JP3114460B2 - 圧電素子の製造方法 - Google Patents
圧電素子の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電セラミックスと基
板とを接合一体化する圧電素子の製造方法に関するもの
である。
板とを接合一体化する圧電素子の製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】圧電ブザーや圧電バイモルフ等の圧電素
子は、圧電セラミックスと金属板を接合一体化すること
によって作製されている。
子は、圧電セラミックスと金属板を接合一体化すること
によって作製されている。
【０００３】図４は圧電セラミックス１と金属板12を接
合一体化する従来例を示したもので、圧電セラミックス
１と金属板12はエポキシ樹脂等の有機系接着剤３を介し
て接着されていた。
合一体化する従来例を示したもので、圧電セラミックス
１と金属板12はエポキシ樹脂等の有機系接着剤３を介し
て接着されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機系
接着剤３は耐熱性が悪く、劣化し易く、信頼性の上で問
題がある。
接着剤３は耐熱性が悪く、劣化し易く、信頼性の上で問
題がある。
【０００５】最近においては、圧電素子の小型化が望ま
れ、このような小型の圧電素子を作製する場合には、ウ
エハのシリコン基板に圧電セラミックスを一体接合し、
この状態で、ダイシング加工、エッチングによるパター
ニング加工等の半導体微細加工技術が駆使されることと
なるが、圧電セラミックス１とシリコン基板２とを従来
のように有機系接着剤３を用いて接着する方式は、有機
系接着剤３の接着層の厚みが例えば10μｍ以上と厚く、
このため、半導体微細加工に必要な数μｍオーダーの加
工精度を上げることが困難となり、圧電素子の超小型化
を図る上で障害となっていた。
れ、このような小型の圧電素子を作製する場合には、ウ
エハのシリコン基板に圧電セラミックスを一体接合し、
この状態で、ダイシング加工、エッチングによるパター
ニング加工等の半導体微細加工技術が駆使されることと
なるが、圧電セラミックス１とシリコン基板２とを従来
のように有機系接着剤３を用いて接着する方式は、有機
系接着剤３の接着層の厚みが例えば10μｍ以上と厚く、
このため、半導体微細加工に必要な数μｍオーダーの加
工精度を上げることが困難となり、圧電素子の超小型化
を図る上で障害となっていた。
【０００６】本発明者はこのような有機系接着剤３を用
いることによる問題点を改善すべく、研究開発を進めて
いくうち、圧電セラミックス１とシリコン等の基板２と
を陽極接合を利用して行えばよいのではないかという着
想に至った。
いることによる問題点を改善すべく、研究開発を進めて
いくうち、圧電セラミックス１とシリコン等の基板２と
を陽極接合を利用して行えばよいのではないかという着
想に至った。
【０００７】陽極接合自体は公知であり、図３に示すよ
うにガラス部材４とシリコン部材５との接合に利用され
ている。この陽極接合は、ガラス部材４とシリコン部材
５を重ね合わせて、300 ℃〜500 ℃の高温炉中に入れ、
ガラス部材４とシリコン部材５間に電源７から数100 Ｖ
（例えば500 Ｖ）の電圧を印加することにより、ガラス
部材４とシリコン部材５の境界領域で、ガラスに含まれ
ている酸素イオンとシリコン部材のシリコンイオン（Ｓ
ｉイオン）が共有結合し、ガラス部材４とシリコン部材
５が一体接合される。
うにガラス部材４とシリコン部材５との接合に利用され
ている。この陽極接合は、ガラス部材４とシリコン部材
５を重ね合わせて、300 ℃〜500 ℃の高温炉中に入れ、
ガラス部材４とシリコン部材５間に電源７から数100 Ｖ
（例えば500 Ｖ）の電圧を印加することにより、ガラス
部材４とシリコン部材５の境界領域で、ガラスに含まれ
ている酸素イオンとシリコン部材のシリコンイオン（Ｓ
ｉイオン）が共有結合し、ガラス部材４とシリコン部材
５が一体接合される。
【０００８】この陽極接合を利用して圧電セラミックス
１とシリコンの基板２を接合する方法として、次の方法
を採用することが考えられる。圧電セラミックス１の接
合面に薄膜のガラス層を形成し、このガラス層を介して
シリコン基板２と圧電セラミックス１を重ね合わせ、30
0 ℃〜500 ℃の高温雰囲気中で圧電セラミックス１と基
板２間、つまり、圧電セラミックス１とシリコン基板間
に数100 Ｖの電圧を印加することにより、ガラス層を介
して圧電セラミックス１とシリコン基板２とを陽極接合
することができることとなる。この陽極接合によれば、
接着剤としてガラスの無機接着剤を使用することで、耐
熱性に優れたものとなり、さらに、接着層の薄肉化が達
成されることで、高精度の半導体微細加工が可能になる
という優れた効果が得られる。
１とシリコンの基板２を接合する方法として、次の方法
を採用することが考えられる。圧電セラミックス１の接
合面に薄膜のガラス層を形成し、このガラス層を介して
シリコン基板２と圧電セラミックス１を重ね合わせ、30
0 ℃〜500 ℃の高温雰囲気中で圧電セラミックス１と基
板２間、つまり、圧電セラミックス１とシリコン基板間
に数100 Ｖの電圧を印加することにより、ガラス層を介
して圧電セラミックス１とシリコン基板２とを陽極接合
することができることとなる。この陽極接合によれば、
接着剤としてガラスの無機接着剤を使用することで、耐
熱性に優れたものとなり、さらに、接着層の薄肉化が達
成されることで、高精度の半導体微細加工が可能になる
という優れた効果が得られる。
【０００９】しかしながら、圧電セラミックス１とシリ
コン等の基板２は熱膨張率が異なるため、高温雰囲気中
で圧電セラミックス１と基板２とを陽極接合した後、常
温に冷却すると、その冷却過程で、圧電セラミックス１
と基板２間に熱膨張率の違いによる応力が生じ、この応
力によって圧電セラミックス１が破損するという新たな
問題が生じることが分かった。
コン等の基板２は熱膨張率が異なるため、高温雰囲気中
で圧電セラミックス１と基板２とを陽極接合した後、常
温に冷却すると、その冷却過程で、圧電セラミックス１
と基板２間に熱膨張率の違いによる応力が生じ、この応
力によって圧電セラミックス１が破損するという新たな
問題が生じることが分かった。
【００１０】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、陽極接合後、常温に冷却す
る過程で、基板との熱膨張率の違いによって圧電セラミ
ックスが破損するということのない陽極接合を利用した
圧電素子の製造方法を提供することにある。
たものであり、その目的は、陽極接合後、常温に冷却す
る過程で、基板との熱膨張率の違いによって圧電セラミ
ックスが破損するということのない陽極接合を利用した
圧電素子の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、圧電セラミックスと基板とを無機接着層を介し
て重ね合わせ、接合温度雰囲気中で圧電セラミックスと
基板間に電圧を印加することによって圧電セラミックス
と基板とを接合一体化する圧電素子の製造方法であっ
て、圧電素子の動作時の温度を基準としたときの前記接
合温度における圧電セラミックスの熱膨張率と基板の熱
膨張率の差が4.9 ×10-4以内になるようにセラミックス
の組成を選んで熱膨張率を調整するか、又は、前記の熱
膨張率差以下となるように接合温度を設定して圧電セラ
ミックスと基板とを接合することを特徴として構成され
ている。
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、圧電セラミックスと基板とを無機接着層を介し
て重ね合わせ、接合温度雰囲気中で圧電セラミックスと
基板間に電圧を印加することによって圧電セラミックス
と基板とを接合一体化する圧電素子の製造方法であっ
て、圧電素子の動作時の温度を基準としたときの前記接
合温度における圧電セラミックスの熱膨張率と基板の熱
膨張率の差が4.9 ×10-4以内になるようにセラミックス
の組成を選んで熱膨張率を調整するか、又は、前記の熱
膨張率差以下となるように接合温度を設定して圧電セラ
ミックスと基板とを接合することを特徴として構成され
ている。
【００１２】
【作用】上記構成の本発明において、接合温度雰囲気中
で、圧電セラミックスと基板とを無機接着層を介して重
ね合わせ、圧電セラミックスと基板との間に電圧を印加
することにより、基板と圧電セラミックスは陽極接合に
よって一体的に接合される。この接合状態で圧電セラミ
ックスと基板との熱膨張率差が4.9 ×10-4以下に抑えら
れるので陽極接合後、常温、つまり、圧電素子の動作時
の温度まで冷却する過程で発生する圧電セラミックスと
基板との熱膨張率の違いに起因する内部応力が小さくな
り、この内部応力によって圧電セラミックスが破損する
という問題は解消される。
で、圧電セラミックスと基板とを無機接着層を介して重
ね合わせ、圧電セラミックスと基板との間に電圧を印加
することにより、基板と圧電セラミックスは陽極接合に
よって一体的に接合される。この接合状態で圧電セラミ
ックスと基板との熱膨張率差が4.9 ×10-4以下に抑えら
れるので陽極接合後、常温、つまり、圧電素子の動作時
の温度まで冷却する過程で発生する圧電セラミックスと
基板との熱膨張率の違いに起因する内部応力が小さくな
り、この内部応力によって圧電セラミックスが破損する
という問題は解消される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には本発明の一実施例が示されている。本実
施例は陽極接合を利用して圧電セラミックス１とシリコ
ンの基板２を一体的に接合するもので、圧電セラミック
ス１は、ジルコンチタン酸鉛Ｐｂ（Ｚｒx Ｔｉ1-x ）Ｏ
3 系の材料によって形成されており、その組成を変える
ことにより熱膨張率を可変調整できる。無機系接着剤10
はガラスによって構成されている。このガラスの材料は
特に限定されないが、この実施例ではパイレックスガラ
スを用いている。
する。図１には本発明の一実施例が示されている。本実
施例は陽極接合を利用して圧電セラミックス１とシリコ
ンの基板２を一体的に接合するもので、圧電セラミック
ス１は、ジルコンチタン酸鉛Ｐｂ（Ｚｒx Ｔｉ1-x ）Ｏ
3 系の材料によって形成されており、その組成を変える
ことにより熱膨張率を可変調整できる。無機系接着剤10
はガラスによって構成されている。このガラスの材料は
特に限定されないが、この実施例ではパイレックスガラ
スを用いている。
【００１４】圧電セラミックス１と基板２を接合する前
段階で、この実施例では、圧電セラミックス１の上下両
面を研磨した後、接合面側にＲＦマグネトロンスパッタ
法により、無機系接着剤10としてパイレックスガラスを
約２μｍの厚さに形成し、反対側の面には蒸着により金
属電極６を形成した。
段階で、この実施例では、圧電セラミックス１の上下両
面を研磨した後、接合面側にＲＦマグネトロンスパッタ
法により、無機系接着剤10としてパイレックスガラスを
約２μｍの厚さに形成し、反対側の面には蒸着により金
属電極６を形成した。
【００１５】次に、基板２の上面（接合面）に無機系接
着剤としてのガラス層10を介して圧電セラミックス１を
重ね合わせ、300 ℃〜500 ℃（この実施例では500 ℃）
の接合温度雰囲気中の高温炉の中に入れ、電源７により
圧電セラミックス１と基板２との間に数100 Ｖ（この実
施例では500 Ｖ）の電圧を印加した。これにより、圧電
セラミックス１と基板２はガラス層10を接着剤として陽
極接合して一体化し、目的とする圧電素子が得られた。
着剤としてのガラス層10を介して圧電セラミックス１を
重ね合わせ、300 ℃〜500 ℃（この実施例では500 ℃）
の接合温度雰囲気中の高温炉の中に入れ、電源７により
圧電セラミックス１と基板２との間に数100 Ｖ（この実
施例では500 Ｖ）の電圧を印加した。これにより、圧電
セラミックス１と基板２はガラス層10を接着剤として陽
極接合して一体化し、目的とする圧電素子が得られた。
【００１６】本実施例で特徴的なことは、陽極接合時
に、圧電素子の動作温度（通常は常温）を基準としたと
きの圧電セラミックス１の熱膨張率と、基板２の熱膨張
率との差が接合後の冷却過程で生じる膨張率の差に基づ
く内部応力によって圧電セラミックス１が破損しないよ
うに、圧電セラミックス１の組成を調整したことであ
る。
に、圧電素子の動作温度（通常は常温）を基準としたと
きの圧電セラミックス１の熱膨張率と、基板２の熱膨張
率との差が接合後の冷却過程で生じる膨張率の差に基づ
く内部応力によって圧電セラミックス１が破損しないよ
うに、圧電セラミックス１の組成を調整したことであ
る。
【００１７】圧電セラミックス１はその組成によって熱
膨張率の調整が可能であり、図２は圧電セラミックスの
組成を異にして作製した試料Ａと試料Ｂの熱膨張率の温
度特性を基板材料であるシリコンの熱膨張率の温度特性
との比較状態で示した実験データのグラフである。この
グラフは、圧電セラミックスの動作時（使用時）の温度
25℃を基準とし、温度を上昇していったときの、各温度
での熱膨張率を求めてプロットしたものである。
膨張率の調整が可能であり、図２は圧電セラミックスの
組成を異にして作製した試料Ａと試料Ｂの熱膨張率の温
度特性を基板材料であるシリコンの熱膨張率の温度特性
との比較状態で示した実験データのグラフである。この
グラフは、圧電セラミックスの動作時（使用時）の温度
25℃を基準とし、温度を上昇していったときの、各温度
での熱膨張率を求めてプロットしたものである。
【００１８】すなわち、圧電素子の動作時の基準温度25
℃における試料Ａと試料Ｂとシリコン（Ｓｉ）の長さを
それぞれＬA ，ＬB ，ＬSiとし、この基準長さに対する
温度θでの伸びがそれぞれΔＬA （θ），ΔＬ
B （θ），ΔＬSi（θ）のとき、試料Ａと試料Ｂとシリ
コン（Ｓｉ）の温度θにおける熱膨張率は、ΔＬ
A （θ）／ＬA ，ΔＬB （θ）／ＬB ，ΔＬSi（θ）／
ＬSiとして求められる。温度θを可変し、各温度に対す
る熱膨張率を求め、これをグラフにすると、図２に示す
ように表され、試料Ａとシリコンは500 ℃でほぼ等しい
熱膨張率となっており、試料Ｂの500 ℃での熱膨張率は
シリコンの熱膨張率に対して大きく掛け離れたものとな
っている。このように、圧電セラミックス１の組成を調
整することにより、温度に対する様々なパターンの熱膨
張率の特性が得られることとなる。
℃における試料Ａと試料Ｂとシリコン（Ｓｉ）の長さを
それぞれＬA ，ＬB ，ＬSiとし、この基準長さに対する
温度θでの伸びがそれぞれΔＬA （θ），ΔＬ
B （θ），ΔＬSi（θ）のとき、試料Ａと試料Ｂとシリ
コン（Ｓｉ）の温度θにおける熱膨張率は、ΔＬ
A （θ）／ＬA ，ΔＬB （θ）／ＬB ，ΔＬSi（θ）／
ＬSiとして求められる。温度θを可変し、各温度に対す
る熱膨張率を求め、これをグラフにすると、図２に示す
ように表され、試料Ａとシリコンは500 ℃でほぼ等しい
熱膨張率となっており、試料Ｂの500 ℃での熱膨張率は
シリコンの熱膨張率に対して大きく掛け離れたものとな
っている。このように、圧電セラミックス１の組成を調
整することにより、温度に対する様々なパターンの熱膨
張率の特性が得られることとなる。
【００１９】本発明者は試料Ａと試料Ｂを用い、接合温
度を可変し、それぞれの接合温度で圧電セラミックス１
と基板２とを陽極接合したときの特性評価を行った。そ
の一例を表１に示す。
度を可変し、それぞれの接合温度で圧電セラミックス１
と基板２とを陽極接合したときの特性評価を行った。そ
の一例を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】試料Ａを圧電セラミックス１として用いた
場合には、図２から明らかな如く、500 ℃の接合温度で
はシリコンと試料Ａとの基準温度に対する熱膨張率の差
が極めて小さいため、極めて良好な陽極接合が得られて
おり、特に陽極接合後の内部応力の問題は生じないので
そのデータは表１に示すのを省略している。試料Ａの接
合温度が400 ℃の場合には試料Ａの25℃基準温度に対す
る熱膨張率ΔＬA （400 ）／ＬA は8.5 ×10-4であり、
このときのシリコンの熱膨張率ΔＬSi（400 ）／ＬSiは
1.34 ×10-3であり、試料Ａに対するシリコンの熱膨張
率差は（ΔＬA（400 ）／ＬA ）−（ΔＬSi（400 ）／
ＬSi）＝−4.9 ×10-4であった。400 ℃で陽極接合後、
常温（25℃）まで冷却したところ、特に、支障は生ぜ
ず、良好な陽極接合体が得られた。
場合には、図２から明らかな如く、500 ℃の接合温度で
はシリコンと試料Ａとの基準温度に対する熱膨張率の差
が極めて小さいため、極めて良好な陽極接合が得られて
おり、特に陽極接合後の内部応力の問題は生じないので
そのデータは表１に示すのを省略している。試料Ａの接
合温度が400 ℃の場合には試料Ａの25℃基準温度に対す
る熱膨張率ΔＬA （400 ）／ＬA は8.5 ×10-4であり、
このときのシリコンの熱膨張率ΔＬSi（400 ）／ＬSiは
1.34 ×10-3であり、試料Ａに対するシリコンの熱膨張
率差は（ΔＬA（400 ）／ＬA ）−（ΔＬSi（400 ）／
ＬSi）＝−4.9 ×10-4であった。400 ℃で陽極接合後、
常温（25℃）まで冷却したところ、特に、支障は生ぜ
ず、良好な陽極接合体が得られた。
【００２２】これに対し、試料Ｂを圧電セラミックス１
としてシリコンの基板２と陽極接合した場合において
は、接合温度が500 ℃のとき、試料Ｂの基準温度（25
℃）に対する熱膨張率ΔＬB （500 ）／ＬB は3.27×10
-3であった。接合温度500 ℃におけるシリコンの熱膨張
率ΔＬSi（500 ）／ＬSiは1.74×10-3であり、500 ℃に
おける試料Ｂとシリコンの熱膨張率差は（ΔＬB （500
）／ＬB ）−（ΔＬSi（500 ）／ＬSi）＝1.53×10-3
であった。陽極接合後、基準温度の25℃まで冷却させた
ところ、基準温度に対するシリコンと試料Ｂとの熱膨張
率差が1.53×10-3と非常に大きいために、冷却過程時に
発生した内部応力が大きくなり、冷却過程で試料Ｂにク
ラックが発生し、良好な陽極接合結果は得られなかっ
た。
としてシリコンの基板２と陽極接合した場合において
は、接合温度が500 ℃のとき、試料Ｂの基準温度（25
℃）に対する熱膨張率ΔＬB （500 ）／ＬB は3.27×10
-3であった。接合温度500 ℃におけるシリコンの熱膨張
率ΔＬSi（500 ）／ＬSiは1.74×10-3であり、500 ℃に
おける試料Ｂとシリコンの熱膨張率差は（ΔＬB （500
）／ＬB ）−（ΔＬSi（500 ）／ＬSi）＝1.53×10-3
であった。陽極接合後、基準温度の25℃まで冷却させた
ところ、基準温度に対するシリコンと試料Ｂとの熱膨張
率差が1.53×10-3と非常に大きいために、冷却過程時に
発生した内部応力が大きくなり、冷却過程で試料Ｂにク
ラックが発生し、良好な陽極接合結果は得られなかっ
た。
【００２３】本発明者は各試料Ａ，Ｂとシリコンとの熱
膨張率差と、陽極接合後の冷却過程時のクラック発生状
況を多くの実験結果に基づき詳細に検討したところ、基
準温度に対する圧電セラミックス接合温度の熱膨張率
と、同じくシリコンの接合温度の熱膨張率との差を4.9
×10-4以内に抑えることにより、常温までの冷却過程
で、圧電セラミックスにクラック等の発生のない良好な
陽極接合結果が得られることを実証することができた。
膨張率差と、陽極接合後の冷却過程時のクラック発生状
況を多くの実験結果に基づき詳細に検討したところ、基
準温度に対する圧電セラミックス接合温度の熱膨張率
と、同じくシリコンの接合温度の熱膨張率との差を4.9
×10-4以内に抑えることにより、常温までの冷却過程
で、圧電セラミックスにクラック等の発生のない良好な
陽極接合結果が得られることを実証することができた。
【００２４】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、圧電素子の動作温度を基準としたときの圧
電セラミックス１と基板２の接合温度に対する圧電セラ
ミックス１の熱膨張率と基板２の熱膨張率との差が4.9
×10-4以内に納まるように圧電セラミックス１の組成を
調整したが、これとは異なり、圧電素子の動作温度を基
準としたときの基板２の熱膨張率と圧電セラミックス１
の熱膨張率との差が前記4.9 ×10-4以下となるように陽
極接合温度を設定するようにしてもよい。この場合も、
熱膨張率差が4.9 ×10-4以内に抑えられるので、陽極接
合後の冷却過程で発生する内部応力が十分小さなものと
なり、冷却過程で圧電セラミックス１にクラック等の発
生がなく、前記実施例と同様に良好な陽極接合結果が得
られることとなる。
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、圧電素子の動作温度を基準としたときの圧
電セラミックス１と基板２の接合温度に対する圧電セラ
ミックス１の熱膨張率と基板２の熱膨張率との差が4.9
×10-4以内に納まるように圧電セラミックス１の組成を
調整したが、これとは異なり、圧電素子の動作温度を基
準としたときの基板２の熱膨張率と圧電セラミックス１
の熱膨張率との差が前記4.9 ×10-4以下となるように陽
極接合温度を設定するようにしてもよい。この場合も、
熱膨張率差が4.9 ×10-4以内に抑えられるので、陽極接
合後の冷却過程で発生する内部応力が十分小さなものと
なり、冷却過程で圧電セラミックス１にクラック等の発
生がなく、前記実施例と同様に良好な陽極接合結果が得
られることとなる。
【００２５】また、陽極接合温度や印加電圧の大きさは
実施例の数値に限定されるものではなく、基準温度に対
する接合時の圧電セラミックスの熱膨張率と基板２の熱
膨張率との差が4.9 ×10-4以内に納めることができる条
件が満たされていれば他の接合温度や印加電圧によって
行ってもよいものである。
実施例の数値に限定されるものではなく、基準温度に対
する接合時の圧電セラミックスの熱膨張率と基板２の熱
膨張率との差が4.9 ×10-4以内に納めることができる条
件が満たされていれば他の接合温度や印加電圧によって
行ってもよいものである。
【００２６】さらに、上記実施例では基板２の材料をシ
リコンとし、無機接着剤としてガラスを用いたが、これ
ら基板２および無機系接着剤10は他の材料でも構わな
い。
リコンとし、無機接着剤としてガラスを用いたが、これ
ら基板２および無機系接着剤10は他の材料でも構わな
い。
【００２７】
【発明の効果】本発明は圧電素子の動作時の温度を基準
としたときの接合温度における圧電セラミックスの熱膨
張率と基板の熱膨張率の差が4.9 ×10-4以内に納まるよ
うにして圧電セラミックスと基板とを陽極接合するよう
にしたものであるから、接合後常温に冷却する過程で、
前記熱膨張率の差に対応する応力に起因して圧電セラミ
ックスが破損するという問題がなくなり、圧電セラミッ
クスと基板とを良好に接合一体化することが可能とな
る。
としたときの接合温度における圧電セラミックスの熱膨
張率と基板の熱膨張率の差が4.9 ×10-4以内に納まるよ
うにして圧電セラミックスと基板とを陽極接合するよう
にしたものであるから、接合後常温に冷却する過程で、
前記熱膨張率の差に対応する応力に起因して圧電セラミ
ックスが破損するという問題がなくなり、圧電セラミッ
クスと基板とを良好に接合一体化することが可能とな
る。
【００２８】また、圧電セラミックスと基板との接着層
を無機接着層としたものであるから、接着層の薄肉化が
図れ、圧電セラミックスと基板とを接着一体化した後の
高精度の半導体微細加工が可能となり、圧電素子の超小
型化が可能となる。
を無機接着層としたものであるから、接着層の薄肉化が
図れ、圧電セラミックスと基板とを接着一体化した後の
高精度の半導体微細加工が可能となり、圧電素子の超小
型化が可能となる。
【００２９】さらに、無機接着層は耐熱性が高いため、
有機接着剤を使用したときの熱劣化の問題がなく、信頼
性の高い圧電素子の製造が可能となる。
有機接着剤を使用したときの熱劣化の問題がなく、信頼
性の高い圧電素子の製造が可能となる。
【図１】本発明の一実施例を示す説明図である。
【図２】組成の異なる圧電セラミックスの試料ＡとＢの
熱膨張率特性をシリコンの特性とともに示すグラフであ
る。
熱膨張率特性をシリコンの特性とともに示すグラフであ
る。
【図３】一般的な陽極接合方法の説明図である。
【図４】従来の圧電素子の製造方法を示す説明図であ
る。
る。
１ 圧電セラミックス ２ 基板 10 無機系接着剤（ガラス層）
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 41/22 H01L 41/08 H03H 3/00 H03H 9/00
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電セラミックスと基板とを無機接着層
を介して重ね合わせ、接合温度雰囲気中で圧電セラミッ
クスと基板間に電圧を印加することによって圧電セラミ
ックスと基板とを接合一体化する圧電素子の製造方法で
あって、圧電素子の動作時の温度を基準としたときの前
記接合温度における圧電セラミックスの熱膨張率と基板
の熱膨張率の差が4.9 ×10-4以内になるようにセラミッ
クスの組成を選んで熱膨張率を調整するか、又は、前記
の熱膨張率差以下となるように接合温度を設定して圧電
セラミックスと基板とを接合することを特徴とする圧電
素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26164893A JP3114460B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 圧電素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26164893A JP3114460B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 圧電素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794802A JPH0794802A (ja) | 1995-04-07 |
| JP3114460B2 true JP3114460B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=17364829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26164893A Expired - Lifetime JP3114460B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 圧電素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114460B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6334421B2 (ja) * | 2014-06-27 | 2018-05-30 | 京セラ株式会社 | 積層セラミック焼結体、圧電アクチュエータおよび液体吐出ヘッド |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP26164893A patent/JP3114460B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0794802A (ja) | 1995-04-07 |
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