JP3501860B2 - 圧電／電歪膜型素子及びその製造方法 - Google Patents
圧電／電歪膜型素子及びその製造方法Info
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- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
- B41J2/1646—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by sputtering
-
- 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
- H10N30/2047—Membrane type
-
- 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
- H10N30/2047—Membrane type
- H10N30/2048—Membrane type having non-planar shape
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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- B41J2/01—Ink jet
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- B41J2002/14387—Front shooter
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/42—Piezoelectric device making
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、圧電／電歪膜型素子、中でも、
主にアクチュエータ、フィルター、ディスプレイ、トラ
ンス、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、屈曲変位または力を発生させ
る、或いは屈曲変位や力を検出するタイプの圧電／電歪
膜型素子に関するものであり、更にはその製造方法に関
するものである。なお、ここで称呼される素子とは、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、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。
主にアクチュエータ、フィルター、ディスプレイ、トラ
ンス、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、屈曲変位または力を発生させ
る、或いは屈曲変位や力を検出するタイプの圧電／電歪
膜型素子に関するものであり、更にはその製造方法に関
するものである。なお、ここで称呼される素子とは、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、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。
【０００２】
【背景技術】近年、光学や精密加工等の分野において、
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、強誘電体等の圧電材料に電界を加えたときに起
こる逆圧電効果に基づくところの変位の発現、或いはそ
の逆の減少を利用した素子である、アクチュエータやセ
ンサに用いられる圧電／電歪素子の開発が進められてい
る。そして、その中で、スピーカー等においては、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
るユニモルフ型等が好適に採用されている。
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、強誘電体等の圧電材料に電界を加えたときに起
こる逆圧電効果に基づくところの変位の発現、或いはそ
の逆の減少を利用した素子である、アクチュエータやセ
ンサに用いられる圧電／電歪素子の開発が進められてい
る。そして、その中で、スピーカー等においては、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
るユニモルフ型等が好適に採用されている。
【０００３】このため、本願出願人にあっても、先に、
特開平３−１２８６８１号公報や特開平５−４９２７０
号公報等において、各種の用途に好適に用いられ得る、
セラミック製の圧電／電歪膜型素子を提案した。この圧
電／電歪膜型素子は、少なくとも一つの窓部を有すると
共に、該窓部を覆蓋するように、薄肉のダイヤフラム部
を一体に設けることによって、少なくとも一つの薄肉の
壁部を形成してなるセラミック基体を備え、そして該セ
ラミック基体のダイヤフラム部の外面上に、下部電極と
圧電／電歪層と上部電極との組み合わせからなる圧電／
電歪作動部が、膜形成法によって、一体的に積層形成さ
れてなる構造を有するものであって、小型で安価な、高
信頼性の電気機械変換素子であると共に、低い駆動電圧
にて大変位が得られ、また、応答速度が速く且つ発生力
も大きいという、優れた特徴を有しており、アクチュエ
ータ、フィルター、ディスプレイ、センサ等の構成部材
等として、誠に有用なものである。
特開平３−１２８６８１号公報や特開平５−４９２７０
号公報等において、各種の用途に好適に用いられ得る、
セラミック製の圧電／電歪膜型素子を提案した。この圧
電／電歪膜型素子は、少なくとも一つの窓部を有すると
共に、該窓部を覆蓋するように、薄肉のダイヤフラム部
を一体に設けることによって、少なくとも一つの薄肉の
壁部を形成してなるセラミック基体を備え、そして該セ
ラミック基体のダイヤフラム部の外面上に、下部電極と
圧電／電歪層と上部電極との組み合わせからなる圧電／
電歪作動部が、膜形成法によって、一体的に積層形成さ
れてなる構造を有するものであって、小型で安価な、高
信頼性の電気機械変換素子であると共に、低い駆動電圧
にて大変位が得られ、また、応答速度が速く且つ発生力
も大きいという、優れた特徴を有しており、アクチュエ
ータ、フィルター、ディスプレイ、センサ等の構成部材
等として、誠に有用なものである。
【０００４】しかしながら、かかる圧電／電歪膜型素子
について、本発明者らが更に検討した結果、そのような
圧電／電歪膜型素子は、セラミック基体におけるダイヤ
フラム部の所定位置に、圧電／電歪作動部を構成する下
部電極、圧電／電歪層及び上部電極が、膜形成法によっ
て順次層状に積層形成され、そして必要な熱処理（焼
成）が施されて、該圧電／電歪作動部がダイヤフラム部
上に一体的に設けられた構造とされるものであるところ
から、その圧電／電歪作動部、具体的には圧電／電歪層
形成時における熱処理（焼成）によって、かかる圧電／
電歪膜型素子の圧電／電歪特性が少なからず低下するこ
とが明らかとなったのである。
について、本発明者らが更に検討した結果、そのような
圧電／電歪膜型素子は、セラミック基体におけるダイヤ
フラム部の所定位置に、圧電／電歪作動部を構成する下
部電極、圧電／電歪層及び上部電極が、膜形成法によっ
て順次層状に積層形成され、そして必要な熱処理（焼
成）が施されて、該圧電／電歪作動部がダイヤフラム部
上に一体的に設けられた構造とされるものであるところ
から、その圧電／電歪作動部、具体的には圧電／電歪層
形成時における熱処理（焼成）によって、かかる圧電／
電歪膜型素子の圧電／電歪特性が少なからず低下するこ
とが明らかとなったのである。
【０００５】すなわち、そのような圧電／電歪層形成時
の熱処理により、該圧電／電歪層（圧電／電歪作動部）
には、それとセラミック基体のダイヤフラム部との間の
焼成収縮による応力が発生し、そしてそれが焼成後に残
留するようになって、或いはそれが膜の緻密化を阻害し
て、圧電／電歪膜型素子の本来の特性が得られないとい
う問題を内在している。この焼成後の残留応力は、圧電
／電歪特性、特に圧電／電歪作動部の駆動によって惹起
されるダイヤフラム部の変位量を低下せしめているので
ある。
の熱処理により、該圧電／電歪層（圧電／電歪作動部）
には、それとセラミック基体のダイヤフラム部との間の
焼成収縮による応力が発生し、そしてそれが焼成後に残
留するようになって、或いはそれが膜の緻密化を阻害し
て、圧電／電歪膜型素子の本来の特性が得られないとい
う問題を内在している。この焼成後の残留応力は、圧電
／電歪特性、特に圧電／電歪作動部の駆動によって惹起
されるダイヤフラム部の変位量を低下せしめているので
ある。
【０００６】また、ディスプレイにおけるアクチュエー
タ部材等においては、所定のセラミック基板に、所定の
配列形態をもって、複数の窓部が設けられ、そしてそれ
ら窓部に形成された薄肉のダイヤフラム部上に、上述の
如き圧電／電歪作動部が形成されることとなるが、上記
した圧電／電歪層の焼成後に残留する応力等によって、
隣接する圧電／電歪作動部を同時に駆動した時の変位量
が、それを独立して駆動した場合よりも、著しく低下す
る問題も、内在している。隣接する二つの圧電／電歪作
動部を同時に駆動した時に、それら圧電／電歪作動部の
設けられたダイヤフラム部の変位が相互に干渉して、そ
れらの変位量を低下せしめることとなるからである。そ
して、そのような変位量の低下率は、高密度化の要求に
より、圧電／電歪作動部間の間隙が狭くされることによ
って、更に増大することとなるのである。
タ部材等においては、所定のセラミック基板に、所定の
配列形態をもって、複数の窓部が設けられ、そしてそれ
ら窓部に形成された薄肉のダイヤフラム部上に、上述の
如き圧電／電歪作動部が形成されることとなるが、上記
した圧電／電歪層の焼成後に残留する応力等によって、
隣接する圧電／電歪作動部を同時に駆動した時の変位量
が、それを独立して駆動した場合よりも、著しく低下す
る問題も、内在している。隣接する二つの圧電／電歪作
動部を同時に駆動した時に、それら圧電／電歪作動部の
設けられたダイヤフラム部の変位が相互に干渉して、そ
れらの変位量を低下せしめることとなるからである。そ
して、そのような変位量の低下率は、高密度化の要求に
より、圧電／電歪作動部間の間隙が狭くされることによ
って、更に増大することとなるのである。
【０００７】
【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景にして為されたものであって、その解決課題とすると
ころは、セラミック基体の薄肉の壁部を構成するダイヤ
フラム部の外面上に、圧電／電歪作動部が、膜形成法に
よって形成されてなる圧電／電歪膜型素子において、そ
の圧電／電歪作動部に発生する歪みや応力を効率良く変
位に変え、また低駆動電圧にてより大きな変位を実現
し、更に複数の圧電／電歪作動部を設けた場合にあって
も、それらの同時駆動に際しての変位低下率を小さく為
し得るようにすることにある。
景にして為されたものであって、その解決課題とすると
ころは、セラミック基体の薄肉の壁部を構成するダイヤ
フラム部の外面上に、圧電／電歪作動部が、膜形成法に
よって形成されてなる圧電／電歪膜型素子において、そ
の圧電／電歪作動部に発生する歪みや応力を効率良く変
位に変え、また低駆動電圧にてより大きな変位を実現
し、更に複数の圧電／電歪作動部を設けた場合にあって
も、それらの同時駆動に際しての変位低下率を小さく為
し得るようにすることにある。
【０００８】また、本発明は、そのような優れた特性を
有する圧電／電歪膜型素子を有利に製造し得る手法を提
供することにある。
有する圧電／電歪膜型素子を有利に製造し得る手法を提
供することにある。
【０００９】
【解決手段】そして、上記の如き課題を解決するため
に、本発明は、少なくとも一つの窓部を有すると共に、
該窓部を覆蓋するように、薄肉のダイヤフラム部が一体
に設けられてなるセラミック基体と、該ダイヤフラム部
の外面上に膜形成法によって層状に順次設けた下部電
極、圧電／電歪層及び上部電極より構成される膜状の圧
電／電歪作動部とを備えた圧電／電歪膜型素子にして、
前記ダイヤフラム部上に形成される前記圧電／電歪作動
部の対応する端縁の少なくとも一方を該ダイヤフラム部
の中心側に偏位させて、前記窓部の周縁部から離隔せし
め、該圧電／電歪作動部の端縁と該窓部の周縁部との間
に位置するダイヤフラム部位を湾曲させることにより、
その湾曲したダイヤフラム部位にて応力緩衝部を構成せ
しめたことを特徴とする圧電／電歪膜型素子を、その要
旨とするものである。
に、本発明は、少なくとも一つの窓部を有すると共に、
該窓部を覆蓋するように、薄肉のダイヤフラム部が一体
に設けられてなるセラミック基体と、該ダイヤフラム部
の外面上に膜形成法によって層状に順次設けた下部電
極、圧電／電歪層及び上部電極より構成される膜状の圧
電／電歪作動部とを備えた圧電／電歪膜型素子にして、
前記ダイヤフラム部上に形成される前記圧電／電歪作動
部の対応する端縁の少なくとも一方を該ダイヤフラム部
の中心側に偏位させて、前記窓部の周縁部から離隔せし
め、該圧電／電歪作動部の端縁と該窓部の周縁部との間
に位置するダイヤフラム部位を湾曲させることにより、
その湾曲したダイヤフラム部位にて応力緩衝部を構成せ
しめたことを特徴とする圧電／電歪膜型素子を、その要
旨とするものである。
【００１０】なお、このような本発明に従う圧電／電歪
膜型素子の好ましい態様によれば、前記応力緩衝部は、
前記窓部の中心を通る最短寸法の４０％を越えない長さ
において、該窓部の周縁部側のダイヤフラム部位に設け
られることとなる。
膜型素子の好ましい態様によれば、前記応力緩衝部は、
前記窓部の中心を通る最短寸法の４０％を越えない長さ
において、該窓部の周縁部側のダイヤフラム部位に設け
られることとなる。
【００１１】また、かかる本発明に従う圧電／電歪膜型
素子にあっては、好ましくは、前記応力緩衝部の設けら
れたダイヤフラム部が、少なくとも一つの変曲点を有す
るように構成され、更に好ましい態様によれば、前記応
力緩衝部は、前記窓部の周縁部から直ちに湾曲した形状
のダイヤフラム部位にて構成されている。
素子にあっては、好ましくは、前記応力緩衝部の設けら
れたダイヤフラム部が、少なくとも一つの変曲点を有す
るように構成され、更に好ましい態様によれば、前記応
力緩衝部は、前記窓部の周縁部から直ちに湾曲した形状
のダイヤフラム部位にて構成されている。
【００１２】また、本発明の他の好ましい態様によれ
ば、前記圧電／電歪膜型素子における前記窓部の対向す
る周縁部間において、それら周縁部に対して、それぞれ
所定の距離を隔てて、両側の端縁が対向位置するよう
に、前記圧電／電歪作動部が前記ダイヤフラム部に形成
されると共に、該圧電／電歪作動部の両側のダイヤフラ
ム部位に対して、前記応力緩衝部がそれぞれ形成され
る。
ば、前記圧電／電歪膜型素子における前記窓部の対向す
る周縁部間において、それら周縁部に対して、それぞれ
所定の距離を隔てて、両側の端縁が対向位置するよう
に、前記圧電／電歪作動部が前記ダイヤフラム部に形成
されると共に、該圧電／電歪作動部の両側のダイヤフラ
ム部位に対して、前記応力緩衝部がそれぞれ形成され
る。
【００１３】さらに、本発明の他の好ましい態様によれ
ば、前記圧電／電歪膜型素子における前記窓部の対向す
る周縁部間において、それら周縁部の一方のものに対し
て、所定の距離を隔てて一方の端縁が位置するように、
前記圧電／電歪作動部が前記ダイヤフラム部に形成され
ると共に、該圧電／電歪作動部の片側において、該一方
の周縁部と該圧電／電歪作動部の一方の端縁との間に位
置するダイヤフラム部位に対して、前記応力緩衝部が形
成されている。
ば、前記圧電／電歪膜型素子における前記窓部の対向す
る周縁部間において、それら周縁部の一方のものに対し
て、所定の距離を隔てて一方の端縁が位置するように、
前記圧電／電歪作動部が前記ダイヤフラム部に形成され
ると共に、該圧電／電歪作動部の片側において、該一方
の周縁部と該圧電／電歪作動部の一方の端縁との間に位
置するダイヤフラム部位に対して、前記応力緩衝部が形
成されている。
【００１４】特に、上記した本発明に従う圧電／電歪膜
型素子の有利な態様にあっては、前記応力緩衝部は、前
記ダイヤフラム部位を外方に凸なる形状に突出せしめて
なる山形湾曲部にて構成されたり、または前記ダイヤフ
ラム部位を内方に凹陥せしめてなる形状の谷形湾曲部に
て構成されたり、或いは前記ダイヤフラム部位に形成さ
れたシワ形状部乃至は波形状部にて構成されることとな
る。
型素子の有利な態様にあっては、前記応力緩衝部は、前
記ダイヤフラム部位を外方に凸なる形状に突出せしめて
なる山形湾曲部にて構成されたり、または前記ダイヤフ
ラム部位を内方に凹陥せしめてなる形状の谷形湾曲部に
て構成されたり、或いは前記ダイヤフラム部位に形成さ
れたシワ形状部乃至は波形状部にて構成されることとな
る。
【００１５】また、本発明に従う圧電／電歪膜型素子の
有利な態様の一つによれば、前記窓部の対向する周縁部
間において、それら周縁部に対して、それぞれ所定の距
離を隔てて両側の端縁が対向位置するように、前記圧電
／電歪作動部が前記ダイヤフラム部に形成されて、該圧
電／電歪作動部の両側のダイヤフラム部位が外方に凸な
る形状に突出する山形湾曲部からなる応力緩衝部にて、
それぞれ構成されている一方、該圧電／電歪作動部の設
けられた中心側のダイヤフラム部位が内方に凹陥した湾
曲谷部にて構成されている。
有利な態様の一つによれば、前記窓部の対向する周縁部
間において、それら周縁部に対して、それぞれ所定の距
離を隔てて両側の端縁が対向位置するように、前記圧電
／電歪作動部が前記ダイヤフラム部に形成されて、該圧
電／電歪作動部の両側のダイヤフラム部位が外方に凸な
る形状に突出する山形湾曲部からなる応力緩衝部にて、
それぞれ構成されている一方、該圧電／電歪作動部の設
けられた中心側のダイヤフラム部位が内方に凹陥した湾
曲谷部にて構成されている。
【００１６】さらに、本発明に従う圧電／電歪膜型素子
の有利な態様の他の一つによれば、前記窓部の対向する
周縁部間において、それら周縁部の一方のものに対して
所定の距離を隔てて一方の端縁が位置するように、前記
圧電／電歪作動部が前記ダイヤフラム部に形成されて、
該圧電／電歪作動部の片側において、該一方の周縁部と
該圧電／電歪作動部の一方の端縁との間に位置するダイ
ヤフラム部位が外方に凸なる形状に突出する山形湾曲部
からなる応力緩衝部にて構成されている一方、該圧電／
電歪作動部の設けられた前記ダイヤフラム部の前記他方
の周縁部側の部位が、内方に凹陥した湾曲谷部にて構成
されている。
の有利な態様の他の一つによれば、前記窓部の対向する
周縁部間において、それら周縁部の一方のものに対して
所定の距離を隔てて一方の端縁が位置するように、前記
圧電／電歪作動部が前記ダイヤフラム部に形成されて、
該圧電／電歪作動部の片側において、該一方の周縁部と
該圧電／電歪作動部の一方の端縁との間に位置するダイ
ヤフラム部位が外方に凸なる形状に突出する山形湾曲部
からなる応力緩衝部にて構成されている一方、該圧電／
電歪作動部の設けられた前記ダイヤフラム部の前記他方
の周縁部側の部位が、内方に凹陥した湾曲谷部にて構成
されている。
【００１７】なお、本発明にあっては、前記した山形湾
曲部若しくは谷形湾曲部は、有利には、前記ダイヤフラ
ム部位の厚さの２倍を越えない高さにおいて形成されて
いることが望ましく、また、前記ダイヤフラム部の平均
結晶粒子径が５μｍ以下、該ダイヤフラム部の厚さが３
０μｍ以下、更には前記圧電／電歪作動部の厚さが１０
０μｍ以下とされていることが望ましい。
曲部若しくは谷形湾曲部は、有利には、前記ダイヤフラ
ム部位の厚さの２倍を越えない高さにおいて形成されて
いることが望ましく、また、前記ダイヤフラム部の平均
結晶粒子径が５μｍ以下、該ダイヤフラム部の厚さが３
０μｍ以下、更には前記圧電／電歪作動部の厚さが１０
０μｍ以下とされていることが望ましい。
【００１８】そして、本発明は、上述の如き圧電／電歪
膜型素子を有利に得るべく、少なくとも一つの窓部を有
すると共に、該窓部を覆蓋するように、薄肉のダイヤフ
ラム部が一体に設けられてなるセラミック基体と、該ダ
イヤフラム部の外面上に膜形成法によって層状に順次設
けた下部電極、圧電／電歪層及び上部電極より構成され
る膜状の圧電／電歪作動部とを備えた圧電／電歪膜型素
子を製造する方法にして、前記セラミック基体における
ダイヤフラム部が外方に凸なる形状を呈するものを準備
し、次いで該外方に凸なる形状のダイヤフラム部の外面
上に、形成される前記圧電／電歪作動部の対応する端縁
の少なくとも一方が該ダイヤフラム部の中心側に偏位さ
せられて、前記窓部の周縁部から所定の距離だけ離隔せ
しめられるように、膜形成法によって前記下部電極及び
圧電／電歪層を順次層状に形成し、更に必要に応じて前
記上部電極を形成した後、かかる圧電／電歪層を焼成せ
しめて、前記ダイヤフラム部の該下部電極及び圧電／電
歪層の形成部位を内方に凹陥した形状に撓ませる一方、
該ダイヤフラム部の前記圧電／電歪作動部の端縁と前記
窓部の周縁部との間の部位を、外方に凸なる形状に突出
する山形湾曲部として形成して、応力緩衝部を構成せし
めたことを特徴とする圧電／電歪膜型素子の製造方法を
も、その要旨とするものである。
膜型素子を有利に得るべく、少なくとも一つの窓部を有
すると共に、該窓部を覆蓋するように、薄肉のダイヤフ
ラム部が一体に設けられてなるセラミック基体と、該ダ
イヤフラム部の外面上に膜形成法によって層状に順次設
けた下部電極、圧電／電歪層及び上部電極より構成され
る膜状の圧電／電歪作動部とを備えた圧電／電歪膜型素
子を製造する方法にして、前記セラミック基体における
ダイヤフラム部が外方に凸なる形状を呈するものを準備
し、次いで該外方に凸なる形状のダイヤフラム部の外面
上に、形成される前記圧電／電歪作動部の対応する端縁
の少なくとも一方が該ダイヤフラム部の中心側に偏位さ
せられて、前記窓部の周縁部から所定の距離だけ離隔せ
しめられるように、膜形成法によって前記下部電極及び
圧電／電歪層を順次層状に形成し、更に必要に応じて前
記上部電極を形成した後、かかる圧電／電歪層を焼成せ
しめて、前記ダイヤフラム部の該下部電極及び圧電／電
歪層の形成部位を内方に凹陥した形状に撓ませる一方、
該ダイヤフラム部の前記圧電／電歪作動部の端縁と前記
窓部の周縁部との間の部位を、外方に凸なる形状に突出
する山形湾曲部として形成して、応力緩衝部を構成せし
めたことを特徴とする圧電／電歪膜型素子の製造方法を
も、その要旨とするものである。
【００１９】また、このような本発明に従う圧電／電歪
膜型素子の製造方法の好ましい態様によれば、前記窓部
の対向する周縁部間において、それら周縁部に対してそ
れぞれ所定の距離を隔てて前記圧電／電歪作動部の両側
の端縁が対向位置するように、該圧電／電歪作動部を与
える少なくとも前記下部電極及び圧電／電歪層を前記ダ
イヤフラム部に形成せしめた後、かかる圧電／電歪層を
焼成することにより、該圧電／電歪作動部の両側のダイ
ヤフラム部位を、それぞれ、外方に凸なる形状に突出す
る山形湾曲部からなる応力緩衝部として形成する一方、
該圧電／電歪作動部の設けられた中心側のダイヤフラム
部位を、内方に凹陥した湾曲谷部として形成せしめられ
る。
膜型素子の製造方法の好ましい態様によれば、前記窓部
の対向する周縁部間において、それら周縁部に対してそ
れぞれ所定の距離を隔てて前記圧電／電歪作動部の両側
の端縁が対向位置するように、該圧電／電歪作動部を与
える少なくとも前記下部電極及び圧電／電歪層を前記ダ
イヤフラム部に形成せしめた後、かかる圧電／電歪層を
焼成することにより、該圧電／電歪作動部の両側のダイ
ヤフラム部位を、それぞれ、外方に凸なる形状に突出す
る山形湾曲部からなる応力緩衝部として形成する一方、
該圧電／電歪作動部の設けられた中心側のダイヤフラム
部位を、内方に凹陥した湾曲谷部として形成せしめられ
る。
【００２０】さらに、かかる本発明に従う圧電／電歪膜
型素子の製造方法の他の好ましい態様によれば、前記窓
部の対向する周縁部間において、それら周縁部の一方の
ものに対して所定の距離を隔てて一方の端縁が位置する
ように、前記圧電／電歪作動部を与える少なくとも前記
下部電極及び圧電／電歪層を、前記ダイヤフラム部に形
成せしめた後、かかる圧電／電歪層を焼成することによ
り、該圧電／電歪作動部の片側において、該一方の周縁
部と該圧電／電歪作動部の一方の端縁との間に位置する
ダイヤフラム部位を、外方に凸なる形状に突出する山形
湾曲部からなる応力緩衝部として形成する一方、該圧電
／電歪作動部の設けられた前記ダイヤフラム部の前記他
方の周縁部側の部位を、内方に凹陥した湾曲谷部として
形成せしめてなる構成が採用されるのである。
型素子の製造方法の他の好ましい態様によれば、前記窓
部の対向する周縁部間において、それら周縁部の一方の
ものに対して所定の距離を隔てて一方の端縁が位置する
ように、前記圧電／電歪作動部を与える少なくとも前記
下部電極及び圧電／電歪層を、前記ダイヤフラム部に形
成せしめた後、かかる圧電／電歪層を焼成することによ
り、該圧電／電歪作動部の片側において、該一方の周縁
部と該圧電／電歪作動部の一方の端縁との間に位置する
ダイヤフラム部位を、外方に凸なる形状に突出する山形
湾曲部からなる応力緩衝部として形成する一方、該圧電
／電歪作動部の設けられた前記ダイヤフラム部の前記他
方の周縁部側の部位を、内方に凹陥した湾曲谷部として
形成せしめてなる構成が採用されるのである。
【００２１】そしてまた、本発明は、上記した圧電／電
歪膜型素子の有利な製造手法の他の一つとして、少なく
とも一つの窓部を有すると共に、該窓部を覆蓋するよう
に、薄肉のダイヤフラム部が一体に設けられてなるセラ
ミック基体と、該ダイヤフラム部の外面上に膜形成法に
よって層状に順次設けた下部電極、圧電／電歪層及び上
部電極より構成される膜状の圧電／電歪作動部とを備え
た圧電／電歪膜型素子を製造する方法にして、前記セラ
ミック基体におけるダイヤフラム部に多数のシワ形状部
乃至は波形状部が設けられてなるものを準備し、次いで
該ダイヤフラム部の外面上に、形成される前記圧電／電
歪作動部の対応する端縁の少なくとも一方が該ダイヤフ
ラム部の中心側に偏位させられて、前記窓部の周縁部か
ら所定の距離だけ離隔せしめられるように、膜形成法に
よって前記下部電極及び圧電／電歪層を順次層状に形成
し、更に必要に応じて前記上部電極を形成した後、かか
る圧電／電歪層を焼成せしめて、前記ダイヤフラム部の
該下部電極及び圧電／電歪層の形成部位を内方に凹陥し
た形状に撓ませる一方、該ダイヤフラム部の前記圧電／
電歪作動部の端縁と前記窓部の周縁部との間の部位に
は、前記シワ形状乃至は波形状部を残して、応力緩衝部
を構成せしめたことを特徴とする圧電／電歪膜型素子の
製造方法をも、その要旨とするものである。
歪膜型素子の有利な製造手法の他の一つとして、少なく
とも一つの窓部を有すると共に、該窓部を覆蓋するよう
に、薄肉のダイヤフラム部が一体に設けられてなるセラ
ミック基体と、該ダイヤフラム部の外面上に膜形成法に
よって層状に順次設けた下部電極、圧電／電歪層及び上
部電極より構成される膜状の圧電／電歪作動部とを備え
た圧電／電歪膜型素子を製造する方法にして、前記セラ
ミック基体におけるダイヤフラム部に多数のシワ形状部
乃至は波形状部が設けられてなるものを準備し、次いで
該ダイヤフラム部の外面上に、形成される前記圧電／電
歪作動部の対応する端縁の少なくとも一方が該ダイヤフ
ラム部の中心側に偏位させられて、前記窓部の周縁部か
ら所定の距離だけ離隔せしめられるように、膜形成法に
よって前記下部電極及び圧電／電歪層を順次層状に形成
し、更に必要に応じて前記上部電極を形成した後、かか
る圧電／電歪層を焼成せしめて、前記ダイヤフラム部の
該下部電極及び圧電／電歪層の形成部位を内方に凹陥し
た形状に撓ませる一方、該ダイヤフラム部の前記圧電／
電歪作動部の端縁と前記窓部の周縁部との間の部位に
は、前記シワ形状乃至は波形状部を残して、応力緩衝部
を構成せしめたことを特徴とする圧電／電歪膜型素子の
製造方法をも、その要旨とするものである。
【００２２】更にまた、本発明は、上記した圧電／電歪
膜型素子の有利な製造手法の他の一つとして、少なくと
も一つの窓部を有すると共に、該窓部を覆蓋するよう
に、薄肉のダイヤフラム部が一体に設けられてなるセラ
ミック基体と、該ダイヤフラム部の外面上に膜形成法に
よって層状に順次設けた下部電極、圧電／電歪層及び上
部電極より構成される膜状の圧電／電歪作動部とを備え
た圧電／電歪膜型素子を製造する方法にして、前記セラ
ミック基体におけるダイヤフラム部の前記窓部周縁部側
部位を該周縁部から直ちに内方に凹陥せしめてなる形状
の谷形湾曲部とする一方、該ダイヤフラム部の前記圧電
／電歪作動部の設けられる窓部中心側の部位を外方に凸
なる形状としたものを準備する工程と、該セラミック基
体におけるダイヤフラム部の前記外方に凸なる形状の部
位の外面上に、膜形成法によって前記下部電極及び圧電
／電歪層を順次層状に形成し、更に必要に応じて前記上
部電極を形成せしめる工程と、少なくとも前記形成され
た圧電／電歪層を焼成せしめて、前記ダイヤフラム部の
圧電／電歪作動部の端縁と前記窓部の周縁部との間の部
位に、前記谷形湾曲部にて構成される応力緩衝部を形成
する工程とを含むことを特徴とすることをも、その要旨
とするものである。
膜型素子の有利な製造手法の他の一つとして、少なくと
も一つの窓部を有すると共に、該窓部を覆蓋するよう
に、薄肉のダイヤフラム部が一体に設けられてなるセラ
ミック基体と、該ダイヤフラム部の外面上に膜形成法に
よって層状に順次設けた下部電極、圧電／電歪層及び上
部電極より構成される膜状の圧電／電歪作動部とを備え
た圧電／電歪膜型素子を製造する方法にして、前記セラ
ミック基体におけるダイヤフラム部の前記窓部周縁部側
部位を該周縁部から直ちに内方に凹陥せしめてなる形状
の谷形湾曲部とする一方、該ダイヤフラム部の前記圧電
／電歪作動部の設けられる窓部中心側の部位を外方に凸
なる形状としたものを準備する工程と、該セラミック基
体におけるダイヤフラム部の前記外方に凸なる形状の部
位の外面上に、膜形成法によって前記下部電極及び圧電
／電歪層を順次層状に形成し、更に必要に応じて前記上
部電極を形成せしめる工程と、少なくとも前記形成され
た圧電／電歪層を焼成せしめて、前記ダイヤフラム部の
圧電／電歪作動部の端縁と前記窓部の周縁部との間の部
位に、前記谷形湾曲部にて構成される応力緩衝部を形成
する工程とを含むことを特徴とすることをも、その要旨
とするものである。
【００２３】なお、このような製造手法において、前記
谷形湾曲部を有するセラミック基体は、有利には、前記
ダイヤフラム部を全体として外方に凸なる形状に突出せ
しめる一方、その凸形状の頂部部分若しくはそれを含む
部分に対して治具を当接して、前記窓部内に押し込むよ
うな押圧力を作用せしめることによって、形成されるこ
ととなる。
谷形湾曲部を有するセラミック基体は、有利には、前記
ダイヤフラム部を全体として外方に凸なる形状に突出せ
しめる一方、その凸形状の頂部部分若しくはそれを含む
部分に対して治具を当接して、前記窓部内に押し込むよ
うな押圧力を作用せしめることによって、形成されるこ
ととなる。
【００２４】
【具体的構成・作用】このように、本発明は、セラミッ
ク基体に設けられた窓部を覆蓋するように一体的に形成
されたダイヤフラム部位の外面上に、膜形成法によって
設けられた膜状の圧電／電歪作動部を有する圧電／電歪
膜型素子において、かかるダイヤフラム部の圧電／電歪
作動部が設けられていない部位に、所定の応力緩衝部を
形成せしめたものであるが、そのような本発明の対象と
する圧電／電歪膜型素子の一例が、図１及び図２に示さ
れている。なお、ここに例示の具体例では、窓部は一つ
とされている。
ク基体に設けられた窓部を覆蓋するように一体的に形成
されたダイヤフラム部位の外面上に、膜形成法によって
設けられた膜状の圧電／電歪作動部を有する圧電／電歪
膜型素子において、かかるダイヤフラム部の圧電／電歪
作動部が設けられていない部位に、所定の応力緩衝部を
形成せしめたものであるが、そのような本発明の対象と
する圧電／電歪膜型素子の一例が、図１及び図２に示さ
れている。なお、ここに例示の具体例では、窓部は一つ
とされている。
【００２５】すなわち、それらの図において、セラミッ
ク基体２は、所定大きさの矩形の窓部６を有する支持体
としての所定厚さのベースプレート４と、その一方の面
に重ね合わされて、窓部６を覆蓋する薄肉のダイヤフラ
ム板８とから一体的に構成されており、かかるダイヤフ
ラム板８の前記ベースプレート４における窓部６に位置
する部分が、ダイヤフラム部１０とされているのであ
る。そして、この板状のセラミック基体２のダイヤフラ
ム部１０の外面上には、それぞれ、膜状の下部電極１
２、圧電／電歪層１４及び上部電極１６が、通常の膜形
成手法によって、順次積層形成されて、膜状の圧電／電
歪作動部１８として、一体的に形成されている。なお、
下部電極１２及び上部電極１６には、よく知られている
ように、図示しないそれぞれのリード部を通じて、所定
の電圧が印加せしめられるようになっている。
ク基体２は、所定大きさの矩形の窓部６を有する支持体
としての所定厚さのベースプレート４と、その一方の面
に重ね合わされて、窓部６を覆蓋する薄肉のダイヤフラ
ム板８とから一体的に構成されており、かかるダイヤフ
ラム板８の前記ベースプレート４における窓部６に位置
する部分が、ダイヤフラム部１０とされているのであ
る。そして、この板状のセラミック基体２のダイヤフラ
ム部１０の外面上には、それぞれ、膜状の下部電極１
２、圧電／電歪層１４及び上部電極１６が、通常の膜形
成手法によって、順次積層形成されて、膜状の圧電／電
歪作動部１８として、一体的に形成されている。なお、
下部電極１２及び上部電極１６には、よく知られている
ように、図示しないそれぞれのリード部を通じて、所定
の電圧が印加せしめられるようになっている。
【００２６】従って、このような構造の圧電／電歪膜型
素子においては、それをアクチュエータとして機能させ
る場合には、その圧電／電歪作動部１８を構成する二つ
の電極１２、１６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１４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電界誘起歪
みが惹起され、この電界誘起歪みの横効果にて、セラミ
ック基体２（ダイヤフラム部１０）の板面に垂直な方向
の屈曲変位乃至は力が発現せしめられることとなるので
ある。
素子においては、それをアクチュエータとして機能させ
る場合には、その圧電／電歪作動部１８を構成する二つ
の電極１２、１６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１４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電界誘起歪
みが惹起され、この電界誘起歪みの横効果にて、セラミ
ック基体２（ダイヤフラム部１０）の板面に垂直な方向
の屈曲変位乃至は力が発現せしめられることとなるので
ある。
【００２７】そして、本発明は、かかる圧電／電歪膜型
素子において、そのセラミック基体２のダイヤフラム部
１０における圧電／電歪作動部１８の設けられていない
部位に対して、より具体的には、ダイヤフラム部１０上
に形成される圧電／電歪作動部１８の対応する端縁の少
なくとも一方を、該ダイヤフラム部１０の中心側に偏位
させて、セラミック基体２の窓部６の周縁部から離隔せ
しめ、該圧電／電歪作動部１８の一方の端縁と該窓部６
の周縁部との間に位置するダイヤフラム部１０の部位に
対して、所定の応力緩衝部を形成せしめたものであっ
て、例えば図３に示される具体例においては、圧電／電
歪作動部１８の両側に、該圧電／電歪作動部１８の端縁
と窓部６の対向する周縁部との間のダイヤフラム部位、
換言すれば圧電／電歪作動部１８の設けられていないダ
イヤフラム部１０の長さ：ｎ、ｎ′部分に、当該ダイヤ
フラム部位を外方に凸なる形状に突出せしめてなる山形
湾曲部にて構成される応力緩衝部２０、２０が、それぞ
れ形成されているのであり、これによって圧電／電歪作
動部１８に発生する歪みや応力を効率良く変位に変え、
また低駆動電圧でより大きな変位を得ることが出来るこ
とに加えて、隣接する圧電／電歪作動部１８を同時駆動
した際の変位低下率を効果的に小さく為し得、以て高密
度化の要求に充分に応え得ることとなったのである。
素子において、そのセラミック基体２のダイヤフラム部
１０における圧電／電歪作動部１８の設けられていない
部位に対して、より具体的には、ダイヤフラム部１０上
に形成される圧電／電歪作動部１８の対応する端縁の少
なくとも一方を、該ダイヤフラム部１０の中心側に偏位
させて、セラミック基体２の窓部６の周縁部から離隔せ
しめ、該圧電／電歪作動部１８の一方の端縁と該窓部６
の周縁部との間に位置するダイヤフラム部１０の部位に
対して、所定の応力緩衝部を形成せしめたものであっ
て、例えば図３に示される具体例においては、圧電／電
歪作動部１８の両側に、該圧電／電歪作動部１８の端縁
と窓部６の対向する周縁部との間のダイヤフラム部位、
換言すれば圧電／電歪作動部１８の設けられていないダ
イヤフラム部１０の長さ：ｎ、ｎ′部分に、当該ダイヤ
フラム部位を外方に凸なる形状に突出せしめてなる山形
湾曲部にて構成される応力緩衝部２０、２０が、それぞ
れ形成されているのであり、これによって圧電／電歪作
動部１８に発生する歪みや応力を効率良く変位に変え、
また低駆動電圧でより大きな変位を得ることが出来るこ
とに加えて、隣接する圧電／電歪作動部１８を同時駆動
した際の変位低下率を効果的に小さく為し得、以て高密
度化の要求に充分に応え得ることとなったのである。
【００２８】すなわち、図３に示される如く、両側に山
形湾曲部からなる応力緩衝部２０、２０が設けられてな
る圧電／電歪作動部１８の駆動によって、素子の変位方
向は、図において下方（矢印方向）、換言すれば窓部６
内に入り込む方向となっているところから、駆動時にお
ける圧電／電歪作動部１８の発生応力は、応力緩衝部２
０の存在によって、セラミック基体２の本体部分（ベー
スプレート４部分）からの拘束を受けることが少なく、
これによって圧電／電歪作動部１８に発生する歪みや応
力を効率良く変位に変えることが出来ることとなったの
であり、また低駆動電圧でより大きな変位を得ることが
出来るのである。また、このように、圧電／電歪作動部
１８の駆動が、応力緩衝部２０の存在によって、セラミ
ック基体２の本体部分の作用を効果的に回避乃至は抑制
し得るところから、複数の圧電／電歪作動部１８が配列
された圧電／電歪膜型素子において、その隣接する圧電
／電歪作動部１８を同時駆動しても、変位量の低下を小
さく為し得、独立して駆動した場合に比して、変位量の
変化を少なく為し得るのである。
形湾曲部からなる応力緩衝部２０、２０が設けられてな
る圧電／電歪作動部１８の駆動によって、素子の変位方
向は、図において下方（矢印方向）、換言すれば窓部６
内に入り込む方向となっているところから、駆動時にお
ける圧電／電歪作動部１８の発生応力は、応力緩衝部２
０の存在によって、セラミック基体２の本体部分（ベー
スプレート４部分）からの拘束を受けることが少なく、
これによって圧電／電歪作動部１８に発生する歪みや応
力を効率良く変位に変えることが出来ることとなったの
であり、また低駆動電圧でより大きな変位を得ることが
出来るのである。また、このように、圧電／電歪作動部
１８の駆動が、応力緩衝部２０の存在によって、セラミ
ック基体２の本体部分の作用を効果的に回避乃至は抑制
し得るところから、複数の圧電／電歪作動部１８が配列
された圧電／電歪膜型素子において、その隣接する圧電
／電歪作動部１８を同時駆動しても、変位量の低下を小
さく為し得、独立して駆動した場合に比して、変位量の
変化を少なく為し得るのである。
【００２９】なお、この図３に示される圧電／電歪膜型
素子において、ダイヤフラム部１０の圧電／電歪作動部
１８が設けられた中心側の部位は、図より明らかな如
く、内方に凹陥した湾曲谷部にて構成されており、以て
全体としてＭ形状を呈している。特に、このように、圧
電／電歪作動部１８の両側に応力緩衝部２０、２０を形
成して、ダイヤフラム部１０がＭ形状を呈するような構
造とすることによって、上記した作用効果が有利に引き
出され得るのである。また、本発明で言うところの圧電
／電歪作動部（１８）の端縁とは、下部電極（１２）、
圧電／電歪層（１４）及び上部電極（１６）の３層がそ
ろった（一致した）端の部分を指している。従って、図
３において破線にて示されている如く、圧電／電歪層１
４や上部電極１６が延長せしめられても、応力緩衝部２
０の形成されるダイヤフラム部１０の部分の長さ：ｎ、
ｎ′は変化しないのである。換言すれば、圧電／電歪作
動部１８を構成する三つの層のうち、最も長さの短い層
（図３では、下部電極１２）の端縁にて、該圧電／電歪
作動部（１８）の端縁が規定されることとなるのであ
る。
素子において、ダイヤフラム部１０の圧電／電歪作動部
１８が設けられた中心側の部位は、図より明らかな如
く、内方に凹陥した湾曲谷部にて構成されており、以て
全体としてＭ形状を呈している。特に、このように、圧
電／電歪作動部１８の両側に応力緩衝部２０、２０を形
成して、ダイヤフラム部１０がＭ形状を呈するような構
造とすることによって、上記した作用効果が有利に引き
出され得るのである。また、本発明で言うところの圧電
／電歪作動部（１８）の端縁とは、下部電極（１２）、
圧電／電歪層（１４）及び上部電極（１６）の３層がそ
ろった（一致した）端の部分を指している。従って、図
３において破線にて示されている如く、圧電／電歪層１
４や上部電極１６が延長せしめられても、応力緩衝部２
０の形成されるダイヤフラム部１０の部分の長さ：ｎ、
ｎ′は変化しないのである。換言すれば、圧電／電歪作
動部１８を構成する三つの層のうち、最も長さの短い層
（図３では、下部電極１２）の端縁にて、該圧電／電歪
作動部（１８）の端縁が規定されることとなるのであ
る。
【００３０】勿論、本発明に従う圧電／電歪膜型素子
は、上例の構造のもののみに限定されるものでは決して
なく、本発明に従う構成を採用する限りにおいて、上述
の如き作用効果は、何れも奏され得るものであって、例
えば圧電／電歪作動部１８の両側に設けられる応力緩衝
部２０、２０は対称的である必要はなく、また図４〜図
７に示される如き構造の圧電／電歪膜型素子とすること
も可能である。
は、上例の構造のもののみに限定されるものでは決して
なく、本発明に従う構成を採用する限りにおいて、上述
の如き作用効果は、何れも奏され得るものであって、例
えば圧電／電歪作動部１８の両側に設けられる応力緩衝
部２０、２０は対称的である必要はなく、また図４〜図
７に示される如き構造の圧電／電歪膜型素子とすること
も可能である。
【００３１】因みに、図４に示される本発明に従う圧電
／電歪膜型素子にあっては、その圧電／電歪作動部１８
が、窓部６の対向する周縁部間において、それら周縁部
の一方の側に偏位して設けられ、以て圧電／電歪作動部
１８の片側においてのみ、該圧電／電歪作動部１８の端
縁と窓部６の周縁部との間に位置するダイヤフラム部位
に応力緩衝部２０が形成されているのである。そして、
図から明らかな如く、そのような応力緩衝部２０は、窓
部６の対向する周縁部の一方のものと圧電／電歪作動部
１８の一方の端縁との間に位置するダイヤフラム部位１
０が、外方に凸なる形状に突出する山形湾曲部として形
成されている一方、圧電／電歪作動部１８が設けられた
ダイヤフラム部１０の、窓部６の対向する周縁部の他方
のものの側の部位が、内方に凹陥した湾曲谷部として形
成されているのである。このようなダイヤフラム部１０
における山形湾曲部と湾曲谷部とからなる形状の採用に
よって、山形湾曲部にて与えられる応力緩衝部２０の存
在により、同時駆動特性が改善されると共に、湾曲谷部
にて、電圧印加時の変位方向に対する剛性を小さくする
ことが出来、以て変位量が大きくなる特徴を発揮するの
である。なお、この図４に示される如き圧電／電歪作動
部１８の配設構造において、圧電／電歪作動部１８の応
力緩衝部２０とは反対側の端縁は、ダイヤフラム部１０
上に位置せしめられる場合の他、１点鎖線で示される如
く、窓部６の周縁部上、換言すればベースプレート４上
に延び出した形態において設けられることも可能であ
る。
／電歪膜型素子にあっては、その圧電／電歪作動部１８
が、窓部６の対向する周縁部間において、それら周縁部
の一方の側に偏位して設けられ、以て圧電／電歪作動部
１８の片側においてのみ、該圧電／電歪作動部１８の端
縁と窓部６の周縁部との間に位置するダイヤフラム部位
に応力緩衝部２０が形成されているのである。そして、
図から明らかな如く、そのような応力緩衝部２０は、窓
部６の対向する周縁部の一方のものと圧電／電歪作動部
１８の一方の端縁との間に位置するダイヤフラム部位１
０が、外方に凸なる形状に突出する山形湾曲部として形
成されている一方、圧電／電歪作動部１８が設けられた
ダイヤフラム部１０の、窓部６の対向する周縁部の他方
のものの側の部位が、内方に凹陥した湾曲谷部として形
成されているのである。このようなダイヤフラム部１０
における山形湾曲部と湾曲谷部とからなる形状の採用に
よって、山形湾曲部にて与えられる応力緩衝部２０の存
在により、同時駆動特性が改善されると共に、湾曲谷部
にて、電圧印加時の変位方向に対する剛性を小さくする
ことが出来、以て変位量が大きくなる特徴を発揮するの
である。なお、この図４に示される如き圧電／電歪作動
部１８の配設構造において、圧電／電歪作動部１８の応
力緩衝部２０とは反対側の端縁は、ダイヤフラム部１０
上に位置せしめられる場合の他、１点鎖線で示される如
く、窓部６の周縁部上、換言すればベースプレート４上
に延び出した形態において設けられることも可能であ
る。
【００３２】また、図５に示される本発明に従う圧電／
電歪膜型素子の他の例にあっては、圧電／電歪作動部１
８の両側に位置するダイヤフラム部位１０に対して、そ
れぞれ、応力緩衝部２０、２０が設けられていること
は、図３の例と同様であるが、ここでは、そのような応
力緩衝部２０が単一の山形湾曲部にて構成されるもので
はなく、図示の如く、山部と谷部との組み合わせからな
るシワ形状部乃至は波形状部にて構成されているところ
に特徴があり、そのような形状の応力緩衝部２０にて
も、上記と同様な作用効果が期待され得るのである。そ
して、図５に示される例では、圧電／電歪作動部１８の
両側に、応力緩衝部２０、２０が、それぞれ、設けられ
ているが、前記した図４の例の如く、圧電／電歪作動部
１８の片側にのみ、シワ形状部乃至は波形状部にて構成
される応力緩衝部２０を設けることも可能であること
は、勿論である。
電歪膜型素子の他の例にあっては、圧電／電歪作動部１
８の両側に位置するダイヤフラム部位１０に対して、そ
れぞれ、応力緩衝部２０、２０が設けられていること
は、図３の例と同様であるが、ここでは、そのような応
力緩衝部２０が単一の山形湾曲部にて構成されるもので
はなく、図示の如く、山部と谷部との組み合わせからな
るシワ形状部乃至は波形状部にて構成されているところ
に特徴があり、そのような形状の応力緩衝部２０にて
も、上記と同様な作用効果が期待され得るのである。そ
して、図５に示される例では、圧電／電歪作動部１８の
両側に、応力緩衝部２０、２０が、それぞれ、設けられ
ているが、前記した図４の例の如く、圧電／電歪作動部
１８の片側にのみ、シワ形状部乃至は波形状部にて構成
される応力緩衝部２０を設けることも可能であること
は、勿論である。
【００３３】さらに、図６や図７に示される本発明に従
う圧電／電歪膜型素子の他の例にあっては、何れも、前
記の如く窓部６の周縁部から直ちに外方に突出して湾曲
した山形形状とは異なり、応力緩衝部２０が、圧電／電
歪作動部１８の設けられていないダイヤフラム部１０の
両側部位を窓部６の周縁部から直ちに内方に凹陥せしめ
てなる形状の谷形湾曲部にて構成されているところに特
徴がある。なお、図６は、圧電／電歪作動部１８の設け
られたダイヤフラム部１０の中央部位が、内方に凹陥し
た形態、換言すれば窓部６内に入り込んだ形態の、湾曲
形状とされている場合を示しており、また図７では、外
方に凸なる湾曲形状のダイヤフラム部１０の中央部位に
対して圧電／電歪作動部１８が形成されている。なかで
も、図６に示される構造は、変位方向の剛性を小さくす
ることが出来、以て大変位を得ることが容易であること
から、有利に採用されることとなる。また、図６及び図
７の何れの例においても、圧電／電歪作動部１８の両側
に応力緩衝部２０がそれぞれ設けられているが、勿論、
図４に示される例の如く、圧電／電歪作動部１８の片側
にのみ応力緩衝部２０を設けてなる構造とすることも可
能である。
う圧電／電歪膜型素子の他の例にあっては、何れも、前
記の如く窓部６の周縁部から直ちに外方に突出して湾曲
した山形形状とは異なり、応力緩衝部２０が、圧電／電
歪作動部１８の設けられていないダイヤフラム部１０の
両側部位を窓部６の周縁部から直ちに内方に凹陥せしめ
てなる形状の谷形湾曲部にて構成されているところに特
徴がある。なお、図６は、圧電／電歪作動部１８の設け
られたダイヤフラム部１０の中央部位が、内方に凹陥し
た形態、換言すれば窓部６内に入り込んだ形態の、湾曲
形状とされている場合を示しており、また図７では、外
方に凸なる湾曲形状のダイヤフラム部１０の中央部位に
対して圧電／電歪作動部１８が形成されている。なかで
も、図６に示される構造は、変位方向の剛性を小さくす
ることが出来、以て大変位を得ることが容易であること
から、有利に採用されることとなる。また、図６及び図
７の何れの例においても、圧電／電歪作動部１８の両側
に応力緩衝部２０がそれぞれ設けられているが、勿論、
図４に示される例の如く、圧電／電歪作動部１８の片側
にのみ応力緩衝部２０を設けてなる構造とすることも可
能である。
【００３４】このように、応力緩衝部２０は、セラミッ
ク基体２の平坦面から直線的に延びる面一のフラット部
を有することなく、窓部６の周縁部から直ちに湾曲した
形状のダイヤフラム部位にて構成されていることが望ま
しいのである。けだし、フラット部が存在すると、応力
緩衝効果、即ち変位量並びに同時駆動に際しての変位低
下率が悪化するからである。また、フラット部には充分
な応力緩衝効果を期待し得ないため、そのようなフラッ
ト部と湾曲部とから構成される応力緩衝部は、高密度化
の点で不利となる。圧電／電歪作動部の端縁と窓部の周
縁部との間に位置するダイヤフラム部位に形成される応
力緩衝部は、より短い長さ（ｎ、ｎ′）において大きな
効果を得るべく設けられていることが望ましいのであ
る。
ク基体２の平坦面から直線的に延びる面一のフラット部
を有することなく、窓部６の周縁部から直ちに湾曲した
形状のダイヤフラム部位にて構成されていることが望ま
しいのである。けだし、フラット部が存在すると、応力
緩衝効果、即ち変位量並びに同時駆動に際しての変位低
下率が悪化するからである。また、フラット部には充分
な応力緩衝効果を期待し得ないため、そのようなフラッ
ト部と湾曲部とから構成される応力緩衝部は、高密度化
の点で不利となる。圧電／電歪作動部の端縁と窓部の周
縁部との間に位置するダイヤフラム部位に形成される応
力緩衝部は、より短い長さ（ｎ、ｎ′）において大きな
効果を得るべく設けられていることが望ましいのであ
る。
【００３５】加えて、かかる応力緩衝部２０の形成され
たダイヤフラム部１０は、上記の各例から明らかなよう
に、少なくとも一つの変曲点を有していることが望まし
く、これによって応力緩衝効果が高められ得るのであ
る。換言すれば、ダイヤフラム部１０は、少なくとも一
つの山形形状の湾曲部と少なくとも一つの谷形形状の湾
曲部とを有することによって、少なくとも一つの変曲点
が形成されたものであり、またそのような変曲点は、応
力緩衝部２０に存在していても、圧電／電歪作動部１８
形成部位に存在していても、何等差支えないのである。
たダイヤフラム部１０は、上記の各例から明らかなよう
に、少なくとも一つの変曲点を有していることが望まし
く、これによって応力緩衝効果が高められ得るのであ
る。換言すれば、ダイヤフラム部１０は、少なくとも一
つの山形形状の湾曲部と少なくとも一つの谷形形状の湾
曲部とを有することによって、少なくとも一つの変曲点
が形成されたものであり、またそのような変曲点は、応
力緩衝部２０に存在していても、圧電／電歪作動部１８
形成部位に存在していても、何等差支えないのである。
【００３６】なお、このような本発明に従う圧電／電歪
膜型素子において、ダイヤフラム部１０に形成される応
力緩衝部２０は、セラミック基体２の窓部６の周辺部分
において設けられておれば、本発明の所期の効果を期待
し得るものであるが、かかる応力緩衝部２０は、有利に
は、セラミック基体２における窓部６の中心を通る最短
寸法（ｍ）の４０％を越えない長さ：ｎ、ｎ′におい
て、より好ましくは３０％を越えない長さにおいて、更
に好ましくは１５％を越えない長さにおいて、ダイヤフ
ラム部１０の周縁部に形成されることが望ましい。ま
た、それら長さｎ、ｎ′は必ずしも同一である必要はな
いのである。しかも、そのような応力緩衝部２０は、前
述の如く、セラミック基体２の平坦面より外方に突出す
るように若しくは内方に凹陥するように変形した部分を
有することが、変位特性上において好ましく、そしてそ
の最大高さ（ａ）若しくは最大深さ（ｄ）は、ダイヤフ
ラム部１０の厚さの２倍を越えない高さ若しくは深さと
されていることが望ましく、特に１μｍ以上で且つダイ
ヤフラム部１０の厚さ以下の高さ若しくは深さとされて
いることが、より好ましい。
膜型素子において、ダイヤフラム部１０に形成される応
力緩衝部２０は、セラミック基体２の窓部６の周辺部分
において設けられておれば、本発明の所期の効果を期待
し得るものであるが、かかる応力緩衝部２０は、有利に
は、セラミック基体２における窓部６の中心を通る最短
寸法（ｍ）の４０％を越えない長さ：ｎ、ｎ′におい
て、より好ましくは３０％を越えない長さにおいて、更
に好ましくは１５％を越えない長さにおいて、ダイヤフ
ラム部１０の周縁部に形成されることが望ましい。ま
た、それら長さｎ、ｎ′は必ずしも同一である必要はな
いのである。しかも、そのような応力緩衝部２０は、前
述の如く、セラミック基体２の平坦面より外方に突出す
るように若しくは内方に凹陥するように変形した部分を
有することが、変位特性上において好ましく、そしてそ
の最大高さ（ａ）若しくは最大深さ（ｄ）は、ダイヤフ
ラム部１０の厚さの２倍を越えない高さ若しくは深さと
されていることが望ましく、特に１μｍ以上で且つダイ
ヤフラム部１０の厚さ以下の高さ若しくは深さとされて
いることが、より好ましい。
【００３７】また、上記した本発明に従う圧電／電歪膜
型素子において、その圧電／電歪作動部１８が形成され
るセラミック基体２を与える材料としては、公知の各種
の材料が適宜に選択して用いられ得るが、一般に、安定
化ジルコニア材料、部分安定化ジルコニア材料、アルミ
ナ材料及びこれらの混合材料等が好適に用いられ、中で
も、特に本発明者らが特開平５−２７０９１２号公報に
おいて明らかにした如き、酸化イットリウム等の化合物
を添加せしめて、結晶相が主として正方晶、若しくは主
として立方晶、正方晶、単斜晶のうち少なくとも２種以
上の結晶相からなる混晶とすることで、部分安定化され
たジルコニアを主成分とする材料が好ましく使用され
る。そのような材料から形成されるセラミック基体２
は、薄い板厚においても、大きな機械的強度や高靱性を
示し、また圧電／電歪材料との化学的な反応も少ない等
の特徴を発揮するからである。なお、かかるセラミック
基体２の結晶粒子径は、好ましくは１μｍ以下とされ
る。また、セラミック基体２は、金型や超音波加工等の
機械加工法を用いて、窓部６となる空孔部を設けた、ベ
ースプレート４を与えるグリーンシートに、ダイヤフラ
ム板８（ダイヤフラム部１０）を与える薄いグリーンシ
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。更
に、そのようなセラミック基体２の圧電／電歪作動部１
８が形成されるダイヤフラム部１０を構成するセラミッ
クは、機械的強度の点より、一般に、５μｍ以下、望ま
しくは２μｍ以下の結晶粒子径を有していることが好ま
しく、更に、そのようなダイヤフラム部１０における厚
さとしては、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１μｍ以上、３０
μｍ以下、より好ましくは３〜１５μｍ程度とすること
が望ましい。
型素子において、その圧電／電歪作動部１８が形成され
るセラミック基体２を与える材料としては、公知の各種
の材料が適宜に選択して用いられ得るが、一般に、安定
化ジルコニア材料、部分安定化ジルコニア材料、アルミ
ナ材料及びこれらの混合材料等が好適に用いられ、中で
も、特に本発明者らが特開平５−２７０９１２号公報に
おいて明らかにした如き、酸化イットリウム等の化合物
を添加せしめて、結晶相が主として正方晶、若しくは主
として立方晶、正方晶、単斜晶のうち少なくとも２種以
上の結晶相からなる混晶とすることで、部分安定化され
たジルコニアを主成分とする材料が好ましく使用され
る。そのような材料から形成されるセラミック基体２
は、薄い板厚においても、大きな機械的強度や高靱性を
示し、また圧電／電歪材料との化学的な反応も少ない等
の特徴を発揮するからである。なお、かかるセラミック
基体２の結晶粒子径は、好ましくは１μｍ以下とされ
る。また、セラミック基体２は、金型や超音波加工等の
機械加工法を用いて、窓部６となる空孔部を設けた、ベ
ースプレート４を与えるグリーンシートに、ダイヤフラ
ム板８（ダイヤフラム部１０）を与える薄いグリーンシ
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。更
に、そのようなセラミック基体２の圧電／電歪作動部１
８が形成されるダイヤフラム部１０を構成するセラミッ
クは、機械的強度の点より、一般に、５μｍ以下、望ま
しくは２μｍ以下の結晶粒子径を有していることが好ま
しく、更に、そのようなダイヤフラム部１０における厚
さとしては、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１μｍ以上、３０
μｍ以下、より好ましくは３〜１５μｍ程度とすること
が望ましい。
【００３８】さらに、かかるベースプレート４やダイヤ
フラム板８を与える各グリーンシートは、それぞれ、複
数枚のシート成分の重ね合わせによって形成することも
可能である。また、ここでは、セラミック基体２の窓部
６の形状、換言すれば、ダイヤフラム部１０の形状は、
矩形（四角形）形状とされているが、これに限定される
ものではなく、圧電／電歪膜型素子の用途に応じて、例
えば、円形、多角形、楕円形等、またはこれらを組み合
わせた形状等、任意の形状が適宜に選択されることとな
る。それらの窓部６の形状において、その中心を通る最
短寸法（ｍ）とは、例えば円形においては、その直径、
例示の矩形においては、その短辺長さ、更に楕円形にお
いては、その短軸長さ等に相当するものである。また、
応力緩衝部２０は、そのような最短寸法（ｍ）を与える
窓部６の対向する周縁部に沿って設けるのが、応力緩衝
効果を大ならしめる上において望ましいのである。
フラム板８を与える各グリーンシートは、それぞれ、複
数枚のシート成分の重ね合わせによって形成することも
可能である。また、ここでは、セラミック基体２の窓部
６の形状、換言すれば、ダイヤフラム部１０の形状は、
矩形（四角形）形状とされているが、これに限定される
ものではなく、圧電／電歪膜型素子の用途に応じて、例
えば、円形、多角形、楕円形等、またはこれらを組み合
わせた形状等、任意の形状が適宜に選択されることとな
る。それらの窓部６の形状において、その中心を通る最
短寸法（ｍ）とは、例えば円形においては、その直径、
例示の矩形においては、その短辺長さ、更に楕円形にお
いては、その短軸長さ等に相当するものである。また、
応力緩衝部２０は、そのような最短寸法（ｍ）を与える
窓部６の対向する周縁部に沿って設けるのが、応力緩衝
効果を大ならしめる上において望ましいのである。
【００３９】そして、かくして得られるセラミック基体
２のダイヤフラム部１０上に、所定の電極１２、１６及
び圧電／電歪層１４を設けて、圧電／電歪作動部１８を
形成するには、公知の各種の膜形成手法が適宜に採用さ
れることとなるが、圧電／電歪層１４の形成にあたって
は、スクリーン印刷、スプレー、コーティング、ディッ
ピィング、塗布等による厚膜形成手法が好適に採用され
る。この厚膜形成手法を用いれば、平均粒子径が０．０
１μｍ〜７μｍ程度の、好ましくは０．０５μｍ〜５μ
ｍ程度の圧電／電歪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、セラミック基体２のダイヤフ
ラム部１０の外面上に、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。そして、この厚膜形成
法の中でも、微細なパターニングが安価に形成出来ると
言う点で、スクリーン印刷法が特に好ましく用いられ
る。なお、圧電／電歪層１４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。
２のダイヤフラム部１０上に、所定の電極１２、１６及
び圧電／電歪層１４を設けて、圧電／電歪作動部１８を
形成するには、公知の各種の膜形成手法が適宜に採用さ
れることとなるが、圧電／電歪層１４の形成にあたって
は、スクリーン印刷、スプレー、コーティング、ディッ
ピィング、塗布等による厚膜形成手法が好適に採用され
る。この厚膜形成手法を用いれば、平均粒子径が０．０
１μｍ〜７μｍ程度の、好ましくは０．０５μｍ〜５μ
ｍ程度の圧電／電歪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、セラミック基体２のダイヤフ
ラム部１０の外面上に、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。そして、この厚膜形成
法の中でも、微細なパターニングが安価に形成出来ると
言う点で、スクリーン印刷法が特に好ましく用いられ
る。なお、圧電／電歪層１４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。
【００４０】なお、かかる圧電／電歪作動部１８を構成
する下部電極１２や、上部電極１６を与える電極材料と
しては、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と金
属単体、若しくはその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、或
いは白金とセラミック基体材料や圧電材料とのサーメッ
ト材料が好適に用いられる。その中でも、更に好ましく
は、白金のみ、若しくは白金系の合金を主成分とする材
料が望ましい。なお、電極材料中に添加せしめるセラミ
ック基体材料の割合は、５〜３０体積％程度が好まし
く、また圧電／電歪材料の割合は、５〜２０体積％程度
であることが好ましい。
する下部電極１２や、上部電極１６を与える電極材料と
しては、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と金
属単体、若しくはその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、或
いは白金とセラミック基体材料や圧電材料とのサーメッ
ト材料が好適に用いられる。その中でも、更に好ましく
は、白金のみ、若しくは白金系の合金を主成分とする材
料が望ましい。なお、電極材料中に添加せしめるセラミ
ック基体材料の割合は、５〜３０体積％程度が好まし
く、また圧電／電歪材料の割合は、５〜２０体積％程度
であることが好ましい。
【００４１】そして、各電極１２、１６は、それぞれ、
かかる導体材料を用いて、前記した厚膜形成手法若しく
は、スパッタリング、イオンビーム、真空蒸着、イオン
プレーティング、ＣＶＤ、メッキ等の薄膜形成手法によ
る膜形成手法に従って形成されることとなるが、中で
も、下部電極１２の形成に関しては、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が好ま
しく採用され、また上部電極１６にあっても、同様な厚
膜形成手法の他、前記した薄膜形成手法も好適に採用さ
れ、そしてそれら電極１２、１６は、何れも、一般に２
０μｍ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。なお、これら電極１２、１６の厚さ
に、圧電／電歪層１４の厚さを加えた、圧電／電歪作動
部１８の全体の厚さとしては、一般に１００μｍ以下、
好ましくは５０μｍ以下が採用される。
かかる導体材料を用いて、前記した厚膜形成手法若しく
は、スパッタリング、イオンビーム、真空蒸着、イオン
プレーティング、ＣＶＤ、メッキ等の薄膜形成手法によ
る膜形成手法に従って形成されることとなるが、中で
も、下部電極１２の形成に関しては、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が好ま
しく採用され、また上部電極１６にあっても、同様な厚
膜形成手法の他、前記した薄膜形成手法も好適に採用さ
れ、そしてそれら電極１２、１６は、何れも、一般に２
０μｍ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。なお、これら電極１２、１６の厚さ
に、圧電／電歪層１４の厚さを加えた、圧電／電歪作動
部１８の全体の厚さとしては、一般に１００μｍ以下、
好ましくは５０μｍ以下が採用される。
【００４２】また、圧電／電歪作動部１８における膜状
の圧電／電歪層１４を与える圧電／電歪材料としては、
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（ＰＭＮ系）を
主成分とする材料、ニッケルニオブ酸鉛（ＰＮＮ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、マグネシウムタンタル酸鉛を主成分とする材
料、ニッケルタンタル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。更に、これら圧電／
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、リチウム、ストロンチウム、ビスマス等
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、前記材
料に所定の添加物を適宜に加えたものも、好適に使用さ
れる。
の圧電／電歪層１４を与える圧電／電歪材料としては、
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（ＰＭＮ系）を
主成分とする材料、ニッケルニオブ酸鉛（ＰＮＮ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、マグネシウムタンタル酸鉛を主成分とする材
料、ニッケルタンタル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。更に、これら圧電／
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、リチウム、ストロンチウム、ビスマス等
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、前記材
料に所定の添加物を適宜に加えたものも、好適に使用さ
れる。
【００４３】そして、これらの圧電／電歪材料の中で
も、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材料、ニッケルニオブ
酸鉛と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材料、マグネシウム
ニオブ酸鉛とニッケルタンタル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、若しくは
マグネシウムタンタル酸鉛と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
る材料、またはこれらの材料に対して、その鉛の一部を
ストロンチウム及び／又はランタンで置換したものが有
利に用いられ、前記したスクリーン印刷等の厚膜形成手
法で圧電／電歪層１４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／電歪特性が変化するが、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成分系材料や、マグネシウムニオブ
酸鉛−ニッケルタンタル酸鉛−ジルコン酸鉛−チタン酸
鉛、並びにマグネシウムタンタル酸鉛−マグネシウムニ
オブ酸鉛−ジルコン酸鉛−チタン酸鉛の４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：１５〜５０モ
ル％、ジルコン酸鉛：１０〜４５モル％、チタン酸鉛：
３０〜４５モル％の組成や、マグネシウムニオブ酸鉛：
１５〜５０モル％、ニッケルタンタル酸鉛：１０〜４０
モル％、ジルコン酸鉛：１０〜４５モル％、チタン酸
鉛：３０〜４５モル％の組成、更にはマグネシウムニオ
ブ酸鉛：１５〜５０モル％、マグネシウムタンタル酸
鉛：１０〜４０モル％、ジルコン酸鉛：１０〜４５モル
％、チタン酸鉛：３０〜４５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。
も、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材料、ニッケルニオブ
酸鉛と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材料、マグネシウム
ニオブ酸鉛とニッケルタンタル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、若しくは
マグネシウムタンタル酸鉛と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
る材料、またはこれらの材料に対して、その鉛の一部を
ストロンチウム及び／又はランタンで置換したものが有
利に用いられ、前記したスクリーン印刷等の厚膜形成手
法で圧電／電歪層１４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／電歪特性が変化するが、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成分系材料や、マグネシウムニオブ
酸鉛−ニッケルタンタル酸鉛−ジルコン酸鉛−チタン酸
鉛、並びにマグネシウムタンタル酸鉛−マグネシウムニ
オブ酸鉛−ジルコン酸鉛−チタン酸鉛の４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：１５〜５０モ
ル％、ジルコン酸鉛：１０〜４５モル％、チタン酸鉛：
３０〜４５モル％の組成や、マグネシウムニオブ酸鉛：
１５〜５０モル％、ニッケルタンタル酸鉛：１０〜４０
モル％、ジルコン酸鉛：１０〜４５モル％、チタン酸
鉛：３０〜４５モル％の組成、更にはマグネシウムニオ
ブ酸鉛：１５〜５０モル％、マグネシウムタンタル酸
鉛：１０〜４０モル％、ジルコン酸鉛：１０〜４５モル
％、チタン酸鉛：３０〜４５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。
【００４４】また、上記の如くしてセラミック基体２に
おけるダイヤフラム部位１０の外表面上に膜形成される
それぞれの膜（１２、１４、１６）は、それぞれの膜の
形成の都度、熱処理（焼成）されて、セラミック基体
２、具体的にはダイヤフラム部位１０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（焼成）して、各膜が同時にダイヤフラム部位
１０に一体的に結合せしめられるようにしても良い。な
お、電極膜（１２、１６）の形成手法の如何によって
は、かかる一体化のための電極膜の熱処理（焼成）を必
要としないことがある。また、このように形成された膜
とダイヤフラム部位とを一体化するための熱処理（焼
成）温度としては、一般に５００℃〜１４００℃程度の
温度が採用され、好ましくは１０００℃〜１４００℃の
範囲の温度が有利に選択される。更に、膜状の圧電／電
歪層１４を熱処理（焼成）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（焼成）することが好ましい他、圧電／電
歪層１４上に適当な覆蓋部材を載置して、該圧電／電歪
層１４の表面が焼成雰囲気に直接に露呈されないように
して焼成する手法を採用することも推奨される。その場
合、覆蓋部材としては、セラミック基体２と同様な材料
系のものが用いられることとなる。
おけるダイヤフラム部位１０の外表面上に膜形成される
それぞれの膜（１２、１４、１６）は、それぞれの膜の
形成の都度、熱処理（焼成）されて、セラミック基体
２、具体的にはダイヤフラム部位１０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（焼成）して、各膜が同時にダイヤフラム部位
１０に一体的に結合せしめられるようにしても良い。な
お、電極膜（１２、１６）の形成手法の如何によって
は、かかる一体化のための電極膜の熱処理（焼成）を必
要としないことがある。また、このように形成された膜
とダイヤフラム部位とを一体化するための熱処理（焼
成）温度としては、一般に５００℃〜１４００℃程度の
温度が採用され、好ましくは１０００℃〜１４００℃の
範囲の温度が有利に選択される。更に、膜状の圧電／電
歪層１４を熱処理（焼成）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（焼成）することが好ましい他、圧電／電
歪層１４上に適当な覆蓋部材を載置して、該圧電／電歪
層１４の表面が焼成雰囲気に直接に露呈されないように
して焼成する手法を採用することも推奨される。その場
合、覆蓋部材としては、セラミック基体２と同様な材料
系のものが用いられることとなる。
【００４５】ところで、かくの如き構成の圧電／電歪膜
型素子は、当業者の知識に基づいて各種の手法によって
製造され得、例えば、セラミック基体２部分の熱膨張率
と圧電／電歪作動部１８部分の熱膨張率を制御して、か
かる圧電／電歪作動部１８の圧電／電歪層１４の焼成に
より、該圧電／電歪作動部１８の設けられていないダイ
ヤフラム部位１０に所望の変形を惹起せしめる方法；圧
電／電歪作動部１８の圧電／電歪層１４を焼成する際
に、ダイヤフラム部位１０に押圧力を作用せしめて、該
圧電／電歪作動部１８の設けられていないダイヤフラム
部１０の部位に所望の変形を惹起せしめる方法；圧電／
電歪作動部１８の圧電／電歪層１４の焼成収縮率や焼結
性等を制御して、ダイヤフラム部１０の周辺部に所望の
変形を惹起せしめる方法；予めダイヤフラム部１０の形
状を調節する方法；下部電極１２、圧電／電歪層１４の
巾や厚みを制御する方法等が採用可能であるが、有利に
は、図８〜図１２に示される如き手法に従って製造され
ることとなる。
型素子は、当業者の知識に基づいて各種の手法によって
製造され得、例えば、セラミック基体２部分の熱膨張率
と圧電／電歪作動部１８部分の熱膨張率を制御して、か
かる圧電／電歪作動部１８の圧電／電歪層１４の焼成に
より、該圧電／電歪作動部１８の設けられていないダイ
ヤフラム部位１０に所望の変形を惹起せしめる方法；圧
電／電歪作動部１８の圧電／電歪層１４を焼成する際
に、ダイヤフラム部位１０に押圧力を作用せしめて、該
圧電／電歪作動部１８の設けられていないダイヤフラム
部１０の部位に所望の変形を惹起せしめる方法；圧電／
電歪作動部１８の圧電／電歪層１４の焼成収縮率や焼結
性等を制御して、ダイヤフラム部１０の周辺部に所望の
変形を惹起せしめる方法；予めダイヤフラム部１０の形
状を調節する方法；下部電極１２、圧電／電歪層１４の
巾や厚みを制御する方法等が採用可能であるが、有利に
は、図８〜図１２に示される如き手法に従って製造され
ることとなる。
【００４６】すなわち、図８は、図３に示される圧電／
電歪膜型素子を製造する工程の一例を明らかにするもの
であって、そこでは、先ず、（ａ）に示されている如
く、セラミック基体２におけるダイヤフラム部１０が外
方に凸なる形状、換言すれば窓部６とは反対側に突出し
た形状（突出量：ｈ）を呈するものを準備し、次いで、
（ｂ）に示される如く、かかる外方に凸なる形状のダイ
ヤフラム部位１０の外面上に窓部６の周縁部に対して所
定の距離：ｎ、ｎ′を隔てて、膜形成法によって下部電
極１２及び圧電／電歪層１４を順次、層状に形成し、更
に必要に応じて上部電極１６を形成した後、該圧電／電
歪層１４の焼成を行なうことにより、既に焼成の済んで
いるダイヤフラム部１０よりも、該圧電／電歪層１４に
大きな焼成収縮を惹起せしめて、（ｃ）に示される如
く、ダイヤフラム部１０の中央部分を内方に、即ち窓部
６内に凹陥した形状に、撓ませるようにしたものであ
り、これによって、圧電／電歪作動部１８の両側には、
山形湾曲部にて構成される応力緩衝部２０、２０が、そ
れぞれ、形成されることとなるのである。
電歪膜型素子を製造する工程の一例を明らかにするもの
であって、そこでは、先ず、（ａ）に示されている如
く、セラミック基体２におけるダイヤフラム部１０が外
方に凸なる形状、換言すれば窓部６とは反対側に突出し
た形状（突出量：ｈ）を呈するものを準備し、次いで、
（ｂ）に示される如く、かかる外方に凸なる形状のダイ
ヤフラム部位１０の外面上に窓部６の周縁部に対して所
定の距離：ｎ、ｎ′を隔てて、膜形成法によって下部電
極１２及び圧電／電歪層１４を順次、層状に形成し、更
に必要に応じて上部電極１６を形成した後、該圧電／電
歪層１４の焼成を行なうことにより、既に焼成の済んで
いるダイヤフラム部１０よりも、該圧電／電歪層１４に
大きな焼成収縮を惹起せしめて、（ｃ）に示される如
く、ダイヤフラム部１０の中央部分を内方に、即ち窓部
６内に凹陥した形状に、撓ませるようにしたものであ
り、これによって、圧電／電歪作動部１８の両側には、
山形湾曲部にて構成される応力緩衝部２０、２０が、そ
れぞれ、形成されることとなるのである。
【００４７】ところで、この図８に示される手法に用い
られるダイヤフラム部１０が外方に凸なる形状を呈する
セラミック基体２は、それを構成するベースプレート４
及びダイヤフラム板８（図１及び図２参照）の焼結速度
や収縮率を制御したり、焼成前にダイヤフラム板８の形
状を調節したりする方法や、それらの熱膨張差を利用し
て突出せしめる方法等によって、容易に得ることが出来
る。より具体的には、ダイヤフラム板８を与えるグリー
ンシートの焼結を先に進行させ、ベースプレート４を与
えるグリーンシートの焼結を遅らせたり、ダイヤフラム
板用グリーンシートの焼結による収縮率よりも、ベース
プレート用グリーンシートの焼成収縮率を大きくして、
それらの焼結収縮差を利用して、ダイヤフラム部１０を
外方に突出するようにするのである。
られるダイヤフラム部１０が外方に凸なる形状を呈する
セラミック基体２は、それを構成するベースプレート４
及びダイヤフラム板８（図１及び図２参照）の焼結速度
や収縮率を制御したり、焼成前にダイヤフラム板８の形
状を調節したりする方法や、それらの熱膨張差を利用し
て突出せしめる方法等によって、容易に得ることが出来
る。より具体的には、ダイヤフラム板８を与えるグリー
ンシートの焼結を先に進行させ、ベースプレート４を与
えるグリーンシートの焼結を遅らせたり、ダイヤフラム
板用グリーンシートの焼結による収縮率よりも、ベース
プレート用グリーンシートの焼成収縮率を大きくして、
それらの焼結収縮差を利用して、ダイヤフラム部１０を
外方に突出するようにするのである。
【００４８】そして、このようなセラミック基体２にお
けるダイヤフラム部１０の、窓部６とは反対側の外方へ
の突出量（ｈ）としては、一般に、窓部６の中心を通る
最短寸法（ｍ）の１〜２０％、好ましくは２〜１０％
が、有利に採用されることとなる。けだし、この突出量
（ｈ）が小さ過ぎる場合にあっては、圧電／電歪層１４
の焼成によって、かかるダイヤフラム部１０の撓み量が
過大となる問題が惹起され、また、それが大きくなり過
ぎると、ダイヤフラム部１０の窓部６側への凹陥が困難
となるからである。
けるダイヤフラム部１０の、窓部６とは反対側の外方へ
の突出量（ｈ）としては、一般に、窓部６の中心を通る
最短寸法（ｍ）の１〜２０％、好ましくは２〜１０％
が、有利に採用されることとなる。けだし、この突出量
（ｈ）が小さ過ぎる場合にあっては、圧電／電歪層１４
の焼成によって、かかるダイヤフラム部１０の撓み量が
過大となる問題が惹起され、また、それが大きくなり過
ぎると、ダイヤフラム部１０の窓部６側への凹陥が困難
となるからである。
【００４９】また、図９は、図４に示される圧電／電歪
膜型素子の製造工程を示すものであって、そこでは、図
８の場合と同様に、ダイヤフラム部１０が外方に突出せ
しめられてなるセラミック基体２が予め準備され、そし
て、そのダイヤフラム部１０の外方に凸なる外面上に
（ｂ）に示される如く、所定の圧電／電歪作動部１８が
形成されることとなるが、その際、圧電／電歪作動部１
８が、窓部６の対向する周縁部の一方のものの上に位置
するように配置され、そしてその状態において、圧電／
電歪層１４の焼成が行なわれることによって、（ｃ）に
示される如く、窓部６の一方の周縁部側のみに応力緩衝
部２０が形成されてなる圧電／電歪膜型素子が製造され
得るのである。なお、ダイヤフラム部１０は、その圧電
／電歪作動部１８の設けられた部位において、圧電／電
歪層１４の焼成収縮時に発生する応力によって窓部６側
に凹陥した湾曲谷部として形成される一方、かかる圧電
／電歪作動部１８が形成されていない窓部６の対向する
周縁部の一方の側の部分は、外方に凸なる形状が保持さ
れ、以て山形湾曲部からなる応力緩衝部２０として形成
されているのである。
膜型素子の製造工程を示すものであって、そこでは、図
８の場合と同様に、ダイヤフラム部１０が外方に突出せ
しめられてなるセラミック基体２が予め準備され、そし
て、そのダイヤフラム部１０の外方に凸なる外面上に
（ｂ）に示される如く、所定の圧電／電歪作動部１８が
形成されることとなるが、その際、圧電／電歪作動部１
８が、窓部６の対向する周縁部の一方のものの上に位置
するように配置され、そしてその状態において、圧電／
電歪層１４の焼成が行なわれることによって、（ｃ）に
示される如く、窓部６の一方の周縁部側のみに応力緩衝
部２０が形成されてなる圧電／電歪膜型素子が製造され
得るのである。なお、ダイヤフラム部１０は、その圧電
／電歪作動部１８の設けられた部位において、圧電／電
歪層１４の焼成収縮時に発生する応力によって窓部６側
に凹陥した湾曲谷部として形成される一方、かかる圧電
／電歪作動部１８が形成されていない窓部６の対向する
周縁部の一方の側の部分は、外方に凸なる形状が保持さ
れ、以て山形湾曲部からなる応力緩衝部２０として形成
されているのである。
【００５０】さらに、図１０は、図５に示される圧電／
電歪膜型素子の製造工程の一例を示すものであって、そ
こでは、先ず、（ａ）に示される如く、ダイヤフラム部
１０にシワ形状部乃至は波形状部が形成されてなるセラ
ミック基体２が準備される。このセラミック基体２のダ
イヤフラム部１０におけるシワ形状部乃至は波形状部
は、例えばセラミック基体２よりもダイヤフラム部１０
の焼結を遅らせる等の、前記した手法によって、容易に
実現せしめ得るのである。そして、そのようなダイヤフ
ラム部１０のシワ形状部乃至は波形状部の上に形成され
た圧電／電歪作動部１８は、その圧電／電歪層１４の焼
成によって、（ｃ）に示される如く、当該圧電／電歪作
動部１８の形成された部分を窓部６側に凹陥せしめた湾
曲谷部形状として形成する一方、該圧電／電歪作動部１
８の両側に位置するダイヤフラム部１０の周縁部分は、
シワ形状乃至は波形状がそのまま残り、それによって応
力緩衝部２０、２０が形成され、以て圧電／電歪作動部
１８の作動に基づくところの変位量の向上が達成され、
また隣接する圧電／電歪作動部の作動の影響が効果的に
回避され、以て同時駆動の際の変位低下率を小さくする
ことが可能となるのである。
電歪膜型素子の製造工程の一例を示すものであって、そ
こでは、先ず、（ａ）に示される如く、ダイヤフラム部
１０にシワ形状部乃至は波形状部が形成されてなるセラ
ミック基体２が準備される。このセラミック基体２のダ
イヤフラム部１０におけるシワ形状部乃至は波形状部
は、例えばセラミック基体２よりもダイヤフラム部１０
の焼結を遅らせる等の、前記した手法によって、容易に
実現せしめ得るのである。そして、そのようなダイヤフ
ラム部１０のシワ形状部乃至は波形状部の上に形成され
た圧電／電歪作動部１８は、その圧電／電歪層１４の焼
成によって、（ｃ）に示される如く、当該圧電／電歪作
動部１８の形成された部分を窓部６側に凹陥せしめた湾
曲谷部形状として形成する一方、該圧電／電歪作動部１
８の両側に位置するダイヤフラム部１０の周縁部分は、
シワ形状乃至は波形状がそのまま残り、それによって応
力緩衝部２０、２０が形成され、以て圧電／電歪作動部
１８の作動に基づくところの変位量の向上が達成され、
また隣接する圧電／電歪作動部の作動の影響が効果的に
回避され、以て同時駆動の際の変位低下率を小さくする
ことが可能となるのである。
【００５１】更にまた、図１１は、図６や図７に示され
る圧電／電歪膜型素子の製造工程の一例を示すものであ
って、そこでは、先ず、（ａ）に示される如く、ダイヤ
フラム部１０の窓部６周縁部側部位に、後の応力緩衝部
２０を与える谷形湾曲部が、窓部６側に所定深さ凹陥し
た形態において形成されてなるセラミック基体２が準備
される。なお、そのような凹陥セラミック基体２は、例
えば図１２に示される如くして得ることが出来る。即
ち、図１２においては、セラミック基体２におけるダイ
ヤフラム部１０が外方に凸なる形状、換言すれば窓部６
とは反対側に突出した形状を呈するものを、図８の場合
と同様にして準備し、そして（ａ）に示される如く、窓
部６を挟むようにして、該窓部６周縁部上に、セラミッ
ク材料等からなる所定高さのスペーサ１９を配置した
後、適当な押圧治具（セッター）２１を湾曲したダイヤ
フラム部１０に押し当て、窓部６内に入り込むように適
当な温度に加熱しながら押圧せしめることによって、
（ｂ）に示される如く、ダイヤフラム部１０の窓部６周
縁部側部位が窓部６内に凹陥させられるのである。この
押圧治具２１を用いた押圧操作は、それがスペーサ１９
に当接、支持されるまで続けられ、そしてそれによっ
て、かかる凹陥部が形成される一方、ダイヤフラム部１
０の中央部位は、その外方への突出高さが低くなって、
押圧治具２１の押圧面に対応したフラット形状乃至は図
示の如き凸状湾曲面形状となるのである。なお、スペー
サ１９は、セラミック基体２に対して一体的に設けられ
る他、上述の如き押圧操作の後、必要に応じて取り除か
れることとなる。
る圧電／電歪膜型素子の製造工程の一例を示すものであ
って、そこでは、先ず、（ａ）に示される如く、ダイヤ
フラム部１０の窓部６周縁部側部位に、後の応力緩衝部
２０を与える谷形湾曲部が、窓部６側に所定深さ凹陥し
た形態において形成されてなるセラミック基体２が準備
される。なお、そのような凹陥セラミック基体２は、例
えば図１２に示される如くして得ることが出来る。即
ち、図１２においては、セラミック基体２におけるダイ
ヤフラム部１０が外方に凸なる形状、換言すれば窓部６
とは反対側に突出した形状を呈するものを、図８の場合
と同様にして準備し、そして（ａ）に示される如く、窓
部６を挟むようにして、該窓部６周縁部上に、セラミッ
ク材料等からなる所定高さのスペーサ１９を配置した
後、適当な押圧治具（セッター）２１を湾曲したダイヤ
フラム部１０に押し当て、窓部６内に入り込むように適
当な温度に加熱しながら押圧せしめることによって、
（ｂ）に示される如く、ダイヤフラム部１０の窓部６周
縁部側部位が窓部６内に凹陥させられるのである。この
押圧治具２１を用いた押圧操作は、それがスペーサ１９
に当接、支持されるまで続けられ、そしてそれによっ
て、かかる凹陥部が形成される一方、ダイヤフラム部１
０の中央部位は、その外方への突出高さが低くなって、
押圧治具２１の押圧面に対応したフラット形状乃至は図
示の如き凸状湾曲面形状となるのである。なお、スペー
サ１９は、セラミック基体２に対して一体的に設けられ
る他、上述の如き押圧操作の後、必要に応じて取り除か
れることとなる。
【００５２】そして、このようにして準備された凹陥セ
ラミック基体２には、そのダイヤフラム部１０の中央部
位に対して、図１１の（ｂ）に示される如く、窓部６の
周縁部から所定の距離：ｎ、ｎ′を隔てて、膜形成法に
よって下部電極１２及び圧電／電歪層１４が順次層状に
形成され、更に必要に応じて上部電極１６が形成された
後、少なくとも該圧電／電歪層１４の焼成を行なうこと
により、既に焼成の済んでいるダイヤフラム部１０より
も、該圧電／電歪層１４に大きな焼成収縮を惹起せしめ
て、（ｃ）に示される如く、ダイヤフラム部１０の中央
部分を内方に、即ち窓部６内に凹陥した形状に撓ませる
ようにしたものであり、これによって、圧電／電歪作動
部１８の両側には、谷形湾曲部にて構成される応力緩衝
部２０、２０がそれぞれ形成されることとなるのであ
る。なお、かかる図１１の（ｃ）においては、図６に示
される湾曲形状のダイヤフラム部１０が形成されている
が、圧電／電歪層１４の焼成収縮を小さくすること等に
よって、ダイヤフラム部１０の中央部位の変形の程度を
制御し、図７に示される如き外方に凸なる形状とするこ
とも可能である。
ラミック基体２には、そのダイヤフラム部１０の中央部
位に対して、図１１の（ｂ）に示される如く、窓部６の
周縁部から所定の距離：ｎ、ｎ′を隔てて、膜形成法に
よって下部電極１２及び圧電／電歪層１４が順次層状に
形成され、更に必要に応じて上部電極１６が形成された
後、少なくとも該圧電／電歪層１４の焼成を行なうこと
により、既に焼成の済んでいるダイヤフラム部１０より
も、該圧電／電歪層１４に大きな焼成収縮を惹起せしめ
て、（ｃ）に示される如く、ダイヤフラム部１０の中央
部分を内方に、即ち窓部６内に凹陥した形状に撓ませる
ようにしたものであり、これによって、圧電／電歪作動
部１８の両側には、谷形湾曲部にて構成される応力緩衝
部２０、２０がそれぞれ形成されることとなるのであ
る。なお、かかる図１１の（ｃ）においては、図６に示
される湾曲形状のダイヤフラム部１０が形成されている
が、圧電／電歪層１４の焼成収縮を小さくすること等に
よって、ダイヤフラム部１０の中央部位の変形の程度を
制御し、図７に示される如き外方に凸なる形状とするこ
とも可能である。
【００５３】また、本発明の製造方法においては、圧電
／電歪層１４の焼成に際して、セラミック基体２のダイ
ヤフラム部１０と圧電／電歪層１４との間の焼成収縮に
より発生する応力をも、応力緩衝部２０にて緩和するこ
とが出来るため、膜の緻密化を阻害せず、且つ残留応力
も小さいという利点がある。
／電歪層１４の焼成に際して、セラミック基体２のダイ
ヤフラム部１０と圧電／電歪層１４との間の焼成収縮に
より発生する応力をも、応力緩衝部２０にて緩和するこ
とが出来るため、膜の緻密化を阻害せず、且つ残留応力
も小さいという利点がある。
【００５４】なお、上記した方法において、セラミック
基体２におけるダイヤフラム部１０の外面上の所定部位
に形成される下部電極１２や圧電／電歪層１４や上部電
極１６は、何れも、前記した膜形成法によって形成さ
れ、そして前記した焼成温度条件下において焼成される
ことによって、それぞれ、前述の如き、目的とする厚さ
の層として仕上げられ、以て圧電／電歪作動部１８が、
ダイヤフラム部１０上の所定部位に一体的に形成される
のである。なお、圧電／電歪層１４の焼成は、それを下
部電極１２上に形成した段階において（従って、上部電
極１６は形成されていない）、行なうことが望ましい
が、更にその上に、上部電極１６を形成した形態におい
て、圧電／電歪層１４の焼成を実施しても、何等差し支
えない。
基体２におけるダイヤフラム部１０の外面上の所定部位
に形成される下部電極１２や圧電／電歪層１４や上部電
極１６は、何れも、前記した膜形成法によって形成さ
れ、そして前記した焼成温度条件下において焼成される
ことによって、それぞれ、前述の如き、目的とする厚さ
の層として仕上げられ、以て圧電／電歪作動部１８が、
ダイヤフラム部１０上の所定部位に一体的に形成される
のである。なお、圧電／電歪層１４の焼成は、それを下
部電極１２上に形成した段階において（従って、上部電
極１６は形成されていない）、行なうことが望ましい
が、更にその上に、上部電極１６を形成した形態におい
て、圧電／電歪層１４の焼成を実施しても、何等差し支
えない。
【００５５】このようにして得られる本発明に従う圧電
／電歪膜型素子は、そのダイヤフラム部の圧電／電歪作
動部の少なくとも一方の側において、応力緩衝部を有
し、この応力緩衝部によって、圧電／電歪作動部に発生
する歪みや応力を効率良く変位に変える一方、隣接する
圧電／電歪作動部を同時駆動させた場合における変位量
の低下を抑制し、それぞれの単独駆動の場合の変位量と
殆ど変わることがないという、格別の特徴を発揮するも
のであって、これにより、センサやアクチュエータ等の
各種の用途に有利に用いられ得るのである。
／電歪膜型素子は、そのダイヤフラム部の圧電／電歪作
動部の少なくとも一方の側において、応力緩衝部を有
し、この応力緩衝部によって、圧電／電歪作動部に発生
する歪みや応力を効率良く変位に変える一方、隣接する
圧電／電歪作動部を同時駆動させた場合における変位量
の低下を抑制し、それぞれの単独駆動の場合の変位量と
殆ど変わることがないという、格別の特徴を発揮するも
のであって、これにより、センサやアクチュエータ等の
各種の用途に有利に用いられ得るのである。
【００５６】尤も、この本発明に従う圧電／電歪膜型素
子は、そのダイヤフラム部の外面側に設けられた圧電／
電歪作動部による作動によって、その変位が効果的に為
され得るようになっているところから、圧電／電歪アク
チュエータとして有利に用いられ得るものである。中で
も、フィルター、加速度センサや衝撃センサ等の各種セ
ンサ、トランス、マイクロフォン、発音体（スピーカー
等）、動力用や通信用の振動子や発振子の他、ディスプ
レイや内野研二著（日本工業技術センター編）「圧電／
電歪アクチュエータ 基礎から応用まで」（森北出版）
に記載のサーボ変位素子、パルス駆動モータ、超音波モ
ータ等に用いられるユニモルフ型、バイモルフ型等の屈
曲変位を発生させるタイプのアクチュエータ等として、
特に有利に用いられ得るのである。
子は、そのダイヤフラム部の外面側に設けられた圧電／
電歪作動部による作動によって、その変位が効果的に為
され得るようになっているところから、圧電／電歪アク
チュエータとして有利に用いられ得るものである。中で
も、フィルター、加速度センサや衝撃センサ等の各種セ
ンサ、トランス、マイクロフォン、発音体（スピーカー
等）、動力用や通信用の振動子や発振子の他、ディスプ
レイや内野研二著（日本工業技術センター編）「圧電／
電歪アクチュエータ 基礎から応用まで」（森北出版）
に記載のサーボ変位素子、パルス駆動モータ、超音波モ
ータ等に用いられるユニモルフ型、バイモルフ型等の屈
曲変位を発生させるタイプのアクチュエータ等として、
特に有利に用いられ得るのである。
【００５７】因みに、図１３には、本発明に従う圧電／
電歪膜型素子の一例が、その分解斜視図の形態にて概略
的に示されており、また図１４には、図１３におけるＡ
−Ａ断面が概略的に示されている。そして、そこに図示
される圧電／電歪膜型素子は、セラミック基体２２とそ
のダイヤフラム部位の外表面に配置された圧電／電歪作
動部２４とが一体化されてなる構造とされており、その
圧電／電歪作動部２４が、印加電圧に従い、セラミック
基体２２の薄肉のダイヤフラム部位を屈曲変形せしめる
ようになっている。
電歪膜型素子の一例が、その分解斜視図の形態にて概略
的に示されており、また図１４には、図１３におけるＡ
−Ａ断面が概略的に示されている。そして、そこに図示
される圧電／電歪膜型素子は、セラミック基体２２とそ
のダイヤフラム部位の外表面に配置された圧電／電歪作
動部２４とが一体化されてなる構造とされており、その
圧電／電歪作動部２４が、印加電圧に従い、セラミック
基体２２の薄肉のダイヤフラム部位を屈曲変形せしめる
ようになっている。
【００５８】より詳細には、セラミック基体２２は、そ
れぞれ、ジルコニア材料からなる薄肉の平板形状を呈す
る閉塞プレート（ダイヤフラム板）２６と接続プレート
（ベースプレート）２８が同じくジルコニア材料からな
るスペーサプレート（ベースプレート）３０を挟んで重
ね合わされてなる構造を持って、一体的に形成されてい
る。そして、接続プレート２８には、連通用開孔部３２
が形成されている。なお、この連通用開孔部３２の個
数、形状、寸法、位置等は、圧電／電歪膜型素子の用途
に応じて適宜に選定されることとなる。また、スペーサ
プレート３０には、正方形状の窓部３６が複数個（ここ
では３個）形成されている。そして、それら各窓部３６
に対して、前記接続プレート２８に設けられた各一つの
連通用開孔部３２が開孔せしめられるように、かかるス
ペーサプレート３０が接続プレート２８に対して重ね合
わされているのである。更にまた、このスペーサプレー
ト３０における接続プレート２８が重ね合わされた側と
は反対側の面には、閉塞プレート２６が重ね合わされて
おり、この閉塞プレート２６にて窓部３６の開孔が覆蓋
されている。それによって、セラミック基体２２の内部
には、連通用開孔部３２を通じて外部に連通された加圧
室３８が形成されているのである。
れぞれ、ジルコニア材料からなる薄肉の平板形状を呈す
る閉塞プレート（ダイヤフラム板）２６と接続プレート
（ベースプレート）２８が同じくジルコニア材料からな
るスペーサプレート（ベースプレート）３０を挟んで重
ね合わされてなる構造を持って、一体的に形成されてい
る。そして、接続プレート２８には、連通用開孔部３２
が形成されている。なお、この連通用開孔部３２の個
数、形状、寸法、位置等は、圧電／電歪膜型素子の用途
に応じて適宜に選定されることとなる。また、スペーサ
プレート３０には、正方形状の窓部３６が複数個（ここ
では３個）形成されている。そして、それら各窓部３６
に対して、前記接続プレート２８に設けられた各一つの
連通用開孔部３２が開孔せしめられるように、かかるス
ペーサプレート３０が接続プレート２８に対して重ね合
わされているのである。更にまた、このスペーサプレー
ト３０における接続プレート２８が重ね合わされた側と
は反対側の面には、閉塞プレート２６が重ね合わされて
おり、この閉塞プレート２６にて窓部３６の開孔が覆蓋
されている。それによって、セラミック基体２２の内部
には、連通用開孔部３２を通じて外部に連通された加圧
室３８が形成されているのである。
【００５９】なお、このようなセラミック基体２２は、
前述せるように所定のセラミック材料、ここではジルコ
ニア材料を用いて、一体焼成品として形成されている。
また、ここでは、閉塞プレート（ダイヤフラム板）とス
ペーサプレート（ベースプレート）と接続プレート（ベ
ースプレート）とから構成される３層構造品を例示した
が、４層構造品或いはそれ以上の多層構造品とすること
も可能であり、図１５では５層構造品の例が示されてい
る。そして、この図１５に示される５層構造の素子にお
いては、閉塞プレート２６からなる一つの層に対して、
スペーサプレート３０と接続プレート２８とが交互に２
層づつ積層されて、一体化された構造体となっており、
内部に形成された加圧室３８や中間室４６が連通孔４８
にて接続せしめられている。
前述せるように所定のセラミック材料、ここではジルコ
ニア材料を用いて、一体焼成品として形成されている。
また、ここでは、閉塞プレート（ダイヤフラム板）とス
ペーサプレート（ベースプレート）と接続プレート（ベ
ースプレート）とから構成される３層構造品を例示した
が、４層構造品或いはそれ以上の多層構造品とすること
も可能であり、図１５では５層構造品の例が示されてい
る。そして、この図１５に示される５層構造の素子にお
いては、閉塞プレート２６からなる一つの層に対して、
スペーサプレート３０と接続プレート２８とが交互に２
層づつ積層されて、一体化された構造体となっており、
内部に形成された加圧室３８や中間室４６が連通孔４８
にて接続せしめられている。
【００６０】また、かかるセラミック基体２２には、そ
の閉塞プレート２６の外面上における各加圧室３８に対
応する部位に、それぞれ、膜状の圧電／電歪作動部２４
が設けられている。この圧電／電歪作動部２４は、セラ
ミック基体２２の窓部３６部位に位置する閉塞プレート
２６部分、即ちダイヤフラム部位の外面上に、下部電極
４０、圧電／電歪層４２及び上部電極４４を膜形成法に
よって順次形成することにより、構成されたものであ
る。従って、この圧電／電歪膜型素子にあっては、その
圧電／電歪作動部２４の作動に基づいて、加圧室３８内
が加圧せしめられることとなり、以てかかる加圧室３８
内の流体の吐出が効果的に実現され得るのである。ま
た、本構造の圧電／電歪膜型素子は、アクチュエータと
してだけでなく、ダイヤフラム部の屈曲変位を電圧信号
として取り出すセンサとしても、使用され得るものであ
る。
の閉塞プレート２６の外面上における各加圧室３８に対
応する部位に、それぞれ、膜状の圧電／電歪作動部２４
が設けられている。この圧電／電歪作動部２４は、セラ
ミック基体２２の窓部３６部位に位置する閉塞プレート
２６部分、即ちダイヤフラム部位の外面上に、下部電極
４０、圧電／電歪層４２及び上部電極４４を膜形成法に
よって順次形成することにより、構成されたものであ
る。従って、この圧電／電歪膜型素子にあっては、その
圧電／電歪作動部２４の作動に基づいて、加圧室３８内
が加圧せしめられることとなり、以てかかる加圧室３８
内の流体の吐出が効果的に実現され得るのである。ま
た、本構造の圧電／電歪膜型素子は、アクチュエータと
してだけでなく、ダイヤフラム部の屈曲変位を電圧信号
として取り出すセンサとしても、使用され得るものであ
る。
【００６１】なお、このような構造の圧電／電歪膜型素
子は、窓部３６の配列方向における圧電／電歪作動部２
４の両側に位置するように、所定の応力緩衝部が、それ
ぞれ形成されているのである。
子は、窓部３６の配列方向における圧電／電歪作動部２
４の両側に位置するように、所定の応力緩衝部が、それ
ぞれ形成されているのである。
【００６２】このように、本発明に従う圧電／電歪膜型
素子は、アクチュエータやセンサとして、有利には、ス
ピーカー、ディスプレイ、サーボ変位素子、パルス駆動
モータ、超音波モータ、加速度センサ、衝撃センサの構
成部材に用いられ得るものであるが、勿論、その他の公
知の各種の用途にも有利に用いられ得ることは、言うま
でもないところである。
素子は、アクチュエータやセンサとして、有利には、ス
ピーカー、ディスプレイ、サーボ変位素子、パルス駆動
モータ、超音波モータ、加速度センサ、衝撃センサの構
成部材に用いられ得るものであるが、勿論、その他の公
知の各種の用途にも有利に用いられ得ることは、言うま
でもないところである。
【００６３】
【実施例】以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本
発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明
が、そのような実施例の記載によって何等の制約をも受
けるものでないことは、言うまでもないところである。
また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記
した具体例や具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱
しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、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。
発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明
が、そのような実施例の記載によって何等の制約をも受
けるものでないことは、言うまでもないところである。
また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記
した具体例や具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱
しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、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。
【００６４】実施例 １
矩形形状のセラミック基体の長手方向に、図１３と同様
な配列形態にて、０．２ｍｍの間隔を隔てて、０．５ｍ
ｍ×０．７ｍｍの大きさの矩形の窓部が、０．７ｍｍの
辺の対向方向に４個配列されてなると共に、それら窓部
が、１０μｍの厚みのダイヤフラム部にて覆蓋されてな
る一体構造のセラミック基体を準備した。なお、このセ
ラミック基体は、その基体本体部及びダイヤフラム部共
に、イットリアで部分安定化されたジルコニア材料（平
均粒子径０．４μｍ）を用いて、常法に従って成形、焼
成されたものであり、その基体本体部の厚さは、焼成後
に２００μｍとなるようにした。
な配列形態にて、０．２ｍｍの間隔を隔てて、０．５ｍ
ｍ×０．７ｍｍの大きさの矩形の窓部が、０．７ｍｍの
辺の対向方向に４個配列されてなると共に、それら窓部
が、１０μｍの厚みのダイヤフラム部にて覆蓋されてな
る一体構造のセラミック基体を準備した。なお、このセ
ラミック基体は、その基体本体部及びダイヤフラム部共
に、イットリアで部分安定化されたジルコニア材料（平
均粒子径０．４μｍ）を用いて、常法に従って成形、焼
成されたものであり、その基体本体部の厚さは、焼成後
に２００μｍとなるようにした。
【００６５】次いで、かかる得られたセラミック基体の
ダイヤフラム部の外面上の所定位置に、白金ペーストを
用いて、スクリーン印刷法により、焼成後の厚みが５μ
ｍとなるように印刷し、１２０℃で１０分間乾燥した
後、１３５０℃で２時間焼成することにより、下部電極
を形成し、更にこの下部電極上に、圧電／電歪材料とし
てマグネシウムニオブ酸鉛とジルコン酸鉛とチタン酸鉛
とからなる材料を用いて、焼成後の厚みが３０μｍとな
るように、スクリーン印刷法により印刷し、１２０℃で
２０分間乾燥した後、１３００℃で焼成を行なうことに
より、得られた圧電／電歪層の対応する両端縁とそれら
に対向する窓部（０．７ｍｍの辺）の周縁部との間の距
離がそれぞれ０．１ｍｍとされた圧電／電歪層を形成し
た。更に、このようにしてダイヤフラム部上に下部電極
及び圧電／電歪層の形成されたセラミック基体を用い、
そのダイヤフラム部を、アルミナセラミックからなる型
にて両側から挟み込み、１３００℃で再焼成することに
より、圧電／電歪層の両側において、窓部周縁部と圧電
／電歪層との間に位置する０．１ｍｍのダイヤフラム部
位に対して、外方に凸なる形状に突出せしめてなる山形
湾曲部からなる応力緩衝部を形成せしめ、図３に示され
る如きＭ形状のダイヤフラム部を有するセラミック基体
を得た。
ダイヤフラム部の外面上の所定位置に、白金ペーストを
用いて、スクリーン印刷法により、焼成後の厚みが５μ
ｍとなるように印刷し、１２０℃で１０分間乾燥した
後、１３５０℃で２時間焼成することにより、下部電極
を形成し、更にこの下部電極上に、圧電／電歪材料とし
てマグネシウムニオブ酸鉛とジルコン酸鉛とチタン酸鉛
とからなる材料を用いて、焼成後の厚みが３０μｍとな
るように、スクリーン印刷法により印刷し、１２０℃で
２０分間乾燥した後、１３００℃で焼成を行なうことに
より、得られた圧電／電歪層の対応する両端縁とそれら
に対向する窓部（０．７ｍｍの辺）の周縁部との間の距
離がそれぞれ０．１ｍｍとされた圧電／電歪層を形成し
た。更に、このようにしてダイヤフラム部上に下部電極
及び圧電／電歪層の形成されたセラミック基体を用い、
そのダイヤフラム部を、アルミナセラミックからなる型
にて両側から挟み込み、１３００℃で再焼成することに
より、圧電／電歪層の両側において、窓部周縁部と圧電
／電歪層との間に位置する０．１ｍｍのダイヤフラム部
位に対して、外方に凸なる形状に突出せしめてなる山形
湾曲部からなる応力緩衝部を形成せしめ、図３に示され
る如きＭ形状のダイヤフラム部を有するセラミック基体
を得た。
【００６６】その後、こうして得られたセラミック基体
のＭ形状のダイヤフラム部上に設けられている下部電極
及び圧電／電歪層の上に、更に上部電極として、Ｃｒ薄
膜及びＣｕ膜をスパッタリング法にて形成し、以て目的
とする圧電／電歪膜型素子（本発明素子）を得た。な
お、上部電極の厚さは、全体として０．３μｍとした。
また、この得られた圧電／電歪膜型素子における各圧電
／電歪作動部には、その上部電極と下部電極との間に１
００Ｖの電圧をかけて、それぞれの変位方向がダイヤフ
ラム部側となるように、それぞれ、分極処理を施した。
のＭ形状のダイヤフラム部上に設けられている下部電極
及び圧電／電歪層の上に、更に上部電極として、Ｃｒ薄
膜及びＣｕ膜をスパッタリング法にて形成し、以て目的
とする圧電／電歪膜型素子（本発明素子）を得た。な
お、上部電極の厚さは、全体として０．３μｍとした。
また、この得られた圧電／電歪膜型素子における各圧電
／電歪作動部には、その上部電極と下部電極との間に１
００Ｖの電圧をかけて、それぞれの変位方向がダイヤフ
ラム部側となるように、それぞれ、分極処理を施した。
【００６７】一方、従来素子として、前記で準備したセ
ラミック基体を用い、そのダイヤフラム部上に導電性接
着剤を使用して、厚さ３０μｍの圧電／電歪材料の板を
張り付けて、従来と同様な圧電／電歪素子を作製した。
ラミック基体を用い、そのダイヤフラム部上に導電性接
着剤を使用して、厚さ３０μｍの圧電／電歪材料の板を
張り付けて、従来と同様な圧電／電歪素子を作製した。
【００６８】かくして得られた二つの素子について、そ
の各圧電／電歪作動部に電圧を印加せしめて駆動させた
場合における、全駆動時の変位量／単独駆動時の変位量
の割合を求め、その結果を、下記表１に示した。
の各圧電／電歪作動部に電圧を印加せしめて駆動させた
場合における、全駆動時の変位量／単独駆動時の変位量
の割合を求め、その結果を、下記表１に示した。
【００６９】なお、各素子における圧電／電歪作動部の
作動評価においては、分極処理と同様な方向に電圧３０
Ｖを各素子の各圧電／電歪作動部の上部電極と下部電極
との間に印加し、レーザードップラー装置により、各圧
電／電歪作動部の変位量（単独変位量）を、それぞれ測
定した。また、各素子の４個の圧電／電歪作動部の全部
に３０Ｖの電圧を印加し、それぞれの圧電／電歪作動部
の変位量を測定し、その平均値を全駆動時の変位量とし
た。そして、これら得られた値より、（全駆動変位量／
単独駆動変位量）×１００（％）にて、全駆動／単独駆
動変位量の比（％）を算出した。
作動評価においては、分極処理と同様な方向に電圧３０
Ｖを各素子の各圧電／電歪作動部の上部電極と下部電極
との間に印加し、レーザードップラー装置により、各圧
電／電歪作動部の変位量（単独変位量）を、それぞれ測
定した。また、各素子の４個の圧電／電歪作動部の全部
に３０Ｖの電圧を印加し、それぞれの圧電／電歪作動部
の変位量を測定し、その平均値を全駆動時の変位量とし
た。そして、これら得られた値より、（全駆動変位量／
単独駆動変位量）×１００（％）にて、全駆動／単独駆
動変位量の比（％）を算出した。
【００７０】
【表１】
【００７１】かかる表１の結果から明らかなように、本
発明に従ってセラミック基体のダイヤフラム部の圧電／
電歪作動部の形成されていない部位に、山形湾曲部から
なる応力緩衝部を形成せしめた素子にあっては、圧電／
電歪作動部の全駆動時の変位量と単独駆動時の変位量と
が略等しく、従来素子の５０％に比べて、著しく改善さ
れていることが認められる。
発明に従ってセラミック基体のダイヤフラム部の圧電／
電歪作動部の形成されていない部位に、山形湾曲部から
なる応力緩衝部を形成せしめた素子にあっては、圧電／
電歪作動部の全駆動時の変位量と単独駆動時の変位量と
が略等しく、従来素子の５０％に比べて、著しく改善さ
れていることが認められる。
【００７２】実施例 ２
３モル％イットリア含有部分安定化ジルコニア粉末：８
５重量％とアルミナ粉末：１５重量％とからなるセラミ
ック混合粉末（平均粒子径０．４μｍ）を用い、常法に
従ってバインダ、可塑剤及び有機溶剤を混合せしめて、
スラリーを調製し、このスラリーより、ドクターブレー
ド法にて、焼成後の厚みが２００μｍとなるように、ベ
ースプレート用グリーンシートを成形した。
５重量％とアルミナ粉末：１５重量％とからなるセラミ
ック混合粉末（平均粒子径０．４μｍ）を用い、常法に
従ってバインダ、可塑剤及び有機溶剤を混合せしめて、
スラリーを調製し、このスラリーより、ドクターブレー
ド法にて、焼成後の厚みが２００μｍとなるように、ベ
ースプレート用グリーンシートを成形した。
【００７３】一方、３モル％イットリア含有部分安定化
ジルコニア粉末（平均粒子径０．３μｍ）を用いて、こ
れに、常法に従ってバインダ、可塑剤及び有機溶剤を配
合して、スラリーを調製した後、リバースロールコータ
ー装置にて、焼成後の厚みが１０μｍとなるように、ダ
イヤフラム板用グリーンシートを成形した。
ジルコニア粉末（平均粒子径０．３μｍ）を用いて、こ
れに、常法に従ってバインダ、可塑剤及び有機溶剤を配
合して、スラリーを調製した後、リバースロールコータ
ー装置にて、焼成後の厚みが１０μｍとなるように、ダ
イヤフラム板用グリーンシートを成形した。
【００７４】その後、上記の如くして得られたベースプ
レート用グリーンシートを所定の金型にてパターン打ち
抜き（窓部の形成）した後、これに、上記で作製したダ
イヤフラム板用グリーンシートを重ね合わせ、１００kg
／ｃｍ2 の圧力下に、８０℃×１分の条件にて、熱圧着
せしめた。そして、この得られた一体積層物を１５００
℃の温度で２時間焼成することにより、ダイヤフラム部
が外方に突出せしめられてなる（突出量：ｈ＝２０μ
ｍ）セラミック基体を得た。
レート用グリーンシートを所定の金型にてパターン打ち
抜き（窓部の形成）した後、これに、上記で作製したダ
イヤフラム板用グリーンシートを重ね合わせ、１００kg
／ｃｍ2 の圧力下に、８０℃×１分の条件にて、熱圧着
せしめた。そして、この得られた一体積層物を１５００
℃の温度で２時間焼成することにより、ダイヤフラム部
が外方に突出せしめられてなる（突出量：ｈ＝２０μ
ｍ）セラミック基体を得た。
【００７５】次いで、この得られたセラミック基体を用
い、その外方に突出されたダイヤフラム部の外面上に、
実施例１と同様にして、下部電極及び圧電／電歪層を形
成して、その焼成を行なったところ、それら下部電極及
び圧電／電歪層が形成されたダイヤフラム部位は、内方
に凹陥した湾曲谷部となる一方、それら下部電極や圧電
／電歪層の形成されていないダイヤフラム部位は、依然
として外方に凸なる形状に突出した状態に維持され、以
て山形湾曲部からなる応力緩衝部が形成されることによ
って、実施例１と同様に、図３の如きＭ形状のダイヤフ
ラム部を有するセラミック基体を得た。そして、この焼
成された圧電／電歪層の上に、実施例１と同様にして、
上部電極を形成することにより、本発明に従う圧電／電
歪膜型素子を得た。
い、その外方に突出されたダイヤフラム部の外面上に、
実施例１と同様にして、下部電極及び圧電／電歪層を形
成して、その焼成を行なったところ、それら下部電極及
び圧電／電歪層が形成されたダイヤフラム部位は、内方
に凹陥した湾曲谷部となる一方、それら下部電極や圧電
／電歪層の形成されていないダイヤフラム部位は、依然
として外方に凸なる形状に突出した状態に維持され、以
て山形湾曲部からなる応力緩衝部が形成されることによ
って、実施例１と同様に、図３の如きＭ形状のダイヤフ
ラム部を有するセラミック基体を得た。そして、この焼
成された圧電／電歪層の上に、実施例１と同様にして、
上部電極を形成することにより、本発明に従う圧電／電
歪膜型素子を得た。
【００７６】このようにして得られた圧電／電歪膜型素
子について、分極処理を施した後、実施例１と同様にし
て、全駆動変位量及び単独駆動変位量を測定し、更に全
駆動／単独駆動変位量の比を求めたところ、実施例１に
おける本発明素子と同様な、優れた結果が得られた。
子について、分極処理を施した後、実施例１と同様にし
て、全駆動変位量及び単独駆動変位量を測定し、更に全
駆動／単独駆動変位量の比を求めたところ、実施例１に
おける本発明素子と同様な、優れた結果が得られた。
【００７７】実施例 ３
３モル％イットリア含有部分安定化ジルコニア粉末：９
９．７５重量％とアルミナ粉末：０．２５重量％とから
なる、平均粒子径が０．４μｍの混合粉末を用い、これ
を５００℃で２時間熱処理した後、常法に従ってバイン
ダ、可塑剤及び有機溶剤とボールミルにて３０時間混合
せしめて、スラリーを調製し、このスラリーより、ドク
ターブレード法にて、焼成後の厚みが２００μｍとなる
ように、ベースプレート用グリーンシートを成形した。
９．７５重量％とアルミナ粉末：０．２５重量％とから
なる、平均粒子径が０．４μｍの混合粉末を用い、これ
を５００℃で２時間熱処理した後、常法に従ってバイン
ダ、可塑剤及び有機溶剤とボールミルにて３０時間混合
せしめて、スラリーを調製し、このスラリーより、ドク
ターブレード法にて、焼成後の厚みが２００μｍとなる
ように、ベースプレート用グリーンシートを成形した。
【００７８】一方、３モル％イットリア含有部分安定化
ジルコニア粉末の７０重量％とアルミナ粉末の３０重量
％からなる、平均粒子径が０．２μｍの混合粉末を用い
て、これに、常法に従ってバインダ、可塑剤及び有機溶
剤をボールミルにて３０時間混合して、スラリーを調製
した後、リバースロールコーター装置にて、焼成後の厚
みが１０μｍとなるように、ダイヤフラム板用グリーン
シートを成形した。
ジルコニア粉末の７０重量％とアルミナ粉末の３０重量
％からなる、平均粒子径が０．２μｍの混合粉末を用い
て、これに、常法に従ってバインダ、可塑剤及び有機溶
剤をボールミルにて３０時間混合して、スラリーを調製
した後、リバースロールコーター装置にて、焼成後の厚
みが１０μｍとなるように、ダイヤフラム板用グリーン
シートを成形した。
【００７９】その後、上記の如くして得られたベースプ
レート用グリーンシートを所定の金型にてパターン打ち
抜き（窓部の形成）した後、これに、上記で作製したダ
イヤフラム板用グリーンシートを重ね合わせ、１００kg
／ｃｍ2 の圧力下に、８０℃×１分の条件にて熱圧着せ
しめた。そして、この得られた一体積層物を、１５００
℃の温度で２時間焼成することにより、ダイヤフラム部
が図１０（ａ）にて示される如くシワ状となったセラミ
ック基体を得た。
レート用グリーンシートを所定の金型にてパターン打ち
抜き（窓部の形成）した後、これに、上記で作製したダ
イヤフラム板用グリーンシートを重ね合わせ、１００kg
／ｃｍ2 の圧力下に、８０℃×１分の条件にて熱圧着せ
しめた。そして、この得られた一体積層物を、１５００
℃の温度で２時間焼成することにより、ダイヤフラム部
が図１０（ａ）にて示される如くシワ状となったセラミ
ック基体を得た。
【００８０】次いで、この得られたセラミック基体を用
い、そのシワ状のダイヤフラム部の外面上に、実施例１
と同様にして下部電極及び圧電／電歪層を形成し、その
焼成を行なったところ、それら下部電極及び圧電／電歪
層が形成されていないダイヤフラム部位のシワ形状が、
略そのままの状態に維持されて、応力緩衝部が形成され
たセラミック基体を得た。そして、この焼成された圧電
／電歪層の上に、実施例１と同様にして、上部電極を形
成することにより、本発明に従う圧電／電歪膜型素子を
得た。
い、そのシワ状のダイヤフラム部の外面上に、実施例１
と同様にして下部電極及び圧電／電歪層を形成し、その
焼成を行なったところ、それら下部電極及び圧電／電歪
層が形成されていないダイヤフラム部位のシワ形状が、
略そのままの状態に維持されて、応力緩衝部が形成され
たセラミック基体を得た。そして、この焼成された圧電
／電歪層の上に、実施例１と同様にして、上部電極を形
成することにより、本発明に従う圧電／電歪膜型素子を
得た。
【００８１】このようにして得られた圧電／電歪膜型素
子について、実施例１と同様にして分極処理した後、全
駆動変位量及び単独駆動変位量を測定し、更に全駆動／
単独駆動変位量の比を求めたところ、８５％となり、圧
電／電歪作動部の両側にシワ状の応力緩衝部を存在せし
めることによって、同時駆動に際しての変位低下率を効
果的に抑制し得ることが明らかとなった。なお、各圧電
／電歪作動部の単独駆動変位量は、平均０．１８μｍで
あった。
子について、実施例１と同様にして分極処理した後、全
駆動変位量及び単独駆動変位量を測定し、更に全駆動／
単独駆動変位量の比を求めたところ、８５％となり、圧
電／電歪作動部の両側にシワ状の応力緩衝部を存在せし
めることによって、同時駆動に際しての変位低下率を効
果的に抑制し得ることが明らかとなった。なお、各圧電
／電歪作動部の単独駆動変位量は、平均０．１８μｍで
あった。
【００８２】実施例 ４
４モル％イットリア含有部分安定化ジルコニア粉末：９
９．９重量％とアルミナ粉末：０．１重量％とからな
る、平均粒子径が０．４μｍの混合粉末を用いて、実施
例３と同様にしてベースプレート用グリーンシートを成
形した。また、４モル％イットリア含有部分安定化ジル
コニア粉末：９９．５重量％とアルミナ粉末：０．５重
量％からなる、平均粒子径が０．４μｍの混合粉末を用
いて、実施例３と同様にしてダイヤフラム板用グリーン
シートを成形した。
９．９重量％とアルミナ粉末：０．１重量％とからな
る、平均粒子径が０．４μｍの混合粉末を用いて、実施
例３と同様にしてベースプレート用グリーンシートを成
形した。また、４モル％イットリア含有部分安定化ジル
コニア粉末：９９．５重量％とアルミナ粉末：０．５重
量％からなる、平均粒子径が０．４μｍの混合粉末を用
いて、実施例３と同様にしてダイヤフラム板用グリーン
シートを成形した。
【００８３】次いで、上記で得られたベースプレート用
グリーンシートを所定の金型にてパターン打ち抜き（窓
部の形成）した後、これに、上記で作製したダイヤフラ
ム板用グリーンシートを重ね合わせ、１００kg／ｃｍ2
の圧力下に、８０℃×１分の条件にて熱圧着せしめた。
そして、この得られた一体積層物を、１５００℃の温度
で２時間焼成することにより、ダイヤフラム部が外方に
５０μｍの高さで湾曲して突出したセラミック基体を得
た。
グリーンシートを所定の金型にてパターン打ち抜き（窓
部の形成）した後、これに、上記で作製したダイヤフラ
ム板用グリーンシートを重ね合わせ、１００kg／ｃｍ2
の圧力下に、８０℃×１分の条件にて熱圧着せしめた。
そして、この得られた一体積層物を、１５００℃の温度
で２時間焼成することにより、ダイヤフラム部が外方に
５０μｍの高さで湾曲して突出したセラミック基体を得
た。
【００８４】その後、かかるセラミック基体に対して、
図１２に示される如く、その窓部を挟むようにして、高
さが２０μｍのアルミナ製スペーサを配置し、更に平板
状の多孔質アルミナ製セッターを載せて、１５００℃に
て５時間再焼成することにより、ダイヤフラム部の中央
部位の山部高さが２０μｍ、窓部側部位の谷部深さが１
５μｍのセラミック基体を得た後、図１１に示される如
く、かかるダイヤフラム部の中央部位の山部上に、実施
例１と同様にして下部電極及び圧電／電歪層を形成し、
その焼成を行なったところ、それら下部電極及び圧電／
電歪層を形成したダイヤフラム部位（山部）が内方に凹
陥した形状となる一方、それら下部電極及び圧電／電歪
層の形成されていないダイヤフラム部位（谷部）の谷形
湾曲形状は略そのままの状態に維持されて、応力緩衝部
が形成されたセラミック基体を得た。そして、この焼成
された圧電／電歪層の上に、実施例１と同様にして、上
部電極を形成することにより、本発明に従う圧電／電歪
膜型素子を得た。
図１２に示される如く、その窓部を挟むようにして、高
さが２０μｍのアルミナ製スペーサを配置し、更に平板
状の多孔質アルミナ製セッターを載せて、１５００℃に
て５時間再焼成することにより、ダイヤフラム部の中央
部位の山部高さが２０μｍ、窓部側部位の谷部深さが１
５μｍのセラミック基体を得た後、図１１に示される如
く、かかるダイヤフラム部の中央部位の山部上に、実施
例１と同様にして下部電極及び圧電／電歪層を形成し、
その焼成を行なったところ、それら下部電極及び圧電／
電歪層を形成したダイヤフラム部位（山部）が内方に凹
陥した形状となる一方、それら下部電極及び圧電／電歪
層の形成されていないダイヤフラム部位（谷部）の谷形
湾曲形状は略そのままの状態に維持されて、応力緩衝部
が形成されたセラミック基体を得た。そして、この焼成
された圧電／電歪層の上に、実施例１と同様にして、上
部電極を形成することにより、本発明に従う圧電／電歪
膜型素子を得た。
【００８５】このようにして得られた圧電／電歪膜型素
子について、実施例１と同様にして分極処理した後、全
駆動変位量及び単独駆動変位量を測定し、更に全駆動／
単独駆動変位量の比を求めたところ、９０％となり、圧
電／電歪作動部の両側に谷形湾曲部からなる応力緩衝部
を存在せしめることによって、同時駆動に際しての変位
低下率を効果的に抑制し得ることが明らかとなった。な
お、各圧電／電歪作動部の単独駆動変位量は、平均０．
２０μｍであった。
子について、実施例１と同様にして分極処理した後、全
駆動変位量及び単独駆動変位量を測定し、更に全駆動／
単独駆動変位量の比を求めたところ、９０％となり、圧
電／電歪作動部の両側に谷形湾曲部からなる応力緩衝部
を存在せしめることによって、同時駆動に際しての変位
低下率を効果的に抑制し得ることが明らかとなった。な
お、各圧電／電歪作動部の単独駆動変位量は、平均０．
２０μｍであった。
【００８６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、圧電／電歪膜型素子におけるセラミック基体
の、圧電／電歪作動部の設けられていないダイヤフラム
部位が応力緩衝部とされ、そしてそのような応力緩衝部
の存在によって、圧電／電歪作動部に対する周囲のセラ
ミック基体からの拘束作用を効果的に回避し、以て圧電
／電歪作動部に発生する歪みや応力を効率良く変位に変
え得ると共に、低駆動電圧にてより大きな変位を得るこ
とが出来る等の、優れた特徴を有する圧電／電歪膜型素
子が、有利に実現され得たのである。
によれば、圧電／電歪膜型素子におけるセラミック基体
の、圧電／電歪作動部の設けられていないダイヤフラム
部位が応力緩衝部とされ、そしてそのような応力緩衝部
の存在によって、圧電／電歪作動部に対する周囲のセラ
ミック基体からの拘束作用を効果的に回避し、以て圧電
／電歪作動部に発生する歪みや応力を効率良く変位に変
え得ると共に、低駆動電圧にてより大きな変位を得るこ
とが出来る等の、優れた特徴を有する圧電／電歪膜型素
子が、有利に実現され得たのである。
【００８７】また、本発明に従う圧電／電歪膜型素子に
おいては、その複数の圧電／電歪作動部を同時に駆動せ
しめた場合にあっても、それぞれの変位量が、それら圧
電／電歪作動部の単独駆動の場合に比して、それほど低
下するようなことがなく、それら圧電／電歪作動部の駆
動形態において、その変位量が変化する等の問題もな
く、均一な変位量を示し、品質の均一な素子となるので
ある。
おいては、その複数の圧電／電歪作動部を同時に駆動せ
しめた場合にあっても、それぞれの変位量が、それら圧
電／電歪作動部の単独駆動の場合に比して、それほど低
下するようなことがなく、それら圧電／電歪作動部の駆
動形態において、その変位量が変化する等の問題もな
く、均一な変位量を示し、品質の均一な素子となるので
ある。
【００８８】さらに、本発明に従う圧電／電歪膜型素子
の製造法によれば、上述の如き優れた特徴を有する素子
が、工業的に有利に製造され得、またその生産性を高め
ることが出来るのである。
の製造法によれば、上述の如き優れた特徴を有する素子
が、工業的に有利に製造され得、またその生産性を高め
ることが出来るのである。
【図１】本発明に従う圧電／電歪膜型素子の基本的な構
造の一例を示す分解斜視図である。
造の一例を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示される圧電／電歪膜型素子の断面説明
図である。
図である。
【図３】図１に示される圧電／電歪膜型素子における窓
部の中心を通る最短寸法の方向（窓部６の短辺方向）に
おける断面の拡大説明図である。
部の中心を通る最短寸法の方向（窓部６の短辺方向）に
おける断面の拡大説明図である。
【図４】本発明に従う圧電／電歪膜型素子の他の例を示
す、図３に対応する拡大説明図である。
す、図３に対応する拡大説明図である。
【図５】本発明に従う圧電／電歪膜型素子の更に異なる
他の例を示す、図３に対応する拡大説明図である。
他の例を示す、図３に対応する拡大説明図である。
【図６】本発明に従う圧電／電歪膜型素子の他の異なる
構造例を示す、図３に対応する拡大説明図である。
構造例を示す、図３に対応する拡大説明図である。
【図７】本発明に従う圧電／電歪膜型素子の更に異なる
構造例を示す、図３に対応する拡大説明図である。
構造例を示す、図３に対応する拡大説明図である。
【図８】図３に示される構造を有する本発明に従う圧電
／電歪膜型素子の製造方法の工程の一例を示す、部分断
面拡大説明図である。
／電歪膜型素子の製造方法の工程の一例を示す、部分断
面拡大説明図である。
【図９】図４に示される構造の圧電／電歪膜型素子の製
造方法の工程の一例を示す部分断面拡大説明図である。
造方法の工程の一例を示す部分断面拡大説明図である。
【図１０】図５に示される構造の圧電／電歪膜型素子の
製造方法の工程の一例を示す部分断面拡大説明図であ
る。
製造方法の工程の一例を示す部分断面拡大説明図であ
る。
【図１１】図６及び図７に示される構造の圧電／電歪膜
型素子の製造方法の工程の一例を示す部分断面拡大説明
図である。
型素子の製造方法の工程の一例を示す部分断面拡大説明
図である。
【図１２】図１１にて用いられるセラミック基体の製造
方法の工程の一例を示す部分断面拡大説明図である。
方法の工程の一例を示す部分断面拡大説明図である。
【図１３】複数の圧電／電歪作動部を設けてなる、本発
明に係る圧電／電歪膜型素子の他の一例を示す分解斜視
図である。
明に係る圧電／電歪膜型素子の他の一例を示す分解斜視
図である。
【図１４】図１３におけるＡ−Ａ断面説明図である。
【図１５】複数の圧電／電歪作動部を設けてなる、本発
明に係る圧電／電歪膜型素子の更に他の例を示す、図１
４に対応する断面説明図である。
明に係る圧電／電歪膜型素子の更に他の例を示す、図１
４に対応する断面説明図である。
２ セラミック基体 ４ ベースプレ
ート ６ 窓部 ８ ダイヤフラ
ム板 １０ ダイヤフラム部 １２ 下部電極 １４ 圧電／電歪層 １６ 上部電極 １８ 圧電／電歪作動部 ２０ 応力緩衝
部
ート ６ 窓部 ８ ダイヤフラ
ム板 １０ ダイヤフラム部 １２ 下部電極 １４ 圧電／電歪層 １６ 上部電極 １８ 圧電／電歪作動部 ２０ 応力緩衝
部
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 41/09
Claims (23)
- 【請求項１】 少なくとも一つの窓部を有すると共に、
該窓部を覆蓋するように、薄肉のダイヤフラム部が一体
に設けられてなるセラミック基体と、該ダイヤフラム部
の外面上に膜形成法によって層状に順次設けた下部電
極、圧電／電歪層及び上部電極より構成される膜状の圧
電／電歪作動部とを備えた圧電／電歪膜型素子にして、 前記ダイヤフラム部上に形成される前記圧電／電歪作動
部の対応する端縁の少なくとも一方を該ダイヤフラム部
の中心側に偏位させて、前記窓部の周縁部から離隔せし
め、該圧電／電歪作動部の端縁と該窓部の周縁部との間
に位置するダイヤフラム部位を湾曲させることにより、
その湾曲したダイヤフラム部位にて応力緩衝部を構成せ
しめたことを特徴とする圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項２】 前記応力緩衝部が、前記窓部の中心を通
る最短寸法の４０％を越えない長さにおいて、該窓部の
周縁部側のダイヤフラム部位に設けられている請求項１
に記載の圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項３】前記応力緩衝部の設けられたダイヤフラム
部が、少なくとも一つの変曲点を有している請求項１ま
たは請求項２に記載の圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項４】 前記応力緩衝部が、前記窓部の周縁部か
ら直ちに湾曲した形状のダイヤフラム部位にて構成され
ている請求項１乃至請求項３の何れかに記載の圧電／電
歪膜型素子。 - 【請求項５】 前記窓部の対向する周縁部間において、
それら周縁部に対してそれぞれ所定の距離を隔てて両側
の端縁が対向位置するように、前記圧電／電歪作動部が
前記ダイヤフラム部に形成されると共に、該圧電／電歪
作動部の両側のダイヤフラム部位に対して、前記応力緩
衝部がそれぞれ形成されている請求項１乃至請求項４の
何れかに記載の圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項６】 前記窓部の対向する周縁部間において、
それら周縁部の一方のものに対して所定の距離を隔てて
一方の端縁が位置するように、前記圧電／電歪作動部が
前記ダイヤフラム部に形成されると共に、該圧電／電歪
作動部の片側において、該一方の周縁部と該圧電／電歪
作動部の一方の端縁との間に位置するダイヤフラム部位
に対して、前記応力緩衝部が形成されている請求項１乃
至請求項４の何れかに記載の圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項７】 前記応力緩衝部が、前記ダイヤフラム部
位を外方に凸なる形状に突出せしめてなる山形湾曲部に
て構成されている請求項１乃至請求項６の何れかに記載
の圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項８】 前記窓部の対向する周縁部間において、
それら周縁部に対してそれぞれ所定の距離を隔てて両側
の端縁が対向位置するように、前記圧電／電歪作動部が
前記ダイヤフラム部に形成されて、該圧電／電歪作動部
の両側のダイヤフラム部位が外方に凸なる形状に突出す
る山形湾曲部からなる応力緩衝部にてそれぞれ構成され
ている一方、該圧電／電歪作動部の設けられた中心側の
ダイヤフラム部位が内方に凹陥した湾曲谷部にて構成さ
れている請求項５に記載の圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項９】 前記窓部の対向する周縁部間において、
それら周縁部の一方のものに対して所定の距離を隔てて
一方の端縁が位置するように、前記圧電／電歪作動部が
前記ダイヤフラム部に形成されて、該圧電／電歪作動部
の片側において、該一方の周縁部と該圧電／電歪作動部
の一方の端縁との間に位置するダイヤフラム部位が外方
に凸なる形状に突出する山形湾曲部からなる応力緩衝部
にて構成されている一方、該圧電／電歪作動部の設けら
れた前記ダイヤフラム部の前記他方の周縁部側の部位が
内方に凹陥した湾曲谷部にて構成されている請求項６に
記載の圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項１０】 前記山形湾曲部が、前記ダイヤフラム
部位の厚さの２倍を越えない高さにおいて、形成されて
いる請求項７乃至請求項９の何れかに記載の圧電／電歪
膜型素子。 - 【請求項１１】 前記応力緩衝部が、前記ダイヤフラム
部位を内方に凹陥せしめてなる形状の谷形湾曲部にて構
成されている請求項１乃至請求項６の何れかに記載の圧
電／電歪膜型素子。 - 【請求項１２】 前記谷形湾曲部が、前記圧電／電歪作
動部の一方の側若しくは両側に設けられている請求項１
１に記載の圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項１３】 前記谷形湾曲部が、前記ダイヤフラム
部位の厚さの２倍を越えない深さにおいて、形成されて
いる請求項１１または請求項１２に記載の圧電／電歪膜
型素子。 - 【請求項１４】 前記応力緩衝部が、前記ダイヤフラム
部位に形成されたシワ形状部乃至は波形状部にて構成さ
れている請求項１乃至請求項６の何れかに記載の圧電／
電歪膜型素子。 - 【請求項１５】 前記ダイヤフラム部の平均結晶粒子径
が、５μｍ以下である請求項１乃至請求項１４の何れか
に記載の圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項１６】 前記ダイヤフラム部の厚さが、３０μ
ｍ以下である請求項１乃至請求項１５の何れかに記載の
圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項１７】 前記圧電／電歪作動部の厚さが、１０
０μｍ以下である請求項１乃至請求項１６の何れかに記
載の圧電／電歪膜型素子。 - 【請求項１８】 少なくとも一つの窓部を有すると共
に、該窓部を覆蓋するように、薄肉のダイヤフラム部が
一体に設けられてなるセラミック基体と、該ダイヤフラ
ム部の外面上に膜形成法によって層状に順次設けた下部
電極、圧電／電歪層及び上部電極より構成される膜状の
圧電／電歪作動部とを備えた圧電／電歪膜型素子を製造
する方法にして、 前記セラミック基体におけるダイヤフラム部が外方に凸
なる形状を呈するものを準備し、次いで該外方に凸なる
形状のダイヤフラム部の外面上に、形成される前記圧電
／電歪作動部の対応する端縁の少なくとも一方が該ダイ
ヤフラム部の中心側に偏位させられて、前記窓部の周縁
部から所定の距離だけ離隔せしめられるように、膜形成
法によって前記下部電極及び圧電／電歪層を順次層状に
形成し、更に必要に応じて前記上部電極を形成した後、
かかる圧電／電歪層を焼成せしめて、前記ダイヤフラム
部の該下部電極及び圧電／電歪層の形成部位を内方に凹
陥した形状に撓ませる一方、該ダイヤフラム部の、前記
圧電／電歪作動部の端縁と前記窓部の周縁部との間の部
位を、外方に凸なる形状に突出する山形湾曲部として形
成して、応力緩衝部を構成せしめたことを特徴とする圧
電／電歪膜型素子の製造方法。 - 【請求項１９】 前記窓部の対向する周縁部間におい
て、それら周縁部に対してそれぞれ所定の距離を隔てて
前記圧電／電歪作動部の両側の端縁が対向位置するよう
に、該圧電／電歪作動部を与える少なくとも前記下部電
極及び圧電／電歪層を前記ダイヤフラム部に形成せしめ
た後、かかる圧電／電歪層を焼成することにより、該圧
電／電歪作動部の両側のダイヤフラム部位を、それぞ
れ、外方に凸なる形状に突出する山形湾曲部からなる応
力緩衝部として形成する一方、該圧電／電歪作動部の設
けられた中心側のダイヤフラム部位を、内方に凹陥した
湾曲谷部として形成せしめたことを特徴とする請求項１
８に記載の圧電／電歪膜型素子の製造方法。 - 【請求項２０】 前記窓部の対向する周縁部間におい
て、それら周縁部の一方のものに対して所定の距離を隔
てて一方の端縁が位置するように、前記圧電／電歪作動
部を与える少なくとも前記下部電極及び圧電／電歪層
を、前記ダイヤフラム部に形成せしめた後、かかる圧電
／電歪層を焼成することにより、該圧電／電歪作動部の
片側において、該一方の周縁部と該圧電／電歪作動部の
一方の端縁との間に位置するダイヤフラム部位を、外方
に凸なる形状に突出する山形湾曲部からなる応力緩衝部
として形成する一方、該圧電／電歪作動部の設けられた
前記ダイヤフラム部の前記他方の周縁部側の部位を、内
方に凹陥した湾曲谷部として形成せしめたことを特徴と
する請求項１８に記載の圧電／電歪膜型素子の製造方
法。 - 【請求項２１】 少なくとも一つの窓部を有すると共
に、該窓部を覆蓋するように、薄肉のダイヤフラム部が
一体に設けられてなるセラミック基体と、該ダイヤフラ
ム部の外面上に膜形成法によって層状に順次設けた下部
電極、圧電／電歪層及び上部電極より構成される膜状の
圧電／電歪作動部とを備えた圧電／電歪膜型素子を製造
する方法にして、 前記セラミック基体におけるダイヤフラム部に多数のシ
ワ形状部乃至は波形状部が設けられてなるものを準備
し、次いで該ダイヤフラム部の外面上に、形成される前
記圧電／電歪作動部の対応する端縁の少なくとも一方が
該ダイヤフラム部の中心側に偏位させられて、前記窓部
の周縁部から所定の距離だけ離隔せしめられるように、
膜形成法によって前記下部電極及び圧電／電歪層を順次
層状に形成し、更に必要に応じて前記上部電極を形成し
た後、かかる圧電／電歪層を焼成せしめて、前記ダイヤ
フラム部の該下部電極及び圧電／電歪層の形成部位を内
方に凹陥した形状に撓ませる一方、該ダイヤフラム部の
前記圧電／電歪作動部の端縁と前記窓部の周縁部との間
の部位には、前記シワ形状乃至は波形状部を残して、応
力緩衝部を構成せしめたことを特徴とする圧電／電歪膜
型素子の製造方法。 - 【請求項２２】 少なくとも一つの窓部を有すると共
に、該窓部を覆蓋するように、薄肉のダイヤフラム部が
一体に設けられてなるセラミック基体と、該ダイヤフラ
ム部の外面上に膜形成法によって層状に順次設けた下部
電極、圧電／電歪層及び上部電極より構成される膜状の
圧電／電歪作動部とを備えた圧電／電歪膜型素子を製造
する方法にして、 前記セラミック基体におけるダイヤフラム部の前記窓部
周縁部側部位を該周縁部から直ちに内方に凹陥せしめて
なる形状の谷形湾曲部とする一方、該ダイヤフラム部の
前記圧電／電歪作動部の設けられる窓部中心側の部位を
外方に凸なる形状としたものを準備する工程と、 該セラミック基体におけるダイヤフラム部の前記外方に
凸なる形状の部位の外面上に、膜形成法によって前記下
部電極及び圧電／電歪層を順次層状に形成し、更に必要
に応じて前記上部電極を形成せしめる工程と、 少なくとも前記形成された圧電／電歪層を焼成せしめ
て、前記ダイヤフラム部の圧電／電歪作動部の端縁と前
記窓部の周縁部との間の部位に、前記谷形湾曲部にて構
成される応力緩衝部を形成する工程と、を含むことを特
徴とする圧電／電歪膜型素子の製造方法。 - 【請求項２３】 前記谷形湾曲部を有するセラミック基
体が、前記ダイヤフラム部を全体として外方に凸なる形
状に突出せしめる一方、その凸形状の頂部部分若しくは
それを含む部分に対して治具を当接して、前記窓部内に
押し込むような押圧力を作用せしめることによって、形
成される請求項２２に記載の圧電／電歪膜型素子の製造
方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31808094A JP3501860B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 圧電／電歪膜型素子及びその製造方法 |
| US08/574,347 US5767612A (en) | 1994-12-21 | 1995-12-18 | Piezoelectric/electrostrictive film element with a diaphragm having at least one stress releasing end section |
| CN95121197A CN1123939C (zh) | 1994-12-21 | 1995-12-21 | 具有至少一个应力释放端部的压电/电致伸缩膜元件 |
| EP95309356A EP0718900B1 (en) | 1994-12-21 | 1995-12-21 | Piezoelectric/electrostrictive film element with a diaphragm having at least one stress releasing end section |
| DE69519081T DE69519081T2 (de) | 1994-12-21 | 1995-12-21 | Piezoelektrisches/elektrostriktives Dünnfilmelement mit einem Membran mit mindestens einem spannungsaufnemenden Gebiet am Rande |
| US08/965,769 US5889353A (en) | 1994-12-21 | 1997-11-07 | Piezoelectric/electrostrictive film element with a diaphram having at least one stress releasing end section |
| US09/009,943 US5940947A (en) | 1994-12-21 | 1998-01-21 | Method of making a piezoelectric/electrostrictive film element with a diaphragm having at least one stress releasing end section |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31808094A JP3501860B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 圧電／電歪膜型素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08181360A JPH08181360A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3501860B2 true JP3501860B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=18095258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31808094A Expired - Fee Related JP3501860B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 圧電／電歪膜型素子及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US5767612A (ja) |
| EP (1) | EP0718900B1 (ja) |
| JP (1) | JP3501860B2 (ja) |
| CN (1) | CN1123939C (ja) |
| DE (1) | DE69519081T2 (ja) |
Families Citing this family (110)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3471447B2 (ja) * | 1994-11-16 | 2003-12-02 | 日本碍子株式会社 | セラミックダイヤフラム構造体およびその製造方法 |
| US5632841A (en) * | 1995-04-04 | 1997-05-27 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Thin layer composite unimorph ferroelectric driver and sensor |
| JP3503386B2 (ja) * | 1996-01-26 | 2004-03-02 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法 |
| US5973441A (en) * | 1996-05-15 | 1999-10-26 | American Research Corporation Of Virginia | Piezoceramic vibrotactile transducer based on pre-compressed arch |
| EP0944748A4 (en) * | 1996-08-19 | 2000-11-29 | George H Miley | SCALP-RESISTANT MULTILAYER THIN FILM ELECTRODE AND ELECTROLYTIC CELLS USING THEM |
| JPH10211701A (ja) * | 1996-11-06 | 1998-08-11 | Seiko Epson Corp | 圧電体素子を備えたアクチュエータ及びインクジェット式記録ヘッド、並びにこれらの製造方法 |
| US6091182A (en) * | 1996-11-07 | 2000-07-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive element |
| US6265811B1 (en) * | 1996-11-29 | 2001-07-24 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic element, method for producing ceramic element, display device, relay device and capacitor |
| US6563930B1 (en) * | 1996-12-04 | 2003-05-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Speaker |
| JP3414227B2 (ja) * | 1997-01-24 | 2003-06-09 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッド |
| JPH10294995A (ja) * | 1997-04-21 | 1998-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 防滴型超音波送信器 |
| WO1999004976A1 (fr) * | 1997-07-25 | 1999-02-04 | Seiko Epson Corporation | Tete d'ecriture et imprimante a jet d'encre |
| EP0899107B1 (en) * | 1997-09-01 | 2002-12-18 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet printer |
| JP3019845B1 (ja) | 1997-11-25 | 2000-03-13 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置 |
| US6028389A (en) * | 1998-05-26 | 2000-02-22 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromachined piezoelectric transducer |
| US6513917B1 (en) * | 1998-07-08 | 2003-02-04 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid ejection device and method of producing the same |
| DE19859914A1 (de) * | 1998-07-22 | 2000-02-03 | Samsung Electro Mech | Verfahren zum Herstellen eines Aktuators für einen Tintenstrahldruckkopf |
| US6361154B1 (en) * | 1998-09-03 | 2002-03-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ink-jet head with piezoelectric actuator |
| JP3880740B2 (ja) * | 1999-03-05 | 2007-02-14 | 日本碍子株式会社 | 変位制御デバイス及びアクチュエータ |
| EP1046506A1 (en) * | 1999-04-19 | 2000-10-25 | Océ-Technologies B.V. | Inkjet printhead |
| US6433463B1 (en) * | 1999-06-04 | 2002-08-13 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method and apparatus for stress pulsed release and actuation of micromechanical structures |
| EP1065735B1 (de) * | 1999-06-29 | 2007-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Piezoaktor mit einer elektrisch leitenden Mehrschichtfolie |
| JP3436735B2 (ja) * | 1999-10-01 | 2003-08-18 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪デバイス及びその製造方法 |
| US7164221B1 (en) * | 1999-10-01 | 2007-01-16 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive device and method of manufacturing same |
| US6915547B2 (en) * | 1999-10-01 | 2005-07-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive device and method of manufacturing same |
| JP3498652B2 (ja) * | 1999-11-12 | 2004-02-16 | 日本碍子株式会社 | 絶対値化素子 |
| US6720708B2 (en) * | 2000-01-07 | 2004-04-13 | Lewis Athanas | Mechanical-to-acoustical transformer and multi-media flat film speaker |
| EP1257688A4 (en) * | 2000-02-25 | 2005-04-06 | Lattice Energy Llc | ELECTRICAL CELLS, COMPONENTS AND METHOD |
| US6488367B1 (en) * | 2000-03-14 | 2002-12-03 | Eastman Kodak Company | Electroformed metal diaphragm |
| JP3482939B2 (ja) * | 2000-05-09 | 2004-01-06 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型素子 |
| JP2004532743A (ja) * | 2000-10-25 | 2004-10-28 | ワシントン ステート ユニバーシティ リサーチ ファウンデーション | 圧電マイクロトランスデューサ、その使用法および製造法 |
| JP3728623B2 (ja) * | 2001-03-02 | 2005-12-21 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型素子 |
| EP1372199B1 (en) * | 2001-03-12 | 2010-12-15 | NGK Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film type actuator and method of manufacturing the actuator |
| JP4042442B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2008-02-06 | ブラザー工業株式会社 | 圧電トランスデューサおよび液滴噴射装置 |
| US6669454B2 (en) | 2001-06-05 | 2003-12-30 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Microfluidic actuation method and apparatus |
| US7110525B1 (en) | 2001-06-25 | 2006-09-19 | Toby Heller | Agent training sensitive call routing system |
| JP4074493B2 (ja) | 2001-08-31 | 2008-04-09 | 日本碍子株式会社 | セラミック素子 |
| JP4038400B2 (ja) * | 2001-09-11 | 2008-01-23 | 日本碍子株式会社 | セラミック積層体、セラミック積層体の製造方法、圧電／電歪デバイス、圧電／電歪デバイスの製造方法及びセラミック焼結体 |
| US6824253B2 (en) * | 2001-12-18 | 2004-11-30 | Spectra, Inc. | Low voltage ink jet printing module |
| US7204586B2 (en) * | 2001-12-18 | 2007-04-17 | Dimatix, Inc. | Ink jet printing module |
| US7372952B1 (en) | 2002-03-07 | 2008-05-13 | Wai Wu | Telephony control system with intelligent call routing |
| WO2003079461A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Electro-active device using radial electric field piezo-diaphragm for sonic applications |
| JP3903936B2 (ja) * | 2002-03-18 | 2007-04-11 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電素子、圧電アクチュエータ、及び、液体噴射ヘッド |
| US9818136B1 (en) | 2003-02-05 | 2017-11-14 | Steven M. Hoffberg | System and method for determining contingent relevance |
| US7676034B1 (en) | 2003-03-07 | 2010-03-09 | Wai Wu | Method and system for matching entities in an auction |
| KR100840363B1 (ko) * | 2004-01-20 | 2008-06-20 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트 헤드 |
| JP3956950B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2007-08-08 | 富士フイルム株式会社 | 吐出ヘッド駆動方法及び吐出ヘッド製造方法並びに液吐出装置 |
| US7126255B2 (en) * | 2004-04-05 | 2006-10-24 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film-type device |
| JP4963159B2 (ja) * | 2004-11-19 | 2012-06-27 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪デバイス |
| JP2006147839A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Ngk Insulators Ltd | 圧電／電歪デバイス |
| JP4940550B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2012-05-30 | Ｔｄｋ株式会社 | 圧電素子 |
| EP1707369B1 (en) * | 2005-03-30 | 2011-03-23 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid transporting apparatus and method of producing liquid transporting apparatus |
| KR101260543B1 (ko) * | 2005-05-31 | 2013-05-06 | 에모 라브스, 인크. | 환경 조건에 반응하는 다이아프램 멤브레인 및 지지 구조체 |
| US7622853B2 (en) * | 2005-08-12 | 2009-11-24 | Scimed Life Systems, Inc. | Micromachined imaging transducer |
| JP2007069532A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Fujifilm Corp | 液体吐出ヘッドの製造方法及び画像形成装置 |
| US8874477B2 (en) | 2005-10-04 | 2014-10-28 | Steven Mark Hoffberg | Multifactorial optimization system and method |
| JP5012512B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2012-08-29 | 日本電気株式会社 | 圧電アクチュエータおよび電子機器 |
| KR101153681B1 (ko) * | 2006-02-02 | 2012-06-18 | 삼성전기주식회사 | 압전 액츄에이터를 채용한 잉크젯 프린트헤드 |
| US8300798B1 (en) | 2006-04-03 | 2012-10-30 | Wai Wu | Intelligent communication routing system and method |
| WO2007123278A1 (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-01 | Ngk Insulators, Ltd. | 圧電／電歪膜型素子 |
| US7851970B2 (en) * | 2006-12-22 | 2010-12-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Structures for crystal packaging including flexible membranes |
| DE102007041850A1 (de) * | 2007-09-03 | 2009-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Ultraschallsensor mit einem Trägerelement und einer Membran, wobei die Membran in das Trägerelement eingebettet ist |
| US8008842B2 (en) * | 2007-10-26 | 2011-08-30 | Trs Technologies, Inc. | Micromachined piezoelectric ultrasound transducer arrays |
| WO2009067669A1 (en) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | Emo Labs, Inc.. | Wireless loudspeaker |
| JP5012625B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2012-08-29 | ブラザー工業株式会社 | 液体移送装置及び圧電アクチュエータ |
| US7874655B2 (en) | 2007-12-28 | 2011-01-25 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid transporting apparatus and piezoelectric actuator |
| US8189851B2 (en) * | 2009-03-06 | 2012-05-29 | Emo Labs, Inc. | Optically clear diaphragm for an acoustic transducer and method for making same |
| JP2010246360A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Seratech:Kk | 圧電発電ユニット |
| US8113628B2 (en) * | 2009-06-19 | 2012-02-14 | Eastman Kodak Company | Inkjet printers having micro-fluidic actuators |
| US8113627B2 (en) * | 2009-06-19 | 2012-02-14 | Eastman Kodak Company | Micro-fluidic actuator for inkjet printers |
| WO2011020100A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Emo Labs, Inc | System to generate electrical signals for a loudspeaker |
| US8484823B2 (en) * | 2009-08-28 | 2013-07-16 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Methods and apparatus for mounting a crystal |
| JP5234027B2 (ja) * | 2010-02-19 | 2013-07-10 | ブラザー工業株式会社 | 液滴吐出装置 |
| JP2013538446A (ja) | 2010-07-26 | 2013-10-10 | 富士フイルム株式会社 | 湾曲圧電膜を有するデバイスの形成 |
| US8404132B2 (en) * | 2011-03-31 | 2013-03-26 | Fujifilm Corporation | Forming a membrane having curved features |
| CN103535053B (zh) * | 2011-05-17 | 2017-03-29 | 株式会社村田制作所 | 平面型扬声器以及av设备 |
| US8952598B2 (en) * | 2012-05-12 | 2015-02-10 | Kyocera Corporation | Piezoelectric actuator, piezoelectric vibration apparatus and portable terminal having a region that is not flat for bonding to a flexible substrate |
| US8757780B2 (en) * | 2012-07-19 | 2014-06-24 | Eastman Kodak Company | Corrugated membrane MEMS actuator |
| US8727501B2 (en) * | 2012-07-19 | 2014-05-20 | Eastman Kodak Company | Membrane MEMS actuator with moving working fluid |
| JP2016516358A (ja) | 2013-03-15 | 2016-06-02 | イモ ラブス， インコーポレイテッド | 屈曲制限部材を有する音響変換器 |
| JP2014240136A (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドの製造方法および液体吐出ヘッド |
| DE102013223979A1 (de) * | 2013-11-25 | 2015-06-11 | Robert Bosch Gmbh | Elektroaktive Schallwandlerfolie mit strukturierter Oberfläche |
| JP6291814B2 (ja) * | 2013-11-29 | 2018-03-14 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波トランスデューサーデバイス、超音波測定装置及び超音波画像装置 |
| USD733678S1 (en) | 2013-12-27 | 2015-07-07 | Emo Labs, Inc. | Audio speaker |
| USD741835S1 (en) | 2013-12-27 | 2015-10-27 | Emo Labs, Inc. | Speaker |
| USD748072S1 (en) | 2014-03-14 | 2016-01-26 | Emo Labs, Inc. | Sound bar audio speaker |
| US20170194553A1 (en) * | 2014-06-05 | 2017-07-06 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Laterally Curved Actuators of Shape Memory Materials |
| MX2017005751A (es) | 2014-11-03 | 2018-04-10 | Genentech Inc | Métodos y biomarcadores para predecir la eficacia y evaluación de un tratamiento con agonista de ox40. |
| KR102471237B1 (ko) * | 2015-01-21 | 2022-11-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | 폴더블 표시장치 |
| US10304900B2 (en) * | 2015-04-02 | 2019-05-28 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Bending semiconductor chip in molds having radially varying curvature |
| US9882115B2 (en) * | 2015-04-02 | 2018-01-30 | The Boeing Company | Integrated compliant boundary for piezoelectric bimorph actuator |
| DE102016115260B3 (de) * | 2016-08-17 | 2018-02-08 | Infineon Technologies Ag | Schallwellensensor |
| TWI613367B (zh) | 2016-09-05 | 2018-02-01 | 研能科技股份有限公司 | 流體控制裝置 |
| TWI602995B (zh) | 2016-09-05 | 2017-10-21 | 研能科技股份有限公司 | 流體控制裝置 |
| TWI625468B (zh) * | 2016-09-05 | 2018-06-01 | 研能科技股份有限公司 | 流體控制裝置 |
| JP6559365B2 (ja) * | 2016-09-29 | 2019-08-14 | 富士フイルム株式会社 | 圧電式マイクロフォン |
| US10686425B2 (en) | 2017-06-30 | 2020-06-16 | Texas Instruments Incorporated | Bulk acoustic wave resonators having convex surfaces, and methods of forming the same |
| US10615772B2 (en) | 2017-06-30 | 2020-04-07 | Texas Instruments Incorporated | Acoustic wave resonators having Fresnel surfaces |
| DE102017115923A1 (de) * | 2017-07-14 | 2019-01-17 | Infineon Technologies Ag | Mikroelektromechanischer Transducer |
| US10622966B2 (en) | 2017-07-26 | 2020-04-14 | Texas Instruments Incorporated | Bulk acoustic wave resonators having a phononic crystal acoustic mirror |
| US10855251B2 (en) | 2017-08-08 | 2020-12-01 | Texas Instruments Incorporated | Unreleased plane acoustic wave resonators |
| KR102506301B1 (ko) * | 2018-09-04 | 2023-03-07 | 카티르가마순다람 수리아쿠마르 | 음향 변환기와 관련 제작 및 패키징 기술 |
| WO2020072938A1 (en) | 2018-10-05 | 2020-04-09 | Knowles Electronics, Llc | Methods of forming mems diaphragms including corrugations |
| US11206494B2 (en) | 2018-10-05 | 2021-12-21 | Knowles Electronics, Llc | Microphone device with ingress protection |
| DE112019005007T5 (de) * | 2018-10-05 | 2021-07-15 | Knowles Electronics, Llc | Akustikwandler mit einer Niederdruckzone und Membranen, die eine erhöhte Nachgiebigkeit aufweisen |
| JP7298212B2 (ja) * | 2019-03-15 | 2023-06-27 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波デバイス、超音波装置 |
| US20220316467A1 (en) * | 2019-09-11 | 2022-10-06 | Kyocera Corporation | Piezoelectric pump and pump unit |
| CN113043582B (zh) * | 2019-12-26 | 2023-03-31 | 中国科学技术大学 | 一种提高聚合物材料压电响应的方法 |
| US12120958B2 (en) * | 2021-02-02 | 2024-10-15 | City University Of Hong Kong | Method of manufacturing a curved ceramic structure |
| WO2024056273A1 (de) * | 2022-09-14 | 2024-03-21 | Tdk Electronics Ag | Wandlerbauteil |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2549872A (en) * | 1948-03-26 | 1951-04-24 | Bell Telephone Labor Inc | Focusing ultrasonic radiator |
| US3349259A (en) * | 1965-05-27 | 1967-10-24 | Kistler Instr Corp | Piezoelectric pressure transducer |
| US3621154A (en) * | 1968-04-15 | 1971-11-16 | Shure Bros | Strain-sensitive semiconductive thin film electroacoustical transducer |
| US3828210A (en) * | 1973-01-22 | 1974-08-06 | Motorola Inc | Temperature compensated mounting structure for coupled resonator crystals |
| US4190782A (en) * | 1978-07-24 | 1980-02-26 | Telex Communications, Inc. | Piezoelectric ceramic resonant transducer with stable frequency |
| JPS60111600A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-18 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 電気機械変換素子 |
| GB2161647A (en) * | 1984-07-10 | 1986-01-15 | Gen Electric Co Plc | Piezoelectric devices |
| US4641054A (en) * | 1984-08-09 | 1987-02-03 | Nippon Ceramic Company, Limited | Piezoelectric electro-acoustic transducer |
| US4635079A (en) * | 1985-02-11 | 1987-01-06 | Pitney Bowes Inc. | Single element transducer for an ink jet device |
| JPS62213399A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-19 | Omron Tateisi Electronics Co | 圧電磁器 |
| US4938742A (en) * | 1988-02-04 | 1990-07-03 | Smits Johannes G | Piezoelectric micropump with microvalves |
| US5113108A (en) * | 1988-11-04 | 1992-05-12 | Nec Corporation | Hermetically sealed electrostrictive actuator |
| JP2842448B2 (ja) * | 1989-07-11 | 1999-01-06 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型アクチュエータ |
| SG83626A1 (en) | 1989-07-11 | 2001-10-16 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric/electrostrictive actuator having at least one piezoelectric/electrostrictive film |
| US5089455A (en) * | 1989-08-11 | 1992-02-18 | Corning Incorporated | Thin flexible sintered structures |
| JPH07108102B2 (ja) * | 1990-05-01 | 1995-11-15 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型アクチュエータの製造方法 |
| JP2699619B2 (ja) * | 1990-06-27 | 1998-01-19 | 日本電気株式会社 | 電歪効果素子 |
| US5210455A (en) * | 1990-07-26 | 1993-05-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive actuator having ceramic substrate having recess defining thin-walled portion |
| JP2693291B2 (ja) * | 1990-07-26 | 1997-12-24 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪アクチュエータ |
| EP0526048B1 (en) * | 1991-07-18 | 1997-11-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive element having ceramic substrate formed essentially of stabilized zirconia |
| JP3478297B2 (ja) * | 1992-06-26 | 2003-12-15 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッド |
| JP3106044B2 (ja) * | 1992-12-04 | 2000-11-06 | 日本碍子株式会社 | アクチュエータ及びそれを用いたインクジェットプリントヘッド |
| JP3120260B2 (ja) * | 1992-12-26 | 2000-12-25 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型素子 |
| JP3318687B2 (ja) * | 1993-06-08 | 2002-08-26 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型素子及びその製造方法 |
| JP3521499B2 (ja) * | 1993-11-26 | 2004-04-19 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型素子 |
| JP3162584B2 (ja) * | 1994-02-14 | 2001-05-08 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型素子及びその製造方法 |
| JP2001281307A (ja) | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池の容量検出方法 |
| US10296093B1 (en) | 2017-03-06 | 2019-05-21 | Apple Inc. | Altering feedback at an electronic device based on environmental and device conditions |
-
1994
- 1994-12-21 JP JP31808094A patent/JP3501860B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-12-18 US US08/574,347 patent/US5767612A/en not_active Expired - Lifetime
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