JPH05291862A - 圧電素子の製造方法 - Google Patents
圧電素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH05291862A JPH05291862A JP9298292A JP9298292A JPH05291862A JP H05291862 A JPH05291862 A JP H05291862A JP 9298292 A JP9298292 A JP 9298292A JP 9298292 A JP9298292 A JP 9298292A JP H05291862 A JPH05291862 A JP H05291862A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric
- piezoelectric element
- cut
- ceramic plate
- piezoelectric ceramic
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- Pending
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧電体を短時間で切削することができ、かつ
複雑な形状の圧電素子を得ることを可能とする、圧電素
子の製造方法を得る。 【構成】 圧電体をレーザー光で切削する工程と、圧電
体表面に電極を形成する工程とを備える圧電素子の製造
方法。
複雑な形状の圧電素子を得ることを可能とする、圧電素
子の製造方法を得る。 【構成】 圧電体をレーザー光で切削する工程と、圧電
体表面に電極を形成する工程とを備える圧電素子の製造
方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばセラミック発振
子やセラミックフィルター等の圧電素子の製造方法に関
し、特に、圧電体を切削する方法が改良された圧電素子
の製造方法に関する。
子やセラミックフィルター等の圧電素子の製造方法に関
し、特に、圧電体を切削する方法が改良された圧電素子
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミック発振子のような圧電素子を製
造するにあたっては、圧電セラミック板の両主面に電極
を形成した後に、あるいは電極形成前に圧電セラミック
板を目的とする圧電素子の大きさに応じて切断してい
た。このような切断は、従来、ダイヤモンドホイール等
の回転式の切削装置を用いて行われていた。
造するにあたっては、圧電セラミック板の両主面に電極
を形成した後に、あるいは電極形成前に圧電セラミック
板を目的とする圧電素子の大きさに応じて切断してい
た。このような切断は、従来、ダイヤモンドホイール等
の回転式の切削装置を用いて行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような回転式の切削装置を用いて圧電セラミック板を切
削するには、かなりの時間を要していた。また、回転式
の切削装置では、直線状にしか圧電セラミック板を切断
することができず、従って、圧電素子のコーナー部分に
曲面状部分を形成したい場合には、さらに別工程で加工
する必要があった。さらに、上記回転式の切削装置で
は、圧電セラミック板を複雑な形状に切り出すことは事
実上不可能であった。
ような回転式の切削装置を用いて圧電セラミック板を切
削するには、かなりの時間を要していた。また、回転式
の切削装置では、直線状にしか圧電セラミック板を切断
することができず、従って、圧電素子のコーナー部分に
曲面状部分を形成したい場合には、さらに別工程で加工
する必要があった。さらに、上記回転式の切削装置で
は、圧電セラミック板を複雑な形状に切り出すことは事
実上不可能であった。
【０００４】本発明の目的は、圧電体を短時間で切削す
ることができ、かつ複雑な形状に切削することが可能で
あり、従って、所望形状の圧電素子を短時間で得ること
を可能とする圧電素子の製造方法を提供することにあ
る。
ることができ、かつ複雑な形状に切削することが可能で
あり、従って、所望形状の圧電素子を短時間で得ること
を可能とする圧電素子の製造方法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の圧電素子の製造
方法は、圧電体をレーザー光で切削する工程と、圧電体
表面に電極を形成する工程とを備えることを特徴とす
る。レーザー光で切削する工程は、電極を形成する工程
の前に行われてもよく、また電極形成工程後に行われて
もよい。上記レーザー光で圧電体を切削する工程は、レ
ーザー光を細く絞って圧電体表面に照射することにより
行われる。使用し得るレーザー光としては、ＹＡＧレー
ザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等を用いることができ、また
圧電体への照射に際しては、レーザー光は直径約１０μ
ｍ〜１００μｍ程度に絞られた状態で照射される。
方法は、圧電体をレーザー光で切削する工程と、圧電体
表面に電極を形成する工程とを備えることを特徴とす
る。レーザー光で切削する工程は、電極を形成する工程
の前に行われてもよく、また電極形成工程後に行われて
もよい。上記レーザー光で圧電体を切削する工程は、レ
ーザー光を細く絞って圧電体表面に照射することにより
行われる。使用し得るレーザー光としては、ＹＡＧレー
ザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等を用いることができ、また
圧電体への照射に際しては、レーザー光は直径約１０μ
ｍ〜１００μｍ程度に絞られた状態で照射される。
【０００６】
【作用】本発明の圧電素子の製造方法では、レーザー光
の照射により圧電体を切削するものであるため、圧電体
を短時間で切り出すことができる。しかも、レーザー光
は、走査方向を変えることにより、照射方向を容易かつ
円滑に変更することができるため、複雑な形状に圧電板
を切り出すことも容易である。
の照射により圧電体を切削するものであるため、圧電体
を短時間で切り出すことができる。しかも、レーザー光
は、走査方向を変えることにより、照射方向を容易かつ
円滑に変更することができるため、複雑な形状に圧電板
を切り出すことも容易である。
【０００７】
【実施例の説明】以下、本発明の一実施例を説明するこ
とにより、本発明を明らかにする。Ｐｂ（Ｚｒ0.50Ｔｉ
0.50）Ｏ3 に対してＮｂ2 Ｏ5 を０．５重量％の割合で
添加してなる組成を有する３０ｍｍ×２０ｍｍの大きさ
の圧電セラミック板を、０．２ｍｍの厚みに研磨した。
次に、研磨された上記圧電セラミック板の両主面に、銀
ペーストを塗布し、焼き付けることにより、銀電極を形
成した。しかる後、電極の形成された圧電セラミック板
を、Ｘ−Ｙステージ上に固定した。そして、Ｘ−Ｙステ
ージの上方からＹＡＧレーザー（出力１０3 Ｊ・ｃ
ｍ-2）を照射しつつ、Ｘ−Ｙステージを自動走査するこ
とにより、上記圧電セラミック板を４．３ｍｍ×４．３
ｍｍの正方形の圧電素子として切り出した。
とにより、本発明を明らかにする。Ｐｂ（Ｚｒ0.50Ｔｉ
0.50）Ｏ3 に対してＮｂ2 Ｏ5 を０．５重量％の割合で
添加してなる組成を有する３０ｍｍ×２０ｍｍの大きさ
の圧電セラミック板を、０．２ｍｍの厚みに研磨した。
次に、研磨された上記圧電セラミック板の両主面に、銀
ペーストを塗布し、焼き付けることにより、銀電極を形
成した。しかる後、電極の形成された圧電セラミック板
を、Ｘ−Ｙステージ上に固定した。そして、Ｘ−Ｙステ
ージの上方からＹＡＧレーザー（出力１０3 Ｊ・ｃ
ｍ-2）を照射しつつ、Ｘ−Ｙステージを自動走査するこ
とにより、上記圧電セラミック板を４．３ｍｍ×４．３
ｍｍの正方形の圧電素子として切り出した。
【０００８】上記のようにして得た実施例の圧電素子の
拡がり振動特性を測定したところ、下記の表１に示す結
果が得られた。比較のために、上記と同様にして両主面
に銀電極が形成された圧電セラミック板を、ダイヤモン
ドホイールを用いて上記と同一の大きさに切り出し、比
較例の圧電素子を得、該圧電素子の拡がり振動特性を測
定したところ、下記の表１に示す結果が得られた。な
お、表１において、Ｆｒは共振周波数、Ｆａは反共振周
波数、Ｋは電気機械結合係数、Ｑｍは機械的品質係数、
εは誘電率、ＩＲは絶縁抵抗を示す。
拡がり振動特性を測定したところ、下記の表１に示す結
果が得られた。比較のために、上記と同様にして両主面
に銀電極が形成された圧電セラミック板を、ダイヤモン
ドホイールを用いて上記と同一の大きさに切り出し、比
較例の圧電素子を得、該圧電素子の拡がり振動特性を測
定したところ、下記の表１に示す結果が得られた。な
お、表１において、Ｆｒは共振周波数、Ｆａは反共振周
波数、Ｋは電気機械結合係数、Ｑｍは機械的品質係数、
εは誘電率、ＩＲは絶縁抵抗を示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】表１から明らかなように、実施例の圧電素
子は、比較例で得た圧電素子に比べて、拡がり振動特性
がほとんど変わらないことがわかる。すなわち、レーザ
ー光で切削されて得られた実施例の圧電素子は、従来法
で得られている圧電素子と同等の拡がり振動特性を示
す。なお、上記ＹＡＧレーザーにより圧電セラミック板
を切削するのに要した時間は、約１分間であった。これ
に対して、ダイヤモンドホイールを用いた従来の切削方
法では、切削に約１０分間を要していた。従って、本実
施例の製造方法によれば、圧電セラミック板を切削する
時間が約１０分の１に短縮されることがわかる。
子は、比較例で得た圧電素子に比べて、拡がり振動特性
がほとんど変わらないことがわかる。すなわち、レーザ
ー光で切削されて得られた実施例の圧電素子は、従来法
で得られている圧電素子と同等の拡がり振動特性を示
す。なお、上記ＹＡＧレーザーにより圧電セラミック板
を切削するのに要した時間は、約１分間であった。これ
に対して、ダイヤモンドホイールを用いた従来の切削方
法では、切削に約１０分間を要していた。従って、本実
施例の製造方法によれば、圧電セラミック板を切削する
時間が約１０分の１に短縮されることがわかる。
【００１１】また、両主面に銀電極が形成された圧電セ
ラミック板から、上記と同様にしてＹＡＧレーザーによ
り直径１０ｍｍの円板状圧電素子を切り出したところ、
切削に必要な時間は約３秒と非常に短かった。ダイヤモ
ンドホイールを用いた従来の切削方法では、このような
円板状の圧電素子を、圧電セラミック板から製作するこ
とは非常に困難である。上記のようにして切り出された
円板状の圧電素子のインピーダンス−周波数特性を図１
に示す。図１から明らかなように、本実施例で得られた
円板状の圧電素子では、不要リップル等がほとんど無
く、従って、波形のきれいな共振特性を実現し得ること
がわかる。なお、上記実施例では、圧電セラミック板の
両主面に電極を形成した後に、レーザー光により圧電セ
ラミック板を切断し、圧電素子を得ていたが、レーザー
光による切断の後に圧電セラミック板の両主面に電極を
形成して圧電素子を得てもよい。また、本発明は、圧電
共振子だけでなく、圧電フィルター等の他の圧電素子の
製造方法一般に適用し得ることを指摘しておく。
ラミック板から、上記と同様にしてＹＡＧレーザーによ
り直径１０ｍｍの円板状圧電素子を切り出したところ、
切削に必要な時間は約３秒と非常に短かった。ダイヤモ
ンドホイールを用いた従来の切削方法では、このような
円板状の圧電素子を、圧電セラミック板から製作するこ
とは非常に困難である。上記のようにして切り出された
円板状の圧電素子のインピーダンス−周波数特性を図１
に示す。図１から明らかなように、本実施例で得られた
円板状の圧電素子では、不要リップル等がほとんど無
く、従って、波形のきれいな共振特性を実現し得ること
がわかる。なお、上記実施例では、圧電セラミック板の
両主面に電極を形成した後に、レーザー光により圧電セ
ラミック板を切断し、圧電素子を得ていたが、レーザー
光による切断の後に圧電セラミック板の両主面に電極を
形成して圧電素子を得てもよい。また、本発明は、圧電
共振子だけでなく、圧電フィルター等の他の圧電素子の
製造方法一般に適用し得ることを指摘しておく。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、圧電体
をレーザー光で切削するものであるため、非常に短時間
で圧電体を切削することができ、従って圧電素子を得る
工程全体を大幅に短縮することができる。しかも、レー
ザー光により圧電体を切削するものであるため、レーザ
ー光の照射方向を変えることにより複雑な形状の圧電素
子を容易に得ることができ、よって、従来は得ることが
できなかった振動モードの圧電素子を提供することも可
能となる。
をレーザー光で切削するものであるため、非常に短時間
で圧電体を切削することができ、従って圧電素子を得る
工程全体を大幅に短縮することができる。しかも、レー
ザー光により圧電体を切削するものであるため、レーザ
ー光の照射方向を変えることにより複雑な形状の圧電素
子を容易に得ることができ、よって、従来は得ることが
できなかった振動モードの圧電素子を提供することも可
能となる。
【図１】本発明の他の実施例で得られた円板状の圧電素
子のインピーダンス−周波数特性を示す図。
子のインピーダンス−周波数特性を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 康信 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電体をレーザー光で切削する工程と、 前記圧電体表面に電極を形成する工程とを備えることを
特徴とする、圧電素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9298292A JPH05291862A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 圧電素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9298292A JPH05291862A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 圧電素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291862A true JPH05291862A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14069592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9298292A Pending JPH05291862A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 圧電素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05291862A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001194158A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Microstone Corp | 圧電型運動センサにおけるセンサ振動体の製造方法 |
| JP2003516620A (ja) * | 1999-11-10 | 2003-05-13 | フラウンホーファ−ゲゼルシャフト ツァー フォルデルング デア アンゲバンデン フォルシュンク エー． ファオ． | 圧電トランスデューサの製造方法 |
-
1992
- 1992-04-13 JP JP9298292A patent/JPH05291862A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003516620A (ja) * | 1999-11-10 | 2003-05-13 | フラウンホーファ−ゲゼルシャフト ツァー フォルデルング デア アンゲバンデン フォルシュンク エー． ファオ． | 圧電トランスデューサの製造方法 |
| JP4896331B2 (ja) * | 1999-11-10 | 2012-03-14 | フラウンホーファ−ゲゼルシャフト ツァー フォルデルング デア アンゲバンデン フォルシュンク エー． ファオ． | 圧電トランスデューサの製造方法 |
| JP2001194158A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Microstone Corp | 圧電型運動センサにおけるセンサ振動体の製造方法 |
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