JPH09124367A - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
- Publication number
- JPH09124367A JPH09124367A JP7283828A JP28382895A JPH09124367A JP H09124367 A JPH09124367 A JP H09124367A JP 7283828 A JP7283828 A JP 7283828A JP 28382895 A JP28382895 A JP 28382895A JP H09124367 A JPH09124367 A JP H09124367A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- composition
- heat resistance
- piezoelectric ceramic
- ceramic composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】耐熱性が低くリフロー半田付け前後の圧電特性
や共振周波数の変化が大きく、また、比誘電率εｒが１
８００程度と高く、機械的品質係数Ｑｍが大きいという
問題があった。 【解決手段】金属元素の原子比による組成式を（Ｐｂ
1-X-y Ｓｒx Ｍy ）a 〔（Ｎｂb Ｙc Ｃｒd Ｃｏe Ｓｂ
f ）g Ｔｉh Ｚｒ1-g-h 〕Ｏ3 （ここでＭはＬａ，Ｇ
ｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくとも一種）と表わし
た時、ｘ，ｙ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈが、
０．００５≦ｘ≦０．０８、０．００２≦ｙ≦０．０
５、０．９５≦ａ≦１．０５、０．４７≦ｂ≦０．５
８、０．０２≦ｃ≦０．３１、０．１１≦ｄ≦０．４
２、０．０１≦ｅ≦０．１２、０．０１≦ｆ≦０．１
３、０．０２≦ｇ≦０．１５、０．４６≦ｈ≦０．５
２、ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＝１を満足するものである。
や共振周波数の変化が大きく、また、比誘電率εｒが１
８００程度と高く、機械的品質係数Ｑｍが大きいという
問題があった。 【解決手段】金属元素の原子比による組成式を（Ｐｂ
1-X-y Ｓｒx Ｍy ）a 〔（Ｎｂb Ｙc Ｃｒd Ｃｏe Ｓｂ
f ）g Ｔｉh Ｚｒ1-g-h 〕Ｏ3 （ここでＭはＬａ，Ｇ
ｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくとも一種）と表わし
た時、ｘ，ｙ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈが、
０．００５≦ｘ≦０．０８、０．００２≦ｙ≦０．０
５、０．９５≦ａ≦１．０５、０．４７≦ｂ≦０．５
８、０．０２≦ｃ≦０．３１、０．１１≦ｄ≦０．４
２、０．０１≦ｅ≦０．１２、０．０１≦ｆ≦０．１
３、０．０２≦ｇ≦０．１５、０．４６≦ｈ≦０．５
２、ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＝１を満足するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、セラミッ
クフィルタ，セラミックレゾネータ，超音波応用振動
子，圧電ブザー，圧電点火ユニット，超音波モータ，圧
電ファン，圧電センサ，圧電アクチュエータ等に用いら
れる圧電磁器組成物に係わり、特に、アナログセルラー
フォン、デジタルセルラーフォン等の移動体通信機の第
二中間周波数フィルタに適する圧電磁器組成物に関す
る。
クフィルタ，セラミックレゾネータ，超音波応用振動
子，圧電ブザー，圧電点火ユニット，超音波モータ，圧
電ファン，圧電センサ，圧電アクチュエータ等に用いら
れる圧電磁器組成物に係わり、特に、アナログセルラー
フォン、デジタルセルラーフォン等の移動体通信機の第
二中間周波数フィルタに適する圧電磁器組成物に関す
る。
【０００２】
【従来技術】従来から、圧電磁器組成物を利用した製品
としては、例えばセラミックフィルタ，セラミックレゾ
ネータ，超音波応用振動子，圧電ブザー，圧電点火ユニ
ット，超音波モータ，圧電ファン，圧電センサ，圧電ア
クチュエータ等がある。
としては、例えばセラミックフィルタ，セラミックレゾ
ネータ，超音波応用振動子，圧電ブザー，圧電点火ユニ
ット，超音波モータ，圧電ファン，圧電センサ，圧電ア
クチュエータ等がある。
【０００３】ここで、セラミックフィルタ，セラミック
レゾネータ等の素子としては、ＰｂＺｒＯ3 −ＰｂＴｉ
Ｏ3 を主成分とした磁器組成物が利用されており、これ
にＮｂ2 Ｏ5 やＭｎＯ2 等の金属酸化物、Ｐｂ（Ｎｂ
2/3 Ｍｇ1/3 ）Ｏ3 やＰｂ（Ｎｂ2/3 Ｃｏ1/3 ）Ｏ3 等
の複合ペロブスカイト型酸化物を添加したり置換するこ
とにより圧電特性の向上が図られている。
レゾネータ等の素子としては、ＰｂＺｒＯ3 −ＰｂＴｉ
Ｏ3 を主成分とした磁器組成物が利用されており、これ
にＮｂ2 Ｏ5 やＭｎＯ2 等の金属酸化物、Ｐｂ（Ｎｂ
2/3 Ｍｇ1/3 ）Ｏ3 やＰｂ（Ｎｂ2/3 Ｃｏ1/3 ）Ｏ3 等
の複合ペロブスカイト型酸化物を添加したり置換するこ
とにより圧電特性の向上が図られている。
【０００４】従来、電気機械結合係数Ｋｐが大きく圧電
性に優れた圧電磁器組成物として、Ｐｂ（Ｎｂ2/3 Ｃｏ
1/3 ）Ｏ3 −ＰｂＺｒＯ3 −ＰｂＴｉＯ3 系の組成物が
知られている。
性に優れた圧電磁器組成物として、Ｐｂ（Ｎｂ2/3 Ｃｏ
1/3 ）Ｏ3 −ＰｂＺｒＯ3 −ＰｂＴｉＯ3 系の組成物が
知られている。
【０００５】一方、近年では、セラミックフィルタ，セ
ラミックレゾネータのような圧電部品においても、基板
等の表面に実装可能なように種々の条件に対応できるこ
とが要求されており、このような圧電部品においては、
部品を基板にリフロー半田付けする際、基板に実装され
た部品が２３０℃から３００℃程度の高温に曝されるた
めに部品に組み込まれる圧電素子にも耐熱性が要求され
ている。
ラミックレゾネータのような圧電部品においても、基板
等の表面に実装可能なように種々の条件に対応できるこ
とが要求されており、このような圧電部品においては、
部品を基板にリフロー半田付けする際、基板に実装され
た部品が２３０℃から３００℃程度の高温に曝されるた
めに部品に組み込まれる圧電素子にも耐熱性が要求され
ている。
【０００６】また、例えば、圧電セラミックスの拡がり
振動を利用した数キロヘルツ帯のフィルターにおいて
は、電気機械結合係数Ｋｐが大きく、機械的品質係数Ｑ
ｍが小さく、かつ補償減衰量を大きくするために、比誘
電率εｒが小さく、耐熱性に優れた材料が必要になる。
特にデジタルセルラーフォンでは、隣接チャンネルの雑
音防止のために保証帯域内でのフィルターの群遅延特性
を安定化することが要求されている。
振動を利用した数キロヘルツ帯のフィルターにおいて
は、電気機械結合係数Ｋｐが大きく、機械的品質係数Ｑ
ｍが小さく、かつ補償減衰量を大きくするために、比誘
電率εｒが小さく、耐熱性に優れた材料が必要になる。
特にデジタルセルラーフォンでは、隣接チャンネルの雑
音防止のために保証帯域内でのフィルターの群遅延特性
を安定化することが要求されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記したＰｂ（Ｎｂ2/3 Ｃｏ1/3 ）Ｏ3 −ＰｂＺｒＯ3
−ＰｂＴｉＯ3 系の磁器組成物は、耐熱性が低くリフロ
ー半田付け前後の圧電特性や共振周波数の変化が大き
く、実用上問題となっていた。このため、環境変化の激
しい車両搭載用通信装置などのフィルター等に用いた場
合、素子の特性変化によって安定した送受信ができなく
なるという問題があった。
上記したＰｂ（Ｎｂ2/3 Ｃｏ1/3 ）Ｏ3 −ＰｂＺｒＯ3
−ＰｂＴｉＯ3 系の磁器組成物は、耐熱性が低くリフロ
ー半田付け前後の圧電特性や共振周波数の変化が大き
く、実用上問題となっていた。このため、環境変化の激
しい車両搭載用通信装置などのフィルター等に用いた場
合、素子の特性変化によって安定した送受信ができなく
なるという問題があった。
【０００８】さらに、比誘電率εｒが１８００程度と高
いために、部分電極を形成して素子を形成する必要があ
り、また、機械的品質係数Ｑｍが大きいために群遅延特
性が悪いという問題があった。
いために、部分電極を形成して素子を形成する必要があ
り、また、機械的品質係数Ｑｍが大きいために群遅延特
性が悪いという問題があった。
【０００９】本発明の圧電磁器組成物は、電気機械結合
係数Ｋｐが大きく、更に機械的品質係数Ｑｍが小さく、
比誘電率εｒが小さく、耐熱性に優れた圧電磁器組成物
を提供することを目的とする。
係数Ｋｐが大きく、更に機械的品質係数Ｑｍが小さく、
比誘電率εｒが小さく、耐熱性に優れた圧電磁器組成物
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、Ｌａ，Ｇ
ｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくとも一種と、Ｐｂ、
Ｓｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｙ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｓｂを含む
複合ペロブスカイト型化合物であって、一定の組成を有
するものは、電気機械結合係数Ｋｐが大きく、機械的品
質係数Ｑｍが小さく、比誘電率εｒが小さく、耐熱性に
優れた圧電磁器組成物を得ることができることを知見
し、本発明に至った。
ｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくとも一種と、Ｐｂ、
Ｓｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｙ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｓｂを含む
複合ペロブスカイト型化合物であって、一定の組成を有
するものは、電気機械結合係数Ｋｐが大きく、機械的品
質係数Ｑｍが小さく、比誘電率εｒが小さく、耐熱性に
優れた圧電磁器組成物を得ることができることを知見
し、本発明に至った。
【００１１】即ち、本発明の圧電磁器組成物は、金属成
分としてＬａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくと
も一種と、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｙ、Ｃｏ、Ｓｂ、
Ｔｉ、Ｚｒを含むペロブスカイト型化合物であって、こ
れらの金属元素の原子比による組成式を（Ｐｂ1-X-y Ｓ
ｒx Ｍy ）a 〔（Ｎｂb Ｙc Ｃｒd Ｃｏe Ｓｂf ）gＴ
ｉh Ｚｒ1-g-h 〕Ｏ3 （ここでＭはＬａ，Ｇｄ，Ｎｄ，
Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくとも一種）と表わした時、ｘ，
ｙ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈが、０．００５≦
ｘ≦０．０８、０．００２≦ｙ≦０．０５、０．９５≦
ａ≦１．０５、０．４７≦ｂ≦０．５８、０．０２≦ｃ
≦０．３１、０．１１≦ｄ≦０．４２、０．０１≦ｅ≦
０．１２、０．０１≦ｆ≦０．１３、０．０２≦ｇ≦
０．１５、０．４６≦ｈ≦０．５２、ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋
ｆ＝１を満足するものである。
分としてＬａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくと
も一種と、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｙ、Ｃｏ、Ｓｂ、
Ｔｉ、Ｚｒを含むペロブスカイト型化合物であって、こ
れらの金属元素の原子比による組成式を（Ｐｂ1-X-y Ｓ
ｒx Ｍy ）a 〔（Ｎｂb Ｙc Ｃｒd Ｃｏe Ｓｂf ）gＴ
ｉh Ｚｒ1-g-h 〕Ｏ3 （ここでＭはＬａ，Ｇｄ，Ｎｄ，
Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくとも一種）と表わした時、ｘ，
ｙ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈが、０．００５≦
ｘ≦０．０８、０．００２≦ｙ≦０．０５、０．９５≦
ａ≦１．０５、０．４７≦ｂ≦０．５８、０．０２≦ｃ
≦０．３１、０．１１≦ｄ≦０．４２、０．０１≦ｅ≦
０．１２、０．０１≦ｆ≦０．１３、０．０２≦ｇ≦
０．１５、０．４６≦ｈ≦０．５２、ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋
ｆ＝１を満足するものである。
【００１２】
【作用】本発明の圧電磁器組成物では、ＰｂＺｒＯ3 −
ＰｂＴｉＯ3 系の磁器組成物のＺｒの一部をＴｉ，Ｎ
ｂ，Ｃｒ、Ｙ，Ｃｏ、Ｓｂで置換し、Ｐｂの一部をＳｒ
やＬａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくとも一種
で置換することにより、高い電気機械結合係数Ｋｐ、低
い機械的品質係数Ｑｍ、低い比誘電率εｒを示すととも
に、耐熱性を向上することが可能となる。
ＰｂＴｉＯ3 系の磁器組成物のＺｒの一部をＴｉ，Ｎ
ｂ，Ｃｒ、Ｙ，Ｃｏ、Ｓｂで置換し、Ｐｂの一部をＳｒ
やＬａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくとも一種
で置換することにより、高い電気機械結合係数Ｋｐ、低
い機械的品質係数Ｑｍ、低い比誘電率εｒを示すととも
に、耐熱性を向上することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の圧電磁器組成物におい
て、ｘ，ｙ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈを上記の
範囲に設定した理由について説明する。Ａサイトのａを
０．９５≦ａ≦１．０５としたのは、ａが０．９５未満
の場合や１．０５よりも大きい場合には電気機械結合係
数Ｋｐが低下し耐熱性が低下するからである。Ａサイト
のａは０．９９≦ａ≦１．０１であることが特に望まし
い。
て、ｘ，ｙ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈを上記の
範囲に設定した理由について説明する。Ａサイトのａを
０．９５≦ａ≦１．０５としたのは、ａが０．９５未満
の場合や１．０５よりも大きい場合には電気機械結合係
数Ｋｐが低下し耐熱性が低下するからである。Ａサイト
のａは０．９９≦ａ≦１．０１であることが特に望まし
い。
【００１４】また、Ｎｂ量のｂを０．４７≦ｂ≦０．５
８としたのは、ｂが０．４７未満では機械的品質係数Ｑ
ｍが大きくなり、ｂが０．５８よりも大きい場合には比
誘電率εｒが大きくなり、また、耐熱性が低下するから
である。Ｎｂ量のｂは０．４９≦ｂ≦０．５４とするこ
とが望ましい。
８としたのは、ｂが０．４７未満では機械的品質係数Ｑ
ｍが大きくなり、ｂが０．５８よりも大きい場合には比
誘電率εｒが大きくなり、また、耐熱性が低下するから
である。Ｎｂ量のｂは０．４９≦ｂ≦０．５４とするこ
とが望ましい。
【００１５】さらに、Ｙ量のｃを０．０２≦ｃ≦０．３
１としたのは、ｃが０．０２未満の場合には機械的品質
係数Ｑｍが大きくなり、０．３１よりも大きい場合には
耐熱性が低下するからである。Ｙ量のｃは０．０９≦ｃ
≦０．１７であることが望ましい。
１としたのは、ｃが０．０２未満の場合には機械的品質
係数Ｑｍが大きくなり、０．３１よりも大きい場合には
耐熱性が低下するからである。Ｙ量のｃは０．０９≦ｃ
≦０．１７であることが望ましい。
【００１６】Ｃｒ量のｄを０．１１≦ｄ≦０．４２とし
たのは、ｄが０．１１未満では耐熱性が低下し、０．４
２よりも大きいと比誘電率εｒが高くなり耐熱性が劣化
するからである。Ｃｒ量のｄは０．２０≦ｄ≦０．２６
とすることが望ましい。
たのは、ｄが０．１１未満では耐熱性が低下し、０．４
２よりも大きいと比誘電率εｒが高くなり耐熱性が劣化
するからである。Ｃｒ量のｄは０．２０≦ｄ≦０．２６
とすることが望ましい。
【００１７】Ｃｏ量のｅを０．０１≦ｅ≦０．１２とし
たのは、ｅが０．０１未満では比誘電率εｒが大きくな
り、０．１２よりも大きいと機械的品質係数Ｑｍが大き
くなり過ぎるからである。Ｃｏ量のｅは０．０２≦ｅ≦
０．０９とすることが望ましい。
たのは、ｅが０．０１未満では比誘電率εｒが大きくな
り、０．１２よりも大きいと機械的品質係数Ｑｍが大き
くなり過ぎるからである。Ｃｏ量のｅは０．０２≦ｅ≦
０．０９とすることが望ましい。
【００１８】Ｓｂ量のｆを０．０１≦ｆ≦０．１３とし
たのは、ｆが０．０１未満では機械的品質係数Ｑｍが大
きくなり、ｂが０．１３よりも大きい場合には耐熱性が
低下するからである。Ｓｂ量のｆは０．０４≦ｆ≦０．
１０が望ましい。
たのは、ｆが０．０１未満では機械的品質係数Ｑｍが大
きくなり、ｂが０．１３よりも大きい場合には耐熱性が
低下するからである。Ｓｂ量のｆは０．０４≦ｆ≦０．
１０が望ましい。
【００１９】（Ｎｂb Ｙc Ｃｒd Ｃｏe Ｓｂf ）のＢサ
イトへの置換量ｇを０．０２≦ｇ≦０．１５としたの
は、ｇが０．０２未満では電気機械結合係数Ｋｐが低下
し、また０．１５よりも大きいと比誘電率εｒが大きく
なり、また耐熱性が急激に劣化するからである。（Ｎｂ
b Ｙc Ｃｒd Ｃｏe Ｓｂf ）のＢサイトへの置換量ｇは
０．０５≦ｇ≦０．０７とすることが望ましい。
イトへの置換量ｇを０．０２≦ｇ≦０．１５としたの
は、ｇが０．０２未満では電気機械結合係数Ｋｐが低下
し、また０．１５よりも大きいと比誘電率εｒが大きく
なり、また耐熱性が急激に劣化するからである。（Ｎｂ
b Ｙc Ｃｒd Ｃｏe Ｓｂf ）のＢサイトへの置換量ｇは
０．０５≦ｇ≦０．０７とすることが望ましい。
【００２０】ＴｉのＺｒへの置換量ｈを０．４６≦ｈ≦
０．５２としたのは、ｈが０．４６未満の場合は比誘電
率εｒが大きく、耐熱性が低下し、０．５２よりも大き
い場合には電気機械結合係数Ｋｐが低くくなり過ぎるた
めである。ＴｉのＺｒへの置換量ｈは０．４８≦ｈ≦
０．５１であることが望ましい。
０．５２としたのは、ｈが０．４６未満の場合は比誘電
率εｒが大きく、耐熱性が低下し、０．５２よりも大き
い場合には電気機械結合係数Ｋｐが低くくなり過ぎるた
めである。ＴｉのＺｒへの置換量ｈは０．４８≦ｈ≦
０．５１であることが望ましい。
【００２１】Ｓｒの置換量ｘを０．００５≦ｘ≦０．０
８としたのは、ｘが０．００５未満の場合は電気機械結
合係数Ｋｐが小さく、０．０８よりも大きい場合には比
誘電率εｒが大きくなるためである。Ｓｒの置換量ｘは
０．０１≦ｘ≦０．０３であることが望ましい。
８としたのは、ｘが０．００５未満の場合は電気機械結
合係数Ｋｐが小さく、０．０８よりも大きい場合には比
誘電率εｒが大きくなるためである。Ｓｒの置換量ｘは
０．０１≦ｘ≦０．０３であることが望ましい。
【００２２】Ｌａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒを表すＭの
置換量ｙを０．００２≦ｙ≦０．０５としたのは、ｙが
０．００２未満の場合は電気機械結合係数Ｋｐが小さく
なり、０．０５よりも大きい場合には耐熱性が低下する
ためである。Ｍの置換量ｙは０．００３≦ｙ≦０．０２
であることが望ましい。Ｍとしては、高い電気機械結合
係数Ｋｐ、低い比誘電率、高い耐熱性という点からＬａ
が望ましい。
置換量ｙを０．００２≦ｙ≦０．０５としたのは、ｙが
０．００２未満の場合は電気機械結合係数Ｋｐが小さく
なり、０．０５よりも大きい場合には耐熱性が低下する
ためである。Ｍの置換量ｙは０．００３≦ｙ≦０．０２
であることが望ましい。Ｍとしては、高い電気機械結合
係数Ｋｐ、低い比誘電率、高い耐熱性という点からＬａ
が望ましい。
【００２３】本発明の圧電磁器組成物としては、金属元
素の原子比による組成式を（Ｐｂ1-X-y Ｓｒx Ｍy ）a
〔（Ｎｂb Ｙc Ｃｒd Ｃｏe Ｓｂf ）g Ｔｉh Ｚｒ
1-g-h 〕Ｏ3 （ここでＭはＬａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐ
ｒのうち少なくとも一種）と表わした時、ｘ，ｙ，ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈが０．０１≦ｘ≦０．０
３、０．００３≦ｙ≦０．０２、０．９９≦ａ≦１．０
１、０．４９≦ｂ≦０．５４、０．０９≦ｃ≦０．１
７、０．２０≦ｄ≦０．２６、０．０２≦ｅ≦０．０
９、０．０４≦ｆ≦０．１０、０．０５≦ｇ≦０．０
７、０．４８≦ｈ≦０．５１を満足することが望まし
い。
素の原子比による組成式を（Ｐｂ1-X-y Ｓｒx Ｍy ）a
〔（Ｎｂb Ｙc Ｃｒd Ｃｏe Ｓｂf ）g Ｔｉh Ｚｒ
1-g-h 〕Ｏ3 （ここでＭはＬａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐ
ｒのうち少なくとも一種）と表わした時、ｘ，ｙ，ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈが０．０１≦ｘ≦０．０
３、０．００３≦ｙ≦０．０２、０．９９≦ａ≦１．０
１、０．４９≦ｂ≦０．５４、０．０９≦ｃ≦０．１
７、０．２０≦ｄ≦０．２６、０．０２≦ｅ≦０．０
９、０．０４≦ｆ≦０．１０、０．０５≦ｇ≦０．０
７、０．４８≦ｈ≦０．５１を満足することが望まし
い。
【００２４】本発明の圧電磁器組成物には、不可避不純
物として、希土類金属元素，Ｓｉ，Ｆｅ，Ｈｆ等が含ま
れる場合があるが、この場合にも本発明の組成範囲を満
足するものであれば良い。
物として、希土類金属元素，Ｓｉ，Ｆｅ，Ｈｆ等が含ま
れる場合があるが、この場合にも本発明の組成範囲を満
足するものであれば良い。
【００２５】そして、本発明の圧電磁器は、例えば、Ｌ
ａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくとも一種の酸
化物と、ＰｂＯ、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｃ
ｒ2Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｃｏ3 Ｏ4 、Ｓｂ2 Ｏ3 、ＳｒＯ
の各原料粉末を所定量秤量し、ボールミル等で１０〜２
４時間湿式混合し、次いで、この混合物を脱水、乾燥し
た後、８００〜１０００℃で１〜３時間仮焼し、当該仮
焼物を再びボールミル等で粉砕する。
ａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくとも一種の酸
化物と、ＰｂＯ、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｃ
ｒ2Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｃｏ3 Ｏ4 、Ｓｂ2 Ｏ3 、ＳｒＯ
の各原料粉末を所定量秤量し、ボールミル等で１０〜２
４時間湿式混合し、次いで、この混合物を脱水、乾燥し
た後、８００〜１０００℃で１〜３時間仮焼し、当該仮
焼物を再びボールミル等で粉砕する。
【００２６】その後、この粉砕物に有機バインダーを混
合し、造粒後、所定圧力で成形して成形体を作製し、こ
れらを大気中において１２００〜１３５０℃で０．５〜
４時間焼成することにより、本発明の圧電磁器組成物が
得られる。
合し、造粒後、所定圧力で成形して成形体を作製し、こ
れらを大気中において１２００〜１３５０℃で０．５〜
４時間焼成することにより、本発明の圧電磁器組成物が
得られる。
【００２７】
【実施例】原料粉末としてＬａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐ
ｒのうち少なくとも一種の酸化物と、ＰｂＯ、Ｚｒ
Ｏ2 、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｃｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、
Ｃｏ3Ｏ4 、Ｓｂ2 Ｏ3 、ＳｒＯの各原料粉末を、焼結
体が表１〜表３に示すような組成となるように所定量秤
量し、ＺｒＯ2 ボールを用いたボールミルで１２時間以
上湿式混合し、次いで、この混合物を脱水、乾燥した
後、９５０℃で３時間仮焼し、当該仮焼物を再びボール
ミルで粉砕した。
ｒのうち少なくとも一種の酸化物と、ＰｂＯ、Ｚｒ
Ｏ2 、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｃｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、
Ｃｏ3Ｏ4 、Ｓｂ2 Ｏ3 、ＳｒＯの各原料粉末を、焼結
体が表１〜表３に示すような組成となるように所定量秤
量し、ＺｒＯ2 ボールを用いたボールミルで１２時間以
上湿式混合し、次いで、この混合物を脱水、乾燥した
後、９５０℃で３時間仮焼し、当該仮焼物を再びボール
ミルで粉砕した。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】その後、この粉砕物に有機バインダー（Ｐ
ＶＡ）を混合し、造粒した。得られた粉末を２ｔ／ｃｍ
2 の圧力で直径２３ｍｍ、厚さ２ｍｍの寸法からなる円
板にプレス成形した。さらに、これらの成形体をＭｇＯ
等からなる容器内に密閉し、大気中１３００℃で２時間
の条件で焼成した。
ＶＡ）を混合し、造粒した。得られた粉末を２ｔ／ｃｍ
2 の圧力で直径２３ｍｍ、厚さ２ｍｍの寸法からなる円
板にプレス成形した。さらに、これらの成形体をＭｇＯ
等からなる容器内に密閉し、大気中１３００℃で２時間
の条件で焼成した。
【００３２】得られた焼結体を研磨して厚み０．５ｍｍ
の円板を形成した。この円板の両主面にＡｇペーストを
６００℃で焼付けることにより電極を形成し、８０℃の
シリコンオイル中で３ｋｖ／ｍｍの直流電圧を３０分間
印加して分極処理した後、電気機械結合係数Ｋｐ，機械
的品質係数Ｑｍ、耐熱性を評価した。また、比誘電率ε
ｒをインピーダンスメータで求められた容量から計算し
て求めた。電気機械結合係数Ｋｐ、機械的品質係数Ｑｍ
はインピーダンスメータで測定した共振周波数と反共振
周波数の値から計算により求めた。耐熱性は、２５０℃
をピークとする半田リフロー炉を３回連続して通過させ
る試験を行った際の、試験前の共振周波数ｆｒ1 と試験
後の共振周波数ｆｒ2 の値から、 ｄｆｒ＝｜（ｆｒ2 −ｆｒ1 ）｜／ｆｒ1 ×１００ の式を用いて算出した変化率ｄｆｒで評価した。これら
の結果を表４〜表６に示す。
の円板を形成した。この円板の両主面にＡｇペーストを
６００℃で焼付けることにより電極を形成し、８０℃の
シリコンオイル中で３ｋｖ／ｍｍの直流電圧を３０分間
印加して分極処理した後、電気機械結合係数Ｋｐ，機械
的品質係数Ｑｍ、耐熱性を評価した。また、比誘電率ε
ｒをインピーダンスメータで求められた容量から計算し
て求めた。電気機械結合係数Ｋｐ、機械的品質係数Ｑｍ
はインピーダンスメータで測定した共振周波数と反共振
周波数の値から計算により求めた。耐熱性は、２５０℃
をピークとする半田リフロー炉を３回連続して通過させ
る試験を行った際の、試験前の共振周波数ｆｒ1 と試験
後の共振周波数ｆｒ2 の値から、 ｄｆｒ＝｜（ｆｒ2 −ｆｒ1 ）｜／ｆｒ1 ×１００ の式を用いて算出した変化率ｄｆｒで評価した。これら
の結果を表４〜表６に示す。
【００３３】
【表４】
【００３４】
【表５】
【００３５】
【表６】
【００３６】尚、表１〜表３における試料Ｎo.１〜８１
およびＮo.８６〜８９は組成式のＭとしてＬａを用い、
試料Ｎo.８２はＭとしてＮｄを用い、試料Ｎo.８３はＭ
としてＰｒを用い、試料Ｎo.８４はＭとしてＳｍを用
い、試料Ｎo.８５はＭとしてＧｄを用いた。
およびＮo.８６〜８９は組成式のＭとしてＬａを用い、
試料Ｎo.８２はＭとしてＮｄを用い、試料Ｎo.８３はＭ
としてＰｒを用い、試料Ｎo.８４はＭとしてＳｍを用
い、試料Ｎo.８５はＭとしてＧｄを用いた。
【００３７】これらの表４〜表６から、本発明の圧電磁
器組成物は電気機械結合係数Ｋｐが４０％以上と大き
く、機械的品質係数Ｑｍが２００以下と低く、比誘電率
は１５００以下と低く、また、耐熱試験によるｄｆｒの
変化が０．１％以下と小さいことが判る。
器組成物は電気機械結合係数Ｋｐが４０％以上と大き
く、機械的品質係数Ｑｍが２００以下と低く、比誘電率
は１５００以下と低く、また、耐熱試験によるｄｆｒの
変化が０．１％以下と小さいことが判る。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、Ｐ
ｂＺｒＯ3 −ＰｂＴｉＯ3 系の磁器組成物のＺｒの一部
をＴｉ，Ｎｂ，Ｙ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｓｂで置換し、Ｐｂの
一部をＳｒやＬａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少な
くとも一種で置換することにより、高い電気機械結合係
数Ｋｐ、低い機械的品質係数Ｑｍ、低い比誘電率εｒを
示すとともに、耐熱性を向上することができ、表面実装
が可能でかつ高帯域な圧電部品、特にデジタル対応の圧
電素子として有効に用いられる圧電磁器組成物を得るこ
とができる。
ｂＺｒＯ3 −ＰｂＴｉＯ3 系の磁器組成物のＺｒの一部
をＴｉ，Ｎｂ，Ｙ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｓｂで置換し、Ｐｂの
一部をＳｒやＬａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少な
くとも一種で置換することにより、高い電気機械結合係
数Ｋｐ、低い機械的品質係数Ｑｍ、低い比誘電率εｒを
示すとともに、耐熱性を向上することができ、表面実装
が可能でかつ高帯域な圧電部品、特にデジタル対応の圧
電素子として有効に用いられる圧電磁器組成物を得るこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼塚 克彦 鹿児島県国分市山下町１番４号 京セラ株 式会社総合研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】金属成分としてＬａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，
Ｐｒのうち少なくとも一種とＰｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｃｒ、
Ｙ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｔｉ、Ｚｒを含むペロブスカイト型化
合物であって、これらの金属元素の原子比による組成式
を（Ｐｂ1-X-yＳｒx Ｍy ）a 〔（Ｎｂb Ｙc Ｃｒd Ｃ
ｏe Ｓｂf ）g Ｔｉh Ｚｒ1-g-h 〕Ｏ3（ここでＭはＬ
ａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒのうち少なくとも一種）と
表わした時、ｘ，ｙ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ
が ０．００５≦ｘ≦０．０８ ０．００２≦ｙ≦０．０５ ０．９５ ≦ａ≦１．０５ ０．４７ ≦ｂ≦０．５８ ０．０２ ≦ｃ≦０．３１ ０．１１ ≦ｄ≦０．４２ ０．０１ ≦ｅ≦０．１２ ０．０１ ≦ｆ≦０．１３ ０．０２ ≦ｇ≦０．１５ ０．４６ ≦ｈ≦０．５２ ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＝１．００ を満足することを特徴とする圧電磁器組成物。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7283828A JPH09124367A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 圧電磁器組成物 |
| US08/577,204 US5648012A (en) | 1994-12-22 | 1995-12-21 | Piezoelectric ceramic composition |
| FI956170A FI956170A (fi) | 1994-12-22 | 1995-12-21 | Piezosähköinen keraaminen koostumus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7283828A JPH09124367A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 圧電磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09124367A true JPH09124367A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=17670689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7283828A Pending JPH09124367A (ja) | 1994-12-22 | 1995-10-31 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09124367A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998013316A1 (en) * | 1996-09-24 | 1998-04-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd | Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric device made using the same |
| JP2012082179A (ja) * | 2010-10-14 | 2012-04-26 | Takasago Internatl Corp | 光学純度低下防止方法 |
| DE102015001579A1 (de) | 2014-02-17 | 2015-08-20 | Fanuc Corporation | Robotersystem mit Vermeidung unbeabsichtigten Abwurfs geförderter Gegenstände |
| US9896402B2 (en) | 2011-11-04 | 2018-02-20 | Takasago International Corporation | Method for preventing decrease in optical purity |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP7283828A patent/JPH09124367A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998013316A1 (en) * | 1996-09-24 | 1998-04-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd | Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric device made using the same |
| JP2012082179A (ja) * | 2010-10-14 | 2012-04-26 | Takasago Internatl Corp | 光学純度低下防止方法 |
| US9896402B2 (en) | 2011-11-04 | 2018-02-20 | Takasago International Corporation | Method for preventing decrease in optical purity |
| DE102015001579A1 (de) | 2014-02-17 | 2015-08-20 | Fanuc Corporation | Robotersystem mit Vermeidung unbeabsichtigten Abwurfs geförderter Gegenstände |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3362473B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| EP0722918B1 (en) | Piezoelectric ceramic composition | |
| JP2004155601A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3771760B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3198906B2 (ja) | 圧電体磁器組成物 | |
| JPH09124367A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3830298B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3266483B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3215013B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3404212B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2866986B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3761970B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3318480B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPH0745882A (ja) | 圧電素子 | |
| JPH08231270A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPS6358782B2 (ja) | ||
| JPH0437076A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2892268B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPH10338572A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3228648B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3164721B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPH09142931A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPH0891927A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPH08165169A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPH09175862A (ja) | 圧電磁器組成物 |