JP2003124766A - 積層型圧電共振子の製造方法 - Google Patents
積層型圧電共振子の製造方法Info
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- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】焼成時の内部電極の拡散を抑制し、Δｆの減少
を抑制するとともに、印刷パターンを一種類として製造
コストを低減する。 【解決手段】圧電セラミックスよりなるグリーンシート
の表面に導電ペーストを一定形状に印刷して内部電極３
〜５を形成する工程と、一定の大きさに打ち抜く工程で
あって、上記内部電極の特定位置を基準位置として第１
の方向に長さＸだけずらしたシートと、第１の方向と逆
方向に長さＸだけずらしたシートと、基準位置のシート
の少なくとも３種類のシートを打ち抜く工程と、これら
を所定の順序で積層して積層体を得る工程と、積層体を
切断してユニットＵを得る工程であって、シートに形成
された内部電極３，４がユニットＵの対向する端面に露
出し、シートに形成された内部電極５がユニットＵの端
面に露出しないように切断する工程と、切断されたユニ
ットＵを焼成してセラミック焼結体を得る工程とを有す
る。
を抑制するとともに、印刷パターンを一種類として製造
コストを低減する。 【解決手段】圧電セラミックスよりなるグリーンシート
の表面に導電ペーストを一定形状に印刷して内部電極３
〜５を形成する工程と、一定の大きさに打ち抜く工程で
あって、上記内部電極の特定位置を基準位置として第１
の方向に長さＸだけずらしたシートと、第１の方向と逆
方向に長さＸだけずらしたシートと、基準位置のシート
の少なくとも３種類のシートを打ち抜く工程と、これら
を所定の順序で積層して積層体を得る工程と、積層体を
切断してユニットＵを得る工程であって、シートに形成
された内部電極３，４がユニットＵの対向する端面に露
出し、シートに形成された内部電極５がユニットＵの端
面に露出しないように切断する工程と、切断されたユニ
ットＵを焼成してセラミック焼結体を得る工程とを有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯電話用
フィルタなどに使用される積層型圧電共振子の製造方法
に関するものである。
フィルタなどに使用される積層型圧電共振子の製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、特性の設計自由度が大きく、スプ
リアスが小さく、共振周波数と反共振周波数との差Δｆ
を大きくできる長さモード圧電共振子が提供されている
（特開平１０−４３３０号公報参照）。図１０はこの長
さモード圧電共振子３０の一例を示す。圧電共振子３０
は、複数の圧電体層３２と複数の内部電極３３とが交互
に積層された基体３１を持ち、内部電極３３の両側の圧
電体層３２が互いに逆向きに分極Ｐされている。基体３
１の対向面には、１つおきに内部電極３３を被覆する絶
縁膜３４，３５が形成され、さらにその上に外部電極３
６，３７が形成されている。そのため、外部電極３６，
３７は内部電極３３に対して１つおきに交互に接続され
る。
リアスが小さく、共振周波数と反共振周波数との差Δｆ
を大きくできる長さモード圧電共振子が提供されている
（特開平１０−４３３０号公報参照）。図１０はこの長
さモード圧電共振子３０の一例を示す。圧電共振子３０
は、複数の圧電体層３２と複数の内部電極３３とが交互
に積層された基体３１を持ち、内部電極３３の両側の圧
電体層３２が互いに逆向きに分極Ｐされている。基体３
１の対向面には、１つおきに内部電極３３を被覆する絶
縁膜３４，３５が形成され、さらにその上に外部電極３
６，３７が形成されている。そのため、外部電極３６，
３７は内部電極３３に対して１つおきに交互に接続され
る。
【０００３】この種の圧電共振子の場合、焼成時に内部
電極３３に用いられている金属、例えばＡｇ−Ｐｄがセ
ラミックス中に拡散するという問題が発生する。拡散す
ると、内部電極３３の有効面積が少なくなり、Δｆが低
下してしまう。この問題を解消するため、本出願人は、
内部電極とは別に、内部電極間のセラミック層内または
最外層のセラミック層内に、外部電極と接続されないフ
ロート電極を持つ圧電共振子を提案した（特開２０００
−１７４５８１号公報）。この場合には、フロート電極
が焼成時における内部電極のセラミックス中への拡散を
抑制し、内部電極の減少を抑制できる。
電極３３に用いられている金属、例えばＡｇ−Ｐｄがセ
ラミックス中に拡散するという問題が発生する。拡散す
ると、内部電極３３の有効面積が少なくなり、Δｆが低
下してしまう。この問題を解消するため、本出願人は、
内部電極とは別に、内部電極間のセラミック層内または
最外層のセラミック層内に、外部電極と接続されないフ
ロート電極を持つ圧電共振子を提案した（特開２０００
−１７４５８１号公報）。この場合には、フロート電極
が焼成時における内部電極のセラミックス中への拡散を
抑制し、内部電極の減少を抑制できる。
【０００４】上記圧電共振子の製造方法としては、次の
ような工程が実施される。すなわち、セラミックスラリ
ーをシート成形したグリーンシートを得た後、このグリ
ーンシートを矩形形状に打ち抜いて矩形のグリーンシー
トを得る。このグリーンシートに第１のパターンを用い
て内部電極を印刷，乾燥させるとともに、別のグリーン
シートに第１のパターンとは異なる第２のパターンでフ
ロート電極を印刷，乾燥させる。その後、第１のパター
ンのグリーンシートと、第１のパターンを１８０度反転
させたパターンのグリーンシートと、第２のパターンの
グリーンシートとを所定の順序で積層するとともに、そ
の外形を基準として揃え、圧着する。その後、積層体を
切断してユニットを形成し、このユニットを焼成し、分
極を行なう。その後、ユニットを切断して短冊を形成
し、絶縁膜や外部電極などを形成した後、これを切断し
て個々の素子を得るものである。
ような工程が実施される。すなわち、セラミックスラリ
ーをシート成形したグリーンシートを得た後、このグリ
ーンシートを矩形形状に打ち抜いて矩形のグリーンシー
トを得る。このグリーンシートに第１のパターンを用い
て内部電極を印刷，乾燥させるとともに、別のグリーン
シートに第１のパターンとは異なる第２のパターンでフ
ロート電極を印刷，乾燥させる。その後、第１のパター
ンのグリーンシートと、第１のパターンを１８０度反転
させたパターンのグリーンシートと、第２のパターンの
グリーンシートとを所定の順序で積層するとともに、そ
の外形を基準として揃え、圧着する。その後、積層体を
切断してユニットを形成し、このユニットを焼成し、分
極を行なう。その後、ユニットを切断して短冊を形成
し、絶縁膜や外部電極などを形成した後、これを切断し
て個々の素子を得るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなフロート電極は外部電極と導通しないようにする
ため、他の内部電極に比べて小形の電極とする必要があ
る。そのため、グリーンシートに電極を印刷する際、内
部電極のパターンとは異なるパターンでフロート電極を
印刷しなければならず、さらに異なるパターンが印刷さ
れた少なくとも２種類のグリーンシートを準備しなけれ
ばならない。そのため、製造工程が複雑になり、コスト
上昇を招くという欠点がある。また、予め矩形に打ち抜
かれたグリーンシートに電極を印刷し、そのグリーンシ
ートの外形を基準として揃えながら積層，圧着すること
になるので、印刷時の位置ずれがそのまま電極の位置精
度に影響する。そのため、電極の位置精度が悪く、所望
の電気特性が得られないことがあった。
ようなフロート電極は外部電極と導通しないようにする
ため、他の内部電極に比べて小形の電極とする必要があ
る。そのため、グリーンシートに電極を印刷する際、内
部電極のパターンとは異なるパターンでフロート電極を
印刷しなければならず、さらに異なるパターンが印刷さ
れた少なくとも２種類のグリーンシートを準備しなけれ
ばならない。そのため、製造工程が複雑になり、コスト
上昇を招くという欠点がある。また、予め矩形に打ち抜
かれたグリーンシートに電極を印刷し、そのグリーンシ
ートの外形を基準として揃えながら積層，圧着すること
になるので、印刷時の位置ずれがそのまま電極の位置精
度に影響する。そのため、電極の位置精度が悪く、所望
の電気特性が得られないことがあった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、焼成時の内部電
極の拡散を抑制し、Δｆの減少を抑制するとともに、印
刷パターンを一種類として製造コストを低減し、かつ積
層精度の向上を図る積層型圧電共振子の製造方法を提供
することにある。
極の拡散を抑制し、Δｆの減少を抑制するとともに、印
刷パターンを一種類として製造コストを低減し、かつ積
層精度の向上を図る積層型圧電共振子の製造方法を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１ま
たは３に記載の発明により達成される。すなわち、請求
項１に記載の発明は、圧電セラミックスよりなるグリー
ンシートの表面に導電ペーストを一定形状に印刷して内
部電極を形成する工程と、上記内部電極が形成されたグ
リーンシートを一定の大きさに打ち抜く工程であって、
上記内部電極の特定位置を基準位置とし、この基準位置
に対して第１の方向に長さＸだけずらしたシートＡと、
第１の方向と逆方向に長さＸだけずらしたシートＢと、
基準位置のシートＣの少なくとも３種類のグリーンシー
トを打ち抜く工程と、打ち抜かれたグリーンシートを所
定の順序で積層し、積層体を得る工程と、上記積層体を
切断してユニットを得る工程であって、上記シートＡお
よびＢに形成された内部電極がユニットの対向する端面
に露出し、上記シートＣに形成された内部電極がユニッ
トの端面に露出しないように切断する工程と、切断され
たユニットを焼成してセラミック焼結体を得る工程と、
を有する積層型圧電共振子の製造方法を提供する。
たは３に記載の発明により達成される。すなわち、請求
項１に記載の発明は、圧電セラミックスよりなるグリー
ンシートの表面に導電ペーストを一定形状に印刷して内
部電極を形成する工程と、上記内部電極が形成されたグ
リーンシートを一定の大きさに打ち抜く工程であって、
上記内部電極の特定位置を基準位置とし、この基準位置
に対して第１の方向に長さＸだけずらしたシートＡと、
第１の方向と逆方向に長さＸだけずらしたシートＢと、
基準位置のシートＣの少なくとも３種類のグリーンシー
トを打ち抜く工程と、打ち抜かれたグリーンシートを所
定の順序で積層し、積層体を得る工程と、上記積層体を
切断してユニットを得る工程であって、上記シートＡお
よびＢに形成された内部電極がユニットの対向する端面
に露出し、上記シートＣに形成された内部電極がユニッ
トの端面に露出しないように切断する工程と、切断され
たユニットを焼成してセラミック焼結体を得る工程と、
を有する積層型圧電共振子の製造方法を提供する。
【０００８】また、請求項３に記載の発明は、圧電セラ
ミックスよりなるグリーンシートの表面に導電ペースト
を一定形状に印刷して内部電極を形成する工程と、上記
内部電極が形成されたグリーンシートを一定の大きさに
打ち抜く工程であって、上記内部電極の特定位置を基準
位置とし、この基準位置に対して第１の方向に長さＸだ
けずらしたシートＡと、第１の方向に対して直角方向に
長さＹだけずらしたシートＢと、基準位置のシートＣの
少なくとも３種類のグリーンシートを打ち抜く工程と、
打ち抜かれたグリーンシートを所定の順序で積層し、積
層体を得る工程と、上記積層体を切断してユニットを得
る工程であって、上記シートＡおよびＢに形成された内
部電極がユニットの隣り合う端面に露出し、上記シート
Ｃに形成された内部電極がユニットの端面に露出しない
ように切断する工程と、切断されたユニットを焼成して
セラミック焼結体を得る工程と、を有する積層型圧電共
振子の製造方法を提供する。
ミックスよりなるグリーンシートの表面に導電ペースト
を一定形状に印刷して内部電極を形成する工程と、上記
内部電極が形成されたグリーンシートを一定の大きさに
打ち抜く工程であって、上記内部電極の特定位置を基準
位置とし、この基準位置に対して第１の方向に長さＸだ
けずらしたシートＡと、第１の方向に対して直角方向に
長さＹだけずらしたシートＢと、基準位置のシートＣの
少なくとも３種類のグリーンシートを打ち抜く工程と、
打ち抜かれたグリーンシートを所定の順序で積層し、積
層体を得る工程と、上記積層体を切断してユニットを得
る工程であって、上記シートＡおよびＢに形成された内
部電極がユニットの隣り合う端面に露出し、上記シート
Ｃに形成された内部電極がユニットの端面に露出しない
ように切断する工程と、切断されたユニットを焼成して
セラミック焼結体を得る工程と、を有する積層型圧電共
振子の製造方法を提供する。
【０００９】請求項１に係る発明では、従来のようにグ
リーンシートを一定形状に打ち抜いた後で電極を印刷す
るのではなく、グリーンシートに導電ペーストを同一形
状に印刷し、内部電極を形成した後、このグリーンシー
トを一定の大きさに打ち抜く。このとき、内部電極の特
定位置を基準位置とし、この基準位置に対して第１の方
向に長さＸだけずらして打ち抜くシートＡと、第１の方
向と逆方向に長さＸだけずらして打ち抜くシートＢと、
基準位置で打ち抜くシートＣの少なくとも３種類のシー
トを得る。シートＡおよびＢは、その表面に形成された
内部電極がユニットに切断した段階でユニットの対向す
る端面に露出するように、基準位置に対して寸法Ｘだけ
ずらせて打ち抜く。また、シートＣに形成された内部電
極はユニットに切断した段階でユニットの端面に露出し
ないようにする。換言すると、フロート電極となるよう
にシートＣを打ち抜く。打抜き時に、電極パターンを基
準として打ち抜くので、打ち抜かれたグリーンシートの
外周位置と内部電極との位置関係は高精度に保たれ、積
層時には上下に積み重ねるだけで電極が位置精度よく積
層される。こうして積層された積層体をユニットに切断
した後、焼成するが、内部電極間やその外側にフロート
電極が存在するので、焼成時に内部電極に含まれる金属
がセラミック中に拡散するのが抑えられ、Δｆの減少を
抑制できる。また、印刷パターンは一種類で済むので、
製造工程を簡素化できるとともに、印刷〜打抜き〜積層
まで１ライン化が可能になり、製造コスト低減につなが
る。
リーンシートを一定形状に打ち抜いた後で電極を印刷す
るのではなく、グリーンシートに導電ペーストを同一形
状に印刷し、内部電極を形成した後、このグリーンシー
トを一定の大きさに打ち抜く。このとき、内部電極の特
定位置を基準位置とし、この基準位置に対して第１の方
向に長さＸだけずらして打ち抜くシートＡと、第１の方
向と逆方向に長さＸだけずらして打ち抜くシートＢと、
基準位置で打ち抜くシートＣの少なくとも３種類のシー
トを得る。シートＡおよびＢは、その表面に形成された
内部電極がユニットに切断した段階でユニットの対向す
る端面に露出するように、基準位置に対して寸法Ｘだけ
ずらせて打ち抜く。また、シートＣに形成された内部電
極はユニットに切断した段階でユニットの端面に露出し
ないようにする。換言すると、フロート電極となるよう
にシートＣを打ち抜く。打抜き時に、電極パターンを基
準として打ち抜くので、打ち抜かれたグリーンシートの
外周位置と内部電極との位置関係は高精度に保たれ、積
層時には上下に積み重ねるだけで電極が位置精度よく積
層される。こうして積層された積層体をユニットに切断
した後、焼成するが、内部電極間やその外側にフロート
電極が存在するので、焼成時に内部電極に含まれる金属
がセラミック中に拡散するのが抑えられ、Δｆの減少を
抑制できる。また、印刷パターンは一種類で済むので、
製造工程を簡素化できるとともに、印刷〜打抜き〜積層
まで１ライン化が可能になり、製造コスト低減につなが
る。
【００１０】請求項３では、請求項１とは異なり、シー
トＡとシートＢの打抜き時のずらし方向を、互いに逆方
向ではなく直角方向とするとともに、ずらし量Ｘ，Ｙを
互いに異なってもよいようにしたものである。この場合
には、ユニットに切断した段階で、シートＡの表面に形
成された内部電極と、シートＢの表面に形成された内部
電極とがユニットの隣合う端面に露出することになる。
また、シートＣに形成された内部電極は端面に露出せ
ず、フロート電極となる。このように、印刷パターンは
一種類でも、打抜き時のずらし方向を変えることによ
り、内部電極の露出する端面の位置を任意に変更できる
ので、積層型圧電共振子の設計自由度が増すという利点
がある。
トＡとシートＢの打抜き時のずらし方向を、互いに逆方
向ではなく直角方向とするとともに、ずらし量Ｘ，Ｙを
互いに異なってもよいようにしたものである。この場合
には、ユニットに切断した段階で、シートＡの表面に形
成された内部電極と、シートＢの表面に形成された内部
電極とがユニットの隣合う端面に露出することになる。
また、シートＣに形成された内部電極は端面に露出せ
ず、フロート電極となる。このように、印刷パターンは
一種類でも、打抜き時のずらし方向を変えることによ
り、内部電極の露出する端面の位置を任意に変更できる
ので、積層型圧電共振子の設計自由度が増すという利点
がある。
【００１１】請求項２および請求項４では、ずらし量Ｘ
またはＹを、厚み方向に隣合う内部電極間のグリーンシ
ートの厚みより大きくしている。その理由は、ずらし量
Ｘ，Ｙをグリーンシートの厚みより小さいすると、厚み
方向に対向する各内部電極の外周縁がほぼ揃った位置に
あるため、焼成時のデラミネーションや、分極時のクラ
ックが発生しやすく、焼成後の後加工にも影響を与える
ので、これを防止するためである。
またはＹを、厚み方向に隣合う内部電極間のグリーンシ
ートの厚みより大きくしている。その理由は、ずらし量
Ｘ，Ｙをグリーンシートの厚みより小さいすると、厚み
方向に対向する各内部電極の外周縁がほぼ揃った位置に
あるため、焼成時のデラミネーションや、分極時のクラ
ックが発生しやすく、焼成後の後加工にも影響を与える
ので、これを防止するためである。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明にかかる長さモード
積層型圧電共振子の製造方法の全体の流れを示し、図２
は製造過程における積層体Ｍ，ユニットＵ，短冊Ｓおよ
び素子Ｅの形状を示す。まず、セラミックスラリーをシ
ート成形して連続したグリーンシートを作製し（Ｓ
１）、このグリーンシートに内部電極を印刷したものと
印刷しないものとを作成し（Ｓ２）、乾燥させる（Ｓ
３）。その後、上記グリーンシートを一定形状に打ち抜
き（Ｓ４）、複数のグリーンシートを所定の順序で積層
し（Ｓ５）、圧着する（Ｓ６）。こうして得られた積層
体Ｍを、図２のラインＬ１で切断して図２に示すような
ユニットＵを得る（Ｓ７）。次に、ユニットＵを焼成し
（Ｓ８）、焼成されたユニット（セラミック焼結体）Ｕ
の内部電極が露出した側面に分極用電極を形成し（Ｓ
９）、分極を行なう（Ｓ１０）。分極後、ユニットＵを
図２のラインＬ２で切断して短冊Ｓを得るとともに（Ｓ
１１）、短冊Ｓに絶縁膜３４を形成し（Ｓ１２）、さら
にその上に外部電極３６，３７を形成する（Ｓ１３）。
その後、短冊Ｓを図２のラインＬ３で切断することで
（Ｓ１４）、圧電共振子Ｅを得る。
積層型圧電共振子の製造方法の全体の流れを示し、図２
は製造過程における積層体Ｍ，ユニットＵ，短冊Ｓおよ
び素子Ｅの形状を示す。まず、セラミックスラリーをシ
ート成形して連続したグリーンシートを作製し（Ｓ
１）、このグリーンシートに内部電極を印刷したものと
印刷しないものとを作成し（Ｓ２）、乾燥させる（Ｓ
３）。その後、上記グリーンシートを一定形状に打ち抜
き（Ｓ４）、複数のグリーンシートを所定の順序で積層
し（Ｓ５）、圧着する（Ｓ６）。こうして得られた積層
体Ｍを、図２のラインＬ１で切断して図２に示すような
ユニットＵを得る（Ｓ７）。次に、ユニットＵを焼成し
（Ｓ８）、焼成されたユニット（セラミック焼結体）Ｕ
の内部電極が露出した側面に分極用電極を形成し（Ｓ
９）、分極を行なう（Ｓ１０）。分極後、ユニットＵを
図２のラインＬ２で切断して短冊Ｓを得るとともに（Ｓ
１１）、短冊Ｓに絶縁膜３４を形成し（Ｓ１２）、さら
にその上に外部電極３６，３７を形成する（Ｓ１３）。
その後、短冊Ｓを図２のラインＬ３で切断することで
（Ｓ１４）、圧電共振子Ｅを得る。
【００１３】図３は上記積層体Ｍを製造するための装置
の一例を示す。まず、印刷機１３および打抜き機１７を
制御するためのコントローラ１０に、積層するシートの
順番およびシート情報を入力する。積層するシートの順
番とは、後述する図６を例にとれば、上から順に次のよ
うな順番となる。 Ｄ→Ｄ→Ｃ→Ｂ→Ｃ→Ａ→Ｃ→Ｂ→Ｃ→Ａ→・・・ 但し、Ａ：内部電極３を有するシート Ｂ：内部電極４を有するシート Ｃ：フロート電極５を有するシート Ｄ：電極なしのシート また、シート情報とは、積層するグリーンシート１１の
種類Ａ〜Ｄと、電極が形成されたグリーンシートの打抜
き時にずらす「ずらし量Ｘ」のことである。
の一例を示す。まず、印刷機１３および打抜き機１７を
制御するためのコントローラ１０に、積層するシートの
順番およびシート情報を入力する。積層するシートの順
番とは、後述する図６を例にとれば、上から順に次のよ
うな順番となる。 Ｄ→Ｄ→Ｃ→Ｂ→Ｃ→Ａ→Ｃ→Ｂ→Ｃ→Ａ→・・・ 但し、Ａ：内部電極３を有するシート Ｂ：内部電極４を有するシート Ｃ：フロート電極５を有するシート Ｄ：電極なしのシート また、シート情報とは、積層するグリーンシート１１の
種類Ａ〜Ｄと、電極が形成されたグリーンシートの打抜
き時にずらす「ずらし量Ｘ」のことである。
【００１４】セラミック層２の基になるグリーンシート
１１は、キャリアフィルム１２の上にセラミックスラリ
ーをドクターブレード法などを用いて２０〜２００μｍ
程度の厚みにシート成形し、乾燥させたものである。グ
リーンシート１１はキャリアフィルム１２とともに矢印
方向へ搬送される。
１１は、キャリアフィルム１２の上にセラミックスラリ
ーをドクターブレード法などを用いて２０〜２００μｍ
程度の厚みにシート成形し、乾燥させたものである。グ
リーンシート１１はキャリアフィルム１２とともに矢印
方向へ搬送される。
【００１５】キャリアフィルム１２を印刷機１３の位置
まで搬送すると、スクリーン印刷機１２によって、グリ
ーンシート１１の表面にＡｇ−Ｐｄペーストなどの導電
ペーストを用いて一定形状の電極１４をスクリーン印刷
する。なお、常に一定形状の電極１４を形成するだけで
なく、コントローラ１０からの指令に基づき、所定タイ
ミングで電極なしの空白部１５も形成する。図３では、
説明を簡単にするため、単一の電極１４を示してある
が、実際には複数の電極１４が所定の配列パターンで形
成される。印刷機１３を通過したグリーンシート１１は
乾燥工程１６へ至り、電極１４が乾燥される。
まで搬送すると、スクリーン印刷機１２によって、グリ
ーンシート１１の表面にＡｇ−Ｐｄペーストなどの導電
ペーストを用いて一定形状の電極１４をスクリーン印刷
する。なお、常に一定形状の電極１４を形成するだけで
なく、コントローラ１０からの指令に基づき、所定タイ
ミングで電極なしの空白部１５も形成する。図３では、
説明を簡単にするため、単一の電極１４を示してある
が、実際には複数の電極１４が所定の配列パターンで形
成される。印刷機１３を通過したグリーンシート１１は
乾燥工程１６へ至り、電極１４が乾燥される。
【００１６】乾燥工程１６を通過したグリーンシート１
１は、次に打抜き機１７の下方へ到る。打抜き機１７
は、コントローラ１０からの指令に基づき打抜き位置を
決定し、グリーンシート１１から一定の大きさ（但し、
電極１４より大形）のグリーンシート１８を打ち抜く。
具体的には、電極１４の特徴点（例えば電極１４の一部
や電極１４とは別に一定の位置に設けたマーカー等）を
基準位置（ｘ，ｙ）＝（０，０）とし、シートＡでは
（ｘ，ｙ）＝（Ｘ，０）で打抜き、シートＢでは（ｘ，
ｙ）＝（−Ｘ，０）で打抜き、シートＣでは（ｘ，ｙ）
＝（０，０）つまり基準位置で打ち抜く。なお、電極１
４の特徴点を正確に認識するため、例えば公知の画像認
識法を用いてもよい。
１は、次に打抜き機１７の下方へ到る。打抜き機１７
は、コントローラ１０からの指令に基づき打抜き位置を
決定し、グリーンシート１１から一定の大きさ（但し、
電極１４より大形）のグリーンシート１８を打ち抜く。
具体的には、電極１４の特徴点（例えば電極１４の一部
や電極１４とは別に一定の位置に設けたマーカー等）を
基準位置（ｘ，ｙ）＝（０，０）とし、シートＡでは
（ｘ，ｙ）＝（Ｘ，０）で打抜き、シートＢでは（ｘ，
ｙ）＝（−Ｘ，０）で打抜き、シートＣでは（ｘ，ｙ）
＝（０，０）つまり基準位置で打ち抜く。なお、電極１
４の特徴点を正確に認識するため、例えば公知の画像認
識法を用いてもよい。
【００１７】このようにして得られたＡ〜Ｃの３種類の
グリーンシート１８を、打ち抜いた順番で積層テーブル
１９上に順次積層してゆく。なお、最初と最後の複数枚
（例えば２枚）のグリーンシート１８あるいは中間部の
任意のグリーンシート１８には、電極１４のない空白部
１５を持つグリーンシートを用いてもよい。グリーンシ
ート１８が打ち抜かれた後のグリーンシート１１および
キャリアフィルム１２は巻取ロール２０に巻き取られ
る。
グリーンシート１８を、打ち抜いた順番で積層テーブル
１９上に順次積層してゆく。なお、最初と最後の複数枚
（例えば２枚）のグリーンシート１８あるいは中間部の
任意のグリーンシート１８には、電極１４のない空白部
１５を持つグリーンシートを用いてもよい。グリーンシ
ート１８が打ち抜かれた後のグリーンシート１１および
キャリアフィルム１２は巻取ロール２０に巻き取られ
る。
【００１８】上記のように予め電極１４が形成されたグ
リーンシート１１を、電極位置を基準として予め決めら
れた順序で、かつ予め決められたずらし量Ｘで打ち抜く
ので、打ち抜かれたグリーンシート１８の電極位置は常
に正確であり、このグリーンシート１８を外形を揃えて
積層すれば、電極１４の印刷ずれの影響がなく、精度の
よい積層が可能となる。上記のように積層されたグリー
ンシート１８は、図示しない圧着部へ運ばれ、そこで圧
着され、積層体Ｍとなる。そして、積層体Ｍは切断機で
ユニットＵに切断され、切断されたユニットＵは焼成炉
で焼成されてセラミック焼結体となる。
リーンシート１１を、電極位置を基準として予め決めら
れた順序で、かつ予め決められたずらし量Ｘで打ち抜く
ので、打ち抜かれたグリーンシート１８の電極位置は常
に正確であり、このグリーンシート１８を外形を揃えて
積層すれば、電極１４の印刷ずれの影響がなく、精度の
よい積層が可能となる。上記のように積層されたグリー
ンシート１８は、図示しない圧着部へ運ばれ、そこで圧
着され、積層体Ｍとなる。そして、積層体Ｍは切断機で
ユニットＵに切断され、切断されたユニットＵは焼成炉
で焼成されてセラミック焼結体となる。
【００１９】図４はユニットＵ（セラミック焼結体）の
一例を示し、図５は内部電極の各パターンを示す。この
ユニットＵは、複数の圧電セラミック層２を積層した構
造を持ち、各セラミック層２の間には複数の内部電極３
〜５が設けられている。内部電極３は、図５に示すよう
にその一端がセラミック層２の一側面に露出しており。
内部電極４は内部電極３とは逆に一端がセラミック層２
の反対側側面に露出している。内部電極５はセラミック
層２の側面に露出しないフロート電極である。各内部電
極３〜５は同一形状であり、内部電極３と４とがフロー
ト電極５に対して平面方向にかつ逆方向に距離Ｘだけず
れている。ユニットＵの対向面には分極用電極６，７が
形成されており、一方の電極６は内部電極３と接続さ
れ、他方の電極７は内部電極４と接続されている。分極
用電極６，７間に直流電圧８を印加することにより、内
部電極３と４との間に介在する圧電セラミック層２が、
矢印Ｐで示すようにそれぞれ逆向きに分極される。
一例を示し、図５は内部電極の各パターンを示す。この
ユニットＵは、複数の圧電セラミック層２を積層した構
造を持ち、各セラミック層２の間には複数の内部電極３
〜５が設けられている。内部電極３は、図５に示すよう
にその一端がセラミック層２の一側面に露出しており。
内部電極４は内部電極３とは逆に一端がセラミック層２
の反対側側面に露出している。内部電極５はセラミック
層２の側面に露出しないフロート電極である。各内部電
極３〜５は同一形状であり、内部電極３と４とがフロー
ト電極５に対して平面方向にかつ逆方向に距離Ｘだけず
れている。ユニットＵの対向面には分極用電極６，７が
形成されており、一方の電極６は内部電極３と接続さ
れ、他方の電極７は内部電極４と接続されている。分極
用電極６，７間に直流電圧８を印加することにより、内
部電極３と４との間に介在する圧電セラミック層２が、
矢印Ｐで示すようにそれぞれ逆向きに分極される。
【００２０】この実施例では、外部に露出しないフロー
ト電極５が全ての内部電極３と４の間に配置されている
ので、ユニットＵの焼成時に内部電極３，４の拡散によ
る面積減少がフロート電極５によって抑えられ、Δｆの
減少が抑制される。そのため、設計値どおりの共振特性
を持つ長さモードの圧電共振子が得られる。
ト電極５が全ての内部電極３と４の間に配置されている
ので、ユニットＵの焼成時に内部電極３，４の拡散によ
る面積減少がフロート電極５によって抑えられ、Δｆの
減少が抑制される。そのため、設計値どおりの共振特性
を持つ長さモードの圧電共振子が得られる。
【００２１】図６は上記ユニットＵの具体的な分解図を
示す。ユニットＵの最外側には内部電極を有しないセラ
ミック層２ａ，２ｂが配置され、次にフロート電極５を
有するセラミック層２ｃが配置され、次に内部電極４を
有するセラミック層２ｄが配置され、次にフロート電極
５を有するセラミック層２ｅが配置され、次に内部電極
３を有するセラミック層２ｆが配置される。以後、同様
にフロート電極５を有するセラミック層２ｇ、内部電極
４を有するセラミック層２ｈ、フロート電極５を有する
セラミック層２ｉ、内部電極３を有するセラミック層２
ｊ、フロート電極５を有するセラミック層２ｋというよ
うに、順次積層される。
示す。ユニットＵの最外側には内部電極を有しないセラ
ミック層２ａ，２ｂが配置され、次にフロート電極５を
有するセラミック層２ｃが配置され、次に内部電極４を
有するセラミック層２ｄが配置され、次にフロート電極
５を有するセラミック層２ｅが配置され、次に内部電極
３を有するセラミック層２ｆが配置される。以後、同様
にフロート電極５を有するセラミック層２ｇ、内部電極
４を有するセラミック層２ｈ、フロート電極５を有する
セラミック層２ｉ、内部電極３を有するセラミック層２
ｊ、フロート電極５を有するセラミック層２ｋというよ
うに、順次積層される。
【００２２】上記のようにユニットＵ（セラミック焼結
体）に対して分極用電極６，７の形成、分極処理を行っ
た後、一定幅で切断して短冊Ｓを得る。そして、この短
冊Ｓに絶縁膜や外部電極を形成した後、切断すること
で、図１０に示されるような積層型圧電共振子Ｅが得ら
れる。
体）に対して分極用電極６，７の形成、分極処理を行っ
た後、一定幅で切断して短冊Ｓを得る。そして、この短
冊Ｓに絶縁膜や外部電極を形成した後、切断すること
で、図１０に示されるような積層型圧電共振子Ｅが得ら
れる。
【００２３】上記実施例では、図５に示すように、打ち
抜かれたグリーンシート２に形成された内部電極３〜５
のうち、内部電極３，４がユニットＵの対向する端面に
露出するようにしたが、これに限るものではない。図７
は、内部電極３ａがユニットＵの隣合う２面に露出し、
内部電極４ａが内部電極３ａとは異なる隣合う２面に露
出するようにしたものである。また、図８は、内部電極
３ｂが露出する面と内部電極４ｂが露出する面とが直交
する、つまりユニットＵの隣合う面に露出するようにし
たものである。さらに、図５，図７，図８のパターンを
任意に組み合わせてもよい。これらパターンを組み合わ
せることにより、内部電極の引出方向を任意に変更で
き、圧電共振子の設計自由度が向上するという利点があ
る。
抜かれたグリーンシート２に形成された内部電極３〜５
のうち、内部電極３，４がユニットＵの対向する端面に
露出するようにしたが、これに限るものではない。図７
は、内部電極３ａがユニットＵの隣合う２面に露出し、
内部電極４ａが内部電極３ａとは異なる隣合う２面に露
出するようにしたものである。また、図８は、内部電極
３ｂが露出する面と内部電極４ｂが露出する面とが直交
する、つまりユニットＵの隣合う面に露出するようにし
たものである。さらに、図５，図７，図８のパターンを
任意に組み合わせてもよい。これらパターンを組み合わ
せることにより、内部電極の引出方向を任意に変更で
き、圧電共振子の設計自由度が向上するという利点があ
る。
【００２４】図４では、ユニットＵの最外側のセラミッ
ク層２および内部電極３，４間のセラミック層２の中に
フロート電極５を設けたが、図９に示すように最外側の
セラミック層２にのみフロート電極５を設けても、同様
な拡散防止効果を得ることができる。この場合には、分
極用電極６，７間に直流電圧を印加することにより、内
部電極３，４を間にして隣合うセラミック層２がそれぞ
れ逆向きに分極Ｐされる。
ク層２および内部電極３，４間のセラミック層２の中に
フロート電極５を設けたが、図９に示すように最外側の
セラミック層２にのみフロート電極５を設けても、同様
な拡散防止効果を得ることができる。この場合には、分
極用電極６，７間に直流電圧を印加することにより、内
部電極３，４を間にして隣合うセラミック層２がそれぞ
れ逆向きに分極Ｐされる。
【００２５】上記実施例では、図１０に示されるよう
に、１つおきに内部電極を被覆する絶縁膜を持つ圧電共
振子について説明したが、これに限るものではなく、例
えば特開平１０−４３３０号公報に示されるように、内
部電極の露出位置を変更したり、溝を設けることで、絶
縁膜を有しない圧電共振子にも適用できる。
に、１つおきに内部電極を被覆する絶縁膜を持つ圧電共
振子について説明したが、これに限るものではなく、例
えば特開平１０−４３３０号公報に示されるように、内
部電極の露出位置を変更したり、溝を設けることで、絶
縁膜を有しない圧電共振子にも適用できる。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に係る製造方法によれば、内部電極間のセラミック層や
その外側のセラミック層にフロート電極を設けたので、
ユニットの焼成時に内部電極に含まれる金属がセラミッ
ク中に拡散するのが抑えられ、Δｆの減少を抑制でき
る。また、電極の印刷パターンは一種類で済むので、製
造工程を簡素化できるとともに、印刷〜打抜き〜積層ま
で１ライン化が可能になり、製造コストを低減できる。
さらに、グリーンシートに電極を形成した後、電極位置
を基準として予め決められたずらし量で打ち抜くので、
打ち抜かれたグリーンシートの電極位置は常に正確であ
り、このグリーンシートを積層すれば、電極の印刷ずれ
の影響がなく、精度のよい積層が可能となる。
に係る製造方法によれば、内部電極間のセラミック層や
その外側のセラミック層にフロート電極を設けたので、
ユニットの焼成時に内部電極に含まれる金属がセラミッ
ク中に拡散するのが抑えられ、Δｆの減少を抑制でき
る。また、電極の印刷パターンは一種類で済むので、製
造工程を簡素化できるとともに、印刷〜打抜き〜積層ま
で１ライン化が可能になり、製造コストを低減できる。
さらに、グリーンシートに電極を形成した後、電極位置
を基準として予め決められたずらし量で打ち抜くので、
打ち抜かれたグリーンシートの電極位置は常に正確であ
り、このグリーンシートを積層すれば、電極の印刷ずれ
の影響がなく、精度のよい積層が可能となる。
【００２７】また、請求項３に記載の方法によれば、請
求項１の効果に加え、ユニットの対向する側面のほか
に、隣合う側面にも内部電極を引き出すことができるの
で、圧電共振子の設計自由度が向上するという利点があ
る。
求項１の効果に加え、ユニットの対向する側面のほか
に、隣合う側面にも内部電極を引き出すことができるの
で、圧電共振子の設計自由度が向上するという利点があ
る。
【図１】本発明に係る積層型圧電共振子を製造するため
の工程図である。
の工程図である。
【図２】製造過程における積層体，ユニット，短冊およ
び素子を示す斜視図である。
び素子を示す斜視図である。
【図３】積層体を製造するための装置図である。
【図４】ユニットの一例の半断面斜視図である。
【図５】図４における各セラミック層の電極パターン図
である。
である。
【図６】図４に示すユニットの分解斜視図である。
【図７】図４における各セラミック層の他の電極パター
ン図である。
ン図である。
【図８】図４における各セラミック層のさらに他の電極
パターン図である。
パターン図である。
【図９】本発明にかかる積層型圧電共振子を製造するた
めのユニットの他の例の半断面斜視図である。
めのユニットの他の例の半断面斜視図である。
【図１０】積層型圧電共振子の一例の斜視図である。
Ｍ 積層体
Ｕ ユニット
２ 圧電セラミック層
３，４ 内部電極
５ フロート電極
６，７ 分極用電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 川端 章一
京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株式
会社村田製作所内
(72)発明者 小川 守
京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株式
会社村田製作所内
Ｆターム(参考） 5J108 MM11 MM14
Claims (4)
- 【請求項１】圧電セラミックスよりなるグリーンシート
の表面に導電ペーストを一定形状に印刷して内部電極を
形成する工程と、上記内部電極が形成されたグリーンシ
ートを一定の大きさに打ち抜く工程であって、上記内部
電極の特定位置を基準位置とし、この基準位置に対して
第１の方向に長さＸだけずらしたシートＡと、第１の方
向と逆方向に長さＸだけずらしたシートＢと、基準位置
のシートＣの少なくとも３種類のグリーンシートを打ち
抜く工程と、打ち抜かれたグリーンシートを所定の順序
で積層し、積層体を得る工程と、上記積層体を切断して
ユニットを得る工程であって、上記シートＡおよびＢに
形成された内部電極がユニットの対向する端面に露出
し、上記シートＣに形成された内部電極がユニットの端
面に露出しないように切断する工程と、切断されたユニ
ットを焼成してセラミック焼結体を得る工程と、を有す
る積層型圧電共振子の製造方法。 - 【請求項２】上記ずらし量Ｘは、厚み方向に隣合う内部
電極間のグリーンシートの厚みより大きいことを特徴と
する請求項１に記載の積層型圧電共振子の製造方法。 - 【請求項３】圧電セラミックスよりなるグリーンシート
の表面に導電ペーストを一定形状に印刷して内部電極を
形成する工程と、上記内部電極が形成されたグリーンシ
ートを一定の大きさに打ち抜く工程であって、上記内部
電極の特定位置を基準位置とし、この基準位置に対して
第１の方向に長さＸだけずらしたシートＡと、第１の方
向に対して直角方向に長さＹだけずらしたシートＢと、
基準位置のシートＣの少なくとも３種類のグリーンシー
トを打ち抜く工程と、打ち抜かれたグリーンシートを所
定の順序で積層し、積層体を得る工程と、上記積層体を
切断してユニットを得る工程であって、上記シートＡお
よびＢに形成された内部電極がユニットの隣り合う端面
に露出し、上記シートＣに形成された内部電極がユニッ
トの端面に露出しないように切断する工程と、切断され
たユニットを焼成してセラミック焼結体を得る工程と、
を有する積層型圧電共振子の製造方法。 - 【請求項４】上記ずらし量ＸおよびＹは、厚み方向に隣
合う内部電極間のグリーンシートの厚みより大きいこと
を特徴とする請求項３に記載の積層型圧電共振子の製造
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319284A JP2003124766A (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | 積層型圧電共振子の製造方法 |
| US10/269,367 US6912761B2 (en) | 2001-10-17 | 2002-10-12 | Method of producing multilayer piezoelectric resonator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319284A JP2003124766A (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | 積層型圧電共振子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003124766A true JP2003124766A (ja) | 2003-04-25 |
Family
ID=19136858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001319284A Pending JP2003124766A (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | 積層型圧電共振子の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6912761B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003124766A (ja) |
Families Citing this family (11)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2004356206A (ja) * | 2003-05-27 | 2004-12-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | 積層構造体及びその製造方法 |
| DE10353171A1 (de) * | 2003-11-14 | 2005-06-16 | Robert Bosch Gmbh | Piezoaktor |
| JP4982031B2 (ja) * | 2004-01-16 | 2012-07-25 | 株式会社日立製作所 | コンテンツ送信装置、コンテンツ受信装置およびコンテンツ送信方法、コンテンツ受信方法 |
| KR100780842B1 (ko) * | 2006-12-14 | 2007-11-30 | 주식회사 에스세라 | 공진 구조체를 가지는 압전 공진자의 형성방법들 |
| DE102009028259A1 (de) * | 2009-08-05 | 2011-02-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung von piezoelektrischen Werkstücken |
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