JP3005000B2 - 超音波モータ用圧電素子の電極パターンの形成方法 - Google Patents
超音波モータ用圧電素子の電極パターンの形成方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カメラや複写機等の駆動系で使用される超
音波モータの超音波発生源として用いられる超音波モー
タ用圧電素子の電極用パターンの形成方法に関するもの
である。
音波モータの超音波発生源として用いられる超音波モー
タ用圧電素子の電極用パターンの形成方法に関するもの
である。
従来の超音波モータ用圧電素子の電極用パターンの形
成方法としては真空蒸着又はスパツタリングにより圧電
素子全面に電極膜を施し、その後フオトエツチング工程
により電極面にパターン加工を行ない、電極用パターン
を形成していた。
成方法としては真空蒸着又はスパツタリングにより圧電
素子全面に電極膜を施し、その後フオトエツチング工程
により電極面にパターン加工を行ない、電極用パターン
を形成していた。
このように、従来の電極用パターンの形成はフオトエ
ツチング工程を必要としていたため、電極パターンのパ
ターン加工に多工程を要し、時間と手間がかかり、コス
ト高の原因となっていた。
ツチング工程を必要としていたため、電極パターンのパ
ターン加工に多工程を要し、時間と手間がかかり、コス
ト高の原因となっていた。
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、イオンビー
ム或いはイオンプレーテイングなどの物理的アシスト装
置を備えた真空蒸着装置により電極パターンを形成する
ことにより、フオトエツチング工程を除去して電極用パ
ターン加工工程及び加工時間を大幅に短縮させた超音波
モータ用圧電素子の電極用パターンの形成方法を提供す
ることを目的とする。
ム或いはイオンプレーテイングなどの物理的アシスト装
置を備えた真空蒸着装置により電極パターンを形成する
ことにより、フオトエツチング工程を除去して電極用パ
ターン加工工程及び加工時間を大幅に短縮させた超音波
モータ用圧電素子の電極用パターンの形成方法を提供す
ることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、超音波モータ
用の圧電素子表面に低膨張特性を有する金属パターンマ
スクを配し、イオンビーム或いはイオンプレーテイング
などの物理的アシスト装置を備えた真空蒸着装置によ
り、上記金属パターンマスクを介して上記圧電素子表面
に電極用パターンを形成するようにしたものである。
用の圧電素子表面に低膨張特性を有する金属パターンマ
スクを配し、イオンビーム或いはイオンプレーテイング
などの物理的アシスト装置を備えた真空蒸着装置によ
り、上記金属パターンマスクを介して上記圧電素子表面
に電極用パターンを形成するようにしたものである。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明するが、最
初に本発明の第１の実施例に係るイオンビームによるア
シスト成膜での電極用パターンの作成について説明す
る。
初に本発明の第１の実施例に係るイオンビームによるア
シスト成膜での電極用パターンの作成について説明す
る。
第１図はイオンビーム装置を付属した真空蒸着装置を
示すもので、１は成膜室で、この成膜室１内には蒸着傘
２が設けられ、この蒸着傘２には圧電素子３が載置され
るパターンマスク４が複数個、図では手前側に例えば３
個組込まれており、パターンマスク４は圧電素子３の表
面に第２図（ｂ）の如く複数の形状の電極部3aと絶縁部
3bが形成できるようなパターンが形成されている。この
パターンマスク４は低膨張特性を有する金属材料からな
る。６は圧電素子４をクリーニングするために、圧電素
子３にパターンマスク４を介してイオンビーム５の照射
を行うイオンガンである。７はイオンガン電源であり、
８はニユートラライザーである。９はイオンガン６より
イオンビーム５としてアルゴンイオン照射を行うための
アルゴンボンベである。10は圧電素子表面に第２図
（ｂ）に示すニツケル電極を形成する電子銃である。
示すもので、１は成膜室で、この成膜室１内には蒸着傘
２が設けられ、この蒸着傘２には圧電素子３が載置され
るパターンマスク４が複数個、図では手前側に例えば３
個組込まれており、パターンマスク４は圧電素子３の表
面に第２図（ｂ）の如く複数の形状の電極部3aと絶縁部
3bが形成できるようなパターンが形成されている。この
パターンマスク４は低膨張特性を有する金属材料からな
る。６は圧電素子４をクリーニングするために、圧電素
子３にパターンマスク４を介してイオンビーム５の照射
を行うイオンガンである。７はイオンガン電源であり、
８はニユートラライザーである。９はイオンガン６より
イオンビーム５としてアルゴンイオン照射を行うための
アルゴンボンベである。10は圧電素子表面に第２図
（ｂ）に示すニツケル電極を形成する電子銃である。
次に上記装置を用いて電極パターンを作成する方法に
ついて述べる。
ついて述べる。
圧電素子３を超音波洗浄機により予め充分に洗浄して
おく。次いで圧電素子３をあらかじめ蒸着傘２に組込ん
だパターンマスク４の上にセツトする。このときの圧電
素子とパターンマスクとの平面度は0.01mm以下が望まし
い。電極形成条件として、まず成膜室１の真空度を不図
示の排気系により１×10-5torrまで排気する。次いでイ
オンビーム５の照射により電圧素子３のクリーニングを
アルゴンイオン照射により行う。このときのアルゴンガ
ス量は３〜5SCCMがよく、クリーニング時間は５〜10分
程で効果的である。クリーニング後圧電素子３表面に電
子銃９により機械的膜厚で5KÅ〜10KÅのニツケル電極
を形成させる。この時の物理的アシスト条件として1.0
〜1.2KeVのイオン加速エネルギーが必要であり、これ以
上のエネルギーをあたえると圧電素子表面及びパターン
マスク４面等に蒸着された金属及びマスク材自身の金属
がスパツタリングされ、そのスパツタ分子が圧電素子被
覆マスク間に取り込み、電極パターン間の絶縁不良の原
因となり、好ましくない。
おく。次いで圧電素子３をあらかじめ蒸着傘２に組込ん
だパターンマスク４の上にセツトする。このときの圧電
素子とパターンマスクとの平面度は0.01mm以下が望まし
い。電極形成条件として、まず成膜室１の真空度を不図
示の排気系により１×10-5torrまで排気する。次いでイ
オンビーム５の照射により電圧素子３のクリーニングを
アルゴンイオン照射により行う。このときのアルゴンガ
ス量は３〜5SCCMがよく、クリーニング時間は５〜10分
程で効果的である。クリーニング後圧電素子３表面に電
子銃９により機械的膜厚で5KÅ〜10KÅのニツケル電極
を形成させる。この時の物理的アシスト条件として1.0
〜1.2KeVのイオン加速エネルギーが必要であり、これ以
上のエネルギーをあたえると圧電素子表面及びパターン
マスク４面等に蒸着された金属及びマスク材自身の金属
がスパツタリングされ、そのスパツタ分子が圧電素子被
覆マスク間に取り込み、電極パターン間の絶縁不良の原
因となり、好ましくない。
この様にして得られた、電極パターンの品質を従来加
工品と比較したのが表−１である。
工品と比較したのが表−１である。
なお、表−１中の電極の拡散時間とは電極膜表面で、
スズ，鉛合金を溶解させた後、温度を約350℃でキープ
し、電極膜が合金側に拡散した時の時間である（電極膜
厚1.0μｍ、面積５×5mm）。
スズ，鉛合金を溶解させた後、温度を約350℃でキープ
し、電極膜が合金側に拡散した時の時間である（電極膜
厚1.0μｍ、面積５×5mm）。
次に本発明の第２の実施例に係るイオンプレーテイン
グによるアシスト成膜での電極用パターンの作成につい
て説明する。
グによるアシスト成膜での電極用パターンの作成につい
て説明する。
第３図はイオンプレーテイング装置を付属した真空蒸
着装置を示すものであるが、第１図と同一部分には同一
符号を付し、その具体的説明は省略する。11は圧電素子
３をクリーニングするために、高周波を出力する高周波
出力管であり、この高周波出力管11は高周波を出力して
成膜室１内をプラズマ状態とする。11aは高周波電源で
あり、9aは成膜室１内にアルゴンガスを充填するための
アルゴンボンベである。
着装置を示すものであるが、第１図と同一部分には同一
符号を付し、その具体的説明は省略する。11は圧電素子
３をクリーニングするために、高周波を出力する高周波
出力管であり、この高周波出力管11は高周波を出力して
成膜室１内をプラズマ状態とする。11aは高周波電源で
あり、9aは成膜室１内にアルゴンガスを充填するための
アルゴンボンベである。
次に上記装置を用いて電極パターンを作成する方法に
ついて述べる。
ついて述べる。
圧電素子３を超音波洗浄機により予め充分に洗浄して
おく。次いで圧電素子３をあらかじめ蒸着傘２に組込ん
だパターンマスク４の上にセツトする。このときの電圧
素子３とパターンマスク４との平面度は0.01mm以下が望
ましい。電極形成条件として、まず成膜室１の真空度を
１×10-5torrまで排気する。次いで高周波出力管11によ
り成膜室１内をプラズマ状態とし圧電素子３のクリーニ
ングを10分程度行う。この時の条件として、アルゴンガ
ス雰囲気中で１〜５×10-4torrが望ましく、高周波出力
（13.56MHz）として0.5〜1.0KWがよい。クリーニング
後、圧電素子の表面に電子銃９により機械的膜厚で5KÅ
〜10KÅのニツケル電極膜を形成させる。この時の物理
的アシスト条件での高周波出力設定として0.1〜0.3KWが
必要であり、これ以上の高周波出力条件では、電気抵抗
の高い電極膜やスパツタリングなどの影響を受け、電極
パターン間の絶縁不良の原因となり、好ましくない。
おく。次いで圧電素子３をあらかじめ蒸着傘２に組込ん
だパターンマスク４の上にセツトする。このときの電圧
素子３とパターンマスク４との平面度は0.01mm以下が望
ましい。電極形成条件として、まず成膜室１の真空度を
１×10-5torrまで排気する。次いで高周波出力管11によ
り成膜室１内をプラズマ状態とし圧電素子３のクリーニ
ングを10分程度行う。この時の条件として、アルゴンガ
ス雰囲気中で１〜５×10-4torrが望ましく、高周波出力
（13.56MHz）として0.5〜1.0KWがよい。クリーニング
後、圧電素子の表面に電子銃９により機械的膜厚で5KÅ
〜10KÅのニツケル電極膜を形成させる。この時の物理
的アシスト条件での高周波出力設定として0.1〜0.3KWが
必要であり、これ以上の高周波出力条件では、電気抵抗
の高い電極膜やスパツタリングなどの影響を受け、電極
パターン間の絶縁不良の原因となり、好ましくない。
このようにして得られた電極パターンの加工品を従来
の加工品と比較したのが表−２である。
の加工品と比較したのが表−２である。
なお、表−２中の電極の拡散時間とは電極膜表面でス
ズ、鉛合金を溶解させた後、温度を約350℃でキープ
し、電極膜が合金側に拡散した時の時間である（電極膜
厚1.0μｍ、面積５×5mm）。
ズ、鉛合金を溶解させた後、温度を約350℃でキープ
し、電極膜が合金側に拡散した時の時間である（電極膜
厚1.0μｍ、面積５×5mm）。
以上詳記したように本発明によれば、イオンビーム或
いはイオンプレーテイングなどの物理的アシスト装置を
備えた真空蒸着装置により圧電素子表面に電極パターン
を形成することにより、従来必要とされていたフオトエ
ツチング工程を除去して電極用パターン加工工程及び加
工時間を大幅に短縮させ安価とした超音波モータ用圧電
素子の電極パターンの形成方法が提供できるものであ
る。
いはイオンプレーテイングなどの物理的アシスト装置を
備えた真空蒸着装置により圧電素子表面に電極パターン
を形成することにより、従来必要とされていたフオトエ
ツチング工程を除去して電極用パターン加工工程及び加
工時間を大幅に短縮させ安価とした超音波モータ用圧電
素子の電極パターンの形成方法が提供できるものであ
る。
第１図は本発明の第１の実施例に係り、イオンビーム装
置を備えた真空蒸着装置の構成図、第２図（ａ）は第１
図の装置に使用されるパターンマスクの平面図、第２図
（ｂ）は第１図に示す圧電素子に形成される電極パター
ンの図、第３図は本発明の第２の実施例に係り、イオン
プレーテイング装置を備えた真空蒸着装置の構成図であ
る。 １……成膜室 ２……蒸着傘 ３……圧電素子 ４……パターンマスク ６……イオンガン 9,9a……アルゴンボンベ 10……電子銃 11……高周波出力管
置を備えた真空蒸着装置の構成図、第２図（ａ）は第１
図の装置に使用されるパターンマスクの平面図、第２図
（ｂ）は第１図に示す圧電素子に形成される電極パター
ンの図、第３図は本発明の第２の実施例に係り、イオン
プレーテイング装置を備えた真空蒸着装置の構成図であ
る。 １……成膜室 ２……蒸着傘 ３……圧電素子 ４……パターンマスク ６……イオンガン 9,9a……アルゴンボンベ 10……電子銃 11……高周波出力管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｒ 17/00 ３３０ Ｈ０１Ｌ 41/22 Ｚ
Claims (2)
- 【請求項１】イオンビームなどの物理的アシスト装置を
備えた真空蒸着装置内の蒸着傘に組み込まれた低膨張特
性を有する金属パターンマスクに圧電素子を該圧電素子
と上記金属パターンマスクとの平面度が0.01mm以下とな
るように配し、上記金属パターンマスクには上記圧電素
子の表面に複数の形状の電極部と絶縁部が形成できるよ
うなパターンが形成され、上記圧電素子をクリーニング
するため上記圧電素子に上記金属パターンマスクを介し
てイオンビームの照射を行い、このイオンビーム照射の
物理的アシスト条件を1.0〜1.2Kevのイオンビーム加速
エネルギーとし、イオンビームの照射後に上記圧電素子
表面に上記金属パターンマスクを介して電子銃により複
数の形状の電極部と絶縁部を有した膜厚5KA0〜10KA0の
ニッケル電極膜の電極パターンを形成し、該電極パター
ンは上記圧電素子に対し1.5〜2.0kg/mm2の密着強度を有
して密着されることを特徴とする超音波モータ用圧電素
子の電極パターンの形成方法。 - 【請求項２】イオンプレーティングなどの物理的アシス
ト装置を備えた真空蒸着装置内の蒸着傘に組み込まれた
低膨張特性を有する金属パターンマスクに圧電素子を該
圧電素子と上記金属パターンマスクとの平面度が0.01mm
以下となるように配し、上記金属パターンマスクには上
記圧電素子の表面に複数の形状の電極部と絶縁部が形成
できるようなパターンが形成され、上記圧電素子をクリ
ーニングするため高周波を出力して上記装置内をプラズ
マ状態とし、この高周波出力の物理的アシスト条件を0.
1〜0.3KWとし、その後に上記圧電素子表面に上記金属パ
ターンマスクを介して電子銃により複数の形状の電極部
と絶縁部を有した膜厚5KA0〜10KA0のニッケル電極膜の
電極パターンを形成し、該電極パターンは上記圧電素子
に対し1.0〜1.5kg/mm2の密着強度を有して密着されるこ
とを特徴とする超音波モータ用圧電素子の電極パターン
の形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1125932A JP3005000B2 (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 超音波モータ用圧電素子の電極パターンの形成方法 |
| US08/318,516 US6251472B1 (en) | 1989-05-18 | 1994-10-05 | Method of depositing electrode material onto a piezoelectric substrate whereby the substrate is masked and the unmasked portions are cleaned by a plasma or ion beam prior to deposition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1125932A JP3005000B2 (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 超音波モータ用圧電素子の電極パターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02303371A JPH02303371A (ja) | 1990-12-17 |
| JP3005000B2 true JP3005000B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=14922531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1125932A Expired - Fee Related JP3005000B2 (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 超音波モータ用圧電素子の電極パターンの形成方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6251472B1 (ja) |
| JP (1) | JP3005000B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002237736A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-23 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置及びその弾性表面波装置の周波数調整方法 |
| KR20030033270A (ko) * | 2001-10-19 | 2003-05-01 | 주식회사 피앤아이 | 이온빔을 이용한 압전 또는 초전체 고분자 재료의 표면개질 방법 |
| JP2003253434A (ja) * | 2002-03-01 | 2003-09-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 蒸着方法及び表示装置の製造方法 |
| US20070242842A1 (en) * | 2004-03-04 | 2007-10-18 | Mirae Plasma Co., Ltd. | Method of Manufacturing Film-Speaker Using Piezoelectric Film and Sound Equipment with the Same |
| JP2006131984A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Tokki Corp | 成膜装置 |
| US20080060832A1 (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-13 | Ali Razavi | Multi-layer cable design and method of manufacture |
| CN104275324A (zh) * | 2013-07-08 | 2015-01-14 | 上海和辉光电有限公司 | 一种去除遮罩上有机或脏污的装置 |
| CN117835790B (zh) * | 2024-03-06 | 2024-06-04 | 四川科尔威光电科技有限公司 | 半导体致冷器基板金属化方法及半导体致冷器金属化基板 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3363119A (en) * | 1965-04-19 | 1968-01-09 | Clevite Corp | Piezoelectric resonator and method of making same |
| US3723920A (en) * | 1971-06-24 | 1973-03-27 | Gte Automatic Electric Lab Inc | Crystal filter assembly |
| US3864161A (en) * | 1973-08-10 | 1975-02-04 | Western Electric Co | Method and apparatus for adjusting resonators formed on a piezoelectric wafer |
| US4339683A (en) * | 1980-02-04 | 1982-07-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Electrical connection |
| US4450374A (en) * | 1982-05-27 | 1984-05-22 | Motorola Inc. | Oxygen-plasma passivated and low scatter acoustic wave devices |
| US4466874A (en) * | 1983-09-29 | 1984-08-21 | General Electric Company | Method of electroding a poly(vinylidene fluoride) solid |
| US4886587A (en) * | 1984-09-14 | 1989-12-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of producing thin film optical element by ion injection under electric field |
| US4627379A (en) * | 1984-11-29 | 1986-12-09 | General Electric Company | Shutter apparatus for fine-tuning a coupled-dual resonator crystal |
| KR900007413B1 (ko) * | 1986-08-26 | 1990-10-08 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | 초음파 모우터구동 방법 |
-
1989
- 1989-05-18 JP JP1125932A patent/JP3005000B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-10-05 US US08/318,516 patent/US6251472B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02303371A (ja) | 1990-12-17 |
| US6251472B1 (en) | 2001-06-26 |
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