JP2009027284A - 圧電セラミック素体 - Google Patents

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Takumi Shigemori
巧 重森
Yoshiharu Taniguchi
義晴 谷口
Haruo Tanaka
春男 田中
Akihiko Tanida
明彦 谷田
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Abstract

【課題】従来の実施の形態に関わる圧電素体について、分極するとき近接する部分の電極からスパークが生じ圧電素体に亀裂が発生する問題がある。このため分極時の歩留まりが下がったり印加電圧を下げ分極時間が長くなるため生産性が下がるためコストを上がる。更にスパークを抑えるため電極間の距離をあける事が必要で性能を下げてしまっている。
【解決手段】電極が近接する部分の形状を丸みをもたせた平行なギャップを設ける事で分極時の先端放電現象を抑え、スパークしにくくし圧電素体に亀裂が発生することを防止する。
【選択図】 図１

Description

片面または両面に電極を設けた圧電体に関するものであり、圧電式振動子、超音波探触子や超音波センサ等に使用される圧電素体に関するものである。
従来の実施の形態に関わる圧電素体において、片面の電極を側面や内部を経てもう一方の電極に折り返して設置し、これらに高電圧を印加して分極が施されている。この圧電素体に電気信号を加える事で電歪が発生し機械的応力が発生しこれを用いて超音波探触子や超音波センサ等に使用されている。超音波探触子や超音波センサ等に使用される場合、貼り合わせを行っても片側から半田付け等により電気接続をとれるという利点があるため折り返し電極の圧電素体が使用される。
図４は、従来の実施の形態に関わる圧電素体の電極の形状例を示す。図４において圧電セラミック１からなるに銀等からなる電極２、そのもう一方の面の電極３、電極４，また側面に電極５が焼き付け等により設けられている。電極３の面に設けられた電極４は側面の電極５により電極２と電気的に接続されている。電極３は電極２、電極４、電極５と絶縁状態にある。圧電素体の分極のため絶縁油等に浸漬した状態で電極３と電極２、電極４、電極５に直流の高電圧を印加するが先端放電現象が起こりやすい６の角部分よりスパークし圧電素体に亀裂が発生する問題がある。
特開平06-085345 一ノ瀬 昇 氏 「圧電セラミックス新技術」 日本電子材料工業会 １９９１年
分極するときスパークが生じ圧電素体に亀裂が発生する問題がある。またスパーク対策の為、電極間の距離をあけると圧電素体としての有効面積が小さくなり特性が下がってしまう。
近接する電極形状を丸みをもたせた平行なギャップとし先端放電現象を発生しにくくしてスパークを抑える。
分極時のスパークが発生しにくくなるため歩留まりが改善できる他、高い電圧が印加できるようになるため短時間で分極することができる。
本発明は、圧電素体の生産時の歩留まりがあがり、短時間で分極できるため生産性を高め、コストを下げる事ができる。
図１は本発明の実施の形態に関わる圧電素体の電極の形状例を示す。図１において圧電セラミック１からなる円盤状板に銀等からなる電極２、そのもう一方の面の電極３、電極４，また側面に電極５が焼き付け等により設けられている。電極３の面に設けられた電極４は側面の電極５により電極２と電気的に接続されている。電極３は電極２、電極４、電極５と絶縁状態にある。電極３と電極４に近接する部分の形状を丸みをもたせた平行なギャップを設け分極時のスパークが発生し圧電素体に亀裂が発生することを防止する。
図２は本発明の別の実施の形態に関わる圧電素体の電極の形状例を示す。図２において圧電セラミック１からなる円盤状板に銀等からなる電極２、そのもう一方の面の電極３、電極４，また側面に電極５が焼き付け等により設けられている。電極３の面に設けられた電極４は側面の電極５により電極２と電気的に接続されている。電極３は電極２、電極４、電極５と絶縁状態にある。電極３と電極４が近接する部分の形状を丸みをもたせた平行なギャップを設け分極時のスパークが発生し圧電素体に亀裂が発生することを防止する。
図３は本発明の別の実施の形態に関わる圧電素体の電極の形状例を示す。図３において圧電セラミック１からなる円盤状板に銀等からなる電極２、そのもう一方の面の電極３、電極４，また側面に電極５が焼き付け等により設けられている。電極３の面に設けられた電極４は側面の電極５により電極２と電気的に接続されている。このとき電極５は側面全周設ける場合もある。電極３は電極２、電極４、電極５と絶縁状態にある。電極３と電極４が近接する部分の形状を丸みをもたせた平行なギャップを設け分極時のスパークが発生し圧電素体に亀裂が発生することを防止する。
本発明は、圧電式振動子、超音波探触子や超音波センサ等に使用される圧電素体に適用できる。
本発明の実施の形態に関わる圧電素体の上面図、側面図、下面図 本発明の別の実施の形態に関わる圧電素体の上面図、側面図、下面図 本発明の別の実施の形態に関わる圧電素体の上面図、側面図、下面図 従来の実施の形態に関わる圧電素体の上面図、側面図、下面図
符号の説明
１ 圧電セラミック
２ 電極
３ 電極
４ 電極
５ 電極
６ 先端放電現象が発生しやすい場所

Claims (1)

  1. 近接する電極を丸みをもたせた平行なギャップを設けた形状にして分極性を向上させたことを特徴とする圧電素体
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