JPH012383A - 圧電磁器の製造方法 - Google Patents

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。

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。

〔従来技術とその問題点〕

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。

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。

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。

〔目的〕

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。

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。

〔問題点を解決するための手段〕

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。

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。

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。

Ｃ実施例〕 以下、本発明の実施例について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

〔効果〕

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　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を特徴とする圧電磁器
   の製造方法。