JP2005150384A - Process for producing composite piezoelectric material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波診断または非破壊検査などに使用される複合圧電材料の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a composite piezoelectric material used for ultrasonic diagnosis or nondestructive inspection.
複合圧電材料は、たとえば、図7に示すように、圧電セラミックスからなる微細な柱状体であるロッド71aが、樹脂71b内に埋め込まれた構造を有する。ロッドの大きさは、柱状体を長手方向に垂直な平面で切断するときの断面の最大径(断面が円形の場合には、直径を指す。)は、典型的には20μm〜50μmであり、長手方向の長さは、たとえば40μm〜350μmである。このようなロッド71aが、樹脂71b内に通常、500個/mm2〜700個/mm2配列している。複合圧電材料71は、超音波診断装置などの受信用または発振用素子に用いられる。
For example, as shown in FIG. 7, the composite piezoelectric material has a structure in which
複合圧電材料の製造方法の1例を図8に示す(特許文献1参照)。まず、図8(a)に示すように、導電性基板81に、X線に感度のあるレジスト82を塗布する。つぎに、たとえば、支持膜に窒化シリコンを用い、タングステンを吸収体パターンとするマスク83を介して、シンクロトロン放射光(以下、「SR光」という。)を照射し、リソグラフィを行なう。その後、現像して、図8(b)に示すようなレジスト構造体84を得る。
An example of a method for producing a composite piezoelectric material is shown in FIG. 8 (see Patent Document 1). First, as shown in FIG. 8A, a resist 82 sensitive to X-rays is applied to a conductive substrate 81. Next, for example, silicon nitride is used for the support film, and synchrotron radiation (hereinafter referred to as “SR light”) is irradiated through a
つぎに、図8(c)に示すように、レジスト構造体84にニッケルメッキを施し、その後、レジスト構造体84を除去し、金型85を得る。つづいて、図8(d)に示すように、金型85を用いて樹脂モールドを行ない、樹脂型86を形成する。基板として板状のレジストあるいはアクリル板を用い、その上にレジストを塗布し、SR光を用いてリソグラフィを行ない、現像し、同様の樹脂型を得ることもできる。
Next, as shown in FIG. 8C, the resist
つぎに、金型85を除き、図8(e)に示すように、樹脂型86にセラミックススラリ87を充填し、乾燥させて固化させる。その後、樹脂型86を熱により焼き飛ばし、セラミックスのみの構造としてから、焼成し、図8(f)に示すような微細セラミックス構造体88を得、最後に、樹脂89を充填すると、図8(g)に示すような複合圧電材料が得られる。
Next, except for the
このような金型85により樹脂モールドを行なう方法とは別に、レジスト82の形成とSR光によるリソグラフィ(図8(a))、現像による樹脂型84の形成(図8(b))後、樹脂型84にセラミックススラリを充填し、乾燥、固化した後、樹脂型を除去し、焼成し、最後に、樹脂を充填する方法によっても、同様な複合圧電材料を得ることができる。
しかし、SR光を用いる上述の製造方法は、いずれもSR光の照射コストが高いため、得られる複合圧電材料の製造コストが高い。 However, the above-described manufacturing methods using SR light all have high SR light irradiation costs, and thus the manufacturing cost of the resulting composite piezoelectric material is high.
本発明は、圧電セラミックスを有する複合圧電材料の製造方法の発明であり、
第1の局面は、
レーザ光により第1の樹脂型を形成する工程と、
第1の樹脂型に金属材料からなる層をメッキして金型を形成する工程と、
金型により第2の樹脂型を形成する工程と、
第2の樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程
とを備えることを特徴とする。
The present invention is an invention of a method for producing a composite piezoelectric material having piezoelectric ceramics,
The first aspect is
Forming a first resin mold with laser light;
Plating a layer made of a metal material on the first resin mold to form a mold;
Forming a second resin mold with a mold;
And a step of filling the second resin mold with a ceramic slurry to form a fine piezoelectric ceramic structure.
本発明の第2の局面は、
レーザ光により樹脂型を形成する工程と、
樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程
とを備えることを特徴とする。レーザ光は、多段階位相回折型光学部品を用いて照射する態様が好ましい。
The second aspect of the present invention is
Forming a resin mold with laser light;
And a step of filling a resin mold with a ceramic slurry to form a fine piezoelectric ceramic structure. An embodiment in which the laser light is irradiated using a multistage phase diffraction optical component is preferable.
本発明の第3の局面は、
マイクロドリルにより第1の樹脂型を形成する工程と、
第1の樹脂型に金属材料からなる層をメッキして金型を形成する工程と、
金型により第2の樹脂型を形成する工程と、
第2の樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程
とを備えることを特徴とする。
The third aspect of the present invention is:
Forming a first resin mold with a micro drill;
Plating a layer made of a metal material on the first resin mold to form a mold;
Forming a second resin mold with a mold;
And a step of filling the second resin mold with a ceramic slurry to form a fine piezoelectric ceramic structure.
本発明の第4の局面は、
マイクロドリルにより樹脂型を形成する工程と、
樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程
とを備えることを特徴とする。
The fourth aspect of the present invention is
Forming a resin mold with a micro drill; and
And a step of filling a resin mold with a ceramic slurry to form a fine piezoelectric ceramic structure.
本発明の第5の局面は、
放電加工により金型を形成する工程と、
金型により樹脂型を形成する工程と、
樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程
とを備えることを特徴とする。
The fifth aspect of the present invention is:
Forming a mold by electric discharge machining;
Forming a resin mold with a mold;
And a step of filling a resin mold with a ceramic slurry to form a fine piezoelectric ceramic structure.
本発明によれば、製造コストの安い複合圧電材料を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the composite piezoelectric material with a low manufacturing cost can be provided.
本発明の複合圧電材料の製造方法に係る第1の実施の形態は、レーザ光により第1の樹脂型を形成する工程と、第1の樹脂型に金属材料からなる層をメッキして金型を形成する工程と、金型により第2の樹脂型を形成する工程と、第2の樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程とを備えることを特徴とする。SR光を使用するリソグラフィにより樹脂型を形成すると、SR光の照射コストが高いため、複合圧電材料の製造コストが高くなる。本発明の第1の実施の形態では、SR装置より安価なレーザ装置を使用して樹脂型を形成するため、複合圧電材料の製造コストを低減することができる。また、金型を形成し、金型を繰り返し使用することにより、第2の樹脂型の大量生産が可能なため、レーザのランニングコストを低減することができる。 The first embodiment of the method for manufacturing a composite piezoelectric material according to the present invention includes a step of forming a first resin mold by laser light, and a metal mold is formed by plating the first resin mold with a layer made of a metal material. , Forming a second resin mold with a mold, and filling the second resin mold with a ceramic slurry to form a fine piezoelectric ceramic structure. When the resin mold is formed by lithography using SR light, the SR light irradiation cost is high, and thus the manufacturing cost of the composite piezoelectric material is increased. In the first embodiment of the present invention, since the resin mold is formed using a laser device that is less expensive than the SR device, the manufacturing cost of the composite piezoelectric material can be reduced. Further, by forming the mold and repeatedly using the mold, the second resin mold can be mass-produced, so that the laser running cost can be reduced.
本発明の製造方法の第1の実施の形態を、図1に示す。まず、図1(a)に示すように、導電性基板11の上に樹脂層12を形成する。導電性基板は、銅、ニッケル、ステンレス(SUS)などからなる金属製の基板、または、チタン、クロムなどの金属をスパッタ蒸着したシリコン基板などである。樹脂層を形成する材料は、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)などのポリメタクリル酸エステルなどである。樹脂層の厚さは、形成する圧電性の柱状体の高さを考慮して、たとえば10μm〜500μmとする。
A first embodiment of the manufacturing method of the present invention is shown in FIG. First, as shown in FIG. 1A, the
つぎに、図1(b)に示すように、樹脂層12にレーザ光Lを照射し、第1の樹脂型12aを形成する。導電性基板11と樹脂層12とのアブレーションにおける閾値の相違を利用して、樹脂層12のみを加熱し、蒸散させて、第2の樹脂型12aを形成することができる。たとえば、導電性基板11と樹脂層12のそれぞれの閾値の中間の値にレーザ光を設定し、導電性基板に影響を与えることなく、樹脂層のみを蒸散させることができる。
Next, as shown in FIG.1 (b), the
レーザは、炭酸ガスレーザ、YAGレーザまたはエキシマレーザなどを使用することができるが、高出力化が容易であり、小径、高速、高精度の穴開けが可能な点で、炭酸ガスレーザが好適である。レーザ光照射機構の例を図6に示す。図6に示す例では、入射するレーザ光Lは、多段階位相回折型光学部品( Multilevel Phase Diffractive Optical Elements )(以下、「DOE」という。)63により複数のビームに分岐され、テレセントリックレンズ64により集光されて、基板61上の樹脂層62に照射される。
As the laser, a carbon dioxide laser, a YAG laser, an excimer laser, or the like can be used. However, a carbon dioxide laser is preferable because it is easy to increase the output and can make a small-diameter, high-speed and high-precision drilling. An example of the laser beam irradiation mechanism is shown in FIG. In the example shown in FIG. 6, the incident laser light L is branched into a plurality of beams by a multilevel phase diffractive optical element (hereinafter referred to as “DOE”) 63, and is reflected by a
DOEは、ZnSeなどからなる光学部品であり、表面にμmオーダの微細な凹凸パターンを有し、入射する光の位相を変えることにより、ビームの分岐、形状の変換、強度の均一化などの機能を発揮する。DOEを使用することにより、基板上の樹脂層の目標とする位置に、同時に多点照射が可能となり、レーザの加工コストを低減できる。 DOE is an optical component made of ZnSe, etc., has a fine concavo-convex pattern of μm order on the surface, and functions such as beam branching, shape conversion, and uniform intensity by changing the phase of incident light Demonstrate. By using DOE, multipoint irradiation can be performed simultaneously on the target position of the resin layer on the substrate, and the laser processing cost can be reduced.
つづいて、図1(c)に示すように、第1の樹脂型12a上に、金属材料からなる層をメッキして金型13を形成する。導電性基板11をめっき電極として容易に金属層を堆積することができる。金属材料は、たとえば、ニッケル、銅、金およびそれらの合金などである。つぎに、ウェットエッチングなどにより基板11を除去し、ウェットエッチングまたはプラズマエッチングにより第1の樹脂型12aを除去し、図1(d)に示すような金型13を得る。金型13には、第1の樹脂型12aの形状が転写されている。
Subsequently, as shown in FIG. 1C, a
つづいて、図1(e)に示すように、金型13を用いて、モールドにより第2の樹脂型14を形成する。たとえば、金型13を用いて、プレスまたは射出成形などを行ない、第2の樹脂型14を形成する。または、シロップ状の樹脂液を注入した後、硬化し、第2の樹脂型14を形成する。これらのモールドは、樹脂型の大量生産が容易である点で、プレスまたは射出成形による態様が好ましい。樹脂には、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオキシメチレンなどのポリアセタール樹脂などの熱可塑性樹脂、エポキシ、シロップ状アクリルなどの熱硬化性樹脂などを用いる。第2の樹脂型14の形成後、金型13を切り離す。
Subsequently, as shown in FIG. 1E, the
金型13を除去した後、図1(f)に示すように、第2の樹脂型14に、セラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体15を形成する。セラミックスは、圧電セラミックスが好ましい。圧電セラミックスとは、圧電効果を示すセラミックス材料を指す。圧電セラミックスには、たとえば、チタン酸バリウムまたはジルコン酸鉛−チタン酸鉛系固溶体などの灰チタン石型構造の結晶が含まれ、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)およびチタン酸ジルコン酸ランタン鉛(PLZT)などのチタン酸ジルコン酸塩が好ましく用いられる。さらに、圧電セラミックスとして、チタン酸鉛などを用いることもできる。また、圧電セラミックス以外のセラミックスを使用してもよい。セラミックスのスラリ中の含量は、典型的には25体積%〜57体積%であり、水などの溶媒の含量は、典型的には40体積%〜45体積%である。また、ポリビニルアルコールなどのバインダを3体積%〜30体積%配合する態様が好ましい。
After removing the
つぎに、第2の樹脂型14を除去し、焼成すると、図1(g)に示すような微細圧電セラミックス構造体15が得られる。樹脂型の除去は、熱分解により行なうことができるが、溶融した樹脂の高粘度融液により、微細構造体の突起が倒されないようにするために、樹脂を溶融状態にすることなく、気化もしくは昇華させるか、または適当な溶剤に溶解させることにより除去する態様が好ましい。たとえば、酸素プラズマなどのプラズマによりエッチングし、樹脂型を除去することができる。
Next, when the
焼成後、微細圧電セラミックス構造体15に樹脂16を含浸し、硬化した後、表面を研磨すると、図1(h)に示すような複合圧電材料が得られる。樹脂材料には、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンの共重合体、フッ化ビニリデンと三フッ化ビニリデンの共重合体またはフッ化ビニリデン樹脂などの圧電性高分子材料のほか、エポキシ樹脂などを使用することができるが、圧電セラミックスの焼結体と圧電性高分子とを組合せることにより、エポキシ樹脂を含浸させた複合圧電材料より、超音波受信感度がより高いものを得ることができる。
After firing, the fine piezoelectric
本発明の複合圧電材料の製造方法に係る第2の実施の形態は、レーザ光により樹脂型を形成する工程と、樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程とを備えることを特徴とする。高価なSR光照射装置を使用することなく、レーザ加工により樹脂型を形成するため、安価な複合圧電材料を提供することができる。 The second embodiment of the method for manufacturing a composite piezoelectric material of the present invention includes a step of forming a resin mold by laser light and a step of forming a fine piezoelectric ceramic structure by filling a ceramic slurry in the resin mold. It is characterized by providing. Since a resin mold is formed by laser processing without using an expensive SR light irradiation device, an inexpensive composite piezoelectric material can be provided.
本発明の製造方法の第2の実施の形態を、図2に示す。まず、図2(a)に示すように、樹脂層にレーザ光Lを照射し、樹脂型24を形成する。樹脂には、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオキシメチレンなどのポリアセタール樹脂などの熱可塑性樹脂、エポキシなどの熱硬化性樹脂などを用いる。レーザ、レーザ光照射機構およびDOEは、第1の実施の形態と同様である。
A second embodiment of the manufacturing method of the present invention is shown in FIG. First, as shown in FIG. 2A, the
つぎに、図2(b)に示すように、樹脂型24に、セラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体25を形成する。その後、樹脂型24を除去し、焼成すると、図2(c)に示すような微細圧電セラミックス構造体25が得られる。焼成後、微細圧電セラミックス構造体25に樹脂26を含浸し、硬化することにより、図2(d)に示すような複合圧電材料が得られる。セラミックススラリ、樹脂型の除去方法および樹脂材料などは、第1の実施の形態と同様である。
Next, as shown in FIG. 2B, the
本発明の複合圧電材料の製造方法に係る第3の実施の形態は、マイクロドリルにより第1の樹脂型を形成する工程と、第1の樹脂型に金属材料からなる層をメッキして金型を形成する工程と、金型により第2の樹脂型を形成する工程と、第2の樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程とを備えることを特徴とする。高価なSR光照射装置またはレーザ光照射装置を使用することなく、マイクロドリルにより樹脂型を形成するため、複合圧電材料の製造コストを低減することができる。また、金型を繰り返し使用して、モールドにより第2の樹脂型を大量生産できるから、加工コストを低減することができる。 The third embodiment of the method for manufacturing a composite piezoelectric material of the present invention includes a step of forming a first resin mold by a micro drill, and a mold formed by plating a layer made of a metal material on the first resin mold. , Forming a second resin mold with a mold, and filling the second resin mold with a ceramic slurry to form a fine piezoelectric ceramic structure. Since the resin mold is formed by the micro drill without using an expensive SR light irradiation apparatus or laser light irradiation apparatus, the manufacturing cost of the composite piezoelectric material can be reduced. In addition, since the second resin mold can be mass-produced by molding by repeatedly using the mold, the processing cost can be reduced.
本発明の製造方法の第3の実施の形態においては、図3(a)に示すように、導電性基板31上に樹脂層32を形成した後、図3(b)に示すように、マイクロドリル33により樹脂層32に穴を開けて、第1の樹脂型32aを形成する。マイクロドリルとしては、たとえば、刃径10μm以上、刃長20μm以上のドリル(大和精工製の超硬マイクロドリルSCMMRなど)を使用する。導電性基板および樹脂層については、第1の実施の形態と同様である。また、金型の形成以降の各工程も、第1の実施の形態と同様である。
In the third embodiment of the manufacturing method of the present invention, as shown in FIG. 3A, after forming the
本発明の複合圧電材料の製造方法に係る第4の実施の形態は、マイクロドリルにより樹脂型を形成する工程と、樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程とを備えることを特徴とする。高価なSR光照射装置またはレーザ光照射装置を使用することなく、マイクロドリルにより樹脂型を製作するため、安価な複合圧電材料を提供することができる。 The fourth embodiment according to the method of manufacturing a composite piezoelectric material of the present invention includes a step of forming a resin mold with a micro drill and a step of forming a fine piezoelectric ceramic structure by filling a resin slurry with a ceramic slurry. It is characterized by providing. Since a resin mold is manufactured by a micro drill without using an expensive SR light irradiation device or laser light irradiation device, an inexpensive composite piezoelectric material can be provided.
本発明の製造方法の第4の実施の形態においては、図4に示すように、マイクロドリル43により樹脂層に穴を開けて、樹脂型44を形成する。マイクロドリルについては、第3の実施の形態と同様である。また、樹脂層および樹脂型形成後の各工程は、第2の実施の形態と同様である。
In the fourth embodiment of the manufacturing method of the present invention, as shown in FIG. 4, the
本発明の複合圧電材料の製造方法に係る第5の実施の形態は、放電加工により金型を形成する工程と、金型を用いて、モールドにより樹脂型を形成する工程と、樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程とを備えることを特徴とする。放電加工により金型を形成するため、レーザ加工またはマイクロドリルによる加工に比べて、加工精度が高く、より微細な加工にも適している。また、金型を繰り返し使用して、モールドにより樹脂型を大量生産できるから、加工コストを低減することができる。 The fifth embodiment of the method for manufacturing a composite piezoelectric material of the present invention includes a step of forming a mold by electric discharge machining, a step of forming a resin mold by molding using the mold, and a ceramic in the resin mold. And a step of filling the slurry to form a fine piezoelectric ceramic structure. Since the mold is formed by electric discharge machining, the machining accuracy is higher than that by laser machining or micro drilling, and it is suitable for finer machining. Moreover, since the mold can be repeatedly used and the resin mold can be mass-produced by the mold, the processing cost can be reduced.
本発明の製造方法の第5の実施の形態においては、図5に示すように、電極53を用いて、ニッケルなどからなる金属層を放電加工し、金型54を形成する。金型形成後の工程は、第1の実施の形態と同様である。
In the fifth embodiment of the manufacturing method of the present invention, as shown in FIG. 5, a metal layer made of nickel or the like is electrodischarge processed using an
実施例1
本実施例では、まず、図1(a)に示すように、SUS製の導電性基板11の上に、アクリルシロップを塗布し、硬化させて、厚さ300μmの樹脂層(アクリル板)12を形成した。つぎに、図1(b)に示すように、樹脂層12に波長355nmのUV-YAGレーザ光Lを照射し、直径40μm、深さ300μmで、横断面が円形の穴を有する第1の樹脂型12aを形成した。導電性基板11は、スライドステージ上に設置し、レーザ加工が終わる度に、基板をスライドさせ、80μmピッチで、40000個(200個×200個)の穴を形成した。
Example 1
In this example, first, as shown in FIG. 1A, an acrylic syrup is applied on a
つづいて、図1(c)に示すように、第1の樹脂型12a上に、ニッケル層をメッキして金型13を形成した。つぎに、ウェットエッチングにより基板11を除去し、プラズマエッチングにより第1の樹脂型12aを除去し、図1(d)に示すような金型13を得た。金型形成後、図1(e)に示すように、金型13に、アクリルシロップを注入し、硬化して、第2の樹脂型14を形成し、金型13を切り離すと、直径40μm、深さ300μm、ピッチ80μmの穴が形成された第2の樹脂型14が得られた。樹脂型の形成後、図1(f)に示すように、第2の樹脂型14に、PZTスラリを充填した。PZTスラリは、PZTをスラリ中に40体積%配合し、バインダとしてポリビニルアルコールを配合した。
Subsequently, as shown in FIG. 1C, a
つぎに、酸素プラズマにより、第2の樹脂型14を除去し、焼成し、図1(g)に示すような微細圧電セラミックス構造体15を得た。得られた微細圧電セラミックス構造体15にエポキシ樹脂16を含浸し、硬化してから、表面を研磨すると、図1(h)に示すような複合圧電材料が得られた。この複合圧電材料は、直径40μm、高さ250μmの円柱状の突起を40000個有していた。
Next, the
実施例2
本実施では、まず、図2(a)に示すように、アクリル板に炭酸ガスレーザ光L(波長10.6μm)を照射し、直径40μm、深さ300μmで、断面が円形の穴を40000個(200個×200個)有する樹脂型24を形成した。レーザ光照射機構を図6に示す。入射する炭酸ガスレーザ光Lは、DOE63により分岐され、テレセントリックレンズ64により集光されて、基板61上の樹脂層62に、同時に多点照射した。つづいて、図2(b)に示すように、樹脂型24に、セラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体25を形成した。その後、樹脂型24を除去し、焼成すると、図2(c)に示すような微細圧電セラミックス構造体25が得られた。焼成後、微細圧電セラミックス構造体25に樹脂26を含浸し、硬化した後、表面を研磨すると、図2(d)に示すような複合圧電材料が得られた。セラミックススラリ、樹脂型の除去方法および樹脂材料は、実施例1と同様とした。得られた複合圧電材料は、直径40μm、高さ250μmの円柱状の突起を40000個有していた。
Example 2
In this embodiment, first, as shown in FIG. 2A, the acrylic plate is irradiated with carbon dioxide laser light L (wavelength: 10.6 μm), and 40,000 holes with a diameter of 40 μm, a depth of 300 μm, and a circular cross section ( 200 × 200) was formed. The laser beam irradiation mechanism is shown in FIG. The incident carbon dioxide laser beam L was branched by the
実施例3
本実施例では、まず、図3(a)に示すように、SUS製の導電性基板31上にアクリルシロップを塗布し、乾燥して、厚さ300μmの樹脂層32を形成した。つぎに、図3(b)に示すように、刃径50μm、刃長500μmのマイクロドリル33(大和精工製の超硬マイクロドリルSCMMR90005)により樹脂層32に穴を開けて、第1の樹脂型32aを形成した。第1の樹脂型32aに開けられた穴は、直径50μm、深さ300μm、ピッチ100μmであり、40000個(200個×200個)形成した。その後の金型形成工程と、第2の樹脂型の形成工程と、微細圧電セラミックス構造体の形成工程などの各工程は、実施例1と同様にして複合圧電材料を形成した。得られた複合圧電材料は、直径50μm、高さ250μm、ピッチ100μmの円柱状の突起を40000個(200個×200個)有していた。
Example 3
In this example, first, as shown in FIG. 3A, acrylic syrup was applied on a
実施例4
本実施例では、図4に示すように、マイクロドリル43によりアクリル板に穴を開け、樹脂型44を形成した。マイクロドリルの仕様および穴の形状は実施例3と同様とした。また、レーザ光の代わりにマイクロドリルを使用して樹脂型を形成した以外は実施例2と同様にして複合圧電材料を製造した。得られた複合圧電材料は、直径50μm、高さ250μm、ピッチ100μmの円柱状の突起を40000個(200個×200個)有していた。
Example 4
In this example, as shown in FIG. 4, a hole was made in the acrylic plate with a
実施例5
本実施例では、ニッケル製の板状体に放電加工を行ない、直径50μm、深さ300μm、ピッチ100μmで、横断面が円形の穴を40000個(200個×200個)開けて、図5に示すような金型54を形成した。形成した金型を用いて、モールドにより樹脂型を形成する工程と、樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程など、金型形成後の各工程は実施例1と同様にして複合圧電材料を製造した。得られた複合圧電材料は、直径50μm、高さ250μm、ピッチ100μmの円柱状の突起を40000個(200個×200個)有していた。
Example 5
In this example, electric discharge machining was performed on a nickel plate, and 40,000 (200 × 200) holes having a diameter of 50 μm, a depth of 300 μm, a pitch of 100 μm, and a circular cross section were formed. A
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明によれば、超音波診断または非破壊検査などに使用される圧電素子を安価に提供することができる。 According to the present invention, a piezoelectric element used for ultrasonic diagnosis or non-destructive inspection can be provided at low cost.
11 導電性基板、12 樹脂層、12a 第1の樹脂型、13 金型、14 第2の樹脂型、15 微細圧電セラミックス構造体、16 樹脂、63 DOE、64 テレセントリックレンズ、L レーザ光。 11 conductive substrate, 12 resin layer, 12a first resin mold, 13 mold, 14 second resin mold, 15 fine piezoelectric ceramic structure, 16 resin, 63 DOE, 64 telecentric lens, L laser beam.
Claims (6)
レーザ光により第1の樹脂型を形成する工程と、
前記第1の樹脂型に金属材料からなる層をメッキして金型を形成する工程と、
前記金型により第2の樹脂型を形成する工程と、
前記第2の樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程
とを備えることを特徴とする複合圧電材料の製造方法。 A method of manufacturing a composite piezoelectric material having piezoelectric ceramics,
Forming a first resin mold with laser light;
Plating the first resin mold with a layer made of a metal material to form a mold;
Forming a second resin mold with the mold;
And a step of filling the second resin mold with a ceramic slurry to form a fine piezoelectric ceramic structure.
レーザ光により樹脂型を形成する工程と、
前記樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程
とを備えることを特徴とする複合圧電材料の製造方法。 A method of manufacturing a composite piezoelectric material having piezoelectric ceramics,
Forming a resin mold with laser light;
And a step of forming a fine piezoelectric ceramic structure by filling the resin mold with a ceramic slurry.
マイクロドリルにより第1の樹脂型を形成する工程と、
前記第1の樹脂型に金属材料からなる層をメッキして金型を形成する工程と、
前記金型により第2の樹脂型を形成する工程と、
前記第2の樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程
とを備えることを特徴とする複合圧電材料の製造方法。 A method of manufacturing a composite piezoelectric material having piezoelectric ceramics,
Forming a first resin mold with a micro drill;
Plating the first resin mold with a layer made of a metal material to form a mold;
Forming a second resin mold with the mold;
And a step of filling the second resin mold with a ceramic slurry to form a fine piezoelectric ceramic structure.
マイクロドリルにより樹脂型を形成する工程と、
前記樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程
とを備えることを特徴とする複合圧電材料の製造方法。 A method of manufacturing a composite piezoelectric material having piezoelectric ceramics,
Forming a resin mold with a micro drill; and
And a step of forming a fine piezoelectric ceramic structure by filling the resin mold with a ceramic slurry.
放電加工により金型を形成する工程と、
前記金型により樹脂型を形成する工程と、
前記樹脂型にセラミックススラリを充填して微細圧電セラミックス構造体を形成する工程
とを備えることを特徴とする複合圧電材料の製造方法。 A method of manufacturing a composite piezoelectric material having piezoelectric ceramics,
Forming a mold by electric discharge machining;
Forming a resin mold with the mold;
And a step of forming a fine piezoelectric ceramic structure by filling the resin mold with a ceramic slurry.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003385602A JP2005150384A (en) | 2003-11-14 | 2003-11-14 | Process for producing composite piezoelectric material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003385602A JP2005150384A (en) | 2003-11-14 | 2003-11-14 | Process for producing composite piezoelectric material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2005150384A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7161281B2 (en) * | 2002-10-10 | 2007-01-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Less-dust-generative piezoelectric/electrostrictive device and manufacturing method |
KR100824745B1 (en) | 2006-12-28 | 2008-04-24 | 요업기술원 | Composite piezoelectric material using piezoelectric single crystal and piezoelectric polymer and method for manufacturing the same |
-
2003
- 2003-11-14 JP JP2003385602A patent/JP2005150384A/en not_active Withdrawn
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US7161281B2 (en) * | 2002-10-10 | 2007-01-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Less-dust-generative piezoelectric/electrostrictive device and manufacturing method |
KR100824745B1 (en) | 2006-12-28 | 2008-04-24 | 요업기술원 | Composite piezoelectric material using piezoelectric single crystal and piezoelectric polymer and method for manufacturing the same |
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