JP4359915B2 - Piezoelectric ceramic vibrator and piezoelectric resonator - Google Patents
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Description
本発明は、圧電磁器振動体及び圧電共振装置に関し、特に圧電磁器板の両主面に振動電極を形成してなる圧電磁器振動体及び圧電共振装置に関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric ceramic vibrator and a piezoelectric resonator, and more particularly to a piezoelectric ceramic vibrator and a piezoelectric resonator formed by forming vibrating electrodes on both main surfaces of a piezoelectric ceramic plate.
従来、圧電共振子等の圧電磁器振動体に使用される圧電磁器板は、作製の過程で高温・高電界の状態に置かれることによって自発分極が誘発され、これにより圧電性を発現する。圧電磁器振動体は、圧電磁器板の両主面に対向するように振動電極を形成してなり、この振動電極の対向する部分において振動が生じる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a piezoelectric ceramic plate used for a piezoelectric ceramic vibrator such as a piezoelectric resonator induces spontaneous polarization by being placed in a state of high temperature and high electric field during the production process, thereby expressing piezoelectricity. The piezoelectric ceramic vibrating body is formed with a vibrating electrode so as to face both main surfaces of the piezoelectric ceramic plate, and vibration is generated at a portion where the vibrating electrode faces.
圧電磁器振動体の振動電極は、従来、蒸着等の方法によって圧電磁器板上に膜状に形成されていた(特許文献1参照)。 Conventionally, a vibrating electrode of a piezoelectric ceramic vibrating body has been formed into a film shape on a piezoelectric ceramic plate by a method such as vapor deposition (see Patent Document 1).
蒸着で形成された振動電極は、圧電磁器板に対する固着を強固なものとするために、振動電極を加熱処理(アニール)することが行われている。 The vibration electrode formed by vapor deposition is subjected to heat treatment (annealing) in order to strengthen the adhesion to the piezoelectric ceramic plate.
また、圧電磁器振動体の一種である圧電共振子は、容量成分を有する容量素子と一体化されて圧電共振装置を構成し、これによって全体としての小型化が図られる。圧電共振子と容量素子の一体化は、圧電共振子、容量素子の各々を個別に作製したものを、ハンダによって貼り合わせることによって行われていた。
圧電性を発揮させるために圧電磁器板の分極処理が施されるが、この分極処理後においても加熱を伴う工程を経て圧電磁器振動体等の製品が作製される。例えば、振動電極の圧電磁器板上への固着力を向上させるため振動電極を圧電磁器板に形成した状態でアニールする工程や、圧電共振子と容量素子とを一体化させるためにハンダ付けする工程などがあり、また、圧電磁器板に振動電極を形成してなる素子を外部ケースに収納する場合、外部ケースの電極と素子の振動電極間の導通を取るためにハンダ付け処理する工程もある。 A piezoelectric ceramic plate is subjected to a polarization process in order to exhibit piezoelectricity, and a product such as a piezoelectric ceramic vibrator is manufactured through a process involving heating even after the polarization process. For example, a step of annealing in a state where the vibration electrode is formed on the piezoelectric ceramic plate in order to improve the fixing force of the vibration electrode on the piezoelectric ceramic plate, and a step of soldering to integrate the piezoelectric resonator and the capacitive element In addition, when an element formed by forming a vibrating electrode on a piezoelectric ceramic plate is housed in an external case, there is also a process of soldering in order to establish conduction between the electrode of the external case and the vibrating electrode of the element.
このような分極処理後の加熱を伴う工程を経ることにより、圧電磁器板に付与された自発分極が失われて圧電磁器板の圧電性が低下し、場合によっては圧電性を示さなくなる。従って、圧電磁器板の特性によっては分極後の加熱処理温度が制限されことになる。 By passing through such a process involving heating after the polarization treatment, the spontaneous polarization imparted to the piezoelectric ceramic plate is lost, and the piezoelectricity of the piezoelectric ceramic plate is lowered. In some cases, the piezoelectricity is not exhibited. Therefore, the heat treatment temperature after polarization is limited depending on the characteristics of the piezoelectric ceramic plate.
従来、振動電極はしてCrまたはCuなどを蒸着して形成されていた。振動電極としてCuを用いた場合、広く用いられるAg系のハンダに対する振動電極の耐性が良好で容量素子と圧電共振子とのハンダ付け状況が良好である。 Conventionally, the vibrating electrode has been formed by vapor deposition of Cr or Cu. When Cu is used as the vibration electrode, the resistance of the vibration electrode to the widely used Ag-based solder is good and the soldering state between the capacitive element and the piezoelectric resonator is good.
蒸着で形成された電極は圧電磁器との固着が弱いため、上記したように高温でアニール処理することで固着強度の増大を図っている。一方、Cuは空気中で約170℃以上の温度に晒されると酸化してしまうため、蒸着で振動電極を形成した後に固着強度を増大させようと、前述した温度以上の温度でアニールすると逆に剥がれてしまう。そのため蒸着でCuを形成して空気中でアニールをしようとする場合、アニール温度を低くして固着強度を犠牲にするか、または固着強度がそれほど要求されない用途に限定されていた。 Since the electrode formed by vapor deposition is weakly fixed to the piezoelectric ceramic, the fixing strength is increased by annealing at a high temperature as described above. On the other hand, Cu is oxidized when it is exposed to a temperature of about 170 ° C. or higher in air. Therefore, when annealing is performed at a temperature higher than the aforementioned temperature, conversely, an attempt is made to increase the fixing strength after forming a vibrating electrode by vapor deposition. It will come off. Therefore, when Cu is formed by vapor deposition and annealing is performed in the air, the annealing temperature is lowered to sacrifice the bonding strength, or the application is limited to applications where the bonding strength is not so required.
従来、固着強度を確保するために高温でアニール処理をしようとする場合、振動電極としてCrを蒸着して用いるが、Crはハンダに対する耐性が悪く、しばしばハンダ喰われを起こしてしまうという問題があった。 Conventionally, when annealing treatment is performed at a high temperature in order to secure the bonding strength, Cr is vapor-deposited as a vibrating electrode. However, Cr has a poor resistance to solder and often causes solder erosion. It was.
従って、本発明は、分極後の熱処理で圧電磁器板が脱分極したり振動電極が酸化されることなく、振動電極を圧電磁器板に強固に固着できる圧電磁器振動体及び圧電共振装置を提供すること目的とする。 Accordingly, the present invention provides a piezoelectric ceramic vibrating body and a piezoelectric resonator capable of firmly fixing a vibrating electrode to the piezoelectric ceramic plate without causing the piezoelectric ceramic plate to be depolarized or oxidized by the heat treatment after polarization. It is intended.
本発明の圧電磁器振動体は、圧電磁器板の両主面に振動電極を形成してなる圧電磁器振動体であって、前記振動電極が、前記圧電磁器板上に無電解メッキにより形成されたCuからなる下地層と、該下地層に設けられたAgからなる蒸着膜とから形成されていることを特徴とする。 The piezoelectric ceramic vibrator of the present invention is a piezoelectric ceramic vibrator formed by forming vibrating electrodes on both main surfaces of a piezoelectric ceramic plate, wherein the vibrating electrode is formed on the piezoelectric ceramic plate by electroless plating. It is formed of a base layer made of Cu and a vapor deposition film made of Ag provided on the base layer.
本発明の圧電磁器振動体は、下地層の厚みが0.2〜0.4μmであること、蒸着膜の厚みが0.8〜1.6μmであること、振動電極の厚みが1〜2μmであることを特徴とする。
Piezoelectric ceramic vibrator of the present invention, the thickness of the underlayer is 0.2 to 0.4 [mu] m, the thickness of the deposited film is 0.8 to 1.6 [mu] m, the thickness of the vibrating
本発明の圧電共振装置は、上記圧電磁器振動体と、容量素子とを有することを特徴とする。 A piezoelectric resonance device according to the present invention includes the piezoelectric ceramic vibrator and a capacitive element.
本発明の圧電磁器振動体では、圧電磁器板上に無電解メッキにより振動電極の下地層を形成するため、高温のアニール処理をすることなく、振動電極と圧電磁器板との固着強度を向上できる。即ち、従来、Cuを蒸着して振動電極を形成した場合には、振動電極と圧電磁器板との固着強度を向上するために高温でのアニールが必要であったが、本発明では、Cuを無電界メッキして圧電磁器板に下地層を形成したので、メッキ液が磁器の微小な凹凸内部まで浸入するため、磁器とメッキがより複雑な接触面を構成することで圧電磁器板に下地層を高い固着強度で固着できる。 In the piezoelectric ceramic vibrator of the present invention, since the base layer of the vibrating electrode is formed by electroless plating on the piezoelectric ceramic plate, the fixing strength between the vibrating electrode and the piezoelectric ceramic plate can be improved without performing high-temperature annealing. . That is, conventionally, in the case of forming the vibration electrodes by depositing a C u is the annealing at a high temperature was necessary in order to improve the adhesion strength between the vibration electrode and the piezoelectric ceramic plate, in the present invention, C Since the base layer was formed on the piezoelectric ceramic plate by electroless plating of u, the plating solution penetrates into the fine irregularities of the porcelain. The underlayer can be fixed with high fixing strength.
また、本発明では、無電界メッキにより形成された下地層上に、Agを蒸着して蒸着膜を形成したため、振動電極を広い範囲で均一な任意の厚みに形成することができる。これにより、振動電極と磁器との界面により複雑な接触面を形成しつつ内部応力による剥離を抑制し、かつ蒸着にAgを用いる事で、広く使われているAg系の半田との好適な接着が可能となる。 In the present invention, on an underlying layer formed by electroless plating, since the formation of the deposited film by depositing A g, it is possible to form a uniform arbitrary thickness vibration electrodes in a wide range. This makes it possible to suppress peeling due to internal stress while forming a complex contact surface at the interface between the vibrating electrode and the porcelain, and by using Ag for vapor deposition, it is suitable for bonding with widely used Ag-based solders. Is possible.
即ち、無電解メッキによって形成されたメッキ膜は面方向の内部応力が高いと考えられ、厚みを大きくすると内部応力も大きくなり、磁器表面と良好な接触をしていてもその応力によって剥離しやすくなってしまう。そこで、本発明では無電界メッキによる下地層を薄く形成し、この上に、十分な厚みを形成するためにAgを蒸着して形成したのである。 In other words, the plating film formed by electroless plating is considered to have high internal stress in the surface direction. When the thickness is increased, the internal stress also increases, and even if it is in good contact with the porcelain surface, it is easy to peel off due to the stress. turn into. Therefore, in the present invention, the base layer is formed thinly by electroless plating, and Ag is deposited thereon to form a sufficient thickness.
また、本発明では、振動電極の下地層をCuから形成することにより、広く使われているAg系の半田に対する振動電極の耐性が良好となり、半田食われを防止できる。また、蒸着膜をAgから形成することにより、広く使われているAg系の半田との好適な接着が可能となる。 Further, in the present invention, by forming the base layer of the vibration electrode from Cu, the resistance of the vibration electrode to the widely used Ag-based solder is improved, and solder erosion can be prevented. Further, by forming the vapor deposition film from Ag, it is possible to suitably bond with a widely used Ag-based solder.
さらに、本発明では、無電解メッキによる下地層の厚みを0.2〜0.4μmと薄く形成することにより、下地層の内部応力による圧電磁器板からの剥離を抑制しつつ、圧電磁器板上により複雑で十分に接触した界面を形成して、アニ−ル処理を行わなくても十分に圧電磁器板に固着した振動電極を得ることができる。 Furthermore, in the present invention, by forming the thickness of the underlayer by electroless plating as thin as 0.2 to 0.4 μm, the peeling from the piezoelectric ceramic plate due to the internal stress of the underlayer is suppressed, and on the piezoelectric ceramic plate. Therefore, it is possible to obtain a vibrating electrode that is sufficiently fixed to the piezoelectric ceramic plate without forming an complicated and sufficiently contacted interface.
また、蒸着膜の厚みを0.8〜1.6とすることにより、広く使われているAg系の半田との好適な接着が可能となり、かつ、振動電極自体が重みになって圧電振動の鋭さを阻害することを防止できる。 In addition, by setting the thickness of the deposited film to 0.8 to 1.6, it is possible to achieve suitable adhesion with widely used Ag-based solder, and the vibration electrode itself is weighted to reduce piezoelectric vibration. Inhibiting sharpness can be prevented.
さらに、振動電極の厚みを1〜2μmとすることにより、振動電極が電極面全体で十分な導電性を有することができ、かつ、振動電極自体が重みになって圧電振動の鋭さを阻害することを防止できる。 Furthermore, by setting the thickness of the vibrating electrode to 1 to 2 μm, the vibrating electrode can have sufficient conductivity over the entire electrode surface, and the vibrating electrode itself becomes a weight and inhibits the sharpness of piezoelectric vibration. Can be prevented.
上記圧電磁器振動体が、アニール処理することなく、振動電極を圧電磁器板に強固に固着でき、優れた振動特性を得ることができるとともに、製造歩留まりを向上できるため、本発明の圧電共振装置としても、優れた特性と高い製造歩留まりを得ることができる。 Since the piezoelectric ceramic vibrator can firmly fix the vibrating electrode to the piezoelectric ceramic plate without annealing, and can obtain excellent vibration characteristics and improve the manufacturing yield, the piezoelectric resonator of the present invention can be obtained. However, excellent characteristics and a high production yield can be obtained.
本発明の圧電磁器振動体を図1に基づき詳細に説明する。本発明の圧電磁器振動体は、図1に示すように、圧電磁器板1の両主面に振動電極3を形成してなるもので、振動電極3が、圧電磁器板1上に無電解メッキにより形成された下地層3aと、該下地層3a上に形成された蒸着膜3bとにより構成されている。
The piezoelectric ceramic vibrator of the present invention will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the piezoelectric ceramic vibrator of the present invention is formed by forming vibrating
圧電磁器板1の上面に形成された振動電極3は、圧電磁器板1の一方側端から中央部まで延設され、圧電磁器板1の下面に形成された振動電極3は、圧電磁器板1の他方側端から中央部まで延設されており、圧電磁器板1の長さ方向中央部において重畳している。この重畳部分において、圧電磁器板1が振動することになる。
The
圧電磁器板1は圧電磁器材料から構成されており、圧電性を有するセラミック材料であれば特に限定されるものではないが、少なくともPb、Zr、Tiを含有するPbZrTiO3(いわゆるPZT)系材料からなることが望ましい。圧電磁器板1は、特に、Pb、Zr、Ti、La、Sr、Sbを含有するPZT系材料からなることが望ましい。尚、図1(c)における符号1aは、圧電磁器板1のセラミック粒子を模式的に示すものである。
The piezoelectric
このような圧電磁器板1は、圧電セラミック粉末と有機成分を含有するスラリーをシート状に成形し、任意の面積に切断したものを脱脂・焼成することにより作製できる。また圧電セラミック粉末と有機成分を含有する原料をブロック状に成形し,このブロック状の成形体を焼成し、任意の厚みに切断することにより、平板状の圧電磁器板1を作製することができる。
Such a piezoelectric
厚み縦振動または厚み滑り振動などのモードを利用する圧電磁器振動体の場合、磁器厚みが発振周波数を支配する重要な因子であるため、圧電磁器板1をラップ等の工程を経て均一な厚みに加工することが望ましい。 In the case of a piezoelectric ceramic vibrating body using a mode such as thickness longitudinal vibration or thickness sliding vibration, the thickness of the ceramic ceramic ceramic 1 is made uniform through a process such as lapping because the ceramic thickness is an important factor governing the oscillation frequency. It is desirable to process.
また、振動電極3は、上記したように、下地層3aと蒸着膜3bとから構成されるものであり、下地層3aとしてはCuを用いたことからハンダに対する耐性が良好となるため、ハンダ喰われを防止でき、これにより安定した振動電極を形成することができる。
The
また、本発明では、下地層3aを無電界メッキにより形成するため、下地を蒸着で形成する場合と比べてより圧電磁器板1の加熱を低減できる。また、Agを焼き付ける場合に比べて圧電磁器板1に対する加熱を抑えることができるとともに、薄く均一な厚みの下地層を得ることができる。
Moreover, in this invention, since the
本発明では、下地層3aの厚みは0.2〜0.4μmであることが望ましい。下地層3aの厚みを0.2〜0.4μmとすることにより、無電解メッキの内部応力による剥離を抑制しつつ、圧電磁器板上により複雑で十分に接触した界面を有してアニ−ル処理を行わなくても十分に固着した振動電極を形成することができる。
In the present invention, the thickness of the
振動電極3を構成する蒸着膜3bは、無電解メッキで形成された下地層3aの上にさらに蒸着法により形成するもので、このような蒸着法により形成された蒸着膜3bは、金属上への蒸着であるため、磁器に直接蒸着する場合と比べて高い固着を有することができる。
The
本発明では、無電界メッキにより形成された下地層3aの表面に蒸着膜3bを形成することにより、振動電極形成後に固着力向上のためのアニール処理を省くことができる。
In the present invention, by forming the
蒸着膜3bは、Agからなるもので、これにより広く使われているAg系の半田と好適に接着できる。
Deposited
また、蒸着膜3bの厚みは、無電解メッキで形成された下地層3aの内部応力に抗するという理由から、下地層3aの厚みよりも厚いことが望ましく、特に0.8〜1.6μmであることが望ましい。蒸着膜3bの厚みを0.8〜1.6μmとすることにより、無電解メッキで形成された下地層3aの内部応力に抗することができる。特に1.0〜1.6μmであることが望ましい。
Moreover, the thickness of the
下地層3a上に蒸着膜3bを形成してなる振動電極3の厚みは、1〜2μmであることが望ましい。振動電極3の厚みを1〜2μmとすことにより、振動電極3中に部分的に導電性が低い個所が発生することを防止するとともに、振動電極3自体の重みで磁器の圧電振動が阻害されることを抑制することができる。特に、振動電極3の厚みは電極が部分的に導電性が低い個所ができることを防ぐという理由から1.3〜2.0μmであることが望ましい。
The thickness of the vibrating
平板状の圧電磁器板1の厚み方向に対向する主面に振動電極3が形成されるが、振動電極3を形成する金属量が多くなると、金属の重量等が問題となって発振強度が低減するおそれがあるため、振動電極3として圧電磁器板1上に形成される金属の量はできるだけ少なく均等に形成されることが望ましい。
The
以上のように構成された圧電磁器振動体では、圧電磁器板1上に無電解メッキにより下地層3aを形成したため、高温のアニール処理を必要とせず、かつ振動電極3と圧電磁器板1との固着強度を向上できるとともに、無電界メッキにより形成された下地層上に、Agを蒸着して蒸着膜3bを形成したため、アニール処理を行わなくても圧電磁器板1上に固着が良好な振動電極3を形成することができる。
In the piezoelectric ceramic vibrator configured as described above, since the
図2は、圧電磁器振動体31に容量素子35を接合した圧電共振装置(容量内蔵型発振子)を示すもので、容量素子35は、誘電体基板35aの上面に容量電極35b、35cを形成し、下面に容量電極35dを形成して構成されている。そして、圧電磁器板1の上面に形成された振動電極3と、容量素子35の容量電極35cが端面電極37aで接続され、圧電磁器板1の下面に形成された振動電極3と、容量素子35の容量電極35bが端面電極37bで接続されている。
FIG. 2 shows a piezoelectric resonance device (capacitor built-in type resonator) in which a
図3は、図2の容量内蔵型発振子を収納容器37内に収容した圧電共振装置を示している。尚、図示していないが、端面電極37a、37b、容量電極37dは収納容器37の外面に引き出されている。
FIG. 3 shows a piezoelectric resonance device in which the built-in capacitor type oscillator of FIG. Although not shown, the
図2、図3に示すような圧電共振装置では、上記したように圧電磁器振動体の振動電極の固着強度をアニール処理することなく向上できるとともに、Ag系の半田との好適な接着となるため、圧電共振装置の製造歩留まりを向上できるとともに、良好な特性を得ることができる。 In the piezoelectric resonance apparatus as shown in FIGS. 2 and 3, as described above, the adhesion strength of the vibrating electrode of the piezoelectric ceramic vibrating body can be improved without annealing, and it can be suitably bonded to the Ag-based solder. In addition, the manufacturing yield of the piezoelectric resonance device can be improved and good characteristics can be obtained.
Pb3O4、ZrO2、TiO2、La2O3、SrCO3、Sb2O3、Co2O4、MnCO3原料粉末を混合し、これを空気中にて1000℃で3〜5時間仮焼した仮焼粉を粉砕し、その粉砕粉をスプレードライして顆粒を作製し、圧電セラミック粉末を作製した。 Pb 3 O 4 , ZrO 2 , TiO 2 , La 2 O 3 , SrCO 3 , Sb 2 O 3 , Co 2 O 4 , MnCO 3 raw material powders were mixed and mixed in air at 1000 ° C. for 3 to 5 hours. The calcined calcined powder was pulverized, and the pulverized powder was spray-dried to produce granules, thereby producing a piezoelectric ceramic powder.
この圧電セラミック粉末に有機バインダを添加し、これをプレス成形して30mm角のブロック形状に成形し、空気中にて450℃で20時間脱バインダーを行い、その後空気中にて1150℃で4時間焼成を行い、焼結した。 An organic binder is added to the piezoelectric ceramic powder, and this is press-molded to form a 30 mm square block shape. The binder is removed in air at 450 ° C. for 20 hours, and then in air at 1150 ° C. for 4 hours. Firing and sintering were performed.
焼結体をワイヤソーにてカットし、ラップ加工することによって30mm角、厚み200μmの平板状に加工し、圧電磁器板を作製し、この圧電磁器板を洗浄した。 The sintered body was cut with a wire saw and lapped to form a 30 mm square plate with a thickness of 200 μm to produce a piezoelectric ceramic plate, and this piezoelectric ceramic plate was washed.
洗浄された圧電磁器板に、表1に示すような金属を、真空蒸着機にて又は無電界メッキにより、表1に示す厚みt1で形成して、下地層を形成した。下地層は処理時間を変更させて厚みを変更し、その厚みt1は断面のX線マイクロアナライザー(EPMA)面分析にて求めた。 A metal as shown in Table 1 was formed on the cleaned piezoelectric ceramic plate with a thickness t1 shown in Table 1 by a vacuum vapor deposition machine or by electroless plating to form an underlayer. The thickness of the underlayer was changed by changing the processing time, and the thickness t1 was obtained by X-ray microanalyzer (EPMA) surface analysis of the cross section.
無電解メッキによって下地層が形成された圧電磁器板は水中にて超音波洗浄し、イソプロピルアルコールに洗浄された後に120℃の乾燥機中にて乾燥した。圧電磁器板の下地層に、真空蒸着機にて表1に示す厚さのAgからなる蒸着膜を形成した。また、真空蒸着機に供給する金属の量を変化させて蒸着膜を形成し、その厚みt2を断面のEPMA面分析にて求めた。 The piezoelectric ceramic plate on which the base layer was formed by electroless plating was ultrasonically washed in water, washed with isopropyl alcohol, and then dried in a dryer at 120 ° C. A deposited film made of Ag having a thickness shown in Table 1 was formed on the base layer of the piezoelectric ceramic plate by a vacuum deposition machine. Moreover, the vapor deposition film was formed by changing the amount of metal supplied to the vacuum vapor deposition machine, and the thickness t2 was obtained by EPMA plane analysis of the cross section.
また、振動電極の固着強度を、振動電極を形成した圧電磁器板を空気中で260℃90分間のアニール処理前後で、図4に示すようにして評価した。評価は先ず、幅15mmの粘着テープ11を約10cm程度切って30mm角の圧電磁器板1上に形成された振動電極3に貼り付け、テープ11の一端を剛体棒13に巻き付け、その剛体棒13に糸を通して重量ゲージ17につなげ、テープ11が圧電磁器板1と直角になる様にゲージ17ごとテープ11を引き上げて剥がした。テープ11が全て剥がれるまでにゲージ17に示された最大重量を読み取った。5個について評価し、読み取った数値の平均値を表1に示した。さらに、テープ11を引き上げた際に振動電極3と圧電磁器板1の間が離れたか、もしくはテープ11と振動電極3間が離れたかを表1に示す。
Further, the adhesion strength of the vibrating electrode was evaluated as shown in FIG. 4 before and after annealing treatment of the piezoelectric ceramic plate on which the vibrating electrode was formed at 260 ° C. for 90 minutes in air. In the evaluation, first, the
更に、図5に示すように、銅線21を振動電極3上の5箇所にハンダ付け作業し、作業に伴って振動電極3のハンダ食われの有無を観察した。尚、半田付けの過程で磁器が露出したものをハンダ食われ有りと判断した。これらの結果を表1に記載した。
この表1から、無電解メッキにてCuの下地層を形成した後にAgの蒸着膜を形成することにより、電極のハンダ喰われを防ぐことができ、振動電極形成後の加熱処理(アニール)がなくとも振動電極を強固に圧電磁器板上に固着できることが判る。 From Table 1, it is possible to prevent solder erosion of the electrode by forming an Ag vapor deposition film after forming a Cu underlayer by electroless plating, and heat treatment (annealing) after forming the vibrating electrode It can be seen that the vibration electrode can be firmly fixed on the piezoelectric ceramic plate even if not.
一方、CrやCuを蒸着して下地層を形成した試料No.1、2では、アニール処理しなければ振動電極と圧電磁器板とが充分に固着されず、振動電極が剥離し易いことが判る。 On the other hand, sample No. 1 was formed by depositing Cr or Cu to form an underlayer. In Nos. 1 and 2, it can be seen that the vibration electrode and the piezoelectric ceramic plate are not sufficiently fixed without annealing, and the vibration electrode is easily peeled off.
また、圧電磁器板表面に形成される無電解メッキによる下地層の厚みが0.2μmより薄いと(試料No.3)、Cuが下地層としての役割を十分に果たさず、振動電極に貼った粘着テープを剥がす際に粘着テープと共に振動電極の全面または一部が剥がれ易くなることが判る。 Further, when the thickness of the base layer formed by electroless plating formed on the surface of the piezoelectric ceramic plate is thinner than 0.2 μm (Sample No. 3), Cu does not sufficiently play a role as the base layer and is stuck to the vibrating electrode. It can be seen that when the adhesive tape is peeled off, the whole or part of the vibrating electrode is easily peeled off together with the adhesive tape.
さらに、無電解メッキによる下地層のCuが過剰で厚みが0.4μmよりも厚い場合(試料No.7)では、無電界メッキの内部応力によって、振動電極に部分的な剥離が発生しやすくなることが判る。 Furthermore, when Cu of the underlayer by electroless plating is excessive and the thickness is thicker than 0.4 μm (sample No. 7), partial peeling is likely to occur on the vibrating electrode due to internal stress of electroless plating. I understand that.
1・・・圧電磁器板
3a・・・下地層
3b・・・蒸着層
3・・・振動電極
31・・・圧電磁器振動体
35・・・容量素子
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