JP2005333088A - 圧電素子、圧電装置および角速度センサ - Google Patents
圧電素子、圧電装置および角速度センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005333088A JP2005333088A JP2004152460A JP2004152460A JP2005333088A JP 2005333088 A JP2005333088 A JP 2005333088A JP 2004152460 A JP2004152460 A JP 2004152460A JP 2004152460 A JP2004152460 A JP 2004152460A JP 2005333088 A JP2005333088 A JP 2005333088A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- electrode
- piezoelectric element
- oxide
- film
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
【解決手段】 基板5上に、第1電極14と、酸化物圧電膜15と、第2電極16とが積層形成されて成る圧電素子において、酸化物圧電膜15の材料組成を、[化1]で表され、かつパラメータが一定の範囲に選定された組成を有する圧電膜15によって、圧電素子2と、この圧電素子2を有する圧電装置1を構成する。
【選択図】 図1
Description
そして、PZTにおいて、Nb、La、Ta、Nd、W、Mo、Mn、Ba、Sr、Ca、Biのうち少なくとも1種類を不純物として含有する組成による圧電素子の提案もなされている(例えば特許文献1)。
このように、本発明によれば、酸素イオンが酸素の過不足がない完全結晶を必要とせずに高い圧電定数を有する圧電素子を形成することができることから、その製造条件等の厳密性を緩和することができ、歩留まりの向上、生産性の向上を図ることができる。したがって、廉価な圧電素子を得ることができるものである。
なお、この実施の形態例においては、圧電素子2を構成する基板5と支持体4とが一体として形成される。
そして、基板11の主面11b側から、中央に凹部11cを形成する。この凹部11cの形成は、例えば酸化膜13の凹部11cの形成部を、例えばフォトリソグラフィによるパターンエッチングによって除去し、次にこの酸化膜13をエッチングマスクとして酸化膜の除去部において基板11をエッチングすることによって形成することができる。
そして、酸化膜13が形成された主面11bの凹部11cが下部に形成された部分を最終的に得る圧電素子2の形成部とする。
なお、第1電極層14aと、圧電膜層15aと、第2電極層16aとは、例えばマグネトロンスパッタ装置を用いて連続的に形成することができる。
また、圧電膜15aの形成は、常温のArとO2との混合ガス中で、PZT酸化物ターゲットを用い、任意のガス圧及び投入電力で行うことができる。
また、外部との電気的接合のために、第1電極14、第2電極16及び検出電極17の形成と同時に、第1電極接続部14b、第2電極接続部16b及び検出電極17bを形成する。
このようにして、基板11と支持体2とが一体として構成された目的とする、圧電素子2が形成された圧電装置1を形成することができるものである。
まず、前記化学式(1)による圧電膜組成において、不純物を導入しない、すなわちa、b、cがいずれも0とした場合の、0≦x≦0.1、0.4≦y≦0.5におけるzの値を変えたときの圧電素子1の圧電定数d31の測定結果を図5に示す。
この測定結果によれば、0<z≦0.1の範囲で、圧電定数d31が高い値を示すことがわかる。
この測定結果によれば、0.4≦y≦0.5の範囲で、圧電定数d31が高い値を示すことがわかる。
この測定においては、0≦x≦0.1の範囲で、圧電定数d31が高い値を示すことがわかる。
この測定結果によれば、{111}配向度が90%以上の領域では、圧電定数d31は安定して高い値を示すことがわかる。
なお、前記[化3]の化学式(1)におけるa及びbは、a≧0、b≧0で、かつ1−a≧0、1−b≧0であることが必要であることから、本発明においては、ともに0≦a≦1、0≦b≦1に選定される。
例えば、この実施の形態例では、基板上への第1電極の形成に先立って基板表面に酸化膜を形成する例を説明したが、酸化膜のかわりに窒化膜を形成して圧電素子を構成して、Si基板と、基板上に形成される積層部等との間の電気的結合を回避することができる。
Claims (9)
- 上記酸化物圧電膜に対する広角X線回折の、全ての面のピーク強度の総和Iallのうち、{111}結晶面のピーク強度I{111}の割合I{111}/Iallが90%以上であることを特徴とする請求項1に記載の圧電素子。
- 上記第1電極及び上記第2電極が金属薄膜電極であり、第1電極および第2電極のそれぞれがPtを含むことを特徴とする請求項1に記載の圧電素子。
- 上記基板がSi(シリコン)単結晶から成り、該Si基板上に、Si酸化物もしくはSi窒化物が形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の圧電素子。
- 上記酸化物圧電膜に対する広角X線回折の、全ての面のピーク強度の総和Iallのうち、{111}のピーク強度I{111}の割合I{111}/Iallが90%以上であることを特徴とする請求項6に記載の角速度センサ。
- 上記第1電極及び上記第2電極が金属薄膜電極であり、第1電極および第2電極のそれぞれがPtを含むことを特徴とする請求項6に記載の角速度センサ。
- 上記基板がSi(シリコン)単結晶から成り、Si酸化物もしくはSi窒化物が形成されてなることを特徴とする請求項6に記載の角速度センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004152460A JP3891190B2 (ja) | 2004-05-21 | 2004-05-21 | 圧電素子、圧電装置および角速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004152460A JP3891190B2 (ja) | 2004-05-21 | 2004-05-21 | 圧電素子、圧電装置および角速度センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005333088A true JP2005333088A (ja) | 2005-12-02 |
JP3891190B2 JP3891190B2 (ja) | 2007-03-14 |
Family
ID=35487506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004152460A Expired - Fee Related JP3891190B2 (ja) | 2004-05-21 | 2004-05-21 | 圧電素子、圧電装置および角速度センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3891190B2 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005150694A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-06-09 | Seiko Epson Corp | 圧電体膜、圧電素子、圧電アクチュエーター、圧電ポンプ、インクジェット式記録ヘッド、インクジェットプリンター、表面弾性波素子、薄膜圧電共振子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、および電子機器 |
JP2005159309A (ja) * | 2003-11-05 | 2005-06-16 | Seiko Epson Corp | 圧電体膜、圧電素子、圧電アクチュエーター、圧電ポンプ、インクジェット式記録ヘッド、インクジェットプリンター、表面弾性波素子、薄膜圧電共振子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、および電子機器 |
JP2006066795A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Seiko Epson Corp | 圧電体膜、圧電素子、圧電アクチュエーター、圧電ポンプ、インクジェット式記録ヘッド、インクジェットプリンター、表面弾性波素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、薄膜圧電共振器、および電子機器 |
JP2007279000A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-10-25 | Hst Kk | 電位センサ |
JP2008199570A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-08-28 | Seiko Epson Corp | 圧電振動子およびその製造方法、発振器、リアルタイムクロック、並びに、電波時計受信モジュール |
JP2009123973A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Sony Corp | 圧電素子、角速度センサ、及び圧電素子の製造方法 |
JP2009123972A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Sony Corp | 圧電素子、角速度センサ、及び圧電素子の製造方法 |
JP2009123974A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Sony Corp | 圧電素子、角速度センサ、及び圧電素子の製造方法 |
US7915794B2 (en) | 2007-11-15 | 2011-03-29 | Sony Corporation | Piezoelectric device having a tension stress, and angular velocity sensor |
JP2012039037A (ja) * | 2010-08-11 | 2012-02-23 | Fujifilm Corp | 圧電体膜とその製造方法、圧電素子および液体吐出装置 |
US8896187B2 (en) | 2011-07-15 | 2014-11-25 | Hitachi Metals, Ltd. | Piezoelectric film and method for manufacturing the same, piezoelectric film element and method for manufacturing the same, and piezoelectric film device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06350154A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-22 | Seiko Epson Corp | 圧電体薄膜素子 |
JPH1081016A (ja) * | 1995-09-19 | 1998-03-31 | Seiko Epson Corp | 圧電体薄膜素子、その製造方法、及び圧電体薄膜素子を用いたインクジェット式記録ヘッド |
JPH1129357A (ja) * | 1997-05-12 | 1999-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電材料およびその製造方法およびそれを用いた圧電振動子および圧電発音体 |
JP2001313429A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Tdk Corp | 積層薄膜その製造方法および電子デバイス |
JP2002164586A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Tdk Corp | 電子デバイス用基板及びこれを用いた薄膜圧電体素子、並びに電子デバイス用基板の製造方法 |
JP2003031863A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-01-31 | Sony Corp | 圧電体薄膜素子 |
JP2003347613A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | 圧電体薄膜素子 |
JP2005244174A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電体素子及びその製造方法、並びに該圧電体素子を用いたインクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置 |
-
2004
- 2004-05-21 JP JP2004152460A patent/JP3891190B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06350154A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-22 | Seiko Epson Corp | 圧電体薄膜素子 |
JPH1081016A (ja) * | 1995-09-19 | 1998-03-31 | Seiko Epson Corp | 圧電体薄膜素子、その製造方法、及び圧電体薄膜素子を用いたインクジェット式記録ヘッド |
JPH1129357A (ja) * | 1997-05-12 | 1999-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電材料およびその製造方法およびそれを用いた圧電振動子および圧電発音体 |
JP2001313429A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Tdk Corp | 積層薄膜その製造方法および電子デバイス |
JP2002164586A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Tdk Corp | 電子デバイス用基板及びこれを用いた薄膜圧電体素子、並びに電子デバイス用基板の製造方法 |
JP2003031863A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-01-31 | Sony Corp | 圧電体薄膜素子 |
JP2003347613A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | 圧電体薄膜素子 |
JP2005244174A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電体素子及びその製造方法、並びに該圧電体素子を用いたインクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置 |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005150694A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-06-09 | Seiko Epson Corp | 圧電体膜、圧電素子、圧電アクチュエーター、圧電ポンプ、インクジェット式記録ヘッド、インクジェットプリンター、表面弾性波素子、薄膜圧電共振子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、および電子機器 |
JP2005159309A (ja) * | 2003-11-05 | 2005-06-16 | Seiko Epson Corp | 圧電体膜、圧電素子、圧電アクチュエーター、圧電ポンプ、インクジェット式記録ヘッド、インクジェットプリンター、表面弾性波素子、薄膜圧電共振子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、および電子機器 |
JP4600650B2 (ja) * | 2003-11-05 | 2010-12-15 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電体膜、圧電素子、圧電アクチュエーター、圧電ポンプ、インクジェット式記録ヘッド、インクジェットプリンター、表面弾性波素子、薄膜圧電共振子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、および電子機器 |
JP4600647B2 (ja) * | 2004-08-30 | 2010-12-15 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電体膜、圧電素子、圧電アクチュエーター、圧電ポンプ、インクジェット式記録ヘッド、インクジェットプリンター、表面弾性波素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、薄膜圧電共振器、および電子機器 |
JP2006066795A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Seiko Epson Corp | 圧電体膜、圧電素子、圧電アクチュエーター、圧電ポンプ、インクジェット式記録ヘッド、インクジェットプリンター、表面弾性波素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、薄膜圧電共振器、および電子機器 |
JP2007279000A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-10-25 | Hst Kk | 電位センサ |
JP2008199570A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-08-28 | Seiko Epson Corp | 圧電振動子およびその製造方法、発振器、リアルタイムクロック、並びに、電波時計受信モジュール |
JP2009123972A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Sony Corp | 圧電素子、角速度センサ、及び圧電素子の製造方法 |
JP2009123974A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Sony Corp | 圧電素子、角速度センサ、及び圧電素子の製造方法 |
JP2009123973A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Sony Corp | 圧電素子、角速度センサ、及び圧電素子の製造方法 |
US7915794B2 (en) | 2007-11-15 | 2011-03-29 | Sony Corporation | Piezoelectric device having a tension stress, and angular velocity sensor |
JP4715836B2 (ja) * | 2007-11-15 | 2011-07-06 | ソニー株式会社 | 圧電素子、角速度センサ、及び圧電素子の製造方法 |
JP2012039037A (ja) * | 2010-08-11 | 2012-02-23 | Fujifilm Corp | 圧電体膜とその製造方法、圧電素子および液体吐出装置 |
US8672457B2 (en) | 2010-08-11 | 2014-03-18 | Fujifilm Corporation | Piezoelectric film and method of manufacturing same, piezoelectric device and liquid ejection apparatus |
US8896187B2 (en) | 2011-07-15 | 2014-11-25 | Hitachi Metals, Ltd. | Piezoelectric film and method for manufacturing the same, piezoelectric film element and method for manufacturing the same, and piezoelectric film device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3891190B2 (ja) | 2007-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2579347B1 (en) | Piezoelectric device and method of manufacturing piezoelectric device | |
JP3521499B2 (ja) | 圧電/電歪膜型素子 | |
JP5158720B2 (ja) | 光学モジュールおよびその製造方法、並びに撮像装置 | |
US6703257B2 (en) | Piezoelectric/electrostrictive film type elements and process for producing the same | |
JP3891190B2 (ja) | 圧電素子、圧電装置および角速度センサ | |
US20060197415A1 (en) | Piezoelectric element and method for manufacturing piezoelectric element | |
JPH06350155A (ja) | 圧電/電歪膜型素子 | |
JP2007123683A (ja) | 強誘電体薄膜の製造方法、強誘電体薄膜 | |
JP2010238856A (ja) | 圧電体素子及びジャイロセンサ | |
US7161281B2 (en) | Less-dust-generative piezoelectric/electrostrictive device and manufacturing method | |
JP5444662B2 (ja) | 圧電デバイスの製造方法 | |
WO1996020503A1 (en) | Thin-film piezoelectric element, process for preparing the same, and ink jet recording head made by using said element | |
JP2016092089A (ja) | 圧電素子の製造方法、圧電素子 | |
JP4715836B2 (ja) | 圧電素子、角速度センサ、及び圧電素子の製造方法 | |
CN102844900B (zh) | 喷墨头、使用喷墨头形成图像的方法、角速度传感器、使用角速度传感器测定角速度的方法、压电发电元件以及使用压电发电元件的发电方法 | |
JP3482101B2 (ja) | 圧電膜型素子 | |
CN102859736B (zh) | 压电体膜、喷墨头、使用喷墨头形成图像的方法、角速度传感器、使用角速度传感器测定角速度的方法、压电发电元件以及使用压电发电元件的发电方法 | |
WO2017002341A1 (ja) | 積層薄膜構造体の製造方法、積層薄膜構造体及びそれを備えた圧電素子 | |
JP2014157095A (ja) | 圧電センサ及び角速度センサ | |
JPH09254386A (ja) | インクジェット記録用プリンタヘッド及びその製造方法 | |
JP4735639B2 (ja) | 圧電素子、角速度センサ、及び圧電素子の製造方法 | |
JP2005340631A (ja) | 圧電素子部品及び電子装置 | |
JP4737185B2 (ja) | 圧電素子、角速度センサ、及び圧電素子の製造方法 | |
JP6814950B2 (ja) | 強誘電体膜を用いた構造体、及びこの構造体を用いたセンサ | |
JP6499810B2 (ja) | 圧電体膜及びそれを備えた圧電素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060526 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060627 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060828 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061127 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 3891190 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091215 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121215 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131215 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |