JPS62204584A - 圧電体の分極方法 - 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 本発明は圧電体の分極方法に関するもので、電子部品、
超音波発生装置、電子ブザー、超音波モータ、超音波探
傷機、フィルタ、点火装置などの圧電性を有する電子部
品に使用される圧電体の分極方法に関するものである。

従来の技術 従来、圧電セラミックや圧電性単結晶などの圧電体を分
極する際には、銀ペーストなどの塗布、焼き付は法、蒸
！！＠、あるいはスパッタリング法などにより圧電体表
面に電極を形成して、電極間に電界を印加するのが通例
となっている。これにより、材料固有の微小なドメイン
を一方に揃えて、分極を行なうものである。

発明が解決しようとする問題点 このような従来のものでは、単純な形状の場合には適し
ているが、一枚の板の内部に複数個の方向の異なる分極
を行°なう場合や、電極が存在すると不都合となる材料
に分極する場合などには、適用が困難であるという問題
点がある。そのため従来は、特定の治具を用いたり、あ
るいは一度分極を行なった後に電極をつけ直ずなどの対
策をとっているが、これらはいずれも作業性が悪いため
、手軽にかつ精度よく上記条件を満足する分極方法が求
められている。

ところで、圧電体を分極するためには、電界中に圧電材
料を置き、適当な高温（１００〜２００℃）にすればよ
い。

いま、−例として、平行平面板コンデンサー間に圧電体
を置いたときの電界を考えると、電界の大部分は、上部
コンデンサ電極−圧雷体上部間と圧電体下部−下部コン
デンサ電極間とにかかり、圧電体内部にははとんど電界
がかからない。

このような欠点を無くすには、コンデンサ電極と圧電体
間を密着させればよい。密着状態の極限が、圧電体上に
直接電極を設けた場合である。

いま、分極のための電極を圧電体に設けないで、外部電
極で電界を印加しようとした場合は、圧電体表面と電極
との間をできる限り接触させればよい。しかし、わずか
な接触ムラがあった場合には、その影響が拡大され（−
例として圧電体の誘電率を２０００とし、シリコンオイ
ルの誘電率を２０とじたときには、接触時のギャップむ
らは１００倍に拡大される）、結果として一様な分極は
難しくなる。

すなわち、この方法は、非常に小さい領域でかつ単純な
形状のものの分極は可能となるが、通常の場合は分極が
困難となるため、ありま用いられていない。

そこで本発明はこのような問題点を解決し、容易かつ低
コストで上記分極条件を満足する方法を提供することを
目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため本発明は、圧電体に電界を印
加して分極するに際し、圧電体の両面に導電性ゴムなど
の柔軟性を有する導電体を接触させて、前記両面に電界
を印加するものである。

作用 このようにすると、電界を印加するための電極に柔軟性
をもたせることにより、圧電体と電極との間のギャップ
を実用上零にすることが可能となる。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示すものであって、１
１は分極すべき圧電体で、その表面には特に電極などは
設けられていない。１２は導電性ゴムよりなる柔軟性を
有する導電体としてのプラス電極で、本実施例では圧電
体１１の一方の表面に２個、他方の表面に１四段けであ
る。１３は同様のマイナス電極で、それぞれプラス電極
１２に対応して圧電体１１を挟むように設けである。１
４は、導電性ゴムに適当な加圧力を与えるための重り兼
導電性取り付は台で、１５も同様な構成材料より成る取
り付は台である。１６は高圧電源で、それぞれ４雷性ゴ
ムよりなる電極１２．１３を介して、圧電体１１に電界
を印加する。

第１図の構成で、導電性ゴムよりなる電＃Ａ１２゜１３
と圧電体１１材料間のギャップ長を顕微鏡でｉｌ！察し
た結果は、はぼ数ミクロン以下の精度（ゴムの粒子がこ
の程度）であった。これにより圧電体１１と柔軟性を有
した導電体としての電極１２．１３とが実用上接触して
いることが判った。さらに分極も行ったところ、結果は
従来方式で行なった場合と特性が全く同一であった。

第２図は本発明の第２実施例を示すものである。

上述のｍ１図のものでは、それぞれ離れた電極１２．１
３を有した構成となっているが、この第２図の実施例で
は、異方性導電ゴム（たて方向は導電性を有するが：横
方向は絶縁体となる）を用いて、一枚の導電体で第１図
のものと同様の構成としたものである。すなわち、１１
は圧電体、２１は柔軟性を有する導電体としての異方性
導電ゴムである。

２２．２３はプリント基板などの板体で、その表面には
、エツチングで分極を行ないたい形状に電極２４を設け
である。両板体２２．２３で圧電体１１と導電ゴム２１
とを挟み、さらに板体２２上には加圧用重り２３を置く
。本構成による場合も、第１図のものと同様で、満足で
きる結果が得られた。本構成による分極精度は、はぼエ
ツチング電極２４の精度で決定されるため、５０μｍ以
下の精度を達成可能となる。

この第２図のものによると、複雑な形状を有する材料、
あるいは複雑な電極構成の場合に特に有効である。

たとえば、応用例として超音波モータを考えると、この
超音波モータは、一枚の圧電体に１０ないしは２０個の
方向の異なる分極を同時に精度よく行なわなければなら
ない。さらに、後ですべての電橋を接続して用いるため
、分極用電極は無い方が都合が良い。このためこのよう
な構成には、本発明による分極方法は非常に都合が良い
。

発明の効果 以上述べたように本発明によると、非常に簡１）１な構
成だけで、精度が良く、かつ複雑な形状の分極を容易に
行なうことが可能となる。この結果、製造コストを下げ
得るだけでなく、従来複数個の圧電体をいったんバラバ
ラにし、再度集合して用いたような応用例に対しても、
一度で製造できることとなり、新たな応用への可能性が
見い出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の概略構成図、第２図は本
発明の第２実施例の概略構成図である。 １１・・・圧電体、１２．１３・・・電極（柔軟性を有
する導電体）、２１・・・異方性４電ゴム（柔軟性を有
する導電体） 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第７図 ／Ｉ−ｍ−圧電／Ｊ ｔｚ、１３−＠ｔｒ＞（ｉ＊−Ｌｉ　をＪＶ６１電イ」
（）第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．圧電体に電界を印加して分極するに際し、圧電体の
   両面に導電性ゴムなどの柔軟性を有する導電体を接触さ
   せて、前記両面に電界を印加することを特徴とする圧電
   体の分極方法。
2. ２．柔軟性を有する導電体を圧電体の両面に複数個ずつ
   接触させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の圧電体の分極方法。
3. ３．柔軟性を有する導電体を交互に極性の異なる複数の
   電極を構成可能な材料にて形成するとともに、この柔軟
   性を有する導電体を圧電体の両面に１枚ずつ接触させる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧電体の
   分極方法。