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J-GLOBAL ID：201502213159040260   整理番号：15A0568747

圧電型超音波マイクロセンサ用ダイアフラムの振動モード解析

Vibration Mode Analysis of Diaphragms for Piezoelectric Ultrasonic Microsensors

著者 (5件)： 山下馨 (京都工繊大) ,  西海太貴 (京都工繊大) ,  田中光 (京都工繊大) ,  荒井開人 (京都工繊大) ,  野田実 (京都工繊大)
資料名： 電気学会交通・電気鉄道研究会資料  (電気学会研究会資料)
巻： TER-15  号： 1-15  ページ： 45-50  発行年： 2015年03月18日 
JST資料番号： S0865C  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 短報  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 超音波マイクロセンサ用途を想定したMEMSのダイアフラム構造に対してパルス音波を照射した際の振動モードの解析を行った。ダイアフラム形状による高次振動モードの誘起を比較するため,平面形状として正方形と円形,立体形状として座屈により静的撓みを持つものの3種類の形状を持つダイアフラムを作製した。各ダイアフラムに対して,パルス超音波照射に対する減衰振動時の振動モードを評価した。方形と座屈の立体構造が高次振動モードの要因と想定されたが,円形ダイアフラムでは座屈を有しても高次振動モードの生成が抑えられることが示唆されたが,中心反対称モードの回転自由度に対応する電極配置が必要であることが分かった。

シソーラス用語： *ダイヤフラム ,  *振動モード ,  *音波センサ ,  分極 ,  MEMS ,  圧電体 ,  *振動解析 ,  超音波 ,  超音波パルス ,  共振周波数 ,  点
準シソーラス用語： *超音波センサ ,  変曲点

分類 (2件)： 非破壊試験  (HB02030F) ,  圧電デバイス  (NC03110I)

引用文献 (13件)：

• J. T. Bernstein, S. L. Finberg, K. Houston, L. C. Niles, H. D. Chen, L. E. Cross, K. K. Lee, K. Udayakumar: “Micromachined High Frequency Ferroelectric Sonar Transducers“, IEEE Trans. Utrrason. Ferro. Freq. Cont., 44 (1997) 960-969.
• P. Muralt, D. Schmitt, N. Ledermann, J. Baborowski, P. K. Weber, W. Steichen, S. Petitgrand, A. Bsseboeuf, N. Setter, P. Gaucher: “Study of PZT Coated Membrane Structures for Micromachined Ultrasonic Transducers“, IEEE Ultrason. Symp., New York, USA, Oct. 7-10 (2001) 907-911.
• K. Yamahsita, H. Katata, M. Okuyama, H. Miyoshi, G. Kato, S. Aoyagi, Y. Suzuki: “Arrayed ultrasonic microsensors with high directivity for in-air use using PZT thin film on silicon diaphragms“, Sens. Actua. A, 97-98 (2002) 302-307.
• D. Akai, T. Yogi, I. Kamja, Y. Numata, K. Ozaki, K. Sawada, N. Okada, K. Higuchi, M. Ishida: “Minitua Ultrasound Acoustic Imageing Devices Using 2-D pMUTs Array on Epitaxial PZT/SrRuO₃/Pt/γ-Al₂O₃/Si Structure“, Transducers 2011, Beijing, China, June 5-9 (2011) 910-913.
• K. Yamashita, T. Watanabe, T. Yoshizaki, M. Noda, M. Okuyama: “Buckling control of silicon dioxide diaphragms by lateral stress enhancement for sensitivity improvement“, Sens. Actuat. A, 165 (2011) 54-58.

タイトルに関連する用語 (6件)： 圧電 ,  超音波 ,  マイクロセンサ ,  ダイアフラム ,  振動モード ,  解析