JPH0478471A - 超音波振動体及びその製造方法 - Google Patents
超音波振動体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0478471A JPH0478471A JP18939890A JP18939890A JPH0478471A JP H0478471 A JPH0478471 A JP H0478471A JP 18939890 A JP18939890 A JP 18939890A JP 18939890 A JP18939890 A JP 18939890A JP H0478471 A JPH0478471 A JP H0478471A
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- Japan
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- metallic film
- conductive metallic
- radiation plate
- piezoelectric oscillator
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- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (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】
（Ｍ東上の利用分野）
この発明は、超音波洗浄装置等に用いられる超音波振動
体及びその製造方法に関するものである。
体及びその製造方法に関するものである。
（従来の技術）
超音波洗浄装置等に用いられる超音波振動体には超音波
振動を空中あるいは液中に放射する輻射板が必要であり
、圧電振動子の輻射板への取付方法としてはボルト止め
タイプのものと接着タイプのものとか存在している。
振動を空中あるいは液中に放射する輻射板が必要であり
、圧電振動子の輻射板への取付方法としてはボルト止め
タイプのものと接着タイプのものとか存在している。
第１図はボルト止めタイプの超音波振動体の一例であり
１図中１は輻射板、２はこの輻射板１に植設されたボル
ト、３はこのボルト２によって輻射板Ｉに固定された圧
電振動子である。
１図中１は輻射板、２はこの輻射板１に植設されたボル
ト、３はこのボルト２によって輻射板Ｉに固定された圧
電振動子である。
又、１ｇ２図は接着タイプの超音波振動体の一例であり
、圧電振動子３は接着剤４を介して導電性を有する輻射
板ｌに接着せしめられており、輻射板１には陰極５が、
圧電振動子３には陽極６がそれぞれ設けられている。
、圧電振動子３は接着剤４を介して導電性を有する輻射
板ｌに接着せしめられており、輻射板１には陰極５が、
圧電振動子３には陽極６がそれぞれ設けられている。
なお、１００ＫＨｚ以上の固有振動数を持つ振動子の場
合、この接着タイプが主流となっている。
合、この接着タイプが主流となっている。
−力、輻射板の材質としては従来よりステンレス等の金
属材が多用されているが、金属材以外にも近年ではＰＶ
Ｃ（塩化ビニール）、石英等か洗浄の際用いる液体の種
類に応じて採用されており、半導体製造の際用いられる
輻射板としては防塵性、耐蝕性の見地から石英か多く用
いられている。
属材が多用されているが、金属材以外にも近年ではＰＶ
Ｃ（塩化ビニール）、石英等か洗浄の際用いる液体の種
類に応じて採用されており、半導体製造の際用いられる
輻射板としては防塵性、耐蝕性の見地から石英か多く用
いられている。
しかし、この石英を輻射板とした場合１石英は導電性を
有しない為、圧電振動子の電極は輻射板から取ることか
できず、第３図に示す様に輻射板と圧電振動子との間に
金リボン７をはさみこみ。
有しない為、圧電振動子の電極は輻射板から取ることか
できず、第３図に示す様に輻射板と圧電振動子との間に
金リボン７をはさみこみ。
この金リボン７を電極（陰極）として使用する様にした
り、第４図に示す様に回り込み電極構造の圧電振動子を
用いていた。
り、第４図に示す様に回り込み電極構造の圧電振動子を
用いていた。
（解決すべき課題）
しかしながら、近年使用される振動子は高周波化かすす
み、６．８ＭＨｚでは２００鉢ｍの板厚となり、一方、
使用される金リボン７の厚さは２０ｇｍ程度である為、
これらにより輻射板を作った場合、接着箇所の厚みが負
荷として働き、輻射板の性能低下を招くことは避けられ
なかった。
み、６．８ＭＨｚでは２００鉢ｍの板厚となり、一方、
使用される金リボン７の厚さは２０ｇｍ程度である為、
これらにより輻射板を作った場合、接着箇所の厚みが負
荷として働き、輻射板の性能低下を招くことは避けられ
なかった。
又、金リボン７と振動子３との接合部には接着剤が介在
していないので、接着力か弱く、長時間の運転によりハ
ガレか生じる欠点かあった。一方、第４図に示す回り込
み電極構造の圧電振動子３の場合、陰極５の一部が陽極
６と同一面に存在することとなる為、陽極６の面積か十
分に確保できず、効率低下を招く欠点かあった。この発
明は、輻射板を有する石英等の非導電性を有する超音波
振動体に関する上記従来の課題を解決することを目的と
するものであり１石英等の不導体材を輻射板として用い
ても金属製輻射板と同等の性能を発揮させることができ
、しかも十分な強度を有し、耐久性にもすぐれている超
音波振動体及びその製造方法を提供せんとするものであ
る。
していないので、接着力か弱く、長時間の運転によりハ
ガレか生じる欠点かあった。一方、第４図に示す回り込
み電極構造の圧電振動子３の場合、陰極５の一部が陽極
６と同一面に存在することとなる為、陽極６の面積か十
分に確保できず、効率低下を招く欠点かあった。この発
明は、輻射板を有する石英等の非導電性を有する超音波
振動体に関する上記従来の課題を解決することを目的と
するものであり１石英等の不導体材を輻射板として用い
ても金属製輻射板と同等の性能を発揮させることができ
、しかも十分な強度を有し、耐久性にもすぐれている超
音波振動体及びその製造方法を提供せんとするものであ
る。
（課題を解決するための手段）
この発明は、不導体製の輻射板の裏面に導電性金属膜を
形成せしめ、この導電性金属膜に圧電振動子を接着せし
めると共に、前記導電性金属膜に陰極を設けて超音波振
動体を構成することより、上記課題を解決せんとするも
のである。
形成せしめ、この導電性金属膜に圧電振動子を接着せし
めると共に、前記導電性金属膜に陰極を設けて超音波振
動体を構成することより、上記課題を解決せんとするも
のである。
（作 用）
圧電振動子３の共振周波数と同じ周波数の電圧を導電性
金属膜上の陰極及び圧電振動子３上の陽極から印加する
と、圧電振動子は振動を開始し、その振動は導電性金属
膜を介して輻射板に伝えられ、この輻射板から超音波と
して空中あるいは液中に放射され、超音波洗浄等の用に
供される。
金属膜上の陰極及び圧電振動子３上の陽極から印加する
と、圧電振動子は振動を開始し、その振動は導電性金属
膜を介して輻射板に伝えられ、この輻射板から超音波と
して空中あるいは液中に放射され、超音波洗浄等の用に
供される。
この際、導電性金属膜は従来の金リボンに比して著しく
薄い為、輻射板の性能低下をおこすξそれはなく、効率
の高い超音波の放射が可能である。
薄い為、輻射板の性能低下をおこすξそれはなく、効率
の高い超音波の放射が可能である。
又、長時間の運転により圧電振動子のハガレ等が生ずる
おそれもなく、すぐれた耐久性、＠顕性を有する。
おそれもなく、すぐれた耐久性、＠顕性を有する。
（実施例）
第５図はこの発明に係る超音波振動体の一実施例の断面
図である。
図である。
図中１は石英等の非導電性の輻射板であり、この輻射板
ｌの表面には導電性金属膜８が形成されている。
ｌの表面には導電性金属膜８が形成されている。
この導電性金属膜８を形成させる輻射板１の表面は、こ
の導電性金属膜８の接着強度を向上させる為、＃６００
相当の粗面加工が施されており、その板厚Ｔは接着され
る圧電振動子３の共振周波数Ｆと輻射板ｌの音速Ｃから
下記式により決定される。
の導電性金属膜８の接着強度を向上させる為、＃６００
相当の粗面加工が施されており、その板厚Ｔは接着され
る圧電振動子３の共振周波数Ｆと輻射板ｌの音速Ｃから
下記式により決定される。
Ｔ＝Ｎ−Ｃ／２・Ｆ （Ｎは整数）
ちなみに、共振周波数８５０ＫＨｚのＰＺＴ圧電振動子
を用いた場合、輻射板１の板厚は約３．５ｍｍ又はその
整数倍となる。
を用いた場合、輻射板１の板厚は約３．５ｍｍ又はその
整数倍となる。
導電性金属Ｗｉ８は、下地としてニクロムを５００人程
度蒸着させた後、その上に金メツキを施し、この金メツ
キ層の厚さをｌｐｍ程度まて成長させたものであり、輻
射板１表面の粗面加工と蒸着前の適切な洗浄処理により
十分な密着強度を保持している。
度蒸着させた後、その上に金メツキを施し、この金メツ
キ層の厚さをｌｐｍ程度まて成長させたものであり、輻
射板１表面の粗面加工と蒸着前の適切な洗浄処理により
十分な密着強度を保持している。
洗浄方法としては超音波洗浄とプラズマドライ洗浄の組
合せが最も効果的である。
合せが最も効果的である。
そして、この導電性金属膜８の上には圧電振動子３か接
着剤４によって接着せしめられている。
着剤４によって接着せしめられている。
この実施例においては、接着剤４としてはエポキシ系接
着剤を用い、導電性を確保する為、ＩＫｇの荷重をこの
圧電振動子３にかけて加熱硬化させている。更に、圧電
振動子３近傍の導電性金１ｕｉＢ十二には陰極５が、圧
電振動子３上には陽極６かハンダ付けあるいは導電性接
着剤により形成されている。なお、通常の場合、一つの
輻射板１に複数の圧電振動子３を取付けるか、許容電流
値内てあれば陰極５は１箇所に設けるだけでも良い。
着剤を用い、導電性を確保する為、ＩＫｇの荷重をこの
圧電振動子３にかけて加熱硬化させている。更に、圧電
振動子３近傍の導電性金１ｕｉＢ十二には陰極５が、圧
電振動子３上には陽極６かハンダ付けあるいは導電性接
着剤により形成されている。なお、通常の場合、一つの
輻射板１に複数の圧電振動子３を取付けるか、許容電流
値内てあれば陰極５は１箇所に設けるだけでも良い。
そして、陰極５．陽極６間に圧電振動子３の共振周波数
と同じ周波数の電圧を印加すると、圧電振動子３は振動
を開始し、その振動は導電性金属膜８を介して輻射板１
に伝えられ、この輻射板１から超音波として空中あるい
は液中に放射される。
と同じ周波数の電圧を印加すると、圧電振動子３は振動
を開始し、その振動は導電性金属膜８を介して輻射板１
に伝えられ、この輻射板１から超音波として空中あるい
は液中に放射される。
（発明の効果）
この発明に係る超音波振動体は上記の通りの構成を有し
、導電性金属膜８と接着剤４の合計の厚さを従来のもの
に比して２０分の１程度に減らすことかできる為、振動
系全体の共振周波数を圧電振動子３の共振周波数に近ず
けることかでき、効率の良い超音波の放射か可能である
。
、導電性金属膜８と接着剤４の合計の厚さを従来のもの
に比して２０分の１程度に減らすことかできる為、振動
系全体の共振周波数を圧電振動子３の共振周波数に近ず
けることかでき、効率の良い超音波の放射か可能である
。
又、陰極５の面積を増大することが可能で、これらによ
り電気特性の向上を図ると共に導電性金属膜：膜８を圧
電振動子３から発生する熱の冷却に利用することかでき
、更に陰極は１箇所に設けるたけで良いため、配線を簡
略化てき、実用上極めてすぐれた効果を有するものであ
る。
り電気特性の向上を図ると共に導電性金属膜：膜８を圧
電振動子３から発生する熱の冷却に利用することかでき
、更に陰極は１箇所に設けるたけで良いため、配線を簡
略化てき、実用上極めてすぐれた効果を有するものであ
る。
１、輻射板 ２．ボルト
３、圧電振動子 ４．接着剤
５、＃極 ６．陽極
特 許 出 願 人 島田理化工業株式会社代 理
人 栂村繁部 外１名 第１図 第３図 第５図
人 栂村繁部 外１名 第１図 第３図 第５図
Claims (4)
- （１）不導体製の輻射板の裏面に導電性金属膜を介して
圧電振動子が接着せしめられていると共に前記導電性金
属膜の所望箇所には陰極が取付けられていることを特徴
とする超音波振動体。 - （２）導電性金属膜が金を素材とするものであることを
特徴とする請求項１記載の超音波振動体。 - （３）輻射板が石英製であることを特徴とする請求項１
記載の超音波振動体。 - （４）不導体性の輻射板の裏面に導電性金属膜を形成せ
しめた後、この導電性金属膜に圧電振動子を接着せしめ
ると共に、前記導電性金属膜に陰極を取付けることを特
徴とする超音波振動体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18939890A JPH0478471A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 超音波振動体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18939890A JPH0478471A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 超音波振動体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0478471A true JPH0478471A (ja) | 1992-03-12 |
Family
ID=16240629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18939890A Pending JPH0478471A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 超音波振動体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0478471A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6698073B2 (en) * | 2000-02-22 | 2004-03-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of manufacturing a piezoelectric filter with an acoustic resonator situated on an acoustic reflector layer formed by a carrier substrate |
| AT500807A1 (de) * | 2004-01-23 | 2006-03-15 | Austria Tech & System Tech | Verfahren zum herstellen eines leiterplattenelements sowie leiterplattenelement |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6188700A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-06 | Hitachi Ltd | 圧電素子 |
| JPH0280397A (ja) * | 1988-09-12 | 1990-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電体薄膜 |
-
1990
- 1990-07-19 JP JP18939890A patent/JPH0478471A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6188700A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-06 | Hitachi Ltd | 圧電素子 |
| JPH0280397A (ja) * | 1988-09-12 | 1990-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電体薄膜 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6698073B2 (en) * | 2000-02-22 | 2004-03-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of manufacturing a piezoelectric filter with an acoustic resonator situated on an acoustic reflector layer formed by a carrier substrate |
| AT500807A1 (de) * | 2004-01-23 | 2006-03-15 | Austria Tech & System Tech | Verfahren zum herstellen eines leiterplattenelements sowie leiterplattenelement |
| AT500807B1 (de) * | 2004-01-23 | 2006-11-15 | Austria Tech & System Tech | Verfahren zum herstellen eines leiterplattenelements sowie leiterplattenelement |
| US7552525B2 (en) | 2004-01-23 | 2009-06-30 | AT & Saustria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft | Method for the production of a circuit board element |
| US8039755B2 (en) | 2004-01-23 | 2011-10-18 | At & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft | Method for manufacturing a printed circuit board element as well as a printed circuit board element |
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