JP2012009660A - 圧電素子の製造方法ならびに圧電素子およびそれを用いる振動板 - Google Patents
圧電素子の製造方法ならびに圧電素子およびそれを用いる振動板 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】単一径の圧電体粉末を用いるのではなく、比較的大径の圧電体粉末と小径の圧電体粉末と混合したペーストを用いる。具体的には、メジアンが0.9μmのPZT粉末と、0.3μmのPZT−PZN粉末とを1:1で混合した粉末を用いた。したがって、焼成前(a)と後(b)とを比較すると、大径のPZT粉末は成長の核になり、小径のPZT−PZN粉末は大径のPZT粉末に吸収されつつ、流動化が活発で緻密な膜を成膜する。これによって、圧電特性を向上することができる。また、本焼成の温度を1150℃から、850℃程度にまで下げることができ、基板へのダメージを小さくすることができる。
【選択図】図5
Description
図1は、本発明の実施の一形態に係る振動板1の模式的な断面図である。この振動板1は、大略的に、薄板状の基板2上に、圧電素子3が積層されて構成され、後述の図2で示すインクジェットプリンタヘッド21に用いられる。
以下に、本発明の実施の第2の形態に係る振動板の作製方法について説明する。本実施の形態の振動板は、前述の第1の形態の振動板1と同様であり、圧電層4を作製する際の圧電体材料(ペースト)の組成が異なるだけである。
以下に、本発明の実施の第3の形態に係る振動板の作製方法について説明する。本実施の形態の振動板は、前述の第1の形態の振動板1と同様であり、圧電層4を作製する際の圧電体材料(ペースト)の組成が異なるだけである。
2 基板
3 圧電素子
4 圧電層
5 下部電極
6 上部電極
7 シリコン熱酸化膜
8 バリア層
10 活性層
12 SOI基板
17 BOX層
21 インクジェットプリンタヘッド
22 キャビティ
23 ノズル
24,27 凹部
25 ノズル板
26 インク室基板
Claims (8)
- 圧電体粉末と、バインダと、溶媒とを含むペースト材料を、基板上に印刷した後、焼成することで、圧電素子を製造する方法において、
前記圧電体粉末は、粒度分布に複数のピーク値を持つことを特徴とする圧電素子の製造方法。 - 前記圧電体粉末は、比較的大径で融点の高い圧電体粉末および比較的小径で融点の低い圧電体粉末であることを特徴とする請求項1記載の圧電素子の製造方法。
- 前記比較的大径で融点の高い圧電体粉末はPZTの粉末であり、前記比較的小径で融点の低い圧電体粉末はPZT−PZNの粉末であることを特徴とする請求項2記載の圧電素子の製造方法。
- 前記比較的大径で融点の高い圧電体粉末は化学量論的な組成のPZTの粉末であり、前記比較的小径で融点の低い圧電体粉末は前記化学量論的な組成から鉛が過剰に含まれているPZTの粉末であることを特徴とする請求項2記載の圧電素子の製造方法。
- 基板上に印刷後、焼成して形成される圧電素子において、
該圧電素子の結晶粒が、比較的融点の高い圧電体組成物を、比較的融点の低い圧電体組成物で覆って成ることを特徴とする圧電素子。 - 前記比較的融点の高い圧電体組成物はPZTから成り、前記比較的融点の低い圧電体組成物はPZT−PZNから成ることを特徴とする請求項5記載の圧電素子。
- 前記比較的融点の高い圧電体組成物はPZTから成り、前記比較的融点の低い圧電体組成物は前記PZTよりも化学量論的な組成から鉛が過剰に含まれているPZTから成ることを特徴とする請求項5記載の圧電素子。
- 前記請求項5〜7のいずれか1項に記載の圧電素子をシリコン基板上に形成して成ることを特徴とする振動板。
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