JPH06256061A - 圧電磁器 - Google Patents
圧電磁器Info
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 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材料として好適な圧電磁器を得
る。 【構成】 一般式：Ｐｂ｛（ＳｂaＳｎ1-a）XＺｒYＴｉ
1-X-Y｝Ｏ3 ０＜ａ＜１ ０≦Ｘ≦０．１０ ０．３６≦Ｙ≦０．５４ で表され、Ｐｂ原子の８．０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，Ｎｂ，Ｗ，及びＴａからなる群より
選ばれる少なくとも１種を、Ｃｒ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＷＯ
3，及びＴａ2Ｏ5に換算して０．０３〜０．３０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
させる。
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材料として好適な圧電磁器を得
る。 【構成】 一般式：Ｐｂ｛（ＳｂaＳｎ1-a）XＺｒYＴｉ
1-X-Y｝Ｏ3 ０＜ａ＜１ ０≦Ｘ≦０．１０ ０．３６≦Ｙ≦０．５４ で表され、Ｐｂ原子の８．０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，Ｎｂ，Ｗ，及びＴａからなる群より
選ばれる少なくとも１種を、Ｃｒ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＷＯ
3，及びＴａ2Ｏ5に換算して０．０３〜０．３０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
させる。
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
い圧電セラミックフィルタ用の圧電磁器には、機械的品
質係数Ｑｍ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
い圧電セラミックフィルタ用の圧電磁器には、機械的品
質係数Ｑｍ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の小さ
い圧電磁器としては、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｔ
ｉXＺｒ1-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。
い圧電磁器としては、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｔ
ｉXＺｒ1-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。
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の小さい圧電磁
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。
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
能な圧電部品用の材料として好適な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
能な圧電部品用の材料として好適な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｛（ＳｂaＳｎ1-a）XＺｒYＴｉ1-X-Y｝Ｏ3 ０＜ａ＜１ ０≦Ｘ≦０．１０ ０．３６≦Ｙ≦０．５４ で表され、Ｐｂ原子の８．０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，Ｎｂ，Ｗ，及びＴａからなる群より
選ばれる少なくとも１種を、Ｃｒ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＷＯ
3，及びＴａ2Ｏ5に換算して０．０３〜０．３０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｛（ＳｂaＳｎ1-a）XＺｒYＴｉ1-X-Y｝Ｏ3 ０＜ａ＜１ ０≦Ｘ≦０．１０ ０．３６≦Ｙ≦０．５４ で表され、Ｐｂ原子の８．０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，Ｎｂ，Ｗ，及びＴａからなる群より
選ばれる少なくとも１種を、Ｃｒ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＷＯ
3，及びＴａ2Ｏ5に換算して０．０３〜０．３０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、加熱後に残留分極の大きさ
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可能になる。
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、加熱後に残留分極の大きさ
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可能になる。
【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，ＴｉＯ2，ＺｒＯ2，Ｓｂ2Ｏ3，
ＳｎＯ2，ＣａＣＯ3，ＢａＣＯ3，Ｃｒ2Ｏ3，Ｎｂ
2Ｏ5，ＷＯ3，及びＴａ2Ｏ5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、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
粉に水及びバインダを加えてボールミルにより湿式粉砕
を行い、これによって得られたスラリーを乾燥させるこ
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，ＴｉＯ2，ＺｒＯ2，Ｓｂ2Ｏ3，
ＳｎＯ2，ＣａＣＯ3，ＢａＣＯ3，Ｃｒ2Ｏ3，Ｎｂ
2Ｏ5，ＷＯ3，及びＴａ2Ｏ5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、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
粉に水及びバインダを加えてボールミルにより湿式粉砕
を行い、これによって得られたスラリーを乾燥させるこ
とにより調整粉末を得た。
【００１７】そして、この調整粉末をプレス成形した
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
ーストを塗布し、乾燥させた後、これを９００〜１００
０℃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の直流電圧を印加して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。
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
ーストを塗布し、乾燥させた後、これを９００〜１００
０℃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の直流電圧を印加して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，円板の広がり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，円板の広がり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、試料を恒温槽に入れ、２５０℃で
３分間の加熱処理を施し、両端電極間を開放させたまま
取り出して約１時間放置した後、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分間の加熱処理を施し、両端電極間を開放させたまま
取り出して約１時間放置した後、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｛（Ｓｂ1/2Ｓｎ1/2）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，Ｎ
ｂ2Ｏ5，ＷＯ3，Ｔａ2Ｏ5の少なくとも１種、αはその
割合（重量％）、Ｘは（Ｓｂ1/2Ｓｎ1/2）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｛（Ｓｂ1/2Ｓｎ1/2）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，Ｎ
ｂ2Ｏ5，ＷＯ3，Ｔａ2Ｏ5の少なくとも１種、αはその
割合（重量％）、Ｘは（Ｓｂ1/2Ｓｎ1/2）の割合（モル
比）、ＹはＺｒの割合（モル比）を示している。
【００２２】また、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。
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。
【００２３】なお、表１の試料及び表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，Ｓ
ｒ，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、耐熱性が低下することがわかった。したがっ
て、Ａ（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）の置換量Ｖは０．０８（８
モル％）以内であることが好ましい。
外の他の試料をも含めて検討した結果、Ａ（Ｃａ，Ｓ
ｒ，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、耐熱性が低下することがわかった。したがっ
て、Ａ（Ｃａ，Ｓｒ，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，Ｎｂ2Ｏ5，ＷＯ3，
Ｔａ2Ｏ5）の添加量αが０．０３重量％未満の場合、Ｆ
ｒ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０．３０重量％を越えるとキュリ
ー温度が低下し、耐熱性が悪くなる。したがって、Ｂ
（Ｃｒ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＷＯ3，Ｔａ2Ｏ5）の添加量α
は、０．０３〜０．３０重量％の範囲にあることが好ま
しい。
Ｔａ2Ｏ5）の添加量αが０．０３重量％未満の場合、Ｆ
ｒ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０．３０重量％を越えるとキュリ
ー温度が低下し、耐熱性が悪くなる。したがって、Ｂ
（Ｃｒ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＷＯ3，Ｔａ2Ｏ5）の添加量α
は、０．０３〜０．３０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５８（％）以上と
大きく、また、耐熱性についても、Ｆｒ変化量で０．９
２ｋＨｚ以内、Ｆａ変化量で−２．１２ｋＨｚ以内と優
れている。
内の試料は、電気機械結合係数Ｋｐが５８（％）以上と
大きく、また、耐熱性についても、Ｆｒ変化量で０．９
２ｋＨｚ以内、Ｆａ変化量で−２．１２ｋＨｚ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
２のように、Ｃｒ2Ｏ3（Ｂ）の添加量αが少ない場合
（試料番号１２は無添加）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.１１のようにＺｒ量Ｙが多い場合や、試料No.１３
のようにＣｒ2Ｏ3（Ｂ）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、耐熱性が悪くなる。さら
に、試料No.１４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、耐熱性が低下
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
２のように、Ｃｒ2Ｏ3（Ｂ）の添加量αが少ない場合
（試料番号１２は無添加）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.１１のようにＺｒ量Ｙが多い場合や、試料No.１３
のようにＣｒ2Ｏ3（Ｂ）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、耐熱性が悪くなる。さら
に、試料No.１４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、耐熱性が低下
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.２）と大きな差はなく、またＫｐ
の値は試料No.１の比較例の試料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.２）と大きな差はなく、またＫｐ
の値は試料No.１の比較例の試料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、
上記所定の組成を有する圧電磁器に対して、Ｍｎを熱拡
散させるようにしているので、電気特性を損うことなく
絶縁抵抗を小さくすることが可能になり、加熱後の分極
の大きさの減少を抑えて耐熱性を向上させることができ
る。
上記所定の組成を有する圧電磁器に対して、Ｍｎを熱拡
散させるようにしているので、電気特性を損うことなく
絶縁抵抗を小さくすることが可能になり、加熱後の分極
の大きさの減少を抑えて耐熱性を向上させることができ
る。
【００３１】すなわち、この発明によれば、耐熱性に優
れ、電気機械結合係数Ｋが大きく、かつ、共振周波数、
反共振周波数の温度変化率、及び機械的品質係数Ｑｍの
小さい圧電磁器を得ることができる。
れ、電気機械結合係数Ｋが大きく、かつ、共振周波数、
反共振周波数の温度変化率、及び機械的品質係数Ｑｍの
小さい圧電磁器を得ることができる。
【００３２】したがって、この発明にかかる圧電磁器を
用いることにより、高温（〜２５０℃）による特性劣
化、特にフィルタの通過帯域のずれや通過帯域幅の減少
割合が小さく、リフロー半田などによる表面実装に十分
に対応することが可能なチップ型の圧電セラミックフィ
ルタを構成することができる。
用いることにより、高温（〜２５０℃）による特性劣
化、特にフィルタの通過帯域のずれや通過帯域幅の減少
割合が小さく、リフロー半田などによる表面実装に十分
に対応することが可能なチップ型の圧電セラミックフィ
ルタを構成することができる。
【００３３】また、この発明の圧電磁器を圧電セラミッ
ク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セラミックフィルタ素子用の材
料として特に有意義である。
ク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セラミックフィルタ素子用の材
料として特に有意義である。
Claims (2)
- 【請求項１】 一般式： Ｐｂ｛（ＳｂaＳｎ1-a）XＺｒYＴｉ1-X-Y｝Ｏ3 ０＜ａ＜１ ０≦Ｘ≦０．１０ ０．３６≦Ｙ≦０．５４ で表され、Ｐｂ原子の８．０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，Ｎｂ，Ｗ，及びＴａからなる群より
選ばれる少なくとも１種を、Ｃｒ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＷＯ
3，及びＴａ2Ｏ5に換算して０．０３〜０．３０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 |
|---|---|---|---|
| JP06279893A JP3221145B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 圧電磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06279893A JP3221145B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 圧電磁器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06256061A true JPH06256061A (ja) | 1994-09-13 |
| JP3221145B2 JP3221145B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=13210733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06279893A Expired - Fee Related JP3221145B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 圧電磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221145B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0767152A1 (en) * | 1995-10-06 | 1997-04-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric ceramic and manufacturing method thereof |
| EP0767151A1 (en) * | 1995-10-06 | 1997-04-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric ceramics and manufacturing method thereof |
| US8040024B2 (en) * | 2008-03-05 | 2011-10-18 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Piezoceramic material, piezoelectric element and non-resonance knock sensor |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP06279893A patent/JP3221145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0767152A1 (en) * | 1995-10-06 | 1997-04-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric ceramic and manufacturing method thereof |
| EP0767151A1 (en) * | 1995-10-06 | 1997-04-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric ceramics and manufacturing method thereof |
| US8040024B2 (en) * | 2008-03-05 | 2011-10-18 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Piezoceramic material, piezoelectric element and non-resonance knock sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3221145B2 (ja) | 2001-10-22 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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