JP2003032073A - 圧電素子 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/853—Ceramic compositions
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉛を含まず、安価な圧電セラミックフィル
タ、圧電セラミック発振子などの圧電素子を提供する。 【解決手段】 ビスマス層状化合物を主成分とする圧電
磁器組成物からなる複数の圧電体層１４、１６を互いに
積層して設ける。複数の圧電体層１４、１６にＰｄを主
成分とする電極１０、１１、１２を圧電体層１４、１６
が振動するように設ける。電極１０、１１、１２及び圧
電体層１４、１６の少なくとも一方にＡｇを含有させ
る。
タ、圧電セラミック発振子などの圧電素子を提供する。 【解決手段】 ビスマス層状化合物を主成分とする圧電
磁器組成物からなる複数の圧電体層１４、１６を互いに
積層して設ける。複数の圧電体層１４、１６にＰｄを主
成分とする電極１０、１１、１２を圧電体層１４、１６
が振動するように設ける。電極１０、１１、１２及び圧
電体層１４、１６の少なくとも一方にＡｇを含有させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、圧電セラミック
発振子、圧電セラミックフィルタなどに用いられる圧電
素子に関する。
発振子、圧電セラミックフィルタなどに用いられる圧電
素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、圧電セラミックフィルタ、圧
電セラミック発振子などの圧電セラミック素子に用いら
れる圧電磁器組成物として、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐ
ｂ（Ｔｉx Ｚｒ1-x ）Ｏ3 ）、あるいはチタン酸鉛（Ｐ
ｂＴｉＯ3 ）を主成分とする圧電磁器組成物が圧電素子
として広く用いられている。
電セラミック発振子などの圧電セラミック素子に用いら
れる圧電磁器組成物として、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐ
ｂ（Ｔｉx Ｚｒ1-x ）Ｏ3 ）、あるいはチタン酸鉛（Ｐ
ｂＴｉＯ3 ）を主成分とする圧電磁器組成物が圧電素子
として広く用いられている。
【０００３】しかしながら、チタン酸ジルコン酸鉛、チ
タン酸鉛を主成分とする圧電磁器組成物はその組成中に
鉛を大量に含有するため、製造過程において鉛酸化物の
蒸発により製品の均一性が低下するという問題があっ
た。
タン酸鉛を主成分とする圧電磁器組成物はその組成中に
鉛を大量に含有するため、製造過程において鉛酸化物の
蒸発により製品の均一性が低下するという問題があっ
た。
【０００４】上記問題を回避するために、組成中に鉛を
全く含まない、もしくは少量のみ含む圧電磁器組成物が
種々検討された。そのような圧電磁器組成物として、Ｓ
ｒＢｉ2 Ｎｂ2 Ｏ9 などのビスマス層状化合物を主成分
とする圧電磁器組成物が挙げられる。ビスマス層状化合
物を主成分とする圧電磁器組成物では、その組成中に鉛
酸化物を含有しないため、上記のような問題が生じな
い。
全く含まない、もしくは少量のみ含む圧電磁器組成物が
種々検討された。そのような圧電磁器組成物として、Ｓ
ｒＢｉ2 Ｎｂ2 Ｏ9 などのビスマス層状化合物を主成分
とする圧電磁器組成物が挙げられる。ビスマス層状化合
物を主成分とする圧電磁器組成物では、その組成中に鉛
酸化物を含有しないため、上記のような問題が生じな
い。
【０００５】また、従来より、チタン酸ジルコン酸鉛
（Ｐｂ（Ｔｉx Ｚｒ1-x ）Ｏ3 ）、あるいはチタン酸鉛
（ＰｂＴｉＯ3 ）を主成分とする圧電磁器組成物を用い
た圧電セラミックフィルタ、圧電セラミック発振子など
の圧電セラミック素子において、複数の圧電体層と内部
電極を有する積層構造を用いることで、より高性能な圧
電素子が実現可能であることが知られている。
（Ｐｂ（Ｔｉx Ｚｒ1-x ）Ｏ3 ）、あるいはチタン酸鉛
（ＰｂＴｉＯ3 ）を主成分とする圧電磁器組成物を用い
た圧電セラミックフィルタ、圧電セラミック発振子など
の圧電セラミック素子において、複数の圧電体層と内部
電極を有する積層構造を用いることで、より高性能な圧
電素子が実現可能であることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】通常、チタン酸ジルコ
ン酸鉛（Ｐｂ（Ｔｉx Ｚｒ1-x ）Ｏ3 ）、あるいはチタ
ン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3 ）を主成分とする圧電磁器組成物
を用いた圧電素子では、同時焼成する電極材料に対し、
焼成時の高温（１１００℃程度）でも蒸散の少ない、高
融点の白金（Ｐｔ、融点１７７０℃）やパラジウム（Ｐ
ｄ、融点１５５０℃）が用いられている。
ン酸鉛（Ｐｂ（Ｔｉx Ｚｒ1-x ）Ｏ3 ）、あるいはチタ
ン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3 ）を主成分とする圧電磁器組成物
を用いた圧電素子では、同時焼成する電極材料に対し、
焼成時の高温（１１００℃程度）でも蒸散の少ない、高
融点の白金（Ｐｔ、融点１７７０℃）やパラジウム（Ｐ
ｄ、融点１５５０℃）が用いられている。
【０００７】しかしながら、ビスマス層状化合物を主成
分とする圧電磁器組成物を用いた圧電セラミックフィル
タ、圧電セラミック発振子等の圧電セラミック素子にお
いて、Ｐｄを主成分とする電極を用いたという例は本発
明者らの調査した限り存在しない。
分とする圧電磁器組成物を用いた圧電セラミックフィル
タ、圧電セラミック発振子等の圧電セラミック素子にお
いて、Ｐｄを主成分とする電極を用いたという例は本発
明者らの調査した限り存在しない。
【０００８】また、本発明者らは、後述する本実施例に
て示したように、ビスマス層状化合物を主成分とする圧
電磁器組成物を用いた圧電素子において、Ｐｄからなる
電極を同時焼成した場合、測定不可能となることを明ら
かにした。
て示したように、ビスマス層状化合物を主成分とする圧
電磁器組成物を用いた圧電素子において、Ｐｄからなる
電極を同時焼成した場合、測定不可能となることを明ら
かにした。
【０００９】Journal of the American Ceramics Socie
ty 75 巻, 第2339頁には、酸化ビスマスと酸化パラジウ
ムの混合粉末は５００℃以上の高温で化合物を形成し、
８００℃以上の高温では融解してしまうことが報告され
ている。
ty 75 巻, 第2339頁には、酸化ビスマスと酸化パラジウ
ムの混合粉末は５００℃以上の高温で化合物を形成し、
８００℃以上の高温では融解してしまうことが報告され
ている。
【００１０】この報告は酸化ビスマスと酸化パラジウム
の反応についてのものであり、ビスマス層状化合物と金
属パラジウムのものではない。よって、ビスマス層状化
合物を主成分とする圧電磁器組成物を用いた圧電素子に
おいて内部電極にＰｄを用いた場合に測定不可能となっ
た理由がこの報告の場合と同様であるかどうかは全く不
明であるが、同じような反応が生じている可能性も考え
られる。
の反応についてのものであり、ビスマス層状化合物と金
属パラジウムのものではない。よって、ビスマス層状化
合物を主成分とする圧電磁器組成物を用いた圧電素子に
おいて内部電極にＰｄを用いた場合に測定不可能となっ
た理由がこの報告の場合と同様であるかどうかは全く不
明であるが、同じような反応が生じている可能性も考え
られる。
【００１１】この発明の主たる目的は、鉛の使用を回避
するための、ビスマス層状化合物を主成分とする圧電磁
器組成物とＰｄ含有電極材料とからなる、使用可能な圧
電素子を提供することである。
するための、ビスマス層状化合物を主成分とする圧電磁
器組成物とＰｄ含有電極材料とからなる、使用可能な圧
電素子を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る圧電素子
は、上記課題を解決するために、ビスマス層状化合物を
主成分とする圧電磁器組成物からなる複数の圧電体層が
互いに積層して設けられ、Ｐｄを主成分とする電極が各
圧電体層上に形成され、Ａｇが前記電極及び前記圧電磁
器組成物の少なくとも一方に含有されていることを特徴
としている。
は、上記課題を解決するために、ビスマス層状化合物を
主成分とする圧電磁器組成物からなる複数の圧電体層が
互いに積層して設けられ、Ｐｄを主成分とする電極が各
圧電体層上に形成され、Ａｇが前記電極及び前記圧電磁
器組成物の少なくとも一方に含有されていることを特徴
としている。
【００１３】上記構成によれば、電極及び前記圧電磁器
組成物の少なくとも一方にＡｇを含有せしめることで、
ビスマス層状化合物を主成分とする圧電磁器組成物を用
いた場合でも、電極に含まれるＰｄの圧電磁器組成物へ
の拡散、あるいは圧電磁器組成物との反応を抑制し、特
性劣化あるいは測定不可能となることを防止することが
できる。
組成物の少なくとも一方にＡｇを含有せしめることで、
ビスマス層状化合物を主成分とする圧電磁器組成物を用
いた場合でも、電極に含まれるＰｄの圧電磁器組成物へ
の拡散、あるいは圧電磁器組成物との反応を抑制し、特
性劣化あるいは測定不可能となることを防止することが
できる。
【００１４】このとき、電極及び圧電磁器組成物に含有
されるＡｇの総重量をｍ、電極に含有されるＰｄの重量
をＭとした時に、０．１≦ｍ／Ｍであることが好まし
く、０．１≦ｍ／Ｍ≦１０であることがさらに好まし
い。
されるＡｇの総重量をｍ、電極に含有されるＰｄの重量
をＭとした時に、０．１≦ｍ／Ｍであることが好まし
く、０．１≦ｍ／Ｍ≦１０であることがさらに好まし
い。
【００１５】また、前記圧電磁器組成物は、例えば、Ｂ
ｉ2 ＷＯ6 、ＣａＢｉ2 Ｎｂ2 Ｏ9、ＳｒＢｉ2 Ｎｂ2
Ｏ9 、ＢａＢｉ2 Ｎｂ2 Ｏ9 、ＰｂＢｉ2 Ｎｂ2 Ｏ9 、
ＣａＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 、ＢａＢ
ｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 、ＰｂＢｉ2Ｔａ2 Ｏ9 、Ｂｉ3 ＴｉＮ
ｂＯ9 、Ｂｉ3 ＴｉＴａＯ9 、Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12、Ｓｒ
Ｂｉ3 Ｔｉ2 ＮｂＯ12、ＢａＢｉ3 Ｔｉ2 ＮｂＯ12、Ｐ
ｂＢｉ3 Ｔｉ2 ＮｂＯ 12、ＣａＢｉ4 Ｔｉ4 Ｏ15、Ｓｒ
Ｂｉ4 Ｔｉ4 Ｏ15、ＢａＢｉ4 Ｔｉ4 Ｏ15、ＰｂＢｉ4
Ｔｉ4 Ｏ15、Ｎａ0.5 Ｂｉ4.5 Ｔｉ4 Ｏ15、Ｋ0.5 Ｂｉ
4.5 Ｔｉ4 Ｏ15、Ｃａ2 Ｂｉ4 Ｔｉ5 Ｏ18、Ｓｒ2 Ｂｉ
4 Ｔｉ5 Ｏ18、Ｂａ2 Ｂｉ4 Ｔｉ5 Ｏ18、Ｐｂ2 Ｂｉ4
Ｔｉ5 Ｏ18、及びＢｉ6 Ｔｉ3 ＷＯ18からなる群から選
択された少なくとも一種を主成分とすることが望まし
い。
ｉ2 ＷＯ6 、ＣａＢｉ2 Ｎｂ2 Ｏ9、ＳｒＢｉ2 Ｎｂ2
Ｏ9 、ＢａＢｉ2 Ｎｂ2 Ｏ9 、ＰｂＢｉ2 Ｎｂ2 Ｏ9 、
ＣａＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 、ＢａＢ
ｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 、ＰｂＢｉ2Ｔａ2 Ｏ9 、Ｂｉ3 ＴｉＮ
ｂＯ9 、Ｂｉ3 ＴｉＴａＯ9 、Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12、Ｓｒ
Ｂｉ3 Ｔｉ2 ＮｂＯ12、ＢａＢｉ3 Ｔｉ2 ＮｂＯ12、Ｐ
ｂＢｉ3 Ｔｉ2 ＮｂＯ 12、ＣａＢｉ4 Ｔｉ4 Ｏ15、Ｓｒ
Ｂｉ4 Ｔｉ4 Ｏ15、ＢａＢｉ4 Ｔｉ4 Ｏ15、ＰｂＢｉ4
Ｔｉ4 Ｏ15、Ｎａ0.5 Ｂｉ4.5 Ｔｉ4 Ｏ15、Ｋ0.5 Ｂｉ
4.5 Ｔｉ4 Ｏ15、Ｃａ2 Ｂｉ4 Ｔｉ5 Ｏ18、Ｓｒ2 Ｂｉ
4 Ｔｉ5 Ｏ18、Ｂａ2 Ｂｉ4 Ｔｉ5 Ｏ18、Ｐｂ2 Ｂｉ4
Ｔｉ5 Ｏ18、及びＢｉ6 Ｔｉ3 ＷＯ18からなる群から選
択された少なくとも一種を主成分とすることが望まし
い。
【００１６】また、出願人は、特願平１２−００７９９
９号公報において、一般式ＳｒＢｉ 2 （Ｎｂ2-y Ｗy ）
Ｏ9 で表わされる主成分からなる圧電磁器組成物が、１
１００℃以下の焼成温度で実用に供し得る程度の電気機
械結合係数を示す圧電セラミック素子等の材料として有
用な圧電磁器組成物であることを明らかにしたが、前記
圧電体層がこのような圧電磁器組成物からなる場合に
も、この発明は有効である。
９号公報において、一般式ＳｒＢｉ 2 （Ｎｂ2-y Ｗy ）
Ｏ9 で表わされる主成分からなる圧電磁器組成物が、１
１００℃以下の焼成温度で実用に供し得る程度の電気機
械結合係数を示す圧電セラミック素子等の材料として有
用な圧電磁器組成物であることを明らかにしたが、前記
圧電体層がこのような圧電磁器組成物からなる場合に
も、この発明は有効である。
【００１７】
【実施例】以下、本発明者らによって検討された、本発
明に係るビスマス層状化合物を用いた圧電素子の各実施
例を示す。
明に係るビスマス層状化合物を用いた圧電素子の各実施
例を示す。
【００１８】まず、ＳｒＣＯ3 、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ
5 、ＷＯ6 、及びＭｎＣＯ3 を出発原料とし、ＳｒＢｉ
2 Ｎｂ1.8 Ｗ0.2 Ｏ9 （ビスマス層状化合物）＋０．５
ｗｔ％ＭｎＣＯ3 にて表される組成となるように、秤量
混合を行った。この混合粉末を８００℃〜１０００℃で
仮焼後、ドクターブレード法によりシート成形を、略正
方形板状に行った。
5 、ＷＯ6 、及びＭｎＣＯ3 を出発原料とし、ＳｒＢｉ
2 Ｎｂ1.8 Ｗ0.2 Ｏ9 （ビスマス層状化合物）＋０．５
ｗｔ％ＭｎＣＯ3 にて表される組成となるように、秤量
混合を行った。この混合粉末を８００℃〜１０００℃で
仮焼後、ドクターブレード法によりシート成形を、略正
方形板状に行った。
【００１９】また、Ｐｄに対しＡｇが重量比［Ａｇ／
（Ａｇ＋Ｐｄ）］（％）で、下記の表１に示すように、
０％から９５％含まれる電極用のペーストをそれぞれ作
製し、成形したシートの中心の表面上に図２に示すよう
に、円形（直径０．４ｍｍ〜２．６ｍｍ）の各電極１
０、１１、１２を印刷（厚さ約１μｍ）により形成した
電極付シート１、３、５をそれぞれ得た。
（Ａｇ＋Ｐｄ）］（％）で、下記の表１に示すように、
０％から９５％含まれる電極用のペーストをそれぞれ作
製し、成形したシートの中心の表面上に図２に示すよう
に、円形（直径０．４ｍｍ〜２．６ｍｍ）の各電極１
０、１１、１２を印刷（厚さ約１μｍ）により形成した
電極付シート１、３、５をそれぞれ得た。
【００２０】電極付シート１では、電極１０からシート
の一つの辺部である第一辺部に延びる端子６が上記電極
ペーストを用いて形成されている。電極付シート３で
は、電極１１から上記第一辺部とは逆方向の辺部である
第二辺部に延びる端子７が上記電極ペーストを用いて形
成されている。電極付シート５では、電極１０の形成面
とは反対面である裏面に形成された電極１２から第一辺
部に延びる端子８が上記電極ペーストを用いて形成され
ている。
の一つの辺部である第一辺部に延びる端子６が上記電極
ペーストを用いて形成されている。電極付シート３で
は、電極１１から上記第一辺部とは逆方向の辺部である
第二辺部に延びる端子７が上記電極ペーストを用いて形
成されている。電極付シート５では、電極１０の形成面
とは反対面である裏面に形成された電極１２から第一辺
部に延びる端子８が上記電極ペーストを用いて形成され
ている。
【００２１】電極付シート１、３、５と、電極無シート
２、４とを、それらの厚さ方向に、かつ各電極１０、１
１、１２の中心が同軸上となるように重ね合わせて、２
００ＭＰａの圧力で圧着後、１０００℃〜１２００℃で
１時間〜５時間焼成した。焼成後の素子を図２に示し
た。
２、４とを、それらの厚さ方向に、かつ各電極１０、１
１、１２の中心が同軸上となるように重ね合わせて、２
００ＭＰａの圧力で圧着後、１０００℃〜１２００℃で
１時間〜５時間焼成した。焼成後の素子を図２に示し
た。
【００２２】次に、焼成後の素子を、図１に示すよう
に、素子の厚さ方向に、かつ電極１２から電極１０に向
かって分極させて圧電素子を得た。
に、素子の厚さ方向に、かつ電極１２から電極１０に向
かって分極させて圧電素子を得た。
【００２３】上記圧電素子では、電極付シート１と複数
の電極無シート２とにより一方の圧電体層である第一圧
電体層１４が形成されている。電極付シート３と複数の
電極無シート４と電極付シート５とにより他方の圧電体
層である第二圧電体層１６が形成されている。第一圧電
体層１４と第二圧電体層１６とはそれらの厚さ方向にて
互いに積層されている。よって、第一圧電体層１４及び
第二圧電体層１６は、ビスマス層状化合物を主成分とす
る圧電磁器組成物からなる、直方体形状の圧電体（厚
さ、例えば０．４ｍｍ）を形成している。
の電極無シート２とにより一方の圧電体層である第一圧
電体層１４が形成されている。電極付シート３と複数の
電極無シート４と電極付シート５とにより他方の圧電体
層である第二圧電体層１６が形成されている。第一圧電
体層１４と第二圧電体層１６とはそれらの厚さ方向にて
互いに積層されている。よって、第一圧電体層１４及び
第二圧電体層１６は、ビスマス層状化合物を主成分とす
る圧電磁器組成物からなる、直方体形状の圧電体（厚
さ、例えば０．４ｍｍ）を形成している。
【００２４】各電極１０、１１、１２は、第一圧電体層
１４、第二圧電体層１６の表面中央部上にそれぞれ形成
されている。電極１０は第一圧電体層１４の露出した表
面上に形成されている。電極１１は第一圧電体層１４及
び第二圧電体層１６の間の露出していない、内部となる
第一圧電体層１４及び第二圧電体層１６の表面上に形成
されている。電極１２は、第二圧電体層１６の露出した
表面上に形成されている。
１４、第二圧電体層１６の表面中央部上にそれぞれ形成
されている。電極１０は第一圧電体層１４の露出した表
面上に形成されている。電極１１は第一圧電体層１４及
び第二圧電体層１６の間の露出していない、内部となる
第一圧電体層１４及び第二圧電体層１６の表面上に形成
されている。電極１２は、第二圧電体層１６の露出した
表面上に形成されている。
【００２５】上記圧電素子は、電極付シート１、３、５
の間にそれぞれ挟み込む電極無シート２、４の枚数を調
整することにより電極付シート１、３、５の間の間隔を
設定して、厚み縦振動の２次高調波を利用して、フィル
タや発振子といった圧電素子として機能するように調製
されている。
の間にそれぞれ挟み込む電極無シート２、４の枚数を調
整することにより電極付シート１、３、５の間の間隔を
設定して、厚み縦振動の２次高調波を利用して、フィル
タや発振子といった圧電素子として機能するように調製
されている。
【００２６】上記圧電素子では、積層構造としているこ
とにより、用途範囲を飛躍的に増大させることが可能と
なる。ビスマス層状化合物の場合は一般的にポアソン比
が１／３以下であるため、ビスマス層状化合物をフィル
タ、発振子として用いる際の素子構造には一定の制限
（厚み縦基本波ではエネルギー閉じ込めができない）が
あるが、積層構造を用いることにより上記制限を軽減で
きて、用途範囲を飛躍的に増大化できる。
とにより、用途範囲を飛躍的に増大させることが可能と
なる。ビスマス層状化合物の場合は一般的にポアソン比
が１／３以下であるため、ビスマス層状化合物をフィル
タ、発振子として用いる際の素子構造には一定の制限
（厚み縦基本波ではエネルギー閉じ込めができない）が
あるが、積層構造を用いることにより上記制限を軽減で
きて、用途範囲を飛躍的に増大化できる。
【００２７】上記圧電素子に対し、端子６、８を同電位
に、端子７を他電位となるように電源又はインピーダン
スアナライザー９の駆動信号を電気接続して、圧電振動
を励振させた。
に、端子７を他電位となるように電源又はインピーダン
スアナライザー９の駆動信号を電気接続して、圧電振動
を励振させた。
【００２８】上記の表１に、各試料番号の圧電素子につ
いて、圧電素子に含まれるＡｇの重量をｍ、電極に含ま
れるＰｄの重量をＭとしたときのｍ／Ｍ比、電気機械結
合係数ｋ、山谷比（共振点／反共振点）を示した。電気
機械結合係数ｋについては、日本電子材料工業会標準規
格ＥＭＡＳ6100中の6003に基づいて測定した。焼成後の
Ａｇ、Ｐｄの測定は、ＷＤＸ（波長分散型Ｘ分析マイク
ロアナライザー）、及びＩＣＰ（プラズマ発光分光法）
を用いた。
いて、圧電素子に含まれるＡｇの重量をｍ、電極に含ま
れるＰｄの重量をＭとしたときのｍ／Ｍ比、電気機械結
合係数ｋ、山谷比（共振点／反共振点）を示した。電気
機械結合係数ｋについては、日本電子材料工業会標準規
格ＥＭＡＳ6100中の6003に基づいて測定した。焼成後の
Ａｇ、Ｐｄの測定は、ＷＤＸ（波長分散型Ｘ分析マイク
ロアナライザー）、及びＩＣＰ（プラズマ発光分光法）
を用いた。
【００２９】表１に示されるように、この発明の実施例
に係る各試料（試料番号２〜９）についてはいずれも実
用に供し得る程度の電気機械結合係数ｋ、山谷比を示す
ことが明らかである。なお、この発明は上記実施例に限
定されるものではなく、発明の要旨（焼成により形成さ
れる圧電体を用いた圧電素子）の範囲内であれば有効で
ある。表１において、＊が付与された試料は本発明の範
囲外を示し、係数ｋは電気機械結合係数ｋを示す。
に係る各試料（試料番号２〜９）についてはいずれも実
用に供し得る程度の電気機械結合係数ｋ、山谷比を示す
ことが明らかである。なお、この発明は上記実施例に限
定されるものではなく、発明の要旨（焼成により形成さ
れる圧電体を用いた圧電素子）の範囲内であれば有効で
ある。表１において、＊が付与された試料は本発明の範
囲外を示し、係数ｋは電気機械結合係数ｋを示す。
【００３０】また、ペーストにおいて、Ａｇが多いもの
ほど、焼成後のｍ／Ｍの値の上昇の程度が小さくなるの
で、Ａｇは焼成時にある程度蒸散し、蒸散した一部は第
一圧電体層１４及び第二圧電体層１６内に拡散している
ものと思料される。
ほど、焼成後のｍ／Ｍの値の上昇の程度が小さくなるの
で、Ａｇは焼成時にある程度蒸散し、蒸散した一部は第
一圧電体層１４及び第二圧電体層１６内に拡散している
ものと思料される。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】本発明の圧電素子は、以上のように、ビ
スマス層状化合物を主成分とする圧電磁器組成物からな
る複数の圧電体層が互いに積層して設けられ、Ｐｄを主
成分とする電極が各圧電体層に形成され、Ａｇが前記電
極及び前記圧電磁器組成物の少なくとも一方に含有され
ている構成である。
スマス層状化合物を主成分とする圧電磁器組成物からな
る複数の圧電体層が互いに積層して設けられ、Ｐｄを主
成分とする電極が各圧電体層に形成され、Ａｇが前記電
極及び前記圧電磁器組成物の少なくとも一方に含有され
ている構成である。
【００３３】それゆえ、上記構成は、ビスマス層状化合
物を主成分とするので、鉛を低減、又は鉛を含まず環境
に優しく、かつ、安価な圧電セラミックフィルタ、圧電
セラミック発振子などの圧電素子を提供できるという効
果を奏する。
物を主成分とするので、鉛を低減、又は鉛を含まず環境
に優しく、かつ、安価な圧電セラミックフィルタ、圧電
セラミック発振子などの圧電素子を提供できるという効
果を奏する。
【図１】本発明に係る圧電素子の斜視図である。
【図２】上記圧電素子の製造方法を示す分解斜視図であ
る。
る。
１０、１１、１２ 電極
１４ 第一圧電体層
１６ 第二圧電体層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 安藤 陽
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） 4G030 AA09 AA20 AA24 AA25 AA43
BA10
5J108 AA07 BB05 DD01 DD06 FF05
KK01 KK02 KK07
Claims (4)
- 【請求項１】ビスマス層状化合物を主成分とする圧電磁
器組成物からなる複数の圧電体層が互いに積層して設け
られ、 Ｐｄを主成分とする電極が各圧電体層上に形成され、 Ａｇが前記電極及び前記圧電磁器組成物の少なくとも一
方に含有されていることを特徴とする圧電素子。 - 【請求項２】前記電極及び前記圧電磁器組成物の少なく
とも一方に含有されているＡｇの総重量をｍ、前記電極
に含まれるＰｄの重量をＭとした時に、０．１≦ｍ／Ｍ
であることを特徴とする請求項１記載の圧電素子。 - 【請求項３】０．１≦ｍ／Ｍ≦１０であることを特徴と
する請求項２記載の圧電素子。 - 【請求項４】厚み縦振動の２次高調波を利用するように
設けられていることを特徴とする請求項１ないし３の何
れか一つに記載の圧電素子。
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|---|---|---|---|
| JP2001212747A JP3736395B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 圧電素子、圧電素子の製造方法 |
| US10/188,974 US6548941B2 (en) | 2001-07-12 | 2002-07-03 | Piezoelectric element |
| DE2002131209 DE10231209B4 (de) | 2001-07-12 | 2002-07-10 | Piezoelektrisches Bauelement |
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|---|---|---|---|
| JP2001212747A JP3736395B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 圧電素子、圧電素子の製造方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3736395B2 (ja) |
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- 2002-07-03 US US10/188,974 patent/US6548941B2/en not_active Expired - Fee Related
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- 2002-07-12 CN CN021264066A patent/CN1218478C/zh not_active Expired - Fee Related
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