JP2002344035A - 焦電性基材の分極方法及びその装置 - Google Patents
焦電性基材の分極方法及びその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焦電性基材を分極する際に、焦電性基材の不
純物濃度や組成比、結晶欠陥の量によらず、各ロット間
で分極量のバラツキのない処理を行うことのでき、制御
性良く所望の分極率を得ることができる焦電性基材の分
極方法及びその装置を提供することにある。 【解決手段】 焦電性基材１を電圧印加により分極する
際に、予め焦電性基材１の非製品部分２の検査用分極部
分３の表裏に一対のプローブ４ａ、４ａを接触させて電
圧を印加し、該非製品部分２に所定の電圧を印加して流
れる電荷量を基準電荷量Ａとし、該非製品部分２の基準
電荷量Ａに基づいて製品部分５に必要な目標とする分極
率から分極反転に必要な電荷量Ｂを設定し、所望の電荷
量Ｂまで電圧を印加し、単一分域を形成するようにした
ものである。
純物濃度や組成比、結晶欠陥の量によらず、各ロット間
で分極量のバラツキのない処理を行うことのでき、制御
性良く所望の分極率を得ることができる焦電性基材の分
極方法及びその装置を提供することにある。 【解決手段】 焦電性基材１を電圧印加により分極する
際に、予め焦電性基材１の非製品部分２の検査用分極部
分３の表裏に一対のプローブ４ａ、４ａを接触させて電
圧を印加し、該非製品部分２に所定の電圧を印加して流
れる電荷量を基準電荷量Ａとし、該非製品部分２の基準
電荷量Ａに基づいて製品部分５に必要な目標とする分極
率から分極反転に必要な電荷量Ｂを設定し、所望の電荷
量Ｂまで電圧を印加し、単一分域を形成するようにした
ものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は焦電効果を利用した
赤外線センサ等に搭載する焦電素子に用いられる焦電性
基材の分極方法及びその装置に関するものである。
赤外線センサ等に搭載する焦電素子に用いられる焦電性
基材の分極方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来は特開平８-１５７４１号の分極反
転装置、及び非線形光学素子の製造方法のように、分極
反転電流の大きさを高電圧アンプにフィードバックし、
高圧出力を調節することで、非線形光学素子の分極反転
域を制御性良く形成するものである。しかしながら、分
極反転電流の大きさは、焦電性基材の不純物濃度や組成
比、結晶欠陥の量に強く依存するために、しきい値とな
る設定反転電流値を分極反転領域のＺ面での面積と基材
の自発分極の大きさより決定し、各処理ワークロットに
対し均一な値とすると、処理するワークロットによっ
て、不純物濃度や組成比、結晶欠陥の量が微妙に異なる
ために、ワークロット間で分極量（分極率）のバラツキ
が生じる恐れのあるものである。
転装置、及び非線形光学素子の製造方法のように、分極
反転電流の大きさを高電圧アンプにフィードバックし、
高圧出力を調節することで、非線形光学素子の分極反転
域を制御性良く形成するものである。しかしながら、分
極反転電流の大きさは、焦電性基材の不純物濃度や組成
比、結晶欠陥の量に強く依存するために、しきい値とな
る設定反転電流値を分極反転領域のＺ面での面積と基材
の自発分極の大きさより決定し、各処理ワークロットに
対し均一な値とすると、処理するワークロットによっ
て、不純物濃度や組成比、結晶欠陥の量が微妙に異なる
ために、ワークロット間で分極量（分極率）のバラツキ
が生じる恐れのあるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点の
解決を目的とするものであり、焦電性基材を分極する際
に、焦電性基材の不純物濃度や組成比、結晶欠陥の量に
よらず、各ロット間で分極量のバラツキのない処理を行
うことのでき、制御性良く所望の分極率を得ることがで
きる焦電性基材の分極方法及びその装置を提供すること
にある。
解決を目的とするものであり、焦電性基材を分極する際
に、焦電性基材の不純物濃度や組成比、結晶欠陥の量に
よらず、各ロット間で分極量のバラツキのない処理を行
うことのでき、制御性良く所望の分極率を得ることがで
きる焦電性基材の分極方法及びその装置を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
焦電性基材の分極方法は、焦電性基材を電圧印加により
分極する際に、予め焦電性基材の非製品部分の検査用分
極部分の表裏に一対のプローブを接触させて電圧を印加
し、該検査用分極部分に所定の電圧を印加して流れる電
荷量を基準電荷量とし、製品部分の表裏面に形成された
所定面積の電極に製品部分の分極プローブ対を配設し、
前記検査用分極部分の基準電荷量に基づいて,この製品
部分の目標とする分極率から分極反転に必要な電荷量を
設定し、所望の電荷量まで電圧を印加し、単一分域を形
成することを特徴とする。
焦電性基材の分極方法は、焦電性基材を電圧印加により
分極する際に、予め焦電性基材の非製品部分の検査用分
極部分の表裏に一対のプローブを接触させて電圧を印加
し、該検査用分極部分に所定の電圧を印加して流れる電
荷量を基準電荷量とし、製品部分の表裏面に形成された
所定面積の電極に製品部分の分極プローブ対を配設し、
前記検査用分極部分の基準電荷量に基づいて,この製品
部分の目標とする分極率から分極反転に必要な電荷量を
設定し、所望の電荷量まで電圧を印加し、単一分域を形
成することを特徴とする。
【０００５】したがって、焦電性基材の不純物濃度や組
成比、結晶欠陥の量によらず、各ロット間で分極量のバ
ラツキのない処理を行うことができ、制御性良く所望の
分極率を得ることができる。
成比、結晶欠陥の量によらず、各ロット間で分極量のバ
ラツキのない処理を行うことができ、制御性良く所望の
分極率を得ることができる。
【０００６】本発明の請求項２記載の焦電性基材の分極
方法は、請求項１記載の非製品部分に設けられた検査用
分極部分を複数箇所とし、各箇所で得られる電荷量の平
均値を基準電荷量とすることを特徴とするものである。
方法は、請求項１記載の非製品部分に設けられた検査用
分極部分を複数箇所とし、各箇所で得られる電荷量の平
均値を基準電荷量とすることを特徴とするものである。
【０００７】したがって、同一基材内での材料の組成比
や不純物濃度、結晶欠陥密度などに起因する分極量のバ
ラツキをなくすことで、取得する基準電荷量の測定精度
が向上する。
や不純物濃度、結晶欠陥密度などに起因する分極量のバ
ラツキをなくすことで、取得する基準電荷量の測定精度
が向上する。
【０００８】本発明の請求項３記載の焦電性基材の分極
方法は、請求項１記載又は請求項２記載の非製品部分に
設けられた検査用分極部分に製品部分の表裏面と同じ材
料の電極を形成し、表裏一対のプローブを接触させ電圧
を印加し、該検査用分極部分に所定の電圧を印加して流
れる電荷量を基準電荷量とし、該非製品部分の検査用分
極部分の基準電荷量に基づいて、製品部分に必要な目標
とする分極率から分極反転に必要な電荷量を設定し、所
望の電荷量まで電圧を印加し、単一分域を形成すること
を特徴とする。
方法は、請求項１記載又は請求項２記載の非製品部分に
設けられた検査用分極部分に製品部分の表裏面と同じ材
料の電極を形成し、表裏一対のプローブを接触させ電圧
を印加し、該検査用分極部分に所定の電圧を印加して流
れる電荷量を基準電荷量とし、該非製品部分の検査用分
極部分の基準電荷量に基づいて、製品部分に必要な目標
とする分極率から分極反転に必要な電荷量を設定し、所
望の電荷量まで電圧を印加し、単一分域を形成すること
を特徴とする。
【０００９】したがって、検査用分極の領域が正確にな
り、プローブの接触不良によって、取得する所得する基
準電荷量が不確かになるのを防ぐとともに形成した電極
を利用して、分極する製品部分の分極に検査用分極も合
わせることで、電極による電圧降下の影響や、電極材質
の基材への拡散の影響を考慮した基準電荷量の取得がで
きる。
り、プローブの接触不良によって、取得する所得する基
準電荷量が不確かになるのを防ぐとともに形成した電極
を利用して、分極する製品部分の分極に検査用分極も合
わせることで、電極による電圧降下の影響や、電極材質
の基材への拡散の影響を考慮した基準電荷量の取得がで
きる。
【００１０】本発明の請求項４記載の焦電性基材の分極
方法は、請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項記載
の非製品部分の基準電荷量に基づいて製品部分に必要な
目標とする分極率から分極反転に必要な電荷量を設定
し、製品部分の同一の焦電性基材に形成した複数領域の
製品部分に対して、複数の電圧プローブ対によって、複
数領域を同時に分極し、所望の電荷量まで電圧を印加
し、複数の単一分域を形成することを特徴とする。
方法は、請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項記載
の非製品部分の基準電荷量に基づいて製品部分に必要な
目標とする分極率から分極反転に必要な電荷量を設定
し、製品部分の同一の焦電性基材に形成した複数領域の
製品部分に対して、複数の電圧プローブ対によって、複
数領域を同時に分極し、所望の電荷量まで電圧を印加
し、複数の単一分域を形成することを特徴とする。
【００１１】したがって、同一基材から分極率の異なる
複数個の単一分域素子を形成することができる。
複数個の単一分域素子を形成することができる。
【００１２】本発明の請求項５記載の焦電性基材の分極
方法は、請求項１乃至請求項４記載のいずれか１項記載
の非製品部分に設けられた検査用分極部分と製品部分の
分極をほぼ同時に開始し、検査用分極において、製品部
分の分極よりも高い電圧を印加することで、検査用分極
を製品部分の分極よりも早く終了させ、検査用分極が終
了した段階で製品部分の電圧印加の終了をすることを特
徴とする。
方法は、請求項１乃至請求項４記載のいずれか１項記載
の非製品部分に設けられた検査用分極部分と製品部分の
分極をほぼ同時に開始し、検査用分極において、製品部
分の分極よりも高い電圧を印加することで、検査用分極
を製品部分の分極よりも早く終了させ、検査用分極が終
了した段階で製品部分の電圧印加の終了をすることを特
徴とする。
【００１３】したがって、検査用分極を製品部品の分極
中に行うことで、検査用分極の時間を削減し、タクトア
ップにつながる。
中に行うことで、検査用分極の時間を削減し、タクトア
ップにつながる。
【００１４】本発明の請求項６記載の焦電性基材の分極
装置は、焦電性基材を電圧印加により分極する装置であ
って、焦電性基材を挟んで対向する検査部分用の電圧プ
ローブ対と、同様に焦電性基材を挟んで対抗する製品部
分の分極用の電圧プローブ対と、検査用分極、製品部分
用分極及び電圧印加しない状態をリレーにより切替える
機構を備えた電圧印加装置と、取得する電荷量を記録
し、且つ製品部分に電圧印加する時間を調節する装置を
設け、該焦電性基材の製品部分に対し、所望の分極反転
に必要なだけの電荷が流れるまで製品部分に電圧を印加
し、単一分域を形成することを特徴とする。
装置は、焦電性基材を電圧印加により分極する装置であ
って、焦電性基材を挟んで対向する検査部分用の電圧プ
ローブ対と、同様に焦電性基材を挟んで対抗する製品部
分の分極用の電圧プローブ対と、検査用分極、製品部分
用分極及び電圧印加しない状態をリレーにより切替える
機構を備えた電圧印加装置と、取得する電荷量を記録
し、且つ製品部分に電圧印加する時間を調節する装置を
設け、該焦電性基材の製品部分に対し、所望の分極反転
に必要なだけの電荷が流れるまで製品部分に電圧を印加
し、単一分域を形成することを特徴とする。
【００１５】したがって、検査用プローブ対及び製品部
分の分極用プローブ対を別にすることで、検査用の分極
時と製品部分の分極時で、基材の位置を動かす或いはプ
ローブ対を走査する必要がなく、装置が簡易なものにな
る。又、検査用プローブ対及び製品部分の分極用プロー
ブ対がそれぞれ基材に対し、対向する位置にあること
で、薄板状である基材の保持を兼ねることができる。
分の分極用プローブ対を別にすることで、検査用の分極
時と製品部分の分極時で、基材の位置を動かす或いはプ
ローブ対を走査する必要がなく、装置が簡易なものにな
る。又、検査用プローブ対及び製品部分の分極用プロー
ブ対がそれぞれ基材に対し、対向する位置にあること
で、薄板状である基材の保持を兼ねることができる。
【００１６】本発明の請求項７記載の電性基材の分極装
置は、請求項６記載の焦電性基材を加熱する加熱プレー
トを備えてなるものである。
置は、請求項６記載の焦電性基材を加熱する加熱プレー
トを備えてなるものである。
【００１７】したがって、基材を加熱することで、分極
反転の進行が速まり、タクトの短縮につながる。
反転の進行が速まり、タクトの短縮につながる。
【００１８】本発明の請求項８記載の焦電性基材の分極
装置は、請求項６又は請求項７記載の焦電性基材の製品
部分の分極後、表裏の電極を短絡する機構を備えてなる
ものである。
装置は、請求項６又は請求項７記載の焦電性基材の製品
部分の分極後、表裏の電極を短絡する機構を備えてなる
ものである。
【００１９】したがって、処理後、基材の冷却により分
極再反転の防止ができる。又、基材の強制急冷が可能と
なり、タクトが短縮できる。
極再反転の防止ができる。又、基材の強制急冷が可能と
なり、タクトが短縮できる。
【００２０】本発明の請求項９記載の焦電性基材の分極
装置は、請求項６乃至請求項８記載の検査用分極及び製
品部分の分極を絶縁ガス雰囲気中で行うための気密性の
有る容器を具備して成るものである。
装置は、請求項６乃至請求項８記載の検査用分極及び製
品部分の分極を絶縁ガス雰囲気中で行うための気密性の
有る容器を具備して成るものである。
【００２１】したがって、分極中放電による基材破損を
抑制することができる。
抑制することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１乃至図１１は、請求項１〜9
に係る発明に対応する一実施例の形態を示し、この実施
形態の焦電性基材の分極方法を以下に示す。
に係る発明に対応する一実施例の形態を示し、この実施
形態の焦電性基材の分極方法を以下に示す。
【００２３】図１乃至図３において、本発明の焦電性基
材の分極方法は、焦電性基材１を電圧印加により分極す
る際に、予め焦電性基材１の非製品部分２の検査用分極
部分３の表裏に一対のプローブ４ａを接触させて電圧を
印加し、該検査用分極部分３に所定の電圧を印加して流
れる電荷量を基準電荷量Ａとし、製品部分５の表裏面に
形成された所定面積の電極９に製品部分の分極プローブ
対４ｂを配設し、前記検査用分極部分３の基準電荷量Ａ
に基づいてこの製品部分５の分極プローブ対４ｂの必要
な目標とする分極率から分極反転に必要な電荷量Ｂを設
定し、所望の電荷量Ｂまで電圧を印加し、単一分域を形
成するようにしたものである。
材の分極方法は、焦電性基材１を電圧印加により分極す
る際に、予め焦電性基材１の非製品部分２の検査用分極
部分３の表裏に一対のプローブ４ａを接触させて電圧を
印加し、該検査用分極部分３に所定の電圧を印加して流
れる電荷量を基準電荷量Ａとし、製品部分５の表裏面に
形成された所定面積の電極９に製品部分の分極プローブ
対４ｂを配設し、前記検査用分極部分３の基準電荷量Ａ
に基づいてこの製品部分５の分極プローブ対４ｂの必要
な目標とする分極率から分極反転に必要な電荷量Ｂを設
定し、所望の電荷量Ｂまで電圧を印加し、単一分域を形
成するようにしたものである。
【００２４】このとき、焦電性基材１としては、例えば
ニオブ酸リチウム単結晶（ＬｉＮｂＯ3），タンタル酸
リチウム単結晶（ＬｉＴａＯ3），チタン酸ジルコン酸
鉛（ＰＺＴ系強誘電体）等が用いられる。これらの焦電
性基材１は通常、厚み１０〜２００μｍのものが使用さ
れる。
ニオブ酸リチウム単結晶（ＬｉＮｂＯ3），タンタル酸
リチウム単結晶（ＬｉＴａＯ3），チタン酸ジルコン酸
鉛（ＰＺＴ系強誘電体）等が用いられる。これらの焦電
性基材１は通常、厚み１０〜２００μｍのものが使用さ
れる。
【００２５】図１のように、焦電性基材１の分極処理フ
ローは、まず丸型状や四角状の焦電性基材１を準備し、
この焦電性基材１の非製品部分２の検査用分極部分３の
表裏に一対のプローブ４ａを接触させて電圧を印加す
る。そして、この検査用分極部分３の基準電荷量Ａは、
プローブ４ａの接触面積を基準面積とし、電圧を所定時
間（例えば１５分）印加し、完全に分極させた（分極
率:１００％）ものをいう。したがって、この基準電荷
量Ａを基準として、製品部分５に必要な分極率や分極面
積をパソコンに入力し、製品部分５の分極による電荷量
Ｂを求める。この電荷量Ｂ＝基準電荷量Ａ×分極面積で
求められ、図４のように、分極電流と時間との積分値
（図中の面積）で所望の分極率を設定することが可能と
なる。そこで、製品部分５に必要な分極による電荷量Ｂ
は電圧印加時間として決定される。そしてこの電圧印加
時間を制御するようになされている。したがって、焦電
性基材１の不純物濃度や組成比、結晶欠陥の量によら
ず、各ロット間で分極量のバラツキのない処理を行うこ
とができ、制御性良く所望の分極率を得ることができ
る。
ローは、まず丸型状や四角状の焦電性基材１を準備し、
この焦電性基材１の非製品部分２の検査用分極部分３の
表裏に一対のプローブ４ａを接触させて電圧を印加す
る。そして、この検査用分極部分３の基準電荷量Ａは、
プローブ４ａの接触面積を基準面積とし、電圧を所定時
間（例えば１５分）印加し、完全に分極させた（分極
率:１００％）ものをいう。したがって、この基準電荷
量Ａを基準として、製品部分５に必要な分極率や分極面
積をパソコンに入力し、製品部分５の分極による電荷量
Ｂを求める。この電荷量Ｂ＝基準電荷量Ａ×分極面積で
求められ、図４のように、分極電流と時間との積分値
（図中の面積）で所望の分極率を設定することが可能と
なる。そこで、製品部分５に必要な分極による電荷量Ｂ
は電圧印加時間として決定される。そしてこの電圧印加
時間を制御するようになされている。したがって、焦電
性基材１の不純物濃度や組成比、結晶欠陥の量によら
ず、各ロット間で分極量のバラツキのない処理を行うこ
とができ、制御性良く所望の分極率を得ることができ
る。
【００２６】（実施例１）
【００２７】厚みが５０μｍで２〜３ｍｍ□のニオブ酸
リチウム単結晶（ＬｉＮｂＯ3）からなる焦電性基材１
を準備し、この焦電性基材１の非製品部分２の検査用分
極部分３の表裏に一対のプローブ４ａを接触させて５０
０〜７００Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構７の右
側接点へのＯＮで１５分印加する。このとき、上下のプ
ローブ４ａは材質や接触面積が同一のものを使用し、焦
電性基材１を挟んで対向する位置にある。
リチウム単結晶（ＬｉＮｂＯ3）からなる焦電性基材１
を準備し、この焦電性基材１の非製品部分２の検査用分
極部分３の表裏に一対のプローブ４ａを接触させて５０
０〜７００Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構７の右
側接点へのＯＮで１５分印加する。このとき、上下のプ
ローブ４ａは材質や接触面積が同一のものを使用し、焦
電性基材１を挟んで対向する位置にある。
【００２８】この非製品部分２の検査用分極部分３の電
圧印加により基準電荷量Ａは、図４の検査部分の分極電
流波形から積分値として算出される。そして、この算出
された基準電荷量Ａを基にし、製品部分５に必要な目標
とする分極率や分極面積をパソコンに入力し、かつパソ
コンを用いたＡ／Ｄ変換ボードにより固定抵抗８に反転
電流が流れる際の電位差を電圧値としてリアルタイムで
取り込むものである。
圧印加により基準電荷量Ａは、図４の検査部分の分極電
流波形から積分値として算出される。そして、この算出
された基準電荷量Ａを基にし、製品部分５に必要な目標
とする分極率や分極面積をパソコンに入力し、かつパソ
コンを用いたＡ／Ｄ変換ボードにより固定抵抗８に反転
電流が流れる際の電位差を電圧値としてリアルタイムで
取り込むものである。
【００２９】そして、製品部分５に必要な分極による電
荷量Ｂは、表裏に一対のプローブ４ｂを接触させて５０
０〜７００Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構７の左
側接点へのＯＮで印加して製品部分５の分極反転に必要
な電荷量Ｂを電圧の印加開始〜終了の時間で設定するも
のである。つまり、製品部分５に対し電圧を印加し、所
望の分極反転に必要なだけの電荷が流れるまで製品部分
５に所定時間印加し単一分域を形成する。尚、製品部分
５の電極９は分極処理前に電子ビーム蒸着法により銅や
アルミニウム等が用いられる。
荷量Ｂは、表裏に一対のプローブ４ｂを接触させて５０
０〜７００Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構７の左
側接点へのＯＮで印加して製品部分５の分極反転に必要
な電荷量Ｂを電圧の印加開始〜終了の時間で設定するも
のである。つまり、製品部分５に対し電圧を印加し、所
望の分極反転に必要なだけの電荷が流れるまで製品部分
５に所定時間印加し単一分域を形成する。尚、製品部分
５の電極９は分極処理前に電子ビーム蒸着法により銅や
アルミニウム等が用いられる。
【００３０】このとき、電荷量Ｂ＝基準電荷量Ａ×分極
面積であるので所定の電荷が蓄積されたら電圧印加装置
６の切替機構７のスイッチをＯＦＦにすれば良いのであ
る。尚、１０は電荷量記憶装置である。したがって、非
製品部分２の検査用分極部分３の電圧印加によって、基
準電荷量Ａを電圧印加終了時間すなわち分極電流０ｍｖ
になるまでの電流波形の積分値（面積）として算出す
る。そして、この基準電荷量Ａの算出及び製品部分５の
分極率を設定した後、製品部分５の分極に必要な電荷量
Ｂになるまで電圧を印加して終了する。
面積であるので所定の電荷が蓄積されたら電圧印加装置
６の切替機構７のスイッチをＯＦＦにすれば良いのであ
る。尚、１０は電荷量記憶装置である。したがって、非
製品部分２の検査用分極部分３の電圧印加によって、基
準電荷量Ａを電圧印加終了時間すなわち分極電流０ｍｖ
になるまでの電流波形の積分値（面積）として算出す
る。そして、この基準電荷量Ａの算出及び製品部分５の
分極率を設定した後、製品部分５の分極に必要な電荷量
Ｂになるまで電圧を印加して終了する。
【００３１】したがって、得られた焦電性基材は、不純
物濃度や組成比、結晶欠陥の量によらず、各ロット間で
分極率のバラツキのない処理を行うことができ、制御性
良く所望の製品部分５の分極率を得ることができる。
物濃度や組成比、結晶欠陥の量によらず、各ロット間で
分極率のバラツキのない処理を行うことができ、制御性
良く所望の製品部分５の分極率を得ることができる。
【００３２】（実施例２）上記（実施例１）において、
図５のように、検査用分極部分３（検査用プローブ４ａ
を接触させる部分）を非製品部分２に複数箇所設けたも
のである。例えば、ニオブ酸リチウム単結晶（ＬｉＮｂ
Ｏ3）からなる焦電性基材１を準備し、この焦電性基材
１の非製品部分２の複数の検査用分極部分３ａ、３ｂの
表裏に一対のプローブ４ａを接触させて５００〜７００
Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構７の右側接点への
ＯＮで１５分間印加する。
図５のように、検査用分極部分３（検査用プローブ４ａ
を接触させる部分）を非製品部分２に複数箇所設けたも
のである。例えば、ニオブ酸リチウム単結晶（ＬｉＮｂ
Ｏ3）からなる焦電性基材１を準備し、この焦電性基材
１の非製品部分２の複数の検査用分極部分３ａ、３ｂの
表裏に一対のプローブ４ａを接触させて５００〜７００
Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構７の右側接点への
ＯＮで１５分間印加する。
【００３３】このとき、上下のプローブ４ａは材質や接
触面積が同一のものを使用し、焦電性基材１を挟んで対
向する位置にある。この非製品部分２の検査用分極部分
３ａ、３ｂの電圧印加により基準電荷量Ａは、図４の検
査部分の分極電流波形から積分値として算出され各箇所
で得られる電荷量の平均値で決定される。
触面積が同一のものを使用し、焦電性基材１を挟んで対
向する位置にある。この非製品部分２の検査用分極部分
３ａ、３ｂの電圧印加により基準電荷量Ａは、図４の検
査部分の分極電流波形から積分値として算出され各箇所
で得られる電荷量の平均値で決定される。
【００３４】そして、この算出された基準電荷量Ａを基
にし、製品部分５に必要な目標とする分極率や分極面積
をパソコンを用いたＡ／Ｄ変換ボードにより固定抵抗８
に反転電流が流れる際の電位差を電圧値としてリアルタ
イムで取り込むものである。
にし、製品部分５に必要な目標とする分極率や分極面積
をパソコンを用いたＡ／Ｄ変換ボードにより固定抵抗８
に反転電流が流れる際の電位差を電圧値としてリアルタ
イムで取り込むものである。
【００３５】さらに、製品部分５に必要な分極による電
荷量Ｂは、表裏に一対のプローブ４ｂを接触させて５０
０〜７００Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構７の左
側接点へのＯＮで印加して製品部分５の分極反転に必要
な電荷量Ｂを電圧の印加開始〜終了の時間で設定するも
のである。つまり、製品部分５に対し電圧を印加し、所
望の分極反転に必要なだけの電荷が流れるまで製品部分
５に印加し単一分域を形成する。
荷量Ｂは、表裏に一対のプローブ４ｂを接触させて５０
０〜７００Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構７の左
側接点へのＯＮで印加して製品部分５の分極反転に必要
な電荷量Ｂを電圧の印加開始〜終了の時間で設定するも
のである。つまり、製品部分５に対し電圧を印加し、所
望の分極反転に必要なだけの電荷が流れるまで製品部分
５に印加し単一分域を形成する。
【００３６】このとき、電荷量Ｂ＝基準電荷量Ａ×分極
面積であるので所定の電荷が蓄積されたら電圧印加装置
６の切替機構７のスイッチをＯＦＦにすれば良いのであ
る。尚、１０は電荷量記憶装置である。基準電荷量Ａを
電圧印加終了時間すなわち分極電流０ｍｖになるまでの
電流波形の積分値（面積）として算出する。そして、こ
の基準電荷量Ａの算出及び製品部分５の分極率を設定し
た後、製品部分５に電圧を印加開始することで、所望の
分極率に応じて電圧印加終了時間を設定することが可能
となり、製品部分５の分極に必要な電荷量Ｂが決定され
る。したがって、非製品部分２の複数の検査用分極部分
３ａ、３ｂの電圧印加によって、同一焦電性基材１内の
不純物濃度や組成比、結晶欠陥密度等に起因する分極率
のバラツキをなくすことで、取得する基準電荷量Ａの測
定精度が向上する。
面積であるので所定の電荷が蓄積されたら電圧印加装置
６の切替機構７のスイッチをＯＦＦにすれば良いのであ
る。尚、１０は電荷量記憶装置である。基準電荷量Ａを
電圧印加終了時間すなわち分極電流０ｍｖになるまでの
電流波形の積分値（面積）として算出する。そして、こ
の基準電荷量Ａの算出及び製品部分５の分極率を設定し
た後、製品部分５に電圧を印加開始することで、所望の
分極率に応じて電圧印加終了時間を設定することが可能
となり、製品部分５の分極に必要な電荷量Ｂが決定され
る。したがって、非製品部分２の複数の検査用分極部分
３ａ、３ｂの電圧印加によって、同一焦電性基材１内の
不純物濃度や組成比、結晶欠陥密度等に起因する分極率
のバラツキをなくすことで、取得する基準電荷量Ａの測
定精度が向上する。
【００３７】（実施例３）上記（実施例１）において、
図６のように、ニオブ酸リチウム単結晶（ＬｉＮｂＯ
3）からなる焦電性基材１を準備し、この焦電性基材１
の非製品部分２の検査用分極部分３（検査用プローブ４
ａを接触させる部分）の表裏面に製品部分５と同じ材料
の電極９を形成し、表裏一対のプローブ４ａを接触させ
て５００〜７００Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構
７の右側接点へのＯＮで印加する。
図６のように、ニオブ酸リチウム単結晶（ＬｉＮｂＯ
3）からなる焦電性基材１を準備し、この焦電性基材１
の非製品部分２の検査用分極部分３（検査用プローブ４
ａを接触させる部分）の表裏面に製品部分５と同じ材料
の電極９を形成し、表裏一対のプローブ４ａを接触させ
て５００〜７００Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構
７の右側接点へのＯＮで印加する。
【００３８】このとき、上下のプローブ４ａは材質や接
触面積が同一のものを使用し、焦電性基材１を挟んで対
向する位置にある。この非製品部分２の検査用分極部分
３の電圧印加により基準電荷量Ａは、非製品部分２の検
査用分極部分３に製品部分５と材質や厚みが同等の電極
９を表裏面に、分極処理前に形成しておき、形成して得
た電極を通して得られた検査分極での電荷量Ｃを言う。
この場合の基準面積はプローブ４ａの接触面積ではな
く、検査部分の電極面積となる。
触面積が同一のものを使用し、焦電性基材１を挟んで対
向する位置にある。この非製品部分２の検査用分極部分
３の電圧印加により基準電荷量Ａは、非製品部分２の検
査用分極部分３に製品部分５と材質や厚みが同等の電極
９を表裏面に、分極処理前に形成しておき、形成して得
た電極を通して得られた検査分極での電荷量Ｃを言う。
この場合の基準面積はプローブ４ａの接触面積ではな
く、検査部分の電極面積となる。
【００３９】そして、得られた電荷量Ｃを表裏に一対の
プローブ４ａを接触させて５００〜７００Ｖの電圧を電
圧印加装置６の切替機構７の左側接点へのＯＮで印加し
て製品部分５の分極反転に必要な電荷量Ｃを電圧の印加
開始〜終了の時間で設定するものである。つまり、製品
部分５に対し電圧を印加し、所望の分極反転に必要なだ
けの電荷が流れるまで製品部分５に所定時間印加し単一
分域を形成する。
プローブ４ａを接触させて５００〜７００Ｖの電圧を電
圧印加装置６の切替機構７の左側接点へのＯＮで印加し
て製品部分５の分極反転に必要な電荷量Ｃを電圧の印加
開始〜終了の時間で設定するものである。つまり、製品
部分５に対し電圧を印加し、所望の分極反転に必要なだ
けの電荷が流れるまで製品部分５に所定時間印加し単一
分域を形成する。
【００４０】このとき、電荷量Ｃ＝基準電荷量Ａ×分極
面積であるので所定の電荷が蓄積されたら電圧印加装置
６の切替機構７のスイッチをＯＦＦにすれば良いのであ
る。尚、１０は電荷量記憶装置である。基準電荷量Ａを
電圧印加終了時間すなわち分極電流０ｍｖになるまでの
電流波形の積分値（面積）として算出する。そして、こ
の基準電荷量Ａの算出及び製品部分５の分極率を設定し
た後、製品部分５の分極に必要な電荷量Ｃなるまで電圧
を印加して終了する。
面積であるので所定の電荷が蓄積されたら電圧印加装置
６の切替機構７のスイッチをＯＦＦにすれば良いのであ
る。尚、１０は電荷量記憶装置である。基準電荷量Ａを
電圧印加終了時間すなわち分極電流０ｍｖになるまでの
電流波形の積分値（面積）として算出する。そして、こ
の基準電荷量Ａの算出及び製品部分５の分極率を設定し
た後、製品部分５の分極に必要な電荷量Ｃなるまで電圧
を印加して終了する。
【００４１】したがって、検査用分極の領域が正確にな
り、プローブの接触不良によって、取得する所得する基
準電荷量が不確かになるのを防ぐとともに形成した電極
９を利用して、分極する製品部分の分極に検査用分極も
合わせることで、電極９による電圧降下の影響や、電極
材質の基材への拡散の影響を考慮した基準電荷量の取得
ができる。
り、プローブの接触不良によって、取得する所得する基
準電荷量が不確かになるのを防ぐとともに形成した電極
９を利用して、分極する製品部分の分極に検査用分極も
合わせることで、電極９による電圧降下の影響や、電極
材質の基材への拡散の影響を考慮した基準電荷量の取得
ができる。
【００４２】（実施例４）
【００４３】図７及び図８に示したように、厚みが５０
μｍで２〜３ｍｍ□のニオブ酸リチウム単結晶（ＬｉＮ
ｂＯ3）からなる焦電性基材１を準備し、この焦電性基
材１の複数領域の製品部分５に対し、非製品部分２の検
査用分極部分３の表裏に一対のプローブ４ａを接触させ
て５００〜７００Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構
７の右側接点へのＯＮで印加する。このとき、上下のプ
ローブ４ａは材質や接触面積が同一のものを使用し、焦
電性基材１を挟んで対向する位置にある。この非製品部
分２の検査用分極部分３の電圧印加により基準電荷量Ａ
は、図４の検査部分の分極電流波形から積分値として算
出される。
μｍで２〜３ｍｍ□のニオブ酸リチウム単結晶（ＬｉＮ
ｂＯ3）からなる焦電性基材１を準備し、この焦電性基
材１の複数領域の製品部分５に対し、非製品部分２の検
査用分極部分３の表裏に一対のプローブ４ａを接触させ
て５００〜７００Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構
７の右側接点へのＯＮで印加する。このとき、上下のプ
ローブ４ａは材質や接触面積が同一のものを使用し、焦
電性基材１を挟んで対向する位置にある。この非製品部
分２の検査用分極部分３の電圧印加により基準電荷量Ａ
は、図４の検査部分の分極電流波形から積分値として算
出される。
【００４４】そして、この算出された基準電荷量Ａを基
にし、製品部分５に必要な目標とする分極率や分極面積
をパソコンを用いたＡ／Ｄ変換ボードにより固定抵抗８
に反転電流が流れる際の電位差を電圧値としてリアルタ
イムで取り込むものである。そして、複数領域の製品部
分５のそれぞれに必要な分極による電荷量Ｂは、表裏に
一対のプローブ４ｂを各々接触させて５００〜７００Ｖ
の電圧を電圧印加装置６の切替機構７の左側接点へのＯ
Ｎで印加して製品部分５の分極反転に必要な電荷量Ｂを
電圧の印加開始〜終了の時間で設定するものである。
にし、製品部分５に必要な目標とする分極率や分極面積
をパソコンを用いたＡ／Ｄ変換ボードにより固定抵抗８
に反転電流が流れる際の電位差を電圧値としてリアルタ
イムで取り込むものである。そして、複数領域の製品部
分５のそれぞれに必要な分極による電荷量Ｂは、表裏に
一対のプローブ４ｂを各々接触させて５００〜７００Ｖ
の電圧を電圧印加装置６の切替機構７の左側接点へのＯ
Ｎで印加して製品部分５の分極反転に必要な電荷量Ｂを
電圧の印加開始〜終了の時間で設定するものである。
【００４５】つまり、複数領域の製品部分５に対し各々
電圧を印加し、所望の分極反転に必要なだけの電荷が流
れるまで製品部分５に所定時間印加し単一分域を形成す
る。このとき、電荷量Ｂ＝基準電荷量Ａ×分極面積であ
るので所定の電荷が蓄積されたら電圧印加装置６の切替
機構７のスイッチをＯＦＦにすれば良いのである。尚、
１０は電荷量記憶装置である。したがって、非製品部分
２の検査用分極部分３の電圧印加によって、基準電荷量
Ａを電圧印加終了時間すなわち分極電流０ｍｖの電流波
形の積分値（面積）として算出する。そして、この基準
電荷量Ａの算出及び複数領域の製品部分５の分極率を設
定した後、製品部分５の分極に必要な電荷量Ｂになるま
で電圧を印加して終了する。
電圧を印加し、所望の分極反転に必要なだけの電荷が流
れるまで製品部分５に所定時間印加し単一分域を形成す
る。このとき、電荷量Ｂ＝基準電荷量Ａ×分極面積であ
るので所定の電荷が蓄積されたら電圧印加装置６の切替
機構７のスイッチをＯＦＦにすれば良いのである。尚、
１０は電荷量記憶装置である。したがって、非製品部分
２の検査用分極部分３の電圧印加によって、基準電荷量
Ａを電圧印加終了時間すなわち分極電流０ｍｖの電流波
形の積分値（面積）として算出する。そして、この基準
電荷量Ａの算出及び複数領域の製品部分５の分極率を設
定した後、製品部分５の分極に必要な電荷量Ｂになるま
で電圧を印加して終了する。
【００４６】したがって、同一の焦電性基材１から分極
率の異なる複数個の単一分域素子を形成することができ
る。
率の異なる複数個の単一分域素子を形成することができ
る。
【００４７】（実施例５）
【００４８】図９に示したように、非製品部分２に設け
られた検査用分極部分３と製品部分５の分極をほぼ同時
に開始し、検査用分極部分３において、製品部分５の分
極よりも高い電圧を印加することで、検査用分極部分３
を製品部分５の分極よりも早く終了させ、検査用分極部
分３が終了した段階で製品部分５の電圧印加の終了をす
る方法である。
られた検査用分極部分３と製品部分５の分極をほぼ同時
に開始し、検査用分極部分３において、製品部分５の分
極よりも高い電圧を印加することで、検査用分極部分３
を製品部分５の分極よりも早く終了させ、検査用分極部
分３が終了した段階で製品部分５の電圧印加の終了をす
る方法である。
【００４９】焦電性基材１のに５００〜７００Ｖの高電
圧を印加して単一分域化する場合、印加する電圧値が高
いほど（結晶破壊が生じないレベル）分極反転が速くな
るので、このことを利用して、検査用分極部分３と製品
部分５の分極をほぼ同時に開始し、検査用分極部分３の
分極において、検査用分極部分３を速く終了させ、検査
用分極部分３の電圧印加が終了製品部分５の分極よりも
高い電圧を印加することで、製品部分５の電圧印加の終
了を決定する。通常は検査用分極部分３が７００Ｖ印加
し、製品部分５の電極への印加は分極率８０％で５００
Ｖに設定すれば検査用分極を製品部品の分極中に終了す
ることができる。
圧を印加して単一分域化する場合、印加する電圧値が高
いほど（結晶破壊が生じないレベル）分極反転が速くな
るので、このことを利用して、検査用分極部分３と製品
部分５の分極をほぼ同時に開始し、検査用分極部分３の
分極において、検査用分極部分３を速く終了させ、検査
用分極部分３の電圧印加が終了製品部分５の分極よりも
高い電圧を印加することで、製品部分５の電圧印加の終
了を決定する。通常は検査用分極部分３が７００Ｖ印加
し、製品部分５の電極への印加は分極率８０％で５００
Ｖに設定すれば検査用分極を製品部品の分極中に終了す
ることができる。
【００５０】したがって、検査用分極を製品部品の分極
中に行うことで、検査用分極の時間を削減し、タクトア
ップにつながる。
中に行うことで、検査用分極の時間を削減し、タクトア
ップにつながる。
【００５１】（実施例６）図１０に示したように、厚み
が５０μｍで２〜３ｍｍ□のニオブ酸リチウム単結晶
（ＬｉＮｂＯ3）からなる焦電性基材１を準備し、この
焦電性基材１を電圧印加により分極する装置であって、
焦電性基材１を挟んで対向する検査部分用の表裏に一対
のプローブ４ａ、４ａを接触させて５００〜７００Ｖの
電圧を電圧印加装置６の切替機構７の右側接点へのＯＮ
で印加する。
が５０μｍで２〜３ｍｍ□のニオブ酸リチウム単結晶
（ＬｉＮｂＯ3）からなる焦電性基材１を準備し、この
焦電性基材１を電圧印加により分極する装置であって、
焦電性基材１を挟んで対向する検査部分用の表裏に一対
のプローブ４ａ、４ａを接触させて５００〜７００Ｖの
電圧を電圧印加装置６の切替機構７の右側接点へのＯＮ
で印加する。
【００５２】このとき、上下のプローブ４ａ、４ａは材
質や接触面積が同一のものを使用し、焦電性基材１を挟
んで対向する位置にある。このプローブ対４ａ、４ａ
と、検査用分極、製品部分用分極及び電圧を印加しない
状態をリレーにより切替える機構を備えた電圧印加装置
６と、取得する電荷量を記録し、且つ、製品部分５に電
圧を印加する時間を調節する装置を設け、この焦電性基
材１の製品部分５に対し、所望の分極反転に必要なだけ
の電荷が流れるまで製品部分５に電圧を印加し、単一分
域を形成する装置である。
質や接触面積が同一のものを使用し、焦電性基材１を挟
んで対向する位置にある。このプローブ対４ａ、４ａ
と、検査用分極、製品部分用分極及び電圧を印加しない
状態をリレーにより切替える機構を備えた電圧印加装置
６と、取得する電荷量を記録し、且つ、製品部分５に電
圧を印加する時間を調節する装置を設け、この焦電性基
材１の製品部分５に対し、所望の分極反転に必要なだけ
の電荷が流れるまで製品部分５に電圧を印加し、単一分
域を形成する装置である。
【００５３】以下に分極装置を詳述する。検査用のプロ
ーブ対４ａ、４ａは、焦電性基材１の表裏面に対向して
接触させて電圧を印加するものである。同様に製品用の
プローブ対４ｂ、４ｂは、焦電性基材１の表裏面に対向
して形成した電極９に接触させて電圧を印加するもので
ある。これらの検査用分極及び製品部分５用の分極は、
電圧印加のＯＮ，ＯＦＦをリレーにより切替機構７を有
している。
ーブ対４ａ、４ａは、焦電性基材１の表裏面に対向して
接触させて電圧を印加するものである。同様に製品用の
プローブ対４ｂ、４ｂは、焦電性基材１の表裏面に対向
して形成した電極９に接触させて電圧を印加するもので
ある。これらの検査用分極及び製品部分５用の分極は、
電圧印加のＯＮ，ＯＦＦをリレーにより切替機構７を有
している。
【００５４】又、固定抵抗８は、電圧印加装置６と焦電
性基材１とを直列につなぎ、その電圧降下値を電荷量記
憶装置１０に送るようにしている。電荷量記憶装置１０
は、製品部分５に必要な目標とする分極率や分極面積を
パソコンを用いたＡ／Ｄ変換ボードにより固定抵抗８に
反転電流が流れる際の電位差を電圧値としてリアルタイ
ムで取り込むものである。
性基材１とを直列につなぎ、その電圧降下値を電荷量記
憶装置１０に送るようにしている。電荷量記憶装置１０
は、製品部分５に必要な目標とする分極率や分極面積を
パソコンを用いたＡ／Ｄ変換ボードにより固定抵抗８に
反転電流が流れる際の電位差を電圧値としてリアルタイ
ムで取り込むものである。
【００５５】そして、製品部分５に必要な分極による電
荷量Ｂは、表裏に一対のプローブ４ｂ、４ｂを接触させ
て５００〜７００Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構
７の左側接点へのＯＮで印加して製品部分５の分極反転
に必要な電荷量Ｂを電圧の印加開始〜終了の時間で設定
するものである。つまり、製品部分５に対し電圧を印加
し、所望の分極反転に必要なだけの電荷が流れるまで製
品部分５に所定時間印加し単一分域を形成する。このと
き、電荷量Ｂ＝基準電荷量Ａ×分極面積であるので所定
の電荷が蓄積されたら電圧印加装置６の切替機構７のス
イッチをＯＦＦにすれば良いのである。
荷量Ｂは、表裏に一対のプローブ４ｂ、４ｂを接触させ
て５００〜７００Ｖの電圧を電圧印加装置６の切替機構
７の左側接点へのＯＮで印加して製品部分５の分極反転
に必要な電荷量Ｂを電圧の印加開始〜終了の時間で設定
するものである。つまり、製品部分５に対し電圧を印加
し、所望の分極反転に必要なだけの電荷が流れるまで製
品部分５に所定時間印加し単一分域を形成する。このと
き、電荷量Ｂ＝基準電荷量Ａ×分極面積であるので所定
の電荷が蓄積されたら電圧印加装置６の切替機構７のス
イッチをＯＦＦにすれば良いのである。
【００５６】したがって、検査用プローブ対４ａ、４ａ
及び製品部分の分極用プローブ対４ｂ、４ｂを別にする
ことで、検査用の分極時と製品部分の分極時で、基材の
位置を動かす或いはプローブ対４ａ、４ｂを走査する必
要がなく、装置が簡易なものになる。又、検査用プロー
ブ対４ａ、４ａ及び製品部分の分極用プローブ対４ｂ、
４ｂがそれぞれ基材に対し、対向する位置にあること
で、薄板状である基材の保持を兼ねることができる。
及び製品部分の分極用プローブ対４ｂ、４ｂを別にする
ことで、検査用の分極時と製品部分の分極時で、基材の
位置を動かす或いはプローブ対４ａ、４ｂを走査する必
要がなく、装置が簡易なものになる。又、検査用プロー
ブ対４ａ、４ａ及び製品部分の分極用プローブ対４ｂ、
４ｂがそれぞれ基材に対し、対向する位置にあること
で、薄板状である基材の保持を兼ねることができる。
【００５７】尚、図１１に示したように、本発明の焦電
性基材の分極装置において、焦電性基材１を加熱し、薄
板焦電性基材１のバックアップを兼ねた加熱プレート１
１を備えても良いものである。例えば、タンタル酸リチ
ウム単結晶（ＬｉＴａＯ3）を分極処理する際に、焦電
性基材１の製品部に形成した電極の裏面側に電熱ヒータ
ー等の加熱プレート１１を配設し、この焦電性基材１を
１５０〜２００℃に加熱することで、低電圧で分極反転
が生じやすくなる。又、１０〜２００μｍの薄板状の焦
電性基材１を補強することが可能となり、タクトの短縮
にもつながる。又、１２は焦電性基材１の裏面側に形成
した電極に印加するための製品部分の分極用プローブ４
ｂを通すための貫通孔である。
性基材の分極装置において、焦電性基材１を加熱し、薄
板焦電性基材１のバックアップを兼ねた加熱プレート１
１を備えても良いものである。例えば、タンタル酸リチ
ウム単結晶（ＬｉＴａＯ3）を分極処理する際に、焦電
性基材１の製品部に形成した電極の裏面側に電熱ヒータ
ー等の加熱プレート１１を配設し、この焦電性基材１を
１５０〜２００℃に加熱することで、低電圧で分極反転
が生じやすくなる。又、１０〜２００μｍの薄板状の焦
電性基材１を補強することが可能となり、タクトの短縮
にもつながる。又、１２は焦電性基材１の裏面側に形成
した電極に印加するための製品部分の分極用プローブ４
ｂを通すための貫通孔である。
【００５８】したがって、基材を加熱することで、分極
反転の進行が速まり、タクトの短縮につながる。
反転の進行が速まり、タクトの短縮につながる。
【００５９】さらに、図１２に示したように、製品部分
の分極後、表裏面の電極を短絡する機構を設けたもので
ある。
の分極後、表裏面の電極を短絡する機構を設けたもので
ある。
【００６０】例えば、タンタル酸リチウム単結晶（Ｌｉ
ＴａＯ3）を分極処理する際に、図１１のように焦電性
基材１の製品部に形成した電極９の裏面側に電熱ヒータ
ー等の加熱プレート１１を配設し、この焦電性基材１を
１５０〜２００℃に加熱した場合に、低電圧で分極反転
が生じやすくなる。しかし、分極処理後に常温まで冷却
するが、特に冷却勾配が急なときに基材自身の焦電効果
により基材に形成した電極表面の帯電量が変化し、生じ
た電位差によって、基材が再反転してしまい、設定した
分極率を下回ってしまうという問題があった。そこで、
この分極率の降下を防止するために、電圧印加装置６で
印加終了後、切替機構７の右側接点へのＯＮ及び製品部
分の分極用プローブ４ｂを短絡することにより回路を形
成するものである。
ＴａＯ3）を分極処理する際に、図１１のように焦電性
基材１の製品部に形成した電極９の裏面側に電熱ヒータ
ー等の加熱プレート１１を配設し、この焦電性基材１を
１５０〜２００℃に加熱した場合に、低電圧で分極反転
が生じやすくなる。しかし、分極処理後に常温まで冷却
するが、特に冷却勾配が急なときに基材自身の焦電効果
により基材に形成した電極表面の帯電量が変化し、生じ
た電位差によって、基材が再反転してしまい、設定した
分極率を下回ってしまうという問題があった。そこで、
この分極率の降下を防止するために、電圧印加装置６で
印加終了後、切替機構７の右側接点へのＯＮ及び製品部
分の分極用プローブ４ｂを短絡することにより回路を形
成するものである。
【００６１】さらに又、図１３に示したように、検査用
の分極と製品部分の分極とを絶縁ガス雰囲気で充満され
た気密性のある容器内で分極処理する装置であり以下に
述べる。
の分極と製品部分の分極とを絶縁ガス雰囲気で充満され
た気密性のある容器内で分極処理する装置であり以下に
述べる。
【００６２】密閉した箱型状の気密容器１２内に焦電性
基材１の製品部の表裏面に形成した電極９に製品部分５
の分極用プローブ対４ｂ、４ｂ及び非製品部分２の検査
用のプローブ対４ａ、４ａを配設し、ガスボンベ１３か
ら分極時に六弗化硫黄ガス（ＳＦ６）等の絶縁ガス１４
を封入しておく。この状態で電圧印加を行う。又、ロー
タリーポンプ等の真空ポンプ１５で気密容器１２内を真
空排気した後、絶縁ガス１４を導入しても良い。このよ
うな装置で絶縁ガス１４を封入していないと、薄板状の
焦電性基材１に製品部分５の分極用プローブ対４ｂ及び
非製品部分２の検査用のプローブ対４ａ、４ａを配設し
高電圧を印加するので、分極時の雰囲気ガスにより放電
が生じ、基材を破壊してしまう恐れがある。そこで、特
に同一基材に分極処理する領域としない領域を形成する
場合には同一面内に形成した電極間で放電が生じてしま
わないように、分極時に六弗化硫黄ガス（ＳＦ６）等の
絶縁ガス１４を封入しておくことで、分極中放電による
基材破損を抑制できる。
基材１の製品部の表裏面に形成した電極９に製品部分５
の分極用プローブ対４ｂ、４ｂ及び非製品部分２の検査
用のプローブ対４ａ、４ａを配設し、ガスボンベ１３か
ら分極時に六弗化硫黄ガス（ＳＦ６）等の絶縁ガス１４
を封入しておく。この状態で電圧印加を行う。又、ロー
タリーポンプ等の真空ポンプ１５で気密容器１２内を真
空排気した後、絶縁ガス１４を導入しても良い。このよ
うな装置で絶縁ガス１４を封入していないと、薄板状の
焦電性基材１に製品部分５の分極用プローブ対４ｂ及び
非製品部分２の検査用のプローブ対４ａ、４ａを配設し
高電圧を印加するので、分極時の雰囲気ガスにより放電
が生じ、基材を破壊してしまう恐れがある。そこで、特
に同一基材に分極処理する領域としない領域を形成する
場合には同一面内に形成した電極間で放電が生じてしま
わないように、分極時に六弗化硫黄ガス（ＳＦ６）等の
絶縁ガス１４を封入しておくことで、分極中放電による
基材破損を抑制できる。
【００６３】
【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項１記載の焦
電性基材の分極方法は、焦電性基材を電圧印加により分
極する際に、予め焦電性基材の非製品部分の検査用分極
部分の表裏に一対のプローブを接触させて電圧を印加
し、該検査用分極部分に所定の電圧を印加して流れる電
荷量を基準電荷量とし、製品部分の表裏面に形成された
所定面積の電極に製品部分の分極プローブ対を配設し、
前記検査用分極部分の基準電荷量に基づいて,この製品
部分の目標とする分極率から分極反転に必要な電荷量を
設定し、所望の電荷量まで電圧を印加し、単一分域を形
成することにより、焦電性基材の不純物濃度や組成比、
結晶欠陥の量によらず、各ロット間で分極量のバラツキ
のない処理を行うことができ、制御性良く所望の分極率
を得ることができる。
電性基材の分極方法は、焦電性基材を電圧印加により分
極する際に、予め焦電性基材の非製品部分の検査用分極
部分の表裏に一対のプローブを接触させて電圧を印加
し、該検査用分極部分に所定の電圧を印加して流れる電
荷量を基準電荷量とし、製品部分の表裏面に形成された
所定面積の電極に製品部分の分極プローブ対を配設し、
前記検査用分極部分の基準電荷量に基づいて,この製品
部分の目標とする分極率から分極反転に必要な電荷量を
設定し、所望の電荷量まで電圧を印加し、単一分域を形
成することにより、焦電性基材の不純物濃度や組成比、
結晶欠陥の量によらず、各ロット間で分極量のバラツキ
のない処理を行うことができ、制御性良く所望の分極率
を得ることができる。
【００６４】本発明の請求項２記載の焦電性基材の分極
方法は、検査用分極部分を複数箇所とし、各箇所で得ら
れる電荷量の平均値を基準電荷量とすることにより、同
一基材内での材料の組成比や不純物濃度、結晶欠陥密度
などに起因する分極量のバラツキをなくすことで、取得
する基準電荷量の測定精度が向上する。
方法は、検査用分極部分を複数箇所とし、各箇所で得ら
れる電荷量の平均値を基準電荷量とすることにより、同
一基材内での材料の組成比や不純物濃度、結晶欠陥密度
などに起因する分極量のバラツキをなくすことで、取得
する基準電荷量の測定精度が向上する。
【００６５】本発明の請求項３記載の焦電性基材の分極
方法は、非製品部分に設けられた検査用分極部分に製品
部分の表裏面と同じ材料の電極を形成し、表裏一対のプ
ローブを接触させ電圧を印加し、該検査用分極部分に所
定の電圧を印加して流れる電荷量を基準電荷量とし、該
非製品部分の検査用分極部分の基準電荷量に基づいて、
製品部分に必要な目標とする分極率から分極反転に必要
な電荷量を設定し、所望の電荷量まで電圧を印加し、単
一分域を形成することにより、検査用分極の領域が正確
になり、プローブの接触不良によって、取得する所得す
る基準電荷量が不確かになるのを防ぐとともに形成した
電極を利用して、分極する製品部分の分極に検査用分極
も合わせることで、電極による電圧降下の影響や、電極
材質の基材への拡散の影響を考慮した基準電荷量の取得
ができる。
方法は、非製品部分に設けられた検査用分極部分に製品
部分の表裏面と同じ材料の電極を形成し、表裏一対のプ
ローブを接触させ電圧を印加し、該検査用分極部分に所
定の電圧を印加して流れる電荷量を基準電荷量とし、該
非製品部分の検査用分極部分の基準電荷量に基づいて、
製品部分に必要な目標とする分極率から分極反転に必要
な電荷量を設定し、所望の電荷量まで電圧を印加し、単
一分域を形成することにより、検査用分極の領域が正確
になり、プローブの接触不良によって、取得する所得す
る基準電荷量が不確かになるのを防ぐとともに形成した
電極を利用して、分極する製品部分の分極に検査用分極
も合わせることで、電極による電圧降下の影響や、電極
材質の基材への拡散の影響を考慮した基準電荷量の取得
ができる。
【００６６】本発明の請求項４記載の焦電性基材の分極
方法は、非製品部分の基準電荷量に基づいて製品部分に
必要な目標とする分極率から分極反転に必要な電荷量を
設定し、製品部分の同一の焦電性基材に形成した複数領
域の製品部分に対して、複数の電圧プローブ対によっ
て、複数領域を同時に分極し、所望の電荷量まで電圧を
印加し、複数の単一分域を形成することにより、同一基
材から分極率の異なる複数個の単一分域素子を形成する
ことができる。
方法は、非製品部分の基準電荷量に基づいて製品部分に
必要な目標とする分極率から分極反転に必要な電荷量を
設定し、製品部分の同一の焦電性基材に形成した複数領
域の製品部分に対して、複数の電圧プローブ対によっ
て、複数領域を同時に分極し、所望の電荷量まで電圧を
印加し、複数の単一分域を形成することにより、同一基
材から分極率の異なる複数個の単一分域素子を形成する
ことができる。
【００６７】本発明の請求項５記載の焦電性基材の分極
方法は、非製品部分に設けられた検査用分極部分と製品
部分の分極をほぼ同時に開始し、検査用分極において、
製品部分の分極よりも高い電圧を印加することで、検査
用分極を製品部分の分極よりも早く終了させ、検査用分
極が終了した段階で製品部分の分極反転に必要な電荷量
を決定し、その電荷量になるまで製品部分に電圧を印加
するすることにより、検査用分極を製品部品の分極中に
行うことで、検査用分極の時間を削減し、タクトアップ
につながる。
方法は、非製品部分に設けられた検査用分極部分と製品
部分の分極をほぼ同時に開始し、検査用分極において、
製品部分の分極よりも高い電圧を印加することで、検査
用分極を製品部分の分極よりも早く終了させ、検査用分
極が終了した段階で製品部分の分極反転に必要な電荷量
を決定し、その電荷量になるまで製品部分に電圧を印加
するすることにより、検査用分極を製品部品の分極中に
行うことで、検査用分極の時間を削減し、タクトアップ
につながる。
【００６８】本発明の請求項６記載の焦電性基材の分極
装置は、焦電性基材を電圧印加により分極する装置であ
って、焦電性基材を挟んで対向する検査部分用の電圧プ
ローブ対と、同様に焦電性基材を挟んで対抗する製品部
分の分極用の電圧プローブ対と、検査用分極、製品部分
用分極及び電圧印加しない状態をリレーにより切替える
機構を備えた電圧印加装置と、取得する電荷量を記録
し、且つ製品部分に電圧印加する時間を調節する装置を
設け、該焦電性基材の製品部分に対し、所望の分極反転
に必要なだけの電荷が流れるまで製品部分に電圧を印加
し、単一分域を形成するので、検査用プローブ対及び製
品部分の分極用プローブ対を別にすることで、検査用の
分極時と製品部分の分極時で、基材の位置を動かす或い
はプローブ対を走査する必要がなく、装置が簡易なもの
になる。又、検査用プローブ対及び製品部分の分極用プ
ローブ対がそれぞれ基材に対し、対向する位置にあるこ
とで、薄板状である基材の保持を兼ねることができる。
装置は、焦電性基材を電圧印加により分極する装置であ
って、焦電性基材を挟んで対向する検査部分用の電圧プ
ローブ対と、同様に焦電性基材を挟んで対抗する製品部
分の分極用の電圧プローブ対と、検査用分極、製品部分
用分極及び電圧印加しない状態をリレーにより切替える
機構を備えた電圧印加装置と、取得する電荷量を記録
し、且つ製品部分に電圧印加する時間を調節する装置を
設け、該焦電性基材の製品部分に対し、所望の分極反転
に必要なだけの電荷が流れるまで製品部分に電圧を印加
し、単一分域を形成するので、検査用プローブ対及び製
品部分の分極用プローブ対を別にすることで、検査用の
分極時と製品部分の分極時で、基材の位置を動かす或い
はプローブ対を走査する必要がなく、装置が簡易なもの
になる。又、検査用プローブ対及び製品部分の分極用プ
ローブ対がそれぞれ基材に対し、対向する位置にあるこ
とで、薄板状である基材の保持を兼ねることができる。
【００６９】本発明の請求項７記載の焦電性基材の分極
装置は、焦電性基材を加熱する加熱プレートを備えてな
るから、基材を加熱することで、分極反転の進行が速ま
り、タクトの短縮につながる。
装置は、焦電性基材を加熱する加熱プレートを備えてな
るから、基材を加熱することで、分極反転の進行が速ま
り、タクトの短縮につながる。
【００７０】本発明の請求項８記載の焦電性基材の分極
装置は、焦電性基材の製品部分の分極後、表裏の電極を
短絡する機構を備えてなるから、処理後、基材の冷却に
より分極再反転の防止ができる。又、基材の強制急冷が
可能となり、タクトが短縮できる。
装置は、焦電性基材の製品部分の分極後、表裏の電極を
短絡する機構を備えてなるから、処理後、基材の冷却に
より分極再反転の防止ができる。又、基材の強制急冷が
可能となり、タクトが短縮できる。
【００７１】本発明の請求項９記載の焦電性基材の分極
装置は、検査用分極及び製品部分の分極を絶縁ガス雰囲
気中で行うための気密性の有る容器を具備して成るか
ら、分極中放電による基材破損を抑制することができ
る。
装置は、検査用分極及び製品部分の分極を絶縁ガス雰囲
気中で行うための気密性の有る容器を具備して成るか
ら、分極中放電による基材破損を抑制することができ
る。
【図１】本発明の焦電性基材の分極方法の一実施形態に
係る分極処理の流れ図である
係る分極処理の流れ図である
【図２】本発明の焦電性基材の一実施形態に係る製品部
分と非製品部分の区分けと検査用分極部分を示す平面図
である。
分と非製品部分の区分けと検査用分極部分を示す平面図
である。
【図３】本発明の焦電性基材の一実施形態に係る図１の
分極方法を示す焦電性基材を正面方向から見た概略図で
ある。
分極方法を示す焦電性基材を正面方向から見た概略図で
ある。
【図４】本発明の焦電性基材の一実施形態に係る検査用
分極と製品部分の分極との分極電流と時間との関係を示
すグラフである。
分極と製品部分の分極との分極電流と時間との関係を示
すグラフである。
【図５】本発明の異なる焦電性基材の実施形態に係る製
品部分と非製品部分の区分けと複数の検査用分極部分を
示す平面図である。
品部分と非製品部分の区分けと複数の検査用分極部分を
示す平面図である。
【図６】本発明のさらに異なる焦電性基材の実施形態に
係る検査用分極部分に製品部分と同一の電極を形成した
平面図である。
係る検査用分極部分に製品部分と同一の電極を形成した
平面図である。
【図７】本発明のさらに異なる焦電性基材の実施形態に
係る同一基材に形成した複数領域の製品部分に対し、複
数のプローブ対によって分極した平面図である。
係る同一基材に形成した複数領域の製品部分に対し、複
数のプローブ対によって分極した平面図である。
【図８】本発明は図７の複数領域の製品部分を有する焦
電性基材を製造するための方法を示す焦電性基材を正面
方向から見た概略図である。
電性基材を製造するための方法を示す焦電性基材を正面
方向から見た概略図である。
【図９】本発明の焦電性基材の検査用分極と製品部分の
分極を同時に開始したときの分極電流と時間との関係を
示すグラフである。
分極を同時に開始したときの分極電流と時間との関係を
示すグラフである。
【図１０】本発明の焦電性基材の分極するための焦電性
基材を正面方向から見た概略図である。
基材を正面方向から見た概略図である。
【図１１】本発明の焦電性基材の分極装置で加熱プレー
トを具備した焦電性基材を正面方向から見た概略図であ
る。
トを具備した焦電性基材を正面方向から見た概略図であ
る。
【図１２】本発明の焦電性基材の分極装置で製品部分の
分極後、表裏の電極を短絡する機構を具備した焦電性基
材を正面方向から見た概略図である。
分極後、表裏の電極を短絡する機構を具備した焦電性基
材を正面方向から見た概略図である。
【図１３】本発明の焦電性基材の分極装置で絶縁ガス雰
囲気中で分極処理する焦電性基材を正面方向から見た概
略図である。
囲気中で分極処理する焦電性基材を正面方向から見た概
略図である。
Ａ 基準電荷量 Ｂ、Ｃ 電荷量 １ 焦電性基材 ２ 非製品部分 ３ 検査用分極部分 ４ プローブ ４ａ 検査用プローブ対 ４ｂ 分極用プローブ対 ５ 製品部分 ６ 電圧印加装置 ７ 切替機構 ８ 固定抵抗 ９ 製品部に形成した電極 １０ 電荷量記憶装置 １１ 加熱プレート １２ 気密容器 １３ ガスボンベ １４ 絶縁ガス １５ 真空ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G060 AA09 AE40 AF20 AG11 EA04 EA07 EB08 HC12 HC13 KA16 2G065 AB02 BA13 BA14 DA20 2G066 BA02 BA55 CA20
Claims (9)
- 【請求項１】 焦電性基材を電圧印加により分極する際
に、予め焦電性基材の非製品部分の検査用分極部分の表
裏に一対のプローブを接触させて電圧を印加し、該検査
用分極部分に所定の電圧を印加して流れる電荷量を基準
電荷量とし、製品部分の表裏面に形成された所定面積の
電極に製品部分の分極プローブ対を配設し、前記検査用
分極部分の基準電荷量に基づいて,この製品部分の目標
とする分極率から分極反転に必要な電荷量を設定し、所
望の電荷量まで電圧を印加し、単一分域を形成すること
を特徴とする焦電性基材の分極方法。 - 【請求項２】 上記非製品部分に設けられた検査用分極
部分を複数箇所とし、各箇所で得られる電荷量の平均値
を基準電荷量とすることを特徴とする請求項１記載の焦
電性基材の分極方法。 - 【請求項３】 上記非製品部分に設けられた検査用分極
部分に製品部分の表裏面と同じ材料の電極を形成し、表
裏一対のプローブを接触させ電圧を印加し、該検査用分
極部分に所定の電圧を印加して流れる電荷量を基準電荷
量とし、該非製品部分の検査用分極部分の基準電荷量に
基づいて、製品部分に必要な目標とする分極率から分極
反転に必要な電荷量を設定し、所望の電荷量まで電圧を
印加し、単一分域を形成することを特徴とする請求項１
又は請求項２記載の焦電性基材の分極方法。 - 【請求項４】 上記非製品部分の基準電荷量に基づいて
製品部分に必要な目標とする分極率から分極反転に必要
な電荷量を設定し、製品部分の同一の焦電性基材に形成
した複数領域の製品部分に対して、複数の電圧プローブ
対によって、複数領域を同時に分極し、所望の電荷量ま
で電圧を印加し、複数の単一分域を形成することを特徴
とする請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項記載の
焦電性基材の分極方法。 - 【請求項５】 上記非製品部分に設けられた検査用分極
部分と製品部分の分極をほぼ同時に開始し、検査用分極
において、製品部分の分極よりも高い電圧を印加するこ
とで、検査用分極を製品部分の分極よりも早く終了さ
せ、検査用分極が終了した段階で製品部分の分極反転に
必要な電荷量を決定し、その電荷量になるまで製品部分
に電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至請求項
４記載のいずれか１項記載の焦電性基材の分極方法。。 - 【請求項６】 焦電性基材を電圧印加により分極する装
置であって、焦電性基材を挟んで対向する検査部分用の
電圧プローブ対と、同様に焦電性基材を挟んで対向する
製品部分の分極用の電圧プローブ対と、検査用分極、製
品部分用分極及び電圧印加しない状態をリレーにより切
替える機構を備えた電圧印加装置と、取得する電荷量を
記録し、且つ製品部分に電圧印加する時間を調節する装
置を設け、該焦電性基材の製品部分に対し、所望の分極
反転に必要なだけの電荷が流れるまで製品部分に電圧を
印加し、単一分域を形成することを特徴とする焦電性基
材の分極装置。 - 【請求項７】 上記焦電性基材を加熱する加熱プレート
を備えてなる請求項６記載の焦電性基材の分極装置。 - 【請求項８】 上記焦電性基材の製品部分の分極後、表
裏面の電極を短絡する機構を備えてなる請求項６又は請
求項７記載の焦電性基材の分極装置。 - 【請求項９】 上記検査用分極及び製品部分の分極を絶
縁ガス雰囲気中で行うための気密性の有る容器を具備し
て成る請求項６乃至請求項８記載のいずれか１項記載の
焦電性基材の分極装置。
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| JP2001151051A JP4039004B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 焦電性基材の分極方法及びその装置 |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012027004A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-02-09 | Nippon Soken Inc | 検査装置および検査方法 |
| JP2012132874A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Seiko Epson Corp | 検出装置、センサーデバイス及び電子機器 |
-
2001
- 2001-05-21 JP JP2001151051A patent/JP4039004B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012027004A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-02-09 | Nippon Soken Inc | 検査装置および検査方法 |
| JP2012132874A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Seiko Epson Corp | 検出装置、センサーデバイス及び電子機器 |
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| JP4039004B2 (ja) | 2008-01-30 |
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