JP3342555B2 - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
- Publication number
- JP3342555B2 JP3342555B2 JP33164293A JP33164293A JP3342555B2 JP 3342555 B2 JP3342555 B2 JP 3342555B2 JP 33164293 A JP33164293 A JP 33164293A JP 33164293 A JP33164293 A JP 33164293A JP 3342555 B2 JP3342555 B2 JP 3342555B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- ceramic composition
- resonance frequency
- piezoelectric
- change
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧電磁器組成物に係り、
特に、セラミック発振子、セラミックディスクリミネー
タ、セラミックフィルタ、表面波弾性素子に好適な圧電
磁器組成物に関するものである。
特に、セラミック発振子、セラミックディスクリミネー
タ、セラミックフィルタ、表面波弾性素子に好適な圧電
磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来電子装置において用いられている部
品はリードタイプの樹脂モールド品であり、半田付けは
部品のリード線をプリント基板に挿入し、部品が取り付
けられている面とは異なる面を溶融半田槽に浸漬して行
われていた。したがって、取付られた部品が２００℃以
上の温度にさらされることはなかった。
品はリードタイプの樹脂モールド品であり、半田付けは
部品のリード線をプリント基板に挿入し、部品が取り付
けられている面とは異なる面を溶融半田槽に浸漬して行
われていた。したがって、取付られた部品が２００℃以
上の温度にさらされることはなかった。
【０００３】ところで、近年電子装置の小型化に伴い表
面実装が盛んに行われている。この表面実装における半
田付けはリード線を有しないチップ部品をプリント基板
に仮実装し、このプリント基板全体をリフロー炉で加熱
することによって行う。したがって、プリント基板に取
り付けられるチップ部品は半田付け時にリフロー炉にお
いて２５０℃前後の温度にさらされる。
面実装が盛んに行われている。この表面実装における半
田付けはリード線を有しないチップ部品をプリント基板
に仮実装し、このプリント基板全体をリフロー炉で加熱
することによって行う。したがって、プリント基板に取
り付けられるチップ部品は半田付け時にリフロー炉にお
いて２５０℃前後の温度にさらされる。
【０００４】従来圧電素子に用いられている材料とし
て、ＰｂＴｉＯ3-ＰｂＺｒＯ3の二成分系磁器組成物に
Ｃｒ2Ｏ3，ＭｎＯ2，Ｆｅ2Ｏ3あるいはＢｉ2Ｏ3等を添
加して三成分系とすることにより圧電特性を改善した圧
電磁器組成物、ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3の二成分系磁
器組成物にＰｂ（Ｃｏ1/3Ｎｂ2/3 ）Ｏ3，Ｐｂ（Ｍｇ
1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3，Ｐｂ（Ｍｎ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3，Ｐｂ
（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3等を添加して三成分系とするこ
とにより圧電特性を改善した圧電磁器組成物あるいは特
公昭４５−１０３１１号公報に記載されたＰｂＴｉＯ3
−ＰｂＺｒＯ3−Ｐｂ（Ｙｂ1/2Ｎｂ1/2）Ｏ3三成分系磁
器組成物がある。
て、ＰｂＴｉＯ3-ＰｂＺｒＯ3の二成分系磁器組成物に
Ｃｒ2Ｏ3，ＭｎＯ2，Ｆｅ2Ｏ3あるいはＢｉ2Ｏ3等を添
加して三成分系とすることにより圧電特性を改善した圧
電磁器組成物、ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3の二成分系磁
器組成物にＰｂ（Ｃｏ1/3Ｎｂ2/3 ）Ｏ3，Ｐｂ（Ｍｇ
1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3，Ｐｂ（Ｍｎ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3，Ｐｂ
（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3等を添加して三成分系とするこ
とにより圧電特性を改善した圧電磁器組成物あるいは特
公昭４５−１０３１１号公報に記載されたＰｂＴｉＯ3
−ＰｂＺｒＯ3−Ｐｂ（Ｙｂ1/2Ｎｂ1/2）Ｏ3三成分系磁
器組成物がある。
【０００５】しかし、リード線を有する従来の圧電素子
は２００℃以上の温度にさらされることがないため、こ
れらの圧電素子に用いられている磁器組成物は２００℃
以上の温度にさらされることを想定していない。そのた
め、電子装置に実装する際の半田付け時のリフロー炉に
おいて２５０℃前後の温度にさらされると、機械的品質
係数（Ｑm），電気機械結合係数（ｋp）が悪化し、耐熱
性において信頼性の高い圧電素子チップ部品を得ること
はできない。
は２００℃以上の温度にさらされることがないため、こ
れらの圧電素子に用いられている磁器組成物は２００℃
以上の温度にさらされることを想定していない。そのた
め、電子装置に実装する際の半田付け時のリフロー炉に
おいて２５０℃前後の温度にさらされると、機械的品質
係数（Ｑm），電気機械結合係数（ｋp）が悪化し、耐熱
性において信頼性の高い圧電素子チップ部品を得ること
はできない。
【０００６】また、従来の圧電磁器材料は、キュリー点
が３００℃以上である材料であっても２００℃の温度に
さらすと脱分極を起こし、電気機械結合係数などの圧電
特性が劣化する問題があり、従来の圧電材料を用いたセ
ラミック発振子等は経時変化によって共振周波数が初期
の周波数から大きく変動するという問題がある。
が３００℃以上である材料であっても２００℃の温度に
さらすと脱分極を起こし、電気機械結合係数などの圧電
特性が劣化する問題があり、従来の圧電材料を用いたセ
ラミック発振子等は経時変化によって共振周波数が初期
の周波数から大きく変動するという問題がある。
【０００７】本発明者等はこれらの問題を解決した圧電
磁器組成物、すなわち、２００℃以上の温度にさらされ
ても特性が悪化することなく、経時変化の小さい圧電磁
器組成物として特願平５−１７４３７４号において「一
般式：（Ｐｂ1-XＭｅX）［（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）a（Ｙｂ
1/2Ｎｂ1/2）bＴｉCＺｒd］０3（但し、ＭｅはＢａ，Ｓ
ｒ，Ｃａから選ばれた少なくとも１つ、また、ａ＋ｂ＋
ｃ＋ｄ＝１）で示され、０＜ｘ≦０.１２，０.０１≦ａ
≦０.１５，０.０１≦ｂ≦０.１０，０.３０≦ｃ≦０.
６０，０.２５≦ｄ≦０.６８であることを特徴とする圧
電磁器組成物」であることを構成とする発明を提供し
た。
磁器組成物、すなわち、２００℃以上の温度にさらされ
ても特性が悪化することなく、経時変化の小さい圧電磁
器組成物として特願平５−１７４３７４号において「一
般式：（Ｐｂ1-XＭｅX）［（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）a（Ｙｂ
1/2Ｎｂ1/2）bＴｉCＺｒd］０3（但し、ＭｅはＢａ，Ｓ
ｒ，Ｃａから選ばれた少なくとも１つ、また、ａ＋ｂ＋
ｃ＋ｄ＝１）で示され、０＜ｘ≦０.１２，０.０１≦ａ
≦０.１５，０.０１≦ｂ≦０.１０，０.３０≦ｃ≦０.
６０，０.２５≦ｄ≦０.６８であることを特徴とする圧
電磁器組成物」であることを構成とする発明を提供し
た。
【０００８】
【発明の概要】本件出願においては、上記先願発明をさ
らに改良することにより、耐熱性における信頼性が高く
経時変化によって共振周波数が初期の周波数から大きく
変動することがないとともに、脱分極の問題を有しない
圧電磁器材料を提供することを目的とする。
らに改良することにより、耐熱性における信頼性が高く
経時変化によって共振周波数が初期の周波数から大きく
変動することがないとともに、脱分極の問題を有しない
圧電磁器材料を提供することを目的とする。
【０００９】一般に、圧電磁器組成物を作成するにあた
り、用いる元素の安定な原子価状態が複数存在する場
合、即ち、複数の酸化状態の酸化物を構成することが可
能な場合、に用いる元素の安定な原子価に合わせた調合
が可能となることは一般に広く知られている。例えば、
第３成分にＭｎ、Ｎｂを用いた３成分系圧電材料におい
ては、Ｍｎの原子価を２価としたＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺ
ｒＯ3−Ｐｂ（Ｍｎ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3系、及びＭｎの原子
価を３価としたＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3−Ｐｂ（Ｍｎ
1/2Ｎｂ1/2）Ｏ3系の両方が実用に供されている。
り、用いる元素の安定な原子価状態が複数存在する場
合、即ち、複数の酸化状態の酸化物を構成することが可
能な場合、に用いる元素の安定な原子価に合わせた調合
が可能となることは一般に広く知られている。例えば、
第３成分にＭｎ、Ｎｂを用いた３成分系圧電材料におい
ては、Ｍｎの原子価を２価としたＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺ
ｒＯ3−Ｐｂ（Ｍｎ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3系、及びＭｎの原子
価を３価としたＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3−Ｐｂ（Ｍｎ
1/2Ｎｂ1/2）Ｏ3系の両方が実用に供されている。
【００１０】本発明者等はさらに研究を進めた結果、先
願発明に用いたＹｂは２価または３価の安定な原子価を
取り得る元素であるが、２価として取扱った場合に本発
明の目的とする効果が得られたことを見いだした。
願発明に用いたＹｂは２価または３価の安定な原子価を
取り得る元素であるが、２価として取扱った場合に本発
明の目的とする効果が得られたことを見いだした。
【００１１】そこで本出願においては、「一般式：（Ｐ
ｂ1-XＭｅX）［（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）a（Ｙｂ1/3Ｎ
ｂ2/3）bＴｉcＺｒD］Ｏ3（但し、ＭｅはＢａ，Ｓｒ，
Ｃａから選ばれた少なくとも一種の元素であり、ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ＝１である）で示され、０＜Ｘ≦０.１２，０.
０１≦ａ≦０.１５，０.０１≦ｂ≦０.１５，０.３０≦
ｃ≦０.６０，０.２５≦ｄ≦０.６８を満足する組成を
有することを特徴とする圧電磁器組成物の発明を提供す
る。この圧電磁器組成物を使用した圧電磁器素子によれ
ば、高い電気機械結合係数が得られ、耐熱性が改善され
るとともに共振周波数の温度係数及び経時変化が小さい
圧電磁器組成物を得ることができる。
ｂ1-XＭｅX）［（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）a（Ｙｂ1/3Ｎ
ｂ2/3）bＴｉcＺｒD］Ｏ3（但し、ＭｅはＢａ，Ｓｒ，
Ｃａから選ばれた少なくとも一種の元素であり、ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ＝１である）で示され、０＜Ｘ≦０.１２，０.
０１≦ａ≦０.１５，０.０１≦ｂ≦０.１５，０.３０≦
ｃ≦０.６０，０.２５≦ｄ≦０.６８を満足する組成を
有することを特徴とする圧電磁器組成物の発明を提供す
る。この圧電磁器組成物を使用した圧電磁器素子によれ
ば、高い電気機械結合係数が得られ、耐熱性が改善され
るとともに共振周波数の温度係数及び経時変化が小さい
圧電磁器組成物を得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図及び表を用いて説
明する。図１に示すように、本発明に係る圧電磁器組成
物は以下に記した工程により製造される。 (１)出発原料としてＰｂＯ，ＭｇＣＯ3，ＢａＣＯ3，Ｓ
ｒＣＯ3，ＣａＣＯ3，Ｙｂ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＴｉＯ2，
ＺｒＯ2を用い、これらを表１に示す組成になるように
秤量する。なお、この表においてａはＭｇＣＯ 3 とＮｂ 2
Ｏ 5 を１：１のモル比で混合したもの、ｂはＹｂ 2 Ｏ 3 と
Ｎｂ 2 Ｏ 5 を１：２のモル比で混合したものを秤量する。
また、これらの実施例において使用した原料粉末は酸化
物又は炭酸塩であるが、酸化物の代わりに炭酸塩、有機
酸塩、水酸化物、炭酸塩の代わりに酸化物、有機酸塩、
水酸化物を用いても同様の効果が得られる。
明する。図１に示すように、本発明に係る圧電磁器組成
物は以下に記した工程により製造される。 (１)出発原料としてＰｂＯ，ＭｇＣＯ3，ＢａＣＯ3，Ｓ
ｒＣＯ3，ＣａＣＯ3，Ｙｂ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＴｉＯ2，
ＺｒＯ2を用い、これらを表１に示す組成になるように
秤量する。なお、この表においてａはＭｇＣＯ 3 とＮｂ 2
Ｏ 5 を１：１のモル比で混合したもの、ｂはＹｂ 2 Ｏ 3 と
Ｎｂ 2 Ｏ 5 を１：２のモル比で混合したものを秤量する。
また、これらの実施例において使用した原料粉末は酸化
物又は炭酸塩であるが、酸化物の代わりに炭酸塩、有機
酸塩、水酸化物、炭酸塩の代わりに酸化物、有機酸塩、
水酸化物を用いても同様の効果が得られる。
【００１３】
【表１】 (２)秤量された原料をボールミルで湿式混合する。 (３)湿式混合されたものを乾燥する。 (４)乾燥されたものを７５０℃〜９５０℃で仮焼成す
る。 (５)仮焼成されたものをボールミルで湿式粉砕する。 (６)得られた粉末に有機バインダを適量加えて造粒す
る。 (７)造粒されたものを４ton／cm2の圧力で加圧成形す
る。 (８)成形体を１１００℃〜１２６０℃で焼結する。 (９)直径１４mm，厚さ１mmの円形の焼結体として、得ら
れた焼結体の両表面に、銀電極を焼付・形成する。 (１０)５０℃〜１２０℃のシリコーン油中において２〜
３MV／mの直流電界を１時間印加して分極処理する。
る。 (５)仮焼成されたものをボールミルで湿式粉砕する。 (６)得られた粉末に有機バインダを適量加えて造粒す
る。 (７)造粒されたものを４ton／cm2の圧力で加圧成形す
る。 (８)成形体を１１００℃〜１２６０℃で焼結する。 (９)直径１４mm，厚さ１mmの円形の焼結体として、得ら
れた焼結体の両表面に、銀電極を焼付・形成する。 (１０)５０℃〜１２０℃のシリコーン油中において２〜
３MV／mの直流電界を１時間印加して分極処理する。
【００１４】このようにして得られた圧電磁器円板につ
いて、密度（ρ），電気機械結合係数（ｋp），誘電率
（ε），共振周波数の温度係数（ｆrTC），機械的品質
係数（Ｑm）及びｋp変化率を測定した結果を表２に示
す。なお、表２において試料番号に「＊」が付されてい
る試料は、本発明の範囲外のものである。
いて、密度（ρ），電気機械結合係数（ｋp），誘電率
（ε），共振周波数の温度係数（ｆrTC），機械的品質
係数（Ｑm）及びｋp変化率を測定した結果を表２に示
す。なお、表２において試料番号に「＊」が付されてい
る試料は、本発明の範囲外のものである。
【００１５】圧電特性は、インピーダンスアナライザー
を用いて、共振・***振周波数を測定した結果から計算
により求めた。また、共振周波数の温度係数（ｆrTC）
は、次式で示される。 ｆrTC（ppm／℃）＝［（ｆr1−ｆr2）／（ｆr3×１２
５）］×１０6 ここで、ｆr1，ｆr2はそれぞれ−４０℃〜８５℃の温度
範囲における共振周波数の最大値，最小値であり、ｆr3
は２５℃における共振周波数である。また、ｋp変化率
は耐熱性の評価方法であり、２５０℃の半田槽に円板素
子を１分間浸漬させ、その前後におけるｋpの変化を測
定した値で、次式で示される。 ｋp変化率（％）＝［（ｋp−ｋpi）／ｋpi］×１００ ここで、ｋpiは半田槽浸漬前の電気機械結合係数であ
り、ｋpは半田槽浸漬１時間後の電気機械結合係数であ
る。
を用いて、共振・***振周波数を測定した結果から計算
により求めた。また、共振周波数の温度係数（ｆrTC）
は、次式で示される。 ｆrTC（ppm／℃）＝［（ｆr1−ｆr2）／（ｆr3×１２
５）］×１０6 ここで、ｆr1，ｆr2はそれぞれ−４０℃〜８５℃の温度
範囲における共振周波数の最大値，最小値であり、ｆr3
は２５℃における共振周波数である。また、ｋp変化率
は耐熱性の評価方法であり、２５０℃の半田槽に円板素
子を１分間浸漬させ、その前後におけるｋpの変化を測
定した値で、次式で示される。 ｋp変化率（％）＝［（ｋp−ｋpi）／ｋpi］×１００ ここで、ｋpiは半田槽浸漬前の電気機械結合係数であ
り、ｋpは半田槽浸漬１時間後の電気機械結合係数であ
る。
【００１６】これらの測定結果の評価は電気機械結合係
数（ｋｐ），電気機械結合係数変化率及び共振周波数の
温度係数（ｆrTC）について行い、電気機械結合係数に
ついては５０％以上、電気機械結合係数変化率について
は−３％以上のもの、共振周波数の温度係数は２００pp
m以下のものを良好と判定し、その他のものを不良と判
定した。
数（ｋｐ），電気機械結合係数変化率及び共振周波数の
温度係数（ｆrTC）について行い、電気機械結合係数に
ついては５０％以上、電気機械結合係数変化率について
は−３％以上のもの、共振周波数の温度係数は２００pp
m以下のものを良好と判定し、その他のものを不良と判
定した。
【００１７】その結果、電気機械結合係数については、
試料１１，１４，１８，１９，２１，２４を不良、電気
機械結合係数変化率については、試料５，１１，１４，
１５，１８，１９，２１，２４を不良、共振周波数の温
度係数については試料１を不良と判定した。そして、総
合して試料２，３，４，６，７，８，９，１０，１２，
１３，１６，１７，２０，２２，２３を良好と判定し
た。
試料１１，１４，１８，１９，２１，２４を不良、電気
機械結合係数変化率については、試料５，１１，１４，
１５，１８，１９，２１，２４を不良、共振周波数の温
度係数については試料１を不良と判定した。そして、総
合して試料２，３，４，６，７，８，９，１０，１２，
１３，１６，１７，２０，２２，２３を良好と判定し
た。
【００１８】この判定結果に基づいて試料の組成範囲を
整理すると、 ｘに関してはｘ＜０.０１，０.１２＜ｘ ａに関してはａ＜０.０１，０.１５＜ａ、 ｂに関してはｂ＜０.０１，０.１５＜ｂ、 ｃに関してはｃ＜０.３０，０.６０＜ｃ、 ｄに関してはｄ＜０.２５，０.６８＜ｄ の組成範囲のものは不良であり、したがって ｘに関しては０＜ｘ≦０.１２、 ａに関しては０.０１≦ａ≦０.１５、 ｂに関しては０.０１≦ｂ≦０.１５、 ｃに関しては０.３０≦ｃ≦０.６０、 ｄに関しては０.２５≦ｄ≦０.６８ の組成範囲のものは良好である。
整理すると、 ｘに関してはｘ＜０.０１，０.１２＜ｘ ａに関してはａ＜０.０１，０.１５＜ａ、 ｂに関してはｂ＜０.０１，０.１５＜ｂ、 ｃに関してはｃ＜０.３０，０.６０＜ｃ、 ｄに関してはｄ＜０.２５，０.６８＜ｄ の組成範囲のものは不良であり、したがって ｘに関しては０＜ｘ≦０.１２、 ａに関しては０.０１≦ａ≦０.１５、 ｂに関しては０.０１≦ｂ≦０.１５、 ｃに関しては０.３０≦ｃ≦０.６０、 ｄに関しては０.２５≦ｄ≦０.６８ の組成範囲のものは良好である。
【００１９】すなわち、 １．ａ＜０.０１の場合素子の焼結性が悪くなり所望の
高い電気機械結合係数が得られず耐熱性も悪化し、０.
１５＜ａとなると耐熱性が悪化する。 ２．ｂ＜０.０１では耐熱性が悪化し、０.１５＜ｂとな
ると焼結性が悪くなり所望の高い電気機械結合係数が得
られず耐熱性も悪化する。 ３．ｃ＜０.３０，０.６０＜ｃでは所望の高い電気機械
結合係数が得られず耐熱性も悪化する。 ４．ｄ＜０.２５の組成物では、所望の高い電気機械結
合係数が得られず、更に、ｄが０.６８を越えるとａま
たはｂが０.０１以下もしくは、ｃが０.３０以下となり
耐熱性改善の効果が得られない。 ５．Ｐｂの一部をＢａ，Ｓｒ，Ｃａから選ばれた少なく
とも一種で置換するものは、耐熱性と経時変化を劣化さ
せずに、共振周波数（ｆr）の温度係数を向上させるた
めであり、Ｍｅが０であると共振周波数の温度係数を向
上させることができず、０.１２を越えると耐熱性が悪
化するので０＜Ｘ≦０.１２とした。
高い電気機械結合係数が得られず耐熱性も悪化し、０.
１５＜ａとなると耐熱性が悪化する。 ２．ｂ＜０.０１では耐熱性が悪化し、０.１５＜ｂとな
ると焼結性が悪くなり所望の高い電気機械結合係数が得
られず耐熱性も悪化する。 ３．ｃ＜０.３０，０.６０＜ｃでは所望の高い電気機械
結合係数が得られず耐熱性も悪化する。 ４．ｄ＜０.２５の組成物では、所望の高い電気機械結
合係数が得られず、更に、ｄが０.６８を越えるとａま
たはｂが０.０１以下もしくは、ｃが０.３０以下となり
耐熱性改善の効果が得られない。 ５．Ｐｂの一部をＢａ，Ｓｒ，Ｃａから選ばれた少なく
とも一種で置換するものは、耐熱性と経時変化を劣化さ
せずに、共振周波数（ｆr）の温度係数を向上させるた
めであり、Ｍｅが０であると共振周波数の温度係数を向
上させることができず、０.１２を越えると耐熱性が悪
化するので０＜Ｘ≦０.１２とした。
【００２０】表２から明らかなように、従来の圧電磁器
組成物では、２５０℃の半田熱による電気機械結合係数
の変化率が−２０％前後であったが、本発明に係る圧電
磁器組成物では、ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3に第３成
分、第４成分として、（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3、（Ｙｂ
1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3を同時に固溶させることにより、−３
％以下と大幅に改善することができる。さらに、Ｐｂの
一部をＢａ，Ｓｒ，Ｃａから選ばれた少なくとも一種で
置換することにより、耐熱性と経時変化を劣化させるこ
となく共振周波数の温度係数（ｆrTC）を大幅に向上さ
せることができる。さらに、Ｐｂの一部をＢａ，Ｃｒ，
Ｃａから選ばれた少なくとも一種で置換することによ
り、耐熱性と経時変化を劣化させずに、共振周波数（ｆ
r）の温度係数を大幅に向上させることができる。
組成物では、２５０℃の半田熱による電気機械結合係数
の変化率が−２０％前後であったが、本発明に係る圧電
磁器組成物では、ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3に第３成
分、第４成分として、（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3、（Ｙｂ
1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3を同時に固溶させることにより、−３
％以下と大幅に改善することができる。さらに、Ｐｂの
一部をＢａ，Ｓｒ，Ｃａから選ばれた少なくとも一種で
置換することにより、耐熱性と経時変化を劣化させるこ
となく共振周波数の温度係数（ｆrTC）を大幅に向上さ
せることができる。さらに、Ｐｂの一部をＢａ，Ｃｒ，
Ｃａから選ばれた少なくとも一種で置換することによ
り、耐熱性と経時変化を劣化させずに、共振周波数（ｆ
r）の温度係数を大幅に向上させることができる。
【００２１】図２に、本発明の実施例である試料３と比
較例として本発明の実施例と同様な方法で作製したＰｂ
［（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）0.1Ｔｉ0.45Ｚｒ0.45］Ｏ3の時間
経過に伴う共振周波数の変化を示す。なお、共振周波数
の変化率は、次式で示される。 共振周波変化率（％）＝［（ｆr−ｆri）／ｆri］×１
００ ここで、ｆriは初期（分極１時間後）における共振周波
数であり、ｆrは分極後一定時間経過後における共振周
波数である。また、図２には発明の実施例である試料N
o.３と、の経過時間と共振周波数の変化率の関係を示し
ている。
較例として本発明の実施例と同様な方法で作製したＰｂ
［（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）0.1Ｔｉ0.45Ｚｒ0.45］Ｏ3の時間
経過に伴う共振周波数の変化を示す。なお、共振周波数
の変化率は、次式で示される。 共振周波変化率（％）＝［（ｆr−ｆri）／ｆri］×１
００ ここで、ｆriは初期（分極１時間後）における共振周波
数であり、ｆrは分極後一定時間経過後における共振周
波数である。また、図２には発明の実施例である試料N
o.３と、の経過時間と共振周波数の変化率の関係を示し
ている。
【００２２】この図から明らかなように、従来の圧電磁
器組成物に比べ、本発明の圧電磁器組成物は、共振周波
数の変化率が０.１％／Time decade以下と極めて小さな
値にすることができる。しかも、組成比を選ぶことによ
り、電気機械結合係数（ｋp）が６０％以上であり、そ
の上誘電率も１０００以上である優れた圧電磁器材料を
得ることができる。
器組成物に比べ、本発明の圧電磁器組成物は、共振周波
数の変化率が０.１％／Time decade以下と極めて小さな
値にすることができる。しかも、組成比を選ぶことによ
り、電気機械結合係数（ｋp）が６０％以上であり、そ
の上誘電率も１０００以上である優れた圧電磁器材料を
得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る圧電磁器組成物を用いることにより、電気機械結
合係数（ｋp）が高く、耐熱性が高く、耐熱性を向上さ
せたまま共振周波数の温度係数を良くすることができ、
しかも、経時変化の極めて小さい圧電磁器素子を得るこ
とができる。従って、表面実装の際に、２５０℃前後の
温度にさらされても圧電特性の劣化することが少ないチ
ップ部品を作製することができる。
に係る圧電磁器組成物を用いることにより、電気機械結
合係数（ｋp）が高く、耐熱性が高く、耐熱性を向上さ
せたまま共振周波数の温度係数を良くすることができ、
しかも、経時変化の極めて小さい圧電磁器素子を得るこ
とができる。従って、表面実装の際に、２５０℃前後の
温度にさらされても圧電特性の劣化することが少ないチ
ップ部品を作製することができる。
【図１】本発明の圧電磁器組成物を用いた圧電素子の製
造工程図。
造工程図。
【図２】本発明の圧電磁器組成物と従来例の共振周波数
の経時変化率を示すグラフ。
の経時変化率を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−187778（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−82021（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−30169（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−333427（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−17219（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−17218（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−17220（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/49 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (1)
- 【請求項１】 一般式： （Ｐｂ1-XＭｅX）［（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）a（Ｙｂ1/3Ｎｂ2/3）bＴｉCＺｒd］Ｏ 3 （但し、ＭｅはＢａ，Ｓｒ，Ｃａから選ばれた少なくと
も１種の元素であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である）で示
され、 ０＜ｘ≦０.１２ ０.０１≦ａ≦０.１５ ０.０１≦ｂ≦０.１５ ０.３０≦ｃ≦０.６０ ０.２５≦ｄ≦０.６８ であることを特徴とする圧電磁器組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33164293A JP3342555B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 圧電磁器組成物 |
| EP94118769A EP0663700B1 (en) | 1993-12-27 | 1994-11-29 | Piezoelectric ceramic composition |
| DE69405701T DE69405701T2 (de) | 1993-12-27 | 1994-11-29 | Piezoelektrische keramische Zusammensetzung |
| US08/347,811 US5527481A (en) | 1993-12-27 | 1994-11-30 | Piezoelectric ceramic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33164293A JP3342555B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 圧電磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07187777A JPH07187777A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3342555B2 true JP3342555B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=18245947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33164293A Expired - Fee Related JP3342555B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3342555B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3581577B2 (ja) | 1998-08-19 | 2004-10-27 | Ｔｄｋ株式会社 | 圧電磁器組成物 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33164293A patent/JP3342555B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07187777A (ja) | 1995-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100282598B1 (ko) | 압전 세라믹 조성물 | |
| US6129886A (en) | Method of preparation of piezoelectric ceramics | |
| JPH11349380A (ja) | 圧電磁器組成物及びこれを用いた圧電素子 | |
| JP3342555B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3221147B2 (ja) | 圧電磁器 | |
| JP3342556B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2873656B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2762012B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3003087B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| EP0663700B1 (en) | Piezoelectric ceramic composition | |
| JP3588542B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3097217B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3232667B2 (ja) | 圧電磁器 | |
| JP3257047B2 (ja) | 圧電磁器 | |
| JP2910338B2 (ja) | 圧電性磁器組成物 | |
| JPH07330428A (ja) | 圧電セラミック組成物 | |
| JP3257046B2 (ja) | 圧電磁器 | |
| JPH11209176A (ja) | 圧電磁器組成物およびその製造方法 | |
| JP2910340B2 (ja) | 圧電性磁器組成物 | |
| JP3106507B2 (ja) | 圧電性磁器組成物 | |
| JPH11322420A (ja) | 圧電磁器組成物およびその製造方法 | |
| JP3106508B2 (ja) | 圧電性磁器組成物 | |
| JP3481441B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3097216B2 (ja) | 圧電性磁器組成物 | |
| JPH11322419A (ja) | 圧電磁器組成物およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020723 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |