JP6096579B2 - Ceramic device and inspection method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、センサや音響源等として動作するセラミック素子を備えたセラミックデバイス及びその検査方法に関する。
The present invention relates to a ceramic device including a ceramic element that operates as a sensor, an acoustic source, or the like, and an inspection method thereof.
従来、セラミック素子は、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等を含む薄板の誘電体セラミックを2枚の電極で挟んだ構造であり、電極間に電圧を印加することにより変形する圧電性を利用してブザー等に応用されている。例えばセラミック素子に音の周波数に応じ変調した電圧を印加することにより、任意の振動をセラミック素子に与えて音を発することができる。 Conventionally, a ceramic element has a structure in which a thin dielectric ceramic containing lead zirconate titanate (PZT) or the like is sandwiched between two electrodes, and utilizes piezoelectricity that is deformed by applying a voltage between the electrodes. It is applied to buzzers. For example, by applying a voltage modulated in accordance with the frequency of sound to the ceramic element, it is possible to give an arbitrary vibration to the ceramic element to emit sound.
またセラミック素子は、温度により誘電体セラミックの誘電率が変化することが知られており、これを利用した温度センサとしてセラミック素子を用いる場合もある。この場合、温度により定まる誘電率に応じたセラミック素子の容量を、セラミック素子に矩形波電圧を印加する時の充電時間により測定して温度を求める。 Moreover, it is known that the dielectric constant of a dielectric ceramic changes with temperature, and a ceramic element may be used as a temperature sensor using this. In this case, the temperature is obtained by measuring the capacitance of the ceramic element according to the dielectric constant determined by the temperature by the charging time when a rectangular wave voltage is applied to the ceramic element.
しかしながら、薄板の誘電体セラミックの両側に電極を配置した構造のセラミック素子は、強度が小さくなることから、場合によっては誘電体セラミックに小さなクラックを生じる事がある。このクラックが内在した状態でセラミック素子を使用すると、印加電圧と大気中の湿度の相乗作用によって銀等の電極金属からマイグレーション(イオンマイグレーション)が発生し、電流リーク(電流が漏洩する現象)による動作不良に至る場合がある。 However, since a ceramic element having a structure in which electrodes are arranged on both sides of a thin dielectric ceramic has low strength, a small crack may occur in the dielectric ceramic in some cases. When ceramic elements are used in the presence of this crack, migration (ion migration) occurs from electrode metal such as silver due to the synergistic effect of applied voltage and atmospheric humidity, and operation due to current leakage (current leakage phenomenon) It may lead to failure.
マイグレーションは、湿度雰囲気下での直流電圧の印加による電界の作用により、プラス側の電極金属となる例えば銀がイオン化し、マイナス電極側に移動していくことにより、マイナス電極で金属分子として堆積していき、次第に樹状にマイナス電極からプラス電極に向かって架橋が進む現象である。この樹状の架橋をデンドライトと呼ぶ。最終的にはプラス電極とマイナス電極はデンドライトにより接続され、絶縁抵抗が減少し、セラミック素子は機能不全に至る。 Migration is deposited as metal molecules on the negative electrode by, for example, silver ionizing and moving to the negative electrode side due to the action of the electric field due to the application of a DC voltage in a humidity atmosphere. This is a phenomenon in which cross-linking gradually proceeds from the negative electrode to the positive electrode in a dendritic manner. This dendritic bridge is called dendrite. Eventually, the plus electrode and the minus electrode are connected by a dendrite, the insulation resistance is reduced, and the ceramic element fails.
本発明は、セラミック素子にマイグレーションによる電流リークが発生するまでの期間を延ばすことを可能とするセラミックデバイス及びその検査方法を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a ceramic device and an inspection method thereof that can extend a period until a current leak due to migration occurs in a ceramic element.
(装置)
本発明は、誘電体セラミックの両側に電極を配置したセラミック素子を備え、セラミック素子に所定の動作電圧を印加することにより動作するセラミックデバイスに於いて、
所定の検査周期毎に、動作電圧を印加していない所定のタイミングで、所定の検査電流を供給可能な検査電流供給源をセラミック素子に所定時間だけ接続して所定の検査電圧を印加し、絶縁状態が維持されていた場合は、検査電流が流れず、誘電体セラミックの割れ目(クラック)を通ってマイグレーションにより成長したデンドライトが電極間を接続していた場合は、デンドライトに検査電流が流れて、当該デンドライトを自己発熱により溶断させる検査手段を設けたことを特徴とする。
(apparatus)
The present invention relates to a ceramic device that includes a ceramic element having electrodes disposed on both sides of a dielectric ceramic, and operates by applying a predetermined operating voltage to the ceramic element.
At each predetermined inspection cycle, at a predetermined timing when no operating voltage is applied, an inspection current supply source capable of supplying a predetermined inspection current is connected to the ceramic element for a predetermined time, and a predetermined inspection voltage is applied for insulation. If the condition was maintained, it does not flow test current, if the dendrites grown by migration through the dielectric ceramic crevices (cracks) were connected between the electrodes, and the inspection current dendrite flow, Inspection means for fusing the dendrite by self-heating is provided.
(定電流源又は定電圧源)
検査手段は、検査電流供給源として、セラミック素子に定電流源又は定電圧源を接続して所定の検査電流をデンドライトに流して溶断可能とする。
(Constant current source or constant voltage source)
The inspection means, as an inspection current supply source, connects a constant current source or a constant voltage source to the ceramic element and allows a predetermined inspection current to flow through the dendrite so that it can be blown.
(センサとしての動作)
セラミック素子をセンサとして動作する場合、セラミック素子に、所定のセンサ周期毎に、所定のセンサ動作電圧を印加することにより所定のセンサ情報を検知するセンサ動作手段を設け、
検査手段は、センサ周期より長い前記検査周期毎に、センサ動作電圧を印加していない所定のタイミングで、検査電流供給源を前記セラミック素子に所定時間だけ接続する。
(Operation as a sensor)
When operating the ceramic element as a sensor, a sensor operating means for detecting predetermined sensor information by applying a predetermined sensor operating voltage to the ceramic element every predetermined sensor period is provided,
The inspection means connects the inspection current supply source to the ceramic element for a predetermined time at a predetermined timing at which the sensor operating voltage is not applied every inspection period longer than the sensor period.
(音響源としての動作)
セラミック素子を音響源として動作する場合、セラミック素子に音響駆動電圧を印加する音響駆動手段を設け、
検査手段は、所定の検査周期毎に、音響駆動電圧を印加していない所定のタイミングで、検査電流供給源をセラミック素子に所定時間だけ接続する。
(Operation as an acoustic source)
When the ceramic element is operated as an acoustic source, an acoustic driving means for applying an acoustic driving voltage to the ceramic element is provided,
The inspection means connects the inspection current supply source to the ceramic element for a predetermined time at a predetermined timing at which the acoustic drive voltage is not applied every predetermined inspection cycle.
(抵抗測定)
検査手段は、所定の検査周期毎に、セラミック素子の抵抗を測定し、当該測定抵抗がマイグレーションにより成長したデンドライトによる電極間短絡が想定される所定値以下となった場合に、検査電流供給源をセラミック素子に所定時間だけ接続する。
(Resistance measurement)
The inspection means measures the resistance of the ceramic element at every predetermined inspection cycle, and when the measurement resistance is less than a predetermined value that is assumed to be a short circuit between electrodes due to dendrites grown by migration, the inspection current supply source is Connect to the ceramic element for a predetermined time.
(検査電流の値)
セラミックデバイスに於いて、デンドライトを溶断するために流す検査電流を100マイクロアンペア以上とする。
(Value of inspection current)
In a ceramic device, the inspection current passed to blow the dendrite is set to 100 microamperes or more.
(方法)
本発明は、誘電体セラミックの両側に電極を配置したセラミック素子を備え、セラミック素子に所定の動作電圧を印加することにより動作するセラミックデバイスの検査方法に於いて、
所定の検査周期毎に、動作電圧を印加していない所定のタイミングで、所定の検査電流を供給可能な検査電流供給源をセラミック素子に所定時間だけ接続して所定の検査電圧を印加し、絶縁状態が維持されていた場合は、検査電流が流れず、記誘電体セラミックの割れ目を通ってマイグレーションにより成長したデンドライトが電極間を接続していた場合は、検査電流供給源からデンドライトに検査電流が流れて、当該デンドライトを自己発熱により溶断させることを特徴とする。
(Method)
The present invention relates to a method for inspecting a ceramic device comprising a ceramic element having electrodes arranged on both sides of a dielectric ceramic, and operating by applying a predetermined operating voltage to the ceramic element.
At each predetermined inspection cycle, at a predetermined timing when no operating voltage is applied, an inspection current supply source capable of supplying a predetermined inspection current is connected to the ceramic element for a predetermined time, and a predetermined inspection voltage is applied for insulation. If the condition was maintained, does not flow test current, if the serial dendrite grown by migration through the dielectric ceramic cracks were connected between the electrodes, the inspection current dendrite from the inspection current supply source It is characterized by flowing and melting the dendrite by self-heating.
なお、セラミックデバイスの検査方法における他の特徴は、前述したセラミックデバイスの場合と基本的に同じになる。
The other characteristics of the ceramic device inspection method are basically the same as those of the ceramic device described above.
本発明は、誘電体セラミックの両側に電極を配置したセラミック素子を備え、セラミック素子に所定の動作電圧を印加することによりセンサ又は音響源等として動作するセラミックデバイスに於いて、動作電圧を印加していない所定のタイミングで、所定の検査電流を供給可能な検査電流供給源をセラミック素子に所定時間だけ接続し、誘電体セラミックの割れ目を通ってマイグレーションにより成長したデンドライトが電極間を接続していた場合、デンドライトに検査電流を流して自己発熱により溶断させる検査手段を設けるようにしたため、マイグレーションにより電極間のショートを引き起こすまでデンドライトが成長した場合、検査電流によりデンドライトを自己加熱で溶断して電流リークを抑止し、セラミックデバイスの正常動作を保つことができる。 The present invention includes a ceramic element having electrodes arranged on both sides of a dielectric ceramic, and applies a predetermined operating voltage to the ceramic element to operate as a sensor or an acoustic source. An inspection current supply source capable of supplying a predetermined inspection current at a predetermined timing is connected to the ceramic element for a predetermined time, and a dendrite grown by migration through a crack in the dielectric ceramic connects the electrodes. In this case, since an inspection means is provided to cause the inspection current to flow through the dendrite and melt by self-heating, if the dendrite grows until the short circuit between the electrodes is caused by migration, the dendrite is melted by self-heating by the inspection current and current leakage occurs. Normal operation of ceramic devices It can be kept.
また、検査電流によりデンドライトを溶断した後も、デンドライトは再び発生して成長し、検査電流による溶断と成長を繰り返すうちにデンドライトは検査電流により溶断不能となる程に太くなることがあり得るが、それまでの時間は検査電流を流さない場合よりも遙かに長く、電流リークにより機能不全となるまでの時間を実質的にセラミックデバイスの寿命に影響しない程に長くすることが可能となる。 In addition, even after the dendrite is melted by the inspection current, the dendrite is generated again and grows, and the dendrite may become thick enough to be inoperable by the inspection current while repeating the melting and growth by the inspection current. The time up to that time is much longer than when no inspection current is passed, and the time until failure due to current leakage can be made so long as it does not substantially affect the life of the ceramic device.
また、検査電圧の印加は、センサ又は音響源として動作するセラミック素子の動作タイミングとは別のタイミングで印加しており、センサとしての測定動作や音響源としての動作に影響を及ぼすことがない。 The inspection voltage is applied at a timing different from the operation timing of the ceramic element that operates as a sensor or an acoustic source, and does not affect the measurement operation as the sensor or the operation as the acoustic source.
また、マイグレーションによるデンドライトが電極間を短絡するに至るほど成長しておらず、セラミックデバイスの動作に影響をおよぼさない段階では、セラミック素子は絶縁状態を維持し、検査周期毎に検査電流を流すために検査電圧を間欠的に印加しても、検査電圧の印加による電流は発生せず、無駄な電力消費は起こらない。例えばセラミック素子は正常状態での抵抗値は100MΩ以上を示し、例えば検査電圧10Vの場合、セラミック素子での漏れ電流は0.1μA以下となり、検査電流を流すために間欠的に検査電圧を印加していても無駄な電力消費は起こらない。 In addition, when the dendrite due to migration does not grow to short-circuit between the electrodes and does not affect the operation of the ceramic device, the ceramic element maintains the insulation state, and the inspection current is supplied every inspection cycle. Even if the inspection voltage is intermittently applied to flow, no current is generated due to the application of the inspection voltage, and useless power consumption does not occur. For example, the resistance value of the ceramic element in a normal state is 100 MΩ or more. For example, when the inspection voltage is 10 V, the leakage current in the ceramic element is 0.1 μA or less, and the inspection voltage is intermittently applied to flow the inspection current. However, useless power consumption does not occur.
また、所定の検査周期毎に、セラミック素子の抵抗を測定し、当該測定抵抗がマイグレーションにより成長したデンドライトによる電極間短絡が想定される所定値以下となった場合に、検査電流供給手段をセラミック素子に所定時間だけ接続するようにしたため、電極間のショートを引き起こすまでデンドライトが成長を検知したタイミングで検査電流を流して確実にデンドライトを溶断し、電流リークを抑止してセラミックデバイスの正常動作を保つことができる。この場合、デンドライトによる電極間短絡が想定される抵抗値は例えば100MΩ以下を目安とすることで、電極間のショートを引き起こすまで成長したデンドライトを検知可能とする。
In addition, the resistance of the ceramic element is measured at every predetermined inspection cycle, and when the measured resistance is less than a predetermined value that is assumed to be a short circuit between electrodes due to dendrites grown by migration, the inspection current supply means is connected to the ceramic element. In order to maintain the normal operation of the ceramic device by flowing a test current at the timing when the dendrite detects growth until it causes a short-circuit between the electrodes, the fusing of the dendrite is surely blown and current leakage is suppressed. be able to. In this case, the resistance value in which a short circuit between electrodes due to dendrites is assumed to be, for example, 100 MΩ or less, so that the grown dendrites can be detected until a short circuit between the electrodes is caused.
[センサ装置]
(センサ装置の概要)
図1はセンサ装置として動作するセラミックデバイスの機能構成の概略を示したブロック図である。
[Sensor device]
(Outline of sensor device)
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a functional configuration of a ceramic device that operates as a sensor device.
図1に示すように、センサ装置10は、セラミック素子12、センサ動作手段として機能するセンサ動作部14、検査電流供給源16を備えた検査手段として機能する検査部15及び制御部18を備える。
As shown in FIG. 1, the
セラミック素子12は、誘電体セラミックの両側に電極を配置した構造であり、本実施形態にあっては、温度センサとして動作する。
The
センサ動作部14は、セラミック素子12の誘電率が周囲温度に応じて変化する特性を利用し、所定のセンサ周期毎に、セラミック素子12にセンサ動作電圧を印加し、誘電体セラミック20の温度変化に応じた誘電率変化を電気信号として制御部18へ出力する。
The
検査部15は、センサ周期より長い所定の検査周期毎に、センサ動作部14からセンサ動作電圧を印加していない所定のタイミングで、所定の検査電流を供給可能な検査電流供給源16をセラミック素子12に所定時間だけ接続し、誘電体セラミックのクラック(割れ目)を通ってマイグレーションにより成長したデンドライトが電極間を接続していた場合、デンドライトに検査電流供給源16から検査電流を流して自己発熱により溶断させる。
The inspection unit 15 sets the inspection current supply source 16 capable of supplying a predetermined inspection current at a predetermined timing at which the sensor operating voltage is not applied from the
検査部15に設けた検査電流供給源16は、定電流源又は定電圧源であり、検査周期毎に、センサ動作部14からセンサ動作電圧を印加していない所定のタイミングで定電流源又は定電圧源をセラミック素子12に一定時間だけ接続して所定の検査電流をデンドライトに流して溶断可能とする。
The inspection current supply source 16 provided in the inspection unit 15 is a constant current source or a constant voltage source, and is constant current source or constant voltage at a predetermined timing when the sensor operation voltage is not applied from the
制御部18は、センサ動作部14から出力された誘電体セラミック20の温度変化に応じた誘電率変化を示す電気信号に基づき、例えば温度を検知して温度検知信号を外部に出力する。また、制御部18は、センサ周期より長い所定の検査周期毎に、センサ動作電圧を印加していない所定のタイミングで検査部15を制御して検査動作を行わせる。
The
(セラミック素子の構造)
図2はセラミック素子の実施形態を示した説明図であり、図2(A)は側面を示し、図2(B)は平面を示す。
(Ceramic element structure)
FIG. 2 is an explanatory view showing an embodiment of a ceramic element, FIG. 2 (A) shows a side surface, and FIG. 2 (B) shows a plane.
図2に示すように、セラミック素子12は、誘電体セラミック20、プラス電極22、マイナス電極24、保護板26、リード線28,30を備えている。
As shown in FIG. 2, the
誘電体セラミック20は、外部から電圧が加わると、電気分極する物体であり、略円板状体として形成されており、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、又は亜鉛ニオブ酸鉛(PZN)とチタンジルコン酸鉛とを組み合わせたものを含むセラミック等の比較的高い誘電率、例えば比誘電率が2000程度を有する材料にて形成されている。また、誘電体セラミック20は、例えば、熱応答性を高めるために、薄板状に形成されている。例えば、誘電体セラミック20の直径=30mmとした場合に、厚さ=50μm程度に設定される。
The dielectric ceramic 20 is an object that is electrically polarized when a voltage is applied from the outside, and is formed as a substantially disk-shaped body, for example, lead zirconate titanate (PZT) or lead zinc niobate (PZN). And a material having a relatively high dielectric constant, for example, a relative dielectric constant of about 2000, such as a ceramic including a combination of titanium zirconate and titanium zirconate. Moreover, the dielectric ceramic 20 is formed in a thin plate shape, for example, in order to improve thermal responsiveness. For example, when the diameter of the dielectric ceramic 20 is 30 mm, the thickness is set to about 50 μm.
プラス電極22及びマイナス電極24を、図1に示したセンサ動作部14の回路とリード線28,30で電気的に接続することにより、誘電体セラミック20の温度変化に応じた誘電率変化を電気信号として外部へ取り出す。
The
また、プラス電極22及びマイナス電極24は、例えば銀、白金、銅等の導電性材料にて形成された略円板状体であり、誘電体セラミック20における図示で上下となる面の一方と他方に設けられている。ここで、プラス電極22及びマイナス電極24の形成方法は任意であるが、例えば誘電体セラミック20の上下となる面に対してペースト状とした金属をスクリーン印刷することによって形成される方法が該当する。また、プラス電極22の平面形状は、誘電体セラミック20の平面形状よりも小さくし、またマイナス電極24の平面形状は、誘電体セラミック20の平面形状と略同一としている。
Further, the
マイナス電極24の外側の面には誘電体セラミック20を補強する保護板26を接着固定している。保護板26は、例えば、ニッケルと鉄とを組み合わせた合金や真鍮等の金属材料にて形成された略円板状体であり、マイナス電極24の全体を覆うように接着され、この場合、マイナス電極24の外側の面には、製造時の誤差等によって、多数の突起部分が存在するため、保護板26は間に接着層があっても、マイナス電極24の外側の面の突起部分が保護板26に多点接触することで、電気的に接続されている。
A
マイナス電極24と保護板26とを固着する接着材としては、例えば、ウレタン系接着剤等の比較的低い誘電率、例えば、誘電体セラミック20の比誘電率が2000程度の場合に、比誘電率が5程度の非導電性接着剤を使用している。
As an adhesive for fixing the
また、保護板26の厚さについては、その熱膨張係数がセラミックに近いものから材料選択し、強度確保の観点と熱応答の観点からバランスを考慮して決定する。
Further, the thickness of the
プラス電極22にはリード線28がハンダ28aにより接続され、また、保護板26にはリード線30がハンダ30aにより接続され、リード線30は保護板26を介してマイナス電極24と電気的に接続されている。
A
(検査部の機能)
図3は、マイグレーションによるデンドライトの成長と検査電流によるデンドライドの溶断をセラミック素子の断面で示した説明図であり、図3(A)はデンドライトの成長過程を示し、図3(B)は電極間ショートを起こしたデンドライトの溶断を示し、図3(C)は溶断した後のデンドライトの成長過程を示している。
(Function of the inspection department)
FIG. 3 is an explanatory view showing the dendrite growth by migration and the fusing of dendrid by the inspection current in a cross section of the ceramic element. FIG. 3 (A) shows the dendrite growth process, and FIG. FIG. 3C shows the dendrite growth process after fusing. FIG.
図2に示した構造のセラミック素子12に、図1に示したセンサ動作部14からセンサ周期毎に、センサ動作電圧を印加し、誘電体セラミック20の温度変化に応じた誘電率変化を電気信号として制御部18へ出力するセンサ動作を行っている場合、図3(A)に示すように、誘電体セラミック20に微小なクラック32が存在すると、プラス電極22とマイナス電極24の間に対するセンサ動作電圧Vaの印加に伴うマイグレーションにより、プラス電極22の電極金属となる例えば銀がイオン化して金属イオン34となり、金属イオン34がクラック32を通ってマイナス電極24側に移動していくことにより、マイナス電極24で金属分子として堆積してデンドライト36として成長を始め、次第に樹状にマイナス電極24からプラス電極22に向かって架橋が進み、最終的にはプラス電極22とマイナス電極24はデンドライト36により接続され、絶縁抵抗が減少して電流リークを起こし、セラミック素子12は機能不全に陥る。
A sensor operating voltage is applied to the
これに対し図2に示した検査部15は、センサ周期より長い所定の検査周期毎に、センサ動作電圧を印加していない所定のタイミングで、検査電流供給源16として例えば定電圧源を例えば1μsecといった短い所定時間だけセラミック素子12に接続し、センサ動作電圧より大きい所定の検査電圧Vbをセラミック素子12に所定時間だけ印加している。
On the other hand, the inspection unit 15 shown in FIG. 2 uses, for example, a constant voltage source as an inspection current supply source 16 at a predetermined timing at which a sensor operating voltage is not applied every predetermined inspection cycle longer than the sensor cycle, for example, 1 μsec. For example, a predetermined inspection voltage Vb higher than the sensor operating voltage is applied to the
このとき図3(B)に示すように、デンドライト36が成長して電極間をショートしていたとすると、検査電圧Vbの印加でデンドライト36に検査電流が流れ、デンドライト36はその抵抗による電力損失を受けて自己発熱し、このためデンドライト36が溶断38し、デンドライト36による電極間ショートが解消され、セラミック素子12が機能不全に陥ることを防止する。
At this time, as shown in FIG. 3B, if the
図3(C)のように、プラス電極22とマイナス電極24の間に対するセンサ動作電圧Vaの印加に伴うマイグレーションにより、デンドライト36は再び成長を始め、成長したデンドライト36による電極間ショートが発生すると、図3(B)のように、検査電流を流して溶断する動作を繰り返し、デンドライト36が太くなることで抵抗が低下し、所定の検査電流では溶断できなくなるまで、検査部15による電流リークの抑止が有効に機能する。
As shown in FIG. 3 ( C ), the
ここで、デンドライト36が電極間ショートを起こすまでに成長する間、検査部15により間欠的にセラミック素子12に検査電圧Vbを印加していても、セラミック素子12は絶縁状態を維持しており、間欠的な検査電圧Vbにより発生する電流はごく僅かであり、無駄な電力損失は起きない。例えばセラミック素子12の正常状態での抵抗値は100MΩ以上を示し、検査電圧Vbを例えば10Vとした場合にセラミック素子12に流れる漏れ電流は0.1μA以下であり、電力損失は問題にならない。
Here, even when the inspection voltage Vb is intermittently applied to the
[検査電流によるデンドライトの溶断]
次に、マイクレーションにより電極間ショートを起こしたデンドライトの溶断に必要な検査電流について説明する。
[Dendrite fusing by inspection current]
Next, an inspection current necessary for fusing a dendrite that has caused a short-circuit between electrodes due to the microphone will be described.
いまセラミック素子12の電極間ショートを起こしたデンドライトの形状を円柱と仮定すると、太さD、長さL、断面積S、体積V、質量VSとして次のようなモデル1を想定する。
太さ D=1(nm)=1.000E−09[m]
長さ L=1(μm)−1.000E−06[m]
断面積S=7.854E−01[nm2]=7.854E−19[m2]
体積 V=7.854E−25[m3]
質量 VS=8.239E−21[kg]
Assuming that the shape of the dendrite that has caused the short-circuit between the electrodes of the
Thickness D = 1 (nm) = 1.000E-09 [m]
Length L = 1 (μm) -1.000E-06 [m]
Cross-sectional area S = 7.854E-01 [nm2] = 7.854E-19 [m 2 ]
Volume V = 7.854E-25 [m < 3 >]
Mass VS = 8.239E-21 [kg]
また、電極を形成する銀の抵抗率ρ、沸点T、比熱Cp、比重γは次のようになる。
抵抗率ρ=2.080E−08 [(Ω・m)
沸点 T=2162[℃]
比熱Cp=235[J/kg・K]
比重 γ=10.49[g/cm3]=10.49E3[kg/m3]
これに基づきデンドライトの抵抗Rは、
R=ρL/s=26483.4[Ω]
となる。
The resistivity ρ, boiling point T, specific heat Cp, and specific gravity γ of the silver forming the electrode are as follows.
Resistivity ρ = 2.080E-08 [(Ω · m)
Boiling point T = 2162 [° C.]
Specific heat Cp = 235 [J / kg · K]
Specific gravity γ = 10.49 [g / cm 3 ] = 10.49E3 [kg / m 3 ]
Based on this, the resistance R of the dendrite is
R = ρL / s = 26483.4 [Ω]
It becomes.
ここで、デンドライトに流れた検査電流は全て熱に変換され、且つ、デンドライトは熱絶縁されていると仮定し、
検査電流I=0.1[mA]=0.0001[A]
検査電流パルスt=1[μSec]−0.0000001[Sec]
とすると、
デンドライト両端電圧Va=2.6[V]
デンドライトの消費電力W=2.65E−04[w]
デンドライト発生エネルギーQ=2.648E−10[J]
が求まる。
Here, it is assumed that all the inspection current flowing through the dendrite is converted into heat, and the dendrite is thermally insulated.
Inspection current I = 0.1 [mA] = 0.0001 [A]
Inspection current pulse t = 1 [μSec] −0.0000001 [Sec]
Then,
Dendrite terminal voltage Va = 2.6 [V]
Dendritic power consumption W = 2.65E-04 [w]
Dendrite generation energy Q = 2.648E-10 [J]
Is obtained.
このためQ=2.648E−10[J]のエネルギーによるデンドライトの温度上昇ΔTは
ΔT=Q/(W・Cp)
=(16t・ρ・I2)/(π2・Cp・γ・D4)=1.368E+08[K]
となる。
Therefore, the temperature increase ΔT of the dendrite due to the energy of Q = 2.648E-10 [J] is ΔT = Q / (W · Cp)
= (16t · ρ · I 2 ) / (π 2 · Cp · γ · D 4 ) = 1.368E + 08 [K]
It becomes.
このデンドライトの温度上昇ΔTは銀の融点T=2162℃に比べ十分に高く、デンドライトは溶断する。 The temperature rise ΔT of this dendrite is sufficiently higher than the melting point T = 2162 ° C. of silver, and the dendrite is blown out.
また、デンドライトのサイズを大きくしたその他の条件についてもモデル2〜6として検査電流に対する温度上昇を求めてみると次表のようになる。 Further, regarding other conditions in which the size of the dendrite is increased, the temperature rise with respect to the inspection current is obtained as models 2 to 6 as shown in the following table.
この表について、モデル1及びモデル2は、定電流0.1mA(=100μA)で1μsecのパルス駆動によりデンドライトの温度上昇ΔTが沸点T=2162℃以上になり、モデル3〜5は、定電流1mAで1μsecのパルス駆動によりデンドライトの温度上昇ΔTが沸点T=2162℃以上になり、更に、モデル6では、定電流1mAで10μsecのパルス駆動によりデンドライトの温度上昇ΔTが沸点T=2162℃以上になることを示している。 With respect to this table, model 1 and model 2 have a constant current of 0.1 mA (= 100 μA) and a pulse drive of 1 μsec, the temperature rise ΔT of the dendrite becomes boiling point T = 2162 ° C. or more, and models 3 to 5 have a constant current of 1 mA. With a 1 μsec pulse drive, the dendrite temperature rise ΔT exceeds the boiling point T = 2162 ° C. Further, in the model 6, the dendrite temperature rise ΔT with a constant current of 1 mA at 10 μsec pulse rises over the boiling point T = 2162 ° C. It is shown that.
セラミック素子のマイグレーションによる絶縁抵抗の低下は、モデル1のように、デンドライトの太さ1nmという極小の金属架橋の発生による電極間ショートの時点から始まるが、検査電流供給源から例えば一定の検査電流を流してデンドライトを瞬時に溶断し、セラミックを正常状態に保つ事ができる。また検査電流による溶断とマイグレーションによる成長を繰り返し次第に太くなるデンドライトであるが、モデル5のデンドライトは太さD=50nmであっても、定電流1mAで1μsecのパルス駆動により、溶断は可能であり、これを越えて成長するまで、正常動作を保つ事ができる。 The decrease in the insulation resistance due to the migration of the ceramic element starts at the time of short-circuit between electrodes due to the occurrence of a minimal metal bridge with a thickness of 1 nm of dendrites as in model 1, but a constant inspection current is applied from the inspection current supply source, for example. The dendrite can be blown instantly to keep the ceramic in a normal state. In addition, the dendrite is gradually thickened repeatedly by fusing by inspection current and growth by migration, but the dendrite of model 5 can be blown by pulse driving of 1 μsec at a constant current of 1 mA even if the thickness is D = 50 nm. Normal operation can be maintained until it grows beyond this.
また図2に示したセラミック素子12の誘電体セラミック20の厚さは50μm程度であり、これに相当する長さのデンドライトを検査電流を流して溶断する必要があり、これは前記表のモデル4に相当し、定電流1mAで1μsecのパルス駆動により流れる検査電流でデンドライトの温度上昇ΔTが沸点T=2162℃以上になり、瞬時に溶断することができる。
Further, the thickness of the
ここで、デンドライトに検査電流供給源として定電流源を接続し、定電流駆動により一定の検査電流を流して溶断する場合を説明しているが、検査電流供給源として定電圧源を接続し、定電圧駆動により検査電流を流してデンドライトを溶断指定も良い。 Here, a case where a constant current source is connected to the dendrite as a test current supply source and a constant test current is blown by constant current drive is described, but a constant voltage source is connected as the test current supply source, It is also possible to specify that the dendrite is blown by passing an inspection current by constant voltage driving.
例えば、定電圧源から例えば10Vでの検査電圧を印加した場合、前記表のモデル1〜3,5の検査電圧Vbは10V以下であり、検査電圧10Vをセラミック素子12に印加した場合、デンドライトの抵抗Rにより流れる検査電流による発熱温度は十分に銀の沸点に達し、溶断することができる。
For example, when an inspection voltage of 10 V, for example, is applied from a constant voltage source, the inspection voltage Vb of the models 1 to 3 and 5 in the table is 10 V or less, and when the inspection voltage 10 V is applied to the
またモデル4,6は、検査電圧10Vを印加した場合の検査電流Vbが0.757mA(=757μA)となり、この場合のデンドライトの温度上昇ΔTは、モデル4は7.84E+05、モデル6は7.84E+06となり、温度上昇ΔTが沸点T=2162℃以上になり、瞬時に溶断することができる。 In the models 4 and 6, the inspection current Vb when an inspection voltage of 10 V is applied is 0.757 mA (= 757 μA). The dendrite temperature rise ΔT in this case is 7.84E + 05 for the model 4 and 7.75E + 05 for the model 6. It becomes 84E + 06, the temperature rise ΔT becomes the boiling point T = 2162 ° C. or more, and it can be blown instantly.
(センサ装置の実施形態)
図4は、センサ装置として動作するセラミックデバイスの実施形態を示した回路図である。
(Embodiment of sensor device)
FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of a ceramic device that operates as a sensor device.
図4に示すように、センサ装置10は、図1の概略構成に示したように、セラミック素子12、センサ動作部14、検査部15及び制御部18を備える。
As shown in FIG. 4, the
センサ動作部14は、トランジスタ40と抵抗42をセラミック素子12に直列接続して充電回路を構成し、またセラミック素子12と並列に抵抗46とトランジスタ44の直列回路を接続して放電回路を構成する。
The
また、セラミック素子12の両端電圧Vsはコンパレータ50のマイナス入力端子に入力され、コンパレータ50のプラス端子には抵抗52,54の分圧電圧が基準電圧Vthとして入力され、コンパレータ50はセラミック両端電圧Vsが基準電圧Vth未満の場合はLレベル出力を生じ、セラミック両端電圧Vsが基準電圧Vthに達するとHレベル出力を生ずる。
The voltage Vs across the
検査部15は、検査電流供給源として定電圧源を備え、この定電圧源は、抵抗56とツェナーダイオード58を直列接続すると共にツェナーダイオード58にコンデンサ62を並列接続した定電圧回路を構成し、ツェナーダイオード58で決まる一定の検査電圧Vbを、例えばVb=10Vとしてコンデンサ62に充電し、トランジスタ60を介してセラミック素子12に検査電圧Vbを印加して検査電流を流すことを可能にしている。
The inspection unit 15 includes a constant voltage source as an inspection current supply source. The constant voltage source forms a constant voltage circuit in which a resistor 56 and a
制御部18は、CPU、メモリ、各種入出力ポートを備えたコンピュータ回路等であり、所定のセンサ周期毎に、トランジスタ40のオンとトランジスタ44のオフによるセラミック素子12の充電と、トランジスタ44のオンとトランジスタ40のオフによるセラミック素子12の放電を繰り返す制御を行う。
The
また、制御部18は、トランジスタ40,44の制御でセラミック素子12の充電と放電を行った場合、トランジスタ40,44の両方をオフするセンサ動作の休止期間を設け、これを繰り返す。
In addition, when the
また制御部18は、センサ周期より長い所定の検査周期毎に、センサ動作の休止期間のタイミングで、トランジスタ60をパルス的にオンして検査電圧をセラミック素子12に印加させる制御を検査部15に行わせる。
In addition, the
次に図4の実施形態の動作を説明する。制御部18はセンサ動作部14のトランジスタ40のベース端子に矩形パルスによる充電トリガ信号を与えてオンし、抵抗42を介してセラミック素子12に電流が流れ、セラミック素子12が充電される。このときトランジスタ44はオフしている。続いて、制御部18は、センサ動作部14のトランジスタ40をオフすると共にトランジスタ44のベース端子に矩形パルスの放電トリガ信号を与えてオンし、セラミック素子12の電荷を抵抗46及びトランジスタ44を介して放電する。
Next, the operation of the embodiment of FIG. 4 will be described. The
トランジスタ40のオンによるセラミック素子12の充電により、コンパレータ50に入力するセラミック両端電圧Vsが上昇し、基準電圧Vthに達した場合に、コンパレータ50の出力がHレベルになる。
When the
制御部18は、セラミック素子12の充電開始からコンパレータ50の出力がHレベルになった時点までの経過時間を、セラミック素子12の充電時間として測定する。このセラミック素子12の充電時間は、セラミック素子12の誘電率にほぼ一意に対応しており、さらにこの誘電率はセラミック素子12の温度にほぼ一意に対応しているため、セラミック素子12の充電時間に基づいて温度を測定できる。
The
検査部15は、制御部18からセンサ動作部14のトランジスタ40,44の両方をオフしたセンサ動作の休止期間のタイミングで、トランジスタ60のベース端子に検査トリガ信号を与えてパルス的にオンし、ツェナーダイオード58の両端に発生してコンデンサ62に充電している一定の検査電圧Vbをセラミック素子12に印加する。このとき図3(B)に示したように、セラミック素子12でマイグレーションにより成長したデンドライトが電極間ショートを起こしていたとすると、検査電圧Vbの印加によりデンドライトに電流が流れ、自己発熱による溶断して電流リークを阻止する。
The inspection unit 15 supplies a test trigger signal to the base terminal of the
なお、図4の検査部15は、検査電流供給源として定電圧源を設けているが、定電流源としても良い。定電流源の場合には、セラミック素子12に印加する検査電圧を可変制御可能とし、セラミック素子12に流れる検査電流を一定電流に保つように検査電圧を可変させる定電流駆動制御を行う。このような定電流源は回路構成が複雑になることから、検査部15の検査電流旧急減としては、簡単な回路構成で済む定電圧源を使用することが望ましい。
4 has a constant voltage source as the inspection current supply source, it may be a constant current source. In the case of a constant current source, the inspection voltage applied to the
[音響装置]
(音響装置の概要)
図5は音響装置として動作するセラミックデバイスの機能構成の概略を示したブロック図である。
[Sound device]
(Outline of sound device)
FIG. 5 is a block diagram showing an outline of a functional configuration of a ceramic device that operates as an acoustic device.
図5に示すように、音響装置100は、セラミック素子102、音響駆動作手段として機能する音響駆動部104、検査電流供給源106を備えた検査手段として機能する検査部105及び制御部108を備える。
As shown in FIG. 5, the
セラミック素子102は、誘電体セラミックの両側に電極を配置した構造であり、図2に示したと同じ構造となるが、保護板26については、その熱膨張係数がセラミックに近いものから材料選択し、強度確保の観点と音響特性の観点からバランスを考慮して決定する。
The ceramic element 102 has a structure in which electrodes are arranged on both sides of a dielectric ceramic, and has the same structure as shown in FIG. 2, but the
音響駆動部104は、セラミック素子102を例えばスピーカとして使用する場合は、外部から入力した音響信号を増幅して駆動電圧を印加する。なお、セラミック素子102をブザーとして使用する場合は発振回路を設けて発振電圧を印加すれば良い。
For example, when the ceramic element 102 is used as a speaker, the
検査部105は、所定の検査周期毎に、音響駆動部104から音響駆動電圧を印加していないタイミングで、所定の検査電流を供給可能な検査電流供給源106をセラミック素子102に所定時間だけ接続し、誘電体セラミックのクラック(割れ目)を通ってマイグレーションにより成長したデンドライトが電極間を接続していた場合、デンドライトに検査電流供給源106から検査電流を流して自己発熱により溶断させる。
The inspection unit 105 connects an inspection current supply source 106 capable of supplying a predetermined inspection current to the ceramic element 102 for a predetermined time at a timing at which the acoustic driving voltage is not applied from the
検査部105に設けた検査電流供給源106は、定電流源又は定電圧源であり、検査周期毎に、音響駆動部104から音響駆動電圧を印加していないタイミングで定電流源又は定電圧源をセラミック素子102に一定時間だけ接続して所定の検査電流をデンドライトに流して溶断可能とする。
The inspection current supply source 106 provided in the inspection unit 105 is a constant current source or a constant voltage source, and is constant current source or constant voltage source at a timing when no acoustic driving voltage is applied from the
制御部108は、所定の検査周期毎に、音響駆動部104に外部から音響信号が供給されていないタイミングで検査部105を制御して検査動作を行わせる。
The
(音響装置の実施形態)
図6は、音響装置として動作するセラミックデバイスの実施形態を示した回路図である。
(Embodiment of acoustic device)
FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment of a ceramic device that operates as an acoustic device.
図6に示すように、音響装置100は、図5の概略構成に示したように、セラミック素子102、音響駆動部104、検査部105及び制御部108を備える。
As shown in FIG. 6, the
音響駆動部104は、音響増幅器110を備え、外部から入力した音響信号を増幅して音響駆動電圧をセラミック素子102に印加して音響出力を行わせる。
The
検査部105は、検査電流供給源として定電圧源を備え、この定電圧源は、抵抗112とツェナーダイオード114を直列接続すると共にツェナーダイオード114にコンデンサ116を並列接続した定電圧回路を構成し、ツェナーダイオード114で決まる一定の検査電圧Vbを、例えばVb=10Vとしてコンデンサ114に充電し、トランジスタ118を介してセラミック素子102に検査電圧Vbを印加して検査電流を流すことを可能にしている。
The inspection unit 105 includes a constant voltage source as an inspection current supply source. The constant voltage source forms a constant voltage circuit in which a
制御部108は、CPU、メモリ、各種入出力ポートを備えたコンピュータ回路等であり、所定の検査周期毎に、音響駆動部104に外部からの音響信号の入力が停止しているタイミングで、トランジスタ118をパルス的にオンして検査電圧をセラミック素子102に印加させる制御を検査部105に行わせる。このときセラミック素子102でマイグレーションにより成長したデンドライトが電極間ショートを起こしていたとすると、検査電圧Vbの印加によりデンドライトに電流が流れ、自己発熱により溶断して電流リークを阻止し、セラミック素子102が機能不全に陥ることを防止する。
The
[抵抗検出による検査動作の実施形態]
本発明によるセラミックデバイスの他の実施形態として、例えば図1に示したセンサ装置10を例にとると、検査部15は、所定の検査周期毎に、セラミック素子12の抵抗Rを測定し、測定した抵抗Rがマイグレーションにより成長したデンドライトによる電極間短絡が想定される所定値以下、例えば100MΩ以下の所定値以下となった場合に、検査電圧Vbをセラミック素子12に所定時間だけ印加し、このときセラミック素子12でマイグレーションにより成長したデンドライトが電極間ショートを起こしていたとすると、検査電圧Vbの印加によりデンドライトに電流が流れ、自己発熱による溶断して電流リークを阻止し、セラミック素子12が機能不全に陥ることを防止する。
[Embodiment of inspection operation by resistance detection]
As another embodiment of the ceramic device according to the present invention, for example, when the
この点は図5に示した音響装置100の場合も同様であり、検査部105は、所定の検査周期毎に、セラミック素子102の抵抗Rを測定し、測定した抵抗Rがマイグレーションにより成長したデンドライトによる電極間短絡が想定される所定値以下、例えば100MΩ以下の所定値以下となった場合に、検査電圧Vbをセラミック素子102に所定時間だけ印加し、このときセラミック素子102でマイグレーションにより成長したデンドライトが電極間ショートを起こしていたとすると、検査電圧Vbの印加によりデンドライトに電流が流れ、自己発熱による溶断して電流リークを阻止し、セラミック素子102が機能不全に陥ることを防止する。
This also applies to the
〔本発明の変形例〕
上記の実施形態は、センサ装置及び音響装置として動作するセラミックデバイスを例にとるものであったが、セラミック素子に構造が似ている電子デバイスにあっては、同様にマイグレーションによる絶縁不良がおきることがあり、本発明はそれらへの適用も可能である。
[Modification of the present invention]
In the above embodiment, the ceramic device that operates as the sensor device and the acoustic device is taken as an example. However, in the case of an electronic device having a structure similar to a ceramic element, insulation failure due to migration similarly occurs. The present invention can also be applied to them.
例えば積層の誘電体セラミックを用いたセラミックコンデンサや圧電アクチュエータの駆動回路、セラミック素子を応用した焦電素子、セラミック素子の圧電性を応用した振動センサ、加速度センサ、圧力センサ等のセンサ素子及びMEMSセンサについて、同様に、検査部を設けて検査電流供給源を間欠的らセラミック素子に接続し、電極間をショートしたデンドライトに検査電流を流して溶断することで、マイグレーションによる絶縁不良を解消することができる。 For example, ceramic capacitors using multilayer dielectric ceramics, drive circuits for piezoelectric actuators, pyroelectric elements using ceramic elements, vibration sensors applying acceleration of ceramic elements, acceleration sensors, sensor elements such as pressure sensors, and MEMS sensors Similarly, by providing an inspection unit and intermittently connecting the inspection current supply source to the ceramic element, and flowing the inspection current through the dendrite with the electrodes shorted, the insulation failure due to migration can be eliminated. it can.
また、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, includes appropriate modifications without impairing the object and advantages thereof, and is not limited by the numerical values shown in the above-described embodiment.
10:センサ装置
12,102:セラミック素子
14:センサ動作部
15,105:検査部
16,106:検査電流供給源
18,108:制御部
20:誘電体セラミック
22:プラス電極
24:マイナス電極
26:保護板
28,30:リード線
32:クラック
34:金属イオン
36:デンドライト
40,44,60,118:トランジスタ
50:コンパレータ
58,114:ツェナーダイオード
100:音響装置
104:音響駆動部
110:音響増幅器
10:
100: Acoustic device 104: Acoustic drive unit 110: Acoustic amplifier
Claims (12)
所定の検査周期毎に、前記動作電圧を印加していない所定のタイミングで、所定の検査電流を供給可能な検査電流供給源を前記セラミック素子に所定時間だけ接続して所定の検査電圧を印加し、絶縁状態が維持されていた場合は、前記検査電流が流れず、前記誘電体セラミックの割れ目を通ってマイグレーションにより成長したデンドライトが電極間を接続していた場合は、前記デンドライトに前記検査電流が流れて、当該デンドライトを自己発熱により溶断させる検査手段を設けたことを特徴とするセラミックデバイス。
In a ceramic device comprising a ceramic element having electrodes disposed on both sides of a dielectric ceramic, and operating by applying a predetermined operating voltage to the ceramic element,
A predetermined test each cycle, at a predetermined timing that does not apply the operating voltage, by connecting a predetermined time by applying a predetermined test voltage to the ceramic element an inspection current supply source capable of supplying a predetermined test current , if the insulated state was maintained, the no test current flows if said dendrite grown by migration through the dielectric ceramic cracks were connected between the electrodes, the test current to the dendrite A ceramic device provided with inspection means that flows and melts the dendrite by self-heating.
2. The ceramic device according to claim 1, wherein the inspection means can be fused by connecting a constant current source or a constant voltage source to the ceramic element as the inspection current supply source, and supplying a predetermined inspection current to the dendrite. A ceramic device characterized by the above.
前記セラミック素子をセンサとして動作する場合、前記セラミック素子に、所定のセンサ周期毎に、所定のセンサ動作電圧を印加することにより所定のセンサ情報を検知するセンサ動作手段を設け、
前記検査手段は、前記センサ周期より長い前記検査周期毎に、前記センサ動作電圧を印加していない所定のタイミングで、前記検査電流供給源を前記セラミック素子に所定時間だけ接続することを特徴とするセラミックデバイス。
The ceramic device according to claim 1, wherein
When operating the ceramic element as a sensor, the ceramic element is provided with sensor operating means for detecting predetermined sensor information by applying a predetermined sensor operating voltage for each predetermined sensor period,
The inspection means connects the inspection current supply source to the ceramic element for a predetermined time at a predetermined timing at which the sensor operating voltage is not applied every inspection period longer than the sensor period. Ceramic device.
前記セラミック素子を音響源として動作する場合、前記セラミック素子に音響駆動電圧を印加する音響駆動手段を設け、
前記検査手段は、所定の検査周期毎に、前記音響駆動電圧を印加していない所定のタイミングで、前記検査電流供給源を前記セラミック素子に所定時間だけ接続することを特徴とするセラミックデバイス。
The ceramic device according to claim 1, wherein
When operating the ceramic element as an acoustic source, an acoustic driving means for applying an acoustic driving voltage to the ceramic element is provided,
The inspection device connects the inspection current supply source to the ceramic element for a predetermined time at a predetermined timing at which the acoustic driving voltage is not applied every predetermined inspection cycle.
2. The ceramic device according to claim 1, wherein the inspection unit measures a resistance of the ceramic element at a predetermined inspection cycle, and a short circuit between electrodes due to dendrites in which the measurement resistance is grown by migration is assumed. A ceramic device, wherein the inspection current supply source is connected to the ceramic element for a predetermined time when the value becomes equal to or less than a value.
6. The ceramic device according to claim 1, wherein the inspection current passed to melt the dendrite is 100 microamperes or more.
所定の検査周期毎に、前記動作電圧を印加していない所定のタイミングで、所定の検査電流を供給可能な検査電流供給源を前記セラミック素子に所定時間だけ接続して所定の検査電圧を印加し、絶縁状態が維持されていた場合は、前記検査電流が流れず、前記誘電体セラミックの割れ目を通ってマイグレーションにより成長したデンドライトが電極間を接続していた場合は、前記検査電流供給源から前記デンドライトに前記検査電流が流れて、当該デンドライトを自己発熱により溶断させることを特徴とするセラミックデバイスの検査方法。
In an inspection method of a ceramic device comprising a ceramic element having electrodes arranged on both sides of a dielectric ceramic, and operating by applying a predetermined operating voltage to the ceramic element.
A predetermined test each cycle, at a predetermined timing that does not apply the operating voltage, by connecting a predetermined time by applying a predetermined test voltage to the ceramic element an inspection current supply source capable of supplying a predetermined test current , if the insulated state was maintained, the no test current flows if said dendrite grown by migration through the dielectric ceramic cracks were connected between the electrodes, said from the inspection current supply An inspection method for a ceramic device, wherein the inspection current flows through a dendrite, and the dendrite is melted by self-heating.
8. The inspection method for a ceramic device according to claim 7, wherein a constant current source or a constant voltage source is connected to the ceramic element as the inspection current supply source, and a predetermined inspection current is supplied to the dendrite so as to be blown. A method for inspecting a ceramic device.
前記セラミック素子をセンサとして動作する場合、前記セラミック素子に、所定のセンサ周期毎に、所定のセンサ動作電圧を印加することにより所定のセンサ情報を検知し、
前記センサ周期より長い前記検査周期毎に、前記センサ動作電圧を印加していない所定のタイミングで、前記検査電流供給源を前記セラミック素子に所定時間だけ接続することを特徴とするセラミックデバイスの検査方法。
In the inspection method of the ceramic device of Claim 7,
When operating the ceramic element as a sensor, predetermined sensor information is detected by applying a predetermined sensor operating voltage to the ceramic element every predetermined sensor period,
A method for inspecting a ceramic device, wherein the inspection current supply source is connected to the ceramic element for a predetermined time at a predetermined timing at which the sensor operating voltage is not applied every inspection period longer than the sensor period. .
前記セラミック素子を音響源として動作する場合、前記セラミック素子に音響駆動電圧を印加し、
所定の検査周期毎に、前記音響駆動電圧を印加していない所定のタイミングで、前記検査電流供給源を前記セラミック素子に所定時間だけ接続することを特徴とするセラミックデバイスの検査方法。
In the inspection method of the ceramic device of Claim 7,
When operating the ceramic element as an acoustic source, an acoustic driving voltage is applied to the ceramic element,
An inspection method for a ceramic device, wherein the inspection current supply source is connected to the ceramic element for a predetermined time at a predetermined timing at which the acoustic driving voltage is not applied every predetermined inspection period.
8. The inspection method for a ceramic device according to claim 7, wherein the resistance of the ceramic element is measured at every predetermined inspection cycle, and the measurement resistance is equal to or less than a predetermined value in which a short circuit between electrodes due to dendrites grown by migration is assumed. In this case, the inspection current supply source is connected to the ceramic element for a predetermined time.
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