JP2002316871A - Piezoelectric ceramics composition and piezoelectric element using the composition - Google Patents

Piezoelectric ceramics composition and piezoelectric element using the composition

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JP2002316871A
JP2002316871A JP2002011634A JP2002011634A JP2002316871A JP 2002316871 A JP2002316871 A JP 2002316871A JP 2002011634 A JP2002011634 A JP 2002011634A JP 2002011634 A JP2002011634 A JP 2002011634A JP 2002316871 A JP2002316871 A JP 2002316871A
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JP
Japan
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piezoelectric
piezoelectric element
composition
range
present
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JP2002011634A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoya Tanaka
知也 田中
Masanori Kimura
雅典 木村
Hitoshi Takagi
斉 高木
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a piezoelectric ceramics composition which has high strength without undergoing deterioration in electric characteristics, and to provide a piezoelectric element which can sufficiently deal with high frequencies even when thinned. SOLUTION: The piezoelectric ceramics composition is obtained by allowing a composite oxide having a Perovskite structure as the main component and SiO2 as an assistant component to enter into a solid solution with earth other, and is provided with the compositional rations in the formula of Pba (Mn2d-1 Nbd Sb2-3d )x Zry Tiz } O3 +bSiO2 (wherein, (a) is 0.95 to 0.985; (x) is 0.04 to 0.18; (y) is 0.36 to 0.52; (d) is 0.55 to 0.65; and (b) is 0.01 to 0.05).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、強誘電性の圧電磁
器に有用な圧電磁器組成物、およびこれを用いた圧電素
子に関するものであり、特に、圧電共振子、圧電アクチ
ュエータ、圧電ブザー、圧電フィルタ、圧電発振子等に
特に有用な圧電素子と、これに好適に用いられる圧電磁
器組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric ceramic composition useful for a ferroelectric piezoelectric ceramic and a piezoelectric element using the same, and more particularly to a piezoelectric resonator, a piezoelectric actuator, a piezoelectric buzzer, and a piezoelectric element. The present invention relates to a piezoelectric element particularly useful for a filter, a piezoelectric oscillator, and the like, and a piezoelectric ceramic composition suitably used for the piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電素子は、電気振動を機械振動に変換
する作用をもつ素子であり、または機械振動を電気振動
に変換する作用をもつ素子である。この圧電素子の具体
的な用途としては、圧電振動子、圧電共振子、圧電フィ
ルタ、および圧電発振子などが挙げられる。従来から、
上記圧電素子用の材料としては、圧電磁器(圧電体磁
器、圧電セラミックス)が広く用いられている。この圧
電磁器としては、一般式ABO3 で示されるペロブスカ
イト構造を有する複合酸化物が非常に好適に用いられて
いる。
2. Description of the Related Art A piezoelectric element is an element having a function of converting electric vibration into mechanical vibration or a element having a function of converting mechanical vibration into electric vibration. Specific applications of the piezoelectric element include a piezoelectric vibrator, a piezoelectric resonator, a piezoelectric filter, and a piezoelectric oscillator. Traditionally,
Piezoelectric ceramics (piezoelectric ceramics, piezoelectric ceramics) are widely used as the material for the piezoelectric element. As this piezoelectric ceramic, a composite oxide having a perovskite structure represented by the general formula ABO 3 is very suitably used.

【0003】たとえば、以前、本出願人によってペロブ
スカイト構造を有する圧電磁器用の組成物が提案されて
いる(特公昭51−11798号公報)。この組成物
は、特定の組成範囲にあるPb{(Mn,Nb,Sb)
Zr,Ti}O3 系の三成分系磁器組成物となってい
る。このような磁器組成物では、機械的品質係数Qmを
高いものにすることができるため、機械振動に伴う弾性
損失を低減することができる。
For example, a composition for a piezoelectric ceramic having a perovskite structure has been proposed by the present applicant (JP-B-51-11798). This composition has Pb {(Mn, Nb, Sb) in a specific composition range.
It is a ternary ceramic composition of Zr, TirO 3 system. In such a porcelain composition, since the mechanical quality factor Qm can be increased, elastic loss due to mechanical vibration can be reduced.

【0004】ところで近年、上記圧電素子の技術分野で
は、高周波化に対応するために、圧電素子そのものの薄
肉化が進んでいる。薄肉化した場合には、高周波の機械
振動においても圧電素子が破壊されないように、十分な
機械的強度が必要となる。通常、圧電素子用の圧電磁器
では、薄肉化した場合でも少なくとも140MPa以上
の抗折強度が必要とされる。したがって、圧電磁器組成
物としては、薄肉化に際しての高周波振動に耐え得る高
強度の材料の需要が拡大している。
In recent years, in the technical field of the piezoelectric element, the thickness of the piezoelectric element itself has been reduced in order to cope with a higher frequency. When the thickness is reduced, sufficient mechanical strength is required so that the piezoelectric element is not broken even by high-frequency mechanical vibration. In general, a piezoelectric ceramic for a piezoelectric element requires a transverse rupture strength of at least 140 MPa or more even when it is made thin. Therefore, the demand for a high-strength material capable of withstanding high-frequency vibration during thinning is increasing as a piezoelectric ceramic composition.

【0005】また、上述したように圧電素子は種々の目
的で使用されるので、圧電素子用の材料である上記圧電
磁器に対しても使用目的に応じて種々の特性が要求され
る。たとえば、圧電フィルタを例に挙げると、この圧電
フィルタは、いろいろな周波数成分を備えた入力信号の
中から、特定周波数帯の信号のみを出力する機能を有す
る。そのため、圧電磁器に対しては、高い電気機械結合
係数(K15)だけでなく、高い信頼性を確保するため
に、温度特性として、平坦な周波数の温度係数が要求さ
れる。
Further, since the piezoelectric element is used for various purposes as described above, various characteristics are required for the piezoelectric ceramics, which are materials for the piezoelectric element, according to the purpose of use. For example, taking a piezoelectric filter as an example, this piezoelectric filter has a function of outputting only a signal in a specific frequency band from input signals having various frequency components. Therefore, the piezoelectric ceramic is required not only to have a high electromechanical coupling coefficient (K 15 ) but also to have a flat frequency temperature coefficient as a temperature characteristic in order to ensure high reliability.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記組成物
も含めた従来の圧電磁器組成物においては、十分な強度
を確保することが困難となっている。十分な強度が得ら
れないと、加工中の圧電素子中間体や、加工後の圧電素
子に対して衝撃が加わると容易に破壊することになり、
圧電素子製造における歩留りの低下や、圧電素子そのも
のの信頼性の低下といった問題点が生じることになる。
However, in conventional piezoelectric ceramic compositions including the above composition, it is difficult to secure sufficient strength. If sufficient strength is not obtained, the piezoelectric element intermediate during processing or the piezoelectric element after processing will be easily destroyed if impact is applied,
Problems such as a reduction in the yield in manufacturing the piezoelectric element and a reduction in the reliability of the piezoelectric element itself will occur.

【0007】たとえば前記組成物では、圧電素子を製造
した場合、その抗折強度は概ね110〜130MPa程
度の範囲内と、実質的に120MPa近傍の強度しか実
現できない。そのため、薄肉化した圧電素子を製造する
ことが困難である。
For example, when a piezoelectric element is manufactured with the above composition, the transverse rupture strength of the piezoelectric element is approximately in the range of about 110 to 130 MPa, and substantially only the strength of about 120 MPa can be realized. Therefore, it is difficult to manufacture a thinned piezoelectric element.

【0008】さらに、圧電素子においては、薄肉化した
際の強度だけでなく、使用目的に応じた特性も確保され
なければならない。特に、前記圧電共振子、圧電振動
子、圧電フィルタ、および圧電発振子では、圧電フィル
タで例に挙げたように、強度とともに、高い電気機械結
合係数K15や共振周波数の温度特性などといった電気特
性も実現されなければならない。
Further, in the piezoelectric element, not only the strength when the thickness is reduced, but also the characteristics according to the purpose of use must be ensured. In particular, the piezoelectric resonator, a piezoelectric vibrator, a piezoelectric filter, and a piezoelectric oscillator, as exemplified by the piezoelectric filter, the strength, the electrical characteristics such as temperature characteristic of high electromechanical coupling coefficient K 15 and the resonance frequency Must also be realized.

【0009】しかしながら、圧電磁器組成物として好ま
しく用いられるペロブスカイト構造の材料では、上記強
度と電気特性との双方を実現し得るような材料はほとん
ど知られていなかった。
However, as a material having a perovskite structure which is preferably used as a piezoelectric ceramic composition, a material which can realize both the above-mentioned strength and electric characteristics has not been known.

【0010】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、薄肉化した状態でも高周波振
動に耐え得る強度を実現し得るとともに、優れた電気特
性も発揮し得る圧電磁器組成物、特に150MPa以上
の抗折強度を実現し得る圧電磁器組成物と、これを用い
て得られ、高周波化に十分対応できる高品質の圧電素子
とを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a piezoelectric material capable of realizing strength capable of withstanding high-frequency vibration even in a thinned state and exhibiting excellent electric characteristics. It is an object of the present invention to provide a porcelain composition, in particular, a piezoelectric porcelain composition capable of realizing a transverse rupture strength of 150 MPa or more, and a high-quality piezoelectric element obtained by using the composition and capable of sufficiently coping with high frequencies.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解消するために鋭意検討した結果、圧電磁器組成物
の主成分として用いられる、一般式ABO3 で表される
ペロブスカイト構造を有する複合酸化物において、該複
合酸化物が次式
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, have found that a perovskite structure represented by the general formula ABO 3 used as a main component of a piezoelectric ceramic composition is obtained. The composite oxide has the following formula:

【0012】[0012]

【化2】 Embedded image

【0013】に示す組成系を示し、さらに、副成分とし
てSiO2が含まれており、かつ、これら主成分と副成
分とが互いに固溶してなる構成であれば、Pb量とSi
2量を最適な範囲にすることで、得られる薄肉化圧電
素子の強度および圧電特性をともに向上させ得ることを
見出して、本発明を完成させるに至った。
If the composition system shown in FIG. 1 further contains SiO 2 as a subcomponent and the main component and subcomponent are in a solid solution with each other, the Pb content and the Si
The inventors have found that by setting the O 2 amount in the optimum range, it is possible to improve both the strength and the piezoelectric characteristics of the obtained thinned piezoelectric element, and have completed the present invention.

【0014】すなわち、本発明にかかる圧電磁器組成物
は、上記の課題を解決するために、一般式ABO3 で表
されるペロブスカイト構造を有する複合酸化物を主成分
として含んでいる圧電磁器組成物において、さらに、副
成分としてSiO2 が含まれており、これら主成分と副
成分とが互いに固溶してなり、次式
That is, in order to solve the above-mentioned problems, the piezoelectric ceramic composition according to the present invention comprises a piezoelectric ceramic composition containing a composite oxide having a perovskite structure represented by the general formula ABO 3 as a main component. In the above, SiO 2 is further contained as a subcomponent, and these main components and subcomponents form a solid solution with each other.

【0015】[0015]

【化3】 Embedded image

【0016】(ただし、上記aが0.95〜0.985
の範囲内にあり、xが0.04〜0.18の範囲内にあ
り、yが0.36〜0.52の範囲内にあり、zが0.
44〜0.52の範囲内にあり、dが0.55〜0.6
5の範囲内にあり、bが0.01〜0.05の範囲内に
ある)で表される固溶体となっていることを特徴として
いる。
(Where a is 0.95 to 0.985)
, X is in the range of 0.04 to 0.18, y is in the range of 0.36 to 0.52, and z is 0.
44 to 0.52, and d is 0.55 to 0.6
5 and b is in the range of 0.01 to 0.05).

【0017】上記構成によれば、上記一般式ABO3
表される主成分の複合酸化物における第1元素の量が小
さくなっているため、複合酸化物の構造中において、A
の位置(以下、適宜Aサイトと称する)に確実に第1元
素が配置されていることになる。それゆえ、複合酸化物
の粒界に未反応の第1元素成分が析出して存在すること
が回避される。その結果、得られる圧電素子において、
電気特性を低下させることなく強度を向上させることが
できる。
According to the above structure, the amount of the first element in the complex oxide of the main component represented by the general formula ABO 3 is small, so that A in the structure of the complex oxide
(Hereinafter appropriately referred to as A site), the first element is surely arranged. Therefore, the unreacted first element component is prevented from being precipitated and present at the grain boundary of the composite oxide. As a result, in the obtained piezoelectric element,
Strength can be improved without lowering electrical characteristics.

【0018】具体的には、ペロブスカイト構造は、AO
3 の3次元構造の隙間にBが入り込んだものと見なすこ
とができる。そのため、AO3 においてAサイトの原子
を中心に見れば、単純立方格子にすぎないため、容易に
歪む。それゆえ圧電素子用の材料、すなわち圧電磁器組
成物の主成分としては好適なものである。
Specifically, the perovskite structure is AO
The gap 3 of the three-dimensional structure can be regarded as having entered is B. Therefore, in the case where the atom at the A site is viewed as the center in AO 3 , it is merely a simple cubic lattice, and is easily distorted. Therefore, it is suitable as a material for a piezoelectric element, that is, a main component of a piezoelectric ceramic composition.

【0019】上記ペロブスカイト構造を有する複合化合
物は、出発素材として、第1元素および第2元素群の酸
化物を用い、これらを調合して所定の条件で焼成するこ
とによって得ることができる。なお、上記第1元素はP
bであるとともに、上記第2元素群は、Zr,Ti,M
n,Nb,およびSbからなっている。
The composite compound having a perovskite structure can be obtained by using an oxide of the first element group and the second element group as a starting material, blending them, and firing them under predetermined conditions. The first element is P
b, and the second element group is Zr, Ti, M
n, Nb, and Sb.

【0020】ここで、Aサイトに入る第1元素が完全に
反応せず、複合酸化物の粒界に未反応の状態で析出する
と、強度、特に抗折強度が低下することが本発明者らに
よって独自に見出された。それゆえ、粒界に未反応の第
1元素が析出することを抑制すべく、第1元素のモル量
が第2元素群の総モル量よりも小さくしており、具体的
には、上述したように、第1元素のモル分率が、第2元
素群の総モルに対して、0.95〜0.985の範囲内
となっている。
Here, if the first element entering the A site does not completely react and precipitates at the grain boundary of the composite oxide in an unreacted state, the present inventors have found that the strength, particularly the transverse rupture strength, decreases. Was found independently. Therefore, the molar amount of the first element is set smaller than the total molar amount of the second element group in order to suppress the unreacted first element from being precipitated at the grain boundary. As described above, the mole fraction of the first element is in the range of 0.95 to 0.985 with respect to the total mole of the second element group.

【0021】したがって、本発明にかかる圧電磁器組成
物の製造方法においては、複合酸化物の出発素材(原
料)となる、上記第1元素および第2元素群の酸化物を
調合する際に、第1元素のモル量が第2元素群の総モル
量よりも小さくなるように、各酸化物の配合量を決定す
るようになっている。
Therefore, in the method for producing a piezoelectric ceramic composition according to the present invention, when the oxides of the first and second elements, which are the starting materials (raw materials) of the composite oxide, are prepared, The amount of each oxide is determined such that the molar amount of one element is smaller than the total molar amount of the second element group.

【0022】上記複合酸化物においては、化学量論的組
成の組成比は、一般式ABO3 から明らかなように、理
論上、A:B=1:1となる。ここで、本発明において
は、第1元素のモル量が第2元素群の総モル量よりも小
さくなっているので、上記複合酸化物に含まれる、第2
元素群に対する第1元素のモル分率は、化学量論的なモ
ル分率(化学量論量とする)より小さな1未満となって
いる。
In the above composite oxide, the composition ratio of the stoichiometric composition is theoretically A: B = 1: 1, as apparent from the general formula ABO 3 . Here, in the present invention, the molar amount of the first element is smaller than the total molar amount of the second element group.
The molar fraction of the first element with respect to the element group is less than 1, which is smaller than the stoichiometric molar fraction (hereinafter, stoichiometric).

【0023】このように、第1元素のモル分率が0.9
5〜0.985の範囲内であれば、第1元素の組成が化
学量論量よりも小さな1未満となるので、粒界に未反応
の第1元素が析出することがより一層抑制される。それ
ゆえ、圧電素子の抗折強度を140MPa以上とするこ
とができるとともに、電気機械結合係数K15も十分な値
を確保することができる。
Thus, the molar fraction of the first element is 0.9
In the range of 5 to 0.985, the composition of the first element is less than 1 which is smaller than the stoichiometric amount, so that the unreacted first element is further prevented from being precipitated at the grain boundary. . Therefore, the bending strength of the piezoelectric element can be set to 140 MPa or more, and a sufficient value of the electromechanical coupling coefficient K 15 can be secured.

【0024】具体的には、第1元素のモル分率が0.9
5未満となると、Aサイトに入る第1元素の量が少な過
ぎるため、後述する各実施例の結果に示すように、圧電
素子の電気機械結合係数K15が低下するため好ましくな
い。一方、0.985を超えると、粒界に未反応の第1
元素が析出し易くなり、後述する実施例の結果に示すよ
うに、圧電素子の抗折強度が低下するため好ましくな
い。
Specifically, the molar fraction of the first element is 0.9
If less than 5, since the amount of the first element enters the A site is too small, as shown in the results of the examples described below, is not preferable because the electro-mechanical coupling coefficient K 15 of the piezoelectric element decreases. On the other hand, when it exceeds 0.985, the first unreacted
This is not preferable because elements are easily precipitated, and as shown in the results of Examples described later, the bending strength of the piezoelectric element is reduced.

【0025】また、本発明においては、上記サブ元素
(群)のうち、2−1元素群すなわちMn,Nb,およ
びSbの総モル分率は0.04〜0.18の範囲内であ
ることが必要である。Mn,Nb,Sbの総モル分率が
0.04未満となっても0.18を超えても、後述する
各実施例の結果に示すように、圧電素子の電気機械結合
係数K15が低下するため好ましくない。
In the present invention, among the above sub-elements (groups), the 2-1 element group, that is, the total mole fraction of Mn, Nb and Sb is in the range of 0.04 to 0.18. is necessary. Mn, Nb, be greater than 0.18 even when the total molar fraction is less than 0.04 of Sb, as shown in the results of the examples described below, the electromechanical coupling coefficient K 15 of the piezoelectric element is reduced Is not preferred.

【0026】さらに、上記2−1元素群に含まれるM
n,NbおよびSbの組成比としては、 Mn:Nb:Sb=2d−1:d:2−3d (ただし、0.55≦d≦0.65)の関係が成立する
ことが必要である。
Further, M contained in the above 2-1 element group
As the composition ratio of n, Nb and Sb, it is necessary that a relationship of Mn: Nb: Sb = 2d-1: d: 2-3d (where 0.55 ≦ d ≦ 0.65) is satisfied.

【0027】dが0.55未満または0.65を超える
と、後述する実施例の結果に示すように、圧電素子の電
気機械結合係数K15が低下するため好ましくない。
[0027] d exceeds 0.55 or less than 0.65, as shown in the results of Examples appearing later, is not preferable because the electro-mechanical coupling coefficient K 15 of the piezoelectric element decreases.

【0028】また、本発明においては、上記サブ元素
(群)のうち、2−2元素すなわちZrのモル分率が
0.36〜0.52の範囲内であることが必要である。
In the present invention, it is necessary that the mole fraction of the 2-2 element, that is, Zr, in the sub-elements (group) is in the range of 0.36 to 0.52.

【0029】Zrのモル分率が0.36未満となっても
0.52を超えても、後述する各実施例の結果に示すよ
うに、圧電素子の電気機械結合係数K15が低下するため
好ましくない。
[0029] be greater than 0.52 even when the molar fraction of Zr is less than 0.36, as shown in the results of the examples described below, since the electromechanical coupling coefficient K 15 of the piezoelectric element decreases Not preferred.

【0030】なお、上記サブ元素群のうち、2−3元素
すなわちTiの配合量つまりモル分率については、第2
元素群の各モル分率の合計である総モル分率が1になる
ような設定されていればよい。具体的には、2−1元素
群のモル分率をxとし、2−2元素のモル分率をyと
し、2−3元素のモル分率をzとし、第2元素群の総モ
ル分率をMとすると、 x+y+z=M=1 0.04(モル分率)≦x≦0.18(モル分率) 0.36(モル分率)≦y≦0.52(モル分率) の関係が成立する。したがって、上記Tiのモル分率に
おける最大の範囲は、0.30〜0.60の範囲内
〔0.30(モル分率)≦z≦0.60(モル分率)〕
となる。
It should be noted that, among the above sub-element groups, the blending amount of the 2-3 elements, ie, Ti, that is, the mole fraction,
It suffices that the total mole fraction, which is the sum of the mole fractions of the element group, is set to 1. Specifically, the mole fraction of the 2-1 element group is x, the mole fraction of the 2-2 element is y, the mole fraction of the 2-3 element is z, and the total mole fraction of the second element group is Assuming that the ratio is M, x + y + z = M = 1 0.04 (mol fraction) ≦ x ≦ 0.18 (mol fraction) 0.36 (mol fraction) ≦ y ≦ 0.52 (mol fraction) The relationship is established. Therefore, the maximum range in the molar fraction of Ti is in the range of 0.30 to 0.60 [0.30 (mol fraction) ≦ z ≦ 0.60 (mol fraction)]
Becomes

【0031】しかしながら、Tiのモル分率としては、
後述する各実施例の結果に示すように、0.44〜0.
52の範囲内〔0.44(モル分率)≦z≦0.52
(モル分率)〕であることが特に好ましい。
However, the molar fraction of Ti is as follows:
As shown in the results of the respective examples described later, 0.44 to 0.
52 [0.44 (molar fraction) ≦ z ≦ 0.52
(Molar fraction)].

【0032】Tiのモル分率が0.44未満となっても
0.52を超えても、圧電素子の電気機械結合係数K15
が低下する。第2元素群に含まれる各サブ元素(群)の
モル分率が上記範囲内であれば、優れた物性の圧電素子
を得ることが可能である。それゆえ、圧電素子の抗折強
度のみならず電気機械結合係数K15も向上する。
Regardless of whether the molar fraction of Ti is less than 0.44 or more than 0.52, the electromechanical coupling coefficient K 15 of the piezoelectric element
Decrease. If the mole fraction of each sub-element (group) included in the second element group is within the above range, it is possible to obtain a piezoelectric element having excellent physical properties. Therefore, the electromechanical coupling coefficient K 15 not only the flexural strength of the piezoelectric element is improved.

【0033】これに対して、各サブ元素(群)のモル分
率が、上記範囲を外れると、圧電素子の電気機械結合係
数K15が低下するため、圧電素子を圧電フィルタとして
用いる場合に必要となる特性を得られなくなるため好ま
しくない。
[0033] In contrast, the mole fraction of each sub-element (s), Outside the above range, since the electromechanical coupling coefficient K 15 of the piezoelectric element decreases, required in the case of using a piezoelectric element as a piezoelectric filter Is not preferable because the characteristics of

【0034】本発明にかかる圧電磁器組成物において
は、上記Si化合物の含有量は、主成分である上記複合
酸化物100重量%に対して、SiO2 に換算して0.
01重量%〜0.05重量%の範囲内にあることが必要
である。Si化合物の含有量が上記範囲内にあれば、圧
電素子の抗折強度として、150MPa以上を実現する
ことができる可能になるので、各種電気特性の安定した
高強度の圧電素子を得ることができる。
In the piezoelectric ceramic composition according to the present invention, the content of the Si compound is 0.1% in terms of SiO 2 with respect to 100% by weight of the composite oxide as the main component.
It is necessary to be within the range of 01% by weight to 0.05% by weight. If the content of the Si compound is within the above range, it is possible to realize a bending strength of the piezoelectric element of 150 MPa or more, so that it is possible to obtain a high-strength piezoelectric element having stable various electric characteristics. .

【0035】これに対して、Si化合物の含有量が0.
01重量%未満であれば、後述する実施例の結果に示す
ように、圧電素子の抗折強度が150MPa未満となる
ため、Si化合物を副成分として加える意義が薄れる。
一方、0.05重量%を超えると、圧電素子を形成する
ための焼結温度が高くなりすぎる。そのため、特に第1
元素としてPbを用いた場合、焼成中にPbが蒸発し易
くなり、複合酸化物中のPbの組成が設計値から変化し
てしまう。そのため圧電素子の電気機械結合係数K15
低下し、その他の特性も制御し難くなるため好ましくな
い。
On the other hand, when the content of the Si compound is 0.
If the content is less than 01% by weight, the bending strength of the piezoelectric element will be less than 150 MPa as shown in the results of the examples described later, and the significance of adding the Si compound as a subcomponent will be reduced.
On the other hand, if it exceeds 0.05% by weight, the sintering temperature for forming the piezoelectric element becomes too high. Therefore, especially the first
When Pb is used as an element, Pb tends to evaporate during firing, and the composition of Pb in the composite oxide changes from a design value. Therefore electromechanical coupling coefficient K 15 of the piezoelectric element is reduced, other properties is not preferable because it becomes difficult to control.

【0036】さらに本発明にかかる圧電磁器組成物にお
いては、副成分としてAl23 が含まれていてもよ
い。すなわち、本発明にかかる圧電磁器組成物は、上記
複合酸化物を主成分として含み、SiO2 を副成分とし
て含み、これらを互いに固溶させた二成分系固溶体とな
っていることが好ましいが、さらに副成分としてAl2
3 が含まれた三成分系固溶体となっていても構わな
い。
Further, in the piezoelectric ceramic composition according to the present invention, Al 2 O 3 may be contained as an auxiliary component. That is, the piezoelectric ceramic composition according to the present invention preferably contains the above-described composite oxide as a main component, contains SiO 2 as a sub-component, and forms a two-component solid solution in which these are dissolved together. Further, Al 2
It may be a ternary solid solution containing O 3 .

【0037】なお、Al23 の含有量は、圧電磁器組
成物の特性に支障を来さない範囲内であればよい。Al
23 の含有量の一例としては、たとえば0重量%〜
0.08重量%の範囲内が挙げられるが、これに特に限
定されるものではない。但し、Al23 の含有量が過
剰になると、電気機械結合係数K15が低下するなど圧電
磁器組成物の特性に支障を来す場合があるので好ましく
ない。
The content of Al 2 O 3 may be within a range that does not affect the properties of the piezoelectric ceramic composition. Al
As an example of the content of 2 O 3 , for example,
The content is in the range of 0.08% by weight, but is not particularly limited thereto. However, when the content of Al 2 O 3 is excessive, the characteristics of the piezoelectric ceramic composition may be affected, such as a decrease in the electromechanical coupling coefficient K 15, which is not preferable.

【0038】以上より、本発明にかかる圧電磁器組成物
は、主成分としてペロブスカイト構造を有する複合酸化
物を、副成分としてSiO2 を含んでおり、上記主成分
と副成分とが互いに固溶してなり、次式
As described above, the piezoelectric ceramic composition according to the present invention contains a composite oxide having a perovskite structure as a main component and SiO 2 as a subcomponent, and the main component and the subcomponent form a solid solution with each other. And the following equation

【0039】[0039]

【化4】 Embedded image

【0040】で表される固溶体となっている。ただし、
a,b,x,y,z,およびdには次の関係が成立して
いる。
Is a solid solution represented by However,
The following relationships are established for a, b, x, y, z, and d.

【0041】 0.95(モル分率) ≦a≦0.985(モル分率) 0.01(wt%) ≦b≦0.05(wt%) 0.04(モル分率) ≦x≦0.18(モル分率) 0.36(モル分率) ≦y≦0.52(モル分率) 0.44(モル分率) ≦z≦0.52(モル分率) 0.55 ≦d≦0.65 つまり本発明では、主成分である上記複合酸化物の含有
量を100重量%とすると、上記副成分であるSiO2
の含有量が0.01重量%〜0.05重量%の範囲内と
なるような二成分系固溶体を形成している。
0.95 (mol fraction) ≤ a ≤ 0.985 (mol fraction) 0.01 (wt%) ≤ b ≤ 0.05 (wt%) 0.04 (mol fraction) ≤ x ≤ 0.18 (mol fraction) 0.36 (mol fraction) ≤ y ≤ 0.52 (mol fraction) 0.44 (mol fraction) ≤ z ≤ 0.52 (mol fraction) 0.55 ≤ d ≦ 0.65 In other words, in the present invention, when the content of the composite oxide as the main component is 100% by weight, SiO 2 as the subcomponent is
Is formed in the range of 0.01% by weight to 0.05% by weight.

【0042】さらに、本発明では、上述したように、副
成分としてAl23 が含まれていてもよい。すなわ
ち、本発明における圧電磁器組成物においては、副成分
としてAl2 3 が特性に支障のない範囲で添加され
て、三成分系固溶体となっていてもよい。
Further, in the present invention, as described above, Al 2 O 3 may be contained as an auxiliary component. That is, in the piezoelectric ceramic composition of the present invention, Al 2 O 3 may be added as a sub-component within a range that does not impair the properties to form a ternary solid solution.

【0043】本発明にかかる圧電素子は、上述した圧電
磁器組成物を用いてなることを特徴としている。具体的
には、焼成によって上記圧電磁器組成物を得た上で、所
定条件で分極化した上で、これに対して所定の電極パタ
ーンを形成することによって、本発明にかかる圧電素子
を得ることができる。該圧電素子の一例は、図2に示す
ように、圧電素子本体1に対して、電極パターン2が形
成された構成となっている。また、図中矢印で示すよう
に、圧電素子の長手方向に沿って、該圧電素子は分極し
ている。
A piezoelectric element according to the present invention is characterized by using the above-described piezoelectric ceramic composition. Specifically, the piezoelectric element according to the present invention is obtained by obtaining the above piezoelectric ceramic composition by firing, polarizing it under predetermined conditions, and then forming a predetermined electrode pattern thereon. Can be. As shown in FIG. 2, one example of the piezoelectric element has a configuration in which an electrode pattern 2 is formed on a piezoelectric element main body 1. The piezoelectric element is polarized along the longitudinal direction of the piezoelectric element as indicated by an arrow in the drawing.

【0044】上記構成によれば、薄肉化しても抗折強度
を150MPa以上とすることが可能である。しかも、
電気機械結合係数K15を45%〜55%の範囲内に制御
できるとともに、共振周波数の温度係数を任意に変化さ
せることもできる。その結果、圧電共振子、圧電アクチ
ュエータ、圧電ブザー、圧電フィルタ、圧電発振子等と
して特に有用に用いることができる。
According to the above configuration, the transverse rupture strength can be increased to 150 MPa or more even when the thickness is reduced. Moreover,
With an electromechanical coupling coefficient K 15 can be controlled within the range of 45% to 55%, can also be arbitrarily change the temperature coefficient of the resonant frequency. As a result, it can be particularly usefully used as a piezoelectric resonator, a piezoelectric actuator, a piezoelectric buzzer, a piezoelectric filter, a piezoelectric oscillator, and the like.

【0045】上記電極パターンは、圧電素子の用途に応
じて適宜形成されるものであって、特定の電極やパター
ンに限定されるものではない。また、分極化する条件に
ついても特に限定されるものではなく、従来公知の方法
を用いることができる。
The above-mentioned electrode pattern is appropriately formed according to the use of the piezoelectric element, and is not limited to a specific electrode or pattern. The condition for polarization is not particularly limited, and a conventionally known method can be used.

【0046】また、各種圧電素子に必要な電気機械結合
係数K15についても、圧電素子の用途によって異なるた
め、特に限定されるものではない。共振周波数の温度係
数の変化についても圧電素子の用途に応じて適宜変化さ
せるものであり、特に限定されるものではない。
[0046] Further, the electromechanical coupling coefficient K 15 required for various piezoelectric elements also, because it varies depending on the application of the piezoelectric element, but is not particularly limited. The change in the temperature coefficient of the resonance frequency is also appropriately changed according to the application of the piezoelectric element, and is not particularly limited.

【0047】[0047]

【実施例】以下、実施例および比較例に基づいて本発明
をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定される
ものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0048】〔実施例1〕酸化鉛(PbO2 )、酸化チ
タン(TiO2 )、酸化ジルコニウム(ZrO2)、炭
酸マンガン(MnCO3 )、酸化ニオブ(Nb
2 5 )、酸化アンチモン(Sb2 3 )、酸化ケイ素
(SiO2 )、および酸化アルミニウム(Al2 3
を準備し、これらを表1に示す最終組成となるように配
合して配合粉末を得た。上記配合粉末をボールミルによ
り2〜24時間湿式混合した後、脱水、乾燥し、さらに
900〜1000℃で2時間仮焼した。
Example 1 Lead oxide (PbO)Two), Oxidation
Tan (TiO)Two), Zirconium oxide (ZrO)Two), Charcoal
Manganese acid (MnCOThree), Niobium oxide (Nb
TwoOFive), Antimony oxide (SbTwoOThree), Silicon oxide
(SiOTwo), And aluminum oxide (AlTwoO Three)
And distributing them so that the final composition shown in Table 1 is obtained.
The combined powder was obtained. The above blended powder is ball milled
After 2-24 hours wet mixing, dehydration, drying,
Calcination was performed at 900 to 1000 ° C. for 2 hours.

【0049】仮焼後に得られた配合粉末に適量のバイン
ダーを加えた上で、ボールミルにより再度2〜24時間
湿式混合・粉砕し、その後脱水することでプレス成形用
粉末を得た。このプレス成形用粉末をブロック状上にプ
レス成形した後、1150〜1300℃の温度において
2〜4時間大気中で焼成し、20mm×30mm×7m
mの焼成体すなわち本発明にかかる圧電磁器組成物を得
た。
After adding an appropriate amount of a binder to the compounded powder obtained after the calcination, the mixture was wet-mixed and pulverized again by a ball mill for 2 to 24 hours, and then dewatered to obtain a powder for press molding. After press-molding the powder for press-molding on a block, it is baked in the air at a temperature of 1150 to 1300 ° C. for 2 to 4 hours to obtain a 20 mm × 30 mm × 7 m
m, that is, a piezoelectric ceramic composition according to the present invention was obtained.

【0050】得られた焼成体を厚みが6.7mmになる
まで研磨した後、焼結体に電極パターンを形成した。さ
らに、この焼結体を油中で2.5kV/mm〜3.5k
V/mm、60℃〜100℃の条件にて分極させた。分
極後の焼結体を150℃〜240℃で1時間エージング
し、さらに6.7mm×30mm×0.260mmの短
冊状にカットした上で、厚みが0.210mmになるま
で研磨した後、さらに両面に電極パターンを形成した。
After the obtained fired body was polished to a thickness of 6.7 mm, an electrode pattern was formed on the sintered body. Further, the sintered body is immersed in oil in a range of 2.5 kV / mm to 3.5 kV.
Polarization was performed under the conditions of V / mm and 60 ° C to 100 ° C. The sintered body after polarization was aged at 150 ° C. to 240 ° C. for 1 hour, further cut into strips of 6.7 mm × 30 mm × 0.260 mm, and polished until the thickness became 0.210 mm. Electrode patterns were formed on both sides.

【0051】その後、焼結体を6.7mm×1.6mm
×0.210mmのサイズに切り出して、本発明にかか
る圧電素子(1)を得た。この圧電素子について、抗折
強度、インピーダンスアナライザーを用いた厚みすべり
振動モードの電気特性(電気機械結合係数K15)、およ
び共振周波数の温度変化率(−20℃〜80℃の範囲
内)を測定した。測定結果を表2に示す。
Thereafter, the sintered body was reduced to 6.7 mm × 1.6 mm.
The piezoelectric element (1) according to the present invention was obtained by cutting into a size of × 0.210 mm. For this piezoelectric element, the bending strength, the electrical characteristics of the thickness shear vibration mode using an impedance analyzer (electromechanical coupling coefficient K 15 ), and the temperature change rate of the resonance frequency (within the range of −20 ° C. to 80 ° C.) are measured. did. Table 2 shows the measurement results.

【0052】〔実施例2〕前記複合酸化物において、P
bのモル分率が表1に示すような最終組成となるように
酸化鉛の配合量を変化させた以外は、前記実施例1と同
様にして、圧電素子(2)を得た。この圧電素子につい
て、前記実施例1と同様に各種特性を測定した。測定結
果を表2に示す。
Example 2 In the composite oxide, P
A piezoelectric element (2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of lead oxide was changed so that the molar fraction of b became the final composition shown in Table 1. Various characteristics of this piezoelectric element were measured in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the measurement results.

【0053】〔比較例1・2〕前記複合酸化物におい
て、表1に示すように、Pbのモル分率が0.945ま
たは0.99となるように酸化鉛の配合量を変化させた
以外は、前記実施例1と同様にして、比較圧電素子
(1)・(2)を得た。これら圧電素子について、前記
実施例1と同様に各種特性を測定した。測定結果を表2
に示す。
[Comparative Examples 1.2] In the above composite oxide, as shown in Table 1, except that the amount of lead oxide was changed so that the molar fraction of Pb was 0.945 or 0.99. In the same manner as in Example 1, comparative piezoelectric elements (1) and (2) were obtained. Various characteristics of these piezoelectric elements were measured in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the measurement results.
Shown in

【0054】〔比較例3〕前記複合酸化物において、表
1に示すように、Pbのモル分率が1となるように酸化
鉛の配合量を変化させた以外は、前記実施例1と同様に
して、比較圧電素子(3)を得た。この圧電素子につい
て、前記実施例1と同様に各種特性を測定した。測定結
果を表2に示す。
Comparative Example 3 The same as Example 1 except that the compounding amount of lead oxide in the composite oxide was changed so that the molar fraction of Pb was 1, as shown in Table 1. Thus, a comparative piezoelectric element (3) was obtained. Various characteristics of this piezoelectric element were measured in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the measurement results.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】[0056]

【表2】 [Table 2]

【0057】表2の結果から明らかなように、比較圧電
素子(3)では、抵折強度が大幅に低下しているが、本
発明にかかる圧電素子(1)・(2)では、少なくとも
抗折強度については高い値を実現できることが分かる。
また、本発明にかかる圧電素子(1)・(2)では、第
1元素であるPbのモル分率が前述した範囲内となって
いるので、比較圧電素子(1)・(2)と比べると、抗
折強度だけでなく、電気機械結合係数K15および共振周
波数の温度変化率の双方ともに優れた値を示すことが分
かる。
As is clear from the results shown in Table 2, the comparative piezoelectric element (3) has a significantly lower flexural strength, but the piezoelectric elements (1) and (2) according to the present invention have at least a lower resistance. It can be seen that a high value can be realized for the folding strength.
Further, in the piezoelectric elements (1) and (2) according to the present invention, since the mole fraction of Pb as the first element is within the above-mentioned range, it is compared with the comparative piezoelectric elements (1) and (2). When not only the bending strength, it is seen that both excellent value in both of the temperature change rate of the electromechanical coupling coefficient K 15 and the resonant frequency.

【0058】〔実施例3〜7〕前記複合酸化物におい
て、第2元素群に含まれる各サブ元素群のモル分率が表
3に示すような最終組成となるように、酸化チタン(T
iO2 )、酸化ジルコニウム(ZrO2 )、炭酸マンガ
ン(MnCO3 )、酸化ニオブ(Nb2 5 )、および
酸化アンチモン(Sb2 3 )の配合量を変化させた以
外は、前記実施例1と同様にして、圧電素子(3)〜
(7)を得た。これら圧電素子について、前記実施例1
と同様に各種特性を測定した。測定結果を表4に示す。
[Examples 3 to 7] In the composite oxide, titanium oxide (T) was prepared such that the mole fraction of each sub-element group included in the second element group had the final composition shown in Table 3.
Example 1 except that the amounts of iO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), manganese carbonate (MnCO 3 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), and antimony oxide (Sb 2 O 3 ) were changed. In the same manner as described above, the piezoelectric elements (3) to
(7) was obtained. For these piezoelectric elements, the first embodiment
Various characteristics were measured in the same manner as described above. Table 4 shows the measurement results.

【0059】〔比較例4〜10〕前記複合酸化物におい
て、第2元素群に含まれる各サブ元素群のモル分率が表
3に示すような最終組成となるように、酸化チタン(T
iO2 )、酸化ジルコニウム(ZrO2 )、炭酸マンガ
ン(MnCO3 )、酸化ニオブ(Nb2 5 )、および
酸化アンチモン(Sb2 3 )の配合量を変化させた以
外は、前記実施例1と同様にして、比較圧電素子(4)
〜(10)を得た。これら比較圧電素子について、前記実
施例1と同様に各種特性を測定した。測定結果を表4に
示す。
[Comparative Examples 4 to 10] In the composite oxide, titanium oxide (T) was prepared such that the mole fraction of each sub-element group included in the second element group had the final composition shown in Table 3.
Example 1 except that the amounts of iO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), manganese carbonate (MnCO 3 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), and antimony oxide (Sb 2 O 3 ) were changed. In the same manner as described above, the comparative piezoelectric element (4)
~ (10) was obtained. Various characteristics of these comparative piezoelectric elements were measured in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the measurement results.

【0060】[0060]

【表3】 [Table 3]

【0061】[0061]

【表4】 [Table 4]

【0062】表4の結果から明らかなように、本発明に
かかる圧電素子(3)〜(7)では、第2元素群に含ま
れる各サブ元素(群)のモル分率が前述した範囲内であ
るので、比較圧電素子(4)〜(10)と比べると、抗折
強度だけでなく、電気機械結合係数K15も高い値を示す
ことが分かる。
As is clear from the results shown in Table 4, in the piezoelectric elements (3) to (7) according to the present invention, the mole fraction of each sub-element (group) included in the second element group falls within the above-described range. since it is, compared as compared with the piezoelectric element (4) to (10), as well as bending strength, it is seen that the electromechanical coupling coefficient K 15 is also high value.

【0063】〔実施例8・9〕前記複合酸化物におい
て、第2元素群に含まれるMn,Nb,およびSbの最
終組成を変化させるために、表5に示すようにdの数値
を変化させた以外は、前記実施例1と同様にして、圧電
素子(8)・(9)を得た。これら圧電素子について、
前記実施例1と同様に各種特性を測定した。測定結果を
表6に示す。
[Examples 8 and 9] In the above composite oxide, the value of d was changed as shown in Table 5 in order to change the final composition of Mn, Nb and Sb contained in the second element group. Except for the above, piezoelectric elements (8) and (9) were obtained in the same manner as in Example 1. About these piezoelectric elements,
Various characteristics were measured in the same manner as in Example 1. Table 6 shows the measurement results.

【0064】〔比較例11・12〕前記複合酸化物にお
いて、第2元素群に含まれるMn,Nb,およびSbの
最終組成を変化させるために、表5に示すようにdの数
値を変化させた以外は、前記実施例1と同様にして、比
較圧電素子(11)・(12)を得た。これら比較圧電素子
について、前記実施例1と同様に各種特性を測定した。
測定結果を表6に示す。
[Comparative Examples 11 and 12] In the above composite oxide, the value of d was changed as shown in Table 5 in order to change the final composition of Mn, Nb and Sb contained in the second element group. Comparative piezoelectric elements (11) and (12) were obtained in the same manner as in Example 1 except for the above. Various characteristics of these comparative piezoelectric elements were measured in the same manner as in Example 1.
Table 6 shows the measurement results.

【0065】[0065]

【表5】 [Table 5]

【0066】[0066]

【表6】 [Table 6]

【0067】表6の結果から明らかなように、本発明に
かかる圧電素子(8)・(9)では、第2元素群に含ま
れる各サブ元素(群)のモル分率が前述した範囲内であ
るので、比較圧電素子(11)・(12)と比べると、抗折
強度だけでなく、電気機械結合係数K15も高い値を示す
ことが分かる。
As is evident from the results in Table 6, in the piezoelectric elements (8) and (9) according to the present invention, the mole fraction of each sub-element (group) included in the second element group falls within the range described above. since it is, compared as compared with the piezoelectric element (11), (12), as well as bending strength, it is seen that the electromechanical coupling coefficient K 15 is also high value.

【0068】〔実施例10〜12〕前記複合酸化物にお
いて、表7に示すような含有量となるように、副成分と
なる酸化ケイ素(SiO2 )および酸化アルミニウム
(Al2 3 )の配合量を変化させた以外は、前記実施
例1と同様にして、本発明にかかる圧電素子(10)〜
(12)を得た。これら圧電素子について、前記実施例1
と同様に各種特性を測定した。測定結果を表8に示す。
[Examples 10 to 12] In the above-mentioned composite oxide, the blending of silicon oxide (SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) as auxiliary components was made so as to have the contents shown in Table 7. Piezoelectric elements (10) to (10) according to the present invention in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed.
(12) was obtained. For these piezoelectric elements, the first embodiment
Various characteristics were measured in the same manner as described above. Table 8 shows the measurement results.

【0069】〔比較例13〜18〕前記複合酸化物にお
いて、表7に示すような含有量となるように、副成分と
なる酸化ケイ素(SiO2 )および酸化アルミニウム
(Al2 3 )の配合量を変化させた以外は、前記実施
例1と同様にして、比較圧電素子(13)〜(18)を得
た。これら圧電素子について、前記実施例1と同様に各
種特性を測定した。測定結果を表8に示す。
[Comparative Examples 13 to 18] In the above-mentioned composite oxide, blending of silicon oxide (SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) as sub-components so as to have the contents shown in Table 7 Comparative piezoelectric elements (13) to (18) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed. Various characteristics of these piezoelectric elements were measured in the same manner as in Example 1. Table 8 shows the measurement results.

【0070】[0070]

【表7】 [Table 7]

【0071】[0071]

【表8】 [Table 8]

【0072】表8から明らかなように、本発明にかかる
圧電素子(10)〜(12)では、副成分の含有量が前述し
た範囲内であるので、比較圧電素子(13)〜(18)に比べ
て、抗折強度だけでなく、電気機械結合係数K15も高い
値を示すことが分かる。
As is clear from Table 8, in the piezoelectric elements (10) to (12) according to the present invention, since the content of the auxiliary component is within the above-mentioned range, the comparative piezoelectric elements (13) to (18) It can be seen that not only the transverse rupture strength but also the electromechanical coupling coefficient K 15 show a higher value than that of.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる圧電磁器
組成物は、主成分としてペロブスカイト構造を有する複
合酸化物を、副成分としてSiO2 を含んでおり、上記
主成分と副成分とが互いに固溶してなり、次式
As described above, the piezoelectric ceramic composition according to the present invention contains a composite oxide having a perovskite structure as a main component and SiO 2 as a subcomponent, and the main component and the subcomponent are mixed with each other. Form a solid solution with each other,

【0074】[0074]

【化5】 Embedded image

【0075】(ただし、上記aが0.95〜0.985
の範囲内にあり、xが0.04〜0.18の範囲内にあ
り、yが0.36〜0.52の範囲内にあり、dが0.
55〜0.65の範囲内にあり、bが0.01〜0.0
5の範囲内にある)で表される固溶体として表現され
る。
(Where a is 0.95 to 0.985)
, X is in the range of 0.04 to 0.18, y is in the range of 0.36 to 0.52, and d is 0.
B is in the range of 55 to 0.65, and b is 0.01 to 0.0
5 is within the range of 5).

【0076】さらに、本発明にかかる圧電素子は、上記
圧電磁器組成物を用いてなる構成である。それゆえ、薄
肉化しても抗折強度を150MPa以上とすることが可
能であり、かつ電気機械結合係数K15を45%〜55%
の範囲内に制御でき、共振周波数の温度係数も任意に変
化させることも可能となる。
Further, a piezoelectric element according to the present invention has a configuration using the above piezoelectric ceramic composition. Therefore, the bending strength can be increased to 150 MPa or more even when the thickness is reduced, and the electromechanical coupling coefficient K 15 is 45% to 55%.
And the temperature coefficient of the resonance frequency can be arbitrarily changed.

【0077】その結果、上記構成は、圧電共振子、圧電
アクチュエータ、圧電ブザー、圧電フィルタ、圧電発振
子等として特に有用に用いることができるという効果を
奏する。
As a result, the above configuration has an effect that it can be particularly usefully used as a piezoelectric resonator, a piezoelectric actuator, a piezoelectric buzzer, a piezoelectric filter, a piezoelectric oscillator, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる圧電磁器組成物において、主成
分として含まれる複合酸化物がとるペロブスカイト構造
を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a perovskite structure of a composite oxide contained as a main component in a piezoelectric ceramic composition according to the present invention.

【図2】本発明にかかる圧電素子の一例を示す概略斜視
図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of a piezoelectric element according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電素子本体 2 電極パターン 1 piezoelectric element body 2 electrode pattern

フロントページの続き (72)発明者 高木 斉 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Fターム(参考) 4G031 AA11 AA12 AA14 AA19 AA30 AA32 AA34 BA10 CA01 Continued on the front page (72) Inventor Hitoshi Takagi 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto F-term in Murata Manufacturing Co., Ltd. (reference) 4G031 AA11 AA12 AA14 AA19 AA30 AA32 AA34 BA10 CA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式ABO3 で表されるペロブスカイト
構造を有する複合酸化物を主成分として含んでいる圧電
磁器組成物において、さらに、副成分としてSiO2
含まれており、これら主成分と副成分とが互いに固溶し
てなり、次式 【化1】 (ただし、上記aが0.95〜0.985の範囲内にあ
り、xが0.04〜0.18の範囲内にあり、yが0.
36〜0.52の範囲内にあり、dが0.55〜0.6
5の範囲内にあり、zが0.44〜0.52の範囲内に
あり、bが0.01〜0.05の範囲内にある)で表さ
れる固溶体となっていることを特徴とする圧電磁器組成
物。
1. A piezoelectric ceramic composition containing, as a main component, a composite oxide having a perovskite structure represented by the general formula ABO 3 , wherein SiO 2 is further contained as a subcomponent. The sub-components form a solid solution with each other and have the following formula: (However, a is in the range of 0.95 to 0.985, x is in the range of 0.04 to 0.18, and y is 0.
36 to 0.52, and d is 0.55 to 0.6
5, z is in the range of 0.44 to 0.52, and b is in the range of 0.01 to 0.05). Piezoelectric ceramic composition.
【請求項2】請求項1に記載の圧電磁器組成物を用いて
なることを特徴とする圧電素子。
2. A piezoelectric element comprising the piezoelectric ceramic composition according to claim 1.
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