JPH0510954Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0510954Y2 JPH0510954Y2 JP1984074877U JP7487784U JPH0510954Y2 JP H0510954 Y2 JPH0510954 Y2 JP H0510954Y2 JP 1984074877 U JP1984074877 U JP 1984074877U JP 7487784 U JP7487784 U JP 7487784U JP H0510954 Y2 JPH0510954 Y2 JP H0510954Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode layer
- thickness
- electrode
- piezoelectric vibrator
- efficiency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Special Spraying Apparatus (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本考案は、例えば超音波加湿器の超音波振動子
等として利用するのに好適な圧電振動子に関す
る。
等として利用するのに好適な圧電振動子に関す
る。
＜従来の技術＞
従来のこの種の圧電振動子は、例えば第１図に
例示するように、圧電磁器素体１の表面に、銀を
主成分とする第１電極層２を設けると共に、この
第１電極層２に対する保護膜として、銀以外の金
属を主成分とする第２電極層３を設けた２層構造
となつていた。第１電極層２は特性の向上及び安
定化等の観点から、通常、銀焼付け電極として形
成される。第２電極層３は第１電極層２に対する
保護層として耐酸化性、寿命特性等を向上させる
ために設けられたもので、NiもしくはCrメツキ
またはSn−Co、Sn−Ni、Fe−Ni等の合金メツ
キ等によつて形成される。
例示するように、圧電磁器素体１の表面に、銀を
主成分とする第１電極層２を設けると共に、この
第１電極層２に対する保護膜として、銀以外の金
属を主成分とする第２電極層３を設けた２層構造
となつていた。第１電極層２は特性の向上及び安
定化等の観点から、通常、銀焼付け電極として形
成される。第２電極層３は第１電極層２に対する
保護層として耐酸化性、寿命特性等を向上させる
ために設けられたもので、NiもしくはCrメツキ
またはSn−Co、Sn−Ni、Fe−Ni等の合金メツ
キ等によつて形成される。
超音波加湿器の超音波振動子として利用するに
は、前述の２層構造で成る電極イ，ロを圧電磁器
素体１の相対向する両面にそれぞれ形成し、電極
イのある両側を超音波放射面として利用する。
は、前述の２層構造で成る電極イ，ロを圧電磁器
素体１の相対向する両面にそれぞれ形成し、電極
イのある両側を超音波放射面として利用する。
＜考案が解決しようとする問題点＞
しかし、従来の電極構造では、第１電極層２に
対する第２電極層３の密着強度が充分でなく、し
かも銀焼付け等で成る第１電極層２の上にNiメ
ツキ等で成る第２電極層３を直接形成する場合
に、第１電極層２を構成する焼付け銀がメツキ液
によつて侵されてしまい、電極強度が劣化してし
まうため、寿命特性に優れたものを得ることが困
難であつた。超音波加湿器における超音波振動子
として使用する場合には、超音波放射面側の電極
イが直接に水と接触するため、この電極イは特に
寿命特性の優れた構造とすることが必要になる。
対する第２電極層３の密着強度が充分でなく、し
かも銀焼付け等で成る第１電極層２の上にNiメ
ツキ等で成る第２電極層３を直接形成する場合
に、第１電極層２を構成する焼付け銀がメツキ液
によつて侵されてしまい、電極強度が劣化してし
まうため、寿命特性に優れたものを得ることが困
難であつた。超音波加湿器における超音波振動子
として使用する場合には、超音波放射面側の電極
イが直接に水と接触するため、この電極イは特に
寿命特性の優れた構造とすることが必要になる。
上述する問題点解決を狙つた従来技術としては
実公昭56−33657号公報に記載されたものが知ら
れている。この従来技術においては、圧電磁器素
体の表面に焼付して形成された第１電極層の上
に、銅等の金属膜でなる第２電極層を形成し、こ
の第２電極層の上に蒸着またはスパツタ法等の手
段によつて、クロム金属膜でなる第３電極層を形
成させていた。
実公昭56−33657号公報に記載されたものが知ら
れている。この従来技術においては、圧電磁器素
体の表面に焼付して形成された第１電極層の上
に、銅等の金属膜でなる第２電極層を形成し、こ
の第２電極層の上に蒸着またはスパツタ法等の手
段によつて、クロム金属膜でなる第３電極層を形
成させていた。
しかしながら、クロム金属膜は引張り力が大き
過ぎ、圧電振動子の効率を低下させると共に、引
張り力の影響が第１電極層にまでおよびその強度
を低下させてしまうこと等の問題点があることが
分つた。クロム金属膜の膜厚を、その引張り力に
よる効率低下や第１電極層の強度低下を実質的に
無視できる程度まで薄くすると、保護膜としての
機能が失なわれてしまう。
過ぎ、圧電振動子の効率を低下させると共に、引
張り力の影響が第１電極層にまでおよびその強度
を低下させてしまうこと等の問題点があることが
分つた。クロム金属膜の膜厚を、その引張り力に
よる効率低下や第１電極層の強度低下を実質的に
無視できる程度まで薄くすると、保護膜としての
機能が失なわれてしまう。
＜問題点を解決するための手段＞
上述する従来の問題点を解決するため、本考案
は、銀を主成分とし圧電磁器素体の表面に焼付し
て形成された第１電極層と、前記第１電極層の上
に形成された第２電極層と、前記第２電極層の上
に形成された第３電極層とを備える圧電振動子に
おいて、 前記第１電極層は膜厚が5μm〜25μmであり、 前記第２電極層は膜厚が0.1μm〜5μmの銅を主
成分とするメツキ膜でなり、 前記第３電極層は膜厚が0.2μm〜5μmのニツケ
ルを主成分とするメツキ膜でなること を特徴とする。
は、銀を主成分とし圧電磁器素体の表面に焼付し
て形成された第１電極層と、前記第１電極層の上
に形成された第２電極層と、前記第２電極層の上
に形成された第３電極層とを備える圧電振動子に
おいて、 前記第１電極層は膜厚が5μm〜25μmであり、 前記第２電極層は膜厚が0.1μm〜5μmの銅を主
成分とするメツキ膜でなり、 前記第３電極層は膜厚が0.2μm〜5μmのニツケ
ルを主成分とするメツキ膜でなること を特徴とする。
＜作用＞
第３電極層をニツケルを主成分とするメツキ膜
によつて構成すると、クロム金属膜を用いた従来
技術に比較して、第３電極層の引張り力が小さく
なる。このため、圧電振動子の効率低下及び第１
電極の強度低下が回避され、高効率で特性の良好
な圧電振動子が得られる。また、第３電極層はメ
ツキ膜であるので、従来の蒸着またはスパツタ法
に比較して能率の高いメツキ法を使用し、能率良
く量産できる。
によつて構成すると、クロム金属膜を用いた従来
技術に比較して、第３電極層の引張り力が小さく
なる。このため、圧電振動子の効率低下及び第１
電極の強度低下が回避され、高効率で特性の良好
な圧電振動子が得られる。また、第３電極層はメ
ツキ膜であるので、従来の蒸着またはスパツタ法
に比較して能率の高いメツキ法を使用し、能率良
く量産できる。
第３電極層の膜厚は0.2μm〜5μmの範囲に設定
する。ニツケルを主成分とするメツキ膜は、ニツ
ケルの金属的性質から、厚く付き過ぎると、引張
り力が大きくなり、圧電振動子に対する締め付け
力が増大し、効率を低下させる。圧電振動子の効
率を低下させない膜厚の上限が5μmであり、保護
膜としての作用を確保し得る膜厚の下限が0.2μm
である。
する。ニツケルを主成分とするメツキ膜は、ニツ
ケルの金属的性質から、厚く付き過ぎると、引張
り力が大きくなり、圧電振動子に対する締め付け
力が増大し、効率を低下させる。圧電振動子の効
率を低下させない膜厚の上限が5μmであり、保護
膜としての作用を確保し得る膜厚の下限が0.2μm
である。
また、ニツケルを主成分とするメツキ膜でなる
第３電極層と、銀を主成分とする第１電極層との
間に、銅を主成分とするメツキ膜でなる第２電極
層があるので、結晶格子の大きなニツケル膜でな
る第３電極層が、銀を主成分とする第１電極層に
直接に付着することがなくなる。このため、全体
の密着強度の大きな電極構造が得られる。
第３電極層と、銀を主成分とする第１電極層との
間に、銅を主成分とするメツキ膜でなる第２電極
層があるので、結晶格子の大きなニツケル膜でな
る第３電極層が、銀を主成分とする第１電極層に
直接に付着することがなくなる。このため、全体
の密着強度の大きな電極構造が得られる。
第１電極層は膜厚が5μm〜25μmの範囲に選定
する。第１電極層が薄過ぎると、第２電極層及び
第３電極層をメツキによつて形成するときに、第
１電極層の銀焼付電極中に含まれるガラス成分が
メツキ液中に溶解し、第１電極層の電極強度が低
下する。反対に第１電極層が厚過ぎると、圧電振
動子としての効率が低下する。第１電極層の膜厚
を5μm〜25μmの範囲に選定すると、上述の問題
点を解決し、強度低下及び圧電振動子としての効
率低下を実質的に無視し得るようになる。
する。第１電極層が薄過ぎると、第２電極層及び
第３電極層をメツキによつて形成するときに、第
１電極層の銀焼付電極中に含まれるガラス成分が
メツキ液中に溶解し、第１電極層の電極強度が低
下する。反対に第１電極層が厚過ぎると、圧電振
動子としての効率が低下する。第１電極層の膜厚
を5μm〜25μmの範囲に選定すると、上述の問題
点を解決し、強度低下及び圧電振動子としての効
率低下を実質的に無視し得るようになる。
第２電極層の膜厚は0.1μm〜5μmの範囲に設定
する。第２電極層は圧電振動子の効率向上という
観点からは、できるだけ薄くしたいが、第１電極
上に第３電極層を密着させるという作用を確保し
なければならない。第２電極層の膜厚が0.1μm〜
5μmの範囲であると、この両者を満たすことがで
きる。
する。第２電極層は圧電振動子の効率向上という
観点からは、できるだけ薄くしたいが、第１電極
上に第３電極層を密着させるという作用を確保し
なければならない。第２電極層の膜厚が0.1μm〜
5μmの範囲であると、この両者を満たすことがで
きる。
＜実施例＞
第２図は本考案に係る圧電振動子の正面断面
図、第３図は同じくその底面図、第４図は電極部
分の拡大断面図である。図において、第１図と同
一の参照符号は同一性ある構成部分を示し、圧電
磁器素体１の表面に銀を主成分とする第１電極層
２を形成し、この第１電極層２の上に銅を主成分
とする第２電極層４を形成し、更にこの第２電極
層４の上に第３電極層５を形成した３層構造とな
つている。
図、第３図は同じくその底面図、第４図は電極部
分の拡大断面図である。図において、第１図と同
一の参照符号は同一性ある構成部分を示し、圧電
磁器素体１の表面に銀を主成分とする第１電極層
２を形成し、この第１電極層２の上に銅を主成分
とする第２電極層４を形成し、更にこの第２電極
層４の上に第３電極層５を形成した３層構造とな
つている。
第１電極層２は従来と同様に銀焼付けによつて
形成し、第２電極層４は銅メツキによつて形成
し、第３電極層５はNiまたはSn−Ni、Fe−Ni等
の合金メツキ等によつて形成する。第３電極層５
の膜厚は、前述したように、0.2μm〜5μmの範囲
に選定する。これにより、圧電振動子の効率を低
下させないで、保護膜としての作用を確保し、寿
命特性を改善できる。第５図は第３電極層５の膜
厚と寿命LT及び効率Krとの関係を示すデータで
ある。第５図から明らかなように、第３電極層５
の膜厚0.2μm〜5μmの範囲では、効率の低下を約
５％程度に抑えつつ、最長10000時間の寿命を確
保できる。
形成し、第２電極層４は銅メツキによつて形成
し、第３電極層５はNiまたはSn−Ni、Fe−Ni等
の合金メツキ等によつて形成する。第３電極層５
の膜厚は、前述したように、0.2μm〜5μmの範囲
に選定する。これにより、圧電振動子の効率を低
下させないで、保護膜としての作用を確保し、寿
命特性を改善できる。第５図は第３電極層５の膜
厚と寿命LT及び効率Krとの関係を示すデータで
ある。第５図から明らかなように、第３電極層５
の膜厚0.2μm〜5μmの範囲では、効率の低下を約
５％程度に抑えつつ、最長10000時間の寿命を確
保できる。
第１電極層２の膜厚は5μm〜25μmの範囲に選
定する。第１電極層２は銀を主成分とする焼付電
極として形成されており、この第１電極層２が薄
過ぎると、第２電極層４及び第３電極層５をメツ
キによつて形成するときに、第１電極層２のガラ
ス成分がメツキ液中に溶解し、第１電極層２の電
極強度が低下する。反対に第１電極層２が厚過ぎ
ると、圧電振動子としての効率が低下する。第６
図は第１電極層２の膜厚と圧電振動子効率（能
率）Kr及び強度Prとの関係を示す図である。こ
の第６図からも明らかなように、強度低下及び圧
電振動子としての効率低下を実質的に無視し得る
第１電極層２の膜厚は5μm〜25μmの範囲である。
定する。第１電極層２は銀を主成分とする焼付電
極として形成されており、この第１電極層２が薄
過ぎると、第２電極層４及び第３電極層５をメツ
キによつて形成するときに、第１電極層２のガラ
ス成分がメツキ液中に溶解し、第１電極層２の電
極強度が低下する。反対に第１電極層２が厚過ぎ
ると、圧電振動子としての効率が低下する。第６
図は第１電極層２の膜厚と圧電振動子効率（能
率）Kr及び強度Prとの関係を示す図である。こ
の第６図からも明らかなように、強度低下及び圧
電振動子としての効率低下を実質的に無視し得る
第１電極層２の膜厚は5μm〜25μmの範囲である。
第２電極層４の膜厚は0.1μm〜5μmの範囲に設
定する。第２電極層４は圧電振動子の効率向上と
いう観点からは、できるだけ薄くしたいが、第１
電極２上に第３電極５を密着させるという作用を
確保しなければならない。この両者を満たす膜厚
が0.1μm〜5μmの範囲である。
定する。第２電極層４は圧電振動子の効率向上と
いう観点からは、できるだけ薄くしたいが、第１
電極２上に第３電極５を密着させるという作用を
確保しなければならない。この両者を満たす膜厚
が0.1μm〜5μmの範囲である。
上述のように、本考案においては、銀を主成分
とする第１電極層２の上に銅を主成分とする第２
電極層４を形成する構造であるから、第１電極層
２と第２電極層４との間の密着強度が従来に比べ
て大きくなる。しかも、この第２電極層４の上
に、Niメツキ等による第３電極層５を被着形成
する構造であるから、第２電極層４の耐酸化性が
補強される。このため、寿命特性に優れた圧電振
動子が得られる。実験によると、第１図に示した
従来構造では、超音波加湿器の超音波振動子とし
て利用した場合の寿命特性が5000時間であつた
が、本考案の場合には10000時間以上の寿命特性
が得られた。
とする第１電極層２の上に銅を主成分とする第２
電極層４を形成する構造であるから、第１電極層
２と第２電極層４との間の密着強度が従来に比べ
て大きくなる。しかも、この第２電極層４の上
に、Niメツキ等による第３電極層５を被着形成
する構造であるから、第２電極層４の耐酸化性が
補強される。このため、寿命特性に優れた圧電振
動子が得られる。実験によると、第１図に示した
従来構造では、超音波加湿器の超音波振動子とし
て利用した場合の寿命特性が5000時間であつた
が、本考案の場合には10000時間以上の寿命特性
が得られた。
この実施例では、圧電磁器素体１の厚さ方向の
両面に形成される電極イ，ロの両者を３層構造と
してあるが、超音波加湿器の超音波振動子として
利用する場合に超音波放射面となる電極イのみを
３層構造としても良い。
両面に形成される電極イ，ロの両者を３層構造と
してあるが、超音波加湿器の超音波振動子として
利用する場合に超音波放射面となる電極イのみを
３層構造としても良い。
＜考案の効果＞
本考案によれば次のような効果が得られる。
(a) 第３電極層をニツケルを主成分とするメツキ
膜としたから、クロム膜を用いた従来技術に比
較して、高効率で特性の良好な圧電振動子を提
供できる。
膜としたから、クロム膜を用いた従来技術に比
較して、高効率で特性の良好な圧電振動子を提
供できる。
(b) 第３電極層は膜厚が0.2μm〜5μmであるか
ら、高効率で寿命特性の優れた圧電振動子を提
供できる。
ら、高効率で寿命特性の優れた圧電振動子を提
供できる。
(c) ニツケルを主成分とするメツキ膜でなる第３
電極層と、銀を主成分とする第１電極層との間
に、銅を主成分とするメツキ膜でなる第２電極
層があるので、第１電極層に対する第３電極層
の密着強度が高く、寿命特性の優れた圧電振動
子を提供できる。
電極層と、銀を主成分とする第１電極層との間
に、銅を主成分とするメツキ膜でなる第２電極
層があるので、第１電極層に対する第３電極層
の密着強度が高く、寿命特性の優れた圧電振動
子を提供できる。
(d) 第１電極層は膜厚が5μm〜25μmの範囲に選
定されているから、第２電極層及び第３電極層
をメツキによつて形成するときに、第１電極層
の銀焼付電極中に含まれるガラス成分がメツキ
液中に溶解するのを阻止し、第１電極層の電極
強度が低下を防止すると共に、圧電振動子とし
ての効率の低下を阻止し、電極強度が大きく、
効率の高い圧電振動子を提供できる。
定されているから、第２電極層及び第３電極層
をメツキによつて形成するときに、第１電極層
の銀焼付電極中に含まれるガラス成分がメツキ
液中に溶解するのを阻止し、第１電極層の電極
強度が低下を防止すると共に、圧電振動子とし
ての効率の低下を阻止し、電極強度が大きく、
効率の高い圧電振動子を提供できる。
(e) 第２電極層は膜厚が0.1μm〜5μmの範囲に設
定されているから、圧電振動子の効率向上と共
に、第１電極層に第３電極層を密着させた圧電
振動子を提供できる。
定されているから、圧電振動子の効率向上と共
に、第１電極層に第３電極層を密着させた圧電
振動子を提供できる。
第１図は従来の圧電振動子の断面図、第２図は
本考案に係る圧電振動子の正面断面図、第３図は
同じくその底面図、第４図は電極部分の拡大断面
図、第５図は第３電極層の膜厚と寿命との関係を
示すデータ、第６図は第１電極層の膜厚と圧電振
動子効率（能率）Kr及び強度Prとの関係を示す
データである。 １……圧電磁器素体、２……第１電極層、４…
…第２電極層、５……第３電極層。
本考案に係る圧電振動子の正面断面図、第３図は
同じくその底面図、第４図は電極部分の拡大断面
図、第５図は第３電極層の膜厚と寿命との関係を
示すデータ、第６図は第１電極層の膜厚と圧電振
動子効率（能率）Kr及び強度Prとの関係を示す
データである。 １……圧電磁器素体、２……第１電極層、４…
…第２電極層、５……第３電極層。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 銀を主成分とし圧電磁器素体の表面に焼付し
て形成された第１電極層と、前記第１電極層の
上に形成された第２電極層と、前記第２電極層
の上に形成された第３電極層とを備える圧電振
動子において、 前記第１電極層は膜厚が5μm〜25μmであり、 前記第２電極層は膜厚が0.1μm〜5μmの銅を
主成分とするメツキ膜でなり、 前記第３電極層は膜厚が0.2μm〜5μmのニツ
ケルを主成分とするメツキ膜でなること を特徴とする圧電振動子。 (2) 超音波加湿器の超音波振動子として用いられ
る実用新案登録請求の範囲第１項に記載の圧電
振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7487784U JPS60186073U (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | 圧電振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7487784U JPS60186073U (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | 圧電振動子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60186073U JPS60186073U (ja) | 1985-12-10 |
| JPH0510954Y2 true JPH0510954Y2 (ja) | 1993-03-17 |
Family
ID=30615575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7487784U Granted JPS60186073U (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | 圧電振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60186073U (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52105796A (en) * | 1976-03-02 | 1977-09-05 | Toshiba Corp | Ultrasonic vibrator manufacturing method |
| JPS5461637U (ja) * | 1977-10-07 | 1979-04-28 |
-
1984
- 1984-05-22 JP JP7487784U patent/JPS60186073U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60186073U (ja) | 1985-12-10 |
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