三元系鉛鋯鈦型壓電陶瓷,在臨相界附近具有良好之介電、壓電與彈性特性,尤其具 有高值的平面耦合因素,高值的機械品質因素與穩定性佳的共振頻率,非常適合濾波 器之應用。 但壓電陶瓷之特性受每一製程所影響,而且互相牽制。如燒結程序可控制徵結構,密 度與晶格常數,極化程序可控制晶壁運動,並進而影響其需求特性。本文即選擇三元 系壓電陶瓷之適當組成作為製程探討之材質,期能得到最佳之操作條件與最佳特性。 針對燒結與極化程序之改變,燒結溫度與燒結時間、極化電場、極化溫度與極化時間 作相關變數,在嚴密控制下因應變化,並對重要之參數加以測量,且提出相關的現象 理論加以印證。 結果平面耦合因素與介電常數、矯頑極化量之關係,機械品質因素與介質損之關係, 共振頻率溫度係數與介質異常性之關係,從燒結與極化製程研究中均發現其關連性, 並從適當的操作條件中同時達到平面耦合因素約0.55,機電品質因素約2300 ,及共振頻率溫度係數小於±10ppm/℃之壓電濾波器特性要求。
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