ダイアフラム型圧電超音波センサの撓み形状が感度に及ぼす影響

カテゴリ: 全国大会

論文No: 3-152

グループ名: 【全国大会】平成17年電気学会全国大会論文集

発行日: 2005/03/15

タイトル(英語): Sensitivity effect of static deflection of diaphragm in piezoelectric ultrasonic sensors

著者名: 山下 馨(大阪大学),西本 博樹(大阪大学),奥山 雅則(大阪大学)

著者名(英語): Kaoru Yamashita(Osaka University),Hiroki Nishimoto(Osaka University),Masanori Okuyama(Osaka University)

キーワード: 超音波センサ|圧電|ダイアフラム|撓み|感度

要約(日本語): ダイアフラム型圧電超音波センサにおいて、ダイアフラム形状が感度に大きな影響を与えることを理論解析及び数値解析と実際に作製したデバイスの測定結果から示し、またデバイスの作製プロセス中に、感度の高いダイアフラム形状を形成する方法を示す。シリコンマイクロマシニングにより作製した構造上にゾル・ゲルPZTを製膜して構成したマイクロ超音波アレイセンサにおいて、同一チップ中の複数の素子について感度のばらつきがみられ、これがダイアフラムの静的撓み形状（上に凸／下に凸）と完全に一対一に対応していることを見いだした。これを説明するため、非線形項を含めた材料力学的解析を行い、上に凸のダイアフラムの方が感度が高くなることを説明できた。また有限要素法により実サンプルの形状で解析を行ったところ、実測の撓み形状・感度の関係とよく一致する解析結果を得た。さらに、センサデバイスの作製プロセス中でダイアフラムに圧力を印加することにより、効率良く撓み形状を制御することができた。

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 796 Kバイト