JP3478227B2 - 圧電体の分極方法 - Google Patents
圧電体の分極方法Info
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- H10N30/045—Treatments to modify a piezoelectric or electrostrictive property, e.g. polarisation characteristics, vibration characteristics or mode tuning by polarising
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電体の分極方法、
特に複数の圧電体層と複数の内部電極とが交互に積層さ
れた構造を持つ圧電体において、内部電極の両側の圧電
体層を互いに逆向きに分極する方法に関するものであ
る。
特に複数の圧電体層と複数の内部電極とが交互に積層さ
れた構造を持つ圧電体において、内部電極の両側の圧電
体層を互いに逆向きに分極する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、特性の設計自由度が大きく、スプ
リアスが小さく、共振周波数と反共振周波数との差Δｆ
を大きくできる圧電共振子が提供されている（特開平１
０−４３３０号公報）。この圧電共振子は、複数の圧電
体層と複数の内部電極とが交互に積層された構造を持
ち、内部電極の両側の圧電体層が互いに逆向きに分極さ
れたものである。このような構造の圧電共振子の場合、
圧電体層の分極度が特性に大きく影響するので、各素子
内での分極度バラツキおよび素子間での分極度バラツキ
をできるだけ小さくすることが求められる。
リアスが小さく、共振周波数と反共振周波数との差Δｆ
を大きくできる圧電共振子が提供されている（特開平１
０−４３３０号公報）。この圧電共振子は、複数の圧電
体層と複数の内部電極とが交互に積層された構造を持
ち、内部電極の両側の圧電体層が互いに逆向きに分極さ
れたものである。このような構造の圧電共振子の場合、
圧電体層の分極度が特性に大きく影響するので、各素子
内での分極度バラツキおよび素子間での分極度バラツキ
をできるだけ小さくすることが求められる。
【０００３】この種の積層型圧電体の分極処理は、図１
に示す方法で行なっている。１はブロック状の圧電セラ
ミックスよりなる圧電体であり、ここでは説明を簡単に
するため４層の圧電体層１ａ〜１ｄで構成されたものを
示すが、５層以上であってもよい。圧電体層１ａ〜１ｄ
の間には内部電極２ａ〜２ｃが設けられ、内部電極２ａ
〜２ｃは圧電体１の外側面に交互に引き出され、外部電
極３，４と接続されている。そして、外部電極３，４間
に直流電界を印加することにより、内部電極２ｂの両側
の圧電体層１ｂ，１ｃを矢印Ｐで示すように互いに逆向
きに分極し、所定の分極度を得ている。
に示す方法で行なっている。１はブロック状の圧電セラ
ミックスよりなる圧電体であり、ここでは説明を簡単に
するため４層の圧電体層１ａ〜１ｄで構成されたものを
示すが、５層以上であってもよい。圧電体層１ａ〜１ｄ
の間には内部電極２ａ〜２ｃが設けられ、内部電極２ａ
〜２ｃは圧電体１の外側面に交互に引き出され、外部電
極３，４と接続されている。そして、外部電極３，４間
に直流電界を印加することにより、内部電極２ｂの両側
の圧電体層１ｂ，１ｃを矢印Ｐで示すように互いに逆向
きに分極し、所定の分極度を得ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図１のよう
な方法では、内部電極２ａ〜２ｃの端部に電界が集中す
るため、分極度分布が均一にならないという問題があっ
た。図２は分極度分布の一例を示し、斜線は分極度を表
す。図から分かるように、圧電体１に対し厚み方向に電
界を印加すると、圧電体１の４角部の分極度が著しく高
くなり、均一な分極度分布が得られない。その結果、こ
のような分極度分布が不均一な圧電体を短冊状に切り出
して素子として使用する場合、周辺部の圧電体は使用で
きなくなり、圧電体の使用範囲（収率）が大きく制限さ
れてしまうという問題があった。
な方法では、内部電極２ａ〜２ｃの端部に電界が集中す
るため、分極度分布が均一にならないという問題があっ
た。図２は分極度分布の一例を示し、斜線は分極度を表
す。図から分かるように、圧電体１に対し厚み方向に電
界を印加すると、圧電体１の４角部の分極度が著しく高
くなり、均一な分極度分布が得られない。その結果、こ
のような分極度分布が不均一な圧電体を短冊状に切り出
して素子として使用する場合、周辺部の圧電体は使用で
きなくなり、圧電体の使用範囲（収率）が大きく制限さ
れてしまうという問題があった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、積層型圧電体の
分極度分布をできるだけ均一にし、収率の向上を図る圧
電体の分極方法を提供することにある。
分極度分布をできるだけ均一にし、収率の向上を図る圧
電体の分極方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、複数の圧電体層と複数の
内部電極とが交互に積層された構造を持つ圧電体の分極
方法において、上記圧電体に対し電界を印加して厚み方
向に一様に分極する工程と、上記内部電極の両側の圧電
体層に互いに逆向きの電界を印加し、内部電極の片側の
圧電体層のみを分極反転させる工程と、を含む圧電体の
分極方法を提供する。また、請求項２に記載の発明は、
複数の圧電体層と複数の内部電極とが交互に積層された
構造を持つ圧電体の分極方法において、上記圧電体に対
し電界を印加して厚み方向に一様に分極する工程と、上
記電界と逆方向の電界を印加し、厚み方向に一様に分極
反転させる工程と、上記内部電極の両側の圧電体層に互
いに逆向きの電界を印加し、内部電極の片側の圧電体層
のみを分極反転させる工程と、を含む圧電体の分極方法
を提供する。さらに、請求項３に記載の発明は、複数の
圧電体層と複数の内部電極とが交互に積層された構造を
持つ圧電体の分極方法において、上記内部電極の両側の
圧電体層に互いに逆向きの電界を印加し、内部電極の両
側の圧電体層を互いに逆向きに分極する工程と、上記内
部電極の両側の圧電体層に、上記電界とは反対方向の電
界を互いに逆向きに印加し、内部電極の両側の圧電体層
を分極反転させる工程と、を含む圧電体の分極方法を提
供する。
め、請求項１に記載の発明は、複数の圧電体層と複数の
内部電極とが交互に積層された構造を持つ圧電体の分極
方法において、上記圧電体に対し電界を印加して厚み方
向に一様に分極する工程と、上記内部電極の両側の圧電
体層に互いに逆向きの電界を印加し、内部電極の片側の
圧電体層のみを分極反転させる工程と、を含む圧電体の
分極方法を提供する。また、請求項２に記載の発明は、
複数の圧電体層と複数の内部電極とが交互に積層された
構造を持つ圧電体の分極方法において、上記圧電体に対
し電界を印加して厚み方向に一様に分極する工程と、上
記電界と逆方向の電界を印加し、厚み方向に一様に分極
反転させる工程と、上記内部電極の両側の圧電体層に互
いに逆向きの電界を印加し、内部電極の片側の圧電体層
のみを分極反転させる工程と、を含む圧電体の分極方法
を提供する。さらに、請求項３に記載の発明は、複数の
圧電体層と複数の内部電極とが交互に積層された構造を
持つ圧電体の分極方法において、上記内部電極の両側の
圧電体層に互いに逆向きの電界を印加し、内部電極の両
側の圧電体層を互いに逆向きに分極する工程と、上記内
部電極の両側の圧電体層に、上記電界とは反対方向の電
界を互いに逆向きに印加し、内部電極の両側の圧電体層
を分極反転させる工程と、を含む圧電体の分極方法を提
供する。
【０００７】請求項１においては、圧電体に対し電界を
印加して厚み方向に一様に分極した後、内部電極の両側
の圧電体層に互いに逆向きの電界を印加すると、内部電
極の片側の圧電体層のみが分極反転する。圧電体を分極
反転させると、圧電体の４角部の分極度が高くなる現象
が抑制され、初期の分極度分布の不均一が低減される。
そのため、この圧電体を短冊状に切り出して使用すると
き、使用範囲が拡がり、収率が向上する。
印加して厚み方向に一様に分極した後、内部電極の両側
の圧電体層に互いに逆向きの電界を印加すると、内部電
極の片側の圧電体層のみが分極反転する。圧電体を分極
反転させると、圧電体の４角部の分極度が高くなる現象
が抑制され、初期の分極度分布の不均一が低減される。
そのため、この圧電体を短冊状に切り出して使用すると
き、使用範囲が拡がり、収率が向上する。
【０００８】図３は初期分極〜分極反転による分極度分
布の変化を示す図である。初期分極により、圧電体の端
部では分極度が高くなり、中央部との差ΔＰ1 が大き
い。次に、分極反転を行うと、分極軸方向が逆転すると
ともに、圧電体の端部と中央部との分極度の差ΔＰ2 が
小さくなる。なお、ここでは分極反転時の電界強度を初
期分極における電界強度と等しくし、分極時間を初期分
極より短くしたものであり、初期分極時と分極反転時と
で最大分極度Ｐmax は同一である。
布の変化を示す図である。初期分極により、圧電体の端
部では分極度が高くなり、中央部との差ΔＰ1 が大き
い。次に、分極反転を行うと、分極軸方向が逆転すると
ともに、圧電体の端部と中央部との分極度の差ΔＰ2 が
小さくなる。なお、ここでは分極反転時の電界強度を初
期分極における電界強度と等しくし、分極時間を初期分
極より短くしたものであり、初期分極時と分極反転時と
で最大分極度Ｐmax は同一である。
【０００９】図４は圧電体に正負の電界を印加した時の
分極度の変化を示す。まずＩ点において、正の電界を印
加すると、II点に向かって分極度が上昇し、電界の印加
を中止するとIII 点で安定する。III 点における分極度
が残留分極度である。次に、負方向に電界を印加する
と、一旦分極度がほぼ零(IV 点) まで低下し、その後、
分極軸が反転してＶ点まで下降する。電界の印加を中止
すると、VI点に戻って安定する。図４において、正の電
界を印加した後の分極度Ｐｒも、負の電界を印加して分
極反転させた後の分極度−Ｐｒも、分極軸の方向は逆で
あるが、正負の符号を除いて電界強度が同じであれば、
同一分極度（III 点, VI点）となるとともに、図３に示
したように分極度の分布ばらつきが低減される。
分極度の変化を示す。まずＩ点において、正の電界を印
加すると、II点に向かって分極度が上昇し、電界の印加
を中止するとIII 点で安定する。III 点における分極度
が残留分極度である。次に、負方向に電界を印加する
と、一旦分極度がほぼ零(IV 点) まで低下し、その後、
分極軸が反転してＶ点まで下降する。電界の印加を中止
すると、VI点に戻って安定する。図４において、正の電
界を印加した後の分極度Ｐｒも、負の電界を印加して分
極反転させた後の分極度−Ｐｒも、分極軸の方向は逆で
あるが、正負の符号を除いて電界強度が同じであれば、
同一分極度（III 点, VI点）となるとともに、図３に示
したように分極度の分布ばらつきが低減される。
【００１０】請求項１では厚み方向に一様に分極した
後、内部電極の片側の圧電体層を分極反転させるように
したが、請求項２では、厚み方向に一様に分極した段階
で１回目の分極反転を行ない、内部電極の片側の圧電体
層を再度分極反転することで、分極度分布の不均一を低
減するとともに、再度分極反転を容易にするものであ
る。
後、内部電極の片側の圧電体層を分極反転させるように
したが、請求項２では、厚み方向に一様に分極した段階
で１回目の分極反転を行ない、内部電極の片側の圧電体
層を再度分極反転することで、分極度分布の不均一を低
減するとともに、再度分極反転を容易にするものであ
る。
【００１１】請求項１，２のように、厚み方向に一様に
分極（分極反転）する工程は、ブロック状態の圧電体に
対して行なうのが、生産性の面で望ましいが、その後の
内部電極の片側の圧電体層のみを分極反転する工程は、
ブロック状態の圧電体に対して行なってもよいし、その
圧電体を短冊状に切り出した後で行なってもよい。特
に、短冊状に切り出した後で行なう場合には、各短冊の
分極度分布に応じて電界強度や時間を設定できるので、
より精密な分極度調整が可能となる。
分極（分極反転）する工程は、ブロック状態の圧電体に
対して行なうのが、生産性の面で望ましいが、その後の
内部電極の片側の圧電体層のみを分極反転する工程は、
ブロック状態の圧電体に対して行なってもよいし、その
圧電体を短冊状に切り出した後で行なってもよい。特
に、短冊状に切り出した後で行なう場合には、各短冊の
分極度分布に応じて電界強度や時間を設定できるので、
より精密な分極度調整が可能となる。
【００１２】請求項３では、まず内部電極の両側の圧電
体層に互いに逆向きの電界を印加し、内部電極の両側の
圧電体層を互いに逆向きに分極する。この工程は従来と
同様である。請求項３では、この工程の後に、内部電極
の両側の圧電体層に、上記電界とは反対方向の電界を互
いに逆向きに印加し、内部電極の両側の圧電体層を同時
に分極反転させる。つまり、内部電極の両側の圧電体層
が最初の分極軸方向と反転する。そのため、反転分極し
ない圧電体層が残らず、分極度バラツキを効果的に低減
することができる。
体層に互いに逆向きの電界を印加し、内部電極の両側の
圧電体層を互いに逆向きに分極する。この工程は従来と
同様である。請求項３では、この工程の後に、内部電極
の両側の圧電体層に、上記電界とは反対方向の電界を互
いに逆向きに印加し、内部電極の両側の圧電体層を同時
に分極反転させる。つまり、内部電極の両側の圧電体層
が最初の分極軸方向と反転する。そのため、反転分極し
ない圧電体層が残らず、分極度バラツキを効果的に低減
することができる。
【００１３】請求項３において、分極工程をブロック状
態の圧電体に対して実行し、その圧電体を短冊状に切り
出した後、各短冊に対して順方向または逆方向の電界を
印加することで、分極度の増減を個別に調整することも
できる。これによって、短冊間および短冊内の分極度バ
ラツキを一層小さくすることが可能となる。
態の圧電体に対して実行し、その圧電体を短冊状に切り
出した後、各短冊に対して順方向または逆方向の電界を
印加することで、分極度の増減を個別に調整することも
できる。これによって、短冊間および短冊内の分極度バ
ラツキを一層小さくすることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図５は本発明を用いた圧電共振子
の製造方法の第１実施例および第２実施例を示す。第１
実施例は図５の（ａ）〜（ｂ）〜（ｃ）〜（ｄ）の順序
で処理を行い、第２実施例は図５の（ａ）〜（ｂ’）〜
（ｄ）の順序で処理を行う。ここでは、図１と同様に、
４層構造のブロック状圧電セラミックスよりなる圧電体
１を用いるが、５層以上であってもよいことは勿論であ
る。
の製造方法の第１実施例および第２実施例を示す。第１
実施例は図５の（ａ）〜（ｂ）〜（ｃ）〜（ｄ）の順序
で処理を行い、第２実施例は図５の（ａ）〜（ｂ’）〜
（ｄ）の順序で処理を行う。ここでは、図１と同様に、
４層構造のブロック状圧電セラミックスよりなる圧電体
１を用いるが、５層以上であってもよいことは勿論であ
る。
【００１５】まず、第１実施例について説明する。図５
の（ａ）のように、圧電体１の表裏面に電極５，６を形
成し、電極５，６間に直流電界（例えば１〜３ｋＶ／ｍ
ｍ，６０℃のシリコンオイル中）を所定時間（例えば５
〜３０分）印加し、その後、エージングを行なう。これ
により、矢印Ｐで示すように厚み方向に一様に分極され
る。なお、図５（ａ）では表面電極５をプラス側、裏面
電極６をマイナス側としたが、これと逆方向に接続して
もよい。次に、図５（ｂ）のように、圧電体１の対向す
る側面に内部電極２ａ〜２ｃと交互に導通する外部電極
３，４を形成し、これら外部電極３，４間に所定の電界
を短時間印加し、その後、エージングを行なう。このエ
ージングは、図５（ａ）におけるエージングより高温で
行なうのがよい。図５（ｂ）では内部電極２ｂと導通す
る外部電極３をプラス側とし、内部電極２ａ，２ｃと導
通する外部電極４をマイナス側としたが、これと逆方向
に接続してもよい。図５（ｂ）のような方向に電界を印
加すると、圧電体層１ｃは図５（ａ）の分極方向と同方
向に分極されるので、分極度は殆ど変化しないが、圧電
体層１ｂについては図５（ａ）の分極方向と逆方向に分
極されるので、分極反転が起こる。図３に示したよう
に、分極反転時に分極度分布の不均一が低減されるの
で、圧電体１内の分極度バラツキが低減される。なお、
外側の圧電体層１ａ，１ｄについては、破線矢印で示す
ように図５（ａ）の分極軸がそのまま残る。次に、図５
（ｃ）のように圧電体１を内部電極２ａ〜２ｃと直交方
向に短冊状に切り出し、短冊１Ａを得る。図５（ｂ）の
分極反転によって圧電体ブロック内での分極度バラツキ
が低減されているので、短冊内および短冊間の分極度バ
ラツキも低減される。最後に、図５（ｄ）のように短冊
１Ａを内部電極２ａ〜２ｃと直交方向に素子形状にカッ
トすることで、内部電極２ｂの両側の圧電体層１ｂ，１
ｃが互いに逆向きに分極された素子１Ｂを得る。短冊内
および短冊間の分極度バラツキが低減されているので、
短冊１Ａから切り出された素子１Ｂ間の分極度バラツキ
も小さい。この素子１Ｂに対して、対向する二側面から
交互に内部電極２ａ〜２ｃを引き出すか、あるいは一側
面から交互に内部電極２ａ〜２ｃを引き出せば、特開平
１０−４３３０号公報に示される積層型の圧電共振子が
得られる。
の（ａ）のように、圧電体１の表裏面に電極５，６を形
成し、電極５，６間に直流電界（例えば１〜３ｋＶ／ｍ
ｍ，６０℃のシリコンオイル中）を所定時間（例えば５
〜３０分）印加し、その後、エージングを行なう。これ
により、矢印Ｐで示すように厚み方向に一様に分極され
る。なお、図５（ａ）では表面電極５をプラス側、裏面
電極６をマイナス側としたが、これと逆方向に接続して
もよい。次に、図５（ｂ）のように、圧電体１の対向す
る側面に内部電極２ａ〜２ｃと交互に導通する外部電極
３，４を形成し、これら外部電極３，４間に所定の電界
を短時間印加し、その後、エージングを行なう。このエ
ージングは、図５（ａ）におけるエージングより高温で
行なうのがよい。図５（ｂ）では内部電極２ｂと導通す
る外部電極３をプラス側とし、内部電極２ａ，２ｃと導
通する外部電極４をマイナス側としたが、これと逆方向
に接続してもよい。図５（ｂ）のような方向に電界を印
加すると、圧電体層１ｃは図５（ａ）の分極方向と同方
向に分極されるので、分極度は殆ど変化しないが、圧電
体層１ｂについては図５（ａ）の分極方向と逆方向に分
極されるので、分極反転が起こる。図３に示したよう
に、分極反転時に分極度分布の不均一が低減されるの
で、圧電体１内の分極度バラツキが低減される。なお、
外側の圧電体層１ａ，１ｄについては、破線矢印で示す
ように図５（ａ）の分極軸がそのまま残る。次に、図５
（ｃ）のように圧電体１を内部電極２ａ〜２ｃと直交方
向に短冊状に切り出し、短冊１Ａを得る。図５（ｂ）の
分極反転によって圧電体ブロック内での分極度バラツキ
が低減されているので、短冊内および短冊間の分極度バ
ラツキも低減される。最後に、図５（ｄ）のように短冊
１Ａを内部電極２ａ〜２ｃと直交方向に素子形状にカッ
トすることで、内部電極２ｂの両側の圧電体層１ｂ，１
ｃが互いに逆向きに分極された素子１Ｂを得る。短冊内
および短冊間の分極度バラツキが低減されているので、
短冊１Ａから切り出された素子１Ｂ間の分極度バラツキ
も小さい。この素子１Ｂに対して、対向する二側面から
交互に内部電極２ａ〜２ｃを引き出すか、あるいは一側
面から交互に内部電極２ａ〜２ｃを引き出せば、特開平
１０−４３３０号公報に示される積層型の圧電共振子が
得られる。
【００１６】次に、第２実施例について説明する。図５
（ａ）の分極処理は第１実施例と同様である。次に、図
５の（ｂ’）のように、圧電体１を内部電極２ａ〜２ｃ
と直交方向に短冊状に切り出し、この短冊１Ａの対向す
る側面に内部電極２ａ〜２ｃと交互に導通する外部電極
３，４を形成する。そして、これら外部電極３，４間に
直流電界を所定時間（例えば１〜２００秒）印加し、そ
の後、エージングを行なう。このエージングは、図５
（ａ）におけるエージングより高温で行なうのがよい。
なお、上述の短冊１Ａは、圧電体１に外部電極３，４を
予め形成しておいてから、短冊状に切り出したものでも
よい。図５（ｂ’）では内部電極２ｂと導通する外部電
極３をプラス側とし、内部電極２ａ，２ｃと導通する外
部電極４をマイナス側としたが、これと逆方向に接続し
てもよい。図５（ｂ’）のように電界を印加すると、圧
電体層１ｃは図５（ａ）の分極方向と同方向に分極され
るので、分極度は殆ど変化しないが、圧電体層１ｂにつ
いては図５（ａ）の分極方向と逆方向に分極されるの
で、分極反転が起こり、短冊内の分極度分布の不均一が
低減される。図５（ｂ’）の分極処理は、１個の圧電体
１から切り出された全ての短冊１Ａに対して、同一電
界、同一時間で分極する必要はない。すなわち、図３に
示すように、圧電体１の端部の分極度は中央部の分極度
に比べて高いので、端部から切り出された短冊１Ａに対
しては、中央部から切り出された短冊１Ａに比べて高い
電界または長い時間を印加して分極反転させるのがよ
い。このように、短冊１Ａの分極度を個別に調整するこ
とで、短冊間の分極度バラツキを低減できる。このよう
にして得られた短冊１Ａを図５（ｄ）のように素子形状
にカットし、素子１Ｂを得る。第２実施例で得られた素
子１Ｂは、第１実施例で得られた素子１Ｂに比べて素子
間の分極度バラツキが小さく、均一な特性の圧電共振子
を得ることが可能である。
（ａ）の分極処理は第１実施例と同様である。次に、図
５の（ｂ’）のように、圧電体１を内部電極２ａ〜２ｃ
と直交方向に短冊状に切り出し、この短冊１Ａの対向す
る側面に内部電極２ａ〜２ｃと交互に導通する外部電極
３，４を形成する。そして、これら外部電極３，４間に
直流電界を所定時間（例えば１〜２００秒）印加し、そ
の後、エージングを行なう。このエージングは、図５
（ａ）におけるエージングより高温で行なうのがよい。
なお、上述の短冊１Ａは、圧電体１に外部電極３，４を
予め形成しておいてから、短冊状に切り出したものでも
よい。図５（ｂ’）では内部電極２ｂと導通する外部電
極３をプラス側とし、内部電極２ａ，２ｃと導通する外
部電極４をマイナス側としたが、これと逆方向に接続し
てもよい。図５（ｂ’）のように電界を印加すると、圧
電体層１ｃは図５（ａ）の分極方向と同方向に分極され
るので、分極度は殆ど変化しないが、圧電体層１ｂにつ
いては図５（ａ）の分極方向と逆方向に分極されるの
で、分極反転が起こり、短冊内の分極度分布の不均一が
低減される。図５（ｂ’）の分極処理は、１個の圧電体
１から切り出された全ての短冊１Ａに対して、同一電
界、同一時間で分極する必要はない。すなわち、図３に
示すように、圧電体１の端部の分極度は中央部の分極度
に比べて高いので、端部から切り出された短冊１Ａに対
しては、中央部から切り出された短冊１Ａに比べて高い
電界または長い時間を印加して分極反転させるのがよ
い。このように、短冊１Ａの分極度を個別に調整するこ
とで、短冊間の分極度バラツキを低減できる。このよう
にして得られた短冊１Ａを図５（ｄ）のように素子形状
にカットし、素子１Ｂを得る。第２実施例で得られた素
子１Ｂは、第１実施例で得られた素子１Ｂに比べて素子
間の分極度バラツキが小さく、均一な特性の圧電共振子
を得ることが可能である。
【００１７】なお、図５（ｂ’）のような短冊状態での
分極反転を行なった後、図５（ｄ）のように素子形状に
カットする前に、破線で示すように逆方向，順方向に低
い電界を印加することにより、分極度を微調整してもよ
い。これにより、圧電体１の切り出し位置による分極度
ばらつき、つまり短冊間の分極度バラツキを一層低減で
きる。また、図５の（ｃ）における短冊１Ａに対して
も、外部電極３，４を除去する前に、図５（ｂ’）の破
線と同様に逆方向または順方向に低い電界を印加するこ
とにより、分極度を微調整してもよい。
分極反転を行なった後、図５（ｄ）のように素子形状に
カットする前に、破線で示すように逆方向，順方向に低
い電界を印加することにより、分極度を微調整してもよ
い。これにより、圧電体１の切り出し位置による分極度
ばらつき、つまり短冊間の分極度バラツキを一層低減で
きる。また、図５の（ｃ）における短冊１Ａに対して
も、外部電極３，４を除去する前に、図５（ｂ’）の破
線と同様に逆方向または順方向に低い電界を印加するこ
とにより、分極度を微調整してもよい。
【００１８】表１は、従来法（図１参照）と第１，第２
実施例で得られた短冊内の分極度バラツキ、短冊間の分
極度バラツキ、さらに圧電体ブロック内での分極度バラ
ツキを求めたものである。各分極度バラツキは、素子に
分割した段階で測定した。また、分極度は共振周波数と
反共振周波数との差（ｄｆ）で求めた。ここでは、素子
のねらいの分極度を５５ｋＨｚとした。
実施例で得られた短冊内の分極度バラツキ、短冊間の分
極度バラツキ、さらに圧電体ブロック内での分極度バラ
ツキを求めたものである。各分極度バラツキは、素子に
分割した段階で測定した。また、分極度は共振周波数と
反共振周波数との差（ｄｆ）で求めた。ここでは、素子
のねらいの分極度を５５ｋＨｚとした。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１から明らかなように、短冊内での分極
度バラツキが従来法では４．２３ｋＨｚであったのに対
し、第１，第２実施例ではそれぞれ２．４ｋＨｚ，１．
８５ｋＨｚに低減され、約半分に低減されたことが分か
る。また、短冊間でのバラツキも従来法では５．２４ｋ
Ｈｚであったのに対し、第１，第２実施例ではそれぞれ
２．６ｋＨｚ，１．０５ｋＨｚに大幅に低減された。さ
らに、ブロック全体でのバラツキは、従来法では８．５
２ｋＨｚであったのに対し、第１，第２実施例ではそれ
ぞれ５．５３ｋＨｚ，３．９３ｋＨｚに低減された。ま
た、中心分極度に対する集中度を示す３σの値も、従来
法に比べて第１実施例では約半分になり、第２実施例で
は約１／４まで小さくなっている。なお、短冊内での分
極度バラツキの低減は分極反転による効果であると考え
られ、短冊間での分極度バラツキの低減は短冊を個別に
調整した効果であると考えられる。上記結果から、圧電
体の使用範囲（収率）が大幅に向上することがわかる。
度バラツキが従来法では４．２３ｋＨｚであったのに対
し、第１，第２実施例ではそれぞれ２．４ｋＨｚ，１．
８５ｋＨｚに低減され、約半分に低減されたことが分か
る。また、短冊間でのバラツキも従来法では５．２４ｋ
Ｈｚであったのに対し、第１，第２実施例ではそれぞれ
２．６ｋＨｚ，１．０５ｋＨｚに大幅に低減された。さ
らに、ブロック全体でのバラツキは、従来法では８．５
２ｋＨｚであったのに対し、第１，第２実施例ではそれ
ぞれ５．５３ｋＨｚ，３．９３ｋＨｚに低減された。ま
た、中心分極度に対する集中度を示す３σの値も、従来
法に比べて第１実施例では約半分になり、第２実施例で
は約１／４まで小さくなっている。なお、短冊内での分
極度バラツキの低減は分極反転による効果であると考え
られ、短冊間での分極度バラツキの低減は短冊を個別に
調整した効果であると考えられる。上記結果から、圧電
体の使用範囲（収率）が大幅に向上することがわかる。
【００２１】図６は本発明を用いた圧電共振子の製造方
法の第３実施例および第４実施例を示す。第３実施例は
図６の（ａ）〜（ｂ）〜（ｃ）〜（ｄ）〜（ｅ）の順序
で処理を行い、第４実施例は図６の（ａ）〜（ｂ）〜
（ｃ’）〜（ｅ）の順序で処理を行う。
法の第３実施例および第４実施例を示す。第３実施例は
図６の（ａ）〜（ｂ）〜（ｃ）〜（ｄ）〜（ｅ）の順序
で処理を行い、第４実施例は図６の（ａ）〜（ｂ）〜
（ｃ’）〜（ｅ）の順序で処理を行う。
【００２２】まず、第３実施例について説明する。図６
の（ａ）のように、圧電体１の表裏面に電極５，６を形
成し、電極５，６間に直流電界（例えば１〜３ｋＶ／ｍ
ｍ，６０℃のシリコンオイル中）を所定時間（例えば５
〜３０分）印加する。これにより、矢印Ｐで示すように
厚み方向に一様に分極される。次に、図６（ｂ）のよう
に、図６（ａ）とは逆方向に直流電界（例えば１〜３ｋ
Ｖ／ｍｍ，６０℃のシリコンオイル中）を所定時間（例
えば５〜３０分）印加し、その後、エージングを行な
う。これによって、圧電体１は厚み方向に一様に分極反
転が起こり、分極反転時に圧電体１内の分極度分布の不
均一が低減される。次に、図６（ｃ）のように、圧電体
１の対向する側面に内部電極２ａ〜２ｃと交互に導通す
る外部電極３，４を形成し、これら外部電極３，４間に
所定の電界を短時間印加し、その後、エージングを行な
う。このエージングは、図６（ｂ）におけるエージング
より高温で行なうのがよい。図６（ｃ）のような方向に
電界を印加することで、圧電体層１ｂは図６（ｂ）の分
極方向と同方向に分極されるので、分極度は殆ど変化し
ないが、圧電体層１ｃについては図６（ｂ）の分極方向
と逆方向に分極されるので、再度分極反転が起こる。つ
まり、圧電体層１ｂについては図６（ｂ）の段階で１回
分極反転され、圧電体層１ｃについては図６（ｂ）と
（ｃ）で２回の分極反転が起こるので、２回目の分極反
転が容易に行える。その後の処理は、図５の（ｃ）〜
（ｄ）の処理と同様である。すなわち、（ｄ）のように
圧電体１を内部電極２ａ〜２ｃと直交方向に短冊状に切
り出し、短冊１Ａを得た後、この短冊１Ａを図６（ｅ）
のように素子形状にカットし、素子１Ｂを得る。
の（ａ）のように、圧電体１の表裏面に電極５，６を形
成し、電極５，６間に直流電界（例えば１〜３ｋＶ／ｍ
ｍ，６０℃のシリコンオイル中）を所定時間（例えば５
〜３０分）印加する。これにより、矢印Ｐで示すように
厚み方向に一様に分極される。次に、図６（ｂ）のよう
に、図６（ａ）とは逆方向に直流電界（例えば１〜３ｋ
Ｖ／ｍｍ，６０℃のシリコンオイル中）を所定時間（例
えば５〜３０分）印加し、その後、エージングを行な
う。これによって、圧電体１は厚み方向に一様に分極反
転が起こり、分極反転時に圧電体１内の分極度分布の不
均一が低減される。次に、図６（ｃ）のように、圧電体
１の対向する側面に内部電極２ａ〜２ｃと交互に導通す
る外部電極３，４を形成し、これら外部電極３，４間に
所定の電界を短時間印加し、その後、エージングを行な
う。このエージングは、図６（ｂ）におけるエージング
より高温で行なうのがよい。図６（ｃ）のような方向に
電界を印加することで、圧電体層１ｂは図６（ｂ）の分
極方向と同方向に分極されるので、分極度は殆ど変化し
ないが、圧電体層１ｃについては図６（ｂ）の分極方向
と逆方向に分極されるので、再度分極反転が起こる。つ
まり、圧電体層１ｂについては図６（ｂ）の段階で１回
分極反転され、圧電体層１ｃについては図６（ｂ）と
（ｃ）で２回の分極反転が起こるので、２回目の分極反
転が容易に行える。その後の処理は、図５の（ｃ）〜
（ｄ）の処理と同様である。すなわち、（ｄ）のように
圧電体１を内部電極２ａ〜２ｃと直交方向に短冊状に切
り出し、短冊１Ａを得た後、この短冊１Ａを図６（ｅ）
のように素子形状にカットし、素子１Ｂを得る。
【００２３】次に、第４実施例について説明する。図６
（ａ），図６（ｂ）の分極処理は第３実施例と同様であ
る。次に、図６の（ｃ’）のように、圧電体１を内部電
極２ａ〜２ｃと直交方向に短冊状に切り出し、この短冊
１Ａの対向する側面に内部電極２ａ〜２ｃと交互に導通
する外部電極３，４を形成し、これら外部電極３，４間
に直流電界を所定時間（例えば１〜２００秒）印加し、
その後、エージングを行なう。このエージングは、図６
（ｂ）におけるエージングより高温で行なうのがよい。
なお、上述の短冊１Ａは、圧電体１に外部電極３，４を
予め形成しておいてから、短冊状に切り出したものでも
よい。図６（ｃ’）のような方向に電界を印加すると、
圧電体層１ｂは図６（ｂ）の分極方向と同方向に分極さ
れるので、分極度は殆ど変化しないが、圧電体層１ｃに
ついては図６（ｂ）の分極方向と逆方向に分極されるの
で、再度分極反転が起こる。つまり、圧電体層１ｂにつ
いては図６（ｂ）の段階で１回分極反転され、圧電体層
１ｃについては図６（ｂ）と図６（ｃ’）で２回の分極
反転が起こるので、短冊内での２回目の分極反転が容易
に行える。図６（ｃ’）の分極処理は、１個の圧電体１
から切り出された全ての短冊１Ａに対して、同一電界、
同一時間で分極する必要はない。すなわち、圧電体１の
端部の分極度は中央部の分極度に比べて高いので、端部
から切り出された短冊１Ａに対しては、中央部から切り
出された短冊１Ａに比べて高い電界または長い時間を印
加して分極反転させるのがよい。これによって、短冊間
の分極度バラツキを低減できる。このようにして得られ
た短冊１Ａを図６（ｅ）のように素子形状にカットし、
素子１Ｂを得る。第４実施例で得られた素子１Ｂは、第
３実施例で得られた素子１Ｂに比べて素子間の分極度バ
ラツキが少なく、均一な特性の圧電共振子を得ることが
可能である。
（ａ），図６（ｂ）の分極処理は第３実施例と同様であ
る。次に、図６の（ｃ’）のように、圧電体１を内部電
極２ａ〜２ｃと直交方向に短冊状に切り出し、この短冊
１Ａの対向する側面に内部電極２ａ〜２ｃと交互に導通
する外部電極３，４を形成し、これら外部電極３，４間
に直流電界を所定時間（例えば１〜２００秒）印加し、
その後、エージングを行なう。このエージングは、図６
（ｂ）におけるエージングより高温で行なうのがよい。
なお、上述の短冊１Ａは、圧電体１に外部電極３，４を
予め形成しておいてから、短冊状に切り出したものでも
よい。図６（ｃ’）のような方向に電界を印加すると、
圧電体層１ｂは図６（ｂ）の分極方向と同方向に分極さ
れるので、分極度は殆ど変化しないが、圧電体層１ｃに
ついては図６（ｂ）の分極方向と逆方向に分極されるの
で、再度分極反転が起こる。つまり、圧電体層１ｂにつ
いては図６（ｂ）の段階で１回分極反転され、圧電体層
１ｃについては図６（ｂ）と図６（ｃ’）で２回の分極
反転が起こるので、短冊内での２回目の分極反転が容易
に行える。図６（ｃ’）の分極処理は、１個の圧電体１
から切り出された全ての短冊１Ａに対して、同一電界、
同一時間で分極する必要はない。すなわち、圧電体１の
端部の分極度は中央部の分極度に比べて高いので、端部
から切り出された短冊１Ａに対しては、中央部から切り
出された短冊１Ａに比べて高い電界または長い時間を印
加して分極反転させるのがよい。これによって、短冊間
の分極度バラツキを低減できる。このようにして得られ
た短冊１Ａを図６（ｅ）のように素子形状にカットし、
素子１Ｂを得る。第４実施例で得られた素子１Ｂは、第
３実施例で得られた素子１Ｂに比べて素子間の分極度バ
ラツキが少なく、均一な特性の圧電共振子を得ることが
可能である。
【００２４】なお、図６（ｃ’）のような短冊状態での
分極反転を行なった後、図６（ｅ）のように素子形状に
カットする前に、破線で示すように逆方向，順方向に低
い電界を印加することにより、分極度を微調整してもよ
い。これにより、短冊間の分極度バラツキを一層低減で
きる。また、図６の（ｄ）における短冊１Ａに対して
も、外部電極３，４を除去する前に、図６（ｃ’）の破
線と同様に逆方向または順方向に低い電界を印加するこ
とにより、分極度を微調整してもよい。
分極反転を行なった後、図６（ｅ）のように素子形状に
カットする前に、破線で示すように逆方向，順方向に低
い電界を印加することにより、分極度を微調整してもよ
い。これにより、短冊間の分極度バラツキを一層低減で
きる。また、図６の（ｄ）における短冊１Ａに対して
も、外部電極３，４を除去する前に、図６（ｃ’）の破
線と同様に逆方向または順方向に低い電界を印加するこ
とにより、分極度を微調整してもよい。
【００２５】表２は、従来法（図１参照）と第３，第４
実施例で得られた短冊内の分極度バラツキ、短冊間の分
極度バラツキ、さらに圧電体ブロック内での分極度バラ
ツキを求めたものである。測定方法などの条件は表１と
同様である。
実施例で得られた短冊内の分極度バラツキ、短冊間の分
極度バラツキ、さらに圧電体ブロック内での分極度バラ
ツキを求めたものである。測定方法などの条件は表１と
同様である。
【００２６】
【表２】
【００２７】表２から明らかなように、短冊内での分極
度バラツキが従来法では４．２３ｋＨｚであったのに対
し、第３，第４実施例ではそれぞれ２．２ｋＨｚ，２．
１２ｋＨｚに低減された。また、短冊間でのバラツキも
従来法では５．２４ｋＨｚであったのに対し、第３，第
４実施例ではそれぞれ２．７ｋＨｚ，２．４５ｋＨｚに
低減された。さらに、ブロック全体でのバラツキは、従
来法では８．５２ｋＨｚであったのに対し、第３，第４
実施例ではそれぞれ５．６４ｋＨｚ，４．４８ｋＨｚに
低減された。上記結果から、圧電体の使用範囲（収率）
が大幅に向上したことが分かる。
度バラツキが従来法では４．２３ｋＨｚであったのに対
し、第３，第４実施例ではそれぞれ２．２ｋＨｚ，２．
１２ｋＨｚに低減された。また、短冊間でのバラツキも
従来法では５．２４ｋＨｚであったのに対し、第３，第
４実施例ではそれぞれ２．７ｋＨｚ，２．４５ｋＨｚに
低減された。さらに、ブロック全体でのバラツキは、従
来法では８．５２ｋＨｚであったのに対し、第３，第４
実施例ではそれぞれ５．６４ｋＨｚ，４．４８ｋＨｚに
低減された。上記結果から、圧電体の使用範囲（収率）
が大幅に向上したことが分かる。
【００２８】図７は本発明を用いた圧電共振子の製造方
法の第５実施例および第６実施例を示す。第５実施例は
図７の（ａ）〜（ｂ）〜（ｃ）〜（ｄ）の順序で処理を
行い、第６実施例は図７の（ａ）〜（ｂ’）〜（ｄ）の
順序で処理を行う。
法の第５実施例および第６実施例を示す。第５実施例は
図７の（ａ）〜（ｂ）〜（ｃ）〜（ｄ）の順序で処理を
行い、第６実施例は図７の（ａ）〜（ｂ’）〜（ｄ）の
順序で処理を行う。
【００２９】まず、第５実施例について説明する。図７
の（ａ）のように、圧電体１の対向する側面に内部電極
２ａ〜２ｃと交互に導通する外部電極３，４を形成し、
これら外部電極３，４間に直流電界（例えば１〜３ｋＶ
／ｍｍ，６０℃のシリコンオイル中）を所定時間（例え
ば５〜３０分）印加し、その後、エージングを行なう。
これにより、矢印Ｐで示すように内部電極２ｂの両側の
圧電体層１ｂ，１ｃが逆向きに分極される。次に、図７
（ｂ）のように、図７（ａ）とは逆方向に外部電極３，
４間に直流電界（例えば１〜３ｋＶ／ｍｍ，６０℃のシ
リコンオイル中）を所定時間（例えば５〜３０分）印加
し、その後、図７（ａ）におけるエージングより高温で
エージグを行なう。これによって、圧電体層１ｂ，１ｃ
に同時に分極反転が起こり、圧電体層１ｂ，１ｃの分極
度分布の不均一が低減される。その後の処理は、図５の
（ｃ）〜（ｄ）の処理と同様である。すなわち、図７の
（ｃ）のように圧電体１を短冊状に切り出して短冊１Ａ
を得た後、この短冊１Ａを図７（ｄ）のように素子形状
にカットし、素子１Ｂを得る。
の（ａ）のように、圧電体１の対向する側面に内部電極
２ａ〜２ｃと交互に導通する外部電極３，４を形成し、
これら外部電極３，４間に直流電界（例えば１〜３ｋＶ
／ｍｍ，６０℃のシリコンオイル中）を所定時間（例え
ば５〜３０分）印加し、その後、エージングを行なう。
これにより、矢印Ｐで示すように内部電極２ｂの両側の
圧電体層１ｂ，１ｃが逆向きに分極される。次に、図７
（ｂ）のように、図７（ａ）とは逆方向に外部電極３，
４間に直流電界（例えば１〜３ｋＶ／ｍｍ，６０℃のシ
リコンオイル中）を所定時間（例えば５〜３０分）印加
し、その後、図７（ａ）におけるエージングより高温で
エージグを行なう。これによって、圧電体層１ｂ，１ｃ
に同時に分極反転が起こり、圧電体層１ｂ，１ｃの分極
度分布の不均一が低減される。その後の処理は、図５の
（ｃ）〜（ｄ）の処理と同様である。すなわち、図７の
（ｃ）のように圧電体１を短冊状に切り出して短冊１Ａ
を得た後、この短冊１Ａを図７（ｄ）のように素子形状
にカットし、素子１Ｂを得る。
【００３０】次に、第６実施例について説明する。図７
（ａ）の分極処理は第５実施例と同様である。次に、図
７の（ｂ’）のように、圧電体１を内部電極２ａ〜２ｃ
と直交方向に短冊状に切り出し、この短冊１Ａの対向す
る側面に形成された外部電極３，４間に直流電界を所定
時間（例えば１〜２００秒）印加し、その後、エージン
グを行なう。このエージングは、図７（ａ）におけるエ
ージングより高温で行なうのがよい。図７（ｂ’）のよ
うな方向に電界を印加することで、圧電体層１ｂ，１ｃ
に同時に分極反転が起こり、圧電体層１ｂ，１ｃの分極
度分布の不均一が低減される。つまり、短冊内での分極
度バラツキが小さくなる。図７（ｂ’）の分極処理は、
１個の圧電体１から切り出された全ての短冊１Ａに対し
て、同一電界、同一時間で分極する必要はなく、切り出
された箇所に応じて調整するのがよい。すなわち、圧電
体１の端部の分極度は中央部の分極度に比べて高いの
で、端部から切り出された短冊１Ａに対しては、中央部
から切り出された短冊１Ａに比べて高い電界または長い
時間を印加して分極反転させるのがよい。これによっ
て、短冊間の分極度バラツキも低減できる。このように
して得られた短冊１Ａを図７（ｄ）のように素子形状に
カットし、素子１Ｂを得る。第６実施例で得られた素子
１Ｂは、第５実施例で得られた素子１Ｂに比べて素子間
の分極度バラツキが少なく、均一な特性の圧電共振子を
得ることが可能である。
（ａ）の分極処理は第５実施例と同様である。次に、図
７の（ｂ’）のように、圧電体１を内部電極２ａ〜２ｃ
と直交方向に短冊状に切り出し、この短冊１Ａの対向す
る側面に形成された外部電極３，４間に直流電界を所定
時間（例えば１〜２００秒）印加し、その後、エージン
グを行なう。このエージングは、図７（ａ）におけるエ
ージングより高温で行なうのがよい。図７（ｂ’）のよ
うな方向に電界を印加することで、圧電体層１ｂ，１ｃ
に同時に分極反転が起こり、圧電体層１ｂ，１ｃの分極
度分布の不均一が低減される。つまり、短冊内での分極
度バラツキが小さくなる。図７（ｂ’）の分極処理は、
１個の圧電体１から切り出された全ての短冊１Ａに対し
て、同一電界、同一時間で分極する必要はなく、切り出
された箇所に応じて調整するのがよい。すなわち、圧電
体１の端部の分極度は中央部の分極度に比べて高いの
で、端部から切り出された短冊１Ａに対しては、中央部
から切り出された短冊１Ａに比べて高い電界または長い
時間を印加して分極反転させるのがよい。これによっ
て、短冊間の分極度バラツキも低減できる。このように
して得られた短冊１Ａを図７（ｄ）のように素子形状に
カットし、素子１Ｂを得る。第６実施例で得られた素子
１Ｂは、第５実施例で得られた素子１Ｂに比べて素子間
の分極度バラツキが少なく、均一な特性の圧電共振子を
得ることが可能である。
【００３１】なお、図７（ｂ’）のような短冊状態での
分極反転を行なった後、図７（ｄ）のように素子形状に
カットする前に、破線で示すように逆方向，順方向に低
い電界を印加することにより、分極度を微調整してもよ
い。これにより、短冊間の分極度バラツキを一層低減で
きる。また、図７の（ｃ）における短冊１Ａに対して
も、図７（ｂ’）の破線と同様に逆方向または順方向に
低い電界を印加することにより、分極度を微調整しても
よい。
分極反転を行なった後、図７（ｄ）のように素子形状に
カットする前に、破線で示すように逆方向，順方向に低
い電界を印加することにより、分極度を微調整してもよ
い。これにより、短冊間の分極度バラツキを一層低減で
きる。また、図７の（ｃ）における短冊１Ａに対して
も、図７（ｂ’）の破線と同様に逆方向または順方向に
低い電界を印加することにより、分極度を微調整しても
よい。
【００３２】表３は、従来法（図１参照）と第５，第６
実施例で得られた短冊内の分極度バラツキ、短冊間の分
極度バラツキ、さらに圧電体ブロック内での分極度バラ
ツキを求めたものである。測定方法などの条件は表１と
同様である。
実施例で得られた短冊内の分極度バラツキ、短冊間の分
極度バラツキ、さらに圧電体ブロック内での分極度バラ
ツキを求めたものである。測定方法などの条件は表１と
同様である。
【００３３】
【表３】
【００３４】表３から明らかなように、短冊内での分極
度バラツキが従来法では４．２３ｋＨｚであったのに対
し、第５，第６実施例ではそれぞれ３．３７ｋＨｚ，
２．１９ｋＨｚに低減された。また、短冊間でのバラツ
キも従来法では５．２４ｋＨｚであったのに対し、第
５，第６実施例ではそれぞれ４．５３ｋＨｚ，２．１５
ｋＨｚに低減された。さらに、ブロック全体でのバラツ
キは、従来法では８．５２ｋＨｚであったのに対し、第
５，第６実施例ではそれぞれ７．２７ｋＨｚ，４．５９
ｋＨｚに低減された。上記結果から、圧電体の使用範囲
（収率）が大幅に向上したことが分かる。
度バラツキが従来法では４．２３ｋＨｚであったのに対
し、第５，第６実施例ではそれぞれ３．３７ｋＨｚ，
２．１９ｋＨｚに低減された。また、短冊間でのバラツ
キも従来法では５．２４ｋＨｚであったのに対し、第
５，第６実施例ではそれぞれ４．５３ｋＨｚ，２．１５
ｋＨｚに低減された。さらに、ブロック全体でのバラツ
キは、従来法では８．５２ｋＨｚであったのに対し、第
５，第６実施例ではそれぞれ７．２７ｋＨｚ，４．５９
ｋＨｚに低減された。上記結果から、圧電体の使用範囲
（収率）が大幅に向上したことが分かる。
【００３５】本発明の分極方法は、上記実施例に限定さ
れるものではない。例えば、図６では、ブロック状態の
圧電体に対して、正方向の分極を行なった後、逆方向に
分極反転させたが、分極反転を複数回繰り返してもよ
い。同様に、図７の（ａ）〜（ｂ）の段階で１回だけ分
極反転させたが、複数回分極反転させてもよい。
れるものではない。例えば、図６では、ブロック状態の
圧電体に対して、正方向の分極を行なった後、逆方向に
分極反転させたが、分極反転を複数回繰り返してもよ
い。同様に、図７の（ａ）〜（ｂ）の段階で１回だけ分
極反転させたが、複数回分極反転させてもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の方法によれば、圧電体に対し電界を印加して厚
み方向に一様に分極した後、内部電極の両側の圧電体層
に互いに逆向きの電界を印加することで、内部電極の片
側の圧電体層のみを分極反転させるようにしたので、分
極度分布のバラツキが低減される。そのため、この圧電
体を切り出して使用すると、均一な特性の圧電共振子が
得られとともに、使用範囲が拡がり、収率が向上する。
また、請求項２に記載の方法によれば、請求項１におけ
る厚み方向に一様な分極を行なう段階で、１回目の分極
反転を行なうようにしたので、請求項１に比べて、次に
行う内部電極の片側の圧電体層の再度の分極反転を容易
に行うことができる。また、請求項３に記載の方法によ
れば、内部電極の両側の圧電体層を互いに逆向きに分極
した後、内部電極の両側の圧電体層を同時に分極反転さ
せるようにしたので、反転分極しない圧電体層が残ら
ず、分極度バラツキを効果的に低減することができる。
に記載の方法によれば、圧電体に対し電界を印加して厚
み方向に一様に分極した後、内部電極の両側の圧電体層
に互いに逆向きの電界を印加することで、内部電極の片
側の圧電体層のみを分極反転させるようにしたので、分
極度分布のバラツキが低減される。そのため、この圧電
体を切り出して使用すると、均一な特性の圧電共振子が
得られとともに、使用範囲が拡がり、収率が向上する。
また、請求項２に記載の方法によれば、請求項１におけ
る厚み方向に一様な分極を行なう段階で、１回目の分極
反転を行なうようにしたので、請求項１に比べて、次に
行う内部電極の片側の圧電体層の再度の分極反転を容易
に行うことができる。また、請求項３に記載の方法によ
れば、内部電極の両側の圧電体層を互いに逆向きに分極
した後、内部電極の両側の圧電体層を同時に分極反転さ
せるようにしたので、反転分極しない圧電体層が残ら
ず、分極度バラツキを効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の圧電体の分極方法を示す図である。
【図２】図１の方法で分極された圧電体の分極度分布を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図３】初期分極時と分極反転時の分極度分布を示す図
である。
である。
【図４】正負の電界を印加した時の分極度の変化を示す
図である。
図である。
【図５】本発明にかかる分極方法の第１，第２実施例を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図６】本発明にかかる分極方法の第３，第４実施例を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図７】本発明にかかる分極方法の第５，第６実施例を
示す工程図である。
示す工程図である。
１ ブロック状圧電体
１Ａ 短冊状圧電体
１Ｂ 素子状圧電体
１ａ〜１ｄ 圧電体層
２ａ〜２ｃ 内部電極
Claims (8)
- 【請求項１】複数の圧電体層と複数の内部電極とが交互
に積層された構造を持つ圧電体の分極方法において、上
記圧電体に対し電界を印加して厚み方向に一様に分極す
る工程と、上記内部電極の両側の圧電体層に互いに逆向
きの電界を印加し、内部電極の片側の圧電体層のみを分
極反転させる工程と、を含む圧電体の分極方法。 - 【請求項２】複数の圧電体層と複数の内部電極とが交互
に積層された構造を持つ圧電体の分極方法において、上
記圧電体に対し電界を印加して厚み方向に一様に分極す
る工程と、上記電界と逆方向の電界を印加し、厚み方向
に一様に分極反転させる工程と、上記内部電極の両側の
圧電体層に互いに逆向きの電界を印加し、内部電極の片
側の圧電体層のみを分極反転させる工程と、を含む圧電
体の分極方法。 - 【請求項３】複数の圧電体層と複数の内部電極とが交互
に積層された構造を持つ圧電体の分極方法において、上
記内部電極の両側の圧電体層に互いに逆向きの電界を印
加し、内部電極の両側の圧電体層を互いに逆向きに分極
する工程と、上記内部電極の両側の圧電体層に、上記電
界とは反対方向の電界を互いに逆向きに印加し、内部電
極の両側の圧電体層を分極反転させる工程と、を含む圧
電体の分極方法。 - 【請求項４】前記内部電極の片側の圧電体層のみを分極
反転させる工程は、前記圧電体を前記内部電極に対して
垂直な方向に切断してなる短冊に対して実施されること
を特徴とする請求項１または２に記載の圧電体の分極方
法。 - 【請求項５】上記内部電極の両側の圧電体層を分極反転
させる工程は、前記圧電体を前記内部電極に対して垂直
な方向に切断してなる短冊に対して実施されることを特
徴とする請求項３に記載の圧電体の分極方法。 - 【請求項６】前記短冊に対して実施される分極反転は、
前記圧電体の切断前の位置によって分極度の調整がなさ
れることを特徴とする請求項４または５に記載の圧電体
の分極方法。 - 【請求項７】前記分極反転後、前記圧電体を前記内部電
極に対して垂直な方向に切断する工程を含むことを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電体の分
極方法。 - 【請求項８】前記圧電体を前記内部電極に対して垂直な
方向に切断し、かつ前記分極反転が終了した短冊に対し
て、順方向または逆方向の低い電界を印加して分極度の
微調整を行うことを特徴とする請求項４ないし７のいず
れかに記載の圧電体の分極方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052743A JP3478227B2 (ja) | 1999-08-03 | 2000-02-29 | 圧電体の分極方法 |
| US09/627,771 US6356008B1 (en) | 1999-08-03 | 2000-07-28 | Method of polarizing piezoelectric body |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21942599 | 1999-08-03 | ||
| JP11-219425 | 1999-08-03 | ||
| JP2000052743A JP3478227B2 (ja) | 1999-08-03 | 2000-02-29 | 圧電体の分極方法 |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2001111132A JP2001111132A (ja) | 2001-04-20 |
| JP3478227B2 true JP3478227B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=26523109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000052743A Expired - Lifetime JP3478227B2 (ja) | 1999-08-03 | 2000-02-29 | 圧電体の分極方法 |
Country Status (2)
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| JP (1) | JP3478227B2 (ja) |
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| JP4962160B2 (ja) * | 2007-06-20 | 2012-06-27 | リコープリンティングシステムズ株式会社 | 液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドの製造方法及び画像形成装置 |
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| DE102012111972A1 (de) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | Epcos Ag | Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils |
| CN113394334B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-09-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于正交极化与周期结构设计的压电叠堆致动器及其制备方法 |
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| CA1225694A (en) * | 1983-12-09 | 1987-08-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Piezoelectric actuator using bimorph element |
| EP0471075B1 (en) * | 1990-02-28 | 1997-02-12 | Fujitsu Limited | Ultrasonic probe and production method thereof |
| JP2890863B2 (ja) * | 1991-02-27 | 1999-05-17 | 株式会社村田製作所 | ブロック状圧電体の分極方法 |
| JP3064458B2 (ja) * | 1991-04-02 | 2000-07-12 | 日本電気株式会社 | 厚み縦振動圧電磁器トランスとその駆動方法 |
| JPH04315484A (ja) * | 1991-04-15 | 1992-11-06 | Nec Corp | 圧電アクチュエータの駆動方法 |
| JP2783022B2 (ja) * | 1991-12-02 | 1998-08-06 | 株式会社村田製作所 | 圧電体の分極方法 |
| DE69315767T2 (de) * | 1992-08-25 | 1998-05-07 | Canon Kk | Verfahren zur Herstellung einer laminierten piezoelektrischen Anordnung und Polarisationsverfahren und vibrationswellengetriebener Motor |
| JP3114434B2 (ja) * | 1993-06-30 | 2000-12-04 | ブラザー工業株式会社 | 圧電アクチュエータの駆動方法 |
| JP3387601B2 (ja) * | 1993-12-29 | 2003-03-17 | 株式会社村田製作所 | 圧電部品の分極方法 |
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| JPH09266332A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Chichibu Onoda Cement Corp | 積層型圧電素子及びその製造方法並びに分極方法 |
| JP3266031B2 (ja) | 1996-04-18 | 2002-03-18 | 株式会社村田製作所 | 圧電共振子およびそれを用いた電子部品 |
| JP3904240B2 (ja) * | 1996-11-29 | 2007-04-11 | 日本碍子株式会社 | セラミック素子 |
| JP3137936B2 (ja) * | 1997-11-26 | 2001-02-26 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型チップの分極処理方法 |
-
2000
- 2000-02-29 JP JP2000052743A patent/JP3478227B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-28 US US09/627,771 patent/US6356008B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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