JPH012383A - Manufacturing method of piezoelectric ceramics - Google Patents
Manufacturing method of piezoelectric ceramicsInfo
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- JPH012383A JPH012383A JP62-157398A JP15739887A JPH012383A JP H012383 A JPH012383 A JP H012383A JP 15739887 A JP15739887 A JP 15739887A JP H012383 A JPH012383 A JP H012383A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、セラミックフィルタ等に用いる圧電磁器の製
造方法に係るもので、特に分極処理を施した後の熱処理
の方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method of manufacturing piezoelectric ceramics used for ceramic filters and the like, and particularly relates to a method of heat treatment after polarization treatment.
強誘電性を有するセラミック基板を分極処理して、その
圧電特性を利用した、セラミックフィルタ、共振子、ア
クチュエータ等、種々の装置が利用されている。BACKGROUND ART Various devices such as ceramic filters, resonators, actuators, etc., which utilize the piezoelectric properties of polarized ceramic substrates having ferroelectric properties, are used.
これは、基板の両面に形成した電極間に高圧の直流電圧
を印加して分極を施している。分極の後に、80〜15
0 ’程度の温度中に放置しておく。この処理によって
特性を安定させることができ、経時変化などにたいして
は効果がある。In this method, polarization is performed by applying a high DC voltage between electrodes formed on both sides of the substrate. After polarization, 80-15
Leave it at a temperature of about 0'. This treatment can stabilize the characteristics and is effective against changes over time.
しかし、熱衝撃サイクル(−45°−−80’C)によ
る電気的特性の劣化に対しては効果が認められず、例え
ば共振周波数の変化が大きくなるといった問題を生じて
いる。However, no effect has been observed on deterioration of electrical characteristics due to thermal shock cycles (-45° to -80'C), resulting in problems such as large changes in resonance frequency, for example.
本発明は、上記のような問題点を解決して、熱衝撃サイ
クルによる特性の劣化の小さい圧電磁器を得ることを目
的とする。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and obtain a piezoelectric ceramic whose characteristics are less degraded by thermal shock cycles.
それによって、温度変化の激しい装置等に用いられる素
子の信頼性を向上させようとするものである。This is intended to improve the reliability of elements used in devices and the like that are subject to severe temperature changes.
本発明は、キューリー点に近い温度で短時間熱処理する
ことによって上記の目的を達成するものである。The present invention achieves the above object by performing heat treatment for a short time at a temperature close to the Curie point.
すなわち、分極を施した圧電磁器を加熱処理する圧電磁
器の製造方法において、分極を施した圧電磁器をキュー
リー点近傍の温度で短時間熱処理することに特徴を有す
るものである。That is, in a method for manufacturing a piezoelectric ceramic in which a polarized piezoelectric ceramic is heat-treated, the method is characterized in that the polarized piezoelectric ceramic is heat-treated at a temperature near the Curie point for a short time.
これによって、減極が行われ、結合係数も若干低下する
が、特性の非常に安定した圧電磁器が得られる。Although this causes depolarization and the coupling coefficient to decrease slightly, a piezoelectric ceramic with extremely stable characteristics can be obtained.
C実施例〕 以下、本発明の実施例について説明する。C Example] Examples of the present invention will be described below.
La、Ni、匈で一部を置換したPb−Ti−Zr酸化
物からなり、0.5χのMnO□を添加して焼結した圧
電磁器の例について説明する。An example of a piezoelectric ceramic made of Pb-Ti-Zr oxide partially substituted with La, Ni, and sintered, and sintered with the addition of 0.5χ MnO□ will be described.
上記の圧電磁器を、80 ’ C,4KV/mm (7
)直流電界を30秒間印可して分極処理を行った。その
後、30分間エージングしてから熱処理を行った。The above piezoelectric ceramic was heated at 80'C, 4KV/mm (7
) Polarization treatment was performed by applying a DC electric field for 30 seconds. Thereafter, heat treatment was performed after aging for 30 minutes.
熱処理は、290”Cの温度の空気中で5〜10秒間と
いう、ご(短い時間行った。なお、この圧電磁器のキュ
ーリー点は300”Cであり、熱処理の温度はキューリ
ー点に極めて近い温度である。The heat treatment was carried out for a short time of 5 to 10 seconds in air at a temperature of 290"C.The Curie point of this piezoelectric ceramic is 300"C, and the heat treatment temperature was very close to the Curie point. It is.
圧電体は、第1図に示したように、キューリー点に近い
温度に曝されると、減極されて電気機械結合係数が下が
る。上記の熱処理によっても、電気機械結合係数が低下
し、20〜30χ低下して初期値は小さくなっている。As shown in FIG. 1, when a piezoelectric material is exposed to a temperature near the Curie point, it is depolarized and its electromechanical coupling coefficient decreases. The above heat treatment also lowered the electromechanical coupling coefficient, which decreased by 20 to 30x, making the initial value smaller.
このように熱処理した圧電磁器を、−45°Cと+80
°Cの熱衝撃サイクルに対する特性の変化について測定
した。測定は、共振子としての共振周波数の変化の状況
を調べることによって行った。The piezoelectric ceramic heat-treated in this way was heated to -45°C and +80°C.
Changes in properties in response to thermal shock cycles at °C were measured. The measurement was performed by examining the change in resonance frequency of the resonator.
0回、5回、10回、25回、100回のサイクルにお
いて、それぞれ素子の初期値の共振周波数からどの程度
共振周波数が変化しているかを測定した結果を次の表に
示す。The following table shows the results of measuring how much the resonance frequency changes from the initial value of the element at 0, 5, 10, 25, and 100 cycles.
上記のように、熱処理を施して減極したものは周波数の
変化の値がほぼ一定しており、変化率は非常に小さくな
っている。これに対して、分極しただけのものは、変化
の値に差が生じており、その値は10%以上となってい
る。この比較例は飽和分極させたものであるが、未飽和
分極の素子においては変化の値がより大きくなっていた
。As mentioned above, the value of the change in frequency is almost constant for those depolarized by heat treatment, and the rate of change is very small. On the other hand, for those that are only polarized, there is a difference in the change value, which is 10% or more. Although this comparative example had saturated polarization, the value of change was larger in the element with unsaturated polarization.
第2図は上記の結果をグラフに示したものであるが、曲
線21が本発明により熱処理したものの特性を示してい
る。曲線22.23はそれぞれ飽和、未飽和分極処理で
熱処理していない素子の特性を示している。FIG. 2 is a graph showing the above results, and curve 21 shows the characteristics of the material heat-treated according to the present invention. Curves 22 and 23 show the characteristics of elements that have been subjected to saturated and unsaturated polarization treatments, respectively, and which have not been heat treated.
このように、本発明による熱処理を施した圧電磁器は、
熱衝撃サイクルに対して安定した特性を示している。In this way, the piezoelectric ceramic subjected to the heat treatment according to the present invention,
It shows stable characteristics against thermal shock cycles.
本発明によれば、熱衝撃サイクルに対して安定した特性
を示す圧電磁器が得られる。According to the present invention, a piezoelectric ceramic exhibiting stable characteristics against thermal shock cycles can be obtained.
それによって、温度変化の激しい環境において用いられ
るフィルタ、振動子、アクチュエータなどの圧電装置に
適した素子が容易に得られる。Thereby, elements suitable for piezoelectric devices such as filters, vibrators, actuators, etc. used in environments with severe temperature changes can be easily obtained.
また、本発明により熱処理した素子は経時変化に対して
も効果が認められた。Furthermore, the elements heat-treated according to the present invention were found to be effective against changes over time.
第1図は温度と減極の関係を示す説明図、第2図は周波
数変化の状態を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the relationship between temperature and depolarization, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the state of frequency change.
Claims (1)
方法において、分極を施した圧電磁器をキューリー点近
傍の温度で短時間熱処理することを特徴とする圧電磁器
の製造方法。A method for producing a piezoelectric ceramic, the method comprising heat treating the polarized piezoelectric ceramic at a temperature near the Curie point for a short period of time.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-157398A JPH012383A (en) | 1987-06-24 | Manufacturing method of piezoelectric ceramics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-157398A JPH012383A (en) | 1987-06-24 | Manufacturing method of piezoelectric ceramics |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS642383A JPS642383A (en) | 1989-01-06 |
| JPH012383A true JPH012383A (en) | 1989-01-06 |
| JPH0465557B2 JPH0465557B2 (en) | 1992-10-20 |
Family
ID=
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