JPH10314672A - プレート型超音波振動子 - Google Patents

プレート型超音波振動子

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JPH10314672A
JPH10314672A JP14871797A JP14871797A JPH10314672A JP H10314672 A JPH10314672 A JP H10314672A JP 14871797 A JP14871797 A JP 14871797A JP 14871797 A JP14871797 A JP 14871797A JP H10314672 A JPH10314672 A JP H10314672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
piezoelectric element
electrode
type ultrasonic
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP14871797A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichiro Mikami
信一郎 三上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daishinku Corp
Original Assignee
Daishinku Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電セラミックス素子を基板に貼り付けて使
用されるプレート型超音波振動子において、前記圧電素
子と前記基板との接着層に介在する気泡を除去し、前記
圧電素子と前記基板との密着性を向上させ、前記圧電素
子と前記基板との剥離を防止することができる信頼性の
高いプレート型超音波振動子を提供する。 【解決手段】 基板3に表裏に駆動電極21,22が形
成された圧電素子2を接合材により貼着されてなるプレ
ート型超音波振動子において、前記基板の部分電極31
に、前記基板と前記圧電素子の貼着部分の外縁に通じる
溝311〜318が形成されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電セラミックス
素子を基板に貼り付けて使用されるプレート型超音波振
動子に関し、特に超音波洗浄装置に使用されるプレート
型超音波振動子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プレート型超音波振動子が用いられた超
音波洗浄装置は、数MHzまでの周波数を利用した精密
洗浄装置がある。周波数の違いは被洗浄物や洗浄の対象
となる固体性の汚れの大きさによって決まり、小さな洗
浄物や微細な汚れに対しては周波数の高い(すなわち波
長の短い)超音波を使用することになる。そして、プレ
ート型超音波振動子は、洗浄槽との接着性、熱膨張係数
の違い等を考慮して、予めガラスエポキシ等からなる基
板に貼り付けられた状態で使用されるものがあり、基板
側を洗浄槽の底面あるいは側面に接合材等で貼着され
る。このようなプレート型超音波振動子は、圧電素子に
おいて表裏面に駆動電極が形成されて分極処理されてお
り、基板において前記圧電素子との接着部分に部分電極
が形成されているとともに、お互いに接合材で貼り付け
られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記圧
電素子と前記基板との接着層に気泡が混入して、前記圧
電素子と前記基板との密着性が低下し、使用環境温度の
上昇や、駆動中の振動の影響により、前記圧電素子と前
記基板とが剥離に至るという問題点があった。
【0004】本発明は、圧電セラミックス素子を基板に
貼り付けて使用されるプレート型超音波振動子におい
て、前記圧電素子と前記基板との接着層に介在する気泡
を除去し、前記圧電素子と前記基板との密着性を向上さ
せ、前記圧電素子と前記基板との剥離を防止することが
できる信頼性の高いプレート型超音波振動子を提供する
ことを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、基板に
表裏に駆動電極が形成された圧電素子を接合材により貼
着されてなるプレート型超音波振動子において、前記基
板、又は前記圧電素子の駆動電極には、前記基板と前記
圧電素子の貼着部分の外縁に通じる溝が形成されたこと
を特徴とする。
【0006】上記構成により、前記圧電素子と前記基板
との接着層に介在する気泡は、溝に溜まり、この溝を通
して外部に除去され、空気を残存させにくくする。また
完全に気泡が抜け切らなくても、溝の部分にのみ気泡領
域を限定し、広範囲にわたって気泡が残存するのを防止
し、接合材の硬化後も超音波振動を妨げることがない。
また、前記圧電素子と前記基板との密着性を向上させる
とともに、お互いの接触面の表面積が増大し接合強度を
向上することができるため、前記圧電素子と前記基板と
の剥離を防止することができる。
【0007】また、片面に部分電極が形成された基板が
有り、この基板の部分電極に表裏に駆動電極が形成され
た圧電素子を接合材により貼着されてなるプレート型超
音波振動子において、前記基板の部分電極、又は前記圧
電素子の駆動電極には、前記基板と前記圧電素子の貼着
部分の外縁に通じる溝が形成されたことを特徴とする。
→請求項1
【0008】上記構成により、前記圧電素子と前記基板
との接着層に介在する気泡は、溝に溜まり、この溝を通
して外部に除去され、空気を残存させにくくする。また
完全に気泡が抜け切らなくても、溝の部分にのみ気泡領
域を限定し、広範囲にわたって気泡が残存するのを防止
し、接合材の硬化後も超音波振動を妨げることがない。
また、前記圧電素子と前記基板との密着性を向上させる
とともに、お互いの接触面の表面積が増大し接合強度を
向上することができるため、前記圧電素子と前記基板と
の剥離を防止することができる。
【0009】
【実施例】次に、第1の実施例につき図面を参照しなが
ら詳述する。図1は本発明の第1の実施例を示すプレー
ト型超音波振動子の分解斜視図であり、図2は図1を組
み立てた状態の斜視図である。そして、図3は図2のX
−X線に沿った断面図であり、図4は本発明の第1の実
施例のプレート型超音波振動子に用いる基板の平面図で
ある。
【0010】圧電素子2は円盤形状のPZT(チタン酸
ジルコン酸鉛)等の圧電セラミックスからなり、銀ペー
スト等により表裏面に駆動電極21,22が形成されて
いる。そして、前記圧電素子2は板厚方向に分極処理が
施された輪郭振動系のセラミック振動子である。
【0011】基板3は円盤形状のガラスエポキシ基板か
らなり、前記圧電素子2が搭載される領域より若干広範
囲に銅箔の部分電極31が形成されている。前記部分電
極31は、厚さ35μmで形成されており、無電極部3
11〜318が形成されている。このため、深さ35μ
mの深さを有する溝が形成される。これらの無電極部は
エッチングなどにより容易に形成することができる。
尚、前記無電極部311〜318を有する部分電極22
は、図示された電極形状に対応したレジスト皮膜をスク
リーン法、あるいはフォト法等により形成し、その後エ
ッチングすることにより容易に形成することができる。
【0012】このような圧電素子2と基板3をエポキシ
樹脂系の接合材Sにより張り合わせることによりプレー
ト型超音波振動子1Aの完成となる。尚、前記圧電素子
2の駆動電極21と前記基板の部分電極31には電極を
引き出すためのリード線41,42が取り付けられてい
る。
【0013】尚、上記第1の実施例では部分電極に無電
極部を形成することにより溝を設けたが、ハーフエッチ
ング等のように電極の一部を削り取り駆動電極に厚肉部
分と薄肉部分を形成して溝を設けてもよいし、多層電極
等のように部分電極の一部を盛り上げて駆動電極に厚肉
部分と薄肉部分を形成して溝を設けてもよい。
【0014】次に、第2の実施例につき図面を参照しな
がら詳述する。図5は本発明の第2の実施例を示すプレ
ート型超音波振動子の分解斜視図であり、図6は図5を
組み立てた状態の斜視図である。そして、図7は図6の
Y−Y線に沿った断面図であり、図8は本発明の第2の
実施例のプレート型超音波振動子に用いる基板の平面図
である。尚、本発明の第1の実施例と同様の部分につい
ては同番号を付した。
【0015】圧電素子2は円盤形状のPZT(チタン酸
ジルコン酸鉛)等の圧電セラミックスからなり、銀ペー
スト等により表裏面に駆動電極21,22が形成されて
いるとともに、前記駆動電極22は圧電素子端面に引出
電極221が形成されている。そして、前記圧電素子2
は板厚方向に分極処理が施された輪郭振動系のセラミッ
ク振動子である。
【0016】基板5は円盤形状のガラスエポキシ基板か
らなり、前記基板の端部におよぶ深さ30〜100μm
の溝51〜58が形成されている。これらの溝は研削、
プレスなどにより容易に形成することができる。
【0017】このような圧電素子2と基板5をエポキシ
樹脂系の接合材Sにより張り合わせることによりプレー
ト型超音波振動子1Bの完成となる。尚、前記圧電素子
2の駆動電極21と引出電極221には電極を引き出す
ためのリード線41,42などが取り付けられている。
【0018】次に、第3の実施例につき図面を参照しな
がら詳述する。図9は本発明の第3の実施例を示すプレ
ート型超音波振動子の分解斜視図であり、図10は図9
を組み立てた状態の斜視図である。尚、本発明の第1,
第2の実施例と同様の部分については同番号を付した。
【0019】圧電素子2は円盤形状のPZT(チタン酸
ジルコン酸鉛)等の圧電セラミックスからなり、銀ペー
スト等により表裏面に駆動電極21,22が形成されて
いる。このうち、前記駆動電極22には圧電素子の平面
に無電極部222〜229が形成されているとともに、
圧電素子端面に引出電極221が形成されている。尚、
前記無電極部222〜229を有する駆動電極22は、
図示された電極形状に対応したマスクを用い、スクリー
ン印刷などにより形成することができる。そして、前記
圧電素子2は板厚方向に分極処理が施された輪郭振動系
のセラミック振動子である。
【0020】基板6は円盤形状のガラスエポキシ基板か
らなる。
【0021】このような圧電素子2と基板6をエポキシ
樹脂系の接合材により張り合わせることによりプレート
型超音波振動子1Cの完成となる。尚、前記圧電素子2
の駆動電極21と引出電極221には電極を引き出すた
めのリード線41,42などが取り付けられている。
【0022】尚、上記第3の実施例では駆動電極に無電
極部を形成することにより溝を設けたが、ハーフエッチ
ング等のように電極の一部を削り取り駆動電極に厚肉部
分と薄肉部分を形成して溝を設けてもよいし、多層電極
等のように駆動電極の一部を盛り上げて駆動電極に厚肉
部分と薄肉部分を形成して溝を設けてもよい。
【0023】尚、上記第1、第2、第3の実施例で示す
ような溝形状に限らず、図11(a)〜図11(l)に
示すような溝形状も考えられる。但し、第1の実施例や
第3の実施例のように、基板の部分電極あるいは素子の
駆動電極により溝を形成した場合は、圧電素子の駆動電
極22の導通エリアを確保するために導電性接合材を用
いて基板に貼着するのが好ましい。また、この溝深さ
は、30μmから100μmが最も好ましく、30μm
以下の溝深さであれば気泡を十分に逃すことができず、
逆に100μm以上の溝深さであれば超音波放射に悪影
響を及ぼす事が考えられる。また、上記各実施例を組み
合わせても特に問題はない。例えば、第1の実施例に第
3の実施例を組み合わせたり、第2の実施例に第3の実
施例を組み合わせたりすることができる。
【0024】
【発明の効果】請求項1によれば、前記圧電素子と前記
基板との接着層に介在する気泡は、溝に溜まり、この溝
を通して外部に除去され、空気を残存させにくくする。
また完全に気泡が抜け切らなくても、溝の部分にのみ気
泡領域を限定し、広範囲にわたって気泡が残存するのを
防止し、接合材の硬化後も超音波振動を妨げることがな
い。また、前記圧電素子と前記基板との密着性を向上さ
せるとともに、お互いの接触面の表面積が増大し接合強
度を向上することができるため、前記圧電素子と前記基
板との剥離を防止することができる。このため、製造
面、並びに使用面においてより信頼性の高いプレート型
超音波振動子を提供することができる。
【0025】請求項2によれば、前記圧電素子と前記基
板との接着層に介在する気泡は、溝に溜まり、この溝を
通して外部に除去され、空気を残存させにくくする。ま
た完全に気泡が抜け切らなくても、溝の部分にのみ気泡
領域を限定し、広範囲にわたって気泡が残存するのを防
止し、接合材の硬化後も超音波振動を妨げることがな
い。また、前記圧電素子と前記基板との密着性を向上さ
せるとともに、お互いの接触面の表面積が増大し接合強
度を向上することができるため、前記圧電素子と前記基
板との剥離を防止することができる。このため、製造
面、並びに使用面においてより信頼性の高いプレート型
超音波振動子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すプレート型超音波
振動子の分解斜視図である。
【図2】図1を組み立てた状態の斜視図である。
【図3】図2のX−X線に沿った断面図である。
【図4】本発明の第1の実施例のプレート型超音波振動
子に用いる基板の平面図である。
【図5】本発明の第2の実施例を示すプレート型超音波
振動子の分解斜視図である。
【図6】図5を組み立てた状態の斜視図である。
【図7】図5のY−Y線に沿った断面図である。
【図8】本発明の第2の実施例のプレート型超音波振動
子に用いる基板の平面図である。
【図9】本発明の第3の実施例を示すプレート型超音波
振動子の分解斜視図である。
【図10】図9を組み立てた状態の斜視図である。
【図11】本発明の他の実施例を示す溝形状の模式図で
ある。
【符号の説明】
1A,1B・・・プレート型超音波振動子 2・・・圧電素子 3,5,6・・・基板 41,42・・・リード線 S・・・接合材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年11月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】また、片面に部分電極が形成された基板が
有り、この基板の部分電極に表裏に駆動電極が形成され
た圧電素子を接合材により貼着されてなるプレート型超
音波振動子において、前記基板の部分電極、又は前記圧
電素子の駆動電極には、前記基板と前記圧電素子の貼着
部分の外縁に通じる溝が形成されたことを特徴とする。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板に表裏に駆動電極が形成された圧電
    素子を接合材により貼着されてなるプレート型超音波振
    動子において、前記基板、又は前記圧電素子の駆動電極
    には、前記基板と前記圧電素子の貼着部分の外縁に通じ
    る溝が形成されたことを特徴とするプレート型超音波振
    動子。
  2. 【請求項2】 片面に部分電極が形成された基板が有
    り、この基板の部分電極に表裏に駆動電極が形成された
    圧電素子を接合材により貼着されてなるプレート型超音
    波振動子において、前記基板の部分電極、又は前記圧電
    素子の駆動電極には、前記基板と前記圧電素子の貼着部
    分の外縁に通じる溝が形成されたことを特徴とするプレ
    ート型超音波振動子。
JP14871797A 1997-05-21 1997-05-21 プレート型超音波振動子 Pending JPH10314672A (ja)

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JP14871797A JPH10314672A (ja) 1997-05-21 1997-05-21 プレート型超音波振動子

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100418215B1 (ko) * 2001-08-21 2004-02-11 주식회사 삼부커뮤닉스 박판 부저의 프레임 접착방법
US7622849B2 (en) 2006-03-06 2009-11-24 Denso Corporation Ultrasonic sensor having vibrator mounted on substrate
WO2010073442A1 (ja) 2008-12-25 2010-07-01 志摩環境事業協業組合 浸漬型膜分離装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100418215B1 (ko) * 2001-08-21 2004-02-11 주식회사 삼부커뮤닉스 박판 부저의 프레임 접착방법
US7622849B2 (en) 2006-03-06 2009-11-24 Denso Corporation Ultrasonic sensor having vibrator mounted on substrate
WO2010073442A1 (ja) 2008-12-25 2010-07-01 志摩環境事業協業組合 浸漬型膜分離装置
US9073012B2 (en) 2008-12-25 2015-07-07 Shimakankyoujigyou Kyougyoukumiai Immersion-type membrane separation apparatus

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