JPH04200098A - 複合圧電体の製造方法 - Google Patents
複合圧電体の製造方法Info
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- JPH04200098A JPH04200098A JP2333853A JP33385390A JPH04200098A JP H04200098 A JPH04200098 A JP H04200098A JP 2333853 A JP2333853 A JP 2333853A JP 33385390 A JP33385390 A JP 33385390A JP H04200098 A JPH04200098 A JP H04200098A
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- composite piezoelectric
- composite
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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、ソナーや超音波診断装置などのセンサに用い
る複合圧電体の製造方法に関するものである。
る複合圧電体の製造方法に関するものである。
従来の技術
水や生体を対象としたソナーや超音波診断装置なとのセ
ンサであるトランスデユーサ（超音波探触子）に用いる
圧電体の材料として、最近、圧電セラミックスと有機物
を複合化した複合圧電体の検討が行なわれている。従来
、この複合圧電体を製造するには、例えば、特開昭６０
〜８５６９９号公報に記載の方法が知られている。以下
、上記従来例の複合圧電体の製造方法について第２図（
ａ）、（ｂｌに示す製造工程説明用の概略斜視図を参照
しながら説明する。
ンサであるトランスデユーサ（超音波探触子）に用いる
圧電体の材料として、最近、圧電セラミックスと有機物
を複合化した複合圧電体の検討が行なわれている。従来
、この複合圧電体を製造するには、例えば、特開昭６０
〜８５６９９号公報に記載の方法が知られている。以下
、上記従来例の複合圧電体の製造方法について第２図（
ａ）、（ｂｌに示す製造工程説明用の概略斜視図を参照
しながら説明する。
まず、第２図（ａ）に示すように、圧電セラミックス板
２０を平行度、平面度の良い保持台（図示省［３’）に
ワックスなどで仮接着し、圧電セラミックス板２１にダ
イシングマシーンなどによりその厚みの半分程度の深さ
まで格子状に切断用ｅｔ２１を形成し、この切断用溝２
１に有機高分子２２を充填し、加熱して硬化させる。次
に、この圧電セラミックス板２０を保持台から取り外す
。次に、第２図（ｂｌに示すように、圧電セラミックス
板２０の切り残した板状部２３を点線で示すように研摩
して除去することによリ、２次元配列の柱状の圧電セラ
ミックスエレメント２４を有機高分子２２で接合した複
合圧電体を作製することができる。
２０を平行度、平面度の良い保持台（図示省［３’）に
ワックスなどで仮接着し、圧電セラミックス板２１にダ
イシングマシーンなどによりその厚みの半分程度の深さ
まで格子状に切断用ｅｔ２１を形成し、この切断用溝２
１に有機高分子２２を充填し、加熱して硬化させる。次
に、この圧電セラミックス板２０を保持台から取り外す
。次に、第２図（ｂｌに示すように、圧電セラミックス
板２０の切り残した板状部２３を点線で示すように研摩
して除去することによリ、２次元配列の柱状の圧電セラ
ミックスエレメント２４を有機高分子２２で接合した複
合圧電体を作製することができる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、このような従来の複合圧電体の製造方法
では、圧電セラミックス板２０に形成された溝２１に充
填した有機高分子（樹脂）２２を加熱して硬化させるよ
うにしているため、この有機高分子２２の硬化後、室温
に戻すと、有機高分子２２は圧電セラミックスに対して
収縮し、切断されていない板状部２３を歪ませようとす
る力が働く。これにより、圧電セラミックスが変形した
り、割れたりし、研摩の際に良好な平面度を得ることが
困難となる。また、圧電セラミックスの変形および破損
により振動形態が変化し、複合圧電体として特性が劣化
するなどの問題があった。
では、圧電セラミックス板２０に形成された溝２１に充
填した有機高分子（樹脂）２２を加熱して硬化させるよ
うにしているため、この有機高分子２２の硬化後、室温
に戻すと、有機高分子２２は圧電セラミックスに対して
収縮し、切断されていない板状部２３を歪ませようとす
る力が働く。これにより、圧電セラミックスが変形した
り、割れたりし、研摩の際に良好な平面度を得ることが
困難となる。また、圧電セラミックスの変形および破損
により振動形態が変化し、複合圧電体として特性が劣化
するなどの問題があった。
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり
、柱状の圧電体エレメントを正確に、しかも、精度良く
２次元配列することができ、したがって、複合圧電体の
特性を向上させることができ、また、製造上の歩留まり
を向上させることができるようにした複合圧電体の製造
方法を提供することを目的とするものである。
、柱状の圧電体エレメントを正確に、しかも、精度良く
２次元配列することができ、したがって、複合圧電体の
特性を向上させることができ、また、製造上の歩留まり
を向上させることができるようにした複合圧電体の製造
方法を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するだめの本発明の技術的解決手段は、
板状の圧電体の片面に樹脂層を設け、上記圧電体をその
厚み方向で完全に切断すると共に、上記樹脂層の一部に
達する溝を格子状に形成し、この溝に有機高分子を充填
して硬化させ、硬化後、上記樹脂層を除去するようにし
たものである。
板状の圧電体の片面に樹脂層を設け、上記圧電体をその
厚み方向で完全に切断すると共に、上記樹脂層の一部に
達する溝を格子状に形成し、この溝に有機高分子を充填
して硬化させ、硬化後、上記樹脂層を除去するようにし
たものである。
そして、上記樹脂層と上記有機高分子とに同じか、若し
くは同等の熱的特性を有する材料を用いるのが好ましい
。
くは同等の熱的特性を有する材料を用いるのが好ましい
。
作用
したがって、本発明によれば、板状の圧電体を厚さ方向
に完全に切断した状態で樹脂層により保持するようにし
ているので、切断加工により形成された溝に有機高分子
を充填し、加熱により硬化させ、硬化後に発生する有機
高分子と樹脂層の収縮が生じても圧電体が歪みにより変
形したり、破損したりするのを防止することができる。
に完全に切断した状態で樹脂層により保持するようにし
ているので、切断加工により形成された溝に有機高分子
を充填し、加熱により硬化させ、硬化後に発生する有機
高分子と樹脂層の収縮が生じても圧電体が歪みにより変
形したり、破損したりするのを防止することができる。
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。
明する。
第１図（ａ）〜（ｄｉは本発明の一実施例における複合
圧電体の製造方法を示し、第１図（ａ）、（ｂｌは製造
工程説明用の概略断面図、第１図（Ｃ１、（ｄｉは製造
工程説明用の概略斜視図である。
圧電体の製造方法を示し、第１図（ａ）、（ｂｌは製造
工程説明用の概略断面図、第１図（Ｃ１、（ｄｉは製造
工程説明用の概略斜視図である。
第１図（ａ）において、１は圧電体であり、例えば、Ｐ
ＺＴ系、ＰｂＴｌ０．系の圧電セラミックス、ＬＩＮｂ
Ｏ，、ＬｉＴａ０．などの単結晶のような板状の材料を
使用する。そして、まず、圧電体１の片面に樹脂層２を
形成する。この樹脂層２には有機高分子４と同様な熱的
特性を有する樹脂、例えば、ビスフェノールＡ型のエポ
キシ樹脂とアミン系の硬化材からなるエポキシ樹脂など
を用い、適当な型などを利用して圧電体１の片面に形成
する。次に、第１図（ｂｌに示すように、圧電体１にお
ける樹脂層２の反対側の面から圧電体１を完全に切断し
、更に、樹脂層２の一部に達する深さまでダイシングマ
シーンやワイヤソーなとの機械的な加工法、あるいはレ
ーザなどによる加工法によって格子状（網目状）に溝３
を形成し、２次元配列の柱状の圧電体エレメント４を形
成する。次に、第１図（Ｃ１に示すように、溝３に有機
高分子５を充填する。この有機高分子５としては、上記
と同様に、例えば、ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂
とアミン系の硬化材からなるエポキシ樹脂などの材料を
用いる。この有機高分子５であるエポキシ樹脂は、７０
℃程度の温度で９０分以上放置することにより硬化し、
硬化後、室温に戻すと、冷却により収縮が起きるが、圧
電体１を完全に柱状のエレメント４に切断加工しており
、しかも、樹脂層２である同様の材質を有するエポキシ
樹脂と同時に、同様な収縮を起こすので、圧電体エレメ
ント４が歪みにより変形し、あるいは破損するおそれは
ほとんどなくなる。次に、第１図（ｄｌに示すように、
樹脂層２および有機高分子５の一部を研摩、あるいは研
削などの方法により除去する。更に、柱状の圧電体エレ
メント４および有機高分子５を研摩、あるいは研削する
ことにより、２次元配列の柱状の圧電体エレメント４を
有機高分子５で接合し、目的とする厚み、すなわち、目
的とする周波数に適合する複合圧電体６を作製する。こ
の複合圧電体６は、必要に応じ、加熱加圧により所望の
形状に形成することができる。そして、両面に電極を設
け、これらの電極にリード線を接続し、必要に応じて背
面負荷材、音響整合層、音響レンズなどを設けることに
よりトランスデユーサを構成することができる。
ＺＴ系、ＰｂＴｌ０．系の圧電セラミックス、ＬＩＮｂ
Ｏ，、ＬｉＴａ０．などの単結晶のような板状の材料を
使用する。そして、まず、圧電体１の片面に樹脂層２を
形成する。この樹脂層２には有機高分子４と同様な熱的
特性を有する樹脂、例えば、ビスフェノールＡ型のエポ
キシ樹脂とアミン系の硬化材からなるエポキシ樹脂など
を用い、適当な型などを利用して圧電体１の片面に形成
する。次に、第１図（ｂｌに示すように、圧電体１にお
ける樹脂層２の反対側の面から圧電体１を完全に切断し
、更に、樹脂層２の一部に達する深さまでダイシングマ
シーンやワイヤソーなとの機械的な加工法、あるいはレ
ーザなどによる加工法によって格子状（網目状）に溝３
を形成し、２次元配列の柱状の圧電体エレメント４を形
成する。次に、第１図（Ｃ１に示すように、溝３に有機
高分子５を充填する。この有機高分子５としては、上記
と同様に、例えば、ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂
とアミン系の硬化材からなるエポキシ樹脂などの材料を
用いる。この有機高分子５であるエポキシ樹脂は、７０
℃程度の温度で９０分以上放置することにより硬化し、
硬化後、室温に戻すと、冷却により収縮が起きるが、圧
電体１を完全に柱状のエレメント４に切断加工しており
、しかも、樹脂層２である同様の材質を有するエポキシ
樹脂と同時に、同様な収縮を起こすので、圧電体エレメ
ント４が歪みにより変形し、あるいは破損するおそれは
ほとんどなくなる。次に、第１図（ｄｌに示すように、
樹脂層２および有機高分子５の一部を研摩、あるいは研
削などの方法により除去する。更に、柱状の圧電体エレ
メント４および有機高分子５を研摩、あるいは研削する
ことにより、２次元配列の柱状の圧電体エレメント４を
有機高分子５で接合し、目的とする厚み、すなわち、目
的とする周波数に適合する複合圧電体６を作製する。こ
の複合圧電体６は、必要に応じ、加熱加圧により所望の
形状に形成することができる。そして、両面に電極を設
け、これらの電極にリード線を接続し、必要に応じて背
面負荷材、音響整合層、音響レンズなどを設けることに
よりトランスデユーサを構成することができる。
このように、上記実施例によれば、２次元配列の柱状の
圧電体エレメント４とこれらを接合する有機高分子５か
ら構成される複合圧電体６において、柱状圧電体エレメ
ント４に歪みや破損が生じにくくなる。したがって、所
望の形状で圧電体エレメント４を正確に配列することが
できる。
圧電体エレメント４とこれらを接合する有機高分子５か
ら構成される複合圧電体６において、柱状圧電体エレメ
ント４に歪みや破損が生じにくくなる。したがって、所
望の形状で圧電体エレメント４を正確に配列することが
できる。
なお、上記実施例においては、第１図（ａ）に示すよう
に、圧電体１の片面に型を用いて直接、樹脂層２を設け
た場合について説明したが、この他、樹脂層２をあらか
じめ作製しておき、その樹脂層２を充填用の有機高分子
５と同様な熱的特性を有する接着剤を用いて圧電体１の
片面に接着し、前述の方法により複合圧電体６を作製し
ても同様な効果を得ることができる。また、上記実施例
においては、第１図（ａ）に示、す圧電体１を所望の最
終的複合圧電体６の厚さより厚くした場合について説明
したが、この圧電体１の厚さを最終的複合圧電体６の厚
さと等しくすれば、樹脂層２のみを研摩、研削等により
除去すればよい。
に、圧電体１の片面に型を用いて直接、樹脂層２を設け
た場合について説明したが、この他、樹脂層２をあらか
じめ作製しておき、その樹脂層２を充填用の有機高分子
５と同様な熱的特性を有する接着剤を用いて圧電体１の
片面に接着し、前述の方法により複合圧電体６を作製し
ても同様な効果を得ることができる。また、上記実施例
においては、第１図（ａ）に示、す圧電体１を所望の最
終的複合圧電体６の厚さより厚くした場合について説明
したが、この圧電体１の厚さを最終的複合圧電体６の厚
さと等しくすれば、樹脂層２のみを研摩、研削等により
除去すればよい。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、板状の圧電体の片面
に樹脂層を設け、上記圧電体をその厚さ方向で完全に切
断すると共に、上記樹脂層の一部に達する溝を格子状に
形成し、この溝に有機高分子を充填して硬化させ、その
後、上記樹脂層を除去するようにしている。このように
圧電体の厚さ方向に切り残し部分がないため、有機高分
子の温度変化による収縮により圧電体が歪みにより変形
し、または破損したりするのを防止するのことができる
。したがって、柱状の圧電体エレメントを正確に、しか
も、精度良く２次元配列することができ、複合圧電体の
特性を向上させることができ、また、製造上の歩留まり
を向上させることができる。
に樹脂層を設け、上記圧電体をその厚さ方向で完全に切
断すると共に、上記樹脂層の一部に達する溝を格子状に
形成し、この溝に有機高分子を充填して硬化させ、その
後、上記樹脂層を除去するようにしている。このように
圧電体の厚さ方向に切り残し部分がないため、有機高分
子の温度変化による収縮により圧電体が歪みにより変形
し、または破損したりするのを防止するのことができる
。したがって、柱状の圧電体エレメントを正確に、しか
も、精度良く２次元配列することができ、複合圧電体の
特性を向上させることができ、また、製造上の歩留まり
を向上させることができる。
また、上記樹脂層と有機高分子に熱的な特性を同一、若
しくは同等の材料を用いることにより、柱状の圧電体エ
レメントにかかる歪み等を更に一層小さくすることがで
き、圧電体エレメントを更に一層正確に、しかも、精度
良く２次元配列することができる。
しくは同等の材料を用いることにより、柱状の圧電体エ
レメントにかかる歪み等を更に一層小さくすることがで
き、圧電体エレメントを更に一層正確に、しかも、精度
良く２次元配列することができる。
第１図（ａ）〜（ｄｉは本発明の一実施例における複合
圧電体の製造方法を示し、第１図（ａ＞、（ｂ）は製造
工程説明用の概略断面図、第１図（Ｃ１、（ｄｌは製造
工程説明用の概略斜視図、第２図（ａ）、（ｂｌは従来
の複合圧電体の製造方法の一例を示す製造工程説明用の
概略図である。 １・・・圧電体、２・・・樹脂層、３・・・溝、４・・
・圧電体エレメント、５・・・有機高分子、６・・・複
合圧電体。 代理人の氏名 弁理士小蝦治 明ばか２名第１図 第２図 （４ａ） （ｂ）
圧電体の製造方法を示し、第１図（ａ＞、（ｂ）は製造
工程説明用の概略断面図、第１図（Ｃ１、（ｄｌは製造
工程説明用の概略斜視図、第２図（ａ）、（ｂｌは従来
の複合圧電体の製造方法の一例を示す製造工程説明用の
概略図である。 １・・・圧電体、２・・・樹脂層、３・・・溝、４・・
・圧電体エレメント、５・・・有機高分子、６・・・複
合圧電体。 代理人の氏名 弁理士小蝦治 明ばか２名第１図 第２図 （４ａ） （ｂ）
Claims (2)
- （１）板状の圧電体の片面に樹脂層を設け、上記圧電体
をその厚み方向で完全に切断すると共に、上記樹脂層の
一部に達する溝を格子状に形成し、この溝に有機高分子
を充填して硬化させ、硬化後、上記樹脂層を除去する複
合圧電体の製造方法。 - （２）樹脂層と有機高分子とが同じか、若しくは同等の
熱的特性を有する材料から成る請求項１記載の複合圧電
体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33385390A JP2626241B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 複合圧電体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33385390A JP2626241B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 複合圧電体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04200098A true JPH04200098A (ja) | 1992-07-21 |
| JP2626241B2 JP2626241B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=18270677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33385390A Expired - Lifetime JP2626241B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 複合圧電体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2626241B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100377371C (zh) * | 2003-12-05 | 2008-03-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 发光二极管 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102610306B1 (ko) * | 2020-12-22 | 2023-12-06 | 포항공과대학교 산학협력단 | 무연압전체 및 그 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5793307U (ja) * | 1980-12-01 | 1982-06-08 | ||
| JPS62231599A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-12 | Shimadzu Corp | 超音波探触子の製造方法 |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP33385390A patent/JP2626241B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5793307U (ja) * | 1980-12-01 | 1982-06-08 | ||
| JPS62231599A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-12 | Shimadzu Corp | 超音波探触子の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100377371C (zh) * | 2003-12-05 | 2008-03-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 发光二极管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2626241B2 (ja) | 1997-07-02 |
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Legal Events
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