JPH0628879Y2 - 振動子 - Google Patents
振動子Info
- Publication number
- JPH0628879Y2 JPH0628879Y2 JP16522586U JP16522586U JPH0628879Y2 JP H0628879 Y2 JPH0628879 Y2 JP H0628879Y2 JP 16522586 U JP16522586 U JP 16522586U JP 16522586 U JP16522586 U JP 16522586U JP H0628879 Y2 JPH0628879 Y2 JP H0628879Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating element
- vibrating
- metal layer
- vibrator
- metallized metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は振動子に関し、より詳細にはニオブ酸リチウム
単結晶を使用した振動子の改良に関するものである。
単結晶を使用した振動子の改良に関するものである。
（従来の技術） 近時、ニオブ酸リチウム単結晶はその強誘電性を利用し
て超音波厚み測定装置等の超音波発生用の振動子として
多用されている。
て超音波厚み測定装置等の超音波発生用の振動子として
多用されている。
このニオブ酸リチウム単結晶を使用した振動子は通常、
第２図及び第３図に示すように両主面に電極用のメタラ
イズ金属層12,12を有する板状のニオブ酸リチウム単結
晶から成る振動素子11と、前記メタライズ金属層12の一
方にロウ材を介し取着された環状の振動板13と、他方の
メタライズ金属層12に取着されたリード端子14とから構
成されており、メタライズ金属層12,12に振動板13及び
リード端子14を介して電圧を印加し、振動素子11に所定
の電界を印加させ、振動素子11に機械的振動を起こさせ
ることによって振動子として機能する。
第２図及び第３図に示すように両主面に電極用のメタラ
イズ金属層12,12を有する板状のニオブ酸リチウム単結
晶から成る振動素子11と、前記メタライズ金属層12の一
方にロウ材を介し取着された環状の振動板13と、他方の
メタライズ金属層12に取着されたリード端子14とから構
成されており、メタライズ金属層12,12に振動板13及び
リード端子14を介して電圧を印加し、振動素子11に所定
の電界を印加させ、振動素子11に機械的振動を起こさせ
ることによって振動子として機能する。
（考案が解決しようとする問題点） しかし乍ら、この従来のニオブ酸リチウム単結晶を使用
した振動子は、振動素子11を構成する板状のニオブ酸リ
チウム単結晶の熱膨張係数が主面の縦方向と横方向とで
大きく相違（例えば、縦方向は２×10-6/℃、横方向は1
6.7×10-6/℃）し、該主面に取着される環状の振動板13
の熱膨張係数を振動素子11の熱膨張係数に完全に対応さ
せることができないこと、振動板13とメタライズ金属層
12との接合面積が大きいこと等から振動素子11の一主面
に被着されたメタライズ金属層12に環状の振動板13をロ
ウ材を介しロウ付け取着する際、振動板13のロウ付け部
の一部に熱膨張係数の相違による応力が必ず発生し、そ
の結果、前記応力によって振動素子11にクラックや割れ
を生じ、振動子としての機能が喪失してしまうという欠
点を有していた。
した振動子は、振動素子11を構成する板状のニオブ酸リ
チウム単結晶の熱膨張係数が主面の縦方向と横方向とで
大きく相違（例えば、縦方向は２×10-6/℃、横方向は1
6.7×10-6/℃）し、該主面に取着される環状の振動板13
の熱膨張係数を振動素子11の熱膨張係数に完全に対応さ
せることができないこと、振動板13とメタライズ金属層
12との接合面積が大きいこと等から振動素子11の一主面
に被着されたメタライズ金属層12に環状の振動板13をロ
ウ材を介しロウ付け取着する際、振動板13のロウ付け部
の一部に熱膨張係数の相違による応力が必ず発生し、そ
の結果、前記応力によって振動素子11にクラックや割れ
を生じ、振動子としての機能が喪失してしまうという欠
点を有していた。
また前記欠点を解消するために振動素子11の主面に被着
させたメタライズ金属層12に振動板13を低融点のハンダ
により取着し、振動素子11と振動板13との間に発生する
応力を小さくすることも考えられるが、この場合、振動
素子11と振動板13とは低融点のハンダで接合されている
ことから振動子を高温下で使用するのが不可となり、使
用条件に大きな制約を受けるという欠点を有するもので
あった。
させたメタライズ金属層12に振動板13を低融点のハンダ
により取着し、振動素子11と振動板13との間に発生する
応力を小さくすることも考えられるが、この場合、振動
素子11と振動板13とは低融点のハンダで接合されている
ことから振動子を高温下で使用するのが不可となり、使
用条件に大きな制約を受けるという欠点を有するもので
あった。
（考案の目的） 本考案は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は
振動素子と振動板との間に発生する応力を有効に緩和
し、振動素子に振動子としての機能が喪失するようなク
ラックや割れの発生を皆無となして、且つ使用条件に大
きな制約を受けることがない振動子を提供することにあ
る。
振動素子と振動板との間に発生する応力を有効に緩和
し、振動素子に振動子としての機能が喪失するようなク
ラックや割れの発生を皆無となして、且つ使用条件に大
きな制約を受けることがない振動子を提供することにあ
る。
（問題点を解決するための手段） 本考案はニオブ酸リチウム単結晶表面に被着されたメタ
ライズ金属層に環状の金属から成る振動板を取着して成
る振動子において、前記振動板に鍔部を設け、該鍔部の
先端をメタライズ金属層に被着させたことを特徴とする
ものである。
ライズ金属層に環状の金属から成る振動板を取着して成
る振動子において、前記振動板に鍔部を設け、該鍔部の
先端をメタライズ金属層に被着させたことを特徴とする
ものである。
（実施例） 次に本考案を第１図に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。
る。
第１図は本考案の振動子の一実施例を示し、１は振動素
子、３は振動板である。
子、３は振動板である。
前記振動素子１はニオブ酸リチウム単結晶から成り、該
ニオブ酸リチウム単結晶から成る振動素子１は強誘電性
を有し、両主面より電界が印加された際、機械的な振動
を発生する。
ニオブ酸リチウム単結晶から成る振動素子１は強誘電性
を有し、両主面より電界が印加された際、機械的な振動
を発生する。
前記振動素子１はニオブ酸リチウム単結晶（LiNbO3）の
粉末を加熱溶融し、該溶液にニオブ酸リチウムの種結晶
を接触させると共にこれを回転させながら徐々に引き上
げニオブ酸リチウムの結晶を成長させ（チョクラルスキ
ー法）、次に引き上げた円柱状のニオブ酸リチウム単結
晶をダイヤモンドカッターで切出し、板状となすことに
よって形成される。
粉末を加熱溶融し、該溶液にニオブ酸リチウムの種結晶
を接触させると共にこれを回転させながら徐々に引き上
げニオブ酸リチウムの結晶を成長させ（チョクラルスキ
ー法）、次に引き上げた円柱状のニオブ酸リチウム単結
晶をダイヤモンドカッターで切出し、板状となすことに
よって形成される。
また、前記振動素子１はその両主面にメタライズ金属層
２が被着形成されており、該メタライズ金属層２は振動
素子１に機械的振動を起こさせるための電界を印加する
電極として作用し、同時に後述する振動板３及びリード
端子４を取着する際の下地金属層として作用する。
２が被着形成されており、該メタライズ金属層２は振動
素子１に機械的振動を起こさせるための電界を印加する
電極として作用し、同時に後述する振動板３及びリード
端子４を取着する際の下地金属層として作用する。
前記メタライズ金属層２は銀(Ag)、銅(Cu)、チタン(Ti)
等の金属粉末から成り、従来周知の厚膜手法によって振
動素子１の両主面に印刷塗布し、約900℃の温度で焼付
ることによって振動素子１に被着される。
等の金属粉末から成り、従来周知の厚膜手法によって振
動素子１の両主面に印刷塗布し、約900℃の温度で焼付
ることによって振動素子１に被着される。
前記メタライズ金属層２の一方には環状の振動板３が取
着されており、該振動板３は振動素子１の機械的振動を
増幅するとともに振動素子１の主面に被着されたメタラ
イズ金属層２を外部電気回路に接続し、メタライズ金属
層２に振動素子１を機械的振動させるに必要な電気信号
を供給する導電路として作用する。
着されており、該振動板３は振動素子１の機械的振動を
増幅するとともに振動素子１の主面に被着されたメタラ
イズ金属層２を外部電気回路に接続し、メタライズ金属
層２に振動素子１を機械的振動させるに必要な電気信号
を供給する導電路として作用する。
前記環状の振動板３は銅(Cu)、銅−ニッケル(Cu-Ni)等
の金属から成り、その内周部に直角下方向に延在する鍔
部3aが設けられている。
の金属から成り、その内周部に直角下方向に延在する鍔
部3aが設けられている。
また前記振動板３はその鍔部3aの先端が振動素子１の主
面に被着させたメタライズ金属層２に銀ロウ、高融点ハ
ンダ等のロウ材を介しロウ付けされ、これによって振動
板３が振動素子１に取着される。尚、この場合、振動素
子１と振動板３との間に熱膨張係数の相違があったとし
ても振動板３の鍔部3a先端はその面積が小であり、鍔部
3a先端とメタライズ金属層２との接合面積を小として両
者間に発生する熱膨張係数の相違に起因した応力を小さ
なものとなすことができる。またこの時、振動素子１と
振動板３との間に発生した応力は振動板３の鍔部3aを変
形させることによって完全に吸収され、これによって振
動素子１にクラックや割れが発生するのを皆無となすこ
とができる。
面に被着させたメタライズ金属層２に銀ロウ、高融点ハ
ンダ等のロウ材を介しロウ付けされ、これによって振動
板３が振動素子１に取着される。尚、この場合、振動素
子１と振動板３との間に熱膨張係数の相違があったとし
ても振動板３の鍔部3a先端はその面積が小であり、鍔部
3a先端とメタライズ金属層２との接合面積を小として両
者間に発生する熱膨張係数の相違に起因した応力を小さ
なものとなすことができる。またこの時、振動素子１と
振動板３との間に発生した応力は振動板３の鍔部3aを変
形させることによって完全に吸収され、これによって振
動素子１にクラックや割れが発生するのを皆無となすこ
とができる。
また前記メタライズ金属層２の他方にはリード端子４が
取着されており、該リード端子４は振動素子１に被着さ
れたメタライズ金属層２を外部電気回路に接続し、メタ
ライズ金属層２に振動素子１を機械的振動させるに必要
な電気信号を供給する作用を為す。
取着されており、該リード端子４は振動素子１に被着さ
れたメタライズ金属層２を外部電気回路に接続し、メタ
ライズ金属層２に振動素子１を機械的振動させるに必要
な電気信号を供給する作用を為す。
前記リード端子４は銀(Ag)等の良導電性の材料から成
り、ロウ材を介しメタライズ金属層２に取着される。
り、ロウ材を介しメタライズ金属層２に取着される。
かくして、振動素子１の両主面に被着されたメタライズ
金属層2,2に振動板３及びリード端子４を介して電気信
号を印加し、振動素子１に所定の電界を印加させ、該印
加電界により振動素子１に機械的振動を起こさせること
によって超音波厚み測定装置等に使用される振動子とし
て機能する。
金属層2,2に振動板３及びリード端子４を介して電気信
号を印加し、振動素子１に所定の電界を印加させ、該印
加電界により振動素子１に機械的振動を起こさせること
によって超音波厚み測定装置等に使用される振動子とし
て機能する。
（考案の効果） 本考案の振動子によれば、環状の金属板から成る振動板
に鍔部を設け、該鍔部の先端を振動素子の主面に被着さ
せたメタライズ金属層に取着させたことから振動板のメ
タライズ金属層への接合面積を小となして、振動素子と
振動板との間に発生する両者の熱膨張係数の相違に起因
する応力を小さなものとなすことができ、同時に振動素
子と振動板との間に発生した小さな応力は振動板の鍔部
を変形させることによって完全に吸収することができ
る。そのため振動素子は該振動素子と振動板との間に発
生する応力によってクラックや割れを生じることは一切
なく、振動子として安定、且つ長期間の使用に供するこ
とができる。
に鍔部を設け、該鍔部の先端を振動素子の主面に被着さ
せたメタライズ金属層に取着させたことから振動板のメ
タライズ金属層への接合面積を小となして、振動素子と
振動板との間に発生する両者の熱膨張係数の相違に起因
する応力を小さなものとなすことができ、同時に振動素
子と振動板との間に発生した小さな応力は振動板の鍔部
を変形させることによって完全に吸収することができ
る。そのため振動素子は該振動素子と振動板との間に発
生する応力によってクラックや割れを生じることは一切
なく、振動子として安定、且つ長期間の使用に供するこ
とができる。
また本考案の振動子によれば、振動素子と振動板との間
に発生する応力を有効に除去し得ることから両者を接合
するロウ材として高融点のロウ材、例えば高融点ハンダ
や銀ロウ等を使用することが可能となり、振動子の使用
範囲に大きな制約を受けることもない。
に発生する応力を有効に除去し得ることから両者を接合
するロウ材として高融点のロウ材、例えば高融点ハンダ
や銀ロウ等を使用することが可能となり、振動子の使用
範囲に大きな制約を受けることもない。
第１図は本考案の振動子の一実施例を示す拡大断面図、
第２図は従来の振動子の拡大断面図、第３図は第２図に
示す振動子の平面図である。 １……振動素子 ２……メタライズ金属層 ３……振動板 3a……鍔部
第２図は従来の振動子の拡大断面図、第３図は第２図に
示す振動子の平面図である。 １……振動素子 ２……メタライズ金属層 ３……振動板 3a……鍔部
Claims (1)
- 【請求項１】ニオブ酸リチウム単結晶表面に被着された
メタライズ金属層に環状の金属から成る振動板を取着し
て成る振動子において、前記振動板に鍔部を設け、該鍔
部の先端をメタライズ金属層に取着させたことを特徴と
する振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16522586U JPH0628879Y2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16522586U JPH0628879Y2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 振動子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174797U JPS63174797U (ja) | 1988-11-14 |
| JPH0628879Y2 true JPH0628879Y2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=31095067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16522586U Expired - Lifetime JPH0628879Y2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628879Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000329755A (ja) * | 1999-05-18 | 2000-11-30 | Hitachi Ltd | 超音波探触子 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6665820B2 (ja) * | 2017-03-28 | 2020-03-13 | 株式会社デンソー | 超音波出力装置 |
-
1986
- 1986-10-28 JP JP16522586U patent/JPH0628879Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000329755A (ja) * | 1999-05-18 | 2000-11-30 | Hitachi Ltd | 超音波探触子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63174797U (ja) | 1988-11-14 |
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