【事件の表示】
　特許第３０３９９７１号「接合型圧電装置及び製造方法並びに接合型圧電素子」の請求項１ないし５、９に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　本件特許異議の申立てを却下する。
【理　由】
１　経緯
　特許出願　　　　　　　　　　　　　　　平成　２年　９月１２日
　設定登録（特許第３０３９９７１号）　　平成１２年　３月　３日
　特許異議申立（セイコーインスツルメンツ株式会社）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平成１２年１１月　７日
　取消理由通知　　　　　　　　　　　　　平成１３年　３月２７日
　特許異議意見書・訂正請求書　　　　　　平成１３年　７月２５日
　
２　特許異議申立及び取消理由の概要
　特許異議申立人セイコーインスツルメンツ株式会社は、甲第１号証（特開昭５８−１４３１８６号公報）、甲第２号証（速水諒三監修「セラミックス接着・接合技術」（株式会社シーエムシー　１９８５年４月２５日発行）第４９頁、第５０頁、第９３頁〜第９６頁）、甲第３号証（特公昭５８−２８２３２号公報）を提出し、請求項１〜５、９に係る発明は、甲第１号証〜甲第３号証記載の発明と同一であるか、それらに記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第１項第３号または同条第２項の規定に違反し、請求項１〜５、９の特許は取消されるべきものであると主張している。　取消理由の概要は、異議申立理由と同趣旨及び、不明確な記載があるというものである。
　
３　訂正請求について
（１）訂正請求の概要
　特許権者らは、特許請求の範囲請求項１〜５、９を削除し、旧請求項６〜８を請求項１〜３とする訂正を請求した。
（２）訂正目的・新規事項の有無・拡張・変更について
　この訂正は、特許請求の範囲の減縮に該当し、特許明細書記載の範囲内のものであるから、それぞれ新規事項の追加とはならない。そして、請求項１〜３は、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
（３）訂正請求の認否
　してみると、上記訂正は特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、平成１１年改正前の特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書き、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
４　異議申立について
　上記訂正により、異議申立てされた対象は、存在しなくなった。すると、本件特許異議の申立ては、不適法な申立てであって、その補正をすることができないものである。
　従って、本件特許異議の申立ては、特許法第１２０条の６第１項で準用する第１３５条の規定によって却下すべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年８月３日（２００１．８．３）
【訂正の要旨】
　特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲請求項１〜５、９を削除し、旧請求項６〜８を以下のように、請求項１〜３と訂正する。
「１．接合面を有する圧電セラミックス材と、前記接合面に装着されたメタライズ層と、前記メタライズ層に接合層を介して固定される部材とを具備し、前記固定される部材は前記圧電セラミックス材の無分極状態における熱膨張係数と略同じ熱膨張係数を有することを特徴とする接合型圧電装置。
２．圧電セラミックス材の接合面に層状に金属を装着するメタライズステップと前記形成されたメタライズ層に部材を金属的ろう付け接合するろう付け接合ステップを有し、前記メタライズステップは前記圧電セラミックス材と融合性の高い金属を前記接合面に装着する第１ステップと、前記接合面への装着により形成された面に前記金属的ろう付け接合層と融合性の高い金属を装着する第２ステップとを有し、前記ろう付け接合ステップは無分極状態の圧電セラミックス材に施し、その後分極することを特徴とする接合型圧電装置の製造方法。
３．圧電セラミックス材の接合面に層状に金属を装着するメタライズステップと前記形成されたメタライズ層に部材を金属的ろう付け接合するろう付け接合ステップを有し、前記メタライズステップは、前記圧電セラミックス材と融合性の高い金属を前記接合面に装着する第１ステップと、前記接合面への装着により形成された面に前記金属的ろう付け接合層と融合性の高い金属を装着する第２ステップと、前記第１ステップと第２ステップとの間において前記２層間の金属の拡散を防止する金属を装着する第３ステップとを有し、前記ろう付け接合ステップは無分極状態の圧電セラミックス材に施し、その後分極することを特徴とする接合型圧電装置の製造方法。」
（５４）【発明の名称】
接合型圧電装置及び製造方法並びに接合型圧電素子
（５７）【特許請求の範囲】
　
１．
　
２．
　
３．
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
　本発明は、圧電セラミツクス素子をマウント部材に接合して一体化した接合型圧電装置及びその製造方法に係り、特に弾性波検出用のセンサや各種のアクチユエータに好適なセラミツクス圧電装置とその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
　センサや各種のアクチユエータとして使用されている電気−機械変換素子、いわゆるトランスデユーサとしては、種々の方式のものが知られているが、その一種に圧電型のトランスデユーサがあり、その中でも圧電セラミツクスの圧電特性を利用したトランスデユーサ、すなわち、セラミツクス圧電装置が従来から広く使用されている。
　しかして、近年、アコーステイツク・エミツシヨン（ＡＥ）法や超音波探傷法（ＵＴ）法あるいは振動法による非破壊検査技法が発達し、発電プラントや鉄鋼プラントの設備診断や検査に広く使用されるようになつているが、このような場合には、その環境温度がかなり高いところが多く、このため、従来の接合型圧電装置では対応できなかつた。
　また、超電導機器の監視などへの使用に際しても、極低温での使用が要求されるため、従来のセラミツクス圧電装置は使用出来なかつた。
　一方、上記ＡＥ法への使用に際しては、そのセンサとして、外部から与えられる弾性波を高率良くセンサ素子に伝達させ、充分な感度特性が得られるようにしなければならないから、圧電セラミツクスからなるセンサ素子の接合面を、金属やセラミツクスのマウント部材に接合して一体に形成した、いわゆる接合型圧電センサが必要であるが、このとき、上記従来の接合型圧電装置では、この接合に合成樹脂系の接着剤が用いられているため、弾性波の減衰が著しく、適用が困難であつた。
　そこで、この接合をハンダ付けによる方法が提案されており、その例を特開昭５２−１９０９４号公報，特開昭５８−９９１００号及び特開昭５７−２０１３９９号の公報に見ることが出来る。上記３つの従来技術のうち、特開昭５２−１９０９４号公報によるものでは、センサ素子の効率を高める、圧電素子のキユーリー温度（１９０℃）以下ハンダ付けするものである。また、特開昭５８−９９１００号では、圧電素子の接着を短時間で接着することを目的とし、分極した圧電素子を低融点（１４３℃）ハンダで直接接合している。さらに、特開昭５７−２０１３９９号公報は、高温処理を行うと分極が破壊されてしまうので、これを防ぐために分極を施す前に、圧電素子の接合面にメタライズした電極（通常は銀：Ａｇで行う）面と音響整合層とを接合したあとに分極処理をしたものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
　従つて、これらによれば前述した温度８０℃より高いハンダの溶融点温度まで使用できるが、高温や低温では単に直接ハンダ付けしたたため、あるいは単にＡｇメタライズしたために、使用中に接合部が剥離しやすい問題がある。また、これらの方法では、圧電セラミツクスの熱膨張係数について配慮がされておらず、ハンダ接合時の熱歪が残留応力として発生し、製造過程や使用中に接合部の剥離や圧電素子が破壊するなどの問題があつた。
　本発明の目的は、接合部の剥離や圧電素子が破壊しない、信頼性の高い接合型圧電装置や、その製造方法を提供することにある。
　本発明の他の目的は、絶対零度付近から圧電素子のキユリー点までの、充分に広い温度範囲で使用可能な接合型圧電装置や、その製造方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
　上記目的は、圧電セラミツクス材の接合面に圧電セラミツクス材と接合しやすい金属（例えば、チタンＴｉ，ジルコニウムＺｒ，ハフニウムＨｆ，ニオブＮｂ，タンタルＴａ，モリブデンＭｏ，タルグステンＷ）を蒸着（メタライズ）した活性層を設けることによつて達成できる。圧電セラミックス材をろう付けで接合する場合には、上記手段の他にろう付け接合面において、ろう付け接合面と反応しやすい金属（例えば、金Ａｕ，銀Ａｇ）でメタライズしたろう付け層を設けることによつて達成される。さらには、上記２つの手段を用いるときは、活性層とろう付け層との間に、前記両層の金属の反応あるいは拡散が生じ脆化を防ぐ金属（例えば、白金Ｐｔ，ニツケルＮｉ，クロムＣｒ）をメタライズしたバリヤ層を設けることで達成される。また、上記目的は、圧電セラミツクス材の無分極状態における熱膨張係数の略同じ熱膨張係数を有することで達成される。最後に、上記目的は上記手段の少なくとも１つを施した後、圧電セラミツクスを無分極状態でろう付けし、その後分極することで達成される。
〔作用〕
　接合面に活性層を設けることは、活性層を形成する金属が圧電セラミツクス材と反応し強固な結合を生じ圧電セラミツクス材が剥離しにくくなる。また、ろう付けの場合、ろう付け層も形成する金属がろう付け層を構成するろうと反応し、ろう付け層がろう付けの接合層を介して圧電セラミツクス材の固定する部材と強固に接合される。その結果、圧電セラミツクスが前記部材から剥離しにくくなる。また、活性層とろう付け層の間にバリヤー層を設けることで、両層の金属間の反応あるいは拡散の結果、更に信頼性の高い接合型圧電装置を提供する。
　次に、固定部材に圧電セラミックス材を無分極でろう付けし、その後分極することの作用について説明する。銀ろう付けなどの硬ろう接合法、またはハンダ付けなどの軟ろう接合法を用いる金属的ろう接合法を圧電セラミツクス素子の接合に適用した場合には、接合時の処理温度がかなりの高温になる。圧電セラミツクス素子は、圧電特性を与えるために分極しておく必要があるが、分極されている圧電セラミツクスは熱膨張係数が大きくなつているので、接合処理により残留応力が大きくなり壊れやすくなる。従つて、圧電性セラミツクス素子を分極の無い状態にし、この無分極状態で圧電セラミツクス素子が接合し、接合完了後に所定の分極処理を施すことにより、残留応力が少なくなり、破壊の恐れが無く、信頼性の高い圧電セラミツクス装置を得ることができる。上記と共に、この無分極状態での圧電セラミツクスの概略の熱膨張係数（５×１０−６）とほぼ同じ熱低膨張係数をもつものを固定部材として選択すれば、熱膨張による接合部の剥離や圧電セラミツクスの破壊が生じない。
〔実施例〕
　以下、本発明によるセラミツクス圧電装置及びその製造方法について、図示の実施例により詳述に説明する。まず、第１図，第２図に本発明をアコースティツク・エミツシヨン（ＡＥ）法に使用する不平衡型センサに適用した場合の実施例を示す。第１図は製造工程と完成した装置とを示し、第２図は圧電セラミツクスとその固定部材である金属性マウント板４とのメタライズ及び接合状態を示す図である。まず、第１図（ａ）に示すように、素子となる平板状の圧電セラミツクス１を用意し、その両面２と３に、それぞれ第２図に示すメタライズ処理を行う。メタライズ処理した場合に、リード線を取る電極を形成するメタライズ層を電極メタライズ層２と呼び（単に電極とも呼ぶ）、圧電素子を固定する部材と接合するメタライズ層を接合メタライズ層３と呼ぶ。このあと、圧電セラミツクス１が無分極状態にあることを確認し、必要なら無分極にする処理を施す。次に、無分極状態にしてある圧電セラミツクス１を、第１図（ｂ）に示すように、所定のろう材５をはさんで、軟鋼などの金属材料からなるマウント板４を重ね、高温炉６中に設置し、その炉内７を真空状態またはアルゴンなどを満たした不活性ガス状態にした上で、ろう材５の溶融点以上の温度にしてろう接合処理する。このときの、ろう材５としては、ハンダや銀ろうなどを用いる。
　接合処理後、徐々に冷却させ、常温に戻つたら高温炉６内から取り出し、今度は、第１図（ｃ）に示すように、電極面２とマウント板４に所定の電源８から所定の電圧を印加し、これにより圧電セラミックス１に電界を加え、分極を行う。
　このあと、第１図（ｄ）に示すように、金属ケース９を取り付け、コネクタ１０にリード線１１で接続し、ＡＥ法に使用する不平衡型センサＡＥＳとして完成させる。なお、このセンサＡＥＳは、圧電セラミツクス１の一方の電極（下側の電極）が金属製のマウント板に直接接合され、共通電位に保たれた状態で使用されるので、不平衡型のセンサと呼ばれる。
　次に、第２図を用いてメタライズ処理とろう付けによる接合を詳細に説明する。本実施例のメタライズ層は活性層２ａ，３ａ、ハンダ付け層２ｃ，３ｃ及びバリヤ層２ｂ，３ｂの三層を有する。圧電セラミックス１の両面には活性層２ａ，３ａを付着させる。この活性層２ａ，３ａは圧電セラミツクスと反応して強固な接合強度が得られる元素からなる。この元素としては、本発明で用いた圧電セラミツクス１は、チタン酸ジルコン酸鉛，チタン酸，ニオブ酸鉛などで、成分として酸素が含有されているため、この酸素と反応して化合物を形成しやすいチタンＴｉ，ジルコンＺｒ，ハフニウムＨｆ，タンタリウムＴａ，モリブデンＭｏ，タングステンＷなどが用いられる。次に、活性層２ａ，３ａと次にハンダ付けするハンダ付け層２ｃ，３ｃの間で反応あるいは拡散が生じ脆化するのを防止するためバリヤ層２ｂ，３ｂを付着させる。このバリヤ層２ｂ，３ｂは高温で安定な白金Ｐｔ，ニツケルＮｉ，クロムＣｒなどが用いられる。さらに、バリヤー層２ｂ，３ｂの上にハンダ，銀ろうなどのろう材が接合しやすいように、ろう付け層２ｃ，３ｃが付着される。このろう付け層２ｃ，３ｃはろう材にぬれて接合しやすい安定な金Ａｕ，銀Ａｇなどが用いられる。
　これらのメタライズ処理をするために、従来の銀ペース塗布による厚膜法や化学メツキ法では膜が厚く、充分な接合強度が得られないため、物理的に金属蒸着を付着させる蒸着法，スパツター法を用いる法が良い。その後、前述した第１図（ｂ）以下の処理を行う。
　このようにメタライズされた圧電セラミツクスを金属製マウント板、あるいは絶縁用セラミツクスにろう付けされる場合、ろう付け層によりろう材のぬれが良好で接合面の全面に接合されてブローホールなどの欠陥が少なく接合強度が増大する。この様子を示したのが第３図である。第３図（ａ）は、活性層の金属をＴｉ、バリヤ層の金属をｚＰｔ、ろう付け層の金属をＡｕとした場合の本発明によるメタライズによる場合の状態を示したもので、第３図（ｂ）は従来の銀ペース塗布による接合状態を示したものである。圧電セラミツクスとろう付け部の間のメタライズ層に注目する。従来例では、メタライズ層を形成する白く見える銀がはつきりと確認出来、圧電セラミツクスとろう付け部が充分に接合されていない。一方、本発明はメタライズ層がはつきりと確認出来ず、且つろう付け部を構成するろう材（黒い部分）が圧電セラミツクス内部に溶け、両者が充分に接合されていることを示している。本発明の圧電セラミツクスのメタライズ層の接合強度を評価するために、メタライズされた圧電セラミツクス上に金属ワイヤをろう付けし引つ張つたところ、３ｋｇ／ｍｍ２以上の引つ張り強さが得られた。
　次に、熱膨張係数と無分極状態における接合の効果について述べる。まず、このようなＡＥ法に使用するセンサの圧電セラミツクス１の材質としては、チタン酸ジルコン酸鉛（キユリー点：３２０−３７０℃）、チタン酸鉛（同：４６０℃）、ニオブ酸鉛（同：５７０℃）などがあり、接合に使用するろう材としては、高溶融点ハンダ（融点：３０７℃）、銀−銅ろう材（７３０℃）などがある。一方、圧電セラミツクスが接合される金属製マウント板４としては、低膨張合金，軟鋼などが使用される。そこで、このような材質の使用を前提として、それらの熱膨張係数αについて示すと、第４図のようになつている。なお、この第４図で横軸は温度を表わすが、ここでは、この温度ＴＸとして、圧電セラミツクスのキユリー点温度ＴＱに対する倍数を使用している。この第４図から明らかなように、圧電セラミツクスと軟鋼とでは、それらの熱膨張係数にかなりの違いがあり、特に分極されている圧電セラミツクスでは、そのキユリー点温度付近で正から負へと大きな変化を示していることが分かる。
　従つて、従来技術のように、圧電セラミツクスの分極状態について考慮すること無く、そのまま、ろう付けなどにより接合を行うと、第４図のキユリー点温度ＴＱ付近で接合処理されてしまう場合を生じ、正のかなり大きな熱膨張係数のもとで、かなり熱膨張している軟鋼製のマウント板と、反対に負のかなり大きな熱膨張係数のもとで、かなり熱収縮している圧電セラミツクスとが接合してしまうことになり、大きな残留応力が発生し、温度変化による機械歪のため、接合が剥離したり、圧電セラミツクス素子が破壊したりするおそれを生じるのであるが、上記実施例によれば、ろう付け接合時には、圧電セラミツクス１が無分極状態にされているため、第４図から明らかなように、接合のため、たとえキユリー点温度ＴＱ付近にまで、或いは、それ以上にまで加熱されたとしても、マウント板と圧電セラミツクスの熱膨張係数に大きな差を生じることが無くなり、確実な接合状態が得られ、高精度で信頼性の高いＡＥ法用のセンサを容易に得ることができる。
　つまり、この実施例によれば、マウント４板と圧電セラミツクス１との金属的ろう接合に際しても、大きな残留応力を発生させないように出来、圧電セラミツクスのキユリー点温度ＴＱに対する考慮を要すること無く、任意のろう材の使用が可能になるので、極低温からかなりの高温度までの広い温度範囲までの使用が可能なセンサを提供できることになり、且つ、弾性波に対して充分に良好な伝達特性をもたせ、高感度で極めて高い信頼性を備えたセンサを容易に得ることが出来る。
　ところで、上記実施例では、金属製マウント板４として軟鋼板を使用しているが、これに代えて、圧電セラミツクス１の熱膨張係数にほぼ等しい熱膨張係数を呈する、所定の低熱膨張係数合金を使用するようにしても良く、このようにすれば、さらに残留応力の発生を少なく抑えることが出来、更に高い精度と信頼性を備えたセラミツクス圧電装置を得ることが出来る。この場合、圧電セラミツクスをろう材の融点直下の高温からヘリウム中の極低温（−２６９℃）までの熱サイクルを課しても剥離，破壊などは生じなかつた。
　次に、第５図，第６図に本発明をＡＥ法に使用する平衡型のセンサに適用した場合の一実施例を示す。本実施例のメタライズは、第６図に示すようにバリヤ層を設けていない。まず、全体的な製造工程を第５図を用いて示す。同図（ａ）に示すように、分極の無い状態にある圧電セラミツクス１の電極メタライズ層２と接合メタライズ層３に、第６図に示すメタライズ処理する。一方、１２は絶縁用のセラミツクスで、これの上側接合メタライズ層１３と下側接合メタライズ層１４にも、それぞれ、同様にメタライズ処理する。このとき、上側接合メタライズ層１３では、後述するろう材の不要な流れを防止するため、周辺端部にメタライズされない部分を、リング状に残すようにしてある。次に、第５図（ｂ）に示すように、金属製マウント板４の上に絶縁用セラミツクス１２をはさんで圧電セラミツクス１を積み重ね、高温炉６の中にいれる。このとき、相互間に所定のろう材からなる上部ろう材１５と下部ろう材１６を介在させておく。そして、炉内７を真空状態またはアルゴンなどの不活性ガス状態にして、ろう材の溶融点以上の温度まで加熱してろう接合処理する。ろう接合が完了したら徐々に冷却し、常温にまで戻したら炉内７から取り出し、第５図（ｃ）に示すように、所定の分極用の電源８を電極メタライズ層２と上部ろう材１５に接続し、圧電セラミツクス１を分極する。最後に、第５図（ｄ）に示すように、所定の金属ケース９に収容し、リード線１１を用いて電極メタライズ層２と上部ろう材１５とをコネクタ１０に接続すると共に、マウント板４に金属ケース９を装着して平衡型センサＡＥＳを得る。
　なお、以上の工程において、上部ろう材１５と下部ろう材１６とは同一の材質のろう材としても良く、或いは溶融点の異なる異質のろう材を用いるようにしても良い。異質のろう材を使用した場合には、まず、溶融点の高いろう材を使用した法の接合を行い、その後、他方のろう材を用いた接合を行うようにすれば良いことはいうまでもない。
　第６図は、活性層２ａ，３ａ及びろう付け層２ｃ，３ｃからなるメタライズの接合状態を示す。メタライズする方法は既述の他の実施例と同じである。本実施例のメタライズは、既述の他の実施例に比べてバリヤーがないので多少強度が落ちるが、従来に比べ充分な強度を有する。本実施例においても、既述の他の実施例の効果と同様な効果をもつ。本実施例のメタライズの方法として既述の他の実施例の３層メタライズの方法を用いても良く、既述の他の実施例に本実施例の２層メタライズを用いても良い。
　次に、本発明の接合型圧電装置を、圧電アクチユエータに応用した場合の実施例を第７図を用いて示す。この圧電アクチユエータとは、圧電セラミツクスの電気−機械変換機能を利用したもので、周知のようにインパクトプリンタヘツドや機械的接点リレーなどとして用いられているものである。なお、これに合わせて表現すれば、上記したセンサは、圧電セラミツクスの機械−電気変換機能を利用したものと言うことが出来る。第７図は圧電アクチユエータの一実施例で、図示した通りの所定の形状のベースブロック１７に圧電セラミツクス１８が取付けられ、該圧電セラミツクス１８の上部開放端には、左アーム１９と右アーム２０とが取付けられている。これら左アーム１９と右アーム２０は、それぞれ左支柱２１と右支柱２２によりベースブロック１７の上部に支持されると共に、さらに、これらには、それぞれ左伝達レバー２３と右伝達レバー２４が取付けられている。そして、これらの左伝達レバー２３と右伝達レバー２４の先端に駆動レバー２５が取付けられている。従つて、圧電セラミツクス１８を所定の方向に分極した上で、その電極１８ａ，１８ｂに所定の極性の所定の電圧を印加してやれば、この圧電セラミツクス１８は矢印Ａの方向に応力を発生し、変位するから、この変域が左アーム１９では矢印Ｂとして、右アーム２０では矢印Ｃとして、それぞれ現われ、これらの結果として駆動レバー２５を矢印Ｄの方向に動かすことができ、圧電アクチユエータとして機能させることが出来る。そこで、この駆動レバー２５によってインパクトプリンタのヘツドやリレーの接点を駆動させるようにしてやれば良い。
　ところで、この第７図の実施例では、圧電セラミツクス１８のベースブロツク１７に対する取付けに下部ろう材２６による金属的ろう付け接合が使用されており、さらに、この圧電セラミツクス１８に対する左アーム１９と左アーム２０の取付けにも、上部ろう材２７による金属的ろう付け接合が使用されている。そして、この下部ろう材２６と上部ろう材２７による金属的ろう付け接合に際しては、前記２つの実施例と同様に、まず、第３図又は第６図に示す方法で圧電セラミツクス１８にメタライズ処理を施し、ついでこの圧電セラミツクス１８が無分極の状態にあることを条件として、所定のろう材によるろう付け接合を実行し、その後、圧電セラミツクス１８の分極処理を行うのである。従って、この実施例によれば、圧電セラミツクス１８とベースブロツク１７との接合及び左アーム１９，右アーム２０との接合に際して、金属的ろう付けによる接合を適用したにもかかわらず、接合部での残留応力発生を充分に抑えることが出来るから、金属的な接合による強固な接合と、高い信頼性とを容易に得ることが出来、広い温度範囲にわたる適用が可能な圧電アクチユエータを提供することができる。
　第８図は本発明を超音波探傷用トランスデユーサに適用した場合の一実施例で、まず、同図（ａ）に示すように、圧電セラミツクス２８のダンパ面とマウント面に、第３図又は第６図に示した多層メタライズを施し、ダンパメタライズ層２９及びマウントメタライズ層３０を形成する。同様に、低熱膨張合金とセラミツクスの複合材からなる吸音用のダンパ３１を用意し、その接合面マウント用のセラミツクス板３３の接合面にも同様にメタライズを施し、接合メタライズ層３２，３４を形成する。
　次に、圧電セラミツクス２８が無分極状態にあることを確認してから、第８図（ｂ）に示すように、ろう材３５，３６を挾んで、セラミツクス板３３、圧電セラミツクス２８，ダンパ３１を順次積み重ね、高温炉６の中に設置し、炉内７を真空状態、又はアルゴンなどの不活性ガス状態に保ち、ろう材３５，３６の溶融点以上の温度に加熱し、相互にろう付け接合する。なお、ろう材としては、ハンダ、銀ろうなど前の実施例と同様なものを使用する。ろう付けが終ったら、同じく徐々に冷却し、常温に戻つたら高温炉６から取り出して、こんどは第８図（ｃ）に示すようにして分極用の電源に接続し、圧電セラミツクス２８を分極する。最後に第８図（ｄ）に示すように、金属ケース３７，コネクタ３８，リード線３９を取付け、超音波探傷用トランスデユーサとして完成させるのである。従って、この第８図（ｄ）に示す超音波探傷用トランスデユーサによれば、各構成要素の接合が全て金属的ろう付け接合されており、且つ、このろう付け接合によつても、圧電セラミツクス２８に発生する残留応力は、充分に小さい値に抑えることが出来るから、広い温度範囲にわたる適用が可能で、しかも充分な信頼性を持たせることができる。
　次に、本発明によるセラミツクス圧電装置の応用例について説明する。
　本発明によれば、高温度で使用可能なＡＥ法用のセンサを得ることができるので、まず、第９図に示すような、ＡＥ方式のプラント異常診断装置を構成することが出来る。
　この装置は、発電プラントや製鉄プラントなど、１００℃を超す高温状態で運転される機器や設備の異常診断装置に本発明によるＡＥセンサを適用したもので、例えば、蒸気配管系での蒸気漏れや、すべり軸受の損傷を初期段階で検出し、事故を未然に防ごうとするものであり、第９図において、まず、４０は第１図、または第５図で示した本発明によるＡＥセンサで、高温用として作成されたものであり、プラント内の電動機など、高温状態で運転される設備４１に、高温用グリースなどを介して直接設置してある。なお、グリースを介しているのは、弾性波の伝達を効率的に得るためである。
　ＡＥセンサ４０の出力はプリアンプ４２で所定のレベルに増幅された後、信号処理回路４３から異常判定部４４に供給され、所定の異常判定処理されて表示部４５とアラーム４６を作動させる出力が発生されるようになつている。
　設備４１が正常な状態にあるときにセンサ４０から検出される弾性波のレベルや波形などを記憶させておき、これと実際にセンサ４０から検出されてくる弾性波による出力とを比較することにより、異常をいち早く検出することができ、故障を未然に防止することが出来る。
　そして、上記したように、本発明によれば、高温度に充分に耐え、且つ、高精度で信頼性に富んだＡＥセンサを得ることが出来るから、上記したプラントなどでの高温状態での適用が可能になり、例えば、センサ４０を、上記したように蒸気配管系に設置して、配管やバルブなどからの弾性波を検出するようにすれば、蒸気漏れを早期に検出することができる。
　同様に、センサ４０を回転機のすべり軸受に直接設置してやれば、油膜切れなどによつて発生する弾性波の検出により、焼き付きの発生を未然に防止することが出来る。
　次に、第１０図は、本発明によるＡＥセンサを極低温の超電導装置に適用した場合の応用例を示したものである。
　周知のように、このような超電導機器では、超電導コイルの僅かな動きによつても超電導状態から常電導状態に戻つてしまう、いわゆるクエンチ現象の存在が知られている。そこで、この第１０図の例は、本発明によるＡＥセンサが極低温でも高精度，高信頼度を保つ点を利用し、上記したクエンチ現象をＡＥ法により監視するようにしたものである。この第１０図において、４７は超電導機器で、４８はその中で極低温状態にあるコイルである。そして、この極低温状態にあるコイル４８に直接、或いはその近傍に、第１図、又は第５図に示した本発明によるＡＥセンサ４９が設置してある。
　ＡＥセンサ４９の検出信号はプリアンプ５０から信号処理回路５１に供給され、その信号信号回路５１の出力が通電制御部５２に供給される。そして、この通電制御部５２から出力される信号により励磁電源５３の出力が制御されるようになつている。そこで、いま、超電導機器４７のコイル４８が僅かにモーシヨンを起し、そして次第に各部に伝播し始めると弾性波が発生する。そうすると、この弾性波がＡＥセンサ４９により検出されるので、その出力により通電制御部５２が動作し、これによりコイル４８の励磁電流が制御されるので、クエンチ現象に移行するのが未然に防止でき、安定した運転状態を容易に得ることが出来る。
　また、本発明によれば、高温で使用可能な超音波トランスデユーサを得ることができるので、第１１図に示すような欠陥監視型自動溶接機を得ることが出来る。
　この第１１図において、自動溶接機５４は溶接棒取付部５５を備え、これにより被溶接物Ｗを対象にして自動溶接作業を行う。一方、この溶接棒取付部５５には、第８図で説明した本発明による高温用超音波トランスデユーサ５６が取付けてあり、溶接部５８を超音波で監視出来るようになっている。そして、この高温用超音波トランスデユーサ５６は超音波探傷器５７に接続されている。
　一般に、このような溶接機では、その溶接部５８の近傍がかなりの高温になる。しかして、本発明による超音波トランスデユーサ５６によれば、このような高温状態のもとでも、高精度で、しかも高い信頼性を保つことが出来るから、この第１１図の例によれば、リアルタイムで溶接部分の状態を監視出来、信頼性の高い溶接が容易に得ることが出来る。
〔発明の効果〕
　以上説明したように、本発明によれば接合部の剥離や圧電素子が破壊しない信頼性の高い接合型圧電装置やその製造方法を提供できる
　また、絶対零度付近から圧電素子のキユリー点までの充分に広い温度範囲で使用することの可能な接合型圧電装置やその製造方法を提供できる。
　さらに、本発明の接合型圧電装置を用いることによつて高温部や低温部でも使用可能な圧電アクチユエータや溶接部検査装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
　第１図は本発明による接合型圧電装置とその製造方法の一実施例を示す図、第２図は第１図の一実施例におけるメタライズ層の構成図、第３図は本発明と従来例の接合部の金属組織の写真、第４図は圧電セラミツクスの熱膨張係数特性図、第５図は本発明の接合型圧電装置とその製造方法の他の実施例を示す図、第６図は第５図の実施例におけるメタライズ層の構成図、第７図は本発明のさらに別の一実施例を示す説明図、第８図は本発明のさらに別の一実施例の説明図、第９図，第１０図、及び第１１図はそれぞれ本発明の応用例を示すブロック図である。
１…圧電セラミックス、２…電極メタライズ層、３…接合メタライズ層、４…金属製マウント板、５…ろう材。