JP3009945B2 - 圧電/電歪膜型素子 - Google Patents
圧電/電歪膜型素子Info
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- JP3009945B2 JP3009945B2 JP3203831A JP20383191A JP3009945B2 JP 3009945 B2 JP3009945 B2 JP 3009945B2 JP 3203831 A JP3203831 A JP 3203831A JP 20383191 A JP20383191 A JP 20383191A JP 3009945 B2 JP3009945 B2 JP 3009945B2
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Description
にインクジェットプリントヘッド、マイクロホン、発音
体(スピーカー等)、各種振動子や発振子、更にはセン
サー、モーター等に用いられるユニモルフ型やバイモル
フ型等の、屈曲変位を発生させるタイプの圧電/電歪膜
型素子に関するものである。なお、ここで呼称される素
子とは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換、即ち
機械的な変位または応力または振動に変換する素子の
他、その逆の変換を行なう素子をも意味するものであ
る。
サブミクロンのオーダーで光路長や位置を調整する変位
素子や微小変位を電気的変化として検知する検出素子が
所望されるようになってきており、これに応えるものと
して、強誘電体等の圧電/電歪材料に電界を加えた時に
起こる逆圧電効果や電歪効果に基づくところの変位或い
はその逆の現象を利用した素子である、アクチュエータ
やセンサの如き圧電/電歪素子の開発が進められてい
る。
等においては、そのような圧電/電歪素子構造として、
従来から知られているユニモルフ型やバイモルフ型が、
好適に採用されている。そして、そこでは、そのような
素子を用いたプリンタの印字品質・印字速度等の向上が
要求されており、それに応えるべく、かかる圧電/電歪
膜型素子の小型高密度化、低電圧作動化、高速応答化を
図るための開発が進められている。
の圧電/電歪素子においては、大きな屈曲変位や発生力
或いは発生電位を得るために、振動板となる基板の厚さ
を薄くすることが重要とされるが、かかる基板の厚さを
減少させると、強度が低下するという欠点があった。し
かも、従来のユニモルフ型やバイモルフ型の圧電/電歪
素子においては、何れも、圧電/電歪板等の板状の構成
部材を接着剤等を用いて貼り付けてなる構造を採用する
ものであるために、素子としての作動の信頼性にも問題
があるものであった。
景にして為されたものであって、その課題とするところ
は、相対的に低作動電圧で大変位が得られ、また信頼性
が高く、応答速度が早く、且つ発生力が大きい、更に高
集積化が可能である、インクジェットプリントヘッド、
マイクロホン、発音体(スピーカー等)、各種振動子や
発振子、更には加速度センサー、圧力センサー、振動セ
ンサー、角速度センサー、モーター等に好適に用いられ
る、強度に優れた圧電/電歪膜型素子を提供することに
ある。
題を解決するために、薄肉のセラミック基板と該セラミ
ック基板上に設けられた、電極及び圧電/電歪層からな
る圧電/電歪作動部とを備えた圧電/電歪素子におい
て、前記圧電/電歪作動部を膜形成法によって形成する
一方、前記セラミック基板を、酸化イットリウム、酸化
イッテルビウム、酸化セリウム、酸化カルシウム及び酸
化マグネシウムからなる群より選ばれた少なくとも一つ
の化合物の含有によって結晶相が安定化されてなる酸化
ジルコニウムを主成分とする材料にて構成することを、
その要旨とするものである。
作動部は、好ましくは、マグネシウムニオブ酸鉛とジル
コン酸鉛とチタン酸鉛とからなる成分を主成分とする圧
電/電歪材料を用いて形成されていることが望ましい。
素子にあっては、薄肉のセラミック基板と、その基板面
上に形成された膜状の圧電/電歪作動部(二つの電極膜
とそれら電極膜の間に形成された膜状の圧電/電歪層か
ら構成される)とからなるものであるところから、相対
的に低作動電圧にて大変位が得られ、また応答速度が早
く、且つ発生力或いは発生電位も大きい特徴が得られる
他に、厚膜形成法の如き膜形成プロセスが得意とすると
ころの、同一基板面上に多数個の圧電/電歪作動部を有
する素子を接着材を用いずに同時に且つ容易に形成する
ことが出来る特徴があり、更には、かかる圧電/電歪作
動部の高集積化が可能となる特徴をも有している。
電/電歪作動部が形成される基板として用いられるセラ
ミック基板は、酸化イットリウム、酸化イッテルビウ
ム、酸化セリウム、酸化カルシウム及び酸化マグネシウ
ムからなる群より選ばれた少なくとも一つの化合物の含
有によって、その結晶相が安定化された酸化ジルコニウ
ムを主成分とする材料であるところから、薄い板厚にお
いても機械的強度が大きい、高靭性である、また圧電/
電歪材料との熱処理時の応力が小さい、更にその圧電/
電歪材料との化学的な反応性が小さい等の特徴が得ら
れ、以て優れた特性を有する素子の提供が可能となった
のである。
に、添加物のない純粋な状態では、1000℃近辺での
単斜晶・正方晶間の相変態により、磁器破壊が生じ、薄
肉の基板としては製造することが困難となるが、上記の
如き化合物を添加することにより、そのような結晶変態
が起こらないように、結晶相を完全に若しくは部分的に
安定化することが出来るのである。ここで、部分的に安
定化するとは部分的に結晶変態が起こり得るように材料
を調製することであり、本発明では、完全安定化酸化ジ
ルコニウムと共に、そのような部分的に安定化された酸
化ジルコニウムをも含んで、「安定化された酸化ジルコ
ニウム」の語句を用いることとする。そして、特に、こ
の部分安定化した酸化ジルコニウムは、応力によって結
晶変態が生じる、即ち応力誘起相変態強化メカニズム等
により、高い機械強度、靭性を示し、圧電/電歪層と電
極膜と基板とが接着剤なしに一体として構成され、変位
または力或いは電位を発生する圧電/電歪膜型素子とし
て、非常に好適に用いられ得るものであり、本発明で
は、そのような材料特性を利用して、膜型素子を有利に
構成し得たものである。
ブ酸鉛とジルコン酸鉛とチタン酸鉛とからなる成分を圧
電/電歪材料の主成分として用い、前記安定化した酸化
ジルコニウム基板と組み合わせることにより、厚膜手法
等によって膜形成した圧電/電歪層の熱処理時、基板と
の反応等による膜状の圧電/電歪層の組成変動或いはパ
イロクロア等の結晶相を惹起させることが非常に少な
く、目的とする組成及び結晶構造の圧電/電歪層を有利
に形成することが出来る特徴を発揮する。
は、低電圧作動が可能で、しかも大きな屈曲変位・発生
力或いは発生電位を得るために、有利には、厚さとして
100μm以下、好ましくは50μm以下である圧電/
電歪作動部と、厚さとして50μm以下、好ましくは3
0μm以下、更に好ましくは10μm以下のセラミック
基板とから構成されることとなる。また、そのような薄
い板厚においても高い機械強度を得るために、安定化酸
化ジルコニウムとしては、好ましくは酸化イットリウム
で安定化された酸化ジルコニウムが基板材料として採用
され、且つそのような酸化イットリウムの含有量は、1
モル%以上30モル%以下、好ましくは1.5モル%以
上6モル%以下とされ、更に好ましくは2モル%以上4
モル%以下とされることとなる。更に、基板の結晶粒子
径としても、基板の機械強度の点から、平均粒子径とし
て、0.05μm〜2μmであることが好ましく、更に
好ましくは1μm以下であることが望ましい。
歪膜型素子の具体的構造を示す図面を参照しつつ、本発
明を更に具体的に明らかにすることとする。なお、理解
を容易にするために、各図面を通して、同様の構造乃至
は機能を有するものには、同一の符号を付すものとす
る。
(アクチュエータ)は、薄肉の平板状のセラミック基板
2の一方の面上に、第一の電極膜4、膜状の圧電/電歪
層6及び第二の電極膜8が、通常の膜形成手法によって
順次積層形成されて、多層の一体構造とされている。な
お、第一及び第二の電極膜4,8は、それぞれ、圧電/
電歪層6の端部より延び出させられて、リード部4a,
8aを形成しており、それらリード部4a,8aを通じ
て、それぞれの電極膜4,8に電圧印加が行なわれるよ
うになっている。また、セラミック基板2は、本発明に
従う安定化された酸化ジルコニウムから構成されてい
る。従って、このような構造の圧電/電歪膜型素子にお
いては、その圧電/電歪層6に電界が作用せしめられる
と、電界誘起歪の横効果により、セラミック基板2の板
面に垂直な方向の屈曲変位乃至は発生力が発現せしめら
れるのである。
の一面上に複数の帯状電極10とそれらを接続する帯状
の電極接続部12とからなる櫛型の電極膜14a及びそ
れと同形状の電極膜14bが、図示の如き配置形態にお
いて、それぞれ設けられると共に、更にそれらの電極膜
14a,14b間に、それら電極膜14a,14bと接
するように、圧電/電歪層6が形成され、一体構造とさ
れている。そして、かかる構造の圧電/電歪膜型素子に
おいては、その圧電/電歪層6に電界が作用せしめられ
ると、電界誘起歪の縦効果により、セラミック基板2の
板面に垂直な方向の屈曲変位乃至は発生力が発現せしめ
られるのである。
1及び図2に示される如き素子において、そのセラミッ
ク基板2の形状を変えた例が示されている。即ち、図3
及び図4においては、外縁部が厚肉とされる一方、内側
部位が薄肉部16aとされたセラミック基板16が用い
られており、そして、その薄肉部16aの面上に、二つ
の電極膜4,8;14a,14bと圧電/電歪層6とか
らなる圧電/電歪作動部が、一体的に設けられている。
ミック基板16の薄肉厚部16aの両面に、圧電/電歪
作動部(4,6,8)がそれぞれ設けられたバイモルフ
型の圧電/電歪膜型素子の例である。
ク基板2の一方の面上に、二つの帯状電極膜18,18
が渦巻状に相対向して位置するように設けられ、またこ
れら帯状電極膜18,18を埋め込むように、圧電/電
歪層6が設けられることによって、それら帯状電極膜1
8,18と圧電/電歪層6とによって、圧電/電歪作動
部が構成されている。
圧電/電歪作動部がセラミック基板上に設けられてな
る、本発明に従う素子の異なる例を示すものであって、
それら複数の圧電/電歪作動部は、積層形態において、
或いは並設形態において、セラミック基板上に設けられ
ている。
方の面上に、一定の間隔で複数の帯状電極膜18が配列
され、そして、それら帯状電極膜18を埋め込んだ状態
において、所定厚さの圧電/電歪層6が設けられること
によって、圧電/電歪作動部が形成された例が示されて
おり、更にその圧電/電歪作動部(6,18)上には、
電極膜20、膜状の圧電/電歪層22及び電極膜20が
順次積層一体化せしめられた構造とされている。かかる
二つの電極膜20,20と圧電/電歪層22によって、
他の一つの圧電/電歪作動部が形成されているのであ
る。
は、複数の圧電/電歪作動部(4,6,8)がセラミッ
ク基板2上に並設形態において設けられており、特に図
8及び図9に示される素子においては、それら複数の圧
電/電歪作動部(4,6,8)の間に位置するセラミッ
ク基板2に、スリット24が入れられて、それぞれの圧
電/電歪作動部が互いに独立した形態とされている。ま
た、図10の素子においは、セラミック基板2に長手の
矩形孔26が所定ピッチで設けられ、梯子状のセラミッ
ク基板2とされており、そして、この梯子状のセラミッ
ク基板2の矩形孔26,26に挟まれた接続部2a上に
第一の電極膜4と膜状の圧電/電歪層6と第二の電極膜
8とからなる圧電/電歪作動部が、それぞれ形成されて
いる。なお、図8において、28は、圧電/電歪層6の
背部で、第一の電極膜4と第二の電極膜8とを電気的に
絶縁する絶縁膜である。
ては、1枚の大きなセラミック基板2上に、第一の電極
膜4と膜上の圧電/電歪層6と第二の電極膜8とからな
る圧電/電歪作動部の複数が、所定ピッチにて一体的に
並設された構造において設けられている。
いては、何れも、アクチュエータとして機能させるべ
く、その圧電/電歪作動部を構成する二つの電極膜の間
に、従来と同様にして通電が行なわれ、それによって圧
電/電歪層に電界が作用せしめられると、そのような電
界に基づくところの圧電/電歪層の電界誘起歪が誘起さ
れ、以てセラミック基板の板面に垂直な方向の屈曲変位
乃至は発生力が発現せしめられるのである。
膜型素子において、その圧電/電歪作動部が形成される
セラミック基板(2,16)に関して、それを与える材
料としては、所定の化合物で結晶相が安定化された酸化
ジルコニウムを主成分とする材料が用いられる。本発明
に従う膜型素子は、後述するように、一般に基板と共に
高い温度で熱処理され、その際の耐熱性、また圧電/電
歪材料との電極膜を介した反応性、更には熱処理時の応
力に対する強度等、基板の材料特性によって、得られる
膜型素子の特性、例えば発生力や変位が影響を受けるこ
とを見い出したが、その中で部分的に或いは完全に安定
化された酸化ジルコニウムは素子の変位発生力等の特性
に優れ、基板材料として極めて有効なものである。
合物としては、酸化イットリウム、酸化イッテルビウ
ム、酸化セリウム、酸化カルシウム及び酸化マグネシウ
ムがあり、少なくともそのうちの一つの化合物を添加、
含有せしめることにより、酸化ジルコニウムは部分的に
或いは完全に安定化されることとなるが、その安定化は
一種類の化合物の添加のみならず、それら化合物を組み
合わせて添加することによっても、目的とする酸化ジル
コニウムの安定化は可能である。なお、それぞれの化合
物の添加含有量としては、酸化イットリウムや酸化イッ
テルビウムの場合にあっては1〜30モル%、好ましく
は1.5〜6モル%、酸化セリウムの場合にあっては6
〜50モル%、好ましくは8〜20モル%、酸化カルシ
ウムや酸化マグネシウムの場合にあっては5〜40モル
%、好ましくは5〜20モル%とすることが望ましい
が、その中でも特に酸化イットリウムを安定化剤として
用いることが好ましく、その場合においては1.5〜6
モル%、更に好ましくは2〜4モル%とすることが望ま
しい。そのような添加範囲で酸化イットリウムを添加・
含有せしめてなる酸化ジルコニウムは、その結晶相が部
分安定化されることにより、優れた基板特性を与えるこ
ととなる。
に、図1や図2等に示した単板状の物(2)でも、また
図3や図4に示される如き、凹所の底部が薄肉厚部(1
6a)とされ、その薄肉厚部の面上に圧電/電歪作動部
が形成されるキャビティ構造を有している基板(16)
でも良いが、後者のキャビティ構造を有する基板の方
が、当該部位の基板厚さを薄くすることが出来、以て素
子基板の強度を低下させることなく、また並設形態にお
いて隣接する圧電/電歪作動部同士が変位或いは振動時
に薄肉厚部と薄肉厚部の間にある厚肉部によって互いに
干渉することが少ないために、好ましく用いられる。
しては、素子の高速応答性と大きな変位を得るために、
一般に50μm以下、好ましくは30μm以下、更に好
ましくは10μm以下とされ、更にそのセラミック基板
の結晶粒子径は、基板強度の面から、平均粒子径として
0.05μm〜2μmであることが好ましく、更に好ま
しくは1μm以下が好ましい。
的には、焼結せしめられた形態とされるが、圧電/電歪
作動部の形成に先立って、予め焼結した基板としておく
ことが出来、また基板材料のグリーンシートを用い、後
述の膜形成による圧電/電歪作動部の形成を行なった後
に焼結させても良いが、その中では、予め焼結した基板
が、素子の反りを小さくすることが出来、またパターン
寸法精度が得られることから、有利に用いられることと
なる。なお、キャビティ構造を有するセラミック基板
(16)は、金型や超音波加工等の機械加工法を用いて
空孔部を設けたグリーンシートに、薄肉厚部となる薄い
グリーンシートを積層・熱圧着した後、焼成・一体化す
ることによって作製することが、高い信頼性の点から好
ましい。また、本発明に従う安定化された酸化ジルコニ
ウムを主成分とする基板材料中に、酸化アルミニウムや
酸化チタン、更には粘土等の焼結助剤を添加しても良い
が、焼成した基板に酸化珪素(SiO2 ,SiO)が1
%以上含有されないように、助剤の組成や添加量を調整
することが望ましい。過剰に酸化珪素が基板に含有され
ていると、圧電/電歪材料との熱処理時に反応が生じ易
く、組成の制御が困難となる。
定の電極膜(4,8)及び圧電/電歪層6を設けて圧電
/電歪作動部を形成するには、公知の各種の膜形成法が
適宜に採用され、例えばスクリーン印刷、スプレー、デ
ィッピング、塗布等の厚膜形成手法、イオンビーム、ス
パッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング、CV
D、メッキ等の薄膜形成手法が適宜に選択される。特
に、膜状の圧電/電歪層(6)を形成するには、スクリ
ーン印刷、スプレー、ディッピング、塗布等による厚膜
形成手法が好適に採用されることとなる。この厚膜形成
手法によれば、圧電/電歪材料のセラミック粒子を主成
分とするペーストやスラリーを用いてセラミック基板上
に膜形成することが出来、良好な素子特性が得られるか
らである。また、そのような膜の形状としては、スクリ
ーン印刷法やフォトリソグラフィ法等を用いてパターン
形成する他、レーザー加工法や、スライシング、超音波
加工等の機械加工法を用い、不必要な部分を除去して、
パターン形成しても良い。
の圧電/電歪作動部の形状は、何等限定されるものでは
なく、用途に応じて、如何なる形状でも採用可能であ
り、例えば三角形、四角形等の多角形、円、楕円、円環
等の円形、櫛状、格子状又はこれらを組み合わせた特殊
形状であっても、何等差し支えない。
上記方法で膜形成されたそれぞれの膜(4,6,8)
は、それぞれの膜の形成の都度、熱処理されて、基板と
一体構造となるようにされても良く、また全部の膜を形
成した後、同時に熱処理して、各膜が同時に基板に一体
的に結合せしめられるようにしても良い。なお、このよ
うな膜形成手法により電極膜を形成する場合には、一体
化するために必ずしも熱処理を必要としないことがあ
る。
を一体化するための熱処理温度としては、一般に900
℃〜1400℃程度の温度が採用され、好ましくは10
00℃〜1400℃の範囲の温度が有利に選択される。
また、膜状の圧電/電歪層(6)を熱処理する場合に
は、高温時に圧電/電歪層の組成が不安定とならないよ
うに、そのような圧電/電歪材料の蒸発源と共に雰囲気
制御を行ないながら、熱処理することが好ましい。
歪作動部を構成する電極膜(4,8等)の材料として
は、前記熱処理温度並びに焼成温度程度の高温酸化雰囲
気に耐えられる導体であれば、特に規制されるものでは
なく、例えば金属単体であっても、合金であっても良
く、また絶縁性セラミックス等と、金属や合金との混合
物であっても、更には導電性セラミックスであっても、
何等差し支えない。尤も、より好ましくは、白金、パラ
ジウム、ロジウム等の高融点貴金属類、或いは銀−パラ
ジウム、銀−白金、白金−パラジウム等の合金を主成分
とする電極材料が好適に用いられ、その中でも更に好ま
しくは、白金とセラミック基板材料とのサーメット材料
がセラミック基板との付着が良く、また焼成時の熱応力
を小さく出来る等の点から望ましい。なお、白金と基板
材料とのサーメットにおいて、基板材料の含有量として
は5〜30体積%程度であることが好ましい。
される電極は用途に応じて適宜の厚さとされることとな
るが、電界誘起歪の横効果を用いるタイプにおいては、
一般に20μm以下、好ましくは5μm以下の厚さにお
いて形成されることとなる。一方、電界誘起歪の縦効果
を用いるタイプにおいては、電極厚さは3μm以上が望
ましく、好ましくは10μm以上であり、更に好ましく
は20μm以上の厚さにおいて、電極形成されることと
なる。
電歪材料としては、圧電或いは電歪効果等の電界誘起歪
を示す材料であれば、何れの材料であっても採用され得
るものであり、結晶質の材料であっても、非晶質の材料
であっても良く、また半導体材料であっても、誘電体セ
ラミックス材料や強誘電体セラミックス材料であって
も、何等差し支えなく、更には分極処理が必要な材料で
あっても、またそれが不必要な材料であっても良いので
ある。
としては、好ましくは、ジルコン酸チタン酸鉛(PZT
系)を主成分とする材料、マグネシウムニオブ酸鉛(P
MN系)を主成分とする材料、ニッケルニオブ酸鉛(P
NN系)を主成分とする材料、マンガンニオブ酸鉛を主
成分とする材料、アンチモンスズ酸鉛を主成分とする材
料、亜鉛ニオブ酸鉛を主成分とする材料、チタン酸鉛を
主成分とする材料、更にはこれらの複合材料等が用いら
れる。また、このような圧電/電歪材料に、ランタン、
バリウム、ニオブ、亜鉛、セリウム、カドミウム、クロ
ム、コバルト、アンチモン、鉄、イットリウム、タンタ
ル、タングステン、ニッケル、マンガン等の酸化物やそ
れらの他の化合物を添加物として含有せしめた材料、例
えば、PLZT系となるように、前記PZT系を主成分
とする材料に上記の如き所定の添加物を適宜に加えたも
のであっても、何等差し支えない。
グネシウムニオブ酸鉛とジルコン酸鉛とチタン酸鉛とか
らなる成分を主成分とする材料が、その熱処理中におけ
る基板材料との反応が少ないことから成分の偏析が起き
にくく、組成を保つための処理が好適に行なわれ得、目
的とする組成及び結晶構造が得られ易い等、高い圧電定
数を有することと併せて有利に用いられ、スクリーン印
刷、スプレー、ディッピング、塗布等の厚膜形成手法で
圧電/電歪膜を形成する場合の材料として推奨される。
なお、多成分系圧電/電歪材料の場合、成分の組成によ
って圧電特性が変化するが、本発明で好適に採用される
マグネシウムニオブ酸鉛−ジルコン酸鉛−チタン酸鉛の
3成分系材料では、擬立方晶−正方晶−菱面体晶の相境
界付近の組成が好ましく、特にマグネシウムニオブ酸
鉛:15モル%〜50モル%、ジルコン酸鉛:10モル
%〜45モル%、チタン酸鉛:30モル%〜45モル%
の組成が、高い圧電定数と電気機械結合係数を有するこ
とから、有利に採用される。
圧電/電歪膜(層)から構成される圧電/電歪作動部の
厚さとしては、一般に100μm以下とされ、また圧電
/電歪膜の厚さとしては、低作動電圧で大きな変位等を
得るために、好ましくは50μm以下、更に好ましくは
3μm以上40μm以下とされることが望ましい。
いて作製された素子の諸特性を示した。なお、素子の作
製に際しては、基板形状としては、図3に示される如き
薄肉厚部(16a)を有するキャビティ形状とし、その
薄肉厚部(16a)厚さは10μmとした。また、圧電
/電歪作動部には、マグネシウムニオブ酸鉛とジルコン
酸鉛とチタン酸鉛とからなる圧電/電歪材料を用い、そ
れを30μm厚になるようにスクリーン印刷し、100
0℃以上の熱処理を行なって、形成した。薄肉厚部の大
きさは0.8mm×3mmである。破壊強度の測定は、
0.3mmφの面積を有する測定子を薄肉厚部の中心部
に垂直に当て、荷重をかけることにより、行なった。素
子の変位は、DC30V引加時の数値である。
厚さは50μmであり、且つ膜形成法ではなく、圧電板
を接着材で基板に貼り付けたアクチュエータである。 ・ZrO2 の安定化に用いるY2 O3 の量は3モル%、
MgOの量は9モル%、CeO2 の量は12モル%とし
た。
化された酸化ジルコニウムは、他の基板材料に比べて、
圧電/電歪材料との反応がなく、且つ素子としての変位
が大きく、更に薄い板厚においても高い機械強度を示し
ている。
具体的に説明してきたが、本発明は、上記の実施例によ
って限定的に解釈されるものでは決してなく、本発明の
範囲を逸脱しない限りにおいて、種々なる変更、修正、
改良等を加え得るものであることが理解されるべきであ
る。
示す斜視部分説明図である。
施例を示す斜視部分説明図である。
実施例を示す斜視部分説明図である。
実施例を示す斜視部分説明図である。
実施例を示す斜視部分説明図である。
実施例を示す斜視部分説明図である。
なる実施例を示す斜視部分説明図である。
例の一つを示す斜視部分説明図である。
実施例の一つを示す斜視部分説明図である。
異なる実施例を示す斜視部分説明図である。
異なる実施例の一つを示す斜視部分説明図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 薄肉のセラミック基板と該セラミック基
板上に設けられた、電極及び圧電/電歪層からなる圧電
/電歪作動部とを備えた圧電/電歪素子にして、前記圧
電/電歪作動部が膜形成法によって形成されている一
方、前記セラミック基板が、酸化イットリウム、酸化イ
ッテルビウム、酸化セリウム、酸化カルシウム及び酸化
マグネシウムからなる群より選ばれた少なくとも一つの
化合物の含有によって結晶相が安定化されてなる酸化ジ
ルコニウムを主成分とする材料から構成されていること
を特徴とする圧電/電歪膜型素子。 - 【請求項2】 前記圧電/電歪作動部が、マグネシウム
ニオブ酸鉛とジルコン酸鉛とチタン酸鉛とからなる成分
を主成分とする圧電/電歪材料を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の圧電/電歪膜型素
子。 - 【請求項3】 前記セラミック基板が、酸化イットリウ
ムで安定化された酸化ジルコニウムを主成分とする材料
からなり、且つかかる酸化イットリウムの含有量が1.
0モル%以上30モル%以下であることを特徴とする請
求項1または2に記載の圧電/電歪膜型素子。 - 【請求項4】 前記セラミック基板面上に、二つ以上の
圧電/電歪作動部を、積層形態において、若しくは並設
形態において設けた請求項1乃至3の何れかに記載の圧
電/電歪膜型素子。 - 【請求項5】 前記セラミック基板の板厚が、50μm
以下である請求項1乃至4の何れかに記載の圧電/電歪
膜型素子。 - 【請求項6】 前記圧電/電歪作動部の厚さが、100
μm以下である請求項1乃至は5の何れかに記載の圧電
/電歪膜型素子。
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