CN100553001C

CN100553001C - 压电元件

Info

Publication number: CN100553001C
Application number: CNB2006800012854A
Authority: CN
Inventors: 西村俊雄
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2026-10-30
Also published as: KR100876533B1; US20070236108A1; JP5040649B2; US7358653B2; EP1858092A1; CN101091263A; EP1858092B1; KR20070084493A; JPWO2007052599A1; WO2007052599A1; EP1858092A4

Abstract

提供一种不仅能防止内部电极间的电荷迁移而且在重复施加温度变化时也难以产生极化度减小造成的劣化的、使用叠层型压电体的压电元件。其中，压电元件(1)在以压电层为中介叠积连接第1电位的第1内部电极(3b、3d)和连接与第1电位不同的第2电位的第2内部电极(3a、3c、3e)的叠层型压电体(2)的第1、第2侧面(2c、2d)，分别形成第1、第2外部电极(4、5)，并设置散布状含有导电粒子以不仅能防止相邻内部电极间的电荷迁移而且还抑制热电效应引起的极化度减小的防迁移用外装材料(6、7)，使其覆盖第3、第4侧面(2e、2f)。

Description

压电元件

技术领域

本发明涉及以内部电极为中介叠积压电体的叠层型压电元件。详细而言，本发明涉及具有防止内部电极间的电荷迁移用的结构的压电元件。

背景技术

以往，已知使用将内部电极与压电体层交替叠积的叠层型压电体的压电元件。

专利文献1中，揭示使用这种叠层型压电元件的压电促动器。图15是示出专利文献1记载的压电促动器的概略立体图。压电促动器101具有压电体102。压电体102中将多个内部电极103a～103e交替叠积。使内部电极103a～103e在压电体102的整个侧面露出。

在压电体102的第1侧面102a形成绝缘层104a、104b、104c，使其覆盖内部电极103a、103c、103e的露出部分。在与第1侧面102a对置的第2侧面102b形成绝缘层105a、105b。将绝缘层105a、105b设置成覆盖内部电极103b、103d露出在侧面102b的部分。

在第1、第2侧面102a、102b形成外部电极106、107，使其在上下方向延伸。使外部电极106在内部电极103b、103d的侧面102a上电连接内部电极103b、103d。另一方面，使第2外部电极107在侧面102b上电连接内部电极103a、103c、103e。

另一方面，专利文献2中，揭示图16所示的压电促动器。压电促动器111使用叠层型压电体112。在压电体112内，以压电体层为中介叠积多个内部电极113a～113e。压电体层112的第1侧面112a在内部电极113a、113c、113e露出到第1侧面112a的部分形成凹部112c～112e。此凹部112c～112e中分别填充绝缘材料114a～114c。内部电极113a、113c、113e露出到与第1侧面112a对置的第2侧面112b。另一方面，在内部电极113b、113d露出到第2侧面112b的部分也同样设置凹部112f、112g，该凹部112f、112g也填充绝缘材料115a、115b。内部电极113b、113d露出到第2侧面112a。而且，在第1、第2侧面112a、112b分别形成第1、第2外部电极116、117。

压电促动器101、111都在第1、第2外部电极106、107之间或第1、第2外部电极116、117之间施加电场，从而能使压电体层在厚度方向伸缩，当作促动器进行工作。

另一方面，作为叠层型压电促动器，也知道图17所示的压电促动器。压电促动器121具有叠层型压电体122。这里，压电体122内，在厚度方向交替配置多个内部电极123a～123e。将内部电极123a、123c、123e引出到第2侧面122b而不到达第1侧面122a。另一方面，内部电极123b、123d露出到第1侧面122a而不到达第2侧面122b。因此，通过从形成在侧面122a、122b的外部电极126、127施加电压，能使其当作促动器进行工作。

可是，任一压电促动器101、111、121，都在压电体102、121、122的侧面(即不形成外部电极的侧面)露出内部电极103a～103e、113a～113e、123a～123e。而且，厚度方向相邻的内部电极连接不同的电位，所以有可能在压电体102、112、122的侧面上内部电极之间产生电荷迁移。

因此，专利文献1中，提出的结构用外装树脂覆盖压电体的整个侧面，以便覆盖叠层型压电体102，即不仅内部电极103a～103e露出在压电体102的侧面的部分，而且第1、第2外部电极106、107都得到覆盖。这里，第1、第2外部电极被导线引出到外部，除引出该导线的部分外，压电体的整个侧面均由外装树脂覆盖。

又，作为外装树脂，采用碱金属和/或碱土类金属含量小于等于800ppm的外装树脂。由于碱金属和/或碱土类金属含量小于等于800ppm，抑制碱金属和/或碱土类金属离子集中到负极侧的内部电极，从而认为抑制电荷迁移。再者，关于含有碱金属和/或碱土类金属的树脂材料，认为氟树脂或硅树脂较佳。

另一方面，专利文献2中，为了抑制电荷迁移，提出的结构形成覆盖层，使其覆盖所述压电促动器111的压电体112的侧面。专利文献2中，也在第1、第2外部电极116、117连接导线，并且除引出该导线的部分外，形成所述覆盖层。又，所述覆盖层由氧化铜、氧化镍、氧化锡、氧化锌、氧化铬和氧化铁中的至少1种组成，具有电绝缘性，所以认为能防止电荷迁移。

再者，专利文献3揭示在压电促动器的连接不同电位的电极之间连接作为另外的部件的电荷泄放单元的电路。这里，认为通过连接电荷泄放单元使热电效应造成的极化度劣化得到抑制。

专利文献1：特开平3-12974号公报

专利文献2：特开2003-17768号公报

专利文献3：特开昭60-249877号公报如上述压电促动器101、111、121那样使用叠层型压电体的压电元件中，在内部电极的两侧配置压电体。压电体一般具有热电性。因此，叠层型压电元件中，在温度升高或降低时，由于热电效应，产生电荷。

各压电体层在厚度方向受到极化的压电促动器中，温度升高时产生的电荷造成的电压的方向与对压电体进行极化时加在压电体层的电压方向相同。而且，极化时在该方向形成饱和极化，所以即使产生所述热电效应造成的电荷，也不发生不良影响。

然而，温度降低时产生的电荷造成的电压的方向与极化时施加的电压方向相反。因此，存在极化度因热电效应产生的电荷而减小的问题。

而且，温度降低时减小的极化度，在温度接着升高时不恢复到原来的极化度。因此，可知压电促动器等的叠层型压电元件重复受到温度变化时，极化度逐渐减小。尤其是为了加大位移量，使压电体的厚度减小，或使压电体层的介电常数加大，或将机电耦合系数取大时，热电效应造成的电荷量较大。因此，上述问题常更显著。

虽然已有的压电促动器由于压电体层较厚，不太能看出上述问题，但随着近年压电促动器小型化不断进展，上述热电效应造成的极化度减小成为大问题。

上述专利文献1和专利文献2记载的防止电荷迁移用的外装树脂或覆盖层，不能防止这种热电效应造成的极化度减小。

再者，上述专利文献3揭示在压电促动器的连接不同电位的电极之间连接作为另外的部件的电荷泄放单元的电路，但这种多路结构中，部件数量增多，而且不能进行使用叠层型压电元件的设备的小型化。

本发明的目的在于提供一种压电元件，其中消除上述已有技术的缺点，不需要其它部件，不仅能有效防止叠层型压电元件的多个内部电极间的电荷迁移，而且即使重复受到温度变化时也能抑制热电效应造成的极化度减小。

发明内容

根据本发明，提供一种压电元件，包含：具有上表面、下表面和连接上表面与下表面的至少一个侧面的压电体；以及配置在所述压电体内平行于所述上表面和下表面，而且露出到所述侧面的多个内部电极，以所述多个内部电极为中介叠积构成所述压电体的多个压电体层，所述多个内部电极具有连接第1电位的第1内部电极和连接与第1电位不同的第2电位的第2内部电极，还包含以分别电连接所述第1、第2内部电极的方式形成在所述压电体的侧面的第1、第2外部电极，其中，还包含设置成覆盖所述第1、第2内部电极露出在所述侧面的部分中除电连接第1、第2外部电极的部分以外的部分，而且散布导电粒子的防迁移用外装材料。

本发明压电元件的某一特定方面中，在所述压电体的厚度方向，交替配置所述第1、第2内部电极。

本发明压电元件的另一特定方面中，使所述防迁移用外装材料在覆盖压电体的所述第1、第2内部电极以压电体层为中介叠在一起的中央部变厚，在覆盖比该中央部靠近外侧的压电体部分，使防迁移用外装材料的厚度变小。

根据本发明压电元件的又一特定方面，所述防迁移用外装材料是包含合成树脂和散布在合成树脂中的导电粒子的合成树脂材料组成物。

作为所述合成树脂，最好使用环氧树脂。

本发明压电元件的再一特定方面中，对所述第1或第2内部极的两侧的压电体进行极化处理，使其在厚度方向伸缩，从而构成压电促器。

本发明的压电元件设置防迁移用外装材料，使其覆盖第1、第2内部电极露出在压电体侧面的部分中电连接第1、第2外部电极的部分以外的部分。而且，此防迁移用外装材料由达到防止第1、第2内部电极间的电荷迁移的电阻性材料组成，因而能防止第1、第2内部电极间的电荷迁移。

此外，即使压电元件面临重复温度变化并因热电效应而产生电荷，也由于所述防迁移用外装材料散布状含有导电粒子，产生的电荷由防迁移用外装材料中的导电粒子的电流路径流出，能抑制电荷流入到压电体层。因此，还能抑制热电效应造成的极化度减小。

再者，尽管含有导电粒子，所述防迁移用外装材料终究是电绝缘材料，因此通过设置该防迁移用外装材料，能可靠防止第1、第2电极间的电荷迁移。

在压电体的厚度方向交替配置第1、第2内部电极时，连接第1电位的第1内部电极与连接第2电位的第2内部电极在厚度方向相邻，但按照本发明设置防迁移用外装材料，从而能可靠防止第1、第2内部电极间的电荷迁移。

防迁移用外装材料由合成树脂中散布导电粒子的合成树脂组成时，通过在溶融状态的合成树脂中混匀导电粒子，能方便地制造达到目的的防迁移用外装材料，同时还能方便地用于压电体的侧面。

尤其是能在不超过压电体的居里温度的温度范围涂敷外装材料并使其硬化，所以赋予外装材料时，极化度难以减小。因此，赋予外装材料后，不必再次对压电体进行极化。

所述合成树脂是环氧树脂时，硬化物具有适度弹性，所以即使长期驱动压电元件的情况下，也难以发生防迁移用外装材料剥离。

对所述第1或第2内部极的两侧的压电体进行极化处理并使其在厚度方向伸缩从而构成压电促动器的情况下，不仅难以发生电极间的电荷迁移，而且即使重复受到温度变化时，极化度也难以减小，可提供时间经历造成的特性劣化小的压电促动器。

附图说明

图1(a)是示出一本发明实施方式的压电元件的外观的立体图，(b)是示出其关键部的局部侧视剖视图，(c)是示出用于所述实施方式的压电体的立体图。

图2(a)、(b)是分别说明图1所示的实施方式的压电体中形成的第2内部电极和第1内部电极用的压电体俯视剖视图。

图3是示出对实施例的压电元件施加温度变化时的绝缘电阻IR的变化的图。

图4是示出对第1比较例的压电元件施加温度变化时的绝缘电阻IR的变化的图。

图5是示出对实施例的压电元件进行热冲击循环试验时的压电常数d₃₃的变化率的变化的图。

图6是示出对第2比较例的压电元件进行热冲击循环试验时的压电常数d₃₃的变化率的变化的图。

图7是示出在实施例和第2比较例的压电元件中使测量电压变化并测量绝缘电阻IR的结果的图。

图8是示出实施例的压电元件中绝缘电阻与压电常数d₃₃的关系的图。

图9是示出实施例的压电元件中使作为防迁移用外装材料含有的导电粉末的添加量变化时的压电常数d₃₃的变化的图。

图10是示出实施例的压电元件中使作为防迁移用外装材料含有的导电粉末的碳粉末的添加量变化时的绝缘电阻值IR的图。

图11(a)、(b)是说明本发明压电元件变换例的第2内部电极和第1内部电极的形状用的压电体的各俯视剖视图。

图12(a)、(b)是说明另一本发明压电元件变换例的第2内部电极和第1内部电极的形状用的压电体的各俯视剖视图。

图13(a)、(b)是说明又一本发明压电元件变换例的第2内部电极和第1内部电极的形状用的压电体的各俯视剖视图。

图14(a)、(b)分别是再一本发明压电元件变换例的模式侧视剖视图和模式俯视剖视图。

图15是示出一例已有压电元件的立体图。

图16是示出另一例已有压电元件的立体图。

图17是示出又一例已有压电元件的立体图。

标号说明

1是压电元件，2是压电体，2a是上表面，2b是下表面，2c是第1侧面，2d是第2侧面，2e是第3侧面，2f是第4侧面，3a、3c、3e是第2内部电极，3b、3d是第1内部电极，4、5是第1、第2外部电极，6、7是防迁移用外装材料，6A、7A是外装材料，8是导电粒子，23a是第2内部电极，23b是第1内部电极，33a是第2内部电极，33b是第1内部电极，43a是第2内部电极，43b是第1内部电极，G1是间隙。

具体实施方式

下面，通过参照附图说明本发明具体实施方式，弄清本发明。

图1(a)是示出本发明实施方式1的压电元件的立体图。压电元件1是叠层型压电元件，用作促动器。

压电元件1具有压电体2。如图1(c)所示，压电体2具有包含上表面2a和下表面2b的长方体形状。压电体2中，由第1～第4侧面2c～2f连接上表面2a和下表面2b。使第1、第2侧面2c、2d相互对置，第3、第4侧面2e、2f相互对置。

本实施方式中，压电体2由压电陶瓷组成。作为使用的压电陶瓷，无专门限定，可用钛酸锆酸铅类陶瓷或钛酸铅类陶瓷等。

压电体2内，在厚度方向交替配置第1内部电极3b、3d和第2内部电极3a、3c、3e。配置多个内部电极3a～3e，使其平行于上表面2a和下表面2b，而且以构成压电体2的压电体层为中介叠在一起。

图2(a)是说明第2内部电极3a的平面形状用的压电体2的俯视剖视图，图2(b)是说明第1内部电极3b的平面形状用的压电体2的俯视剖视图。

如图1示出的(c)所示，将第1内部电极3b、3d引出到第1侧面2c，而不到达第2侧面2d。同样，将第2内部电极3a、3c、3e引出到第2侧面2d，而不到达第1侧面2c。

内部电极3a～3e由Ag-Pd合金、Al合金等适当的金属构成。本实施方式的压电体2中，对内部电极3a～3e的两侧的压电体在厚度方向上往相互相反方向进行极化处理。另一方面，形成第1、第2外部电极4、5，使其覆盖第1、第2侧面。将外部电极4电连接到第1内部电极3b、3d，将第2外部电极5电连接到第2内部电极3a、3c、3e。

可通过利用电镀或溅镀等，或者通过使导电糊固化，赋予导电材料，从而形成外部电极4、5。

如上文所述那样构成内部电极3a～3e和组成压电体2的压电体层，而且对内部电极3a～3e的两侧的压电体在厚度方向上往相互相反方向进行极化处理，所以可通过从外部电极4、5施加第1电位和与第1电位不同的第2电位，使其在厚度方向伸缩。即，能当作在连接上表面2a和下表面2b的方向(即厚度方向)伸缩的促动器进行工作。

如图1(a)所示，本实施方式的压电元件1，其特征为：在第3、第4侧面2e、2f分别形成防迁移用外装材料6、7。

所述防迁移用外装材料6、7由包含合成树脂和散布在合成树脂中的导电粒子8的合成树脂材料组成物组成，如图1(b)中局部俯视剖视图所示。这里，作为合成树脂，可用环氧树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂等适当的合成树脂，但本实施方式采用环氧树脂。环氧树脂的硬化物在抗湿性方面良好，所以能提高抗环境变化特性，而且由于硬化物具有适度弹性，即使压电体伸缩也难以从压电体2的外表面剥离。

作为所述导电粒子8，本实施方式采用碳粒子。不过，作为导电粒子，也可用A g、Au或Cu或它们的合金等的金属粒子。

所述导电粒子8的散布程度需要始终控制成呈现电阻性，以防止电荷迁移，而且形成后面阐述的使基于热电效应的电荷流出的电流路径。

即，将防迁移用外装材料6、7形成在侧面2e、2f，并且侧面2e、2f上，连接第1电位的第1内部电极3b、3d与连接第2电位的第2内部电极3a、3c、3e相邻。为了防止此相邻的内部电极之间的电荷迁移，亦即为了具有足以防止电荷迁移的绝缘电阻，可设计防迁移用外装材料6、7的绝缘电阻值。

又，所述导电粒子8面临温度变化时起作用，形成压电体2中产生的热电电荷的电流路径，使基于热电电荷的电压降低。因此，可使导电粒子8散布成实现这种性能，从而即使面临温度变化也能抑制热电电荷造成的极化度减小。

可将合成树脂溶解并混入导电粒子8，然后涂敷在压电体2的侧面2e、2f上，使其硬化，从而形成所述防迁移用外装材料6、7。不过，并非专门限定防迁移用外装材料6、7的形成方法。

本实施例中，由防迁移用外装材料6、7覆盖侧面2e、2f的全部区域，但防迁移外装材料6、7也可未必覆盖侧面2e、2f的全部区域。防迁移用外装材料6、7至少仅覆盖内部电极3a～3e露出的部分即可。

本实施方式中，构成不仅由防迁移用外装材料6、7覆盖侧面2e、2f，防止电荷迁移，而且散布所述导电粒子8，能泄放基于热电电荷的电流，所以能提供即使长时间使用中受到温度变化也难以产生极化度减小的时间经历特性良好的压电元件1。根据具体实验例阐明这点。

准备夹在电极之间的压电体层的厚度分别为30微米、压电体层的层数为70层、高2.5毫米、宽和长为1.2毫米的压电体。再有，压电体2中，将内部电极3a～3e的前端与内部电极3a～3e不露出的一方的侧面2c或2d之间的间隙的距离取为0.1毫米，也就是把第1内部电极3b、3d与第2内部电极3a、3c、3e的重叠部分的连接第1、第2侧面2c、2d的方向的长度取为1.0毫米。作为使用的材料，压电体2取为PZT类陶瓷，内部电极3a～3e取为Ag-Pd，并且利用Ag薄膜形成外部电极4、5。

将作为固态部分的环氧树脂(97重量％)和作为导电粒子8的粒径小于等于10微米且比重1.8的碳粒子(3重量％)与溶媒混匀而成的组成物涂敷在压电体2的侧面2e、2f并使其硬化，从而形成厚8微米的防迁移用外装材料6、7。

为了比较，另行准备除不形成外装材料外，其它组成方式相同的第1比较例的元件。

使所述实施例的压电元件和第1比较例的压电元件在表面上结露后受到温度变化并接通直流4伏，以测量绝缘电阻IR的变化。作为温度变化循环，将5℃和相对湿度60％下维持20分钟后、改变为25℃和相对湿度90％的条件并再次维持20分钟的周期当作1周期，重复该周期，对测量电压4伏下的绝缘电阻变化进行测量。将实施例的结果和第1比较例的结果分别示于图3和图4。图3和图4中，示出对多个样本的测量结果。但是，图3由于不容易看到各样本的结果叠合，以最大值、最小值的幅度示出。

如图3示出那样，实施例的压电元件1中，虽然重复20周期左右的温度变化循环内，绝缘电阻IR减小若干，但重复100周期后，绝缘电阻IR几乎没有减小。即，判明抗结露性得到提高，能可靠地防止结露造成的电荷迁移。而且，样本之间的结果偏差小。

另一方面，如图4示出那样，判明第1比较例的许多样本中，在重复20周期的温度变化循环的时间点，绝缘电阻IR大为减小。这是因为：由于结露造成的导电，即由于电荷迁移，绝缘电阻急剧减小。而且，绝缘电阻IR减小的程度由于样本不同而大为不同。

因此，根据实施例，判明能可靠地抑制结露造成的电荷迁移。

接着，另行准备第2比较例的元件，其中除使用不含有所述碳粒子的材料、即仅用环氧树脂在侧面2e、2f形成外装材料外，与实施例相同。

第2比较例的压电元件在测量电压4伏下的绝缘电阻为1千兆欧，而实施例的压电元件由于含有所述碳粒子，同样条件下的绝缘电阻值为100兆欧。这表明碳粒子在防迁移用外装材料中形成导电路径，电荷可移动。

接着，对上述实施例和第2比较例的压电元件，分别将在-40℃维持30分钟、接着在+85℃维持30分钟的工序当作1周期，进行热冲击试验，并测量压电常数d₃₃的变化。图5示出实施例的结果，图6示出第2比较例的结果。再者，此热冲击试验中，都在实施例和第2比较例对多个样本进行测量。但是，图5中由于不容易看到各样本叠合，以最大值、最小值的幅度示出。

如图5示出那样，判明实施例经过500周期后，压电常数d₃₃几乎没有变化。反之，如图6示出那样，判明第2比较例在不到100周期的阶段压电常数d₃₃已大为减小。而且第2比较例中，样本之间的偏差非常大。

于是，判明相当于已有技术例的第2比较例中，由于温度变化造成的热电效应，极化度劣化，压电常数d₃₃随着热冲击试验的周期数的增加而大为减小；反之，实施例中几乎没有减小，压电常数d₃₃的变化率停留在5％以内。因此，判明通过在外装材料中散布导电粒子，能有效抑制热电效应造成的极化度减小。

图7对实施例和比较例2的压电元件示出使测量电压变化并测量绝缘电阻的结果。图7中，●表示实施例的结果，×表示第2比较例的结果。判明上述实施例的压电元件随着测量电压的增加，其绝缘电阻IR减小。已知：用作数字相机模件用等小型促动器时的驱动电压为几伏的程度，这样的低电压下，实施例的压电元件的绝缘电阻IR大，而在相当于热电电场的几十伏的电压下，绝缘电阻IR小。驱动时，对外部电阻而言，要求绝缘电阻大，但对相当于热电电场的高电压而言，最好外装材料的绝缘电阻小。因此，如图7所示，判明实施例的压电元件在低电压的情况下绝缘电阻IR大，并且使热电效应造成的电流流出时的较高电压的绝缘电阻IR小，所以形成绝缘电阻的电压依赖性最佳状态。

接着，图8示出进行100周期的取得图5和图6所示结果的所述热冲击试验后的绝缘电阻与压电常数d₃₃变化率的关系。其中，将绝缘电阻的测量电压取为50伏。

如图8示出那样，判明本实施例的绝缘电阻IR小，从而压电常数d₃₃的变化率小，因此极化度的减小得到抑制。

上述实施例中，使作为外装材料6、7的导电粒子8的碳粒子的添加量不仅为3重量％，而且变化为0.5重量％、2.0重量％、4.0重量％和7.0重量％，并测量压电常数d₃₃的变化率和绝缘电阻IR。图9和图10示出压电常数d₃₃的变化率和绝缘电阻IR与导电粒子添加量的关系。

如图9示出那样，判明导电粒子添加量增加时，使抗热电性提高，压电常数d₃₃的变化率小。不过，绝缘电阻IR则随导电粒子添加量增大而减小。因此，为了提高绝缘电阻，最好导电粒子少；为了防止热电效应造成的极化度良好，最好导电粒子添加量大。对两者进行斟酌，则导电粒子添加量最好在合成树脂和导电粒子的总计100重量％中0.5～4.0重量％的范围。

上述实施方式的压电元件中，将第1、第2内部电极3a～3e设置成第3、第4侧面2e、2f的一方露出，但也可用各种模式的内部电极，如图11～图13所示。图11(a)、(b)中，第2内部电极23a和第1内部电极23b分别露出在压电体2的第3侧面2e，但与第4侧面2f之间隔开间隙G1。即，设置L状的间隙G1。这时，可仅设第3侧面2e的防迁移用外装材料6，可以第4侧面2f侧不设防迁移用外装材料7。

如图12(a)、(b)所示，可分别将第2内部电极33a和第1内部电极33b引出到侧面2d和侧面2c的一部分。

也可如图13(a)、(b)所示，分别将第2内部电极43a和第1内部电极43b引出在压电体2的1个侧面2d的一部分。即，可将第1、第2内部电极引出到长方体状的压电体2的4个侧面中的1个侧面上局部不同的区域。这时，将第1、第2外部电极形成得在侧面2d上相互不接触。也就是说，也将第1、第2外部电极形成在1个侧面2d。

图14是示出再一本发明压电元件变化率的概略侧视剖视图。

图1(a)～(c)所示实施方式的压电元件1中，将外装材料6A、7A按均等的厚度设置在整个压电体2的侧面2e、2f。与此相反，如图14的变换例所示，可使外装材料6A、7A在中央部相对较厚，在中央部的外侧的区域相对较薄。这里，中央部含义为第1内部电极3b、3d和连接与第1内部电极不同的电位的第2内部电极3a、3c、3e以压电体层为中介叠在一起的部分，周边部则指比所述中央部靠近压电体厚度方向外侧的区域。

如上文所述，外装材料6A、7A的厚度在周边部小的情况下，不容易产生外装材料6A、7A从压电体2的厚度方向两端剥离，也就是不容易产生外装材料6A、7A从侧面2e、2f与上表面2a、下表面2b的端线或其附近剥离。因此，能稳定地提供特性偏差小、可靠性良好的压电元件。

再者，图14(a)中，相对于外装材料6A、7A的中央部，将所述周边部配置在压电体2的上表面2a侧和下表面2b侧，也就是配置在上下方向外侧，但不限于此。例如图14(b)所示的变换例中，使外装材料6B、7B在压电体的侧面2e、2f上的中央部相对较厚，在位于横向两侧的周边部上厚度小。再者，图14(b)的中央部是指图1(a)和(c)中第1内部电极3b、3d和第2内部电极3a、3c、3e隔着压电体层而重叠的部分露出在侧面2e、2d的部分，周边部是指位于比该中央部靠近侧面2c侧和侧面2d侧的部分。这样使外装材料的厚度在中央部相对较大、在周边部相对较小的结构可在压电体2的上下方向具有厚度分布，也可在横向(即连接侧面2c和侧面2d的方向)具有厚度分布，还可同时使用这两种分布。

最好使所述外装材料6A、7A、6B、7B的中央部的厚度平均值大于等于周边部的厚度平均值的2倍。

而且，为了又防止电荷迁移又防止热电效应造成的极化度减小，最好外装材料具有某种程度的厚度，例如最好至少使其为8微米左右。与此相对应，周边部由于不进行以压电体层为中介叠合连接不同电位的内部电极，即使外装材料的厚度相对较小，也不容易产生电荷迁移和热电效应造成的极化度减小，所以没有问题。

再者，如上文所述，说明了使用内部电极隔着间隙地与形成连接另一电位的外部电极的侧面隔开的压电体2的例子，但如图15和图16所示，在压电体的侧面形成绝缘层的结构或在压电体的侧面形成凹部、并且在凹部填充绝缘材料的结构的压电元件中，也能应用本发明。

又，上述实施方式中，压电体具有长方体的形状，但也可具有圆柱状或圆盘状等形状；这时，侧面为一圆筒状曲面。

上述实施方式中，说明了压电促动器，但本发明也能广泛用于将内部电极与压电体层叠积的叠层型压电元件。因此，也能用于压电振子等。

Claims

1、一种压电元件，包含

具有上表面、下表面和连接上表面与下表面的至少一个侧面的压电体；以及

配置在所述压电体内平行于所述上表面和下表面，而且露出到所述侧面的多个内部电极，以所述多个内部电极为中介叠积构成所述压电体的多个压电体层，

所述多个内部电极具有连接第1电位的第1内部电极和连接与第1电位不同的第2电位的第2内部电极，

还包含以分别电连接所述第1、第2内部电极的方式形成在所述压电体的侧面的第1、第2外部电极，其特征在于，

还包含设置成覆盖所述第1、第2内部电极露出在所述侧面的部分中除电连接第1、第2外部电极的部分以外的部分，而且散布导电粒子的防迁移用外装材料。

2、根据权利要求1中所述的压电元件，其特征在于，

在所述压电体的厚度方向，交替配置所述第1、第2内部电极。

3、根据权利要求1或2中所述的压电元件，其特征在于，

使所述防迁移用外装材料在覆盖压电体的所述第1、第2内部电极以压电体层为中介叠在一起的中央部的部分变厚，在覆盖比该中央部更靠近外侧的压电体部分的部分，使防迁移用外装材料的厚度变小。

4、根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于，

所述防迁移用外装材料是包含合成树脂和散布在合成树脂中的导电粒子的合成树脂材料组成物。

5、根据权利要求4中所述的压电元件，其特征在于，

所述合成树脂是环氧树脂。

6、根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于，

对所述第1和第2内部电极的两侧的压电体层进行极化处理，使其在厚度方向伸缩。