JPH0490299A - 複合圧電材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、圧電セラミックスと高分子樹脂とにより構成
する複合圧電材料の製造方法に関する。

従来の技術 圧電セラミックスと高分子樹脂を復合化した複合圧電材
料は、圧電セラミックスの持つ高い圧電性と、高分子樹
脂の持つ柔軟性の両方の性質を持つ材料として注目され
て２つ、超音波探触子用の圧電振動子とし７て使用する
場合、音響インピーダンスを小さくすることができるた
め、生体との音響的整合がとりやすり・ことや、可撓性
を利用して用途に応じて自由な形状に成形できることな
どの利点がある。

第２図に示すように、」−記複合圧電材料１は圧電セラ
ミックスのエレメント２が間隙を存して２次元に配列さ
れ、圧電セラこソクスエレメント２０間隙に高分子樹脂
３が充填されている。

次に、上記複合圧電材料の従来の製造方法について説明
する。

第３図（、）ないｌ、（ｄ）は複合圧電材料の従来の製
造方法を示す斜視図である。

まず、第３図（ａ）に示すように、所定の厚みの平板状
の圧電セラミックス３１を固定基盤３２土に接着する。

次に、第３図（ｂ）に示すように、平板状の圧電セラミ
ックス３１をダイシングマシーンにより所定の方向Ａに
沿って所定の間隔Ｐ１で完全に棒状に切断して分離する
。次に、第３図（Ｃ）に示すように、棒状の圧電セラミ
ックス３３をダイシングマシーンにより上記方向Ａと直
交する方向Ｂに沿って所定の間隔Ｐ２で完全に２次元配
列のエレメント２に切断して分離する。次に、圧電セラ
ミックスエレメント２に切断分離した間隙（溝）３４．
３６に第３図（ｄ）に示すように、高分子樹脂３を充填
する。

発明が解決し、ようとする課題 しかしながら、上記のような従来の製造方法では、例え
ば、圧電セラミックスのエレメント２０幅を厚みより小
さくする場合、棒状の圧電セラミックス３３をダイシン
グマシーンにより完全に分離する際に生じるダイシング
マシーンのブレードのぶれ等の加工応力により、圧電セ
ラミックスエレメント２の一部が飛散１．、特性の均一
な複合圧電材料の製作が困難である。

本発明は、上記のような従来技術の問題を解決するもの
であり、二次元配列の圧電セラミックスエレメントを形
成する際、圧電セラミックスエレメントの飛散を防止し
、特性の均一な複合圧電材料を歩留り良く製造すること
ができるようにした複合圧電材料の製造方法を提供する
ことを目的とするものである。

課題を解決するだめの手段 上記目的を達成するための本発明の技術的解決手段は、
基盤に接着した平板状の圧電セラミックスを互いに直交
する方向に所定の間隔で二次元配列となるように切目を
形成し、この切目である間隙に高分子樹脂を充填する際
、少なくとも一方向については圧電セラミックスの一部
を残して切目を形成し、高分子樹脂の充填後、上記圧電
セラミックス等を上記基盤より剥離（〜て所定の厚みに
研磨し、上記切り残し部を除去するようにしたものであ
る。

そして、上記圧電セラミックスの切り残し１部は基盤に
対する接着強度、研磨の作業性、経済性等の見地から圧
電セラミックスの厚みの約１０％程度であるのが好まし
い。

作用 したがって、本発明によれば、平板状の圧電セラミック
スを互いに直交する二次元配列となるよ・うに切目を形
成し、この切目に高分子樹脂を充填する際、少なくとも
一方についでは一部を残し２て切目を形成することによ
り、基盤と圧電セラミックスとの接着面積が大きくなり
、切目加工時の応力に対して接着強度を大きくすること
ができるので、圧電セラミックスの工ｌ／メントの幅が
小さい場合でも、加工応力による飛散を防止することが
できろ。

実施例 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例にぐ八・て
説明する。

第１図（ａ）ないし２（ｆ）は本発明の一実施例におけ
ろ複合圧電材料の製造方法を示す斜視図である。

まず、第１図（ａ）に示すように、ＰＺＴ系等からなる
所定の厚みの圧板状の圧電セラミックス１１を固定基盤
１２に接着する。次に、第１図（１））に示すように、
平板状の圧電セラミックス１１をダイシングマシーンに
より所定の方向Ａに沿って所定の間隔Ｐ１で切目を形成
する。このとき、圧電セラミックス１１の固定基盤１２
側に圧電セラミックス１１の厚みの約１０％程度の切り
残し部１３を形成するように切り込みを入れる。次に、
上記切目である間隙（溝）１４に第１図（ｃ）に示すよ
うに、シリコンゴム、エポキシ樹脂等からなる高分子樹
脂３を充填する。次に、第１図（ｄ）に示すように、圧
電セラミックス１１をダイシングマシーンにより上記方
向Ａと直交する方向Ｂに沿って所定の間隔Ｐ２（Ｐｌと
等しい場合もある）で切目を形成する。

このとき、本実施例では圧電セラミックス１１を完全に
切断分離する。次に、第１図（ｅ）Ｋ示すように、上記
切目である間隙（溝）１６に上記と同様の高分子樹脂３
を充填する。その後、圧電セラミｙクス１１等を固定基
盤１２かも剥離１．、第１図（ｆ）に示すように、所定
の厚みに研磨１−で上記切り残し部１３を除去する。

このように圧電セラミックス１１に所定の方向Ａで切り
込みを入れる際、圧電セラミックス１１の厚みの約１０
％程度を残すことにより、固定基盤１２との接着面積は
従来例と比較して非常に大きくなるため、圧電セラミッ
クス１１を方向Ａと直交する方向Ｂに沿って完全に切断
分離しても、ダイシングマシーンのブレードのぶれ等の
加工応力による圧電セラミックスのエレメントの飛散を
防止することができる。

なお、上記実施例では、圧電セラミックス１１に最初に
切目を形成する際に切り残し部１３を形成するように切
り込んでいるが、この最初の切目を形成する際、圧電セ
ラミックス１１を完全に棒状に切断し、その後、直交方
向に切目を形成する際に切り残し部を形成するようにし
ても２回目に切目を形成する際、圧電セラミックスは棒
状であり、固定基盤１２に対する接着面積が従来より大
きいので、圧電セラミックス１１のエレメントの飛散を
防止することができる。また、最初と２回目の℃・ずれ
の切目の形成の際にも切り残し部を形成してもよい。ま
た、高分子樹脂３は圧電セラミックス１１に直交方向に
切目を形成した後、各間隙１４．１６に同時に充填する
ようにしてもよい。

本発明は、この他、その基本的技術思想を逸脱しない範
囲で種々設計変更することができる。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、平板状の圧電セラミ
ックスを互いに直交する方向に二次元配列となるように
切目を形成し、この切目に高分子樹脂を充填する際、少
なくとも一方向については一部を残して切目を形成する
ことにより、基盤と圧電セラミックスとの接着面積が大
きくなり、切目加工時の応力に対して接着強度を大きく
することができるので、圧電セラミンクスのエレメント
の幅が小さい場合でも、加工応力による飛散を防止する
ことができる。したがって、特性の均一な複合圧電材料
を歩留り良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ないし第１図（ｆ）は本発明の一実施例に
おける複合圧電材料の製造方法を示す斜視図、第２図は
複合圧電材料の一例を示す概略構成図、第３図（ａ）な
いし第３図（ｄ）は従来の複合圧電材料の製造方法を示
す斜視図である。 １・・・複合圧電材料、２・・・圧電セラミックスエレ
メント、３・・・高分子樹脂、１１・・・平板状の圧電
セラミックス、１２・・・固定基盤、１３・・・切り残
し部、１４．１６・・・間隙（溝）。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第１
図 固定基！ 第１図 第 図 高分子樹脂 第 図 （ｅ） 第 図 エレメント

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基盤に接着した平板状の圧電セラミックスを互い
   に直交する方向に所定の間隔で二次元配列となるように
   切目を形成し、この切目である間隙に高分子樹脂を充填
   する際、少なくとも一方向については圧電セラミックス
   の一部を残して切目を形成し、高分子樹脂の充填後、上
   記圧電セラミックス等を上記基盤より剥離して所定の厚
   みに研磨し、上記切り残し部を除去することを特徴とす
   る複合圧電材料の製造方法。
2. （２）圧電セラミックスの切り残し部がこの圧電セラミ
   ックスの厚みの約１０％程度である請求項１記載の複合
   圧電材料の製造方法。