。
【００２０】
円の面積をＡ，円内の粒子数をＮｃ，円周にかかった粒子数をＮｊ，倍率をＭとしたとき、単位面積当たりの粒子数Ｎｇは、（Ｎｃ＋（１／２）×Ｎｊ）／（Ａ／Ｍ２）で表されるため、円の面積Ａ、円内の粒子数Ｎｃ、円周にかかった粒子数Ｎｊ、および倍率Ｍを得ることにより、単位面積当たりの粒子数Ｎｇを得ることができる。そして、ここで得られた単位面積当たりの粒子数Ｎｇを１／√(Ｎｇ)に入れて求めた値を本実施形態における粒径とする。
【００２１】
また、本実施形態における誘電体セラミックスのボイド率については、誘電体セラミックスの表面を研磨し、この研磨した面をＳＥＭにより200倍の倍率で撮影する。そして、
この撮影画像を画像解析装置（ＬＵＺＥＸ−ＦＳ；ニレコ社製等）により解析して、数カ所におけるボイドの面積率を測定し、この算出した数カ所におけるボイドの面積率の平均値を本実施形態におけるボイド率とする。
【００２２】
なお、本実施形態の誘電体セラミックス中に含まれる各成分の含有量については、誘電体セラミックスの一部を粉砕し、得られた粉体を塩酸などによって溶解する前処理を行なった後に、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置（ＩＣＰＳ−8100；（株）島津製作所製）を用いて、検量線法またはイットリウムを内標準物質とする内標準法を用いて測定を行ない、得られた各成分の金属量を酸化物換算することにより得ることができる。
【００２３】
また、本実施形態の誘電体セラミックスは、組成式を、αＬａ２Ｏｘ・βＡｌ２Ｏ３・γＣａＯ・δＴｉＯ２（但し、３≦ｘ≦４）と表したとき、モル比α，β，γ，δが0.056≦α≦0.214，0.056≦β≦0.214，0.286≦γ≦0.500，0.230≦δ≦0.470，α＋β＋γ＋δ＝１を満足する組成とすることが好ましい。通常セラミックスは、多数の成形体を同時に焼成するが、焼成位置によっては多少なりの熱履歴の差を生じるものであり、この熱履歴の差は比誘電率のバラツキに繋がる。ここで、ＬｎとしてＬａを、ＭｅとしてＣａを選択したのは、理由はあきらかではないが、焼成工程での熱履歴の違いによって生じる比誘電率のバラツキを小さくすることができるからである。
【００２４】
なお、ここでいう比誘電率のバラツキとは、多数の成形体を同時に焼成して得られた誘
電体セラミックスの任意の複数個における比誘電率の最大値から最小値を差し引いた値のことであり、Ｌａ，Ａｌ，Ｃａ，Ｔｉの酸化物の多結晶体からなる誘電体セラミックスとすることで比誘電率のバラツキを0.3以下とすることができる。これにより、誘電体セラ
ミックスを量産するにあたって、誘電体セラミックスとなる成形体の焼成位置による比誘電率のバラツキを小さくすることができるので、目的とする比誘電率を有した誘電体セラミックスを安定して得ることができる。そして、上記組成範囲とすることにより、具体的には、比誘電率のバラツキが0.3以下であり、800〜900ＭＨｚ帯の周波数の共振器に適し
た比誘電率が41〜45の誘電体セラミックスを得ることができる。
【００２５】
次に、図１に示す断面図に基づいて本実施形態の共振器を説明する。
【００２６】
図１に示す例の共振器１は、金属ケース２，入力端子３，出力端子４，セラミック体５および載置台６を有する。金属ケース２は、軽量なアルミニウム等の金属からなり、入力端子３および出力端子４は、金属ケース２の内壁の相対向する両側に設けられている。セラミック体５は、本実施形態の誘電体セラミックスからなり、入力端子３と出力端子４との間の載置台６上に配置され、フィルタとして用いられるものである。
【００２７】
このような共振器１において、入力端子３からマイクロ波が入力されると、入力されたマイクロ波は、セラミック体５と自由空間との境界における反射によってセラミック体５内に閉じこめられ、特定の周波数で共振を起こす。そしてこの共振した信号が出力端子４と電磁界結合することにより、金属ケース２の外部に出力される。
【００２８】
上記構成の共振器１は、携帯電話の基地局やＢＳアンテナに好適に使用されるものである。なお、共振器１の構成は上述した構成に限定されず、入力端子３および出力端子４をセラミック体５に直接設けてもよい。また、セラミック体５は、本実施形態の誘電体セラミックスからなる所定形状の共振媒体であるが、その形状は直方体，立方体，板状体，円板，円柱，多角柱または筒状体など共振が可能な立体形状であればよい。
【００２９】
そして、共振器１が、機械的強度が向上した本実施形態の誘電体セラミックスをフィルタとして備えることにより、フィルタとして載置台に取り付けるときにかかる応力によって欠けや割れを生じることが少ないので、長期間にわたって良好な性能を安定して維持した信頼性の高い共振器１とすることができる。
【００３０】
次に、本実施形態の誘電体セラミックスの製造方法について説明する。
【００３１】
まず、Ｌｎの酸化物として、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３），酸化ネオジウム（Ｎｄ２Ｏ３）および酸化サマリウム（Ｓｍ２Ｏ３）の粉末と、Ｍｅの酸化物として、酸化カルシウム（ＣａＯ）および酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の粉末とを準備する。また、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）および酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を準備し、以上を出発原料とする。さらに、添加原料であるリンを含む粉末として、Ｐ２Ｏ５，ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４等を準備する。
【００３２】
そして、Ｌａ２Ｏ３，Ｎｄ２Ｏ３，Ｓｍ２Ｏ３から選ばれる１種と、ＣａＯまたはＳｒＯと、Ａｌ２Ｏ３と、ＴｉＯ２との出発原料である粉末を用いて所望の割合となるように秤量する。また、添加原料であるリンを含む粉末、例えばＮＨ４Ｈ２ＰＯ４を、出発原料の総量100質量％に対して、五酸化二リン換算で0.7質量％以下秤量する。
【００３３】
次に、秤量した出発原料と添加原料と純水とをボールミル等に入れ、ジルコニア質焼結体等からなるボールを使用して、平均粒径が２μｍ以下となるまで湿式混合および粉砕を行なってスラリーを得る。なお、焼成時の反応性を高めるには、予め粉砕するなどして平
均粒径が１μｍ未満に微粒化させた原料を用いることが好ましい。
【００３４】
なお、各原料、または湿式で混合および粉砕を行なった際の平均粒径については、例えばマイクロトラック（9320−Ｘ100；日機装（株）製）を用いて、レーザー回折・散乱法
により粒径や粒度分布を測定し、得られた粒度分布データにおける累積度数50％の粒径（Ｄ50）を平均粒径とする。
【００３５】
次に、スラリーに３〜10質量％のバインダを加えて所定時間混合した後、ボールミルからスラリーを取出し、スプレードライヤーで噴霧乾燥して造粒体を得る。そして、この造粒体を用いて、例えば金型プレス法，冷間静水圧プレス法または押し出し成形法等により任意の形状に成形する。
【００３６】
次に、得られた成形体を大気中1500℃〜1700℃で１〜10時間保持して焼成する。これにより、誘電体セラミックスを得ることができる。なお、誘電体セラミックスをより緻密化させるためには、1550〜1650℃で焼成することが好ましい。
【００３７】
そして、上記製造方法により作製された本実施形態の誘電体セラミックスは共振器のフィルタとして用いることができる。また、本実施形態の誘電体セラミックスは、共振器以外に、ＭＩＣ（Monolithic IＣ）用誘電体基板，誘電体導波路または積層型セラミックコンデンサに使用することができる。
【実施例１】
【００３８】
リンの含有量を異ならせたＬｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の多結晶体からなる誘電体セラミックスを作製し、種々の特性を評価した。
【００３９】
まず、出発原料として純度が99.5％以上であり、平均粒径が１μｍのＬｎの酸化物（Ｌａ２Ｏ３，Ｎｄ２Ｏ３，Ｓｍ２Ｏ３）と、純度が99.5％以上であり、平均粒径が0.8μｍ
の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、純度が99.5％以上であり、平均粒径が0.8μｍの
Ｍｅの酸化物（ＣａＯ，ＳｒＯ）と、純度が99.5％以上であり、平均粒径が１μｍの酸化チタン（ＴｉＯ２）を準備した。また、添加原料として純度が99.5％以上であり、平均粒径が0.5ｍｍのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）を準備した。
【００４０】
次に、出発原料については、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物のｍｏｌ％が表１，２に示すように、また、添加原料については、出発原料の総量100質量％に対する質量％が表
１，２に示すように秤量し、純水とともにジルコニアボールの入ったボールミル内に入れ、26時間の湿式で混合および粉砕を行なってスラリーを得た。
【００４１】
次に、このスラリーに６質量％のバインダを加えて、さらに所定時間湿式混合した後、ボールミルからスラリーを取り出し、これをスプレードライヤーで噴霧乾燥して造粒体を得た。そして、この造粒体を用いて、金型プレス成形法で、直径が20ｍｍ，厚みが10ｍｍの円柱状のペレットを各試料について複数個成形し、成形体を得た。
【００４２】
次に、得られた成形体を大気中1580℃で２時間保持して焼成して、試料Ｎｏ．１〜144
の誘電体セラミックスを得た。
【００４３】
得られた各試料について、上記誘電体セラミックスの比誘電率，粒径，ボイド率の測定および３点曲げ強度試験を行なった。
【００４４】
まず、比誘電率の測定については、各試料の平面部を平面研磨し、アセトンで洗浄し100℃で１時間乾燥させた後、円柱共振器法（国際規格ＩＥＣ61338−１−３(1999)）により
測定周波数3.5〜4.5ＧＨｚで各試料５個について比誘電率を測定し、平均値を算出した。
【００４５】
次に、粒径については、プラニメトリック法により求めた。試料の表面を研磨し、この研磨した面をＳＥＭにより500倍の倍率で撮影した。そして、この撮影画像を用いて面積
が既知の円を描き、円内の粒子数および円周にかかる粒子数をカウントして、以下のように粒径を算出した。
【００４６】
円の面積をＡ，円内の粒子数をＮｃ，円周にかかった粒子数をＮｊ，倍率をＭとしたとき、単位面積当たりの粒子数Ｎｇは、（Ｎｃ＋（１／２）×Ｎｊ）／（Ａ／Ｍ２）で表されるため、この式に、円の面積Ａ，円内の粒子数Ｎｃ，円周にかかった粒子数Ｎｊおよび倍率Ｍの値を入れて、単位面積当たりの粒子数Ｎｇを得た。そして、得られた単位面積当たりの粒子数Ｎｇを１／√(Ｎｇ)に入れて粒径を求めた。
【００４７】
次に、ボイド率については、試料の表面を研磨し、この研磨した面をＳＥＭにより200
倍の倍率で撮影した。そして、この撮影画像を画像解析装置（ＬＵＺＥＸ−ＦＳ；ニレコ社製）により解析して、数カ所におけるボイドの面積率を測定し、この算出した数カ所におけるボイドの面積率の平均値をボイド率とした。
【００４８】
次に、３点曲げ強度試験については、ＪＩＳ Ｒ 1601−1995に準拠した試験片形状とすること以外は、上述した同様の方法で各試料について５個の試験片を作製した。そして、ＪＩＳ Ｒ 1601−1995に準拠して３点曲げ強度を測定し、この３点曲げ強度の平均値を算出した。結果を表１，２に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
表１，２から明らかなように、リンを含有しない試料は３点曲げ強度が200ＭＰａ未満
であった。また、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％を越えて含有する試料は、粒径は
小さくなっているものの、リンの含有量の増加により粒界に形成される液相の体積が増加したため３点曲げ強度が200ＭＰａ未満であった。
【００５２】
これに対し、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下含有する試料は、リンの含有量
に応じて、ボイド率および粒径が小さくなっていることから、リンを含有していることにより、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の結晶の成長が抑えられて粒径が小さくなり、緻密化を図ることができ、３点曲げ強度が200ＭＰａ以上となっている。このように、リン
を五酸化二リン換算で0.7質量％以下含有することにより、リンを含有しない、およびリ
ンを五酸化二リン換算で0.7質量％を超えて含有する、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物
の同じモル比の試料よりも、機械的強度が向上することが確認された。
【００５３】
また、リンを五酸化二リン換算で0.1質量％〜0.5質量％含有させることにより、機械的強度を示す３点曲げ強度で240ＭＰａ以上であり、より機械的強度が向上することがわか
った。
【００５４】
また、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下含有する試料は、ボイド率および粒径
が小さく、多結晶体の体積が増加していることから、リンを含有しない、およびリンを五酸化二リン換算で0.7質量％を超えて含有する、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じ
モル比の試料よりも、比誘電率の向上を図れることがわかった。
【００５５】
また、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下含有することによって、比誘電率を向
上させることができるので、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じモル比の多結晶体からなり、リンを含有しない誘電体セラミックスと同じ比誘電率を得ようとしたときには、リンの添加量の基準となる誘電体セラミックスを構成する酸化物の多結晶体となる原料の使用量を少なくすることができることがわかった。
【００５６】
このように、本実施形態の誘電体セラミックスは、リンを含有しない、およびリンを五酸化二リン換算で0.7質量％を超えて含有する試料よりも、機械的強度および比誘電率を
向上させることができるので、フィルタとして本実施形態の誘電体セラミックスを備えることにより、フィルタとして載置台に取り付けるときにかかる応力によって欠けや割れを生じることが少なくないので、長期間にわたって良好な性能を安定して維持した信頼性の高い共振器とできることがわかった。
【実施例２】
【００５７】
実施例１と同様の方法にて、表３に示す構成の誘電体セラミックスを作製し、３点曲げ強度，比誘電率および比誘電率のバラツキについて評価した。
【００５８】
まず、出発原料については、実施例１と同様のものを用いて、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物のｍｏｌ％が表３に示すように、また、添加原料については、出発原料の総量100質量％に対する質量％が0.01質量％となるように秤量し、純水とともにジルコニアボー
ルの入ったボールミル内に入れ、26時間の湿式で混合および粉砕を行なってスラリーを得た。
【００５９】
そして、これ以降の工程については、実施例１と同様にして行なった。なお、焼成において、各試料の複数個の成形体の焼成位置がランダムになるように配置して焼成を行なって試料Ｎｏ．145〜172の誘電体セラミックスを得た。
【００６０】
なお、３点曲げ強度試験については、実施例１と同様にＪＩＳ Ｒ 1601−1995に準拠した試験片形状とすること以外は、上述した同様の方法で各試料について５個の試験片を作製した。そして、ＪＩＳ Ｒ 1601−1995に準拠して３点曲げ強度を測定し、この３点曲げ強度の平均値を算出した。
【００６１】
また、比誘電率の測定についても、実施例１と同様の方法で各試料５個の比誘電率を測定し、平均値を算出した。さらに、各試料の比誘電率の測定結果の最大値から最小値を差し引いた値を比誘電率のバラツキとした。結果を表３に示す。
【００６２】
【表３】
【００６３】
表３から明らかなように、ＬｎをＬａ、ＭｅをＣａとした試料は、比誘電率のバラツキが0.3以下であり、焼成工程での熱履歴の違いによって比誘電率の変化が小さいことがわ
かった。また、モル比α，β，γ，δが0.056≦α≦0.214，0.056≦β≦0.214，0.286≦
γ≦0.500，0.230≦δ≦0.470，α＋β＋γ＋δ＝１を満足する試料は、800〜900ＭＨｚ
帯の周波数の共振器に適した41〜45の比誘電率とできることがわかった。
【符号の説明】
【００６４】
１：共振器
２：金属ケース
３：入力端子
４：出力端子
５：セラミック体
６：載置台
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話の中継基地局，ＢＳアンテナ等に組み込まれる共振器に使用される誘電体セラミックスに関する。また、フィルタとしてこの誘電体セラミックスを備える共振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話の中継基地局，ＢＳアンテナ等には共振器が組み込まれている。この共振器の中核部にはフィルタとして誘電体セラミックスが使用されており、周波数によって要求される比誘電率は異なることから様々な比誘電率を有する誘電体セラミックスが提案されている。
【０００３】
このような誘電体セラミックスとして、本願出願人は、金属元素として希土類元素（Ｌｎ），Ａｌ，ＣａおよびＴｉを含み、これらの成分をモル比でａＬｎ２Ｏｘ・ｂＡｌ２Ｏ３・ｃＣａＯ・ｄＴｉＯ２と表したとき、ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびｘの値が0.056≦ａ≦0.214，0.056≦ｂ≦0.214，0.286≦ｃ≦0.500，0.23≦ｄ≦0.470，３≦ｘ≦４を満足する誘
電体セラミックスを提案していた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平06−076633号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
共振器のフィルタとして用いられる誘電体セラミックスには、フィルタとして載置台に取り付けるときにかかる応力によって欠けや割れが生じることが少ないことが望まれている。また、誘電体セラミックスの販売価格は年々下落していることから、焼成後の研削加工時や作製過程における取り扱いによって生じる欠けや割れを抑制して、歩留まりを向上させなければならず、誘電体セラミックスの機械的強度を向上させる必要があった。
【０００６】
また、希土類元素を含有する組成において、希土類元素の原料は安定して入手することが困難となって価格が高騰することも考えられることから、誘電体セラミックスを構成する酸化物の多結晶体となる原料の使用量を抑えつつ、比誘電率が向上した誘電体セラミックスが求められている。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決すべく案出されたものであり、機械的強度および比誘電率を向上した誘電体セラミックスおよびフィルタとしてこの誘電体セラミックスを備える共振器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の誘電体セラミックスは、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる１種、Ｍｅ＝ＣａまたはＳｒ）の酸化物の多結晶体100質量％に対し、リンを
五酸化二リン換算で0.7質量％以下（０質量％を除く）含有することを特徴とするもので
ある。
【０００９】
本発明の共振器は、フィルタとして上記構成の本発明の誘電体セラミックスを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の誘電体セラミックスによれば、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる１種、Ｍｅ＝ＣａまたはＳｒ）の酸化物の多結晶体100質量％に対し、
リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下（０質量％を除く）含有することにより、リン
を含有しない、およびリンを五酸化二リン換算で0.7質量％を超えて含有する、Ｌｎ，Ａ
ｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じモル比の多結晶体からなる誘電体セラミックスと比較して、機械的強度を向上させることができるとともに、比誘電率を向上させることができる。そして、機械的強度を向上させることができることにより、焼成後の研削加工時や作製過程における取り扱いによって生じる欠けや割れを少なくすることで歩留まりを向上させることができる。また、リンを含有することで比誘電率を向上させることができるので、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じモル比の多結晶体からなり、リンを含有しない誘電体セラミックスと同じ比誘電率を得ようとしたときには、リンの添加量の基準となる誘電体セラミックスを構成する酸化物の多結晶体となる原料の使用量を少なくすることができる。
【００１１】
また、本発明の共振器によれば、上記構成の誘電体セラミックスからなる機械的強度が向上したフィルタを備えることから、長期間にわたって良好な性能を安定して維持した信頼性の高い共振器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の共振器の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１４】
本実施形態の誘電体セラミックスは、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる１種、Ｍｅ＝ＣａまたはＳｒのいずれか１種）の酸化物の多結晶体100質
量％に対し、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下（０質量％を除く、以下同意）含
有することを特徴としている。このように、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下含
有することにより、リンを含有しない、およびリンを五酸化二リン換算で0.7質量％を超
えて含有する、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じモル比の多結晶体からなる誘電体セラミックスよりも機械的強度を向上させることができるとともに、比誘電率を向上させることができる。
【００１５】
ここで、機械的強度を向上させることができるのは、誘電体セラミックスの焼成工程において、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下含有することによって、理由は明らか
ではないがＬｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の結晶の成長が抑えられて粒径が小さくなり、緻密化を図ることができるからであると考えられる。これに対し、リンを含有していなければ、上記効果を得ることができない。また、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％を
越えて含有するときには、粒径を小さくすることはできるものの、リンの含有量の増加により粒界に形成される液相の体積が増加することとなるため、機械的強度を向上させる効果が低減する。
【００１６】
そして、機械的強度を向上させることができることにより、焼成後の研削加工時や作製過程における取り扱い、フィルタとして載置台に取り付けるときにかかる応力によって生じる欠けや割れを少なくすることができる。好ましくは、リンを五酸化二リン換算で0.1
質量％〜0.5質量％含有させることにより、機械的強度を示す３点曲げ強度で240ＭＰａ以上とすることができる。
【００１７】
また、比誘電率を向上させることができるのは、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の多
結晶体からなる誘電体セラミックスの焼成工程において、リンを五酸化二リン換算で0.7
質量％以下含有することによって、粒界にリンの酸化物の液相が形成されて誘電体セラミックスの比誘電率に影響するボイドを減少させることできるとともに、上述した粒径を小さくできることにより多結晶体の体積が増加するからである。これに対し、リンを含有していなければ、ボイドを減少させることができず、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％
を越えて含有するときには、リンの含有量の増加により粒界に形成される液相の体積が増加することとなるため、比誘電率を向上させる効果を得ることができない。
【００１８】
また、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下含有することによって、比誘電率を向
上させることができるので、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じモル比の多結晶体からなり、リンを含有しない誘電体セラミックスと同じ比誘電率を得ようとしたときには、リンの添加量の基準となる誘電体セラミックスを構成する酸化物の多結晶体となる原料の使用量を少なくすることができる。
【００１９】
なお、本実施形態における誘電体セラミックスの粒径については、プラニメトリック法により求めることができる。誘電体セラミックスの表面を研磨し、この研磨した面をＳＥＭにより500倍の倍率で撮影する。そして、この撮影写真若しくは画像を用いて、面積が
既知の円を描き、円内の粒子数および円周にかかる粒子数をカウントして、以下のように粒径を算出する。
【００２０】
円の面積をＡ，円内の粒子数をＮｃ，円周にかかった粒子数をＮｊ，倍率をＭとしたとき、単位面積当たりの粒子数Ｎｇは、（Ｎｃ＋（１／２）×Ｎｊ）／（Ａ／Ｍ２）で表されるため、円の面積Ａ、円内の粒子数Ｎｃ、円周にかかった粒子数Ｎｊ、および倍率Ｍを得ることにより、単位面積当たりの粒子数Ｎｇを得ることができる。そして、ここで得られた単位面積当たりの粒子数Ｎｇを１／√(Ｎｇ)に入れて求めた値を本実施形態における粒径とする。
【００２１】
また、本実施形態における誘電体セラミックスのボイド率については、誘電体セラミックスの表面を研磨し、この研磨した面をＳＥＭにより200倍の倍率で撮影する。そして、
この撮影画像を画像解析装置（ＬＵＺＥＸ−ＦＳ；ニレコ社製等）により解析して、数カ所におけるボイドの面積率を測定し、この算出した数カ所におけるボイドの面積率の平均値を本実施形態におけるボイド率とする。
【００２２】
なお、本実施形態の誘電体セラミックス中に含まれる各成分の含有量については、誘電体セラミックスの一部を粉砕し、得られた粉体を塩酸などによって溶解する前処理を行なった後に、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置（ＩＣＰＳ−8100；（株）島津製作所製）を用いて、検量線法またはイットリウムを内標準物質とする内標準法を用いて測定を行ない、得られた各成分の金属量を酸化物換算することにより得ることができる。
【００２３】
また、本実施形態の誘電体セラミックスは、組成式を、αＬａ２Ｏｘ・βＡｌ２Ｏ３・γＣａＯ・δＴｉＯ２（但し、３≦ｘ≦４）と表したとき、モル比α，β，γ，δが0.056≦α≦0.214，0.056≦β≦0.214，0.286≦γ≦0.500，0.230≦δ≦0.470，α＋β＋γ＋δ＝１を満足する組成とすることが好ましい。通常セラミックスは、多数の成形体を同時に焼成するが、焼成位置によっては多少なりの熱履歴の差を生じるものであり、この熱履歴の差は比誘電率のバラツキに繋がる。ここで、ＬｎとしてＬａを、ＭｅとしてＣａを選択したのは、理由はあきらかではないが、焼成工程での熱履歴の違いによって生じる比誘電率のバラツキを小さくすることができるからである。
【００２４】
なお、ここでいう比誘電率のバラツキとは、多数の成形体を同時に焼成して得られた誘
電体セラミックスの任意の複数個における比誘電率の最大値から最小値を差し引いた値のことであり、Ｌａ，Ａｌ，Ｃａ，Ｔｉの酸化物の多結晶体からなる誘電体セラミックスとすることで比誘電率のバラツキを0.3以下とすることができる。これにより、誘電体セラ
ミックスを量産するにあたって、誘電体セラミックスとなる成形体の焼成位置による比誘電率のバラツキを小さくすることができるので、目的とする比誘電率を有した誘電体セラミックスを安定して得ることができる。そして、上記組成範囲とすることにより、具体的には、比誘電率のバラツキが0.3以下であり、800〜900ＭＨｚ帯の周波数の共振器に適し
た比誘電率が41〜45の誘電体セラミックスを得ることができる。
【００２５】
次に、図１に示す断面図に基づいて本実施形態の共振器を説明する。
【００２６】
図１に示す例の共振器１は、金属ケース２，入力端子３，出力端子４，セラミック体５および載置台６を有する。金属ケース２は、軽量なアルミニウム等の金属からなり、入力端子３および出力端子４は、金属ケース２の内壁の相対向する両側に設けられている。セラミック体５は、本実施形態の誘電体セラミックスからなり、入力端子３と出力端子４との間の載置台６上に配置され、フィルタとして用いられるものである。
【００２７】
このような共振器１において、入力端子３からマイクロ波が入力されると、入力されたマイクロ波は、セラミック体５と自由空間との境界における反射によってセラミック体５内に閉じこめられ、特定の周波数で共振を起こす。そしてこの共振した信号が出力端子４と電磁界結合することにより、金属ケース２の外部に出力される。
【００２８】
上記構成の共振器１は、携帯電話の基地局やＢＳアンテナに好適に使用されるものである。なお、共振器１の構成は上述した構成に限定されず、入力端子３および出力端子４をセラミック体５に直接設けてもよい。また、セラミック体５は、本実施形態の誘電体セラミックスからなる所定形状の共振媒体であるが、その形状は直方体，立方体，板状体，円板，円柱，多角柱または筒状体など共振が可能な立体形状であればよい。
【００２９】
そして、共振器１が、機械的強度が向上した本実施形態の誘電体セラミックスをフィルタとして備えることにより、フィルタとして載置台に取り付けるときにかかる応力によって欠けや割れを生じることが少ないので、長期間にわたって良好な性能を安定して維持した信頼性の高い共振器１とすることができる。
【００３０】
次に、本実施形態の誘電体セラミックスの製造方法について説明する。
【００３１】
まず、Ｌｎの酸化物として、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３），酸化ネオジウム（Ｎｄ２Ｏ３）および酸化サマリウム（Ｓｍ２Ｏ３）の粉末と、Ｍｅの酸化物として、酸化カルシウム（ＣａＯ）および酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の粉末とを準備する。また、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）および酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を準備し、以上を出発原料とする。さらに、添加原料であるリンを含む粉末として、Ｐ２Ｏ５，ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４等を準備する。
【００３２】
そして、Ｌａ２Ｏ３，Ｎｄ２Ｏ３，Ｓｍ２Ｏ３から選ばれる１種と、ＣａＯまたはＳｒＯと、Ａｌ２Ｏ３と、ＴｉＯ２との出発原料である粉末を用いて所望の割合となるように秤量する。また、添加原料であるリンを含む粉末、例えばＮＨ４Ｈ２ＰＯ４を、出発原料の総量100質量％に対して、五酸化二リン換算で0.7質量％以下秤量する。
【００３３】
次に、秤量した出発原料と添加原料と純水とをボールミル等に入れ、ジルコニア質焼結体等からなるボールを使用して、平均粒径が２μｍ以下となるまで湿式混合および粉砕を行なってスラリーを得る。なお、焼成時の反応性を高めるには、予め粉砕するなどして平
均粒径が１μｍ未満に微粒化させた原料を用いることが好ましい。
【００３４】
なお、各原料、または湿式で混合および粉砕を行なった際の平均粒径については、例えばマイクロトラック（9320−Ｘ100；日機装（株）製）を用いて、レーザー回折・散乱法
により粒径や粒度分布を測定し、得られた粒度分布データにおける累積度数50％の粒径（Ｄ50）を平均粒径とする。
【００３５】
次に、スラリーに３〜10質量％のバインダを加えて所定時間混合した後、ボールミルからスラリーを取出し、スプレードライヤーで噴霧乾燥して造粒体を得る。そして、この造粒体を用いて、例えば金型プレス法，冷間静水圧プレス法または押し出し成形法等により任意の形状に成形する。
【００３６】
次に、得られた成形体を大気中1500℃〜1700℃で１〜10時間保持して焼成する。これにより、誘電体セラミックスを得ることができる。なお、誘電体セラミックスをより緻密化させるためには、1550〜1650℃で焼成することが好ましい。
【００３７】
そして、上記製造方法により作製された本実施形態の誘電体セラミックスは共振器のフィルタとして用いることができる。また、本実施形態の誘電体セラミックスは、共振器以外に、ＭＩＣ（Monolithic IＣ）用誘電体基板，誘電体導波路または積層型セラミックコンデンサに使用することができる。
【実施例１】
【００３８】
リンの含有量を異ならせたＬｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の多結晶体からなる誘電体セラミックスを作製し、種々の特性を評価した。
【００３９】
まず、出発原料として純度が99.5％以上であり、平均粒径が１μｍのＬｎの酸化物（Ｌａ２Ｏ３，Ｎｄ２Ｏ３，Ｓｍ２Ｏ３）と、純度が99.5％以上であり、平均粒径が0.8μｍ
の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、純度が99.5％以上であり、平均粒径が0.8μｍの
Ｍｅの酸化物（ＣａＯ，ＳｒＯ）と、純度が99.5％以上であり、平均粒径が１μｍの酸化チタン（ＴｉＯ２）を準備した。また、添加原料として純度が99.5％以上であり、平均粒径が0.5ｍｍのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）を準備した。
【００４０】
次に、出発原料については、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物のｍｏｌ％が表１，２に示すように、また、添加原料については、出発原料の総量100質量％に対する質量％が表
１，２に示すように秤量し、純水とともにジルコニアボールの入ったボールミル内に入れ、26時間の湿式で混合および粉砕を行なってスラリーを得た。
【００４１】
次に、このスラリーに６質量％のバインダを加えて、さらに所定時間湿式混合した後、ボールミルからスラリーを取り出し、これをスプレードライヤーで噴霧乾燥して造粒体を得た。そして、この造粒体を用いて、金型プレス成形法で、直径が20ｍｍ，厚みが10ｍｍの円柱状のペレットを各試料について複数個成形し、成形体を得た。
【００４２】
次に、得られた成形体を大気中1580℃で２時間保持して焼成して、試料Ｎｏ．１〜144
の誘電体セラミックスを得た。
【００４３】
得られた各試料について、上記誘電体セラミックスの比誘電率，粒径，ボイド率の測定および３点曲げ強度試験を行なった。
【００４４】
まず、比誘電率の測定については、各試料の平面部を平面研磨し、アセトンで洗浄し100℃で１時間乾燥させた後、円柱共振器法（国際規格ＩＥＣ61338−１−３(1999)）により
測定周波数3.5〜4.5ＧＨｚで各試料５個について比誘電率を測定し、平均値を算出した。
【００４５】
次に、粒径については、プラニメトリック法により求めた。試料の表面を研磨し、この研磨した面をＳＥＭにより500倍の倍率で撮影した。そして、この撮影画像を用いて面積
が既知の円を描き、円内の粒子数および円周にかかる粒子数をカウントして、以下のように粒径を算出した。
【００４６】
円の面積をＡ，円内の粒子数をＮｃ，円周にかかった粒子数をＮｊ，倍率をＭとしたとき、単位面積当たりの粒子数Ｎｇは、（Ｎｃ＋（１／２）×Ｎｊ）／（Ａ／Ｍ２）で表されるため、この式に、円の面積Ａ，円内の粒子数Ｎｃ，円周にかかった粒子数Ｎｊおよび倍率Ｍの値を入れて、単位面積当たりの粒子数Ｎｇを得た。そして、得られた単位面積当たりの粒子数Ｎｇを１／√(Ｎｇ)に入れて粒径を求めた。
【００４７】
次に、ボイド率については、試料の表面を研磨し、この研磨した面をＳＥＭにより200
倍の倍率で撮影した。そして、この撮影画像を画像解析装置（ＬＵＺＥＸ−ＦＳ；ニレコ社製）により解析して、数カ所におけるボイドの面積率を測定し、この算出した数カ所におけるボイドの面積率の平均値をボイド率とした。
【００４８】
次に、３点曲げ強度試験については、ＪＩＳ Ｒ 1601−1995に準拠した試験片形状とすること以外は、上述した同様の方法で各試料について５個の試験片を作製した。そして、ＪＩＳ Ｒ 1601−1995に準拠して３点曲げ強度を測定し、この３点曲げ強度の平均値を算出した。結果を表１，２に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
表１，２から明らかなように、リンを含有しない試料は３点曲げ強度が200ＭＰａ未満
であった。また、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％を越えて含有する試料は、粒径は
小さくなっているものの、リンの含有量の増加により粒界に形成される液相の体積が増加したため３点曲げ強度が200ＭＰａ未満であった。
【００５２】
これに対し、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下含有する試料は、リンの含有量
に応じて、ボイド率および粒径が小さくなっていることから、リンを含有していることにより、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の結晶の成長が抑えられて粒径が小さくなり、緻密化を図ることができ、３点曲げ強度が200ＭＰａ以上となっている。このように、リン
を五酸化二リン換算で0.7質量％以下含有することにより、リンを含有しない、およびリ
ンを五酸化二リン換算で0.7質量％を超えて含有する、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物
の同じモル比の試料よりも、機械的強度が向上することが確認された。
【００５３】
また、リンを五酸化二リン換算で0.1質量％〜0.5質量％含有させることにより、機械的強度を示す３点曲げ強度で240ＭＰａ以上であり、より機械的強度が向上することがわか
った。
【００５４】
また、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下含有する試料は、ボイド率および粒径
が小さく、多結晶体の体積が増加していることから、リンを含有しない、およびリンを五酸化二リン換算で0.7質量％を超えて含有する、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じ
モル比の試料よりも、比誘電率の向上を図れることがわかった。
【００５５】
また、リンを五酸化二リン換算で0.7質量％以下含有することによって、比誘電率を向
上させることができるので、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物の同じモル比の多結晶体からなり、リンを含有しない誘電体セラミックスと同じ比誘電率を得ようとしたときには、リンの添加量の基準となる誘電体セラミックスを構成する酸化物の多結晶体となる原料の使用量を少なくすることができることがわかった。
【００５６】
このように、本実施形態の誘電体セラミックスは、リンを含有しない、およびリンを五酸化二リン換算で0.7質量％を超えて含有する試料よりも、機械的強度および比誘電率を
向上させることができるので、フィルタとして本実施形態の誘電体セラミックスを備えることにより、フィルタとして載置台に取り付けるときにかかる応力によって欠けや割れを生じることが少なくないので、長期間にわたって良好な性能を安定して維持した信頼性の高い共振器とできることがわかった。
【実施例２】
【００５７】
実施例１と同様の方法にて、表３に示す構成の誘電体セラミックスを作製し、３点曲げ強度，比誘電率および比誘電率のバラツキについて評価した。
【００５８】
まず、出発原料については、実施例１と同様のものを用いて、Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉの酸化物のｍｏｌ％が表３に示すように、また、添加原料については、出発原料の総量100質量％に対する質量％が0.01質量％となるように秤量し、純水とともにジルコニアボー
ルの入ったボールミル内に入れ、26時間の湿式で混合および粉砕を行なってスラリーを得た。
【００５９】
そして、これ以降の工程については、実施例１と同様にして行なった。なお、焼成において、各試料の複数個の成形体の焼成位置がランダムになるように配置して焼成を行なって試料Ｎｏ．145〜172の誘電体セラミックスを得た。
【００６０】
なお、３点曲げ強度試験については、実施例１と同様にＪＩＳ Ｒ 1601−1995に準拠した試験片形状とすること以外は、上述した同様の方法で各試料について５個の試験片を作製した。そして、ＪＩＳ Ｒ 1601−1995に準拠して３点曲げ強度を測定し、この３点曲げ強度の平均値を算出した。
【００６１】
また、比誘電率の測定についても、実施例１と同様の方法で各試料５個の比誘電率を測定し、平均値を算出した。さらに、各試料の比誘電率の測定結果の最大値から最小値を差し引いた値を比誘電率のバラツキとした。結果を表３に示す。
【００６２】
【表３】
【００６３】
表３から明らかなように、ＬｎをＬａ、ＭｅをＣａとした試料は、比誘電率のバラツキが0.3以下であり、焼成工程での熱履歴の違いによって比誘電率の変化が小さいことがわ
かった。また、モル比α，β，γ，δが0.056≦α≦0.214，0.056≦β≦0.214，0.286≦
γ≦0.500，0.230≦δ≦0.470，α＋β＋γ＋δ＝１を満足する試料は、800〜900ＭＨｚ
帯の周波数の共振器に適した41〜45の比誘電率とできることがわかった。
【符号の説明】
【００６４】
１：共振器
２：金属ケース
３：入力端子
４：出力端子
５：セラミック体
６：載置台
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる１種、Ｍｅ＝ＣａまたはＳｒ）の酸化物の多結晶体１００質量％に対し、リンを五酸化二リン換算で０．７質量％以下（０質量％を除く）含有することを特徴とする誘電体セラミックス。
【請求項２】
多結晶体の組成式を、αＬａ２Ｏｘ・βＡｌ２Ｏ３・γＣａＯ・δＴｉＯ２（但し、３≦ｘ≦４）と表したとき、モル比α，β，γ，δが下記式を満足することを特徴とする請求項１に記載の誘電体セラミックス。
０．０５６≦α≦０．２１４
０．０５６≦β≦０．２１４
０．２８６≦γ≦０．５００
０．２３０≦δ≦０．４７０
α＋β＋γ＋δ＝１
【請求項３】
フィルタとして請求項１または請求項２に記載の誘電体セラミックスを備えることを特徴とする共振器。
【請求項１】
Ｌｎ，Ａｌ，Ｍｅ，Ｔｉ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる１種、Ｍｅ＝ＣａまたはＳｒ）の酸化物の多結晶体１００質量％に対し、リンを五酸化二リン換算で０．７質量％以下（０質量％を除く）含有することを特徴とする誘電体セラミックス。
【請求項２】
多結晶体の組成式を、αＬａ２Ｏｘ・βＡｌ２Ｏ３・γＣａＯ・δＴｉＯ２（但し、３≦ｘ≦４）と表したとき、モル比α，β，γ，δが下記式を満足することを特徴とする請求項１に記載の誘電体セラミックス。
０．０５６≦α≦０．２１４
０．０５６≦β≦０．２１４
０．２８６≦γ≦０．５００
０．２３０≦δ≦０．４７０
α＋β＋γ＋δ＝１
【請求項３】
フィルタとして請求項１または請求項２に記載の誘電体セラミックスを備えることを特徴とする共振器。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−１１１６６０（Ｐ２０１２−１１１６６０Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６１３８２（Ｐ２０１０−２６１３８２）
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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