JP3210011B2 - 圧電形曲げ変換器およびその製造方法 - Google Patents
圧電形曲げ変換器およびその製造方法Info
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- JP3210011B2 JP3210011B2 JP51233891A JP51233891A JP3210011B2 JP 3210011 B2 JP3210011 B2 JP 3210011B2 JP 51233891 A JP51233891 A JP 51233891A JP 51233891 A JP51233891 A JP 51233891A JP 3210011 B2 JP3210011 B2 JP 3210011B2
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- graphite fiber
- piezoelectric
- piezoelectric ceramic
- bending transducer
- copper foil
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
- H10N30/2041—Beam type
- H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end
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- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、両側に電極が設けられている２つの圧電磁
器膜の間にエポキシ樹脂によって貼着されたグラファイ
トファイバ膜を備えた圧電形曲げ変換器に関する。本発
明はさらにこのような圧電形曲げ変換器の製造方法に関
する。
器膜の間にエポキシ樹脂によって貼着されたグラファイ
トファイバ膜を備えた圧電形曲げ変換器に関する。本発
明はさらにこのような圧電形曲げ変換器の製造方法に関
する。
上述した種類の電気機械式曲げ変換器は一端部が強固
に固定され、他端部で磁石ヘッドを担持しており、この
曲げ変換器に電圧を印加すると磁石ヘッドがこの電圧に
相当する距離だけ変位する。曲げ変換器はこのような構
成でもって磁気式記録・再生機器、例えばビデオテープ
機器で使用される。曲げ変換器に対する他の用途はビデ
オ技術の他に弁技術または点字読取技術である。
に固定され、他端部で磁石ヘッドを担持しており、この
曲げ変換器に電圧を印加すると磁石ヘッドがこの電圧に
相当する距離だけ変位する。曲げ変換器はこのような構
成でもって磁気式記録・再生機器、例えばビデオテープ
機器で使用される。曲げ変換器に対する他の用途はビデ
オ技術の他に弁技術または点字読取技術である。
圧電形曲げ変換器は一般に、金属箔または織物で強化
することのできるプラスチック箔の両側に貼着された２
つの圧電磁器板または膜から構成される。磁器板はその
両側に金属膜が設けられる。この磁器板は金属箔または
プラスチック箔と貼着の前または後にバイモルフのため
に分極される。その際、磁器板は例えば700V/mmの電界
内にもたらされ、このようにして圧電処理が行われる。
両圧電磁器板の内部電極に例えば170Vの電位を印加し、
両外部電極に0Vの電位を印加すると、方向が上側磁器と
下側磁器とで反対となる電界が生じる。圧電効果によっ
て一方の圧電磁器板は伸長し、他方の圧電磁器板は収縮
する。それによって曲げ変換器が曲がる。この曲げ変換
器は従って電気機械式調整要素として使用することがで
き、上述した用途を有する。
することのできるプラスチック箔の両側に貼着された２
つの圧電磁器板または膜から構成される。磁器板はその
両側に金属膜が設けられる。この磁器板は金属箔または
プラスチック箔と貼着の前または後にバイモルフのため
に分極される。その際、磁器板は例えば700V/mmの電界
内にもたらされ、このようにして圧電処理が行われる。
両圧電磁器板の内部電極に例えば170Vの電位を印加し、
両外部電極に0Vの電位を印加すると、方向が上側磁器と
下側磁器とで反対となる電界が生じる。圧電効果によっ
て一方の圧電磁器板は伸長し、他方の圧電磁器板は収縮
する。それによって曲げ変換器が曲がる。この曲げ変換
器は従って電気機械式調整要素として使用することがで
き、上述した用途を有する。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第3046535号公報によ
って上述した種類の圧電曲げ変換器が知られている。こ
の曲げ変換器においては、両圧電磁器膜の間には金属ま
たはプラスチックから成る膜は配置されておらず、グラ
ファイトまたは炭素ファイバ膜が配置されている。個々
の炭素ファイバはエポキシ樹脂内に埋設されている。こ
の電気機械式変換器においては炭素ファイバが共通の方
向に延在すること、即ち全てが互いに平行に配置される
ことが重要である。個々のグラファイトファイバは電気
機械式変換器が変形のために伸長または収縮するべき方
向に対して平行に延在するように設置される。このこと
はこの方向にはグラファイトファイバ膜が最大弾性係数
を有することに基づいている。その方向に対して垂直な
方向では弾性係数は著しく小さい。圧電磁器板は例えば
鉛−ジルコン酸塩−チタン−磁器から製造される。曲げ
変換器は実際には正方形に形成される。個々の電極の接
触に関してはこの刊行物には記載されていない。
って上述した種類の圧電曲げ変換器が知られている。こ
の曲げ変換器においては、両圧電磁器膜の間には金属ま
たはプラスチックから成る膜は配置されておらず、グラ
ファイトまたは炭素ファイバ膜が配置されている。個々
の炭素ファイバはエポキシ樹脂内に埋設されている。こ
の電気機械式変換器においては炭素ファイバが共通の方
向に延在すること、即ち全てが互いに平行に配置される
ことが重要である。個々のグラファイトファイバは電気
機械式変換器が変形のために伸長または収縮するべき方
向に対して平行に延在するように設置される。このこと
はこの方向にはグラファイトファイバ膜が最大弾性係数
を有することに基づいている。その方向に対して垂直な
方向では弾性係数は著しく小さい。圧電磁器板は例えば
鉛−ジルコン酸塩−チタン−磁器から製造される。曲げ
変換器は実際には正方形に形成される。個々の電極の接
触に関してはこの刊行物には記載されていない。
２つの圧電磁器膜の間に設置された炭素ファイバ膜を
備えた類似の圧電形曲げ変換器が米国特許第4363993号
明細書によって知られている。この圧電形曲げ変換器に
おいては駆動電圧は外部電極だけに印加される。内部電
極は外部端子を有していない。
備えた類似の圧電形曲げ変換器が米国特許第4363993号
明細書によって知られている。この圧電形曲げ変換器に
おいては駆動電圧は外部電極だけに印加される。内部電
極は外部端子を有していない。
本発明の課題は、両圧電磁器膜の内部電極の接触を確
実かつ簡単に行うことができる、即ち電気的接続があま
り多くの労力を必要としないような、冒頭で述べた種類
の曲げ変換器を提供することにある。さらに、本発明は
このような曲げ変換器の製造方法を提供することにあ
る。
実かつ簡単に行うことができる、即ち電気的接続があま
り多くの労力を必要としないような、冒頭で述べた種類
の曲げ変換器を提供することにある。さらに、本発明は
このような曲げ変換器の製造方法を提供することにあ
る。
曲げ変換器に関する課題は、本発明によれば、グラフ
ァイトファイバ膜が両圧電磁器膜よりも大きい長さを有
し、グラファイトファイバ膜の自由部分には銅箔が貼着
され、この銅箔上にはろう付けコンタクトを取付けるた
めの取付面が形成されることによって解決される。
ァイトファイバ膜が両圧電磁器膜よりも大きい長さを有
し、グラファイトファイバ膜の自由部分には銅箔が貼着
され、この銅箔上にはろう付けコンタクトを取付けるた
めの取付面が形成されることによって解決される。
この場合には即ちグラファイトファイバ膜は共通の電
極として使用され、内部に位置する両電極のための電気
的接続部が設けられている。このことは比較的簡単に実
施することができる。
極として使用され、内部に位置する両電極のための電気
的接続部が設けられている。このことは比較的簡単に実
施することができる。
銅箔とグラファイトファイバ膜との接触を特に良好に
形成するために、本発明の実施態様によれば、銅箔はグ
ラファイトファイバ膜側に前処理された粗構造の表面を
有する。
形成するために、本発明の実施態様によれば、銅箔はグ
ラファイトファイバ膜側に前処理された粗構造の表面を
有する。
曲げ変換器の製造方法に関する課題は、本発明によれ
ば、完全に硬化していないエポキシ樹脂を含浸したグラ
ファイトファイバ膜が２つの分極している圧電磁器膜間
に設けられ、そこでエポキシ樹脂の硬化により貼着さ
れ、グラファイトファイバ織物上には銅箔が特に両圧電
磁器膜の貼着と同時に貼着されることによって解決され
る。
ば、完全に硬化していないエポキシ樹脂を含浸したグラ
ファイトファイバ膜が２つの分極している圧電磁器膜間
に設けられ、そこでエポキシ樹脂の硬化により貼着さ
れ、グラファイトファイバ織物上には銅箔が特に両圧電
磁器膜の貼着と同時に貼着されることによって解決され
る。
本発明の他の有利な実施態様は従属請求項に記載され
ている。
ている。
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
図１は問題点を明らかにするために黄銅箔が内部に位
置する圧電形曲げ変換器を示す。
置する圧電形曲げ変換器を示す。
図２は同様に問題点を明らかにするためにプラスチッ
ク箔が内部に位置する圧電形曲げ変換器を示す。
ク箔が内部に位置する圧電形曲げ変換器を示す。
図３は本発明による圧電形曲げ変換器を示す。
図１によれば、曲げ変換器１は金属箔または金属膜2M
を含み、この金属膜2Mの両側には圧電磁器板または膜1
0、12が貼着されている。圧電磁器膜10、12は両側に金
属膜または電極が設けられている。内部電極には14i、1
6iの符号が付され、外部電極には14a、16aの符号が付さ
れている。膜2Mと膜10との間および膜2Mと膜12との間に
は接着剤から成る比較的厚い膜11、13が設けられてい
る。特に黄銅から構成され得る金属箔2Mは両圧電磁器膜
10、12よりも右側へ若干長く延びでいる。自由領域部に
は電気接続部17、即ちろう接合部20を有する接触部が設
けられており、この接触部にリード線22が接続されてい
る。同様に上側の外部電極14aにろう接合部40およびリ
ード線42を有する電気接続部36が設けられている。他端
側（左側）には両外部電極14a、16aを相互に接触させる
ための金属金具24が取付けられている。
を含み、この金属膜2Mの両側には圧電磁器板または膜1
0、12が貼着されている。圧電磁器膜10、12は両側に金
属膜または電極が設けられている。内部電極には14i、1
6iの符号が付され、外部電極には14a、16aの符号が付さ
れている。膜2Mと膜10との間および膜2Mと膜12との間に
は接着剤から成る比較的厚い膜11、13が設けられてい
る。特に黄銅から構成され得る金属箔2Mは両圧電磁器膜
10、12よりも右側へ若干長く延びでいる。自由領域部に
は電気接続部17、即ちろう接合部20を有する接触部が設
けられており、この接触部にリード線22が接続されてい
る。同様に上側の外部電極14aにろう接合部40およびリ
ード線42を有する電気接続部36が設けられている。他端
側（左側）には両外部電極14a、16aを相互に接触させる
ための金属金具24が取付けられている。
圧電磁器板10、12は例えば700V/mmの電界Ｅ内にもた
らされて圧電処理が行われることによって、貼着される
前または後に分極される。リード線22、42に電圧Ｕを印
加すると、曲げ変換器１が曲がる。
らされて圧電処理が行われることによって、貼着される
前または後に分極される。リード線22、42に電圧Ｕを印
加すると、曲げ変換器１が曲がる。
黄銅箔2Mが内部に位置する図１に示された構成は、圧
電磁器膜10、12の内部に位置している金属膜14i、16iを
簡単に電気的に接続することができるという利点を有す
る。何故ならば接着剤11、13は、磁器膜10、12の粗い表
面のために常に存在する尖りおよび隆起部が多くの個所
で接着剤11、13を浸出させて金属箔2Mと内部に位置する
金属膜14i、16iとが確実に接触するように薄く選定され
得るからである。さらにリード線22および42は電気的配
線のために簡単にろう付けされ得る。
電磁器膜10、12の内部に位置している金属膜14i、16iを
簡単に電気的に接続することができるという利点を有す
る。何故ならば接着剤11、13は、磁器膜10、12の粗い表
面のために常に存在する尖りおよび隆起部が多くの個所
で接着剤11、13を浸出させて金属箔2Mと内部に位置する
金属膜14i、16iとが確実に接触するように薄く選定され
得るからである。さらにリード線22および42は電気的配
線のために簡単にろう付けされ得る。
しかしながら、黄銅箔2Mを有する構成は同様に重大な
欠点を有している。一方では黄銅は貼着が困難であり、
他方では黄銅および圧電磁器は大きく異なった熱膨張係
数を有する。このために接着温度および使用温度に依存
して圧電磁器膜10、12内には引張応力または圧縮応力が
生じる。室温で接着しそして曲げ変換器１をこれを組込
んだ機器内で加熱すると、圧電磁器膜10、12内には引張
応力が生じるため圧電磁器膜は引き裂かれる。しかしな
がら、高温例えば130℃で接着すると、確かに曲げ変換
器が使用中により高温に曝されて引張り応力を受けるこ
とはなくなるが、逆に圧電磁器膜10、12には圧縮応力が
生じる。既に事前に分極された圧電磁器膜10、12を貼着
すると、機械的応力が減極を生じ、従って圧電効果が弱
くなり、曲げがより小さくなる。
欠点を有している。一方では黄銅は貼着が困難であり、
他方では黄銅および圧電磁器は大きく異なった熱膨張係
数を有する。このために接着温度および使用温度に依存
して圧電磁器膜10、12内には引張応力または圧縮応力が
生じる。室温で接着しそして曲げ変換器１をこれを組込
んだ機器内で加熱すると、圧電磁器膜10、12内には引張
応力が生じるため圧電磁器膜は引き裂かれる。しかしな
がら、高温例えば130℃で接着すると、確かに曲げ変換
器が使用中により高温に曝されて引張り応力を受けるこ
とはなくなるが、逆に圧電磁器膜10、12には圧縮応力が
生じる。既に事前に分極された圧電磁器膜10、12を貼着
すると、機械的応力が減極を生じ、従って圧電効果が弱
くなり、曲げがより小さくなる。
圧電磁器膜10、12に整合する熱膨張係数を有する金属
膜2Mは腐食し易いために通常は使用されない。さらに金
属膜2Mはろう付け性が悪く、それゆえ配線が困難であ
る。
膜2Mは腐食し易いために通常は使用されない。さらに金
属膜2Mはろう付け性が悪く、それゆえ配線が困難であ
る。
それに対して接着した複合体を分極すると、圧電磁器
膜10、12が引き裂かれる。分極は即ち圧電磁器膜10、12
の粒子内のドメイン配向に関係している。圧電磁器膜1
0、12の結晶学的異方性から従って変形が生じる。この
圧電磁器膜10、12は収縮して厚くなる。圧電磁器膜10、
12は黄銅箔2Mに強固に貼着されるので、振動することが
できず、引き裂かれる。
膜10、12が引き裂かれる。分極は即ち圧電磁器膜10、12
の粒子内のドメイン配向に関係している。圧電磁器膜1
0、12の結晶学的異方性から従って変形が生じる。この
圧電磁器膜10、12は収縮して厚くなる。圧電磁器膜10、
12は黄銅箔2Mに強固に貼着されるので、振動することが
できず、引き裂かれる。
図２に示されているように、金属箔2Mの代わりに原理
上は同様にプラスチック箔2Kを使用することができる。
この場合には内部電極14i、16iの接触が困難である。何
故ならば、それらの内部電極は非導電性プラスチック箔
2Kに接しているからである。接触を可能にするために、
内部に位置する金属膜14i、16iを各圧電磁器膜10、12の
（図２においては右側に位置する）縁部を通って上方お
よび下方へ案内することができる。このようにして２つ
の接触部36が得られる。これは技術的には非常に労力が
掛かる。
上は同様にプラスチック箔2Kを使用することができる。
この場合には内部電極14i、16iの接触が困難である。何
故ならば、それらの内部電極は非導電性プラスチック箔
2Kに接しているからである。接触を可能にするために、
内部に位置する金属膜14i、16iを各圧電磁器膜10、12の
（図２においては右側に位置する）縁部を通って上方お
よび下方へ案内することができる。このようにして２つ
の接触部36が得られる。これは技術的には非常に労力が
掛かる。
図３には上述した接触上の問題を解決した圧電形曲げ
変換器が示されている。
変換器が示されている。
図３によれば、圧電形曲げ変換器１は主要要素とし
て、長手方向ｘへ延びる炭素ファイバ４とこの長手方向
ｘに対して垂直な縦方向ｙへ延びる炭素ファイバ６とエ
ポキシ樹脂８とから構成されているグラファイトファイ
バ膜２を含んでいる。個々に互いに織り合わせられた炭
素ファイバ４、６はそれゆえ炭素ファイバ織物を形成し
ており、この炭素ファイバ織物はエポキシ樹脂８を含浸
している。十字形に交差するファイバ４、６を備えた織
物として形成することによって、グラファイトファイバ
膜２に十分な安定性が与えられる。グラファイトファイ
バ膜２は両側に電極14a、14iもしくは16a、16iが設けら
れている２つの薄い圧電磁器板または膜10、12間に貼着
される。
て、長手方向ｘへ延びる炭素ファイバ４とこの長手方向
ｘに対して垂直な縦方向ｙへ延びる炭素ファイバ６とエ
ポキシ樹脂８とから構成されているグラファイトファイ
バ膜２を含んでいる。個々に互いに織り合わせられた炭
素ファイバ４、６はそれゆえ炭素ファイバ織物を形成し
ており、この炭素ファイバ織物はエポキシ樹脂８を含浸
している。十字形に交差するファイバ４、６を備えた織
物として形成することによって、グラファイトファイバ
膜２に十分な安定性が与えられる。グラファイトファイ
バ膜２は両側に電極14a、14iもしくは16a、16iが設けら
れている２つの薄い圧電磁器板または膜10、12間に貼着
される。
曲げ変換器１の長手方向ｘに見た長さｌはこの長手方
向ｘに対して垂直な方向ｙに見た幅ｂよりも少なくとも
３倍大きい。例えば、曲げ変換器１はｘ方向に見た長さ
ｌ＝80mm、ｙ方向に見た幅ｂ＝2mm、ｚ方向に見た高さ
ｈ＝1mmを有する。グラファイトファイバ膜２は等しい
長さの両圧電磁器膜10、12よりも長い。グラファイトフ
ァイバ膜２は（右側に位置する）自由領域に電気接続部
17が設けられている。この実施例においてはグラファイ
トファイバ膜２上には銅箔18が貼着されており、この銅
箔18はその上面にろう製接触部20用の面を有している。
接触部20には電気リード線22が接続されている。
向ｘに対して垂直な方向ｙに見た幅ｂよりも少なくとも
３倍大きい。例えば、曲げ変換器１はｘ方向に見た長さ
ｌ＝80mm、ｙ方向に見た幅ｂ＝2mm、ｚ方向に見た高さ
ｈ＝1mmを有する。グラファイトファイバ膜２は等しい
長さの両圧電磁器膜10、12よりも長い。グラファイトフ
ァイバ膜２は（右側に位置する）自由領域に電気接続部
17が設けられている。この実施例においてはグラファイ
トファイバ膜２上には銅箔18が貼着されており、この銅
箔18はその上面にろう製接触部20用の面を有している。
接触部20には電気リード線22が接続されている。
他（左）側には曲げ変換器１は圧電磁器膜10、12の両
外部電極14a、16aを相互に電気的に結合する金属金具24
を有している。
外部電極14a、16aを相互に電気的に結合する金属金具24
を有している。
圧電磁器膜10、12としては特に鉛−ジルコン酸塩−チ
タン−磁器（PZT膜）から成る長く延びた板が利用され
る。−20℃から＋60℃までの範囲で3.5％/Kに等しいか
またはそれよりも大きい圧電定数の正温度変化を有する
ような圧電磁器膜10、12を使用することは好適である。
特にこの範囲の温度変化は４〜７％/Kとなる。正温度変
化が大きいと、温度の上昇と共に圧電磁器膜10、12即ち
曲げ効果の歪みが増大する。温度の上昇と共に膜２内の
エポキシ樹脂８が大幅に柔らかくなる。この効果は圧電
材料の上述した正温度変化によって補償され、それゆえ
圧電形曲げ変換器１の阻止力は実際上全ての動作温度に
おいて等しくなる。
タン−磁器（PZT膜）から成る長く延びた板が利用され
る。−20℃から＋60℃までの範囲で3.5％/Kに等しいか
またはそれよりも大きい圧電定数の正温度変化を有する
ような圧電磁器膜10、12を使用することは好適である。
特にこの範囲の温度変化は４〜７％/Kとなる。正温度変
化が大きいと、温度の上昇と共に圧電磁器膜10、12即ち
曲げ効果の歪みが増大する。温度の上昇と共に膜２内の
エポキシ樹脂８が大幅に柔らかくなる。この効果は圧電
材料の上述した正温度変化によって補償され、それゆえ
圧電形曲げ変換器１の阻止力は実際上全ての動作温度に
おいて等しくなる。
圧電磁器膜10、12上の電極14a、14i、16a、16iは厚み
が例えば50〜100nmの大きさである薄い貴金属膜であ
る。Cr−Pt−Auの順番の積層体を使用することは有利で
ある。
が例えば50〜100nmの大きさである薄い貴金属膜であ
る。Cr−Pt−Auの順番の積層体を使用することは有利で
ある。
曲げ変換器１の製造方法を以下において説明する。出
発点は十字に交差するファイバ４、６を有してまた完全
には硬化していないエポキシ樹脂８を含浸している炭素
ファイバ織物である。このような材料はいわゆるＢ状態
にあり、この材料は同様に“プリプレグ”なる名称にて
知られている。この“プリプレグ”は曲げ変換器１のた
めに必要とするような圧電磁器板または膜10、12に結合
するのに特に適している。この“プリプレグ”は圧電磁
器に良好にまたは十分に整合する熱膨張係数を有してい
る。従って、複合体において圧電磁器の減極または引き
裂きを惹き起こす機械的応力を後で生じることなく、予
め分極された圧電磁器に高温で貼着することができる。
要約すると、プリプレグ材料４、６、８はまだ完全には
硬化していない状態で２つの分極している圧電磁器膜1
0、12間に入れられ、そこでエポキシ樹脂８の硬化と共
に貼着される。
発点は十字に交差するファイバ４、６を有してまた完全
には硬化していないエポキシ樹脂８を含浸している炭素
ファイバ織物である。このような材料はいわゆるＢ状態
にあり、この材料は同様に“プリプレグ”なる名称にて
知られている。この“プリプレグ”は曲げ変換器１のた
めに必要とするような圧電磁器板または膜10、12に結合
するのに特に適している。この“プリプレグ”は圧電磁
器に良好にまたは十分に整合する熱膨張係数を有してい
る。従って、複合体において圧電磁器の減極または引き
裂きを惹き起こす機械的応力を後で生じることなく、予
め分極された圧電磁器に高温で貼着することができる。
要約すると、プリプレグ材料４、６、８はまだ完全には
硬化していない状態で２つの分極している圧電磁器膜1
0、12間に入れられ、そこでエポキシ樹脂８の硬化と共
に貼着される。
エポキシ樹脂８を硬化させ、両圧電磁器膜10、12に強
固に貼着するためには例えば温度を高める。硬化および
貼着時の温度は例えば約130℃である。
固に貼着するためには例えば温度を高める。硬化および
貼着時の温度は例えば約130℃である。
実験によれば、電位供給のための炭素ファイバ織物
４、６の導電性は完全に十分であり、内部電極14、16と
両圧電磁器膜10、12との接触はグラファイトファイバ膜
２の代わりに金属箔を用いた場合よりもより一層密に行
われることが判明している。というのは、織り方によっ
て補助的な表面構造が形成されるからである。
４、６の導電性は完全に十分であり、内部電極14、16と
両圧電磁器膜10、12との接触はグラファイトファイバ膜
２の代わりに金属箔を用いた場合よりもより一層密に行
われることが判明している。というのは、織り方によっ
て補助的な表面構造が形成されるからである。
図３に示されているように、硬化した炭素ファイバ織
物２の接触部の問題は次のようにして解決される。即
ち、プリプレグ２上で、圧電磁器膜10、12によって覆わ
れておらずかつ内部電極14、16への接続部17が形成され
ている領域に、銅箔18が積層される。この工程はグラフ
ァイトファイバ膜２上への両圧電磁器膜10、12の貼着と
同時に行われる。プリプレグは接着剤となる。何故なら
ば、プリプレグは前提として完全には硬化していないエ
ポキシ樹脂８を含んでいるからである。専門用語では
“積層板”と称されている。
物２の接触部の問題は次のようにして解決される。即
ち、プリプレグ２上で、圧電磁器膜10、12によって覆わ
れておらずかつ内部電極14、16への接続部17が形成され
ている領域に、銅箔18が積層される。この工程はグラフ
ァイトファイバ膜２上への両圧電磁器膜10、12の貼着と
同時に行われる。プリプレグは接着剤となる。何故なら
ば、プリプレグは前提として完全には硬化していないエ
ポキシ樹脂８を含んでいるからである。専門用語では
“積層板”と称されている。
膜２上に銅箔18を良好に付着させるために、貼着する
べき表面を前処理された銅箔18を使用することは有利で
ある。このような前処理は電解析出された亜鉛またはニ
ッケルの析出膜から構成することができ、それによって
粗い表面が形成される。同様に高電流密度で銅を析出さ
せることによって銅箔18上には良好に接着可能な粗い表
面を電解的に得ることができる。
べき表面を前処理された銅箔18を使用することは有利で
ある。このような前処理は電解析出された亜鉛またはニ
ッケルの析出膜から構成することができ、それによって
粗い表面が形成される。同様に高電流密度で銅を析出さ
せることによって銅箔18上には良好に接着可能な粗い表
面を電解的に得ることができる。
銅箔18から成るろう付け部17はろう付けを極めて良好
に行うことができ、しかも炭素ファイバ織物２に対する
電気的接触は確実にかつ低抵抗で行われる。
に行うことができ、しかも炭素ファイバ織物２に対する
電気的接触は確実にかつ低抵抗で行われる。
別のろう付け部37は外部電極14a上に設けられる。こ
のろう付け部37はリード線42を有するろう接触部40を含
んでいる。
のろう付け部37はリード線42を有するろう接触部40を含
んでいる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−98883（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−50457（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 41/08
Claims (4)
- 【請求項１】両側に電極（14i、14a、16i、16a）を設け
られている２つの圧電磁器膜（10、12）の間にエポキシ
樹脂（８）によって貼着されたグラファイトファイバ膜
（２）を備えた圧電形曲げ変換器において、グラファイ
トファイバ膜（２）は両圧電磁器膜（10、12）よりも大
きい長さ（１）を有し、グラファイトファイバ膜（２）
の自由部分には銅箔（18）が貼着されており、銅箔（1
8）はグラファイトファイバ膜（２）側に前処理された
面を有していて該表面は亜鉛、ニッケルまたは銅から成
る粗い膜によって被覆されており、さらにこの銅箔（1
8）上にはろう付け接続部（17）を取付けるための取付
面が形成されていることを特徴とする圧電形曲げ変換
器。 - 【請求項２】完全には硬化していないエポキシ樹脂
（８）を含浸したグラファイトファイバ膜（２）が２つ
の分極している圧電磁器膜（10、12）間に設けられ、そ
こでエポキシ樹脂（８）の硬化により貼着され、グラフ
ァイトファイバ織物（４、６）上には銅箔（18）が特に
両圧電磁器膜（10、12）の貼着と同時に貼着され、この
場合銅箔（18）は亜鉛、ニッケルあるいは銅からなる薄
い粗金属膜で被覆されることによって貼着の前に前処理
されることを特徴とする請求項１記載の圧電形曲げ変換
器の製造方法。 - 【請求項３】亜鉛またはニッケルからなる層が、電解析
出によって設けられることを特徴とする請求項２記載の
方法。 - 【請求項４】銅からなる層が、高電流密度での電解析出
によって設けられることを特徴とする請求項２記載の方
法。
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|---|---|---|---|
| DE4025436A DE4025436A1 (de) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | Kontaktierung eines piezoelektrischen biegewandlers |
| DE4025436.4 | 1990-08-10 |
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|---|---|
| JPH06500201A JPH06500201A (ja) | 1994-01-06 |
| JP3210011B2 true JP3210011B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=6412046
Family Applications (1)
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