(57)【要約】【課題】圧電体を分極させる分極装置、及び分極装置を用いた圧電体の製造方法において、圧電体に電源から電圧を印加した時に電源と圧電体とを接続する接続回路に流れる電流の大きさを低減した分極装置、及び圧電体の製造方法を提供する。【解決手段】分極装置１は、電源部２と、スイッチボックス３と、シーケンサ４と、測定部５と、試料ケース９と、コントローラ１０と、抵抗１１と、を備える。スイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、各々、電源部２からの電圧を圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに印加するために、または、その印加を遮断するために、スイッチング動作を行う。シーケンサ４は、スイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃに接続されている。シーケンサ４は、所定の時間間隔で、各々のスイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃのスイッチング動作を制御する制御信号を各々のスイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃに順次供給する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧電体に電圧を印加し、複数の前記圧電体を分極させる分極装置であって、
前記電圧を生成する電源部と、
前記電源部に並列に接続されるとともに、前記電源部からの電圧を複数の前記圧電体の各々に印加するために、または、その印加を遮断するために、複数の前記圧電体の各々と直列に接続され、スイッチング動作を行う複数のスイッチ部と、
所定の時間間隔で、各々の前記スイッチ部のスイッチング動作を制御する制御信号を各々の前記スイッチ部に順次供給する制御部と、を備えることを特徴とする分極装置。
【請求項２】
前記複数の圧電体に接続され、前記複数の圧電体に流れる電流の総量を測定する測定部と、
前記測定部による電流の総量の測定時間と前記測定部により測定された前記電流の総量とに基づいて、各々の前記圧電体に、前記電源部と各々の前記圧電体との接続不良であるオープン不良があるか否かを判断する判断部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の分極装置。
【請求項３】
前記測定時間と該測定時間において前記測定部により測定された前記電流の総量とを対応付けて記憶する記憶部を備え、
前記判断部は、各々の前記圧電体に前記オープン不良がない場合に、前記電源部からの電圧が各々の前記圧電体に印加される第１時点の直後の時点である第２時点に発生するピーク電流が、前記第２時点において前記測定部により測定され、前記第２時点と対応付けられて前記記憶部により記憶されたか否かに応じて、前記圧電体にオープン不良があるか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載の分極装置。
【請求項４】
前記所定の時間間隔は、各々の前記スイッチ部を介して前記電源部と各々の前記圧電体とを結ぶ回路の抵抗値と１つの前記圧電体の静電容量との積により決定される時定数により決定される時間間隔であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の分極装置。
【請求項５】
前記測定時間と該測定時間において前記測定部により測定された前記電流の総量とを対応付けて表示する表示部を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の分極装置。
【請求項６】
電圧を生成する電源部と、前記電源部に並列に接続されるとともに、前記電源部からの電圧を複数の前記圧電体の各々に印加するために、または、その印加を遮断するために、複数の前記圧電体の各々と直列に接続され、スイッチング動作を行う複数のスイッチ部と、を備える分極装置を用いて、複数の圧電体に電圧を印加し、複数の前記圧電体を分極させて圧電体を製造する製造方法であって、
所定の時間間隔で、各々の前記スイッチ部のスイッチング動作を制御する制御信号を各々の前記スイッチ部に順次供給し、各々の前記スイッチ部を介して前記複数の圧電体に順次電圧を印加することを特徴とする圧電体の製造方法。
【請求項７】
前記複数の圧電体に流れる電流の総量を測定し、電流の総量の測定時間と測定された前記電流の総量とに基づいて、各々の前記圧電体に、前記電源部と各々の前記圧電体との接続不良であるオープン不良があるか否かを判断することを備えることを特徴とする請求項６に記載の圧電体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スキャナなどに使用されるＰＺＴ系等の圧電体を分極するための分極装置、及び圧電体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧電体の所望の圧電特性を得るために、圧電体に高電圧を印加し、圧電体を分極させる分極装置、及び分極方法が特許文献１に提案されている。特許文献１には、複数個の圧電体を電源に電気的に並列に接続し、直流の電圧を各圧電体に印加する技術が開示されている。複数個の圧電体を電源に電気的に並列に接続することで、複数の圧電体を１個１個分極させる分極装置または分極方法を用いる場合と比較して、より高い生産性を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１４８６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている分極装置、及び分極方法では、並列に接続された複数個の圧電体に電源から電圧を同時に印加する時に、瞬間的に大電流が電源から流れる。このため、分極装置、及び分極方法を実施する回路が、この瞬間的な大電流に耐えられないという問題がある。上記の問題に鑑み、特許文献１には、電源と各圧電体との間に流れる電流を抑制する抵抗等により構成された抑制手段が各圧電体と直列に接続されている。しかし、電圧印加直後に流れる電流の大きさは、抑制手段により抑制されるものの、並列接続された圧電体の数に応じて大きくなる。このため、単位時間当たりに分極される圧電体の数量を増やすために多数の圧電体を並列接続する場合、電圧印加直後の電流は比較的大きなものとなる。従って、多数の圧電体を並列接続する場合、抑制手段だけではこの大電流に回路が耐え得られなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、圧電体を分極させる分極装置、及び分極方法において、圧電体に電源から電圧を印加した時に電源と圧電体とを接続する接続回路に流れる電流の大きさを低減した分極装置、及び圧電体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、複数の圧電体に電圧を印加し、複数の前記圧電体を分極させる分極装置であって、前記電圧を生成する電源部と、前記電源部に並列に接続されるとともに、前記電源部からの電圧を複数の前記圧電体の各々に印加するために、または、その印加を遮断するために、複数の前記圧電体の各々と直列に接続され、スイッチング動作を行う複数のスイッチ部と、所定の時間間隔で、各々の前記スイッチ部のスイッチング動作を制御する制御信号を各々の前記スイッチ部に順次供給する制御部と、を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の発明において、前記複数の圧電体に接続され、前記複数の圧電体に流れる電流の総量を測定する測定部と、前記測定部による電流の総量の測定時間と前記測定部により測定された前記電流の総量とに基づいて、各々の前記圧電体に、前記電源部と各々の前記圧電体との接続不良であるオープン不良があるか否かを判断する判断部と、を備えることを特徴とすることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３記載の本発明は、請求項２記載の発明において、前記測定時間と該測定時間において前記測定部により測定された前記電流の総量とを対応付けて記憶する記憶部を備え、前記判断部は、各々の前記圧電体に前記オープン不良がない場合に、前記電源部からの電圧が各々の前記圧電体に印加される第１時点の直後の時点である第２時点に発生するピーク電流が、前記第２時点において前記測定部により測定され、前記第２時点と対応付けられて前記記憶部により記憶されたか否かに応じて、前記圧電体にオープン不良があるか否かを判断することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４記載の本発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記所定の時間間隔は、各々の前記スイッチ部を介して前記電源部と各々の前記圧電体とを結ぶ回路の抵抗値と１つの前記圧電体の静電容量との積により決定される時定数により決定される時間間隔であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５記載の本発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記測定時間と該測定時間において前記測定部により測定された前記電流の総量とを対応付けて表示する表示部を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項６記載の本発明は、電圧を生成する電源部と、前記電源部に並列に接続されるとともに、前記電源部からの電圧を複数の前記圧電体の各々に印加するために、または、その印加を遮断するために、複数の前記圧電体の各々と直列に接続され、スイッチング動作を行う複数のスイッチ部と、を備える分極装置を用いて、複数の圧電体に電圧を印加し、複数の前記圧電体を分極させて圧電体を製造する製造方法であって、所定の時間間隔で、各々の前記スイッチ部のスイッチング動作を制御する制御信号を各々の前記スイッチ部に順次供給し、各々の前記スイッチ部を介して前記複数の圧電体に順次電圧を印加することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項７記載の本発明は、請求項６記載の発明において、前記複数の圧電体に流れる電流の総量を測定し、電流の総量の測定時間と測定された前記電流の総量とに基づいて、各々の前記圧電体に、前記電源部と各々の前記圧電体との接続不良であるオープン不良があるか否かを判断することを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の分極装置によれば、制御部により所定の時間間隔で、各々の圧電体に接続されたスイッチ部に対し制御信号が供給される。従って、所定の時間間隔で圧電体を１個１個分極させることができる。よって、複数個の圧電体を電源に並列に接続し、一度に複数個の圧電体に電圧を印加する場合と比較して、電圧印加の開始直後に電源と圧電体とを接続する接続回路に流れる電流の大きさを低減できる。
【００１４】
請求項２記載の分極装置によれば、制御部により所定の時間間隔で、各々の圧電体に接続されたスイッチ部に対し制御信号が供給される。更に、判断部により測定時間と測定部により測定された電流の総量とに基づいて各々の圧電体にオープン不良があるか否かが判断される。従って、どの圧電体にオープン不良が生じているのかを特定することが可能となる。
【００１５】
請求項３記載の分極装置によれば、電源部からの電圧が各々の圧電体に印加される第１時点の直後の時点である第２時点に発生するピーク電流が測定されたか否かに応じて各々の圧電体にオープン不良があるか否かが判断される。従って、圧電体に電圧が印加された際にピーク電流が測定されなかった場合、その圧電体にオープン不良が生じていることが分かる。従って、どの圧電体にオープン不良が生じているのか特定することが可能となる。
【００１６】
請求項４記載の分極装置によれば、所定の時間間隔は、電源部と複数の圧電体とを結ぶ回路の抵抗値と１つの圧電体の静電容量との積により決定される時定数により決定される時間間隔である。従って、各圧電体に電圧が印加された際に生じるピーク電流が互いに重なってしまう可能性を低減できる。従って、各々の圧電体に対応したピーク電流を確実に測定できるので、各々の圧電体に生じたオープン不良を確実に検出できる。
【００１７】
請求項５記載の分極装置によれば、表示部により測定時間と該測定時間において測定部により測定された電流の総量とが対応付けて表示される。従って、作業者は、圧電体のいずれかにオープン不良が生じたか否かを視認することができる。また、作業者は、圧電体のいずれかにオープン不良が生じた場合に、どの圧電体にオープン不良が生じたかを特定することができる。
【００１８】
請求項６記載の圧電体の製造方法によれば、所定の時間間隔をずらして各々の圧電体に接続されたスイッチ部に対し制御信号が供給される。従って、所定の時間間隔をずらして圧電体を１個１個分極させることができる。よって、複数個の圧電体を電源に並列に接続し、一度に複数個の圧電体に電圧を印加する場合と比較して、圧電体を電源に電気的に接続したことにより生じる電流の大きさを軽減できる。従って、複数個の圧電体を電源に並列に接続し、一度に複数個の圧電体に電圧を印加する場合と同程度の生産性を維持しつつ、圧電体の製造過程において用いられる分極装置の高い耐久性を得ることができる。
【００１９】
請求項７記載の圧電体の製造方法によれば、測定時間と測定された電流の総量とに基づいて各々の圧電体にオープン不良があるか否かが判断される。従って、どの圧電体にオープン不良が生じているのか特定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る分極装置１を示す図である。
【図２】上記分極装置１により１個の圧電体に電圧が印加される場合に、記憶部７に記憶される測定時間ＴＭと電流の総量ＡＴとを説明するための説明図である。
【図３】上記分極装置１により圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに電圧が印加される場合に、記憶部７に記憶される測定時間ＴＭと電流の総量ＡＴとを説明するための説明図である。
【図４】上記圧電体ＰＢにオープン不良が生じた場合に、上記分極装置１の記憶部７に記憶される測定時間ＴＭと電流の総量ＡＴとを説明するための説明図である。
【図５】上記分極装置１において、圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの各々に電圧が印加される時点間の時間間隔ＤＴを説明する説明図である。
【図６】図３において示した各ピーク電流ＰＫが測定時間ＴＭに対して互いに近接しすぎてしまった場合に、圧電体に電圧が印加される毎に電流の総量ＡＴが増大されることを説明するための説明図である。
【図７】本実施形態に係る成膜装置１０１を示す図である。
【図８】本実施形態に係る圧電体の製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて詳細に説明する
【００２２】
［分極装置外観］
図１は、本実施形態の分極装置１の外観を示す図である。図１に示すように、分極装置１は、電源部２と、スイッチボックス３と、シーケンサ４と、測定部５と、試料ケース９と、コントローラ１０と、抵抗１１と、表示部１４と、を備える。
【００２３】
電源部２は、１５０Ｖ程度の高電圧を生成する高電圧直流電源である。スイッチボックス３は、３個のスイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃを備える。スイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、コイルを用いたメカニカルリレーにより構成される。スイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、電源部に並列に接続される。スイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、各々、試料ケース９に設けられた圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣと直列に接続される。スイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、各々、電源部２からの電圧を圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに印加するために、または、その印加を遮断するために、スイッチング動作を行う。本実施形態における電源部２が、本発明の電源部の一例である。本実施形態におけるスイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃが、本発明の複数のスイッチ部の一例である。
【００２４】
シーケンサ４は、スイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃに接続されている。シーケンサ４は、所定の時間間隔で、各々のスイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃのスイッチング動作を制御する制御信号を各々のスイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃに順次供給する。本実施形態におけるシーケンサ４が、本発明の制御部の一例である。
【００２５】
測定部５は、電流を測定可能な電流計により構成される。測定部５は、圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに接続される。測定部５は、圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに流れる電流の総量を測定する。測定部５により測定される電流の総量は、図１に示すように、圧電体ＰＡに流れる電流ＩＡと、圧電体ＰＢに流れる電流ＩＢと、圧電体ＰＣに流れる電流ＩＣとの総量ＩＭの、ある測定時点における電流値である。本実施形態における測定部５が、本発明の測定部の一例である。
【００２６】
抵抗１１は、電源部２と圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣとの間に流れる電流を抑制するための抑制手段である。抵抗１１は、図１に示すように、電源部と各々の圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣとを結ぶ回路中に設けられる。抵抗１１の抵抗値は、図１に示す分極装置１の回路を構成する線材の抵抗、結線部の接触抵抗、及び材料自体の抵抗などの抵抗１１以外の他全ての抵抗値よりも大きい。従って、各圧電体の時定数は、抵抗１１の抵抗値Ｒと圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの各圧電体の静電容量Ｃとの積により決定される時定数ＣＲと略一致する。
【００２７】
コントローラ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むコンピュータにより構成される。図１において、コントローラ１０は、説明の便宜上、複数の機能ブロックに分けて図示されている。コントローラ１０は、判断部６と、記憶部７と、電圧制御部８と、閾値記憶部１２と、時間間隔記憶部１３と、を備える。コントローラ１０は、時間間隔記憶部１３に記憶されている時間間隔ＤＴでシーケンサ４にスイッチ指令を供給する。シーケンサ４は、コントローラ１０からスイッチ指令を供給されると、制御信号を各々のスイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃのうちのいずれかに供給する。このようにして、圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに、所定の時間間隔ＤＴで電圧が印加される。
【００２８】
判断部６は、圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの各々にオープン不良があるか否かを判断する。オープン不良とは、電源部２と圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの各々との接続不良である。オープン不良は、スイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃと圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣとの接続不良などにより生ずる。判断部６は、測定部５の電流の総量の測定時間と測定部５により測定された電流の総量とに基づいて、オープン不良があるか否かの判断を行う。本実施形態における判断部６が、本発明の判断部の一例である。
【００２９】
記憶部７は、測定時間とその測定時間において測定部５により測定された電流の総量とを対応づけて記憶する。図２は、圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣのうち、１個の圧電体に電圧が印加された場合に、記憶部７により記憶される測定時間と電流の総量とを説明するための説明図である。図２において、横軸は、測定時間ＴＭ（ｓｅｃ）、縦軸は、各測定時間ＴＭにおいて測定された電流の総量ＡＴ（ｍＡ）を示す。通常、圧電体に電圧が印加されると、図２に示すように、圧電体に電圧が印加される第１時点ＦＴの直後の第２時点ＳＴにピーク電流ＰＫが発生する。圧電体に流れる電流値は、第２時点ＳＴ後に、図２に示すようになだらかに減少する。
【００３０】
図３は、所定の時間間隔ＤＴで、各々のスイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃがこの記載順序でＯＮにされた場合に、記憶部７により記憶される測定時間と電流の総量とを説明するための説明図である。スイッチ部３Ａ、３Ｂ、３ＣのＯＮまたはＯＦＦは、シーケンサ４によりスイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃに制御信号が供給されることで行われる。なお、本実施形態において、スイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、一度ＯＮにされると、図３に示す所定の時間間隔ＤＴの３倍以上の所定の時間、ＯＮの状態のままに維持される。圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの全てにオープン不良が発生しなかった場合、図３に示すように、同一の値の３つのピーク電流ＰＫが測定部５により測定される。測定部５により測定された各々のピーク電流ＰＫの値は、図３に示すように各時点ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３とともに記憶される。本実施形態における記憶部７が、本発明の記憶部の一例である。
【００３１】
一方、圧電体ＰＢにオープン不良が発生した場合、圧電体ＰＢは分極されず、圧電体ＰＢに電流が流れない。従って、図４に示すように、図３において示した２つ目のピーク電流ＰＫが測定部５により測定されず、記憶部７により記憶されない。判断部６は、ピーク電流が第２時点ＳＴと対応付けられて、記憶部７に記憶されていない場合に、対応する圧電体にオープン不良が発生したと判断する。従って、図４に示す場合、電圧が圧電体ＰＢに印加される第１時点ＦＴの直後の時点である第２時点ＳＴにピーク電流が発生していないため、判断部６は、圧電体ＰＢにオープン不良が生じたと判断する。一方、電圧が圧電体ＰＡ、及び圧電体ＰＣの各々に印加される第１時点ＦＴ１、ＦＴ３の直後の時点である第２時点ＳＴ１、ＳＴ３にピーク電流ＰＫが発生しているため、判断部６は、圧電体ＰＡ、及び圧電体ＰＣにオープン不良は発生しなかったと判断する。以上の判断部６によるオープン不良存否の判断処理は、具体的には、電流の総量ＡＴと電流の閾値ＴＨとの大小比較により行われる。即ち、判断部６は、記憶部７に記憶されている電流の総量ＡＴのうち、電流の閾値ＴＨより大きい電流の総量ＡＴの極大値をピーク電流ＰＫの値と判断する。電流の閾値ＴＨは、あらかじめ圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに対し実験などを通して決定された値である。電流の閾値ＴＨは、あらかじめ閾値記憶部１２に記憶されている。
【００３２】
図４に示した時間間隔ＤＴは、圧電体ＰＡ、ＰＢ，ＰＣに電圧が印加された際に生じるピーク電流ＰＫが互いに重ならないようにあらかじめ決定され、時間間隔記憶部１３に記憶されている。具体的には、時間間隔ＤＴは、電源部２と複数の圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣとを結ぶ回路中の抵抗１１の抵抗値Ｒと圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの各圧電体の静電容量Ｃとの積により決定される時定数ＣＲと等しい時間間隔である。図５に示すように、先の第１時点ＦＴＰと先の第２時点ＳＴＰとの間の時間における電流の総量ＡＴの増加幅を増加幅Ｄ１とする。図５に示すように、先の第２時点ＳＴＰと第１時点ＦＴから時間間隔ＤＴ後の時点である次の第１時点ＦＴＮとの間の時間における電流の総量ＡＴの減少幅を減少幅Ｄ２とする。ただし、図５において、圧電体ＰＡに電圧が印加される時点が先の第１時点ＦＴＰである場合、圧電体ＰＢに電圧が印加される時点が次の第１時点ＦＴＮである。このとき、時間間隔ＤＴが時定数ＣＲと等しいことにより、（Ｄ２／Ｄ１）×１００＝約６３．２％となる。従って、１つの圧電体に電圧が印加されてから、次の圧電体に電圧が印加されるまでに、十分な時間が置かれる。よって、各圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに電圧が印加された際に生じる各ピーク電流ＰＫが測定時間ＴＭに対して互いに近接しすぎてしまう可能性を低減できる。各ピーク電流ＰＫが測定時間ＴＭに対して互いに近接しすぎてしまうと、図６に示すように、圧電体に電圧が印加される毎に電流の総量ＡＴが増大されることになり、各々の圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに生じたオープン不良を検出できなくなる。従って、本実施形態に係る分極装置１において、時間間隔ＤＴが時定数ＣＲと等しいことにより、各々の圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに対応したピーク電流ＰＫを確実に測定できる。よって、各々の圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに生じたオープン不良を確実に検出できる。
【００３３】
電圧制御部１２は、電源スイッチＳＷが使用者によりＯＮにされた場合に電源部２に電圧印加指令を供給する。電源部２は電圧制御部１２から電圧印加指令を供給されると、高電圧を生成する。
【００３４】
表示部３は、図３、及び図４等に示した測定時間と測定された電流の総量との関係を示すグラフを表示する。表示部３は、記憶部７により記憶されている測定時間とその測定時間において測定部５により測定された電流の総量とを読み出す。表示部３は、読み出された測定時間と測定された電流の総量との関係を示すグラフを生成する。表示部３は、生成されたグラフを表示する。表示部３によりこのグラフが表示されることで、作業者は、圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣのいずれかにオープン不良が生じたか否かを視認することができる。また、作業者は、圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣのいずれかにオープン不良が生じた場合に、どの圧電体にオープン不良が生じたかを特定することができる。
【００３５】
本実施形態に係る分極装置１によれば、シーケンサ４により所定の時間間隔ＤＴで、各々の圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに接続されたスイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃに対し制御信号が供給される。従って、所定の時間間隔ＤＴで圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣを１個１個分極させることができる。よって、複数個の圧電体を電源に並列に接続し、一度に複数個の圧電体に電圧を印加する場合と比較して、電圧印加の開始直後に電源部２と圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣとを接続する接続回路に流れる電流の大きさを低減できる。
【００３６】
分極装置１によれば、シーケンサ４により所定の時間間隔ＤＴで、各々の圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣに接続されたスイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃに対し制御信号が供給される。更に、判断部６により測定時間ＴＭと測定部５により測定された電流の総量ＡＴとに基づいて各々の圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣにオープン不良があるか否かが判断される。従って、どの圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣにオープン不良が生じているのか特定することが可能となる。
【００３７】
［成膜方法］
本実施形態に係る成膜方法について、図７を用いて説明する。図７は、本実施形態の成膜装置１０１の外観を示す図である。図７に示すように、成膜装置１０１は、エアロゾル発生部１１０と、成膜チャンバ１２０と、ブースターポンプ１２６と、ロータリーポンプ１２７と、
【００３８】
エアロゾル発生部１１０は、ガスボンベ１１１と、マスフローコントローラ１１２と、容器１１４とを備える。ガスボンベ１１１にはヘリウム、窒素、空気等のキャリアガスが充填されている。ガスボンベ１１１は、ガス供給管ＧＳとマスフローコントローラ１１２とを介して、容器１１４にキャリアガスを供給する。マスフローコントローラ１１２は、ガスボンベ１１１から容器１１４に供給されるキャリアガスの流量を調整する。容器１１４は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の材料粒子ＭＴを収容している。ガスボンベ１１１からエアロゾル発生器１１４にキャリアガスが供給されることで、容器１１４に収容されている材料粒子ＭＴがキャリアガス中で分散し、容器１１４内にエアロゾルＡＺが発生される。このようにして、エアロゾル発生部１１０は、材料粒子ＭＴをキャリアガス中で分散させることによりエアロゾルＡＺを発生する。
【００３９】
成膜チャンバ１２０は、ステージ１２１と、ノズル１２２とを備える。ステージ１２１は、成膜用基板１２４とを備える。ノズル１２２は、エアロゾル供給管ＡＳを介して、容器１１４と接続されている。容器１１４において発生されたエアロゾルＡＺは、エアロゾル供給管ＡＳを介して、容器１１４からノズル１２２に供給される。ノズル１２２は、図１に示す上下方向ＵＤに開口した筒状に形成されており、ステージ１２１側の開口部は、エアロゾルＡＺを噴出するための噴出口１２２ａである。
【００４０】
ステージ１２１は絶縁性の材料により形成されており、ステージ移動機構１２５によって水平姿勢で天井から吊り下げられている。ステージ１２１は、その下面側に成膜用基板１２４とを保持するように構成される。ステージ移動機構１２５は、図示しない制御装置からの指令に応じて駆動されるものであり、ステージ１２１をステージ１２１の板面と平行な面内において移動させる。ステージ１２１がステージ１２１の板面と平行な面内において移動することにより、ノズル１２２と成膜用基板１２４とを相対的に移動させる（以後、「ノズル２２を相対移動させる」と記す）ことが可能となる。
【００４１】
成膜チャンバ１２０は、ブースターポンプ１２６とロータリーポンプ１２７とに接続されている。ブースターポンプ１２６とロータリーポンプ１２７とは、成膜チャンバ１２０内部を減圧する。成膜チャンバ１２０内部が減圧されると、容器１１４と成膜チャンバ１２０との間の差圧により、容器１１４内において発生されたエアロゾルＡＺが、高速に加速されつつエアロゾル供給管ＡＳに吸い込まれ、ノズル１２２の噴射口１２２ａから噴出される。噴射口１２２ａから噴出されたエアロゾルＡＺは、ステージ１２１上の成膜用基板１２４に吹き付けられる。エアロゾルＡＺに含まれる材料粒子ＭＴは、ステージ１２１上の成膜用基板１２４に衝突して固着する。このようにして、ノズル１２２を相対移動させつつ、エアロゾルＡＺがノズル１２２の噴出口１２２ａから成膜用基板１２４に吹き付けられることにより、材料粒子ＭＴが成膜用基板１２４に堆積され、膜が形成される。
【００４２】
［圧電体の製造方法］
本実施形態に係る圧電体の製造方法について、図８を用いて説明する。図８は本実施形態に係る圧電体の製造工程を示すフローチャートである。
【００４３】
図８に示す製造工程では、先ず、成膜チャンバ１２０内の真空引きが行われる（ステップＳ１、以下、Ｓ１と記す）。具体的には、作業者が、成膜チャンバ１２０内をロータリーポンプ１２７で所望の真空度に粗引きした後、ブースターポンプ１２６で更に成膜チャンバ１２０内の真空度を高める。
【００４４】
成膜チャンバ１２０内の真空引きが行われると、ガスボンベ１１１から容器１１４にキャリアガスが供給される（Ｓ２）。容器１１４にキャリアガスが供給されると、材料粒子ＭＴがキャリアガス中で分散されることにより、エアロゾルＡＺが発生される（Ｓ３）。
【００４５】
エアロゾルＡＺが発生されると、図示しない制御装置により、ステージ移動機構１２５が駆動される。ステージ移動機構１２５が駆動されることにより、ノズル１２２が成膜用基板１２４上に位置するまで、ノズル１２２が相対移動される（Ｓ４）。
【００４６】
ノズル１２２が成膜用基板１２４上に位置すると、ノズル１２２が一定速度で相対移動される。ノズル１２２の相対移動が開始されると、エアロゾルＡＺが、ノズル１２２の噴射口１２２ａから噴出される。エアロゾルＡＺの噴出は、Ｓ１において成膜チャンバ１２０内部が減圧されたことにより生ずる容器１１４と成膜チャンバ１２０との圧力差を利用して行われる。噴射口２２ａから噴出されたエアロゾルＡＺは、成膜用基板１２４に吹き付けられ、材料粒子ＭＴが成膜用基板１２４に堆積され、膜が形成される（Ｓ５）。
【００４７】
以上の膜形成ステップは複数回行われ、形成された圧電膜から構成される圧電体が複数個製造される（Ｓ６）。圧電体が複数個製造されると、そのうちの３個の圧電体が図１において示した分極装置１に搬送される。圧電体が搬送されると、搬送された３個の圧電体が、圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣとして、電極などが取り付けられ、試料ケース９に設けられる（Ｓ７）。３個の圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣが試料ケース９に設けられると、分極装置１により圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣが分極される（Ｓ８）。
【００４８】
分極装置１により圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣが分極されると、圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣのうち、判断部６によりオープン不良が発生していないと判断された圧電体が後工程に搬送される（Ｓ９）。圧電体が後工程に搬送されると、圧電体が所望の個数製造されるまで、以上に示した製造工程により圧電体の製造が繰り返される。
【００４９】
以上の圧電体の製造方法によれば、圧電体の製造方法によれば、圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣが形成された後、高い耐久性を有する分極装置１による分極ステップにより圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣが分極される。従って、生産性よく圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣを製造することが可能となる。また、オープン不良による圧電体の不良品を、圧電体の製造工程における後工程に流してしまう可能性を軽減できる。よって、歩留を向上させることができる。
【００５０】
（変形例）
本実施形態において、試料ケース９に、３個の圧電体ＰＡ、ＰＢ、ＰＣが設けられていたが、これに限らず、試料ケースに設けられる圧電体の個数は何個であってもよい。この場合、スイッチ部は圧電体の個数分用意される。
【００５１】
本実施形態において、時間間隔ＤＴは、時定数ＣＲと等しい時間間隔であった。しかし、これに限らず、例えば、時定数と等しい値、及び電流の総量を安定的に測定することが可能な測定部５のサンプリングレートにより決定される値のうちの、いずれか大きい値の時間間隔であってもよい。
【００５２】
本実施形態において、圧電体を構成する圧電膜は、ＡＤ法により製造されていたが、これに限らず、例えば、スパッタリングなどにより製造されてもよい。
【００５３】
本実施形態において、スイッチ部３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、コイルを用いたメカニカルリレーにより構成されていたが、これに限らず、例えば、半導体素子によるリレースイッチにより構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１  分極装置
２  電源部
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ  スイッチ部
４  シーケンサ
５  測定部
６  判断部
７  記憶部
ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ  圧電体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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