JP2002226264A - 圧電磁器組成物および圧電共振子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】共振周波数と***振周波数の間およびその近傍
の周波数で位相歪みが発生せず、厚み滑り振動や厚み縦
振動のＰ／Ｖを大きくでき、発振周波数の温度安定性に
優れた圧電磁器組成物および圧電共振子を提供する。 【解決手段】モル比による組成式を（Ａ_1-xＢｉ_x）₂Ｂ
ｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈と表したとき、０＜ｘ≦０．３、ＡはＳ
ｒ、Ｃａ、（Ｂｉ_0.5Ｎａ_0.5）、（Ｂｉ_0.5Ｌｉ_0.5）お
よび（Ｂｉ_0.5Ｋ_0.5）のうち少なくとも１種を満足する
主成分と、該主成分１００重量部に対してＭｎをＭｎＯ
₂換算で０．０５〜１重量部含有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電磁器組成物お
よび圧電共振子に関し、例えば、共振子、超音波振動
子、超音波モータ、あるいは加速度センサ、ノッキング
センサ、およびＡＥセンサ等の圧電センサなどに適し、
特に、高周波発振子用として好適に用いられる圧電磁器
組成物および圧電共振子に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来から、圧電磁器を利用した製品として
は、例えば、フィルタ、圧電共振子（以下、発振子を含
む概念である）、超音波振動子、超音波モータ、圧電セ
ンサ等がある。

【０００３】ここで、発振子は、マイコンの基準信号発
振用として、例えば、コルピッツ発振回路等の発振回路
に組み込まれて利用される。図１はコルピッツ発振回路
を基本とした回路構成においてインダクタの部分を圧電
発振子に置き換えたピアス発振回路を示すものである。
このピアス発振回路は、コンデンサ１１、１２と、抵抗
１３と、インバータ１４および発振子１５により構成さ
れている。そして、この発振回路において、発振信号を
発生するには、以下の発振条件を満足する必要がある。

【０００４】即ち、インバータ１４と抵抗１３からなる
増幅回路における増幅率をα、移相量をθ₁とし、ま
た、発振子１５とコンデンサ１１、１２からなる帰還回
路における帰還率をβ、移相量をθ₂としたとき、ルー
プゲインがα×β≧１であり、かつ、移相量がθ₁＋θ₂
＝３６０゜×ｎ（但しｎ＝１，２，…）であることが必
要となる。

【０００５】一般的に抵抗１３およびインバータ１４か
らなる増幅回路は、マイコンに内蔵されている。誤発振
や不発振を起さない、安定した発振を得るためにはルー
プゲインを大きくしなければならない。ループゲインを
大きくするには、帰還率βのゲインを決定する、発振子
のＰ／Ｖ、すなわち共振インピーダンスＲ₀および***
振インピーダンスＲ_aの差を大きくする事が必要とな
る。なお、Ｐ／Ｖは２０×Ｌｏｇ（Ｒ_a／Ｒ₀）の値とし
て定義される。

【０００６】また、移相量の条件を満足させるために
は、共振周波数と***振周波数の間およびその近傍の周
波数で、移相が約−９０゜から約＋９０゜まで移相反転
し、且つ共振周波数と***振周波数の間およびその近傍
にスプリアス振動による移相歪みが発生しないことも重
要となる。

【０００７】従来、圧電性が高く、例えば高いＰ／Ｖが
得られるＰＺＴ、ＰＴ系材料が使用されていた。しかし
ながら、ＰＺＴ、ＰＴ系材料には鉛が自重の約６０％の
割合で含有されているため、酸性雨により鉛の溶出が起
こり環境汚染を招く危険性が指摘されている。そこで、
鉛を含有しない圧電材料への高い期待が寄せられてい
る。鉛を含有しないビスマス層状化合物を主体とする材
料系においては、ＰＺＴ、ＰＴ系材料と比較して機械的
品質係数（Ｑｍ）が比較的高いという特徴があり、発振
子用の非鉛圧電材料としての応用が可能である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
鉛を含有しないビスマス層状化合物を主体とする圧電磁
器組成物では、発振子として用いる場合、充分なＰ／Ｖ
が得られられないばかりか、加工性が悪くチッピング
（共振子用磁器エッジの欠け）により共振周波数と***
振周波数の間にスプリアス振動に伴う移相歪みが発生
し、移相の条件を満足しないことから不発振や安定した
発振が得られない問題があった。

【０００９】また発振周波数の温度変化率が±５０００
ｐｐｍよりも大きく、電子機器から要求される温度特性
に対する周波数の許容公差±５０００ｐｐｍ以内の精度
には対応できないという問題があった。

【００１０】従って、本発明は、共振周波数と***振周
波数の間およびその近傍の周波数で移相歪みが発生せ
ず、厚み滑り振動や厚み縦振動のＰ／Ｖを大きくできる
とともに、−２０℃〜＋８０℃の温度範囲で発振周波数
の温度安定性に優れた非鉛系の圧電磁器組成物および圧
電共振子を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の圧電磁器組成物
は、金属元素として少なくともＢｉおよびＴｉを含有す
るＢｉ層状化合物であって、モル比による組成式を（Ａ
_1-xＢｉ_x）₂Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈と表したとき、０＜ｘ≦
０．３、ＡはＳｒ、Ｃａ、（Ｂｉ_0.5Ｎａ_0.5）、（Ｂｉ
_0.5Ｌｉ_0.5）および（Ｂｉ_0.5Ｋ_0.5）のうち少なくとも
１種を満足する主成分と、該主成分１００重量部に対し
てＭｎをＭｎＯ₂換算で０．０５〜１重量部含有するも
のである。

【００１２】このような圧電磁器組成物からなる圧電磁
器を用いて圧電共振子を作製した場合、共振周波数と反
共振周波数の間およびその近傍の周波数で位相歪みが発
生せず、特に厚み滑り基本波振動や厚み縦の基本波およ
び３次オーバートーン振動でのＰ／Ｖ値を大きくするこ
とができる。例えば、厚み滑り基本波振動の−２０〜８
０℃における共振周波数の温度変化率が±５０００ｐｐ
ｍ以内となり、かつ共振インピーダンスＲ₀と***振イ
ンピーダンスＲ_aとした時、２０×Ｌｏｇ（Ｒ_a／Ｒ₀）
で表されるＰ／Ｖを５５ｄＢ以上とすることができる。
また、キュリー温度を３００℃以上とすることができ
る。

【００１３】主成分は、モル比による組成式を（Ｓｒ
_1-xＢｉ_x）₂Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈と表したとき、０＜ｘ≦
０．３を満足することが望ましい。これは、従来、Ｓｒ
Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈系のビスマス層状化合物はＳｒＢｉ₄Ｔ
ｉ₄Ｏ₁₅系と異なり圧電特性が小さいことが知られてい
たが、本発明では、Ｓｒの一部をＢｉで所定量置換し、
Ｂｉをビスマス層状化合物中に固溶させることにより優
れた圧電特性を示すことを見いだしたのである。

【００１４】本発明の圧電磁器組成物は、主成分が、モ
ル比による組成式を｛（Ｓｒ_1-aＣａ_a）_1-xＢｉ_x｝₂Ｂ
ｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈と表したとき、０．０５≦ｘ≦０．３、０
＜ａ≦０．８を満足することが望ましい。これにより、
特に厚み滑り基本波振動のＰ／Ｖを大きくしながら、発
振周波数の温度安定性をさらに向上することができる。

【００１５】本発明の圧電共振子は、圧電磁器の両主面
に電極を形成してなるとともに、前記圧電磁器が上記圧
電磁器組成物からなるものである。このような圧電共振
子では、上記したように、Ｂｉ層状化合物からなる非鉛
圧電磁器を用いた圧電共振子、例えば、厚み滑り基本波
振動を適用した発振子ではＰ／Ｖが大きくなることから
発振余裕度が高まり、且つ共振周波数と***振周波数の
間およびその近傍の周波数で移相歪みが発生しないこと
から安定した発振が得られるとともに、発振周波数の温
度安定性に優れた高精度な発振が得られ、２〜２０ＭＨ
ｚの周波数に適応できる発振子を得ることができる。ま
た、厚み縦振動を適用した発振子とすることにより、Ｐ
／Ｖが大きく、特に発振周波数の温度特性をさらに向上
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の圧電磁器組成物は、金属
元素として少なくともＢｉおよびＴｉを含有するＢｉ層
状化合物であって、モル比による組成式を（Ａ_1-xＢ
ｉ_x）₂Ｂｉ₄Ｔｉ ₅Ｏ₁₈と表したとき、０＜ｘ≦０．３、
ＡはＳｒ、Ｃａ、（Ｂｉ_0.5Ｎａ_0.5）、（Ｂｉ_0.5Ｌｉ
_0.5）および（Ｂｉ_0.5Ｋ_0.5）のうち少なくとも１種を
満足する主成分と、該主成分１００重量部に対してＭｎ
をＭｎＯ₂換算で０．０５〜１重量部含有するものであ
る。

【００１７】ここで、Ａの種類およびｘを上記の範囲に
設定した理由ついて説明する。上記組成式において、ｘ
を０＜ｘ≦０．３の範囲に設定した理由は、ｘが０．３
より多い場合には、体積固有抵抗値が下がり、分極時に
電流が流れ充分な分極ができずＰ／Ｖが低くなるからで
ある。一方、ｘが０の時、加工時にチッピングが起こり
易く、共振周波数と***振周波数の間で移相が約−９０
゜から約＋９０゜に位相反転した周波数帯域において、
１０゜を超える位相歪みが発生することから発振条件を
満足しなくなり発振停止がおこるためである。

【００１８】ＡにおけるＢｉの置換量を示すｘはＰ／Ｖ
を大きくし、移相歪みの発生を抑制するという点から、
０．０５≦ｘ≦０．３、特には０．１≦ｘ≦０．２であ
ることが望ましい。

【００１９】また、Ａの種類をＳｒ、Ｃａ、（Ｂｉ_0.5
Ｎａ_0.5）、（Ｂｉ_0.5Ｌｉ_0.5）および（Ｂｉ
_0.5Ｋ_0.5）のうち少なくとも１種を満足するとしたの
は、これによりＰ／Ｖを５５ｄＢより大きくすることが
できるからである。特に、大きなＰ／Ｖが得られるとい
う点から、主成分のモル比による組成式が（Ｓｒ_1-xＢ
ｉ_x）₂Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈と表わされるものが望ましい。Ａ
としては、特には、ＳｒとＣａの組合せが望ましい。

【００２０】さらに、本発明では、上記主成分１００重
量部に対して、ＭｎをＭｎＯ₂換算で０．０５〜１重量
部含有することが望ましい。Ｍｎを含有せしめることに
より、Ｐ／Ｖの向上に大きく向上できるが、ＭｎＯ₂含
有量が主成分ｌ００重量部に対してｌ重量部よりも多く
なると体積固有抵抗値が下がり、分極時に電流が流れ充
分な分極ができずＰ／Ｖが低くなるからである。一方、
０．０５重量部よりも少なくなると、Ｐ／Ｖが低下し、
移相歪みが発生しやすくなるからである。

【００２１】Ｍｎは、焼結性を高め、Ｐ／Ｖを大きくす
ると言う理由から、主成分１００重量部に対して、Ｍｎ
Ｏ₂換算で０．２〜０．７重量部含有することが望まし
い。

【００２２】本発明では、主成分が、モル比による組成
式を｛（Ｓｒ_1-aＣａ_a）_1-xＢｉ_x｝ ₂Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈と
表したとき、０．０５≦ｘ≦０．３、０＜ａ≦０．８を
満足することが望ましい。これは、Ｃａによる適量置換
により、Ｐ／Ｖが６０ｄＢ以上で、特に発振周波数の温
度変化率を±３０００ｐｐｍ以内に減少することも可能
となるからである。厚み縦振動を適用した発振子では、
特に発振周波数の温度変化率をア１０３０ｐｐｍ以内に
減少することも可能となる。

【００２３】一方、ｘが０．０５よりも小さい場合には
Ｐ／Ｖが小さくなる傾向にあり、０．３よりも大きい場
合には、移相歪みができやすく損失が大きくなることか
らＰ／Ｖが小さくなるからであり、ａが０．８よりも大
きい場合にはＰ／Ｖが小さくなるとともに移相歪みが出
やすくなる傾向があるからである。

【００２４】ＡがＳｒおよびＣａの場合、Ｐ／Ｖを大き
くし、発振周波数の温度変化率を小さくするという点か
ら、０．０５≦ｘ≦０．２、０．３≦ａ≦０．７、Ｍｎ
含有量が０．２〜０．７重量部であることが望ましい。

【００２５】本発明の圧電磁器組成物からなる圧電磁器
は、粉砕時のＺｒＯ₂ボールからＺｒ等が混入する場合
もあるが、微量であれば特性上問題ない。

【００２６】本発明の圧電磁器組成物からなる圧電磁器
は、実質的に、一般式が（Ａ_1-xＢｉ_x）₂Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ
₁₈で表わされるＢｉ層状化合物からなる結晶相で構成さ
れており、Ｍｎは前記Ｂｉ層状化合物に殆ど固溶する
が、ごくわずかＭｎ化合物の結晶として粒界に析出する
場合がある。Ｂｉについても、Ｂｉ層状化合物に殆ど固
溶するが、ごくわずか粒界に析出する場合がある。

【００２７】また、本発明の圧電磁器組成物は、一般式
が（Ａ_1-xＢｉ_x）₂Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈で表わされ、Ｍｎが
固溶したＢｉ層状化合物からなる結晶相で構成されるこ
とが望ましいが、その他に、パイロクロア相、ペロブス
カイト相、構造の異なるＢｉ層状化合物がごくわずか存
在することもあるが、微量であれば特性上問題ない。

【００２８】本発明の圧電磁器組成物は、例えば、原料
として、ＳｒＣＯ₃、ＣａＣＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＭｎＯ₂、
ＴｉＯ₂、Ｎａ₂ＣＯ₃、Ｋ₂ＣＯ₃、Ｌｉ₂ＣＯ₃からなる
各種酸化物或いはその塩を用いることができる。原料は
これに限定されず、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用いても良い。

【００２９】これらの原料を上記した組成となるように
秤量し、混合後の平均粒度分布（Ｄ ₅₀）が０．２〜１μ
ｍの範囲になるように粉砕し、この混合物を７５０〜１
０５０℃で仮焼し、所定の有機バインダを加え湿式混合
し造粒する。このようにして得られた粉体を、公知のプ
レス成形等により所定形状に成形し、大気中等の酸化性
雰囲気において１０００〜１３００℃の温度範囲で２〜
５時間焼成し、本発明の圧電磁器組成物が得られる。

【００３０】本発明の圧電磁器組成物は、図１に示すよ
うなピアス発振回路の発振子の圧電磁器として最適であ
るが、それ以外の圧電共振子、超音波振動子、超音波モ
ータおよび加速度センサ、ノッキングセンサ、ＡＥセン
サ等の圧電センサなどもに最適であり、特に厚み滑り振
動の基本波振動を利用する高周波用として最適な圧電磁
器である。また、優れた発振周波数の温度特性が要求さ
れる場合には、本発明の圧電磁器組成物を圧み縦振動モ
ードで作動させることが望ましい。

【００３１】図２に本発明の圧電共振子を用いた発振子
を示す。この発振子は、圧電磁器１の両面に電極２、３
を形成して構成されている。このような圧電共振子で
は、厚み滑り振動における基本波のＰ／Ｖを高くでき、
発振余裕度が高まり、共振周波数と***振周波数の間及
びその近傍の周波数で移相歪みが発生しないことから安
定した発振が得られ、さらに発振周波数の温度安定性に
優れた高精度な発振が得られ、特に２〜２０ＭＨｚの周
波数に適応できる圧電発振子を得ることができる。

【００３２】

【実施例】まず、出発原料として純度９９．９％のＳｒ
ＣＯ₃、ＣａＣＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＭｎＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｎａ
₂ＣＯ₃、Ｋ₂ＣＯ₃、Ｌｉ₂ＣＯ₃の粉末を用いて、モル比
による組成式を（Ａ_1-xＢｉ_x）₂Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈、また
は｛（Ｓｒ_1-aＣａ_a）_1-xＢｉ_x｝₂Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈と表
したとき、Ａ、ｘ、ａが表１、２に示す元素、値の主成
分と、該主成分１００重量部に対してＭｎをＭｎＯ₂換
算で表１、２に示すような重量部となるように秤量混合
し、純度９９．９％のジルコニアボール、イソプロピル
アルコール（ＩＰＡ）と共に５００ｍｌポリポットに投
入し、１６時間回転ミルにて混合した。

【００３３】混合後のスラリ−を大気中にて乾燥し、＃
４０メッシュを通し、その後、大気中９５０℃、３時間
保持して仮焼し、この合成粉末を純度９９．９％のＺｒ
Ｏ₂ボールとイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）と共に
５００ｍｌポリポットに投入し、２０時間粉砕して評価
粉末を得た。

【００３４】この粉末に適量の有機バインダーを添加し
て造粒し、金型プレスにて１５０ＭＰａで長さ２５ｍ
ｍ、幅３８ｍｍ、厚みｌ．０ｍｍの板状に成形して、大
気中において１１６０℃の温度で３時間本焼成し厚み滑
り用の圧電磁器を得た。

【００３５】その後、長さ６ｍｍ、幅３０ｍｍに加工
し、長さ方向に分極するための端面電極を形成し分極処
理を施した。その後、分極用電極を除去し、厚み０．１
７ｍｍに加工した。その後、長さ６ｍｍと幅３０ｍｍか
らなる面の両面にＣｒ−Ａｇを蒸着し、電極と磁器との
密着強度を高めるために２００℃で１２時間のアニール
処理を施した。

【００３６】その後、図２に示す電極構造となるよう
に、無電極に相当する部位の電極をエッチングで除去
し、長さ４．４５ｍｍ（Ｌ）、幅０．９ｍｍ（Ｗ）、厚
み０．１７ｍｍ（Ｈ）形状にダイシングソーやワイヤー
ソーを用いて加工し、８ＭＨｚ発振に相当する厚み滑り
振動の基本波振動用発振子を得た。

【００３７】一方、厚み縦振動の基本波振動用発振子に
おいては、長さ６ｍｍ、幅３０ｍｍの圧電磁器を作製
し、厚み方向に分極するために主両面にＣｒ−Ａｇを蒸
着し電極を形成した。その後、密着強度を高めるために
２００℃で１２時間のアニール処理を施し分極処理をお
こなった。

【００３８】その後、長さ６ｍｍ（Ｌ）、幅６ｍｍ
（Ｗ）、厚み０．２５ｍｍ（Ｈ）形状にダイシングソー
やワイヤーソーを用いて加工し、８ＭＨｚ発振に相当す
る厚み縦振動の基本波振動用発振子を得た。

【００３９】上記圧電磁器について、ｘ線回折測定を行
って結晶相を確認したところ、本発明の組成の圧電磁器
は、一般式が（Ａ_1-xＢｉ_x）₂Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈で表わさ
れ、Ｍｎが固溶した結晶相から構成されていた。

【００４０】発振子の特性は、インピーダンスアナライ
ザによリインピーダンス波形を測定し、厚み滑り振動ま
たは厚み縦振動の基本波振動でのＰ／ＶをＰ／Ｖ＝２０
×Ｌｏｇ（Ｒａ／Ｒ０）の式により算出した（但し、Ｒ
_a：***振インピーダンス、Ｒ₀：共振インピーダン
ス）。

【００４１】さらにインピーダンス波形より、共振周波
数と***振周波数の間で移相が約−９０゜から約＋９０
゜に移相反転した後の約＋９０゜の位相からなる周波数
帯域において、１０゜を超える移相歪みが発生するか否
かを調査した。移相歪みの評価は、移相歪み＝｜最大移
相値−最大値から局所的に変化した移相値｜により求
め、共振子１００個中５個以上において１０゜を超える
移相歪みが発生した場合においては×、それ以下の場合
は○とした。

【００４２】さらに、発振周波数の温度変化率は、２５
℃の発振周波数を基準にして、−２０℃もしくは＋８０
℃での発振周波数の変化を以下の式により算出した。

【００４３】Ｆｏｓｃ変化率（ｐｐｍ）＝｛（Ｆｏｓｃ
（ｄｒｉｆｔ）一Ｆｏｓｃ（２５））／Ｆｏｓｃ（２
５）｝×１００、但し、Ｆｏｓｃ（ｄｒｉｆｔ）は、−
２０℃もしくは＋８０℃での発振周波数であり、Ｆｏｓ
ｃ（２５）は２５℃での発振周波数である。これらの結
果を表１、２に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【表２】

【００４６】表１、２から明らかなように、本発明の範
囲内の試料は、厚み滑り振動または厚み縦振動の基本波
振動のＰ／Ｖ値が５５ｄＢ以上と大きくでき、且つ位相
歪みの発生が起こりにくいことから安定した発振を得る
ことができ、さらに、発振周波数の温度変化率が±５０
００ｐｐｍ以内となり小さいことが判る。

【００４７】特に、ＡとしてＳｒおよびＣａを用い、ｘ
が０．０５〜０．２、ａが０．３〜０．７、Ｍｎ含有量
を０．２〜０．７重量部とすることにより、高いＰ／Ｖ
値を維持した状態、特に６８ｄＢ以上を維持し、発振周
波数の温度変化率が±５０００ｐｐｍ以内、特には±３
０００ｐｐｍ以内と小さくできることが判る。

【００４８】また、厚み縦基本波振動を適用した場合、
特にＰ／Ｖ値を６０ｄＢ以上、発振周波数の温度変化率
が±１０３０ｐｐｍ以内と小さくできることが判る。

【００４９】また、Ｍｎを含有しない比較例の試料Ｎ
ｏ．１４、３５の場合には焼結体の密度が低く、Ｐ／Ｖ
値が４０ｄＢ以下と小さいことが判る。一方、Ｍｎ量が
１．１重量部の場合にはＰ／Ｖ値が４１ｄＢ以下と小さ
いことが判る。

【００５０】また、ｘの値が０の試料Ｎｏ．９の場合、
試作した発振子１００個中５個を上回る発振子において
１０゜を上回る移相歪みが発生し、安定した発振が得ら
れられないことが判る。一方ｘの値が０．３より多い試
料Ｎｏ．１１、３２の場合、Ｐ／Ｖが小さくなり安定し
た発振が得られられないことが判る。

【００５１】また、Ａの種類をＳｒにした試料Ｎｏ．１
の場合、Ｐ／Ｖが７２ｄＢと著しく大きくなることが判
る。さらに、Ａの種類をＳｒとＣａに複合化した試料Ｎ
ｏ．３、２４の場合、ａの値が０．５でＰ／Ｖが７７ｄ
Ｂ以上と大きな値を有しながら、−２０〜８０℃の発振
周波数の温度変化率が厚み滑り振動の場合で±３０００
ｐｐｍ以内、厚み縦振動の場合で±１０３０ｐｐｍ以内
と優れた温度特性を有し発振子として最も好ましい特性
となる。

【００５２】このように、本発明の圧電磁器において
は、特に、厚み滑り振動や厚み縦振動の基本波振動のＰ
／Ｖを大きくするとともに、共振周波数と***振周波数
の間において、１０゜を超える移相歪みの発生を著しく
少なく、さらに、−２０℃〜８０℃での発振周波数の温
度変化率を小さくすることができ、安定した発振子とし
て使用できることが判る。

【００５３】図３に試料Ｎｏ．３のインピーダンス特性
を、図４に発振周波数の温度変化率を、図５に試料Ｎ
ｏ．３のｘ線回折測定結果を示す。本発明の組成の圧電
磁器は、図５に示すように、一般式が｛（Ｓｒ_1-aＣ
ａ_a）_1-xＢｉ_x｝₂Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈で表わされた結晶相か
らなり、Ｍｎのピークが存在しないことにより、Ｍｎが
固溶した上記結晶相から構成されていることが判る。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の圧電磁器
組成物では、厚み滑り振動や厚み縦振動のＰ／Ｖ値を大
きくしながら、共振周波数と***振周波数の間で１０゜
を超える移相歪みが発生せず、発振周波数の温度変化率
が小さく、これにより、発振子を構成した場合、発振余
裕度が高まり、安定した発振と、発振周波数の温度安定
性に優れた高精度な発振特性が得られ、例えば、厚み滑
り振動の基本波振動を用いた２〜２０ＭＨｚ発振子用素
子として好適な発振子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コルピッツ型発振回路を基本としたピアス発振
回路を示した概略図である。

【図２】８ＭＨｚ用発振子の概略図である。

【図３】実施例である試料Ｎｏ．３のインピーダンス特
性を示すグラフである。

【図４】実施例である試料Ｎｏ．３の発振周波数の温度
変化率を示すグラフである。

【図５】実施例である試料Ｎｏ．３のX線回折測定結果
を示す図である。

【符号の説明】

ｌ・・・圧電磁器 ２、３・・・電極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属元素として少なくともＢｉおよびＴｉ
   を含有するとともに、モル比による組成式を （Ａ_1-xＢｉ_x）₂Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈ と表したとき、 ０＜ｘ≦０．３ ＡはＳｒ、Ｃａ、（Ｂｉ_0.5Ｎａ_0.5）、（Ｂｉ_0.5Ｌｉ
   _0.5）および（Ｂｉ _0.5Ｋ_0.5）のうち少なくとも１種を
   満足する主成分と、該主成分１００重量部に対してＭｎ
   をＭｎＯ₂換算で０．０５〜１重量部含有することを特
   徴とする圧電磁器組成物。
2. 【請求項２】主成分が、モル比による組成式を ｛（Ｓｒ_1-aＣａ_a）_1-xＢｉ_x｝₂Ｂｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₈ と表したとき、 ０．０５≦ｘ≦０．３ ０＜ａ≦０．８ を満足することを特徴とする請求項１記載の圧電磁器組
   成物。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の圧電磁器組成物か
   らなる圧電磁器の両主面に、電極を形成してなることを
   特徴とする圧電共振子。