(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延びる４つの側面を有する四角柱状の振動体、
前記振動体の１つの側面の全面に形成される共通電極、および
前記共通電極が形成された側面に対向する側面において幅方向に分割されるように形成される分割電極を含み、
前記振動体は、電極の形成されていない側面から前記分割電極方向に分極された第１分極部と、電極の形成されていない側面から前記共通電極方向に分極された第２分極部とを有する、振動子。
【請求項２】
長手方向に延びる４つの側面を有する四角柱状の振動体、
前記振動体の１つの側面の全面に形成される共通電極、および
前記共通電極が形成された側面に対向する側面において幅方向に分割されるように形成される分割電極を含み、
前記振動体は、電極の形成されていない側面から前記分割電極方向に分極された第１分極部と、前記第１分極部以外の部分において前記分割電極から前記共通電極方向に分極された第２分極部とを有する、振動子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の振動子が２つ並んで配置され、前記２つの振動子が連結部により連結される音叉型振動子であって、
前記２つの振動子の分割電極が、同一面上に形成されるように連結され、
前記連結部は、前記２つの振動子の一方端において適宜な幅で連結されることにより形成される、音叉型振動子。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の振動子が２つ並んで配置され、前記２つの振動子が連結部により連結されるＨ型振動子であって、
前記２つの振動子の分割電極が、同一面上に形成されるように連結され、
前記連結部は、前記２つの振動子の略中央において適宜な幅で連結されることにより形成される、Ｈ型振動子。
【請求項５】
基板の一方主面および他方主面に電極を形成する第１のステップ、
前記基板の前記一方主面および前記他方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる第２のステップ、
前記第１の溝に電極を形成する第３のステップ、
前記第１の溝に、前記第１の溝より浅くかつ幅の広い第２の溝をさらに入れる第４のステップ、
前記一方主面の第１の溝に形成された電極と前記一方主面に形成された電極との間、および前記他方主面の第１の溝に形成された電極と前記他方主面に形成された電極との間に電圧を印加することにより、前記一方主面の第１の溝に形成された電極から前記一方主面に向かって分極し、前記他方主面の第１の溝に形成された電極から前記他方主面に形成された電極に向かって分極する第５のステップ、
前記一方主面に分割電極を形成する第６のステップ、
前記第２の溝が形成された部分で前記基板を切断する第７のステップを含む、振動子の製造方法。
【請求項６】
基板の一方主面および他方主面に電極を形成する第１のステップ、
前記基板の前記一方主面から前記他方主面方向に分極する第２のステップ、
前記基板の前記一方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる第３のステップ、
前記第１の溝に電極を形成する第４のステップ、
前記第１の溝に、前記第１の溝より浅くかつ幅の広い第２の溝をさらに入れる第５のステップ、
前記一方主面の第１の溝に形成された電極と前記一方主面に形成された電極との間に電圧を印加することにより、前記一方主面の第１の溝に形成された電極から前記一方主面に向かって分極する第６のステップ、
前記一方主面に分割電極を形成する第７のステップ、
前記第２の溝が形成された部分で前記基板を切断する第８のステップを含む、振動子の製造方法。
【請求項７】
基板の一方主面および他方主面に電極を形成する第１のステップ、
前記基板の前記一方主面および前記他方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる第２のステップ、
前記第１の溝に電極を形成する第３のステップ、
前記第１の溝に、前記第１の溝より浅くかつ幅の広い第２の溝をさらに入れる第４のステップ、
前記一方主面の第１の溝に形成された電極と前記一方主面に形成された電極との間、および前記他方主面の第１の溝に形成された電極と前記他方主面に形成された電極との間に電圧を印加することにより、前記一方主面の第１の溝に形成された電極から前記一方主面に向かって分極し、前記他方主面の第１の溝に形成された電極から前記他方主面に形成された電極に向かって分極する第５のステップ、
前記一方主面に分極電極を形成する第６のステップ、
前記第２の溝が形成された部分のうち１つおきに前記基板を切断する第７のステップ、
切断された前記基板の前記第２の溝が形成された部分において、前記基板の一方端側を残して前記基板を切断することにより、２つの振動子と前記２つの振動子の一方端を連結する連結部を形成する第８のステップを含む、音叉型振動子の製造方法。
【請求項８】
基板の一方主面および他方主面に電極を形成する第１のステップ、
前記基板の前記一方主面から前記他方主面方向に分極する第２のステップ、
前記基板の前記一方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる第３のステップ、
前記第１の溝に電極を形成する第４のステップ、
前記第１の溝に、前記第１の溝より浅くかつ幅の広い第２の溝をさらに入れる第５のステップ、
前記一方主面の第１の溝に形成された電極と前記一方主面に形成された電極との間に電圧を印加することにより、前記一方主面の第１の溝に形成された電極から前記一方主面に向かって分極する第６のステップ、
前記一方主面に分割電極を形成する第７のステップ、
前記第２の溝が形成された部分のうち１つおきに前記基板を切断する第８のステップ、
切断された前記基板の前記第２の溝が形成された部分において、前記基板の一方端側を残して前記基板を切断することにより、２つの振動子と前記２つの振動子の一方端を連結する連結部を形成する第９のステップを含む、音叉型振動子の製造方法。
【請求項９】
基板の一方主面および他方主面に電極を形成する第１のステップ、
前記基板の前記一方主面および前記他方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる第２のステップ、
前記第１の溝に電極を形成する第３のステップ、
前記第１の溝に、前記第１の溝より浅くかつ幅の広い第２の溝をさらに入れる第４のステップ、
前記一方主面の第１の溝に形成された電極と前記一方主面に形成された電極との間、および前記他方主面の第１の溝に形成された電極と前記他方主面に形成された電極との間に電圧を印加することにより、前記一方主面の第１の溝に形成された電極から前記一方主面に向かって分極し、前記他方主面の第１の溝に形成された電極から前記他方主面に形成された電極に向かって分極する第５のステップ、
前記一方主面に分極電極を形成する第６のステップ、
前記第２の溝が形成された部分のうち１つおきに前記基板を切断する第７のステップ、
切断された前記基板の前記第２の溝が形成された部分において、前記基板の中央部を残して前記基板を切断することにより、２つの振動子と前記２つの振動子の中央部を連結する連結部を形成する第８のステップを含む、Ｈ型振動子の製造方法。
【請求項１０】
基板の一方主面および他方主面に電極を形成する第１のステップ、
前記基板の前記一方主面から前記他方主面方向に分極する第２のステップ、
前記基板の前記一方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる第３のステップ、
前記第１の溝に電極を形成する第４のステップ、
前記第１の溝に、前記第１の溝より浅くかつ幅の広い第２の溝をさらに入れる第５のステップ、
前記一方主面の第１の溝に形成された電極と前記一方主面に形成された電極との間に電圧を印加することにより、前記一方主面の第１の溝に形成された電極から前記一方主面に向かって分極する第６のステップ、
前記一方主面に分割電極を形成する第７のステップ、
前記第２の溝が形成された部分のうち１つおきに前記基板を切断する第８のステップ、
切断された前記基板の前記第２の溝が形成された部分において、前記基板の中央部を残して前記基板を切断することにより、２つの振動子と前記２つの振動子の中央部を連結する連結部を形成する第９のステップを含む、Ｈ型振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振動子およびその製造方法に関し、特にたとえば、角速度を検知するための圧電振動ジャイロに用いられる振動子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、本願発明の背景となる従来の振動子を示す断面図である。
振動子１は、図１１（ａ）に示すように、たとえば第１の圧電体基板２ａおよび第２の圧電体基板２ｂを含む。第１の圧電体基板２ａおよび第２の圧電体基板２ｂは、接合層３を介在させながら積層される。また、第１の圧電体基板２ａおよび第２の圧電体基板２ｂは、図１１（ａ）の矢印で示すように、互いに逆の厚み方向に分極している。そして、第１の圧電体基板２ａの主面には、その幅方向に間隔を隔てて２つの分割電極４ａ，４ｂが形成される。また、第２の圧電体基板２ｂの主面には、共通電極５が形成される（特許文献１参照）。
振動子１は、たとえば、角速度を検知するための圧電振動ジャイロに使用される。振動子１における分割電極４ａ，４ｂおよび共通電極５に、たとえば正弦波信号などの駆動信号が印加される。この駆動信号によって、第１の圧電体基板２ａおよび第２の圧電体基板２ｂは、互いに逆に変位する。この場合、第１の圧電体基板２ａがその主面に平行する方向に伸びているときには、第２の圧電体基板２ｂはその主面に平行する方向に縮む。逆に第１の圧電体基板２ａがその主面に平行する方向に縮んでいるときには、第２の圧電体基板２ｂはその主面に平行する方向に伸びる。そのため、第１の圧電体基板２ａおよび第２の圧電体基板２ｂは、その主面に直交する方向に屈曲運動する。この状態で中心軸Ｏにおいて振動子１が回転すると、２つの分割電極４ａ，４ｂから異なる信号が出力されるため、２つの分割電極４ａと分割電極４ｂの出力信号の差をとることにより、その回転角速度に応じた信号を検出することができる。この出力信号から、回転角速度を知ることができる。【０００３】
このような振動子１では、２枚の基板の接合工程を有するので、該接合工程が量産時の生産効率を考えるうえでの阻害要因となり、さらに、個々の振動子の特性のばらつきを発生させる要因にもなっていた。また、接合層３をエポキシ系接着剤などの有機接着剤で形成する場合、振動子１の励振時には、その接着剤も共に振動することで角速度の検出の効率を下げたり、温度による接着剤の変化により振動状態が変化して角速度検出感度の変動を引き起こしたりしていた。【０００４】
そこで、接合層を有しない振動子について、図１１（ｂ）に示すような振動子６が開示されている。
振動子６は、四角柱状の振動体７の対向面に、それぞれ電極８ａ，８ｂ，８ｃおよび８ｄ，８ｅ，８ｆが形成されている。そして、振動体７は、電極８ｅから電極８ａ，８ｂ，８ｃに向かって分極されており、さらに、電極８ｅから電極８ｄ，８ｆに向かってそれぞれ分極されている。（特許文献２参照）。
また、別の接合層を有しない振動子として、図１１（ｃ）に示すような振動子８が開示されている。
振動子９は、たとえば四角柱状の振動体１０を含み、１つの主面には、その長手方向に延びるように、かつその幅方向に間隔を隔てて２つの分割電極１１ａ，１１ｂが形成されている。また、振動体１０の分割電極１１ａ，１１ｂ形成面に対向する主面には、共通電極１２が全面に形成される。そして、振動体１０の分割電極１１ａ，１１ｂ形成面側は、分割電極１１ａ，１１ｂに向かって強く分極され、共通電極１２側は、弱く分極されている。これは、あらかじめ厚み方向に分極された振動体１０の一方面側をキュリー点以上の温度に加熱して分極を弱めると同時に、他方面を冷却して分極を残すことにより達成される（特許文献３参照）。
上述したような振動子６、９は、接合層を有しないので、接合層を設けていたことによる従来の不都合は生じない。【０００５】
【特許文献１】特開平７−３３２９８８号公報
【特許文献２】特開平１１−８３４９６号公報
【特許文献３】特開２０００−３１４６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、接合型の振動子１は、第１の圧電体基板２ａと第２の圧電体基板２ｂとを接合する接合工程を有するので、該接合工程が量産時の生産効率を低下させる要因となっていた。
また、振動子６は、接合型の振動子１に比べて、電気機械結合係数の値が小さいという問題があった。また、ユニモルフ型である振動子９は、分極の一部の方向を変えた振動子６に比べて、電気機械結合係数はよいものの、駆動信号によって変位する部分が振動体１０の厚み方向の一方側だけであるため、接合型の振動子１の半分以下の電気機械結合係数しか得られないといった問題があった。
このように、接合型の振動子では、生産効率に問題があり、接合層を有しない振動子では、電気機械結合係数が小さい、すなわち、電気エネルギと機械エネルギとの変換効率が劣るという問題があった。【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、生産効率がよく、電気機械結合係数の値の大きい振動子およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、長手方向に延びる４つの側面を有する四角柱状の振動体、振動体の１つの側面の全面に形成される共通電極、および共通電極が形成された側面に対向する側面において幅方向に分割されるように形成される分割電極を含み、振動体は、電極の形成されていない側面から分割電極方向に分極された第１分極部と、電極の形成されていない側面から共通電極方向に分極された第２分極部とを有する、振動子である。【０００９】
また、本願発明にかかる振動子は、長手方向に延びる４つの側面を有する四角柱状の振動体、振動体の１つの側面の全面に形成される共通電極、および共通電極が形成された側面に対向する側面において幅方向に分割されるように形成される分割電極を含み、振動体は、電極の形成されていない側面から分割電極方向に分極された第１分極部と、第１分極部以外の部分において分割電極から共通電極方向に分極された第２分極部とを有する、振動子である。
上述した振動子は、接合層のない振動体の厚み方向の両側において、ほぼ逆向きの分極となっているため、振動子の分割電極および共通電極に駆動信号を印加することにより、振動体の厚み方向の両側において逆向きの変位が発生する。【００１０】
本願発明にかかる音叉型振動子は、請求項１または請求項２に記載の振動子が２つ並んで配置され、２つの振動子が連結部により連結される音叉型振動子であって、２つの振動子の分割電極が、同一面上に形成されるように連結され、連結部は、２つの振動子の一方端において適宜な幅で連結されることにより形成される、音叉型振動子である。【００１１】
本願発明にかかるＨ型振動子は、請求項１または請求項２に記載の振動子が２つ並んで配置され、２つの振動子が連結部により連結されるＨ型振動子であって、２つの振動子の分割電極が、同一面上に形成されるように連結され、連結部は、２つの振動子の略中央において適宜な幅で連結されることにより形成される、Ｈ型振動子である。【００１２】
また、本願発明にかかる振動子の製造方法は、基板の一方主面および他方主面に電極を形成する第１のステップ、基板の一方主面および他方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる第２のステップ、第１の溝に電極を形成する第３のステップ、第１の溝に、第１の溝より浅くかつ幅の広い第２の溝をさらに入れる第４のステップ、一方主面の第１の溝に形成された電極と一方主面に形成された電極との間、および他方主面の第１の溝に形成された電極と他方主面に形成された電極との間に電圧を印加することにより、一方主面の第１の溝に形成された電極から一方主面に向かって分極し、他方主面の第１の溝に形成された電極から他方主面に形成された電極に向かって分極する第５のステップ、一方主面に分割電極を形成する第６のステップ、第２の溝が形成された部分で基板を切断する第７のステップを含む、振動子の製造方法である。
この振動子の製造方法によれば、１枚の基板から上述のような構造の振動子を、同時に複数個、得ることができる。
【００１３】
さらに、本願発明にかかる他の振動子の製造方法は、基板の一方主面および他方主面に電極を形成する第１のステップ、基板の一方主面から他方主面方向に分極する第２のステップ、基板の一方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる第３のステップ、第１の溝に電極を形成する第４のステップ、第１の溝に、第１の溝より浅くかつ幅の広い第２の溝をさらに入れる第５のステップ、一方主面の第１の溝に形成された電極と一方主面に形成された電極との間に電圧を印加することにより、一方主面の第１の溝に形成された電極から一方主面に向かって分極する第６のステップ、一方主面に分割電極を形成する第７のステップ、第２の溝が形成された部分で基板を切断する第８のステップを含む、振動子の製造方法である。
この振動子の製造方法によれば、１枚の基板から上述のような構造の振動子を同時に複数個、得ることができる。さらに、基板の一方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる際において、その第１の溝の深さを調整することによって、反転させる分極の部分の割合を調整することができる。
【００１４】
本願発明にかかる音叉型振動子の製造方法は、基板の一方主面および他方主面に電極を形成する第１のステップ、基板の一方主面および他方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる第２のステップ、第１の溝に電極を形成する第３のステップ、第１の溝に、第１の溝より浅くかつ幅の広い第２の溝をさらに入れる第４のステップ、一方主面の第１の溝に形成された電極と一方主面に形成された電極との間、および他方主面の第１の溝に形成された電極と他方主面に形成された電極との間に電圧を印加することにより、一方主面の第１の溝に形成された電極から一方主面に向かって分極し、他方主面の第１の溝に形成された電極から他方主面に形成された電極に向かって分極する第５のステップ、一方主面に分極電極を形成する第６のステップ、第２の溝が形成された部分のうち１つおきに基板を切断する第７のステップ、切断された基板の第２の溝が形成された部分において、基板の一方端側を残して基板を切断することにより、２つの振動子と２つの振動子の一方端を連結する連結部を形成する第８のステップを含む、音叉型振動子の製造方法である。
【００１５】
また、本願発明にかかる他の音叉型振動子の製造方法は、基板の一方主面および他方主面に電極を形成する第１のステップ、基板の一方主面から他方主面方向に分極する第２のステップ、基板の一方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる第３のステップ、第１の溝に電極を形成する第４のステップ、第１の溝に、第１の溝より浅くかつ幅の広い第２の溝をさらに入れる第５のステップ、一方主面の第１の溝に形成された電極と一方主面に形成された電極との間に電圧を印加することにより、一方主面の第１の溝に形成された電極から一方主面に向かって分極する第６のステップ、一方主面に分割電極を形成する第７のステップ、第２の溝が形成された部分のうち１つおきに基板を切断する第８のステップ、切断された基板の第２の溝が形成された部分において、基板の一方端側を残して基板を切断することにより、２つの振動子と２つの振動子の一方端を連結する連結部を形成する第９のステップを含む、音叉型振動子の製造方法である。
【００１６】
本願発明にかかるＨ型振動子の製造方法は、基板の一方主面および他方主面に電極を形成する第１のステップ、基板の一方主面および他方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる第２のステップ、第１の溝に電極を形成する第３のステップ、第１の溝に、第１の溝より浅くかつ幅の広い第２の溝をさらに入れる第４のステップ、一方主面の第１の溝に形成された電極と一方主面に形成された電極との間、および他方主面の第１の溝に形成された電極と他方主面に形成された電極との間に電圧を印加することにより、一方主面の第１の溝に形成された電極から一方主面に向かって分極し、他方主面の第１の溝に形成された電極から他方主面に形成された電極に向かって分極する第５のステップ、一方主面に分極電極を形成する第６のステップ、第２の溝が形成された部分のうち１つおきに基板を切断する第７のステップ、切断された基板の第２の溝が形成された部分において、基板の中央部を残して基板を切断することにより、２つの振動子と２つの振動子の中央部を連結する連結部を形成する第８のステップを含む、Ｈ型振動子の製造方法である。
【００１７】
また、本願発明にかかる他のＨ型振動子の製造方法は、基板の一方主面および他方主面に電極を形成する第１のステップ、基板の一方主面から他方主面方向に分極する第２のステップ、基板の一方主面に一定の間隔で第１の溝を入れる第３のステップ、第１の溝に電極を形成する第４のステップ、第１の溝に、第１の溝より浅くかつ幅の広い第２の溝をさらに入れる第５のステップ、一方主面の第１の溝に形成された電極と一方主面に形成された電極との間に電圧を印加することにより、一方主面の第１の溝に形成された電極から一方主面に向かって分極する第６のステップ、一方主面に分割電極を形成する第７のステップ、第２の溝が形成された部分のうち１つおきに基板を切断する第８のステップ、切断された基板の第２の溝が形成された部分において、基板の中央部を残して基板を切断することにより、２つの振動子と２つの振動子の中央部を連結する連結部を形成する第９のステップを含む、Ｈ型振動子の製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明によれば、振動体に接合層がないことから、従来のような２枚の圧電体基板を接合する工程が不要なため、製造工程の合理化やコスト削減を図ることができる。
また、本願発明にかかる振動子は、１枚の振動体の厚み方向の両側において逆向きの分極が形成されている。よって、分割電極および共通電極に駆動信号を印加することで、振動体の厚み方向の両側において逆向きの変位が発生することから、結果、電気機械結合係数が大きくなる。
さらに、本願発明にかかる振動子は、接合層がないことから、温度変化などによる接合層の状態変化がなく、かかる変化による検出感度の劣化が小さい。
本願発明の製造方法によれば、溝に形成された電極を用いることにより、１枚の振動体の厚み方向の両側で異なる向きの分極が可能である。
したがって、１枚の基板から本願発明の構造の振動子を複数個得ることができる。
さらにまた、本願発明の製造方法によれば、上述した振動子の製造方法を応用することにより音叉型振動子やＨ型振動子といった振動子についても容易に製造することが可能である。【００１９】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本願発明にかかる振動子を示す斜視図解図である。
【図２】本願発明にかかる振動子を形成するための製造方法を示す図解図である。
【図３】本願発明にかかる別の振動子を示す斜視図解図である。
【図４】本願発明にかかる別の振動子を形成するための製造方法を示す図解図である。
【図５】本願発明にかかる音叉型振動子を示す斜視図解図である。
【図６】本願発明にかかる音叉型振動子を形成するための製造方法を示す図解図である。
【図７】本願発明にかかる別の音叉型振動子を示す斜視図解図である。
【図８】本願発明にかかる別の音叉型振動子を形成するための製造方法を示す図解図である。
【図９】本願発明にかかるＨ型振動子を示す斜視図解図である。
【図１０】本願発明にかかる別のＨ型振動子を示す斜視図解図である。
【図１１】本願発明の背景となる従来の振動子を示す断面図解図である。
【符号の説明】
【００２１】
２０、５０  振動子
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ  側面
２４  振動体
２６  共通電極
２８ａ，２８ｂ  分割電極
３０  第１分極部
３２  第２分極部
３４  基板
３６、３８  全面電極
４０ａ，４０ｂ  第１の溝
４２ａ，４２ｂ  電極
４４ａ，４４ｂ  第２の溝
６０  連結部
１２０，１５０  音叉型振動子
２２０，２５０  Ｈ型振動子
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態にかかる振動子を示す斜視図解図である。
振動子２０は、長手方向に延びる４つの側面２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを有する四角柱状の振動体２４を含む。そして、振動体２４の１つの側面２２ａの全面には、共通電極２６が形成される。該共通電極２６が形成された側面２２ａに対向する側面２２ｂの長手方向に延びるようにして、側面２２ｂの幅方向における中央部で分割されるように分割電極２８ａ，２８ｂが形成される。【００２３】
振動体２４には、第１分極部３０および第２分極部３２が形成される。第１分極部３０は、振動体２４の電極が形成されていない側面２２ｃ，２２ｄから分割電極２８ａ，２８ｂ形成面２２ｂに向かって分極するように形成される。また、第２分極部３２は、振動体２４の電極が形成されていない側面２２ｃ，２２ｄから共通電極２６形成面２２ａに向かって分極するように形成される。【００２４】
図２は、振動子２０を形成するための製造方法を示した断面図解図である。
このような振動子２０を形成するために、まず、基板３４が準備される。
基板３４の一方主面および他方主面には、図２（ａ）に示すように、全面電極３６，３８が形成される。
基板３４の一方主面および他方主面の両面の対向する位置において、図２（ｂ）に示すように、一定間隔で平行に第１の溝４０ａ，４０ｂが形成される。基板３４の一方主面および他方主面にそれぞれ形成された第１の溝４０ａ，４０ｂに電極４２ａ，４２ｂが形成される。結果、全面電極３６，３８と電極４２ａ，４２ｂとが接続される。なお、図２（ｂ）において、電極４２ａ，４２ｂは、第１の溝４０ａ，４０ｂに隙間なく完全に満たされた状態となっているが、それに限るものではなく、第１の溝４０ａ，４０ｂの側面および底面に対して電極４２ａ，４２ｂが全面的に接触していれば良い。
図２（ｃ）に示すように、第１の溝４０ａ，４０ｂに形成された電極４２ａ，４２ｂの部分にさらに第１の溝４０ａ，４０ｂよりも幅が広くかつ浅い第２の溝４４ａ，４４ｂが形成される。結果、全面電極３６，３８と電極４２ａ，４２ｂとが分離することとなる。【００２５】
基板３４の一方主面の第１の溝４０ａに形成された電極４２ａと一方主面の全面電極３６との間、および基板３４の他方主面の第１の溝４０ｂに形成された電極４２ｂと他方主面の全面電極３８との間に電圧を印加することにより、図２（ｃ）における矢印で示すように、互いに逆の厚み方向に第１分極部３０および第２分極部３２が形成される。
図２（ｄ）において、基板３４の一方主面の全面電極３６における溝４４ａ間の中心線４６上に沿って削られて、分割電極２８ａ，２８ｂが形成される。その後、図２（ｄ）に示す点線４８に示すように、幅広の第２の溝４４ａ，４４ｂに沿って基板３４は切断されて、複数の振動子２０が形成される。このとき、第１の溝４０ａ，４０ｂ内の電極４２ａ，４２ｂは除去される。【００２６】
このような振動子２０は、接合層を有しないことから、接合層を介して基板同士を接着する工程が不要なため、製造工程の合理化やコスト削減を図ることができる。また、振動子２０は、互いに逆の厚み方向に分極された振動体２４を含んでいることから、分割電極２８ａ，２８ｂと共通電極２６に駆動信号を印加することで、バイモルフ振動をするため、電気機械結合係数が大きな振動子２０を得ることができる。
さらに、上述した振動子２０の製造方法によると、第１の溝４０ａに形成された電極４２ａと全面電極３６との間、および第１の溝４０ｂに形成された電極４２ｂと全面電極３８との間に電圧を印加することにより、１枚の振動体２４の厚み方向の両側で、異なる向きの第１分極部３０および第２分極部３２の形成が可能となる。また、単板から多数の振動子２０を同時に得ることができる。【００２７】
図３は、本発明の他の実施形態にかかる振動子を示す斜視図解図である。
振動子５０は、長手方向に延びる４つの側面２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを有する四角柱状の振動体２４を含む。そして、振動体２４の１つの側面２２ａの全面には、共通電極２６が形成される。該共通電極２６が形成された側面２２ａに対向する側面２２ｂには、その長手方向に延びるようにして、側面２２ｂの幅方向の中央部で分割されるように分割電極２８ａ，２８ｂが形成される。【００２８】
振動体２４には、第１分極部３０および第２分極部３２が形成される。第１分極部３０は、振動体２４の電極が形成されていない側面２２ｃ，２２ｄから分割電極２８ａ，２８ｂ形成面２２ｂに向かって分極するように形成される。また、第２分極部３２は、振動体２４の第１分極部３０以外の部分において、分割電極２８ａ，２８ｂ形成面２２ｂから共通電極２６形成面２２ａに向かって分極するように形成される。【００２９】
図４は、振動子５０を形成するための製造方法を示した断面図解図である。
このような振動子５０を形成するためには、まず、基板３４が準備される。
基板３４の一方主面および他方主面には、図４（ａ）に示すように、全面電極３６，３８が形成される。そして、図４（ａ）の矢印に示すように、その基板３４は、厚み方向、すなわち、基板３４の一方主面から他方主面の方向の全域にわたって分極される。
基板３４の一方主面において、図４（ｂ）に示すように、一定間隔で平行に第１の溝４０ａが形成される。基板３４の一方主面に形成された第１の溝４０ａには、電極４２ａが形成される。結果、全面電極３６と電極４２ａとが接続される。なお、図４（ｂ）において、電極４２ａは、第１の溝４０ａに隙間なく完全に満たされた状態となっているが、それに限るものではなく、第１の溝４０ａの側面および底面に対して電極４２ａが全面的に接触していれば良い。
つづいて、図４（ｃ）に示すように、基板３４の一方主面の第１の溝４０ａに形成された電極４２ａの部分にさらに第１の溝４０ａよりも幅が広くかつ浅い第２の溝４４ａが形成される。結果、全面電極３６と電極４２ａとが分離することとなる。【００３０】
基板３４の一方主面の第１の溝４０ａに形成された電極４２ａと一方主面の全面電極３６との間に電圧を印加することにより、図４（ｄ）における矢印で示すように第１分極部３０が形成される。なお、基板３４の第１分極部３０形成部以外の部分においては、基板３４の分極が残ることにより、第２分極部３２が形成される。
図４（ｅ）において、基板３４の一方主面の全面電極３６における溝４４ａ間の中心線４６上に沿って削られて、分割電極２８ａ，２８ｂが形成される。その後、図４（ｅ）に示す点線４８に示すように、幅広の第２の溝４４ａ，４４ｂに沿って基板３４は切断されて、複数の振動子５０が形成される。このとき、第１の溝４０ａ内の電極４２ａは除去される。【００３１】
このような振動子５０でも、接合層を有しないことから、接合層を介して基板同士を接着する工程が不要なため、製造工程の合理化やコスト削減を図ることができる。また、振動子５０は、互いに逆の厚み方向に分極された振動体２４を含んでいることから、分割電極２８ａ，２８ｂと共通電極２６に駆動信号を印加することで、バイモルフ振動をするため、電気機械結合係数が大きな振動子５０を得ることができる。
さらに、上述した振動子５０の製造方法によると、全面電極３６と全面電極３８との間に電圧を印加することで振動体２４の厚み方向に分極した後、第１の溝４０ａに形成された電極４２ａと全面電極３６との間に電圧を印加することにより、１枚の振動体２４の厚み方向の両側で、異なる向きの第１分極部３０および第２分極部３２の形成が可能となる。
また、振動子５０の製造方法によると、第１の溝４０ａの深さを調整することで、第１分極部３０の範囲を調整することができる。それにより振動子のバイモルフ振動の状態を調整することができる。さらに、該振動子５０を単板から多数同時に得ることができる。【００３２】
図５は、本発明の実施形態にかかる音叉型振動子を示す斜視図解図である。
音叉型振動子１２０は、並んで配置される２つの振動子２０を含む。これらの振動子２０の一方端側は、連結部６０で連結され、全体として音叉型に形成される。２つの振動子２０は、図１に示す振動子２０と同様の構成であり、連結部６０は、振動子２０を構成する振動体２４と同じ材料で形成される。連結部６０の対向部には、２つの振動子２０に並んで延びるように、電極４２ａ，４２ｂが形成されているが、これらの電極４２ａ，４２ｂは、音叉型振動子１２０の製造工程において形成された電極４２ａ，４２ｂが残ったものであり、音叉型振動子１２０の動作には、関係のないものである。【００３３】
次に、音叉型振動子１２０を形成するための製造方法について説明する。
音叉型振動子１２０は、図２（ａ）から図２（ｃ）に示す工程を含み、分極された基板３４が形成される。次に、図６に示すように、基板３４の一方主面の全面電極における溝４４ａ間の中心線４６上に沿って削られて、分割電極２８ａ，２８ｂが形成される。その後、図６の点線４８に示すように、溝が形成された部分のうち、１つおきに基板３４が切断され、中央部に溝を有する複数の基板が形成される。このようにして得られた基板の溝部分において、基板の一方端側を残して、基板が切断される。これにより、２つの振動子２０と連結部６０とが形成され、音叉型振動子１２０を得ることができる。【００３４】
図７は、本発明の他の実施形態にかかる音叉型振動子を示す斜視図解図である。
音叉型振動子１５０は、並んで配置される２つの振動子５０を含む。これらの振動子５０の一方端側は、連結部６０で連結され、全体として音叉型に形成される。２つの振動子５０は、図３に示す振動子５０と同様の構成であり、連結部６０は、振動子５０を構成する振動体２４と同じ材料で形成される。連結部６０の対向部には、２つの振動子５０に並んで延びるように、電極４２ａが形成されているが、この電極４２ａは、音叉型振動子１５０の製造工程において形成された電極４２ａが残ったものであり、音叉型振動子１５０の動作には、関係のないものである。【００３５】
音叉型振動子１５０を形成するための製造方法について説明する。
音叉型振動子１５０は、図４（ａ）から図４（ｄ）に示す工程を含み、分極された基板３４が形成される。次に、図８に示すように、基板３４の一方主面の全面電極における溝４４ａ間の中心線４６上に沿って削られて、分割電極２８ａ，２８ｂが形成される。その後、図８の点線４８に示すように、溝が形成された部分のうち、１つおきに基板３４が切断され、中央部に溝を有する複数の基板が形成される。このようにして得られた基板の溝部分において、基板の一方端側を残して、基板が切断される。これにより、２つの振動子５０と連結部６０とが形成され、音叉型振動子１５０を得ることができる。【００３６】
図９は、本発明の実施形態にかかるＨ型振動子を示す斜視図解図である。
Ｈ型振動子２２０は、並んで配置される２つの振動子２０を含む。これらの振動子２０の中央部は、連結部６０で連結され、全体としてＨ型に形成される。２つの振動子２０は、図１に示す振動子２０と同様の構成であり、連結部６０は、振動子２０を構成する振動体２４と同じ材料で形成される。連結部６０の対向部には、２つの振動子２０に並んで延びるように、電極４２ａ，４２ｂが形成されているが、これらの電極４２ａ，４２ｂは、Ｈ型振動子２２０の製造工程において形成された電極４２ａ，４２ｂが残ったものであり、Ｈ型振動子２２０の動作には、関係のないものである。【００３７】
次に、Ｈ型振動子２２０の製造方法について説明する。
Ｈ型振動子２２０は、図２（ａ）から図２（ｄ）に示す工程を含み、分極された基板３４が形成される。次に、図６に示すように、基板３４の一方主面の全面電極における溝４４ａ間の中心線４６上に沿って削られて、分割電極２８ａ，２８ｂが形成される。その後、図６の点線４８に示すように、溝が形成された部分のうち、１つおきに基板３４が切断され、中央部に溝を有する複数の基板が形成される。このようにして得られた基板の溝部分において、基板の中央部を残して、基板が切断される。これにより、２つの振動子２０と連結部６０とが形成され、Ｈ型振動子２２０を得ることができる。【００３８】
図１０は、本発明の他の実施形態にかかるＨ型振動子を示す斜視図解図である。
Ｈ型振動子２５０は、並んで配置される２つの振動子５０を含む。これらの振動子５０の中央部は、連結部６０で連結され、全体としてＨ型に形成される。２つの振動子５０は、図３に示す振動子５０と同様の構成であり、連結部６０は、振動子５０を構成する振動体２４と同じ材料で形成される。連結部６０の対向部には、２つの振動子５０に並んで延びるように、電極４２ａが形成されているが、この電極４２ａは、Ｈ型振動子２５０の製造工程において形成された電極４２ａが残ったものであり、Ｈ型振動子２５０の動作には、関係のないものである。【００３９】
次に、Ｈ型振動子２５０の製造方法について説明する。
Ｈ型振動子２５０は、図４（ａ）から図４（ｄ）に示す工程を含み、分極された基板３４が形成される。次に、図８に示すように、基板３４の一方主面の全面電極における溝４４ａ間の中心線４６上に沿って削られて、分割電極２８ａ，２８ｂが形成される。その後、図８の点線４８に示すように、溝が形成された部分のうち、１つおきに基板３４が切断され、中央部に溝を有する複数の基板が形成される。このようにして得られた基板の溝部分において、基板の中央部を残して、基板が切断される。これにより、２つの振動子５０と連結部６０とが形成され、Ｈ型振動子２５０を得ることができる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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