JPH07315925A - 耐湿性に優れたセラミックフィルタ素子用圧電磁器組成物 - Google Patents
耐湿性に優れたセラミックフィルタ素子用圧電磁器組成物Info
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- JPH07315925A JPH07315925A JP6129791A JP12979194A JPH07315925A JP H07315925 A JPH07315925 A JP H07315925A JP 6129791 A JP6129791 A JP 6129791A JP 12979194 A JP12979194 A JP 12979194A JP H07315925 A JPH07315925 A JP H07315925A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】添加物を加えずにPZTとは異なる組成とし、
Krが高く且つ高湿度下でもQmが小さいセラミックフィ
ルタ素子用圧電磁器組成物を提供する。 【構成】一般式がxPb(Sb1/2Nb1/2)O3−yP
bTiO3−zPbZrO3で示され、0<x≦7[モル
%]、44≦y≦46[モル%]、47≦z≦55[モ
ル%]からなるものとする。
Krが高く且つ高湿度下でもQmが小さいセラミックフィ
ルタ素子用圧電磁器組成物を提供する。 【構成】一般式がxPb(Sb1/2Nb1/2)O3−yP
bTiO3−zPbZrO3で示され、0<x≦7[モル
%]、44≦y≦46[モル%]、47≦z≦55[モ
ル%]からなるものとする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、耐湿性に優れたセラ
ミックフィルタ素子用圧電磁器組成物に関する。この圧
電磁器組成物は、各種無線通信機器に用いられている4
55kHzラダー型圧電共振子として好適に利用され得
る。
ミックフィルタ素子用圧電磁器組成物に関する。この圧
電磁器組成物は、各種無線通信機器に用いられている4
55kHzラダー型圧電共振子として好適に利用され得
る。
【0002】
【従来の技術】この種の圧電磁器組成物としては、位相
歪が小さく(良群遅延特性)、かつ誘電率εrと径方向
電気機械結合係数Krができるだけ高く(広帯域化)、
更に耐湿負荷試験に対する機械的品質係数Qm及びその
変化率ができるだけ小さいものが望まれている。これら
の要望のいくつかを達成する目的で相転移境界線(MP
B)近傍の組成を有するチタン酸ジルコン酸鉛Pb(T
ixZr1-x)O3(以下、PZTと略記する。ただし、
x=0.4〜0.6である。)を基本組成とし、種々の
添加物によって各々の特性を微調整しようとする提案が
なされている。
歪が小さく(良群遅延特性)、かつ誘電率εrと径方向
電気機械結合係数Krができるだけ高く(広帯域化)、
更に耐湿負荷試験に対する機械的品質係数Qm及びその
変化率ができるだけ小さいものが望まれている。これら
の要望のいくつかを達成する目的で相転移境界線(MP
B)近傍の組成を有するチタン酸ジルコン酸鉛Pb(T
ixZr1-x)O3(以下、PZTと略記する。ただし、
x=0.4〜0.6である。)を基本組成とし、種々の
添加物によって各々の特性を微調整しようとする提案が
なされている。
【0003】例えば、特開平5−9072号公報には、
酸化クロムと酸化鉛の反応生成物の内、Pb2CrO5よ
りもPb5CrO8の多いPZT組成物とすることにより
耐湿性を向上させたセラミックフィルタ素子用圧電磁器
組成物が記載されている。また、特開平5−14801
6号公報には、PZTのPb原子の一部をBa等で置換
してMPBよりも正方晶系強誘電体相側の領域を基本組
成とし、これにSb等のソフト化剤及びCo等のハード
化剤を微量添加することにより、Krを大きく且つ高温
でのKrの劣化率を小さくしたセラミックフィルタ素子
用圧電磁器組成物が記載されている。
酸化クロムと酸化鉛の反応生成物の内、Pb2CrO5よ
りもPb5CrO8の多いPZT組成物とすることにより
耐湿性を向上させたセラミックフィルタ素子用圧電磁器
組成物が記載されている。また、特開平5−14801
6号公報には、PZTのPb原子の一部をBa等で置換
してMPBよりも正方晶系強誘電体相側の領域を基本組
成とし、これにSb等のソフト化剤及びCo等のハード
化剤を微量添加することにより、Krを大きく且つ高温
でのKrの劣化率を小さくしたセラミックフィルタ素子
用圧電磁器組成物が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、添加物によっ
て改善したものは、添加量の相違によって特性にばらつ
きが生じるので、製造管理が困難である。更にいずれも
PZTを基本組成としているので、圧電特性に関してP
ZTを越えるものではない。
て改善したものは、添加量の相違によって特性にばらつ
きが生じるので、製造管理が困難である。更にいずれも
PZTを基本組成としているので、圧電特性に関してP
ZTを越えるものではない。
【0005】この発明の目的は、添加物を加えずにPZ
Tとは異なる組成とし、Krが高く且つ高湿度下でもQm
の変化が小さいセラミックフィルタ素子用圧電磁器組成
物を提供することにある。
Tとは異なる組成とし、Krが高く且つ高湿度下でもQm
の変化が小さいセラミックフィルタ素子用圧電磁器組成
物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】その目的を達成するため
に、この発明のセラミックフィルタ素子用圧電磁器組成
物は、一般式がxPb(Sb1/2Nb1/2)O3−yPb
TiO3−zPbZrO3で示され、0<x≦7[モル
%]、44≦y≦46[モル%]、47≦z≦55[モ
ル%]からなるものとする。
に、この発明のセラミックフィルタ素子用圧電磁器組成
物は、一般式がxPb(Sb1/2Nb1/2)O3−yPb
TiO3−zPbZrO3で示され、0<x≦7[モル
%]、44≦y≦46[モル%]、47≦z≦55[モ
ル%]からなるものとする。
【0007】
【作用】上記圧電磁器組成物は、初期Qm及び高湿度下
でのQmの変化率がともに低く、Krが高い。しかもMP
B上でεrが変化するので、例えばラダーフィルタにお
いて並列用、直列用等その用途に応じて組成を変えるこ
とにより適当なεrを選択することができる。本発明の
一般組成式中、x,y,zをそれぞれ上記の特定範囲に
限定した理由は、次の通りである。
でのQmの変化率がともに低く、Krが高い。しかもMP
B上でεrが変化するので、例えばラダーフィルタにお
いて並列用、直列用等その用途に応じて組成を変えるこ
とにより適当なεrを選択することができる。本発明の
一般組成式中、x,y,zをそれぞれ上記の特定範囲に
限定した理由は、次の通りである。
【0008】xが0モル%、即ち、Pb(Sb1/2Nb
1/2)O3が含まれない場合は、150以下の低いQm値
や満足すべき耐湿性が得られず、また7モル%を越える
場合は、Tcが低下し、半田付け時の高温雰囲気に曝さ
れたとき脱分極を生じ易くなるからである。また、yの
上下限値およびzの上下限値を外れた場合は、いずれも
圧電特性の再現性がなく、特性のばらつきも大きくなる
傾向を示すからである。
1/2)O3が含まれない場合は、150以下の低いQm値
や満足すべき耐湿性が得られず、また7モル%を越える
場合は、Tcが低下し、半田付け時の高温雰囲気に曝さ
れたとき脱分極を生じ易くなるからである。また、yの
上下限値およびzの上下限値を外れた場合は、いずれも
圧電特性の再現性がなく、特性のばらつきも大きくなる
傾向を示すからである。
【0009】
−実施例1− 純度99.5%の酸化鉛PbO、純度99.0%の酸化
アンチモンSb2O3、純度99.5%の酸化ニオブNb
2O5、純度98.0%の酸化チタンTiO2及び純度9
9.2%の酸化ジルコニウムZrO2を表1及び図1に
示す組成No.1〜10の結晶組成となるようにそれぞ
れ調合し、アルミナ玉石2.5kgとともに振動ミルに
て乾式混合し、混合物を800℃で2時間仮焼した後、
500gをポット回転機に入れてアルミナ玉石800g
のほかイオン交換水150g、有機質結合剤等とともに
90rpmで23時間湿式混合することによってスラリ
ーを得た。なお、図1中、破線は、相転移境界線(MP
B)であって、Tは強誘電正方晶(ferroelectric tetr
agonal)系領域、Rは強誘電菱面体晶(ferroelectric
rhombohedral)系領域の省略記号である。
アンチモンSb2O3、純度99.5%の酸化ニオブNb
2O5、純度98.0%の酸化チタンTiO2及び純度9
9.2%の酸化ジルコニウムZrO2を表1及び図1に
示す組成No.1〜10の結晶組成となるようにそれぞ
れ調合し、アルミナ玉石2.5kgとともに振動ミルに
て乾式混合し、混合物を800℃で2時間仮焼した後、
500gをポット回転機に入れてアルミナ玉石800g
のほかイオン交換水150g、有機質結合剤等とともに
90rpmで23時間湿式混合することによってスラリ
ーを得た。なお、図1中、破線は、相転移境界線(MP
B)であって、Tは強誘電正方晶(ferroelectric tetr
agonal)系領域、Rは強誘電菱面体晶(ferroelectric
rhombohedral)系領域の省略記号である。
【0010】スラリーを0.4Torr以下の真空中、
−20℃で凍結させ、その後50℃まで昇温し乾燥さ
せ、孔径500μmの篩いを通過させた後、1.2t/
cm2の圧力で直径25mm×厚さ2mmの円板状に成
形し、大気中1225℃で2時間焼成した。続いて焼成
体を厚さ1mm、面粗度1.22μmRaになるまで研
磨した後、Agペーストにてその両主面に直径18mm
の電極パターンをスクリーン印刷し、720℃で焼き付
けた。そして、これを80℃のシリコンオイル中に浸漬
し、電極間に30kV/cmの直流電圧を15分間印加
することによって分極し、セラミックフィルタ素子用圧
電磁器とした。得られた圧電磁器についてQm、Kr、ε
33 T、キュリー点Tc及び耐湿性を測定した結果を表1に
示す。
−20℃で凍結させ、その後50℃まで昇温し乾燥さ
せ、孔径500μmの篩いを通過させた後、1.2t/
cm2の圧力で直径25mm×厚さ2mmの円板状に成
形し、大気中1225℃で2時間焼成した。続いて焼成
体を厚さ1mm、面粗度1.22μmRaになるまで研
磨した後、Agペーストにてその両主面に直径18mm
の電極パターンをスクリーン印刷し、720℃で焼き付
けた。そして、これを80℃のシリコンオイル中に浸漬
し、電極間に30kV/cmの直流電圧を15分間印加
することによって分極し、セラミックフィルタ素子用圧
電磁器とした。得られた圧電磁器についてQm、Kr、ε
33 T、キュリー点Tc及び耐湿性を測定した結果を表1に
示す。
【0011】
【表1】 表1にみられるように本発明の圧電磁器組成物No.1
〜8は、Qmが150以下と小さく、Kr、ε33 Tにおい
ては実用上問題の無いレベル値を示し、耐湿性にも優れ
ている。
〜8は、Qmが150以下と小さく、Kr、ε33 Tにおい
ては実用上問題の無いレベル値を示し、耐湿性にも優れ
ている。
【0012】−実施例2− 本例は、実施例1のセラミックフィルタ素子用圧電磁器
のうち、組成No.9,10(本発明範囲外の組成)を
除き、且つ焼成温度を変えて製造された圧電磁器組成物
について、その諸特性を評価したものである。すなわ
ち、焼成温度を1225℃に代えて1250℃または1
275℃に設定した以外は実施例1と同一条件にて圧電
磁器組成物を製造し、実施例1と同様に諸特性を測定し
た。1250℃焼成物の測定結果を表2に、1275℃
焼成物の測定結果を表3に示す。
のうち、組成No.9,10(本発明範囲外の組成)を
除き、且つ焼成温度を変えて製造された圧電磁器組成物
について、その諸特性を評価したものである。すなわ
ち、焼成温度を1225℃に代えて1250℃または1
275℃に設定した以外は実施例1と同一条件にて圧電
磁器組成物を製造し、実施例1と同様に諸特性を測定し
た。1250℃焼成物の測定結果を表2に、1275℃
焼成物の測定結果を表3に示す。
【0013】
【表2】
【表3】 表2及び表3のいずれも表1のデータとほぼ一致してい
る。従って、この発明の圧電磁器組成物は、焼成温度の
変化に対しても安定した特性を呈することが判った。
る。従って、この発明の圧電磁器組成物は、焼成温度の
変化に対しても安定した特性を呈することが判った。
【0014】
【発明の効果】以上のように、この発明の圧電磁器組成
物は、機械的品質係数が150以下と小さく、誘電率と
電気機械結合係数が高いので、これをセラミックフィル
タ素子に適用すれば、広帯域で群遅延時間特性に優れた
ものとなり、しかも耐湿性が著しく改善されているの
で、長期間その特性を維持することができる。更にこれ
らの特性は、焼成温度に依存しないので、製造管理が容
易である。
物は、機械的品質係数が150以下と小さく、誘電率と
電気機械結合係数が高いので、これをセラミックフィル
タ素子に適用すれば、広帯域で群遅延時間特性に優れた
ものとなり、しかも耐湿性が著しく改善されているの
で、長期間その特性を維持することができる。更にこれ
らの特性は、焼成温度に依存しないので、製造管理が容
易である。
【図1】この発明の圧電磁器組成物の組成範囲を示す3
成分系組成図である。
成分系組成図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 一般式がxPb(Sb1/2Nb1/2)O3
−yPbTiO3−zPbZrO3で示され、0<x≦7
[モル%]、44≦y≦46[モル%]、47≦z≦5
5[モル%]からなる耐湿性に優れたセラミックフィル
タ素子用圧電磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6129791A JPH07315925A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 耐湿性に優れたセラミックフィルタ素子用圧電磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6129791A JPH07315925A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 耐湿性に優れたセラミックフィルタ素子用圧電磁器組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07315925A true JPH07315925A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=15018324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6129791A Pending JPH07315925A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 耐湿性に優れたセラミックフィルタ素子用圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07315925A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010067819A (ko) * | 2001-03-31 | 2001-07-13 | 이상렬 | 압전특성이 우수한 압전 변압기와 그 소성방법 |
-
1994
- 1994-05-18 JP JP6129791A patent/JPH07315925A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010067819A (ko) * | 2001-03-31 | 2001-07-13 | 이상렬 | 압전특성이 우수한 압전 변압기와 그 소성방법 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040325 |