JP3309479B2 - 圧電磁器 - Google Patents
圧電磁器Info
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- piezoelectric
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、セラミック発振子、
セラミックフィルタ、セラミックディスクリミネータな
どの圧電素子、特に、耐熱性が要求される表面実装型の
圧電部品に使用される圧電磁器に関する。
セラミックフィルタ、セラミックディスクリミネータな
どの圧電素子、特に、耐熱性が要求される表面実装型の
圧電部品に使用される圧電磁器に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックフィルタなどに用いられる圧
電磁器（圧電磁器組成物）として、従来より、チタン酸
ジルコン酸鉛（Ｐｂ（ＴｉXＺｒ1-X）Ｏ3）を主成分と
する圧電磁器が広く用いられており、その圧電特性を改
善するために種々の微量添加物を添加した圧電磁器が用
いられている。
電磁器（圧電磁器組成物）として、従来より、チタン酸
ジルコン酸鉛（Ｐｂ（ＴｉXＺｒ1-X）Ｏ3）を主成分と
する圧電磁器が広く用いられており、その圧電特性を改
善するために種々の微量添加物を添加した圧電磁器が用
いられている。
【０００３】そして、これらの圧電磁器の中でも、特
に、群遅延時間（ＧＤＴ）特性が平坦で、位相歪が小さ
いセラミックフィルタ（圧電フィルタ）用の圧電磁器に
は、機械的品質係数Ｑｍ値の小さいことが要求される。
に、群遅延時間（ＧＤＴ）特性が平坦で、位相歪が小さ
いセラミックフィルタ（圧電フィルタ）用の圧電磁器に
は、機械的品質係数Ｑｍ値の小さいことが要求される。
【０００４】ところで、この機械的品質係数Ｑｍ値の小
さい圧電磁器としては、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ
（ＴｉXＺｒ1-X）Ｏ3）に添加物として、酸化ニオブ、
酸化アンチモン、酸化タンタルなどを添加した圧電磁器
や、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（ＴｉXＺｒ1-X）
Ｏ3）のＰｂ原子の一部をＬａなどの希土類元素で置換
した圧電磁器などが知られている。
さい圧電磁器としては、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ
（ＴｉXＺｒ1-X）Ｏ3）に添加物として、酸化ニオブ、
酸化アンチモン、酸化タンタルなどを添加した圧電磁器
や、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（ＴｉXＺｒ1-X）
Ｏ3）のＰｂ原子の一部をＬａなどの希土類元素で置換
した圧電磁器などが知られている。
【０００５】また、上記の圧電磁器の他にも、圧電磁器
に微量成分を拡散させた材料として、チタン酸ジルコン
酸鉛にＭｎを拡散させた材料が報告されている（M.Taka
hashi and S.takahashi ; Japan. J. Appl. phys. Vol.
9, No8, pp.1006 (1970) ）。
に微量成分を拡散させた材料として、チタン酸ジルコン
酸鉛にＭｎを拡散させた材料が報告されている（M.Taka
hashi and S.takahashi ; Japan. J. Appl. phys. Vol.
9, No8, pp.1006 (1970) ）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の機
械的品質係数Ｑｍ値の小さい圧電磁器は、アクチュエー
タ用として圧電ｄ定数を増大させたものや、広帯域フィ
ルタ用として電気機械結合係数Ｋを増大させることを主
たる目的とするものが多く、キュリー温度が低く、耐熱
性が不十分なものが多い。
械的品質係数Ｑｍ値の小さい圧電磁器は、アクチュエー
タ用として圧電ｄ定数を増大させたものや、広帯域フィ
ルタ用として電気機械結合係数Ｋを増大させることを主
たる目的とするものが多く、キュリー温度が低く、耐熱
性が不十分なものが多い。
【０００７】また、上記従来の機械的品質係数Ｑｍ値が
小さい圧電磁器は、キュリー温度が高いものであって
も、半田付け工程などで温度上昇を伴う場合において
は、圧電磁器の両端に形成した電極間を短絡させたとき
はよいが、開放したときには、電気機械結合係数Ｋが低
下し、共振・反共振周波数が大きくずれてしまうという
問題点がある。
小さい圧電磁器は、キュリー温度が高いものであって
も、半田付け工程などで温度上昇を伴う場合において
は、圧電磁器の両端に形成した電極間を短絡させたとき
はよいが、開放したときには、電気機械結合係数Ｋが低
下し、共振・反共振周波数が大きくずれてしまうという
問題点がある。
【０００８】このため、上記従来のＱｍ値が小さい圧電
磁器は、表面実装型のフィルタ素子として使用した場
合、リフロー半田付けの工程で高温（約２５０℃）にさ
らされると、フィルタ特性が大きく劣化するという問題
点がある。
磁器は、表面実装型のフィルタ素子として使用した場
合、リフロー半田付けの工程で高温（約２５０℃）にさ
らされると、フィルタ特性が大きく劣化するという問題
点がある。
【０００９】また、チタン酸ジルコン酸鉛にＭｎを拡散
させた材料（M.Takahashi and S.takahashi ; Japan.
J. Appl. phys. Vol.9, No8, pp.1006 (1970) ）では、
共振・反共振周波数の温度特性が悪いという問題点があ
り、フィルタ素子用の材料として用いるには不適当であ
る。
させた材料（M.Takahashi and S.takahashi ; Japan.
J. Appl. phys. Vol.9, No8, pp.1006 (1970) ）では、
共振・反共振周波数の温度特性が悪いという問題点があ
り、フィルタ素子用の材料として用いるには不適当であ
る。
【００１０】この発明は、上記の問題点を解決するもの
であり、機械的品質係数Ｑｍ値が小さく、かつ、耐熱性
に優れた圧電磁器であって、特に、群遅延時間特性が平
坦で位相歪が小さく、かつ、表面実装に対応することが
可能なフィルタ素子用の圧電磁器を提供することを目的
とする。
であり、機械的品質係数Ｑｍ値が小さく、かつ、耐熱性
に優れた圧電磁器であって、特に、群遅延時間特性が平
坦で位相歪が小さく、かつ、表面実装に対応することが
可能なフィルタ素子用の圧電磁器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】上記問題点を解決するた
めに、この発明の圧電磁器は、一般式： Ｐｂ｛（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）XＺｒYＴｉ1-X-Y｝Ｏ3 但し、 ０≦Ｘ≦０．１５ ０．２０≦Ｙ≦０．６５ で表される基本組成物のＰｂ原子の８モル％までを、Ｃ
ａ，Ｓｒ，及びＢａからなる群より選ばれる少なくとも
１種で置換し、さらに、Ｃｒ，Ｓｂ，Ｗ，Ｆｅ，及びＴ
ａからなる群より選ばれる少なくとも１種を、それぞれ
Ｃｒ2Ｏ3，Ｓｂ2Ｏ3，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，及びＴａ2Ｏ5
に換算して０．１０〜１．００重量％添加した組成を有
する圧電磁器に対してＭｎを熱拡散させたことを特徴と
する。
めに、この発明の圧電磁器は、一般式： Ｐｂ｛（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）XＺｒYＴｉ1-X-Y｝Ｏ3 但し、 ０≦Ｘ≦０．１５ ０．２０≦Ｙ≦０．６５ で表される基本組成物のＰｂ原子の８モル％までを、Ｃ
ａ，Ｓｒ，及びＢａからなる群より選ばれる少なくとも
１種で置換し、さらに、Ｃｒ，Ｓｂ，Ｗ，Ｆｅ，及びＴ
ａからなる群より選ばれる少なくとも１種を、それぞれ
Ｃｒ2Ｏ3，Ｓｂ2Ｏ3，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，及びＴａ2Ｏ5
に換算して０．１０〜１．００重量％添加した組成を有
する圧電磁器に対してＭｎを熱拡散させたことを特徴と
する。
【００１２】また、この発明の圧電磁器は、前記Ｍｎ
が、圧電磁器の粒内部より、粒界層に高濃度で存在して
いることを特徴とする。
が、圧電磁器の粒内部より、粒界層に高濃度で存在して
いることを特徴とする。
【００１３】上記のように、この発明の圧電磁器は、機
械的品質係数Ｑｍ値が小さく、キュリー温度が高い圧電
磁器に対してＭｎを含有させることにより、抵抗率を低
下させることを特徴とするものであり、特に、Ｍｎを圧
電磁器中に熱拡散させ、Ｍｎを粒内部よりも粒界層で高
濃度になるように偏在させることにより、その抵抗率を
低下させるようにしたものである。
械的品質係数Ｑｍ値が小さく、キュリー温度が高い圧電
磁器に対してＭｎを含有させることにより、抵抗率を低
下させることを特徴とするものであり、特に、Ｍｎを圧
電磁器中に熱拡散させ、Ｍｎを粒内部よりも粒界層で高
濃度になるように偏在させることにより、その抵抗率を
低下させるようにしたものである。
【００１４】
【作用】例えば、分極処理済みの圧電磁器を加熱し、こ
れを室温に戻したときには焦電電荷が発生する。この焦
電電荷による電場は、圧電磁器の分極方向と反対方向に
発生し、圧電磁器の分極の大きさを減少させる。
れを室温に戻したときには焦電電荷が発生する。この焦
電電荷による電場は、圧電磁器の分極方向と反対方向に
発生し、圧電磁器の分極の大きさを減少させる。
【００１５】この発明は、焦電電荷を速やかに消滅さ
せ、圧電磁器の分極の大きさが低下することを防止する
ために、圧電磁器にＭｎを含有させるものであり、特
に、Ｍｎを、例えば９００〜１０００℃の温度で熱拡散
させて含有させることにより、圧電磁器の抵抗率を低下
させ、焦電電荷を速やかに内部放電させ、分極方向と反
対方向の電場が長時間印加されることを防止するもので
ある。そして、これにより、残留分極の大きさが減少す
ることを抑制し、共振・反共振周波数の変化量を減少さ
せることができる。
せ、圧電磁器の分極の大きさが低下することを防止する
ために、圧電磁器にＭｎを含有させるものであり、特
に、Ｍｎを、例えば９００〜１０００℃の温度で熱拡散
させて含有させることにより、圧電磁器の抵抗率を低下
させ、焦電電荷を速やかに内部放電させ、分極方向と反
対方向の電場が長時間印加されることを防止するもので
ある。そして、これにより、残留分極の大きさが減少す
ることを抑制し、共振・反共振周波数の変化量を減少さ
せることができる。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の実施例を示して、発明をさ
らに具体的に説明する。まず、圧電磁器の構成材料であ
るＰｂＯ，ＳｒＣＯ3，ＢａＣＯ3，ＣａＣＯ3，Ｔｉ
Ｏ2，ＺｒＯ2，Ｎｂ2Ｏ5，ＮｉＯ，Ｃｒ2Ｏ3，Ｓｂ
2Ｏ3，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，及びＴａ 2Ｏ5の各原料を表１
に示すような組成となるように秤取し、これに水を加
え、ボールミルを用いて湿式混合する。そして、湿式混
合により得られた混合物を乾燥した後、８００〜９００
℃で２時間仮焼し、この仮焼材料をボールミルを用いて
湿式粉砕することにより調整粉末を得た。
らに具体的に説明する。まず、圧電磁器の構成材料であ
るＰｂＯ，ＳｒＣＯ3，ＢａＣＯ3，ＣａＣＯ3，Ｔｉ
Ｏ2，ＺｒＯ2，Ｎｂ2Ｏ5，ＮｉＯ，Ｃｒ2Ｏ3，Ｓｂ
2Ｏ3，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，及びＴａ 2Ｏ5の各原料を表１
に示すような組成となるように秤取し、これに水を加
え、ボールミルを用いて湿式混合する。そして、湿式混
合により得られた混合物を乾燥した後、８００〜９００
℃で２時間仮焼し、この仮焼材料をボールミルを用いて
湿式粉砕することにより調整粉末を得た。
【００１７】そして、この調整粉末に水またはポリビニ
ルアルコールなどの粘結材を添加し、プレス成形を行な
った後、１１５０〜１２５０℃の温度で２時間焼成を行
ない、直径１０mm、厚さ１mmの円板状の磁器を得た。こ
の磁器の表面に、ＭｎＣＯ3をワニスで練って作製した
ペーストを筆で塗布し、乾燥させた後、これを９００〜
１０００℃の温度で２時間加熱して熱拡散処理を施し
た。その後、この磁器を厚さ０．５mmに研磨し、両端面
（両主面）に銀電極を焼き付けした後、８０℃の絶縁オ
イル中において２〜３ｋＶ／mmの電界で分極処理を行な
い圧電磁器（振動子試料）を得た。なお、比較のため、
上記実施例と同様の方法でこの発明の範囲外の圧電磁器
（振動子試料）を作製した。
ルアルコールなどの粘結材を添加し、プレス成形を行な
った後、１１５０〜１２５０℃の温度で２時間焼成を行
ない、直径１０mm、厚さ１mmの円板状の磁器を得た。こ
の磁器の表面に、ＭｎＣＯ3をワニスで練って作製した
ペーストを筆で塗布し、乾燥させた後、これを９００〜
１０００℃の温度で２時間加熱して熱拡散処理を施し
た。その後、この磁器を厚さ０．５mmに研磨し、両端面
（両主面）に銀電極を焼き付けした後、８０℃の絶縁オ
イル中において２〜３ｋＶ／mmの電界で分極処理を行な
い圧電磁器（振動子試料）を得た。なお、比較のため、
上記実施例と同様の方法でこの発明の範囲外の圧電磁器
（振動子試料）を作製した。
【００１８】そして、これらの試料について、比抵抗
ρ，径方向の振動における電気機械結合係数Ｋｐ，機械
的品質係数Ｑｍｐを測定した。その結果を表１に示す。
ρ，径方向の振動における電気機械結合係数Ｋｐ，機械
的品質係数Ｑｍｐを測定した。その結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】さらに、振動子試料を２５０℃の恒温槽に
３分間入れて加熱処理を施し、両端電極間を開放させた
まま取り出した後、約１時間放置し、共振周波数Ｆｒ及
び反共振周波数Ｆａの変化量ΔＦｒ，ΔＦａを測定し
た。その結果を表１に示す。
３分間入れて加熱処理を施し、両端電極間を開放させた
まま取り出した後、約１時間放置し、共振周波数Ｆｒ及
び反共振周波数Ｆａの変化量ΔＦｒ，ΔＦａを測定し
た。その結果を表１に示す。
【００２１】なお、表１において、Ａ，Ｖ，Ｂ，α，
Ｘ，Ｙは、それぞれ下記の式(1)： Ｐｂ1-VＡV｛（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）XＺｒYＴｉ1-X-Y｝Ｏ3＋α(wt%)Ｂ …(1) における各成分とその添加割合を示している。すなわ
ち、ＡはＰｂと置換したＣａ，Ｓｒ，及びＢａの少なく
とも１種、Ｖはその割合（モル比）、ＢはＣｒ2Ｏ3，Ｓ
ｂ2Ｏ3，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，Ｔａ2Ｏ5の少なくとも１
種、αはその割合（重量％）、Ｘは（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）
の割合（モル比）、ＹはＺｒの割合（モル比）を示して
いる。
Ｘ，Ｙは、それぞれ下記の式(1)： Ｐｂ1-VＡV｛（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）XＺｒYＴｉ1-X-Y｝Ｏ3＋α(wt%)Ｂ …(1) における各成分とその添加割合を示している。すなわ
ち、ＡはＰｂと置換したＣａ，Ｓｒ，及びＢａの少なく
とも１種、Ｖはその割合（モル比）、ＢはＣｒ2Ｏ3，Ｓ
ｂ2Ｏ3，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，Ｔａ2Ｏ5の少なくとも１
種、αはその割合（重量％）、Ｘは（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）
の割合（モル比）、ＹはＺｒの割合（モル比）を示して
いる。
【００２２】表１において、試料No.に*印を付したもの
はこの発明の範囲外の圧電磁器（比較例）を示してい
る。
はこの発明の範囲外の圧電磁器（比較例）を示してい
る。
【００２３】なお、表１に示した試料以外の他の試料を
も含めて検討した結果、Ａ（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）の置換
量Ｖが合計０．０８（すなわち、８モル％）を越えると
キュリー温度が低下するとともに、加熱後の共振・反共
振周波数の変化量ΔＦｒ，ΔＦａが大きくなり、耐熱性
が悪化することがわかった。したがって、Ａ（Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｂａ）の置換量Ｖは０．０８（８モル％）以内であ
ることが好ましい。
も含めて検討した結果、Ａ（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）の置換
量Ｖが合計０．０８（すなわち、８モル％）を越えると
キュリー温度が低下するとともに、加熱後の共振・反共
振周波数の変化量ΔＦｒ，ΔＦａが大きくなり、耐熱性
が悪化することがわかった。したがって、Ａ（Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｂａ）の置換量Ｖは０．０８（８モル％）以内であ
ることが好ましい。
【００２４】また、Ｂ（Ｃｒ2Ｏ3，Ｓｂ2Ｏ3，ＷＯ3，
Ｆｅ2Ｏ3，Ｔａ2Ｏ5）の添加量αが０．１０重量％未満
の場合、Ｆｒの温度変化率Ｆｒ−ＴＣが大きくなるなど
の問題があり、また、添加量αが１．００重量％を越え
るとキュリー温度が低下し、耐熱性が悪化することが確
認された。したがって、Ｂ（Ｃｒ2Ｏ3，Ｓｂ2Ｏ3，ＷＯ
3，Ｆｅ2Ｏ3，Ｔａ2Ｏ5）の添加量αは、０．１０〜
１．００重量％の範囲にあることが好ましい。
Ｆｅ2Ｏ3，Ｔａ2Ｏ5）の添加量αが０．１０重量％未満
の場合、Ｆｒの温度変化率Ｆｒ−ＴＣが大きくなるなど
の問題があり、また、添加量αが１．００重量％を越え
るとキュリー温度が低下し、耐熱性が悪化することが確
認された。したがって、Ｂ（Ｃｒ2Ｏ3，Ｓｂ2Ｏ3，ＷＯ
3，Ｆｅ2Ｏ3，Ｔａ2Ｏ5）の添加量αは、０．１０〜
１．００重量％の範囲にあることが好ましい。
【００２５】また、表１に示すように、この発明の範囲
内の試料は、電気機械結合係数Ｋｐが５０以上と大き
く、また、耐熱性についても、Ｆｒ変化量で０．９８ｋ
Ｈｚ以内、Ｆａ変化量で−２．１０ｋＨｚ以内と優れて
いる。
内の試料は、電気機械結合係数Ｋｐが５０以上と大き
く、また、耐熱性についても、Ｆｒ変化量で０．９８ｋ
Ｈｚ以内、Ｆａ変化量で−２．１０ｋＨｚ以内と優れて
いる。
【００２６】これに対して、比較例の試料の場合には、
試料No.１のようにＺｒ量Ｙが少ない場合や、試料No.１
３のように、Ｆｅ2Ｏ3の添加量αが少ない場合には、耐
熱性は良好であるが、電気機械結合係数Ｋｐが大きく低
下する。また、試料No.１２のようにＺｒ量Ｙが多い場
合や、試料No.１４のようにＦｅ2Ｏ3の添加量αが多い
場合には、キュリー温度が低下するため、耐熱性が悪化
する。さらに、試料No.１５のようにＰｂのＳｒによる
置換量Ｖが多い場合にも、キュリー温度が低くなり、耐
熱性が悪化する。また、試料No.２のように、Ｍｎ拡散
を行わない場合は、磁器の抵抗が大きく、熱処理時に生
じる焦電電荷を速やかに内部放電できないため、耐熱性
が悪化する。
試料No.１のようにＺｒ量Ｙが少ない場合や、試料No.１
３のように、Ｆｅ2Ｏ3の添加量αが少ない場合には、耐
熱性は良好であるが、電気機械結合係数Ｋｐが大きく低
下する。また、試料No.１２のようにＺｒ量Ｙが多い場
合や、試料No.１４のようにＦｅ2Ｏ3の添加量αが多い
場合には、キュリー温度が低下するため、耐熱性が悪化
する。さらに、試料No.１５のようにＰｂのＳｒによる
置換量Ｖが多い場合にも、キュリー温度が低くなり、耐
熱性が悪化する。また、試料No.２のように、Ｍｎ拡散
を行わない場合は、磁器の抵抗が大きく、熱処理時に生
じる焦電電荷を速やかに内部放電できないため、耐熱性
が悪化する。
【００２７】また、例えば、試料No.３（実施例の試
料）について、透過型電子顕微鏡を用いて粒内部と粒界
層に存在する元素を特性Ｘ線のスペクトルにより分析し
たところ、熱拡散により含有させたＭｎは、圧電磁器
（セラミックス）の粒内部よりも粒界層において高濃度
で分布していることが確認された。このことから、Ｍｎ
が圧電磁器の粒界層に偏在することにより、圧電磁器の
比抵抗（抵抗率）ρが低下したものと考えられる。
料）について、透過型電子顕微鏡を用いて粒内部と粒界
層に存在する元素を特性Ｘ線のスペクトルにより分析し
たところ、熱拡散により含有させたＭｎは、圧電磁器
（セラミックス）の粒内部よりも粒界層において高濃度
で分布していることが確認された。このことから、Ｍｎ
が圧電磁器の粒界層に偏在することにより、圧電磁器の
比抵抗（抵抗率）ρが低下したものと考えられる。
【００２８】そして、比抵抗ρが低下した結果、表１に
示すように、加熱後の共振周波数及び反共振周波数の周
波数変化量ΔＦｒ，ΔＦａが小さくなっている。しかも
この場合、機械的品質係数ＱｍｐはＭｎを含有しない比
較例の試料（例えば試料No.１）とほとんど変らず、Ｋ
ｐの値は、試料No.１よりもかなり大きくなっており、
この点においても、実施例の圧電磁器はその特性が向上
していることがわかる。
示すように、加熱後の共振周波数及び反共振周波数の周
波数変化量ΔＦｒ，ΔＦａが小さくなっている。しかも
この場合、機械的品質係数ＱｍｐはＭｎを含有しない比
較例の試料（例えば試料No.１）とほとんど変らず、Ｋ
ｐの値は、試料No.１よりもかなり大きくなっており、
この点においても、実施例の圧電磁器はその特性が向上
していることがわかる。
【００２９】なお、Ｍｎの熱拡散量がＭｎＯ2に換算し
て０．００５重量％未満の場合、比抵抗（抵抗率）ρや
周波数変化量ΔＦｒ，ΔＦａなどの特性改善の効果が不
十分であり、また、０．９００重量％を越えると機械的
品質係数Ｑｍｐが大きくなったり、周波数変化量ΔＦ
ｒ，ΔＦａが大きくなったりする傾向があるため、Ｍｎ
の熱拡散量は、ＭｎＯ2に換算して０．００５〜０．９
００重量％の範囲にあることが好ましい。
て０．００５重量％未満の場合、比抵抗（抵抗率）ρや
周波数変化量ΔＦｒ，ΔＦａなどの特性改善の効果が不
十分であり、また、０．９００重量％を越えると機械的
品質係数Ｑｍｐが大きくなったり、周波数変化量ΔＦ
ｒ，ΔＦａが大きくなったりする傾向があるため、Ｍｎ
の熱拡散量は、ＭｎＯ2に換算して０．００５〜０．９
００重量％の範囲にあることが好ましい。
【００３０】
【発明の効果】上述のように、この発明の圧電磁器は、
一般式：Ｐｂ｛（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）XＺｒYＴｉ1-X-Y｝
Ｏ3（但し、０≦Ｘ≦０．１５ ， ０．２０≦Ｙ≦０．
６５）で表される基本組成物の、Ｐｂ原子の８モル％ま
でを、Ｃａ，Ｓｒ，及びＢａからなる群より選ばれる少
なくとも１種で置換し、さらに、Ｃｒ，Ｓｂ，Ｗ，Ｆ
ｅ，及びＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種
を、それぞれＣｒ2Ｏ3，Ｓｂ 2Ｏ3，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，
Ｔａ2Ｏ5に換算して０．１０〜１．００重量％添加した
組成を有する圧電磁器に対してＭｎを熱拡散させている
ので、電気機械結合係数Ｋが大きく、かつ、共振周波数
及び反共振周波数の温度変化率、及び機械的品質係数Ｑ
ｍの値が小さい圧電磁器を得ることができる。
一般式：Ｐｂ｛（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）XＺｒYＴｉ1-X-Y｝
Ｏ3（但し、０≦Ｘ≦０．１５ ， ０．２０≦Ｙ≦０．
６５）で表される基本組成物の、Ｐｂ原子の８モル％ま
でを、Ｃａ，Ｓｒ，及びＢａからなる群より選ばれる少
なくとも１種で置換し、さらに、Ｃｒ，Ｓｂ，Ｗ，Ｆ
ｅ，及びＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種
を、それぞれＣｒ2Ｏ3，Ｓｂ 2Ｏ3，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，
Ｔａ2Ｏ5に換算して０．１０〜１．００重量％添加した
組成を有する圧電磁器に対してＭｎを熱拡散させている
ので、電気機械結合係数Ｋが大きく、かつ、共振周波数
及び反共振周波数の温度変化率、及び機械的品質係数Ｑ
ｍの値が小さい圧電磁器を得ることができる。
【００３１】そして、この発明の圧電磁器をセラミック
フィルタ（圧電フィルタ）素子に用いた場合、広い周波
数帯域において、群遅延時間（ＧＤＴ）特性が平坦で、
しかも位相歪が小さいという優れた特性を発揮させるこ
とが可能になり、デジタル信号に対してビット誤りを生
じにくくすることが可能になる。したがって、この発明
の圧電磁器は、デジタル対応の圧電フィルタ素子用の材
料として特に有意義である。
フィルタ（圧電フィルタ）素子に用いた場合、広い周波
数帯域において、群遅延時間（ＧＤＴ）特性が平坦で、
しかも位相歪が小さいという優れた特性を発揮させるこ
とが可能になり、デジタル信号に対してビット誤りを生
じにくくすることが可能になる。したがって、この発明
の圧電磁器は、デジタル対応の圧電フィルタ素子用の材
料として特に有意義である。
【００３２】また、この発明の圧電磁器は、加熱及び加
熱後の冷却に対する共振周波数及び反共振周波数の変化
量が小さいという特徴を有している。
熱後の冷却に対する共振周波数及び反共振周波数の変化
量が小さいという特徴を有している。
【００３３】したがって、この発明にかかる圧電磁器
は、リフロー半田などにより表面実装されるフィルタ素
子材料として用いられた場合にも、高温（〜２５０℃）
による特性劣化、特にフィルタの通過帯域のずれ、及び
通過帯域幅の減少割合が小さく、表面実装に十分に対応
することができる。
は、リフロー半田などにより表面実装されるフィルタ素
子材料として用いられた場合にも、高温（〜２５０℃）
による特性劣化、特にフィルタの通過帯域のずれ、及び
通過帯域幅の減少割合が小さく、表面実装に十分に対応
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−139829（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−212486（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−154099（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−28357（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 41/187 C04B 35/49 H03H 9/17
Claims (2)
- 【請求項１】 一般式： Ｐｂ｛（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）XＺｒYＴｉ1-X-Y｝Ｏ3 但し、 ０≦Ｘ≦０．１５ ０．２０≦Ｙ≦０．６５ で表される基本組成物のＰｂ原子の８モル％までを、Ｃ
ａ，Ｓｒ，及びＢａからなる群より選ばれる少なくとも
１種で置換し、さらに、Ｃｒ，Ｓｂ，Ｗ，Ｆｅ，及びＴ
ａからなる群より選ばれる少なくとも１種を、それぞれ
Ｃｒ2Ｏ3，Ｓｂ2Ｏ3，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，及びＴａ2Ｏ5
に換算して０．１０〜１．００重量％添加した組成を有
する圧電磁器に対してＭｎを熱拡散させたことを特徴と
する圧電磁器。 - 【請求項２】 前記Ｍｎが、圧電磁器の粒内部より、粒
界層に高濃度で存在していることを特徴とする請求項１
記載の圧電磁器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06279793A JP3309479B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 圧電磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06279793A JP3309479B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 圧電磁器 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06252468A JPH06252468A (ja) | 1994-09-09 |
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ID=13210705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06279793A Expired - Fee Related JP3309479B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 圧電磁器 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3309479B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3791361B2 (ja) * | 2000-08-31 | 2006-06-28 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波素子及び弾性表面波フィルタ |
| CN101437777B (zh) | 2006-04-28 | 2013-09-11 | 株式会社村田制作所 | 热电性陶瓷组合物、热电元件以及红外线检测器 |
| JP5018649B2 (ja) * | 2008-05-29 | 2012-09-05 | Ｔｄｋ株式会社 | 圧電磁器、圧電素子及び積層型圧電素子 |
-
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- 1993-02-26 JP JP06279793A patent/JP3309479B2/ja not_active Expired - Fee Related
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