[发明专利]压电陶瓷组合物、压电元件以及振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及压电陶瓷组合物、压电元件以及振荡器。

背景技术

由于具有通过从外部受到压力而引起电极化的压电效应和通过从外部施加电场而产生压变的逆压电效应，压电陶瓷组合物作为用于进行电能和机械能之间的相互转换的材料而被使用。这种压电陶瓷组合物被使用在振荡器(谐振器)、滤波器、传感器、执行器、点火元件或超声波电动器等多种多样的制品(参考日本特开2000-1367号公报)。

在这种压电陶瓷组合物中，通过将各种各样的次要成分添加到PZT类(PbTiO₃-PbZrO₃固溶体)和PT类(PbTiO₃类)的钙钛矿型氧化物来谋求特性的改善。例如，在日本特开2000-1367号公报中，提出了通过将Nb₂O₅和MnO₂添加到PbTiO₃类的钙钛矿型氧化物来提高共振频率的温度特性的方案。

发明内容

发明要解决的问题

在将具有压电陶瓷组合物的振荡器使用在振荡回路的情况下，为了保证振荡特性，要求振荡器的Q_max大。另外，Q_max是指将位相角的最大值作为θ_max(单位：deg)时的tanθ_max，换言之，就是把电抗看作X，电阻看作R的时候的共振频率fr和反共振频率fa之间的Q(＝|X|/R)的最大值。此外，在振荡电路中，近几年，为了对应要求振荡频率F₀(单位：Hz)的窄公差的产品，要求振荡频率F₀的稳定性。

本发明人发现在低温(例如-40℃左右)下保存使用现有的压电陶瓷组合物的振荡器的情况下，振荡频率F₀显著变化。因此，导致以下问题，即在极低温下长时间地保存振荡器或具有振荡器的电子设备的情况下，振荡器的振荡频率F₀会变到公差范围外。

在利用厚度纵向振动的3倍波(厚度纵向振动的3次谐波模型)的振荡器的情况下，由于与利用弯曲振动模型的振荡器等相比，所使用的频带高，因此在现有的压电陶瓷组合物中，在Q_max和振荡频率F₀的稳定性方面得不到能够充分满足的组合物。利用厚度纵向振动的3倍波的振荡器，例如作为产生用于控制微型电子计算机的基准时钟的元件的谐振器的应用是可能的，也由于从实现对昂贵的晶体振荡器的替代方面等，需要一种使用在利用厚度纵向振动的3倍波的振荡器的时候发挥充分性能的压电陶瓷组合物。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种提高振荡器的Q_max并且能够抑制在低温环境下振荡器的振荡频率F₀的变化的压电陶瓷组合物、使用该压电陶瓷组合物的压电元件以及使用该压电元件的振荡器。解决问题的手段

为了达到上述目的，本发明的压电陶瓷组合物具有由下列通式(1)表示的组成。本发明的压电元件具有由压电陶瓷组合物形成的基板。本发明的振荡器具备本发明的压电元件和电极。

根据上述的本发明，实现了Q_max较大并且在低温环境下振荡频率F₀不容易变化的振荡器。

发明效果

根据本发明，能够提供振荡器Q_max较大并且能够抑制在低温环境下振荡器的振荡频率F₀的变化的压电陶瓷组合物、使用该压电陶瓷组合物的压电元件以及使用该压电元件的振荡器。

附图说明

图1是表示本发明的振荡器的优选实施方式的立体图。

图2是在图1中表示的振荡器的分解立体图。

图3是表示压电陶瓷组合物的α+β+γ和x的值与振荡器的振荡频率F₀的变化率之间的关系的图。

图4是表示压电陶瓷组合物的α+β+γ和x的值与振荡器Q_max之间的关系的图。

符号说明

10……压电元件，11……压电基板，12……第1振动电极(振动电极)，13……第2振动电极(振动电极)，14……第1导线电极(导线电极)，15……第2导线电极(导线电极)，16、17……端部电极，20……顶板，21……第1空洞层(空洞层)，22……第1密封层(密封层)，31……第2空洞层(空洞层)，32……第2密封层(密封层)，40……基底基板，41、42、43……端子电极，100……振荡器。

具体实施方式