JP3440885B2 - 分極方法および分極処理装置 - Google Patents
分極方法および分極処理装置Info
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Description
電部品に使用されるセラミック圧電体板を分極させる分
極方法および分極処理装置に関する。
ク圧電体板に高電圧を印加して分極処理した圧電エレメ
ントを備えているものがある。従来のこの種の分極処理
装置の一例を図2に示す。該分極処理装置30は、固定
ベース31と、固定ベース31との間に介装されたセラ
ミック圧電体板32を加圧する加圧ベース33と、加圧
ベース33を固定ベース31に対して近づけたり、遠ざ
けたりするために上下方向(矢印K方向)に移動可能な
支持部材34と、加圧ベース33を固定ベース31に向
かって付勢するばね部材35と、セラミック圧電体板3
2を分極処理するための直流電源36とを備えている。
持部材34は金属材料から構成されている。加圧ベース
33は、金属製のロッド37の先端に固定されている。
ロッド37は、その後端にストッパ部37aを有すると
ともに支持部材34にスライド自在に支持されている。
ロッド37にはコイルばねからなるばね部材35が外嵌
されている。ばね部材35は加圧ベース33と支持部材
34との間に縮装され、ばね部材35のばね力により、
加圧ベース33を固定ベース31に向かって付勢する。
これにより、セラミック圧電体板32は、固定ベース3
1に向かって付勢される。
接続され、正極が支持部材34からロッド37を通して
加圧ベース33に接続されている。直流電源36は固定
ベース31と加圧ベース33との間に介装されたセラミ
ック圧電体板32の両主面間に直流高電圧を印加し、セ
ラミック圧電体板32を分極させる。
分極処理装置30の場合、ばね部材35のばね力によ
り、セラミック圧電体板32の両主面にそれぞれ固定ベ
ース31および加圧ベース33が圧接する。ところで、
セラミック圧電体板32は、圧電ブザー等に使用される
場合、その両主面は平滑化のための研磨処理(ラップ処
理)が行なわれない。セラミック発振子等に使用される
場合と異なり、高い板厚精度を要求されないからであ
る。従って、セラミック圧電体板32の主面には、図3
に示すように、例えば50μm程度の凹凸が存在し、そ
の凸部分32aに固定ベース31や加圧ベース33から
の圧力が集中する。そして、凹凸の分布状態等により前
記集中荷重がセラミック圧電体板32の耐荷重を超える
と、セラミック圧電体板32に割れやクラック等が発生
するという問題があった。
セラミック圧電体板の割れやクラックの発生を抑えるこ
とができる分極方法および分極処理装置を提供すること
にある。
成するため、本発明に係る分極方法は、セラミック圧電
体板の一方の主面を負圧で吸引して保持しつつ他方の主
面を加圧した状態で、両主面に電圧を印加して前記セラ
ミック圧電体板を分極したことを特徴とする。
は、その一方の主面が負圧で吸引して保持され、他方の
主面に接触電極が圧接される。従って、一方の主面が負
圧により吸引されている分だけ他の主面に印加される加
圧力を小さくすることができ、分極処理の際にセラミッ
ク圧電体板の主面に加わる集中荷重がセラミック圧電体
板の耐荷重を超えることがなくなる。
(a)多孔質導電材料からなりセラミック圧電体板の一
方の主面に当接する多孔質電極と、(b)前記多孔質電
極を通して前記セラミック圧電体板の一方の主面を負圧
で吸引し、前記セラミック圧電体板を前記多孔質電極に
保持する負圧発生手段と、(c)前記セラミック圧電体
板の他方の主面に接触する接触電極と、(d)前記接触
電極を前記セラミック圧電体板に向かって付勢する付勢
手段と、(e)前記多孔質電極と前記接触電極との間に
分極電圧を印加する直流電源手段と、を備えたことを特
徴とする。
一方の主面には、多孔質電極の内部に形成されている多
数の孔を通して負圧発生装置で発生された負圧が印加さ
れ、セラミック圧電体板はその一方の主面で負圧により
多孔質電極で保持される。これにより、セラミック圧電
体板の他方の主面にばね部材のばね力により接触電極を
接触させて多孔質電極と接触電極との間に直流電圧を印
加すれば、セラミック圧電体板を分極させることができ
る。
び分極処理装置の実施の形態について添付の図面を参照
して説明する。
態を図1に示す。該分極処理装置10は、保持ベース1
1に保持される多孔質電極12、負圧発生装置である真
空ポンプ13、セラミック圧電体板32に接触するプレ
ート状の接触電極14、接触電極14を多孔質電極12
に対して近づけたり、遠ざけたりするために上下方向
(矢印K方向)に移動可能な支持部材15、接触電極1
4を多孔質電極12に向かって付勢するばね部材16、
セラミック圧電体板32を分極処理するための直流電源
17を備えている。
部材15は、金属部材や樹脂材の表面に金属膜を形成し
た部材から構成されている。多孔質電極12は導電性を
有する硬質の焼結体金属(例えば、ステンレスの焼結
体)からなり、内部に空気が流通する多数の孔(例え
ば、孔径は5μm程度)を有している。多孔質電極12
は、保持ベース11に形成された凹部11aに嵌合させ
て固定されている。保持ベース11にはその凹部11a
に連通した空気吸引孔11bが形成され、空気吸引孔1
1bはパイプ18を通して真空ポンプ13に接続されて
いる。
端に固定されている。ロッド19は、その後端にストッ
パ部19aを有するとともに支持部材15にスライド自
在に支持されている。ロッド19にはコイルばねからな
るばね部材16が外嵌されている。ばね部材16は接触
電極14と支持部材15との間に縮装され、ばね部材1
6のばね力により、接触電極14を多孔質電極12に向
かって付勢する。直流電源17は、その負極が保持ベー
ス11に接続され、正極が支持部材15からロッド19
を通して接触電極14に接続されている。
0により、セラミック圧電体板32を分極処理する。セ
ラミック圧電体板32は、量産時にはマザー基板とされ
る。セラミック圧電体板32は、多孔質電極12と接触
電極14の間に配置される。真空ポンプ13を駆動する
と、矢印Aで示すように空気が吸引されて負圧が発生す
る。この負圧は多孔質電極12の多数の孔を通してセラ
ミック圧電体板32の一方の主面に印加される。従っ
て、セラミック圧電体板32は、一方の主面が多孔質電
極12に吸引された状態で、多孔質電極12に保持され
る。また、セラミック圧電体板32の他方の主面には、
ばね部材16のばね力により接触電極14が圧接する。
この状態で、保持ベース11と支持部材15を通してセ
ラミック圧電体板32の両主面に直流電源17から直流
高電圧を印加すれば、セラミック圧電体板32は分極処
理される。
生する負圧が、多孔質電極12の内部に含まれる多数の
孔を通してセラミック圧電体板32の一方の主面を吸引
し、セラミック圧電体板32を多孔質電極12に保持す
る。これにより、接触電極14を付勢するばね部材16
の加圧力は、負圧により吸引されている分だけ小さくで
きる。
0μmのチタン酸ジルコン酸鉛(PZT材)からなるも
のにあっては、その主面の凹凸による割れやクラックの
発生限界の加圧圧力は140g/cm2である。このた
め、分極処理の際にセラミック圧電体板32に印加され
る加圧圧力は、135g/cm2としている。本実施形
態では、セラミック圧電体板32の一方の主面に−10
0mmHgの負圧を作用させると、該負圧によりセラミ
ック圧電体板32は130g/cm2の圧力で多孔質電
極12に吸引される。これにより、接触電極14は、
(135−130=)5g/cm2の小さい圧力でセラ
ミック圧電体板32の他方の主面に接触していればよ
い。
電極14側から凸部分32aに加わる集中荷重が耐荷重
を超えることがないので、分極処理の際にセラミック圧
電体板32に割れやクラックが生じることがなく、良品
率が大幅に向上する。
ではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することがで
きる。例えば、前記実施形態では直流電源17は保持ベ
ース11と支持部材15との間に接続するようにした
が、多孔質電極12と接触電極14との間に接続するよ
うにしてもよい。
明によれば、セラミック圧電体板の一方の主面を負圧で
吸引して保持し、他方の主面に接触電極を接触させてセ
ラミック圧電体板に直流電圧を印加し分極させるように
したので、負圧により吸引されている分だけセラミック
圧電体板に印加する加圧力を小さくすることができる。
従って、分極処理の際、セラミック圧電体板の主面の凹
凸の凸部分に加わる集中荷重が耐荷重を超えて、セラミ
ック圧電体板に割れやクラックを発生させることがな
く、セラミック圧電体板の分極処理の際の良品率を大幅
に向上させることができる。
に形成されている多数の孔を通して負圧発生装置で発生
された負圧をセラミック圧電体板に印加し、多孔質電極
によりセラミック圧電体板をその一方の主面にて保持す
るようにしたので、セラミック圧電体板の他方の主面に
接触電極を接触させて多孔質電極と接触電極との間に直
流電圧を印加すればよく、比較的簡単な構成で分極処理
することができる。
構成を示す説明図。
Claims (2)
- 【請求項1】 セラミック圧電体板の一方の主面を負圧
で吸引して保持しつつ他方の主面を加圧した状態で、両
主面に電圧を印加して前記セラミック圧電体板を分極し
たことを特徴とする分極方法。 - 【請求項2】 セラミック圧電体板に電圧を印加して分
極処理する分極処理装置であって、 多孔質導電材料からなり前記セラミック圧電体板の一方
の主面に当接する多孔質電極と、 前記多孔質電極を通して前記セラミック圧電体板の一方
の主面を負圧で吸引し 、前記セラミック圧電体板を前記多孔質電極に保持する
負圧発生手段と、 前記セラミック圧電体板の他方の主面に接触する接触電
極と、 前記接触電極を前記セラミック圧電体板に向かって付勢
する付勢手段と、 前記多孔質電極と前記接触電極との間に分極電圧を印加
する直流電源手段と、 を備えたことを特徴とする分極処理装置。
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---|---|---|---|
JP16673099A JP3440885B2 (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 分極方法および分極処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2000352984A JP2000352984A (ja) | 2000-12-19 |
JP3440885B2 true JP3440885B2 (ja) | 2003-08-25 |
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ID=15836694
Family Applications (1)
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JP16673099A Expired - Lifetime JP3440885B2 (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 分極方法および分極処理装置 |
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JP (1) | JP3440885B2 (ja) |
-
1999
- 1999-06-14 JP JP16673099A patent/JP3440885B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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