JP2003282994A - 積層型圧電体素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クラックやデラミネーションなどの欠陥が少
なく，耐久性に優れ，生産効率に優れ，コスト安である
積層型圧電体素子の製造方法を提供すること。 【解決手段】 大型未焼シートに内部電極層用印刷部３
３１，接着層３５を印刷形成し，大型未焼シートより第
１の未焼シート３１０を打ち抜くと同時に積層圧着して
第１の未焼部２１となし，続いて圧電層用未焼シート３
３２を打ち抜くと同時に積層圧着して第１の未焼部２１
に積層して第３未焼部２３を形成し，更に第２の未焼シ
ート３２０を打ち抜くと同時に積層圧着して第３の未焼
部２３に積層して第２の未焼部２１として得た未焼積層
体２を焼成する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【技術分野】本発明は，圧電層と内部電極層とを交互に
積層して構成した駆動層の両端に第１と第２の保護層を
備えた積層型圧電体素子の製造方法に関する。 【０００２】 【従来技術】圧電層と内部電極層とを交互に積層した駆
動層と，該駆動層における積層方向の両端に設けた第１
と第２の保護層とよりなる圧電体素子が知られている。
近年，自動車エンジンにおける燃料噴射装置の駆動源と
して上記圧電体素子を使用することがある。この用途に
用いる圧電体素子は低電圧で高い出力が得られ，かつ信
頼性，耐久性に優れていることが必要である。このよう
な用途に供する圧電体素子は，圧電層の厚みを薄く，圧
電層の積層枚数を非常に多くして（数百層），高い出力
を発揮できるよう構成することが多い。 【０００３】 【解決しようとする課題】ところで，上記駆動層の両端
に第１，第２の保護層を設けた積層型圧電体素子は，焼
成を終えた駆動層に別途作成した保護層を後工程によっ
て接着して作製することが多い（後述する比較例参
照）。 【０００４】しかしながら，この方法により設けた保護
層にはいくつか問題点がある。 （１）後工程を行う分手間がかかり，生産効率やコスト
の点で不利である。 （２）圧電体素子の出力が保護層との接着部分で減少す
るおそれがある。 （３）自動車内燃機関の燃料噴射用という過酷な使用環
境では，保護層を接着するだけでは剪断力を十分に緩和
できない。 【０００５】また，他の保護層の形成方法として，特開
平８−８４７１にプレス成形体として保護層を作成し，
これを焼成前の駆動層に圧着し両者を共に一体焼成する
方法が提示されている。しかし，積層枚数が非常に多く
数百層に達する圧電体素子では焼成時の駆動層と保護層
との間の収縮率の差から変形が発生し，デラミネーショ
ン（層間剥離）が生じるおそれがある。 【０００６】また，特開平９−２７０５４０に示す圧電
体素子は保護層も駆動層と同じ構成である。すなわち，
駆動層と同様に保護層も圧電層と内部電極層とが交互に
積層された状態にあるが，駆動層と異なり保護層は外部
から電源を供給するための側面電極などを持っていな
い。よって，保護層の圧電層は伸縮しない。 【０００７】この構成の積層型圧電体素子での問題は，
駆動層を構成する圧電層が非常に薄い場合は強度高い保
護層が得られない点，また保護層の内部電極層に用いた
電極材料が無駄になり，特に電極材料として使用する銀
・パラジウムが高価で経済的でない点である。 【０００８】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，クラックやデラミネーションなどの欠陥
が少なく，耐久性に優れ，生産効率に優れ，コスト安で
ある積層型圧電体素子の製造方法を提供しようとするも
のである。 【０００９】 【課題の解決手段】本発明は，圧電層と内部電極層とを
交互に積層した駆動層と該駆動層の積層方向の両端面に
それぞれ第１と第２の保護層を備えた積層型圧電体素子
を，第１未焼シートを所定の枚数接着層を介して積層し
た第１保護層用の第１未焼部と，該第１未焼部に対し内
部電極層用印刷部を設けた圧電層用未焼シートを所定の
枚数接着層を介して積層した第３未焼部と，該第３未焼
部に対し第２未焼シートを所定の枚数接着層を介して積
層した第２保護層用の第２未焼部とよりなる未焼積層体
を焼成することにより製造する方法であって，上記未焼
積層体を得るにあたり，少なくとも積層型圧電体素子を
１個作製することが可能な分量の第１及び第２未焼シー
ト，圧電層用未焼シートを採取可能な大きさを有する大
型未焼シートを準備し，上記大型未焼シートにおいて圧
電層用未焼シートとなる部分に内部電極層用印刷部を印
刷形成し，上記大型未焼シートにおいて第１及び第２未
焼シート，圧電層用未焼シートとなる部分に接着層を印
刷形成し，次いで，上記大型未焼シートより第１の未焼
シートを打ち抜くと同時に所定の枚数を積層圧着して第
１の未焼部となし，続いて圧電層用未焼シートを打ち抜
くと同時に所定の枚数を第１の未焼部に積層圧着して第
３未焼部を形成し，更に続いて第２の未焼シートを打ち
抜くと同時に所定の枚数を第３の未焼部に積層圧着して
第２の未焼部とすることを特徴とする積層型圧電体素子
の製造方法にある（請求項１）。 【００１０】本発明の作用効果につき説明する。本発明
にかかる製造方法では，焼成して第１と第２の保護層，
駆動層となる第１と第２の未焼シート，圧電層用未焼シ
ートを１枚の大型未焼シートより採取する。同じシート
から採取するため，材質や性状に違いが少なく，焼成時
に保護層にかかる部分と駆動層にかかる部分との間で焼
成収縮差が生じ難く，これに起因するクラックやデラミ
ネーションなどを防止することができ，強度低下も生じ
難い。 【００１１】また，接着層を利用して各第１と第２の未
焼シート，圧電層用未焼シートを接着するため，第１，
第２の未焼シート，圧電層用未焼シートの圧着時に加え
る圧力を下げることができる。接着の圧力が大きくなる
ことで，未焼シート内に欠陥などが発生し，焼成後のマ
イクロクラックの原因となる。低圧力で接着可能となる
本発明の製造方法によれば上記問題を防ぐことができ
る。よって，上記問題に起因するクラックやデラミネー
ションなどを防止することができ，積層型圧電体素子の
強度低下も生じ難い。 【００１２】また，本発明にかかる製造方法では，第
１，第２の未焼シートや圧電層用未焼シートを大型未焼
シートから打ち抜くと同時に積層して未焼積層体を構成
する。よって，大型未焼シートから採取する工程と積層
する工程とを別々に行う必要がない。従って，未焼積層
体の製作効率が高まり，生産速度も向上する。よって，
製作コストも安価となる。さらに，保護層は圧電層と同
じ材料で構成され，内部電極層のような高価な材料を含
まないため，原料コストが安価となる。 【００１３】以上，本発明によれば，クラックやデラミ
ネーションなどの欠陥が少なく，耐久性に優れ，生産効
率に優れ，コスト安である積層型圧電体素子の製造方法
を得ることができる。 【００１４】 【発明の実施の形態】上記第１の発明（請求項１）にお
いて圧電層及び第１及び第２の保護層は，通常圧電体素
子で用いる誘電材料にて構成することができる。多く利
用されるのはＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）である
が，他の材料を用いることもできる。また，内部電極層
はＰｔ，Ａｇなどの各種電極材料を使用することができ
る。 【００１５】また，上記接着層は，圧電層や第１，第２
の保護層と同じまたは似た材料より構成したペーストよ
り構成することが好ましい。接着層の性状が圧電層，第
１，第２の保護層と異なる場合は焼成収縮などにより，
クラックやデラミネーションが生じるおそれがある。 【００１６】また，上記接着層の厚みは乾燥厚みで３〜
１７μｍとすることが好ましい。乾燥厚みとは，印刷形
成した直後ではなく，乾燥収縮を終えた後の厚みであ
る。この厚みが３μｍ未満である場合は，大型未焼シー
ト等に接着層の液状の成分（バインダーなど）が浸透
し，接着する前に乾燥しきって接着力が失われるおそれ
がある。また，３μｍ未満の接着層は印刷形成すること
が困難である。さらに，１７μｍより厚い場合は，印刷
形成が難しく，積層後に側面からはみ出すおそれがあ
る。なお，接着層は７μｍとすることがより好ましい。 【００１７】また，上記大型未焼シートの長手方向は積
層型圧電体素子を少なくとも１個作製するに必要な枚数
の第１，第２未焼シート，圧電層用未焼シートを採取で
きるだけの長さを備えることが好ましい。生産効率の点
から，長尺の大型未焼シートを準備して，連続的に多数
の未焼積層体を作製することが好ましい（実施例参
照）。 【００１８】 【実施例】以下に，図面を用いて本発明の実施例につい
て説明する。 （実施例）本例は，図１に示すごとく，圧電層１３２と
内部電極層１３１とを交互に積層した駆動層１３と該駆
動層１３の積層方向の両端面にそれぞれ第１と第２の保
護層１１，１２を備えた積層型圧電体素子１を製造する
方法について説明する。 【００１９】この方法は，図２に示すごとく，第１未焼
シート３１０を所定の枚数接着層３５を介して積層した
第１保護層１１用の第１未焼部２１と，該第１未焼部２
１に対し内部電極層用印刷部３３１を設けた圧電層用未
焼シート３３２を所定の枚数接着層３５を介して積層し
た第３未焼部２３と，該第３未焼部２３に対し第２未焼
シート３２０を所定の枚数接着層３５を介して積層した
第２保護層１２用の第２未焼部２２とよりなる未焼積層
体２を焼成することにより，積層型圧電体素子１を製造
する方法である。 【００２０】上記未焼積層体２を得る方法を簡単に説明
する。図２〜図８に示すごとく，少なくとも積層型圧電
体素子１を１個作製することが可能な分量の第１及び第
２未焼シート３１０，３２０，圧電層用未焼シート３３
２を採取可能な大きさを有する大型未焼シート３０を準
備する。上記大型未焼シート３０において圧電層用未焼
シート３３２となる部分に内部電極層用印刷部３３１を
印刷形成し，上記大型未焼シート３０において第１及び
第２未焼シート３１０，３２０，圧電層用未焼シート３
３２となる部分に接着層３５を印刷形成する。 【００２１】そして，上記大型未焼シート３０より第１
の未焼シート３１０を打ち抜くと同時に積層圧着して第
１未焼部２１となし，続いて圧電層用未焼シート３３２
を打ち抜くと同時に積層圧着して第１の未焼部２１に積
層して第３未焼部２３を形成し，更に第２の未焼シート
３２０を打ち抜くと同時に積層圧着して第３の未焼部２
３に積層して第２の未焼部２２となす。これにより，図
２にかかる，第１未焼部２１，第３未焼部２３，第２未
焼部２２からなる未焼積層体２を得る。 【００２２】以下，詳細に説明する。本例にかかる積層
型圧電体素子１は，図１に示すごとく，第１の保護層１
１と第２の保護層１２との間に駆動層１３を有する構成
で，駆動層１３は圧電層１３２と内部電極層１３１とが
交互に積層した構成，また第１及び第２の保護層１１，
１２は，圧電層１３２と同じ組成のセラミック層１１
０，１２０が積層した構成である。 【００２３】駆動層１３における内部電極層１３１は圧
電層１３２表面の一部を覆う部分電極であり，積層型圧
電体素子１の側面１０１と１０２に対し，内部電極層１
３１の端面１３５が圧電層１３２の一層おきに露出す
る。積層型圧電体素子１の側面１０１，１０２には側面
電極１４が設けてあり，各側面１０１，１０２に露出し
た内部電極層１３１の端面１３５は側面電極１４により
電気的な導通が確保される。側面電極１４は導電性ペー
スト１４０によりリード端子１４１と接続し，リード端
子１４１は図示を略した外部電源と接続する。 【００２４】上記駆動層１３の圧電層１３２，第１及び
第２保護層１１，１２はＰＺＴ，内部電極層１３１はＰ
ｔ・Ａｇよりなる。また，以下に記述するように未焼積
層体の状態では，圧電層１３２や第１，第２の保護層１
１，１２を構成するセラミック層１１０，１２０の間は
すべて接着層３５で接着されているが，この接着層３５
は圧電層１３２やセラミック層１１０，１２０と同組成
であるため，焼成後は圧電層１３２やセラミック層１１
０，１２０と略一体化する。よって，図１の記載では省
略した。 【００２５】また，本例の駆動層１３や第１，第２の保
護層１１，１２の積層枚数は，駆動層１３は圧電層１３
２が１００μｍ（焼成前）で１００枚積層，第１，第２
の保護層１１，１２はセラミック層１１０，１２０が１
００μｍ（焼成前）で各５枚づつ積層した。図面は見や
すさを優先して積層枚数を少なく記載した。 【００２６】次に，本例の製造方法の詳細について説明
する。図３（ａ）に示すごとく，大型未焼シート３０を
準備する。ＰＺＴよりなる平均粒径０．５μｍのセラミ
ック材料を１０００ｇ準備する。これにＰＶＢ（ポリビ
ニルブチラール）よりなるバインダーを４０ｇと適量の
溶剤を添加してスラリーを得る。上記スラリーをドクタ
ーブレード法で成形して，厚さ１００μｍの大型未焼シ
ート３０を得る。この大型未焼シート３０の幅は圧電層
１３２等が数枚採取できる程度の長さ，長尺方向は本例
の未焼成形体２の数個〜数十個分に相当する圧電層１３
２等が採取できる程度の長さとする。 【００２７】次に，大型未焼シート３０に，図３（ｂ）
や図４に示すごとく，厚さ６μｍの内部電極層用印刷部
３３１を設ける。上記内部電極層用印刷部３３１は，Ｐ
ｄとＡｇとよりなる平均粒径０．５μｍの電極材料を１
０００ｇ準備し，これにＰＶＢ（ポリビニルブチラー
ル）よりなるバインダーを４０ｇと適量の溶剤を添加し
て内部電極層用スラリーとし，スクリーン印刷を利用し
て形成する。 【００２８】スクリーン印刷について説明する。図５に
示すごとく，二つのローラー４１，４３の間にガイド４
２を配置した搬送装置４９上にキャリアフィルム４５を
配置する。上記キャリアフィルム４５上に内部電極層用
のスラリーを盛った印刷マスク４を配置する。この印刷
マスク４は枠体４０と該枠体４０内に張ったスクリーン
４１よりなり，スクリーン４１は内部電極層用印刷部３
３１の形状にスラリーを落とすための印刷孔４０２を持
つ。そして，上記印刷マスク４上からキャリアフィルム
４５上に配した大型未焼シート３０にスラリーを落とし
て所定の形状の内部電極層用印刷部３３１を多数形成す
る。 【００２９】またスクリーン印刷の代わりに次の方法で
印刷部を形成することもできる。図６に示すごとく，二
つのローラー４１，４３の間にガイド４２を配置した搬
送装置４９上にキャリアフィルム４５を配置する。上記
キャリアフィルム４５上に内部電極層用のスラリーを噴
出可能としたジェットノズル４６を設置して，ジェット
ノズル４６から内部電極層用のスラリーをキャリアフィ
ルム４５に配した大型未焼シート３０に射出し，所定の
形状の内部電極層用印刷部３３１を多数形成する。 【００３０】ところで大型未焼シート３０の使い方を図
４を用いて説明する。まず大型未焼シート３０は次のよ
うな領域を有する。すなわち，第１保護層用領域３０１
は第１保護層１１となるセラミック層１１０用の第１未
焼シート３１０の採取場所，第２保護層用領域３０２は
第２保護層１２となるセラミック層１２０用の第２未焼
シート３２０の採取場所となる。また駆動層用領域３０
３は駆動層１３となる圧電層用未焼シート３３２を採取
する部分で，内部電極層１３１は駆動層１３にしか存在
しないため，内部電極層用印刷部３３１は駆動層用領域
３０３にのみ設ける。 【００３１】このように大型未焼シート３０は，第１保
護層用採取領域３０１，駆動層用採取領域３０３，第２
保護層用採取領域３０２に区分できる。これら三つの領
域をあわせた領域３００が積層型圧電体素子１の１個分
に相当する第１，第２未焼シート３１０，３２０及び圧
電層用未焼シート３３２を得る場所となる。 【００３２】本例の製造方法では，図４にＡ列として示
したように，１個の積層型圧電体素子１にかかる領域３
００が大型未焼シート３０の長手方向に沿って一列に多
数確保される。そして，大型未焼シート３０の幅方向に
位置を揃えて，上記領域３００が配列して確保される。 【００３３】なお，各領域は説明上記載したもので，実
際の未焼積層体２作製の際は，点線で囲った第１未焼シ
ート３１０，圧電層用未焼シート３３２，第２未焼シー
ト３２０にかかる部分のみが打ち抜かれる。 【００３４】次いで，内部電極層用印刷部３３１を設け
た大型未焼シート３０に対し，図３（ｃ）に示すごと
く，厚さ１１μｍの接着層３５を設ける。接着層用のス
ラリーは，ＰＺＴ（大型未焼シートで用いたものと同じ
材料）よりなる平均粒径０．６μｍのセラミック材料を
１００ｇ準備し，これにＰＶＢよりなるバインダーを１
２ｇ添加して作製する。 【００３５】この接着層用スラリーを前述した図５や図
６に示す方法と同様にして大型未焼シート３０に印刷
し，接着層３５となす。この接着層３５は第１未焼シー
ト３１０，圧電層用未焼シート３３２，第２未焼シート
３２０と同じ大きさ，形状である。または，複数の内部
電極層用印刷部の全体を被覆するように接着層３５を設
けることもできる。 【００３６】次いで，大型未焼シート３０より第１，第
２未焼シート３１０，３２０や圧電層用未焼シート３３
２を打ち抜き，該打ち抜きと同時に積層して未焼積層体
２を得る。図３（ｄ）に打ち抜かれた状態での第１，第
２の未焼シート３１０，３２０，圧電層用未焼シート３
３２を示す。本例の製法では打ち抜きと同時に積層して
しまうため，図３（ｄ）のように各未焼シートが単独の
状態となることはないが，説明のために図示した。 【００３７】上記打ち抜きと積層は図７及び図８に示す
ごとき，打ち抜き積層装置６を用いて行った。この装置
６は，大型未焼シート３０の打ち抜きを行うパンチ６１
と，該パンチ６１により打ち抜かれた第１，第２未焼シ
ート３１０，３２０や圧電層用未焼シート３３２を積層
すると共に積層途中の未焼積層体２を支持するホルダ６
４とよりなり，大型未焼シート３０の下側に配置する下
型６２，上側に配置するダイ型６３とを備える。 【００３８】パンチ６１は大型未焼シート３０の幅方向
に対して同時に複数の第１未焼シート３１０等を打ち抜
くために，支承部６１０により連結した複数のパンチ部
６１９を備えた構成を有する。また，ホルダ６４も，支
承部６４０によって連結した複数のホルダ部６４１を備
える。ホルダ部６４１は，図８に示すごとく，未焼積層
体２を支持する凹状部６４２と該凹状部６４２に連通す
る空気穴６４３を備える。 【００３９】図示を略したポンプがホルダ部６４１の空
気穴６４３を通じて凹状部６４２の内部を吸引し，この
吸引力が未焼積層体２をホルダ部６４１に固定する。ま
た，図２や図８に示すように，未焼積層体２の最上面２
０９と凹状部６４２の天井面６４４との間には未焼積層
体２をホルダ部６４１から容易に取り外すことができる
ようにダミーシート２９を設ける。未焼積層体２の最上
面２０９は図２に示すごとく接着層３５となるため，ダ
ミーシート２９を設けないとホルダ部６４１に未焼積層
体２が強く接着してしまい，はずれなくなる可能性があ
る。 【００４０】上記下型６２は，パンチ部６１９の先端が
通過するガイド穴６２０を備える。また，上記ダイ型６
３もガイド穴６３０を備える。大型未焼シート３０が上
記下型６２とダイ型６３との間にはさまれた状態で，パ
ンチ部６１９により第１，第２未焼シート３１０，３２
０や圧電層用未焼シート３３２が打ち抜かれる。 【００４１】上記装置６を用いた打ち抜き積層を説明す
る。すなわち，大型未焼シート３０を打ち抜き積層装置
６の下型６２とダイ型６３との間に導入する。この状態
でパンチ部６１９を図面下方向から上方向へ移動し，大
型未焼シート３０より第１，第２未焼シート３１０，３
２０や圧電層用未焼シート３３２を打ち抜く。 【００４２】図７に示すごとく，内側電極層印刷部３３
１，接着層３５を所定の場所に設けた大型未焼シート３
０をローラー４５０において，キャリアフィルム４５と
剥離しつつ，打ち抜き積層装置６の下型６２，ダイ型６
３との間に送り出した。そして，凹状部６４２内を図示
を略したポンプで吸引しながら，ここにダミーシート２
９をセットする。なお，ダミーシート２９の装着はコレ
ット方式で行うこともできる。吸着させるにしろコレッ
ト方式にしろ，いずれの方式も量産時に適する。そし
て，大型未焼シート３０における第１保護層用採取領域
３０１にかかる部分より順次打ち抜き積層を行う 【００４３】打ち抜かれた第１未焼シート３１０はガイ
ド穴６３０を通過して，ホルダ６４のダミーシート２９
に対し圧接し，続く他の第１未焼シート３１０，圧電層
用未焼シート３３２，最後に第２の未焼シート３２０が
それぞれ所定の枚数圧着積層する。このようにしてホル
ダ６４に未焼積層体２が形成される。なお，この積層圧
着の際の圧力はおよそ０．０２〜０．１ＭＰａとなる。 【００４４】打ち抜きを終えて残った大型未焼シート３
０の残骸は，巻き取り機４８によって回収する。また，
図６において，斜線を付した部分はこれから打ち抜こう
とする第１，第２未焼シート３１０，３２０，圧電層用
未焼シート３３２である。打ち抜き装置６より図面右側
の白抜きの箇所は打ち抜きを終えた跡である。 【００４５】積層を終えた未焼積層体２はホルダ部６４
１の凹状部６４２の吸引を行っているポンプを停止し
て，開放することで取り外すことができる。未焼積層体
２を外した後は一端大型未焼シート３０を停止させ，ホ
ルダ部６４１に再びダミーシート２９をセットする。そ
して再び大型未焼シート３０を送出して，次の第１保護
層用採取領域３０１にかかる部分より再び順次打ち抜き
積層を行って，次の未焼積層体２を連続的に製造する。 【００４６】そして，得られた未焼積層体２をバインダ
ーを除去するための加熱を行い，続いて温度１０００℃
で２時間保持して焼成した。なお，ダミーシート２９は
焼成時に焼失する素材より構成するため，後に残らな
い。そして，側面電極１４，リード部１４１等を取り付
けて，本例にかかる積層型圧電体素子１を得た。 【００４７】上記方法にして得た積層型圧電体素子１の
各部を観察したが，デラミネーションもクラックも生じ
ていなかった。また，上記と同じ製造方法で，駆動層１
３の圧電層１３２を２５０枚積層，第１，第２の保護層
１１，１２はセラミック層１１０，１２０を各１０枚づ
つ積層して積層型圧電体素子１を作製した。このもの素
子についてもデラミネーションもクラックも生じていな
かった。 【００４８】本例にかかる作用効果について説明する。
本例の製造方法では，焼成して第１と第２の保護層１
１，１２，駆動層１３となる第１と第２の未焼シート３
１０，３２０，圧電層用未焼シート３３２を１枚の大型
未焼シート３０より採取する。同じシートから採取する
ため，材質や性状に違いが少なく，焼成時に保護層１
１，１２にかかる部分と駆動層１３にかかる部分との間
で焼成収縮差が生じ難く，これに起因するクラックやデ
ラミネーションなどを防止することができ，強度低下も
生じ難い。 【００４９】また，接着層３５を利用して各第１と第２
の未焼シート３１０，３２０，圧電層用未焼シート３３
２を接着するため，これらの未焼シートの積層圧着時に
加える圧力を下げることができる。接着の圧力が大きい
場合は，未焼シート内に欠陥などが発生し，焼成後のマ
イクロクラックの原因となる。低圧力で接着可能となる
本例を利用することで，上記問題を防ぐことができる。 【００５０】また，本例にかかる製造方法では，第１，
第２の未焼シート３１０，３２０や圧電層用未焼シート
３３２を大型未焼シート３０から打ち抜くと同時に積層
して未焼積層体２を構成する。よって，大型未焼シート
から採取する工程と積層する工程とを別々に行う必要が
なくて，製作効率が高まり，生産速度も向上する。よっ
て，製作コストも安価となる。さらに，第１，第２保護
層１１，１２は圧電層１３２とが同じ材料で構成され，
内部電極層１３１のような高価な材料を第１，第２保護
層１１，１２が含まないため，原料コストが安価とな
る。 【００５１】以上，本例によれば，クラックやデラミネ
ーションなどの欠陥が少なく，耐久性に優れ，生産効率
に優れ，コスト安である積層型圧電体素子の製造方法を
得ることができる。なお，本例では大型未焼シート３０
を下から上へと打ち抜いたが，反対に上から下へと打ち
抜いて，積層を行うこともできる。 【００５２】（比較例）図９に示すごとき，積層型圧電
体素子９を次のように作製した。駆動部１３を本例と同
様に作製するが，第１と第２の保護層９１，９２は，圧
電層１３２を作製する際に用いたＰＺＴからスラリーを
作製し，これを射出成形して所定の大きさ，形状の未焼
体とした。焼成前の未焼シートを積層して構成した状態
の駆動部に上記未焼体を（１）接着層（実施例と同じも
のを利用する）で接合して未焼積層体を得る。または，
加圧治具に駆動部と上記未焼体を組み込み（２）８０℃
で３０分加圧後，圧力を３０ＭＰａにして１分間加圧し
て加圧接合して未焼積層体を得る。 【００５３】上記（１），（２）により得た未焼積層体
を実施例と同じ条件で焼成したところ，（１）は保護層
と駆動層との間にクラックが生じ剥離するという問題が
起きてしまった。（２）は，高い加圧力にて加熱加圧接
合するため密度にバラツキが生じる。そのために焼成時
の収縮が均一でないとクラックが生じ，剥離するという
問題が起きてしまった。

【図面の簡単な説明】 【図１】実施例における，積層型圧電体素子の断面説明
図。 【図２】実施例における，未焼積層体の断面説明図。 【図３】実施例における，大型未焼シートに内部電極層
用印刷部，接着層を形成するプロセスの説明図。 【図４】実施例における，大型未焼シートに内部電極層
用印刷部を形成した状態の平面説明図。 【図５】実施例における，スクリーン印刷による内部電
極層用印刷部形成の説明図。 【図６】実施例における，ノズルからの噴射による内部
電極層用印刷部形成の説明図。 【図７】実施例における，打ち抜き積層の説明図。 【図８】実施例における，打ち抜き積層の要部説明図。 【図９】比較例における，積層型圧電体素子の断面説明
図。 【符号の説明】 １．．．積層型圧電体素子， １１．．．第１保護層， １２．．．第２保護層， １３．．．駆動層， １３１．．．内部電極層， １３２．．．圧電層， ２．．．未焼積層体， ２１．．．第１未焼部， ２２．．．第２未焼部， ２３．．．第３未焼部， ３０．．．大型未焼シート， ３１０．．．第１未焼シート， ３２０．．．第２未焼シート， ３３１．．．内部電極層用未焼部， ３３２．．．圧電層用未焼シート， ３５．．．接着層，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 鉄次 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 圧電層と内部電極層とを交互に積層した
   駆動層と該駆動層の積層方向の両端面にそれぞれ第１と
   第２の保護層を備えた積層型圧電体素子を，第１未焼シ
   ートを所定の枚数接着層を介して積層した第１保護層用
   の第１未焼部と，該第１未焼部に対し内部電極層用印刷
   部を設けた圧電層用未焼シートを所定の枚数接着層を介
   して積層した第３未焼部と，該第３未焼部に対し第２未
   焼シートを所定の枚数接着層を介して積層した第２保護
   層用の第２未焼部とよりなる未焼積層体を焼成すること
   により製造する方法であって，上記未焼積層体を得るに
   あたり，少なくとも積層型圧電体素子を１個作製するこ
   とが可能な分量の第１及び第２未焼シート，圧電層用未
   焼シートを採取可能な大きさを有する大型未焼シートを
   準備し，上記大型未焼シートにおいて圧電層用未焼シー
   トとなる部分に内部電極層用印刷部を印刷形成し，上記
   大型未焼シートにおいて第１及び第２未焼シート，圧電
   層用未焼シートとなる部分に接着層を印刷形成し，次い
   で，上記大型未焼シートより第１の未焼シートを打ち抜
   くと同時に所定の枚数を積層圧着して第１の未焼部とな
   し，続いて圧電層用未焼シートを打ち抜くと同時に所定
   の枚数を第１の未焼部に積層圧着して第３未焼部を形成
   し，更に続いて第２の未焼シートを打ち抜くと同時に所
   定の枚数を第３の未焼部に積層圧着して第２の未焼部と
   することを特徴とする積層型圧電体素子の製造方法。