JPH10158061A - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
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- JPH10158061A JPH10158061A JP8313255A JP31325596A JPH10158061A JP H10158061 A JPH10158061 A JP H10158061A JP 8313255 A JP8313255 A JP 8313255A JP 31325596 A JP31325596 A JP 31325596A JP H10158061 A JPH10158061 A JP H10158061A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発振子やフィルタ等に用いた時２８０℃近傍
の半田付け実装温度でも電気特性劣化と、温度サイクル
による共振周波数の変化が小さい圧電磁器組成物を提供
することを目的とする。 【解決手段】 本発明の圧電磁器組成物は、一般式（化
１）で表される主成分に対し、副成分として０．０５〜
０．４０重量％のＣｒ2Ｏ3を含有させてなることを特徴
とするものである。 【化１】
の半田付け実装温度でも電気特性劣化と、温度サイクル
による共振周波数の変化が小さい圧電磁器組成物を提供
することを目的とする。 【解決手段】 本発明の圧電磁器組成物は、一般式（化
１）で表される主成分に対し、副成分として０．０５〜
０．４０重量％のＣｒ2Ｏ3を含有させてなることを特徴
とするものである。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に厚みすべりモ
ード共振を利用した発振子、フィルタなどに適した圧電
磁器組成物に関するものである。
ード共振を利用した発振子、フィルタなどに適した圧電
磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より圧電磁器組成物としては、チタ
ン酸バリウム磁器、ジルコン酸チタン酸鉛磁器、マグネ
シウムニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛磁器、および亜鉛
ニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛磁器などがあり、使用目
的に応じて種々の改良がなされてきた。
ン酸バリウム磁器、ジルコン酸チタン酸鉛磁器、マグネ
シウムニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛磁器、および亜鉛
ニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛磁器などがあり、使用目
的に応じて種々の改良がなされてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】発振子、フィルタなど
に用いる圧電磁器組成物はエネルギー、環境問題および
電気特性のばらつき低減の観点から、できるだけ低温で
の焼成が可能で、かつ表面実装タイプのチップ部品に対
応するため、半田付け実装温度に耐えうる耐熱性が要求
されている。
に用いる圧電磁器組成物はエネルギー、環境問題および
電気特性のばらつき低減の観点から、できるだけ低温で
の焼成が可能で、かつ表面実装タイプのチップ部品に対
応するため、半田付け実装温度に耐えうる耐熱性が要求
されている。
【０００４】従来の圧電磁器組成物を用いて発振子やフ
ィルタを形成する場合高い焼成温度を必要とするので、
ひずみも大きくなっており、この様に大きなひずみを持
った状態のものが、その後の温度サイクルによりひずみ
が緩和される状態となる結果、共振周波数が大きく変化
するという問題点を有していた。
ィルタを形成する場合高い焼成温度を必要とするので、
ひずみも大きくなっており、この様に大きなひずみを持
った状態のものが、その後の温度サイクルによりひずみ
が緩和される状態となる結果、共振周波数が大きく変化
するという問題点を有していた。
【０００５】そこで本発明は、温度サイクルによる共振
周波数の変化が小さい圧電磁器組成物を提供することを
目的とするものである。
周波数の変化が小さい圧電磁器組成物を提供することを
目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の圧電磁器組成物は、一般式（化２）で表さ
れる主成分に対し、副成分として０．０５〜０．４０重
量％のＣｒ2Ｏ3を含有させてなることを特徴とするもの
であり、従来より低い温度で焼成することができるので
ひずみが小さくなり、この結果として上記目的を達成す
ることができる。
に、本発明の圧電磁器組成物は、一般式（化２）で表さ
れる主成分に対し、副成分として０．０５〜０．４０重
量％のＣｒ2Ｏ3を含有させてなることを特徴とするもの
であり、従来より低い温度で焼成することができるので
ひずみが小さくなり、この結果として上記目的を達成す
ることができる。
【０００７】
【化２】
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、一般式（化３）で表される主成分に対し、副成分と
して０．０５〜０．４０重量％のＣｒ2Ｏ3を含有させて
なることを特徴とする圧電磁器組成物であり、比較的低
温での焼成が可能で、電気機械結合係数ｋ15が大きく、
またその変化率の小さい、つまりひずみが小さいもので
あり、温度サイクルによる共振周波数変化の小さい発振
子やフィルタ等を得ることができる。
は、一般式（化３）で表される主成分に対し、副成分と
して０．０５〜０．４０重量％のＣｒ2Ｏ3を含有させて
なることを特徴とする圧電磁器組成物であり、比較的低
温での焼成が可能で、電気機械結合係数ｋ15が大きく、
またその変化率の小さい、つまりひずみが小さいもので
あり、温度サイクルによる共振周波数変化の小さい発振
子やフィルタ等を得ることができる。
【０００９】
【化３】
【００１０】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００１１】図１は本発明の一実施例における厚みすべ
り振動共振子の斜視図であり、圧電磁器１の上、下両面
に共振電極２を形成したものである。
り振動共振子の斜視図であり、圧電磁器１の上、下両面
に共振電極２を形成したものである。
【００１２】まず、原料としてＰｂＯ，ＴｉＯ2，Ｚｒ
Ｏ2，ＺｎＯ，Ｎｂ2Ｏ5，ＭｎＯ，Ｓｂ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3
を（表１）の組成となるように正確に秤量し、ボールミ
ルによりよく混合した。
Ｏ2，ＺｎＯ，Ｎｂ2Ｏ5，ＭｎＯ，Ｓｂ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3
を（表１）の組成となるように正確に秤量し、ボールミ
ルによりよく混合した。
【００１３】
【表１】
【００１４】なお、原料はこれらの化合物のみに限られ
るものでなく、化学反応により上記の酸化物を生成する
ものであれば他の化合物を使用しても良い。
るものでなく、化学反応により上記の酸化物を生成する
ものであれば他の化合物を使用しても良い。
【００１５】次に前記混合物を８５０℃の温度で仮焼
し、さらにボールミルにより粉砕した。次いで、これを
乾燥し、結合剤としてのポリビニールアルコール水溶液
を加え、造粒した後、１ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で加圧成
形し、縦５０ｍｍ、横４５ｍｍ、高さ１０ｍｍの成形体
を得た。その後、得られた成形体を閉炉中で１１５０〜
１２９０℃の温度で１時間焼成し、得られた圧電磁器よ
り、図１に示す厚みすべり振動共振子を以下のようにし
て作成した。
し、さらにボールミルにより粉砕した。次いで、これを
乾燥し、結合剤としてのポリビニールアルコール水溶液
を加え、造粒した後、１ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で加圧成
形し、縦５０ｍｍ、横４５ｍｍ、高さ１０ｍｍの成形体
を得た。その後、得られた成形体を閉炉中で１１５０〜
１２９０℃の温度で１時間焼成し、得られた圧電磁器よ
り、図１に示す厚みすべり振動共振子を以下のようにし
て作成した。
【００１６】まず矩形板状の圧電磁器をラッピングによ
り、厚みを５ｍｍとした後、両面に銀電極を焼き付け、
１００℃のシリコンオイル中で３ｋＶ／ｍｍの直流電界
を３０分間印加して分極処理した。次にこの圧電磁器を
厚み方向に０．５ｍｍの厚みにスライスした後、０．０
５μｍＣｒ−１μｍＡｕの二層蒸着膜よりなる共振電極
２を上、下両面に形成し、分極方向にダイシングするこ
とにより、図１に示した縦１．０ｍｍ、横５．０ｍｍ、
厚み０．５ｍｍの矩形板状の厚みすべり振動共振子を得
た。
り、厚みを５ｍｍとした後、両面に銀電極を焼き付け、
１００℃のシリコンオイル中で３ｋＶ／ｍｍの直流電界
を３０分間印加して分極処理した。次にこの圧電磁器を
厚み方向に０．５ｍｍの厚みにスライスした後、０．０
５μｍＣｒ−１μｍＡｕの二層蒸着膜よりなる共振電極
２を上、下両面に形成し、分極方向にダイシングするこ
とにより、図１に示した縦１．０ｍｍ、横５．０ｍｍ、
厚み０．５ｍｍの矩形板状の厚みすべり振動共振子を得
た。
【００１７】このようにして得た試料について、密度
ρ、誘電率（外１）、電気機械結合係数ｋ15を測定し
た。
ρ、誘電率（外１）、電気機械結合係数ｋ15を測定し
た。
【００１８】
【外１】
【００１９】耐熱性は、厚みすべり振動共振子を２８０
℃のホットプレート上で１分間保持し、ｋ15の変化率を
測定した。ｋ15値が０．４以上、ｋ15変化率が−５％以
下のもの（ｋ15変化率の絶対値が５％以下のもの）を耐
熱性良好と判定した。これらの測定結果は、磁器焼成温
度（密度最大）とともに（表１）にまとめた。温度サイ
クル（外２）前後での共振周波数の変動（（ｆr−
ｆr0）／ｆr0の値；％）も上記厚みすべり振動共振子に
より測定し（表１）に示した。
℃のホットプレート上で１分間保持し、ｋ15の変化率を
測定した。ｋ15値が０．４以上、ｋ15変化率が−５％以
下のもの（ｋ15変化率の絶対値が５％以下のもの）を耐
熱性良好と判定した。これらの測定結果は、磁器焼成温
度（密度最大）とともに（表１）にまとめた。温度サイ
クル（外２）前後での共振周波数の変動（（ｆr−
ｆr0）／ｆr0の値；％）も上記厚みすべり振動共振子に
より測定し（表１）に示した。
【００２０】
【外２】
【００２１】共振周波数変動については、０．３％以下
のものを良品と判定した。以下本実施例について（表
１）を参照しながら説明する。
のものを良品と判定した。以下本実施例について（表
１）を参照しながら説明する。
【００２２】（表１）によると、α＜１．０の場合、焼
成温度が１２５０℃以上と高いが、これは焼結反応にお
ける液層生成量が減少し、焼結性が低下したためであ
る。またα＞１．０６の場合、電気機械結合係数ｋ15が
０．４０以下まで低下するが、これは過剰のＰｂＯがガ
ラス成分となって焼結体中に残留したためである。
成温度が１２５０℃以上と高いが、これは焼結反応にお
ける液層生成量が減少し、焼結性が低下したためであ
る。またα＞１．０６の場合、電気機械結合係数ｋ15が
０．４０以下まで低下するが、これは過剰のＰｂＯがガ
ラス成分となって焼結体中に残留したためである。
【００２３】従ってαは１．０≦α≦１．０６の範囲に
限定した。またＡ＜０．０８では圧電性が低く（ｋ15＜
０．４），Ａ＞０．２８では耐熱性が低下するため、Ａ
は０．０８≦Ａ≦０．２８の範囲に限定した。
限定した。またＡ＜０．０８では圧電性が低く（ｋ15＜
０．４），Ａ＞０．２８では耐熱性が低下するため、Ａ
は０．０８≦Ａ≦０．２８の範囲に限定した。
【００２４】更にＢ＜０．０５では、温度サイクルによ
る共振周波数変化率が０．３％以上と大きく、Ｂ＞０．
１５では圧電性が低下する（ｋ15＜０．４）ため、Ｂの
範囲は０．０５≦Ｂ≦０．１５に限定した。
る共振周波数変化率が０．３％以上と大きく、Ｂ＞０．
１５では圧電性が低下する（ｋ15＜０．４）ため、Ｂの
範囲は０．０５≦Ｂ≦０．１５に限定した。
【００２５】またＣ＜０．１５では焼結性および圧電性
が低下する（ｋ15＜０．４）ため、Ｃ＞０．５２では焼
結性が低下するため、Ｃは０．２９≦Ｃ≦０．４９の範
囲に限定した。
が低下する（ｋ15＜０．４）ため、Ｃ＞０．５２では焼
結性が低下するため、Ｃは０．２９≦Ｃ≦０．４９の範
囲に限定した。
【００２６】Ｄについては、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１なる条
件下でＡ，Ｂ，Ｃを上記範囲に限定した場合、必然的に
０．０８≦Ｄ≦０．７２の範囲に限定される。
件下でＡ，Ｂ，Ｃを上記範囲に限定した場合、必然的に
０．０８≦Ｄ≦０．７２の範囲に限定される。
【００２７】Ｃｒ2Ｏ3の添加量については０．０５重量
％以下の場合、温度サイクルによる共振周波数変化率が
０．３％以上と大きくなり、０．４０重量％以上の場
合、圧電性が低下する（ｋ15＜０．４）ため本発明の範
囲から除外した。
％以下の場合、温度サイクルによる共振周波数変化率が
０．３％以上と大きくなり、０．４０重量％以上の場
合、圧電性が低下する（ｋ15＜０．４）ため本発明の範
囲から除外した。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明は比較的低温での焼
成が可能で、電気機械結合係数が大きくまたその変化率
の小さい、つまりひずみの少ないものであるので厚みす
べり共振を利用した発振子、フィルタ等を作製した場
合、温度サイクルによる共振周波数変化を小さくするこ
とができる。
成が可能で、電気機械結合係数が大きくまたその変化率
の小さい、つまりひずみの少ないものであるので厚みす
べり共振を利用した発振子、フィルタ等を作製した場
合、温度サイクルによる共振周波数変化を小さくするこ
とができる。
【００２９】また、本発明の圧電磁器組成物は２８０℃
近傍の半田付実装温度でも電気特性劣化の小さいもので
ある。
近傍の半田付実装温度でも電気特性劣化の小さいもので
ある。
【図１】本発明の一実施例における厚みすべり振動共振
子の斜視図
子の斜視図
１ 圧電磁器 ２ 共振電極
Claims (1)
- 【請求項１】 一般式（化１）で表される主成分に対
し、副成分として０．０５〜０．４０重量％のＣｒ2Ｏ3
を含有させてなることを特徴とする圧電磁器組成物。 【化１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31325596A JP3550918B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 圧電磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31325596A JP3550918B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 圧電磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10158061A true JPH10158061A (ja) | 1998-06-16 |
| JP3550918B2 JP3550918B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=18039006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31325596A Expired - Fee Related JP3550918B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3550918B2 (ja) |
-
1996
- 1996-11-25 JP JP31325596A patent/JP3550918B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3550918B2 (ja) | 2004-08-04 |
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