JP2005026583A - Ceramic laminated electromechanical sensing element - Google Patents

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JP2005026583A
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Sadayuki Takahashi
貞行 高橋
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Shoei Chemical Inc
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Shoei Chemical Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic laminated electromechanical sensing element which is industrially easily manufactured and can prevent the occurrence of cracks in applying an electric field. <P>SOLUTION: A laminated body 4 is composed of a plurality of ceramic layers 2, a plurality of internal electrode layers 3 laminated alternately and a pair of external electrodes 9. Each of the pair of external electrodes 9 is alternately electrically connected to the plurality of internal electrode layers 3. The laminated body 4 has a displacement generating region where mechanical displacement is generated in a laminated direction by the application of the electric field, and a pair of displacement non-generating regions 61, 63 and 62, 64 where the mechanical displacement is not generated. Each of the pair of displacement non-generating regions 61, 63 and 62, 64 has two displacement non-generating parts 61, 63 and 62, 64, respectively. The two displacement non-generating parts 61, 63 and 62, 64 are in a discontinuous state of being disposed at each boundary so that a section at the boundary end of the one displacement non-generating parts 61, 62 is fully off from an extension line in the laminated direction of the boundary end of the other displacement non-generating parts 63, 64. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミック積層型電気機械変換素子に関する。
【0002】
【従来の技術】
セラミック積層型電気機械変換素子は、一般に、複数のセラミックス層と複数の内部電極層とが交互に重ねられて一体に焼結された積層体と、1対の外部電極と、を備え、各内部電極層は、内部電極としての部分電極を有する。外部電極は、積層体の2つの側面上にそれぞれ配置され、部分電極に一層おきに電気的に接続される。
【0003】
各部分電極は、電極面積が素子(積層体)の断面積よりも小さく、その縁端面は、2つの外部電極が配置された積層体側面の少なくとも一方で露出している。各部分電極は、自身の縁端面が露出する積層体の側面においてこの側面上に配置された外部電極とは電気的に接続するが、縁端面が露出しない積層体の側面上に配置された外部電極とは電気的に接続していない。
【0004】
セラミックス層は、圧電又は電歪セラミックスを主成分とし、外部電極間に電圧が印加されることにより機械的に変位する。各内部電極層の部分電極が設けられていない領域(以下、無電極部という)の存在により、1対の隣り合う内部電極層間のセラミックス層には、当該2つの内部電極層の部分電極に挟まれた部分と挟まれない部分とが存在する。外部電極間に電圧が印加されたとき、上記2つの部分のうち部分電極に挟まれた部分は変位するが、部分電極に挟まれない部分は変位せず、両者の境界付近に応力が発生する。そして、発生する最大応力がセラミックス層の破壊強度を超えてしまうと、き裂が発生して破損を生じる恐れがある。また、き裂は、耐湿特性を著しく劣化させる原因となる。このため、高湿度雰囲気中で素子に電界を印加して駆動すると、き裂を通して内部電極を形成する金属がマイグレーションを起こし、絶縁性が要求される部位において部分電極と外部電極とが電気的に導通してしまう恐れがある。
【0005】
このような不都合を回避することを目的とした構造として、素子の積層方向と平行な側面上に、幅0.1mm、深さ0.1mmの溝を、素子の周囲全体に2mmの間隔で形成したものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特公平6−5794号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献1の構造では、素子(積層体)の長さに対して形成する溝の数が多い。例えば、素子の長さが30mmの場合には、14本の溝を形成しなければならず、製造上の負担となり、工数及びコストの増大を招く。また、溝を素子の周囲全体に形成することも、製造上の負担となり、工数及びコストの増大を招く。
【0008】
そこで、本発明は、工業的に生産が容易で、電界印加時のき裂の発生を防止することが可能なセラミック積層型電気機械変換素子とその製造方法の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るセラミック積層型電気機械変換素子は、電界の印加により変位する材質よりなる複数のセラミックス層と、当該セラミックス層と交互に積層された複数の内部電極層と、1対の外部電極と、からなる積層体で構成されている。1対の外部電極の各々は、複数の内部電極層と交互に電気的に接続される。積層体は、電界が印加されても積層方向に機械的変位を生じない変位不発生部分を少なくとも4カ所備えている。
【0010】
上記構成では、外部電極に電圧が印加された際に、積層方向に機械的変位を生じない変位不発生部分が少なくとも4カ所設けられている。これに対し、従来の構造では2カ所のみに変位不発生部分が設けられている。すなわち、上記構成では、従来2カ所に設けられていた変位不発生部分が、それぞれ2つの部分以上に分割されている。従って、素子の積層方向の全長が同じ場合、本発明の構成の方が従来の構造に比べて各変位不発生部分の長さを短く抑えることができる。各セラミックス層において、発生する応力の大きさは、変位不発生部分の積層方向の長さが長くなるほど増大するので、上記構成によれば、従来に比して発生する応力を小さく抑えることができ、き裂の発生及び成長を防止することができる。
【0011】
また、上記構成は、変位不発生部分の配置パターンを変更することにより得られるので、積層体に多数の溝を形成する場合に比して、その製造上の負担が軽減され、工業的に生産を容易に行うことができる。
【0012】
また、本発明に係る他の態様のセラミック積層型電気機械変換素子は、電界の印加により変位する材質よりなる複数のセラミックス層と、当該セラミックス層と交互に積層された複数の内部電極層と、1対の外部電極と、からなる積層体で構成されている。1対の外部電極の各々は、複数の内部電極層と交互に電気的に接続される。積層体は、電界の印加に伴い積層方向に機械的変位を生じる変位発生領域と、上記1対の外部電極の形成部位に対応した1対の機械的変位を生じない変位不発生領域とを有する。1対の変位不発生領域の各々は、少なくとも2つの変位不発生部分をそれぞれ有する。2つの変位不発生部分は、各々の境界において、不連続状態である。本発明における不連続状態とは、一方の変位不発生部分の境界端の断面が他方の変位不発生部分の境界端の断面の積層方向の延長上から完全に外れて配置された状態、又は部分的に重複して配置された状態をいう。
【0013】
上記構成では、外部電極に電圧が印加されたとき、積層体の変位発生領域は変位し、変位不発生領域(変位不発生部分)は変位しないので、各セラミックス層において、変位発生領域と変位不発生領域(変位不発生部分)との間に応力が発生する。発生する応力の大きさは、変位不発生部分の積層方向の長さが長くなるほど増大する。
【0014】
この点に関し、本発明では、各変位不発生領域は、少なくとも2つの変位不発生部分をそれぞれ有し、2つの変位不発生部分は、両者の境界において不連続状態となっている。従って、積層体の積層方向の全長を長く形成しても、変位不発生部分の積層方向の長さを短く抑えて発生する応力を小さく抑えることができ、き裂の発生及び成長を防止することができる。
【0015】
また、上記構成は、変位不発生部分の配置パターンを変更することにより得られるので、積層体に多数の溝を形成する場合に比して、その製造上の負担が軽減され、工業的に生産を容易に行うことができる。
【0016】
上記構成を有するセラミック積層型電気機械変換素子は、例えば下記の第1態様によって得ることができる。
【0017】
第1態様において、セラミックス層は、いわゆる圧電セラミックスや電歪セラミックスを主成分とし、内部電極層と共に一体に焼結されて積層体を形成する。
各内部電極層は部分電極と無電極部とからなり、部分電極は対の外部電極と一層おきに交互に電気的に接続される。内部電極層は、セラミックス層を挟んで交互に重ねられ、一方の外部電極と電気的に接続された第1内部電極層と他方の外部電極と電気的に接続された第2内部電極層とを有する。積層体は、その積層方向の所定位置を境界とする少なくとも2つの領域(第1領域及び第2領域)を有する。第1領域では、第1内部電極層の無電極部が第1積層軸上に配置され、且つ第2内部電極層の無電極部が第2積層軸上に配置されている。第2領域では、第1内部電極層の無電極部が第3積層軸上に配置され、且つ第2内部電極層の無電極部が第4積層軸上に配置されている。第1積層軸と第2積層軸と第3積層軸と第4積層軸とは、積層体の積層方向と略平行で互いに重複しない。第1領域では、第1積層軸と第2積層軸とに沿って変位不発生領域(変位不発生部分)が発生し、第2領域では、第3積層軸と第4積層軸とに沿って変位不発生領域(変位不発生部分)が発生する。すなわち、第1領域と第2領域との間で変位不発生部分が不連続となる。従って、積層体の積層方向の全長を長く形成しても、変位不発生領域(変位不発生部分)の積層方向の長さを短く抑えて発生する応力を小さく抑えることができ、き裂の発生及び成長を防止することができる。
【0018】
上記態様において、外部電極を以下のような第1〜第4外部電極で構成しても良い。第1外部電極は、第1領域の対の外部電極の一方であり、第1内部電極層の無電極部が露出する積層体の側面に配置され、第2内部電極層の部分電極に電気的に接続される。第2外部電極は、第1領域の対の外部電極の他方であり、第2内部電極層の無電極部が露出する積層体の側面に配置され、第1内部電極層の部分電極に電気的に接続される。第3外部電極は、第2領域の対の外部電極の一方であり、第1内部電極層の無電極部が露出する積層体の側面に配置され、第2内部電極層の部分電極に電気的に接続される。第4外部電極は、第2領域の対の外部電極の他方であり、第2内部電極層の無電極部が露出する積層体の側面に配置され、第1内部電極層の部分電極に電気的に接続される。
【0019】
また、セラミックス層に所定の電界が印加されたときに各変位不発生部分においてき裂が発生する積層方向の最小の長さ(以下、最小破壊長さと称する)を実験的に又は計算によって予め求め、各変位不発生部分の積層方向の長さを、この最小破壊長さよりも小さくなるように設定することが好ましい。この最小破壊長さは、印加する電界の強さ、セラミックス層の材質や寸法形状、部分電極の寸法形状等の諸条件によって決定される。このように、各変位不発生部分の積層方向の長さを最小破壊長さよりも小さく設定することによって、き裂の発生及び成長を確実に防止することができる。
【0020】
また、上記素子は、セラミックス層を形成するためのセラミックグリーンシートと内部電極層を形成するための金属ペーストからなる積層体を形成した後、これを一体焼成することにより得ることができる。
【0021】
また、上記素子は、複数の変位不発生部分を有する各積層体領域を予め一体焼成し、その後、接着材によりこれらの領域を接合することにより得ることもできる。
【0022】
また、境界で積層方向に隣り合う積層体領域間において、各々の積層体領域における一方の外部電極を他方の積層体領域における内部電極層と電気的に接続することにより隣り合う領域間の電気的接続を行うこともできる。
【0023】
係る構成は、例えば、上記第1態様において、第2外部電極を、第2領域の境界端の第1内部電極層まで伸ばして、この第1内部電極層の部分電極に電気的に接続し、第3外部電極を、第1領域の境界端の第2内部電極層まで伸ばして、この第2内部電極層の部分電極に電気的に接続することにより得ることができる。
【0024】
このような構成により、隣り合う領域間の電気的接続を、別途接続線を要することなく、内部電極層を介して電気的に接続することができ、構造の簡素化を図ることができる。
【0025】
また、隣り合う積層体領域の一方の領域の変位不発生部分を、境界を超えて積層方向へ延びて他方の領域の所定位置に達するように構成することもできる。
【0026】
係る構成は、例えば、上記第1態様において、積層体の第1領域では、境界端に第2内部電極層を配置し、第2領域では、境界端に第1内部電極層を配置し、境界端の第2内部電極層に第4積層軸上に配置された無電極部を設け、境界端の第2内部電極に隣接する第1領域の第1内部電極層に第3積層軸上に配置された無電極部を設け、境界端の第1内部電極層に第1積層軸上に配置された無電極部を設け、境界端の第1内部電極に隣接する第2領域の第2内部電極層に第2積層軸上に配置された無電極部を設けることにより得ることができる。
【0027】
上記構成では、外部電極が一方の領域から境界を超えて他方の領域の所定位置まで延びてしまった場合であっても、この外部電極と他方の領域の内部電極層との絶縁状態を維持することができる。
【0028】
具体的には、上記態様において、第1外部電極が第1領域の境界端の第2内部電極層の部分電極から第1積層軸に沿ってさらに伸びて、隣接する境界端の第1内部電極層に達した場合であっても、この第1内部電極層には、第3積層軸上に配置された無電極部に加えて、第1積層軸上に配置された無電極部が設けられているので、第1外部電極と第1内部電極層の部分電極とは絶縁状態に保持される。同様に、第2外部電極が第2領域の境界端の第1内部電極層の部分電極から第2積層軸に沿ってさらに伸びて、境界端の第1内部電極層に隣接する第2領域の第2内部電極層に達した場合であっても、この第2内部電極層には、第4積層軸上に配置された無電極部に加えて、第2積層軸上に配置された無電極部が設けられているので、第2外部電極と第2内部電極層の部分電極とは絶縁状態に保持される。第3外部電極が第1領域の境界端の第2内部電極層の部分電極から第3積層軸に沿ってさらに伸びて、境界端の第2内部電極層に隣接する第1領域の第1内部電極層に達した場合であっても、この第1内部電極層には、第1積層軸上に配置された無電極部に加えて、第3積層軸上に配置された無電極部が設けられているので、第3外部電極と第1内部電極層の部分電極とは絶縁状態に保持される。第4外部電極が第2領域の境界端の第1内部電極層の部分電極から第4積層軸に沿ってさらに伸びて、隣接する境界端の第2内部電極層に達した場合であっても、この第2内部電極層には、第2積層軸上に配置された無電極部に加えて、第4積層軸上に配置された無電極部が設けられているので、第4外部電極と第2内部電極層の部分電極とは絶縁状態に保持される。
【0029】
従って、積層体の側面上に外部電極を形成する作業を容易に行うことができ、生産性が向上する。
【0030】
また、積層体を略角柱状とし、その角部分に変位不発生部分及び外部電極を形成しても良い。
【0031】
また、変位不発生部分の積層体断面形状を、積層体の側面を2辺とする三角形状や、積層体の側面を2辺とする略扇形形状としても良い。
【0032】
また、角部に面取りを施し、この面取り部分に外部電極を形成しても良い。
【0033】
さらに、積層体の積層方向と交叉する側面に、応力を緩和する溝を形成しても良い。
【0034】
上記構成では、溝の存在によって、発生する応力がさらに低減され、き裂の発生をより確実に防止することができる。
【0035】
溝の先端を、湾曲面状としても良い。
【0036】
例えば、溝の先端が角部を有する場合には、この角部をきっかけとしてき裂が発生し成長する可能性がある。これに対し、溝の先端を湾曲面状とすれば、き裂の発生のきっかけとなる角部が存在しないので、き裂の発生をより確実に防止することができる。
【0037】
溝が形成されたセラミックス層の厚さを、他のセラミックス層の厚さよりも大きく形成しても良い。
【0038】
上記構成では、溝を有さないセラミックス層の厚さを小さく設定して、印加する電圧の大きさを小さく抑えつつ素子の変位量を増大させることができると共に、溝を形成するセラミックス層の厚さを大きく設定して、溝の加工作業を容易に行うことができ、工業的生産が一段と容易となる。
また、変位不発生部分の各々を、積層方向に連続するセラミックス層2層から構成しても良い。
【0039】
上記構成では、各変位不発生部分が最小単位、即ち、積層方向に連続するセラミックス層2層から構成されているので、変位不発生部分の積層方向の長さが最短に抑えられる。従って、積層方向に発生する応力が低減され、き裂の発生及び成長を確実に防止することができる。
【0040】
また、1対の外部電極の各々を、積層方向に対して傾斜して連続的に形成しても良い。
【0041】
上記構成によれば、外部電極を容易に形成することができる。
【0042】
上記構成を有するセラミック積層型電気機械変換素子は、例えば下記の第2態様によって得ることができる。
【0043】
第2態様において、セラミックス層は、いわゆる圧電セラミックスや電歪セラミックスを主成分とし、内部電極層と共に一体に焼結されて積層体を形成する。各内部電極層は部分電極と無電極部とからなり、部分電極は対の外部電極と一層おきに交互に電気的に接続される。内部電極層は、セラミックス層を挟んで交互に重ねられた一方の外部電極と電気的に接続された第1内部電極層と他方の外部電極と電気的に接続された第2内部電極層とを有する。第1内部電極層の無電極部は、積層方向に対して傾斜する第1積層軸上に配置され、第2内部電極層の無電極部は、積層方向に対して傾斜する第2積層軸上に配置されている。
【0044】
このような第2態様においても、積層体の製造方法やその形状、及び部分電極の形状等に関しては、第1態様と同様の上記仕様とすることが出来ることは明らかである。
【0045】
【発明の実施の形態】
本発明の第1実施形態を、図面に基づいて説明する。
【0046】
図1は本発明に係るセラミック積層型電気機械変換素子の第1実施形態を示す斜視図、図2は図1の積層体のセラミックス層を透視した斜視図である。
【0047】
図1及び図2に示すように、セラミック積層型電気機械変換素子1は、電界の印加により変位する複数のセラミックス層2と、複数の内部電極層3と、複数の外部電極9と、を備えている。セラミックス層2と内部電極層3とは、交互に重ねられて焼結により一体化され、積層体4を形成する。
【0048】
内部電極層3は対となる2つの外部電極9に一層おきにそれぞれ接続され、外部電極9からの電圧印加によって各セラミックス層2に所定の電界が印加される。セラミックス層2及び内部電極層3は共に矩形板形状であり、積層体4は角柱状である。各セラミックス層2は、ほぼ同じ厚さを有している。なお、積層体4の形状は、角柱状に限定されず、例えば円柱状や中空円筒状等、様々な形状に設定することができる。
【0049】
内部電極層3は、第1内部電極層5と第2内部電極層6とに分けられる。セラミックス層2と内部電極層3とは、セラミックス層2、第1内部電極層5、セラミックス層2、第2内部電極層6、セラミックス層2…の順に積層されている。
すなわち、第1内部電極層5と第2内部電極層6とは、セラミックス層2を挟んで交互に重ねられている。
【0050】
各内部電極層3(5,6)は、部分電極7と無電極部8とを有し、無電極部8では、内部電極層3を挟んで隣接するセラミックス層2同士が一体化している。
各部分電極7は、矩形板形状のうち一つの角部が切除された形状であり、この切除された角部が無電極部8を構成する。
【0051】
積層体4は、その積層方向の所定位置を境界とする少なくとも2つの領域(本実施形態では、4つの領域)を有する。本実施形態では、積層体4は、その積層方向の長さをほぼ3等分する位置を境界25,26,27とする4つの領域(順に重ねられた第1領域21,第2領域22,第3領域23,第4領域24)を有する。以下、第1領域21及び第2領域22の構成について説明する。なお、第3領域23は第1領域21と、第4領域24は第2領域22と、基本構成がそれぞれ共通するため、その説明を省略する。
【0052】
図2に示すように、第1領域21では、第1内部電極層5の無電極部8と第2内部電極層6の無電極部8とは、積層体4の4つの側辺部4a,4b,4c,4dのうち相対向する1対の2つの側辺部4a,4bにそれぞれ配置されている。
すなわち、第1内部電極層5の無電極部8と第2内部電極層6の無電極部8とは、積層方向と略平行で互いに重複しない2つの積層軸(側辺部4a近傍の第1積層軸31及び側辺部4b近傍の第2積層軸32)上にそれぞれ配置されている。
【0053】
第1領域21において、対となる2つの外部電極9の一方である第1外部電極36は、第1内部電極層5の無電極部8が露出する積層体4の側辺部4aに沿って配置され固定されている。これにより、第1外部電極36は、第2内部電極層6の部分電極7に電気的に接続され、第1内部電極層5の部分電極7とは絶縁状態に維持される。対となる2つの外部電極9の他方である第2外部電極37は、第2内部電極層6の無電極部8が露出する積層体4の側辺部4bに沿って配置され固定されている。これにより、第2外部電極37は、第1内部電極層5の部分電極7に電気的に接続され、第2内部電極層6の部分電極7とは絶縁状態に維持される。
【0054】
第2領域22では、第1内部電極層5の無電極部8と第2内部電極層6の無電極部8とは、積層体4の4つの側辺部4a,4b,4c,4dのうち第1領域21において無電極部8が配置されていない他の相対向する2つの側辺部4c,4dにそれぞれ配置されている。すなわち、第1内部電極層5の無電極部8と第2内部電極層6の無電極部8とは、積層方向と略平行で互いに重複しない第1積層軸31及び第2積層軸32とは異なる2つの積層軸(側辺部4c近傍の第3積層軸33及び側辺部4d近傍の第4積層軸34)上にそれぞれ配置されている。
【0055】
第2領域22において、対となる2つの外部電極9の一方である第3外部電極38は、第1内部電極層5の無電極部8が露出する積層体4の側辺部4cに沿って配置され固定されている。これにより、第3外部電極38は、第2内部電極層6の部分電極7に電気的に接続され、第1内部電極層5の部分電極7とは絶縁状態に維持される。対となる2つの外部電極9の他方である第4外部電極39は、第2内部電極層6の無電極部8が露出する積層体4の側辺部4dに沿って配置され固定されている。これにより、第4外部電極39は、第1内部電極層5の部分電極7に電気的に接続され、第2内部電極層6の部分電極7とは絶縁状態に維持される。
【0056】
このように、1対の外部電極9の一方は、第2内部電極層6の部分電極7に電気的に接続される第1外部電極36及び第3外部電極38によって構成され、その他方は、第1内部電極層5の部分電極7に電気的に接続される第2外部電極37及び第4外部電極39によって構成されている。
【0057】
第1領域21と第2領域22の境界25において、第1領域21側の境界端には第2内部電極層6(42)が配置され、第2領域22側の境界端には第1内部電極層5(41)が配置されている。
【0058】
第1領域21の第1外部電極36は、第2領域22側の境界端の第1内部電極層41の部分電極7とは接触しないように、第1領域21内に配置されている。
これに対し、第1領域21の第2外部電極37は、境界25を超えて第2領域22の境界端の第1内部電極層41まで伸びて、この第1内部電極層41の部分電極7に電気的に接続されている。
【0059】
第2領域22の第4外部電極39は、第1領域21側の境界端の第2内部電極層42の部分電極7とは接触しないように、第2領域21内に配置されている。
これに対し、第2領域22の第3外部電極38は、境界25を超えて第1領域21の境界端の第2内部電極層42まで伸びて、この第2内部電極層42の部分電極7に電気的に接続されている。
【0060】
このように、第1外部電極36と第3外部電極38とは、第1領域21の境界端の第2内部電極層42の部分電極7を介して電気的に接続される。また、第2外部電極37と第4外部電極39とは、第2領域22の境界端の第1内部電極層41の部分電極7を介して電気的に接続される。従って、第1領域の外部電極と第2領域の外部電極との間を、別途接続線を要することなく、部分電極7を介して電気的に接続することができ、構造の簡素化を図ることができる。
【0061】
セラミックス層2は、いわゆる圧電セラミックス又は電歪セラミックスからなる。圧電セラミックス及び電歪セラミックスは、共に電界(電圧)を印加すると歪む(変位する)という特性を有する。圧電セラミックスの代表的な材料としては、Pb(Zr,Ti)O やBaTiO などがある。電歪セラミックスの代表的な材料としては、Pb(Mg1/3 Nb2/3 )O −PbTiO やPb(Ni1/3 Nb2/3 )O −PbTiO や(Pb,La)(Zr,Ti)O などがある。なお、圧電セラミックスの場合、分極の向きを一方向に揃えるためのいわゆる分極処理を施す必要がある。また、Pb(Zr,Ti)O はPZTと、BaTiO はBTと、Pb(Mg1/3Nb2/3 )O −PbTiO はPMN−PTと、Pb(Ni1/3Nb2/3 )O −PbTiO はPNN−PTと、(Pb,La)(Zr,Ti)O はPLZTと、それぞれ略称される。
【0062】
各セラミックス層2では、隣り合った対の部分電極7に挟まれる部分は電界の印加によって積層方向へ変位(伸張)するが、部分電極7に挟まれない部分は変位せず、この両者の境界付近に応力が発生する。
【0063】
電界の印加に起因して積層体4に発生する積層方向の応力の大きさは、積層体4の積層方向の両端から中央部に向かって増大し、所定位置で最大応力となる。
この最大応力は、積層方向と略平行な同一の積層軸31,32,33,34上において部分電極7と無電極部8とがセラミックス層2を挟んで交互に連続して重ねられた領域(以下、変位不発生領域という)の積層方向の長さが長くなるほど増大する。
【0064】
積層体4には、電界の印加に伴い積層方向に機械的変位を生じない一対の変位不発生領域が生じる。その一方は、第1内部電極層5の無電極部8に起因する変位不発生領域(以下、第1変位不発生領域という)であり、他方は、第2内部電極層6の無電極部8に起因する変位不発生領域(以下、第2変位不発生領域という)である。換言すると、1対の外部電極9の一方である第1外部電極36及び第3外部電極38に対応した第1変位不発生領域と、その他方である第2外部電極37及び第4外部電極39に対応した第2変位不発生領域とが発生する。また、積層体4のうち、これらの変位不発生部分を除いた部分が、電界の印加に伴い積層方向に機械的変位を生じる変位発生領域となる。
【0065】
本実施形態では、積層体4は、その積層方向の所定位置を境界25,26,27とする4つの領域21,22,23,24を有する。第1領域21及び第3領域23では、第1内部電極層5の無電極部8が第1積層軸31上に配置され、第2内部電極層6の無電極部8が第2積層軸32上に配置されている。第2領域21及び第4領域24では、第1内部電極層5の無電極部8が第3積層軸33上に配置され、第2内部電極層6の無電極部8が第4積層軸34上に配置されている。
【0066】
第1領域21及び第3領域23では、第1外部電極36に対応した第1積層軸31に沿って第1変位不発生領域61(図2に示す)が発生し、第2外部電極37に対応した第2積層軸32に沿って第2変位不発生領域62(図2に示す)が発生する。第2領域22及び第4領域24では、第3外部電極38に対応した第3積層軸33に沿って第1変位不発生領域63(図2に示す)が発生し、第4外部電極39に対応した第4積層軸34に沿って第2変位不発生領域64(図2に示す)が発生する。すなわち、各領域21,22,23,24にそれぞれ2カ所ずつ計8カ所の変位不発生部分61,62,63,64が発生し、第1領域21と第2領域22との間、第2領域22と第3領域23の間、及び第3領域23と第4領域24の間のそれぞれで、第1変位不発生領域(変位不発生部分)61,63及び第2変位不発生領域(変位不発生部分)62,64が不連続となる。ここで、不連続とは、2つの変位不発生部分が、各々の境界において、一方の変位不発生部分の境界端の断面が他方の変位不発生部分の境界端の断面の積層方向の延長上から完全に外れて配置された状態、又は部分的に重複して配置された状態をいう。
【0067】
従って、積層体4の積層方向の全長を長く形成しても、変位不発生領域の積層方向の長さを短く抑えて発生する応力を小さく抑えることができ、き裂の発生及び成長を防止することができる。
【0068】
また、同一の変位不発生領域において、セラミックス層2の形状及び配置方向が積層方向において一様であり、無電極部8が積層方向に沿って交互に配置され、各セラミックス層2がほぼ同じ厚さを有している場合、その変位不発生領域における最大応力は、変位不発生領域の積層方向のほぼ中央部分で生じ、その最大応力の大きさは、変位不発生領域の積層方向の長さの増減に応じて増減する。そして、電界を印加した際に、変位不発生領域の積層方向の長さが所定値(最小破壊長さ)Lm以上であるとき、最大応力発生部においてセラミックス層2にき裂が発生する。この最小破壊長さLmは、印加する電界の強さ(外部電極9間の電圧の大きさ)、セラミックス層2の材質や寸法形状、部分電極7の寸法形状等の諸条件によって一義的に決定される。
【0069】
本実施形態では、変位不発生領域の積層方向の長さ(各領域の積層方向の長さ)は、最小破壊長さLmよりも小さく設定されている。
【0070】
例えば、単一の領域(例えば、図1中の第1領域21のみ)からなり、その変位不発生領域の積層方向の長さが30mm、積層方向と直交する断面が7mm×7mmの略正方形、セラミックス層と内部電極層とを合わせた1層の長さ(高さ)が80μm、積層数が375層である積層体(素子)に対し、印加する電圧の強さを徐々に上昇させると、960V/mmの電界を印加したときに、積層方向の略中央付近において、積層体の側面に、部分電極の端から無電極部へ向けて内部電極層に沿った小さなき裂が発生する。このような結果は、破壊実験を行ったり、有限要素法等を用いた計算などを行うことによって得ることができる。すなわち、上記積層体では、960V/mmの電界印加時の最小破壊長さLmが30mmであり、変位不発生領域の積層方向の長さ(各領域の積層方向の長さ)が30mm未満となるように、積層体を複数の領域に分割すれば良い。
【0071】
このように、積層体4に設ける領域の数は、変位不発生領域の積層方向の長さが最小破壊長さLmよりも小さく設定されるように決定すれば良い。すなわち、積層体4の全長Lと最小破壊長さLmと領域の数nとの関係が、L/n<Lmを満たす最小整数値のnを求め、積層体4の全長をn等分するように領域を設定すれば良い。
【0072】
本実施形態に係る素子1は、例えばセラミックコンデンサ等の製造に用いられるセラミックグリーンシートの積層体を焼結する方法によって得ることができる。具体的には、圧電あるいは電歪セラミックス粉末を作成する工程と、粉末に有機バインダ等を加えて混練しグリーンシート化する工程と、得られたグリーンシートの表面に部分電極7となる金属電極ペーストを印刷する工程と、印刷後のグリーンシートを積層する工程と、この積層体(生積層体)を焼結して一体化する工程と、部分電極7を並列接続するように外部電極9を形成する工程と、によって製造される。印刷後のグリーンシートを積層する際に、各領域毎にグリーンシートの配置パターンを変更させる。また、外部電極9は、各領域毎に形成する。
なお、圧電セラミックスの場合には、最後に、外部電極間に直流電圧を印加する分極処理工程が加えられる。また、各領域21,22,23,24をそれぞれ別々に積層して一体焼成し、その後、接着材によりこれらの領域21,22,23,24を接合しすることもできる。
【0073】
このように本実施形態によれば、各領域21,22,23,24の間で変位不発生領域61,62,63,64が不連続となる。従って、積層体4の積層方向の全長を長く形成しても、変位不発生領域61,62,63,64の積層方向の長さを短く抑えて発生する応力を小さく抑えることができ、き裂の発生及び成長を防止することができる。
【0074】
各領域21,22,23,24において、その変位不発生領域61,62,63,64の積層方向の長さ(各領域21,22,23,24の積層方向の長さ)を、最小破壊長さよりも小さくなるように設定しているので、き裂の発生及び成長をより確実に防止することができる。
【0075】
第1外部電極36と第3外部電極38とは、第1領域21の境界端の第2内部電極層42の部分電極7を介して電気的に接続され、第2外部電極37と第4外部電極39とは、第2領域22の境界端の第1内部電極層41の部分電極7を介して電気的に接続される。従って、第1領域の外部電極と第2領域の外部電極との間を、別途接続線を要することなく、部分電極7を介して電気的に接続することができ、構造の簡素化を図ることができる。
【0076】
本実施形態の素子1は、各領域21,22,23,24間で内部電極層3の配置パターンを変更して積層することにより得られるので、積層体に多数の溝を形成する場合に比して、その製造上の負担が軽減され、工業的に生産を容易に行うことができる。
【0077】
次に、本発明の第2実施形態を、図3に基づいて説明する。
【0078】
図3は第2実施形態に係る積層体をセラミックス層を透視して示した斜視図である。第2実施形態は、境界端の内部電極層の構造が第1実施形態と異なるものであり、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、第2実施形態は、第1実施形態の4つの領域のそれぞれの間の境界端の内部電極層の構造を変更したものであるが、代表して第1領域と第2領域の境界について説明する。
【0079】
図3に示すように、積層体4の第1領域21では、境界端の第2内部電極層42は、第2積層軸32上に配置された無電極部8に加えて、第4積層軸34上に配置された無電極部8(45)を有する。境界端の第2内部電極42に隣接する第1領域21の第1内部電極層43は、第1積層軸31上に配置された無電極部8に加えて、第3積層軸33上に配置された無電極部8(46)を有する。
【0080】
第2領域22では、境界端の第1内部電極層41は、第3積層軸33上に配置された無電極部8に加えて、第1積層軸31上に配置された無電極部8(47)を有する。境界端の第1内部電極層41に隣接する第2領域22の第2内部電極層44は、第4積層軸34上に配置された無電極部8に加えて、第2積層軸32上に配置された無電極部8(48)を有する。
【0081】
上記構成では、第1外部電極36が第1領域21の境界端の第2内部電極層42の部分電極7から第1積層軸31に沿ってさらに伸びて、第2領域22の境界端の第1内部電極層41に達した場合であっても、この第1内部電極層41には、第1積層軸31上に配置された無電極部47が設けられているので、第1外部電極31と第1内部電極層41の部分電極7とは絶縁状態に保持される。同様に、第2外部電極37が第2領域22の境界端の第1内部電極層41の部分電極7から第2積層軸32に沿ってさらに伸びて、境界端の第1内部電極層41に隣接する第2領域22の第2内部電極層44に達した場合であっても、この第2内部電極層44には、第2積層軸32上に配置された無電極部48が設けられているので、第2外部電極37と第2内部電極層44の部分電極7とは絶縁状態に保持される。第3外部電極39が第1領域21の境界端の第2内部電極層42の部分電極7から第3積層軸33に沿ってさらに伸びて、境界端の第2内部電極層42に隣接する第1領域21の第1内部電極層43に達した場合であっても、この第1内部電極層43には、第3積層軸33上に配置された無電極部46が設けられているので、第3外部電極38と第1内部電極層43の部分電極7とは絶縁状態に保持される。第4外部電極39が第2領域22の境界端の第1内部電極層41の部分電極7から第4積層軸34に沿ってさらに伸びて、第1領域21の境界端の第2内部電極層42に達した場合であっても、この第2内部電極層42には、第4積層軸34上に配置された無電極部45が設けられているので、第4外部電極39と第2内部電極層42の部分電極7とは絶縁状態に保持される。
【0082】
従って、積層体4の側面(側辺部4a,4b,4c,4d)上に外部電極9(36,37,38,39)を形成する作業を容易に行うことができ、生産性が向上する。
【0083】
次に、本発明の第3実施形態を、図4及び図5に基づいて説明する。
【0084】
図4は第3実施形態に係る積層体をセラミックス層を透視して示した斜視図であり、図5は図4の外観斜視図である。第3実施形態は、第1実施形態の積層体に応力緩和のための溝を形成したものであり、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0085】
図4に示すように、積層体4の側辺部4a,4b,4c,4dには、応力を緩和するための溝51,52が形成されている。溝51,52の幅(積層方向の高さ)は、数10μm程度である。
【0086】
溝51は、第1領域21との境界端に位置する第2領域22の第1内部電極層5とこれに隣接する第2領域22の第2内部電極層6との間のセラミックス層2の側辺部4a,4bに形成されている。すなわち、溝51は、第1領域21の近傍で、且つ第1領域21の変位不発生領域の積層方向の延長線上(第1積層軸31上及び第2積層軸32上)に配置されている。このため、溝51は、主に第1領域21に発生する応力の緩和に寄与する。なお、溝51を第1領域21ではなく第2領域22に形成したのは、溝を第1領域21に形成すると、外部電極9(第1外部電極36と第2外部電極37)を溝上に配置しなければならず、溝上における外部電極9の通電安定性についての配慮が必要となるためである。
【0087】
溝52は、第2領域22との境界端に位置する第3領域23の第2内部電極層6とこれに隣接する第3領域23の第1内部電極層5との間のセラミックス層2の側辺部4c,4dに形成されている。すなわち、溝52は、第2領域22の近傍で、且つ第2領域22の変位不発生領域の積層方向の延長線上(第3積層軸33上及び第4積層軸34上)に配置されている。このため、溝52は、主に第2領域22に発生する応力の緩和に寄与する。なお、溝52を第2領域22ではなく第3領域23に形成したのは、溝を第2領域22に形成すると、外部電極9(第3外部電極38と第4外部電極39)を溝上に配置しなければならず、溝上における外部電極9の通電安定性についての配慮が必要となるためである。
【0088】
溝51,52は、焼結後の積層体4に形成しても良く、焼結前の生積層体に形成しても良い。溝51,52の形成は、ダイシングソーやワイヤーソーやレーザ加工機などを用いて行う。焼結前の生積層体に対して溝51,52を形成する方法は、溝51,52を形成する作業を容易に行うことができる点と、溝51,52を形成する際に生じた残留歪みが焼結時に解消するという点で優れている。
【0089】
本実施形態によれば、溝51,52の存在によって、発生する応力がさらに低減され、き裂の発生をより確実に防止することができる。なお、溝51,52による応力の緩和は補完的なものであるため、その数は少なくて済み、製造上の負担は小さい。
【0090】
なお、特に図示していないが、溝51,52の先端を湾曲面状に形成することもできる。
【0091】
例えば、溝の先端が角部を有する場合には、この角部をきっかけとしてき裂が発生し成長する可能性がある。これに対し、溝51,52の先端を湾曲面状とすれば、き裂の発生のきっかけとなる角部が存在しないので、き裂の発生をより確実に防止することができる。
【0092】
また、溝51,52が形成されたセラミックス層2の厚さを、他のセラミックス層2の厚さよりも大きく形成することもできる。
【0093】
これにより、溝51,52を有さないセラミックス層2の厚さを小さく設定して、印加する電圧の大きさを小さく抑えつつ素子の変位量を増大させることができると共に、溝51,52を形成するセラミックス層2の厚さを大きく設定して、溝51,52の加工作業を容易に行うことができ、工業的生産が一段と容易となる。
【0094】
次に、図6に基づいて、内部電極層3の形状パターンの例について説明する。
【0095】
図6(a)〜(d)では、積層体4は略角柱状であり、その角部分に無電極部8及び外部電極9が形成されている。この無電極部8の形状は、変位不発生部分の積層体断面形状と一致する。
【0096】
図6(a)の無電極部8の形状(変位不発生部分の積層体断面形状)は、積層体4の側面を2辺とする略正方形形状であり、図6(b)の無電極部8の形状(変位不発生部分の積層体断面形状)は、積層体4の側面を2辺とする略三角形状であり、図6(c)の無電極部8の形状(変位不発生部分の積層体断面形状)は、積層体4の側面を2辺とする略扇形形状である。また、図6(d)では、図6(b)の積層体4の角部が面取りされており、この面取り部分4eに外部電極9が形成されている。なお、図6(a)や図6(c)の構造に、図6(d)を適用することもできる。
【0097】
次に、本発明の第4実施形態を、図7及び図8に基づいて説明する。
【0098】
図7は第4実施形態に係る積層体をセラミックス層を透視して示した斜視図、図8は図6の外観側面図である。第4実施形態は、積層体を複数の領域に分けず、無電極部を積層方向に対して傾斜する積層軸上に配置したものであり、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0099】
図7及び図8に示すように、第1内部電極層5の無電極部8と第2内部電極層6の無電極部8とは、積層体4の積層方向と略直交する対向面でそれぞれ露出する。第1内部電極層5の無電極部8は、積層方向に対して傾斜する第1積層軸71上に配置され、第2内部電極層6の無電極部8は、積層方向に対して傾斜する第2積層軸72上に配置されている。外部電極9は、無電極部8が露出する積層体4の側面上に配置されている。
【0100】
すなわち、変位不発生部分の各々が、無電極部8を挟んで隣接し、積層方向に連続するセラミックス層2層65,66から構成されている。
【0101】
上記構成では、第1実施形態と同様に、外部電極9に電圧が印加されたとき、セラミックス層2のうち隣り合う2つの部分電極7に挟まれる部分と挟まれない部分との境界に応力が発生する。発生する応力の大きさは、積層方向と略平行な同一の積層軸上において部分電極7と無電極部8とがセラミックス層2を挟んで交互に連続して重ねられた領域の積層方向の長さが長くなるほど増大する。
【0102】
この点に関し、本実施形態では、第1内部電極層5の無電極部8は、積層方向に対して傾斜する第1積層軸71上に配置され、第2内部電極層6の無電極部8は、積層方向に対して傾斜する第2積層軸72上に配置されている。すなわち、第1積層軸71及び第2積層軸72が積層体の積層方向に対して傾斜しており、各変位不発生部分が積層方向に連続するセラミックス層2層65,66から構成されているので、変位不発生部分の積層方向の長さが短く抑えられる。従って、積層方向に発生する応力が低減され、き裂の発生及び成長を防止することができる。
【0103】
なお、本実施形態に、第3実施形態の溝を形成しても良い。また、第1〜第4実施形態において、内部電極層の部分電極及び無電極部の形状は図示された形状に限定されない。
【0104】
本発明は、一例として説明した上述の実施形態、その変形例、及び実施例に限定されることはない。すなわち、上述の実施形態等以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【0105】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、工業的に生産が容易で、且つ電界印加時のき裂の発生を防止することが可能なセラミック積層型電気機械変換素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るセラミック積層型電気機械変換素子の第1実施形態を示す斜視図である。
【図2】図1の積層体のセラミックス層を透視した斜視図である。
【図3】第2実施形態に係る積層体をセラミックス層を透視して示した斜視図である。
【図4】第3実施形態に係る積層体をセラミックス層を透視して示した斜視図である。
【図5】図4の外観斜視図である。
【図6】内部電極層の形状パターンの例を示す断面図であり、(a)は略正方形形状の無電極部の例、(b)は略三角形形状の無電極部の例、(c)は略扇形形状の無電極部の例、(d)は面取り部分に外部電極を形成した例をそれぞれ示している。
【図7】第4実施形態に係る積層体をセラミックス層を透視して示した斜視図である。
【図8】図7の外観側面図である。
【符号の説明】
1 セラミック積層型電気機械変換素子
2 セラミックス層
3 内部電極層
4 積層体
4a,4b,4c,4d 積層体の側辺部
5 第1内部電極層
6 第2内部電極層
7 部分電極
8 無電極部
9 外部電極
21 第1領域
22 第2領域
23 第3領域
24 第4領域
25,26,27 境界
31 第1積層軸
32 第2積層軸
33 第3積層軸
34 第4積層軸
36 第1外部電極
37 第2外部電極
38 第3外部電極
39 第4外部電極
51,52 溝
61,62,63,64 変位不発生領域(変位不発生部分)
71 第1積層軸
72 第2積層軸
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ceramic laminated electromechanical transducer.
[0002]
[Prior art]
A ceramic laminated electromechanical transducer generally includes a laminate in which a plurality of ceramic layers and a plurality of internal electrode layers are alternately stacked and integrally sintered, and a pair of external electrodes, and each internal The electrode layer has a partial electrode as an internal electrode. The external electrodes are respectively disposed on the two side surfaces of the laminate, and are electrically connected to the partial electrodes every other layer.
[0003]
Each partial electrode has an electrode area smaller than the cross-sectional area of the element (stacked body), and its edge surface is exposed at least one of the side surfaces of the stacked body on which the two external electrodes are arranged. Each partial electrode is electrically connected to the external electrode disposed on the side surface of the laminate at which the edge surface of the partial electrode is exposed, but is externally disposed on the side surface of the laminate at which the edge surface is not exposed. It is not electrically connected to the electrode.
[0004]
The ceramic layer is mainly composed of piezoelectric or electrostrictive ceramics, and is mechanically displaced when a voltage is applied between the external electrodes. Due to the presence of a region where no partial electrode of each internal electrode layer is provided (hereinafter referred to as an electrodeless portion), a ceramic layer between a pair of adjacent internal electrode layers is sandwiched between the partial electrodes of the two internal electrode layers. There is a part that is not sandwiched and a part that is not sandwiched. When a voltage is applied between the external electrodes, the portion sandwiched between the partial electrodes of the two portions is displaced, but the portion not sandwiched between the partial electrodes is not displaced, and stress is generated near the boundary between the two electrodes. . If the maximum stress generated exceeds the fracture strength of the ceramic layer, there is a risk that a crack will occur and damage will occur. In addition, cracks cause the moisture resistance to deteriorate significantly. For this reason, when an electric field is applied to the device in a high-humidity atmosphere, the metal forming the internal electrode migrates through the crack, and the partial electrode and the external electrode are electrically connected at the site where insulation is required. There is a risk of conduction.
[0005]
As a structure for the purpose of avoiding such inconvenience, grooves having a width of 0.1 mm and a depth of 0.1 mm are formed at intervals of 2 mm on the entire periphery of the element on a side surface parallel to the stacking direction of the element. (For example, refer to Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 6-5794
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the structure of Patent Document 1, the number of grooves formed with respect to the length of the element (laminated body) is large. For example, in the case where the length of the element is 30 mm, 14 grooves must be formed, which is a burden on manufacturing, and increases man-hours and costs. In addition, forming the groove around the entire periphery of the element also becomes a manufacturing burden, and increases man-hours and costs.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a ceramic laminated electromechanical transducer that can be easily produced industrially and that can prevent the occurrence of cracks when an electric field is applied, and a method for manufacturing the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a ceramic laminated electromechanical transducer according to the present invention includes a plurality of ceramic layers made of a material that is displaced by application of an electric field, and a plurality of internal electrode layers laminated alternately with the ceramic layers. It is comprised with the laminated body which consists of a pair of external electrode. Each of the pair of external electrodes is electrically connected to a plurality of internal electrode layers alternately. The laminate includes at least four displacement-free portions that do not cause mechanical displacement in the lamination direction even when an electric field is applied.
[0010]
In the above configuration, there are provided at least four displacement-free portions that do not cause mechanical displacement in the stacking direction when a voltage is applied to the external electrode. On the other hand, in the conventional structure, the displacement non-occurrence portions are provided only in two places. That is, in the above-described configuration, the displacement-free portions conventionally provided at two locations are each divided into two or more portions. Therefore, when the total length in the stacking direction of the elements is the same, the configuration of the present invention can suppress the length of each displacement-free portion as compared with the conventional structure. In each ceramic layer, the magnitude of the generated stress increases as the length of the non-displaced portion in the stacking direction becomes longer. Therefore, according to the above configuration, the generated stress can be suppressed to a smaller value. Crack generation and growth can be prevented.
[0011]
In addition, since the above configuration is obtained by changing the arrangement pattern of the portion where no displacement occurs, the manufacturing burden is reduced as compared with the case where a large number of grooves are formed in the laminate, and industrial production Can be easily performed.
[0012]
Moreover, a ceramic laminated electromechanical transducer of another aspect according to the present invention includes a plurality of ceramic layers made of a material that is displaced by application of an electric field, and a plurality of internal electrode layers laminated alternately with the ceramic layers, It is comprised with the laminated body which consists of a pair of external electrode. Each of the pair of external electrodes is electrically connected to a plurality of internal electrode layers alternately. The multilayer body has a displacement generation region that generates a mechanical displacement in the stacking direction in accordance with application of an electric field, and a pair of non-displacement regions that do not generate a mechanical displacement corresponding to the formation site of the pair of external electrodes. . Each of the pair of displacement non-occurrence regions has at least two displacement non-occurrence portions. The two non-displacement portions are discontinuous at each boundary. In the present invention, the discontinuous state is a state in which the cross section of the boundary end of one displacement non-occurrence portion is disposed completely away from the extension in the stacking direction of the cross section of the boundary end of the other displacement non-occurrence portion, or a portion This means a state where they are arranged in an overlapping manner.
[0013]
In the above configuration, when a voltage is applied to the external electrode, the displacement generation region of the laminate is displaced, and the displacement non-occurrence region (displacement non-occurrence portion) is not displaced. A stress is generated between the generation region (the portion where no displacement occurs). The magnitude of the generated stress increases as the length in the stacking direction of the portion where no displacement occurs increases.
[0014]
In this regard, in the present invention, each displacement non-occurrence region has at least two displacement non-occurrence portions, and the two displacement non-occurrence portions are discontinuous at the boundary between the two. Therefore, even if the total length in the stacking direction of the stack is formed long, the length of the non-displaceable portion in the stacking direction can be kept short, so that the generated stress can be kept small, and crack generation and growth can be prevented. Can do.
[0015]
In addition, since the above configuration is obtained by changing the arrangement pattern of the portion where no displacement occurs, the manufacturing burden is reduced as compared with the case where a large number of grooves are formed in the laminate, and industrial production Can be easily performed.
[0016]
The ceramic laminated electromechanical transducer having the above-described configuration can be obtained, for example, by the following first aspect.
[0017]
In the first aspect, the ceramic layer is mainly composed of so-called piezoelectric ceramics or electrostrictive ceramics, and is integrally sintered together with the internal electrode layer to form a laminate.
Each internal electrode layer is composed of partial electrodes and non-electrode portions, and the partial electrodes are electrically connected alternately to the pair of external electrodes every other layer. The internal electrode layers are alternately stacked with the ceramic layer interposed therebetween, and a first internal electrode layer electrically connected to one external electrode and a second internal electrode layer electrically connected to the other external electrode are provided. Have. The stacked body has at least two regions (a first region and a second region) having a predetermined position in the stacking direction as a boundary. In the first region, the electrodeless portion of the first internal electrode layer is disposed on the first stacking axis, and the electrodeless portion of the second internal electrode layer is disposed on the second stacking axis. In the second region, the electrodeless portion of the first internal electrode layer is disposed on the third stacking axis, and the electrodeless portion of the second internal electrode layer is disposed on the fourth stacking axis. The first stacking axis, the second stacking axis, the third stacking axis, and the fourth stacking axis are substantially parallel to the stacking direction of the stacked body and do not overlap each other. In the first region, a displacement non-occurrence region (displacement non-occurrence portion) occurs along the first stacking axis and the second stacking axis, and in the second region, along the third stacking axis and the fourth stacking axis. A displacement non-occurrence region (displacement non-occurrence portion) occurs. That is, the non-displacement portion is discontinuous between the first region and the second region. Therefore, even if the total length in the stacking direction of the stack is increased, the generated stress can be suppressed by reducing the length in the stacking direction of the non-displaceable region (displacement-free portion), and cracks can be generated. And growth can be prevented.
[0018]
In the above aspect, the external electrode may be composed of the following first to fourth external electrodes. The first external electrode is one of the pair of external electrodes in the first region, and is disposed on the side surface of the stacked body where the non-electrode portion of the first internal electrode layer is exposed, and is electrically connected to the partial electrode of the second internal electrode layer. Connected to. The second external electrode is the other of the pair of external electrodes in the first region, and is disposed on the side surface of the stacked body where the non-electrode portion of the second internal electrode layer is exposed, and is electrically connected to the partial electrode of the first internal electrode layer. Connected to. The third external electrode is one of the pair of external electrodes in the second region, and is disposed on the side surface of the stacked body where the non-electrode portion of the first internal electrode layer is exposed, and is electrically connected to the partial electrode of the second internal electrode layer. Connected to. The fourth external electrode is the other of the pair of external electrodes in the second region, and is disposed on the side surface of the stacked body where the non-electrode portion of the second internal electrode layer is exposed, and is electrically connected to the partial electrode of the first internal electrode layer. Connected to.
[0019]
Further, the minimum length in the stacking direction (hereinafter referred to as the minimum fracture length) in which a crack is generated in each displacement-free portion when a predetermined electric field is applied to the ceramic layer is obtained in advance experimentally or by calculation. The length in the stacking direction of each displacement-free portion is preferably set to be smaller than this minimum fracture length. This minimum breakdown length is determined by various conditions such as the strength of the applied electric field, the material and size of the ceramic layer, and the size and shape of the partial electrode. Thus, by setting the length in the stacking direction of each displacement-free portion to be smaller than the minimum fracture length, the generation and growth of cracks can be reliably prevented.
[0020]
The element can be obtained by forming a laminate composed of a ceramic green sheet for forming a ceramic layer and a metal paste for forming an internal electrode layer, and then firing this integrally.
[0021]
The element can also be obtained by previously integrally firing each laminated body region having a plurality of non-displacement portions and then bonding these regions with an adhesive.
[0022]
In addition, between the stacked regions adjacent to each other in the stacking direction at the boundary, electrical connection between adjacent regions can be achieved by electrically connecting one external electrode in each stacked region to the internal electrode layer in the other stacked region. Connections can also be made.
[0023]
For example, in the first aspect, the configuration is such that the second external electrode extends to the first internal electrode layer at the boundary end of the second region, and is electrically connected to the partial electrode of the first internal electrode layer, The third external electrode can be obtained by extending to the second internal electrode layer at the boundary end of the first region and electrically connecting to the partial electrode of the second internal electrode layer.
[0024]
With such a configuration, electrical connection between adjacent regions can be electrically connected via the internal electrode layer without requiring a separate connection line, and the structure can be simplified.
[0025]
In addition, it is also possible to configure such that the non-displacement portion of one region of the adjacent stacked body region extends in the stacking direction beyond the boundary and reaches a predetermined position in the other region.
[0026]
In such a configuration, for example, in the first aspect, in the first region of the stacked body, the second internal electrode layer is disposed at the boundary end, and in the second region, the first internal electrode layer is disposed at the boundary end. An endless second internal electrode layer is provided with an electrodeless portion disposed on the fourth stacking axis, and is disposed on the third stacking axis in the first internal electrode layer of the first region adjacent to the second internal electrode at the boundary end The second internal electrode in the second region adjacent to the first internal electrode at the boundary end is provided with the electrodeless portion disposed on the first stacking axis in the first internal electrode layer at the boundary end. It can be obtained by providing an electrodeless portion disposed on the second lamination axis in the layer.
[0027]
In the above configuration, even when the external electrode extends from one region beyond the boundary to a predetermined position in the other region, the insulation state between the external electrode and the internal electrode layer in the other region is maintained. be able to.
[0028]
Specifically, in the above aspect, the first external electrode further extends along the first stacking axis from the partial electrode of the second internal electrode layer at the boundary end of the first region, and the first internal electrode at the adjacent boundary end Even when reaching the layer, the first internal electrode layer is provided with an electrodeless portion disposed on the first stacking axis in addition to the electrodeless portion disposed on the third stacking axis. Therefore, the first external electrode and the partial electrode of the first internal electrode layer are kept in an insulated state. Similarly, the second external electrode further extends from the partial electrode of the first internal electrode layer at the boundary end of the second region along the second stacking axis, and the second external electrode of the second region adjacent to the first internal electrode layer at the boundary end Even when the second internal electrode layer is reached, the second internal electrode layer includes an electrodeless portion disposed on the second stacking axis in addition to the electrodeless portion disposed on the fourth stacking axis. Since the portion is provided, the second external electrode and the partial electrode of the second internal electrode layer are kept in an insulated state. The third external electrode further extends along the third stacking axis from the partial electrode of the second internal electrode layer at the boundary end of the first region, and the first internal portion of the first region adjacent to the second internal electrode layer at the boundary end Even when it reaches the electrode layer, the first internal electrode layer is provided with an electrodeless portion arranged on the third lamination axis in addition to the electrodeless portion arranged on the first lamination axis. Therefore, the third external electrode and the partial electrode of the first internal electrode layer are kept in an insulated state. Even when the fourth external electrode further extends along the fourth stacking axis from the partial electrode of the first internal electrode layer at the boundary end of the second region and reaches the second internal electrode layer at the adjacent boundary end. The second internal electrode layer is provided with an electrodeless portion arranged on the fourth lamination axis in addition to an electrodeless portion arranged on the second lamination axis. The partial electrode of the second internal electrode layer is kept in an insulated state.
[0029]
Therefore, the operation of forming the external electrode on the side surface of the laminate can be easily performed, and the productivity is improved.
[0030]
Further, the laminated body may be formed in a substantially prismatic shape, and a non-displacement portion and an external electrode may be formed at the corner portion.
[0031]
Moreover, it is good also considering the laminated body cross-sectional shape of a displacement non-occurrence | production part as the triangular shape which makes the side surface of a laminated body two sides, and the substantially sector shape which makes the side surface of a laminated body two sides.
[0032]
Further, the corner portions may be chamfered, and external electrodes may be formed on the chamfered portions.
[0033]
Further, a groove for relaxing stress may be formed on a side surface intersecting with the stacking direction of the stacked body.
[0034]
In the above configuration, due to the presence of the groove, the generated stress is further reduced, and the occurrence of cracks can be more reliably prevented.
[0035]
The tip of the groove may be curved.
[0036]
For example, when the tip of the groove has a corner, a crack may be generated and grow by using the corner as a trigger. On the other hand, if the tip of the groove is curved, there is no corner that triggers the generation of cracks, so that the generation of cracks can be prevented more reliably.
[0037]
You may form the thickness of the ceramic layer in which the groove | channel was formed larger than the thickness of another ceramic layer.
[0038]
In the above configuration, the thickness of the ceramic layer that does not have a groove can be set small to increase the amount of displacement of the element while keeping the applied voltage small, and the thickness of the ceramic layer that forms the groove The groove can be easily worked by setting the length large, and industrial production becomes easier.
Further, each of the non-displacement portions may be composed of two ceramic layers that are continuous in the stacking direction.
[0039]
In the above configuration, each displacement-free portion is composed of the minimum unit, that is, two ceramic layers continuous in the stacking direction, so that the length of the displacement-free portion in the stacking direction can be minimized. Therefore, the stress generated in the stacking direction is reduced, and crack generation and growth can be reliably prevented.
[0040]
Further, each of the pair of external electrodes may be continuously formed with an inclination with respect to the stacking direction.
[0041]
According to the above configuration, the external electrode can be easily formed.
[0042]
The ceramic laminated electromechanical transducer having the above-described configuration can be obtained by, for example, the following second aspect.
[0043]
In the second aspect, the ceramic layer is mainly composed of so-called piezoelectric ceramics or electrostrictive ceramics, and is integrally sintered together with the internal electrode layer to form a laminate. Each internal electrode layer is composed of partial electrodes and non-electrode portions, and the partial electrodes are electrically connected alternately to the pair of external electrodes every other layer. The internal electrode layer includes a first internal electrode layer electrically connected to one external electrode and a second internal electrode layer electrically connected to the other external electrode, which are alternately stacked with a ceramic layer interposed therebetween. Have. The electrodeless portion of the first internal electrode layer is disposed on the first stacking axis that is inclined with respect to the stacking direction, and the electrodeless portion of the second internal electrode layer is on the second stacking axis that is tilted with respect to the stacking direction. Is arranged.
[0044]
Even in such a second aspect, it is clear that the same specifications as those of the first aspect can be obtained with respect to the manufacturing method of the laminate, the shape thereof, the shape of the partial electrodes, and the like.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1st Embodiment of this invention is described based on drawing.
[0046]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a ceramic laminated electromechanical transducer according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view seen through a ceramic layer of the laminated body of FIG.
[0047]
As shown in FIGS. 1 and 2, the ceramic multilayer electromechanical transducer 1 includes a plurality of ceramic layers 2 that are displaced by application of an electric field, a plurality of internal electrode layers 3, and a plurality of external electrodes 9. ing. The ceramic layers 2 and the internal electrode layers 3 are alternately stacked and integrated by sintering to form a laminate 4.
[0048]
The internal electrode layers 3 are respectively connected to two pairs of external electrodes 9 every other layer, and a predetermined electric field is applied to each ceramic layer 2 by voltage application from the external electrodes 9. Both the ceramic layer 2 and the internal electrode layer 3 have a rectangular plate shape, and the laminate 4 has a prismatic shape. Each ceramic layer 2 has substantially the same thickness. In addition, the shape of the laminated body 4 is not limited to prismatic shape, For example, it can set to various shapes, such as a column shape and a hollow cylinder shape.
[0049]
The internal electrode layer 3 is divided into a first internal electrode layer 5 and a second internal electrode layer 6. The ceramic layer 2 and the internal electrode layer 3 are laminated in the order of the ceramic layer 2, the first internal electrode layer 5, the ceramic layer 2, the second internal electrode layer 6, the ceramic layer 2.
That is, the first internal electrode layers 5 and the second internal electrode layers 6 are alternately stacked with the ceramic layer 2 interposed therebetween.
[0050]
Each internal electrode layer 3 (5, 6) has a partial electrode 7 and a non-electrode portion 8. In the non-electrode portion 8, adjacent ceramic layers 2 with the internal electrode layer 3 interposed therebetween are integrated.
Each partial electrode 7 has a shape in which one corner is cut out of a rectangular plate shape, and the cut-out corner constitutes an electrodeless portion 8.
[0051]
The stacked body 4 has at least two regions (four regions in this embodiment) having a predetermined position in the stacking direction as a boundary. In the present embodiment, the laminate 4 has four regions (first region 21, second region 22, and second region 22, which are sequentially layered) having boundaries 25, 26, and 27 that divide the length in the layer direction into approximately three equal parts. It has a third area 23 and a fourth area 24). Hereinafter, the configuration of the first region 21 and the second region 22 will be described. Since the third region 23 has the same basic configuration as the first region 21 and the fourth region 24 has the same basic configuration as the second region 22, the description thereof will be omitted.
[0052]
As shown in FIG. 2, in the first region 21, the non-electrode portion 8 of the first internal electrode layer 5 and the non-electrode portion 8 of the second internal electrode layer 6 have four side portions 4 a, 4b, 4c, and 4d are arranged on a pair of two side portions 4a and 4b that face each other.
In other words, the electrodeless portion 8 of the first internal electrode layer 5 and the electrodeless portion 8 of the second internal electrode layer 6 are substantially parallel to the stacking direction and do not overlap each other with two stacking axes (first in the vicinity of the side portion 4a). Arranged on the lamination axis 31 and the second lamination axis 32 in the vicinity of the side portion 4b.
[0053]
In the first region 21, the first external electrode 36, which is one of the pair of external electrodes 9, is along the side part 4 a of the stacked body 4 where the electrodeless part 8 of the first internal electrode layer 5 is exposed. Arranged and fixed. Thereby, the first external electrode 36 is electrically connected to the partial electrode 7 of the second internal electrode layer 6 and is maintained in an insulated state from the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 5. The second external electrode 37, which is the other of the pair of external electrodes 9, is disposed and fixed along the side portion 4 b of the stacked body 4 where the electrodeless portion 8 of the second internal electrode layer 6 is exposed. . As a result, the second external electrode 37 is electrically connected to the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 5 and is maintained in an insulated state from the partial electrode 7 of the second internal electrode layer 6.
[0054]
In the second region 22, the non-electrode portion 8 of the first internal electrode layer 5 and the non-electrode portion 8 of the second internal electrode layer 6 are among the four side portions 4 a, 4 b, 4 c, 4 d of the stacked body 4. In the first region 21, the electrodeless portions 8 are disposed on the two opposing side portions 4 c and 4 d that are not disposed. That is, the electrodeless portion 8 of the first internal electrode layer 5 and the electrodeless portion 8 of the second internal electrode layer 6 are substantially parallel to the stacking direction and do not overlap with each other. They are arranged on two different lamination axes (a third lamination axis 33 in the vicinity of the side part 4c and a fourth lamination axis 34 in the vicinity of the side part 4d).
[0055]
In the second region 22, the third external electrode 38, which is one of the pair of external electrodes 9, extends along the side part 4 c of the stacked body 4 where the electrodeless part 8 of the first internal electrode layer 5 is exposed. Arranged and fixed. Thereby, the third external electrode 38 is electrically connected to the partial electrode 7 of the second internal electrode layer 6 and is maintained in an insulated state from the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 5. The fourth external electrode 39, which is the other of the pair of two external electrodes 9, is disposed and fixed along the side portion 4 d of the stacked body 4 where the electrodeless portion 8 of the second internal electrode layer 6 is exposed. . As a result, the fourth external electrode 39 is electrically connected to the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 5 and is kept in an insulated state from the partial electrode 7 of the second internal electrode layer 6.
[0056]
Thus, one of the pair of external electrodes 9 is constituted by the first external electrode 36 and the third external electrode 38 that are electrically connected to the partial electrode 7 of the second internal electrode layer 6, and the other is The second external electrode 37 and the fourth external electrode 39 are electrically connected to the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 5.
[0057]
At the boundary 25 between the first region 21 and the second region 22, the second internal electrode layer 6 (42) is disposed at the boundary end on the first region 21 side, and at the boundary end on the second region 22 side, the first internal Electrode layer 5 (41) is arranged.
[0058]
The first external electrode 36 in the first region 21 is disposed in the first region 21 so as not to contact the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 41 at the boundary end on the second region 22 side.
On the other hand, the second external electrode 37 in the first region 21 extends beyond the boundary 25 to the first internal electrode layer 41 at the boundary end of the second region 22, and the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 41. Is electrically connected.
[0059]
The fourth external electrode 39 in the second region 22 is disposed in the second region 21 so as not to contact the partial electrode 7 of the second internal electrode layer 42 at the boundary end on the first region 21 side.
On the other hand, the third external electrode 38 in the second region 22 extends beyond the boundary 25 to the second internal electrode layer 42 at the boundary end of the first region 21, and the partial electrode 7 of the second internal electrode layer 42. Is electrically connected.
[0060]
Thus, the first external electrode 36 and the third external electrode 38 are electrically connected via the partial electrode 7 of the second internal electrode layer 42 at the boundary end of the first region 21. The second external electrode 37 and the fourth external electrode 39 are electrically connected via the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 41 at the boundary end of the second region 22. Accordingly, the external electrode in the first region and the external electrode in the second region can be electrically connected via the partial electrode 7 without requiring a separate connection line, thereby simplifying the structure. Can do.
[0061]
The ceramic layer 2 is made of so-called piezoelectric ceramics or electrostrictive ceramics. Piezoelectric ceramics and electrostrictive ceramics both have the property of being distorted (displaced) when an electric field (voltage) is applied. As a typical material of piezoelectric ceramics, Pb (Zr, Ti) O 3 And BaTiO 3 and so on. As a typical material of electrostrictive ceramics, Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 And Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 And (Pb, La) (Zr, Ti) O 3 and so on. In the case of piezoelectric ceramics, it is necessary to perform a so-called polarization process for aligning the direction of polarization in one direction. Pb (Zr, Ti) O 3 Are PZT and BaTiO 3 Is BT and Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 Are PMN-PT and Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 Are PNN-PT and (Pb, La) (Zr, Ti) O. 3 Are abbreviated as PLZT.
[0062]
In each ceramic layer 2, the portion sandwiched between adjacent pairs of partial electrodes 7 is displaced (stretched) in the stacking direction by application of an electric field, but the portion not sandwiched between partial electrodes 7 is not displaced, and the boundary between the two Stress is generated in the vicinity.
[0063]
The magnitude of the stress in the stacking direction generated in the stacked body 4 due to the application of the electric field increases from both ends in the stacking direction of the stacked body 4 toward the center, and becomes the maximum stress at a predetermined position.
This maximum stress is a region in which partial electrodes 7 and non-electrode portions 8 are alternately and continuously stacked on the same stack axis 31, 32, 33, 34 substantially parallel to the stacking direction with the ceramic layer 2 interposed therebetween ( Hereinafter, it increases as the length in the stacking direction of the non-displacement region increases.
[0064]
In the laminate 4, a pair of displacement non-occurrence regions that do not cause mechanical displacement in the stacking direction are generated with the application of an electric field. One is a non-displacement region (hereinafter referred to as a first displacement non-occurrence region) due to the non-electrode portion 8 of the first internal electrode layer 5, and the other is the non-electrode portion 8 of the second internal electrode layer 6. Is a displacement non-occurrence region (hereinafter referred to as a second displacement non-occurrence region). In other words, the first displacement-free region corresponding to the first external electrode 36 and the third external electrode 38 that are one of the pair of external electrodes 9, and the second external electrode 37 and the fourth external electrode 39 that are the other one. And a second displacement non-occurrence region corresponding to. In addition, a portion of the laminate 4 excluding these portions where no displacement occurs becomes a displacement generation region in which mechanical displacement occurs in the stacking direction with the application of an electric field.
[0065]
In the present embodiment, the stacked body 4 has four regions 21, 22, 23, and 24 having boundaries 25, 26, and 27 as predetermined positions in the stacking direction. In the first region 21 and the third region 23, the electrodeless portion 8 of the first internal electrode layer 5 is disposed on the first stacked shaft 31, and the electrodeless portion 8 of the second internal electrode layer 6 is connected to the second stacked shaft 32. Is placed on top. In the second region 21 and the fourth region 24, the electrodeless portion 8 of the first internal electrode layer 5 is disposed on the third stacked shaft 33, and the electrodeless portion 8 of the second internal electrode layer 6 is connected to the fourth stacked shaft 34. Is placed on top.
[0066]
In the first region 21 and the third region 23, a first displacement non-occurrence region 61 (shown in FIG. 2) is generated along the first laminated axis 31 corresponding to the first external electrode 36, and the second external electrode 37 A second displacement non-occurrence region 62 (shown in FIG. 2) is generated along the corresponding second stacking axis 32. In the second region 22 and the fourth region 24, a first displacement non-occurrence region 63 (shown in FIG. 2) is generated along the third laminated axis 33 corresponding to the third external electrode 38, and the fourth external electrode 39 A second non-displacement region 64 (shown in FIG. 2) is generated along the corresponding fourth stacking axis 34. That is, in each of the regions 21, 22, 23, and 24, two displacement non-occurrence portions 61, 62, 63, and 64 are generated, and the second region 22 is formed between the first region 21 and the second region 22. The first displacement non-occurrence regions (displacement non-occurrence portions) 61 and 63 and the second displacement non-occurrence regions (displacement) between the region 22 and the third region 23 and between the third region 23 and the fourth region 24, respectively. (Non-occurrence part) 62 and 64 become discontinuous. Here, “discontinuity” means that two displacement non-occurrence portions are each at the boundary, and the cross section of the boundary end of one displacement non-occurrence portion is an extension of the cross section of the boundary end of the other displacement non-occurrence portion in the stacking direction. It is a state where it is completely deviated from the state, or a state where it is partially overlapped.
[0067]
Therefore, even if the total length in the stacking direction of the stacked body 4 is formed long, the stress generated by suppressing the length in the stacking direction of the non-displacement region can be suppressed to a small level, and crack generation and growth can be prevented. be able to.
[0068]
Further, in the same displacement-free region, the shape and arrangement direction of the ceramic layers 2 are uniform in the lamination direction, the electrodeless portions 8 are alternately arranged along the lamination direction, and the ceramic layers 2 have substantially the same thickness. The maximum stress in the non-displacement region is generated at a substantially central portion in the stacking direction of the non-displacement region, and the maximum stress is the length of the non-displacement region in the stacking direction. Increase / decrease according to increase / decrease. When an electric field is applied, if the length in the stacking direction of the displacement-free region is equal to or greater than a predetermined value (minimum fracture length) Lm, a crack is generated in the ceramic layer 2 at the maximum stress generation portion. This minimum breakdown length Lm is uniquely determined by various conditions such as the strength of the electric field applied (the magnitude of the voltage between the external electrodes 9), the material and dimensions of the ceramic layer 2, and the dimensions of the partial electrode 7. Is done.
[0069]
In the present embodiment, the length of the displacement-free region in the stacking direction (the length of each region in the stacking direction) is set to be smaller than the minimum fracture length Lm.
[0070]
For example, it is composed of a single region (for example, only the first region 21 in FIG. 1), the displacement-free region has a length in the stacking direction of 30 mm, and a cross section perpendicular to the stacking direction is approximately square of 7 mm × 7 mm, For a laminate (element) in which the length (height) of one layer including the ceramic layer and the internal electrode layer is 80 μm and the number of laminated layers is 375 layers, the applied voltage is gradually increased. When an electric field of 960 V / mm is applied, a small crack is generated along the internal electrode layer from the end of the partial electrode toward the non-electrode portion on the side surface of the stacked body in the vicinity of the approximate center in the stacking direction. Such a result can be obtained by performing a destructive experiment or performing a calculation using a finite element method or the like. That is, in the above laminate, the minimum breakdown length Lm when an electric field of 960 V / mm is applied is 30 mm, and the length in the stacking direction of the displacement-free region (the length in the stacking direction of each region) is less than 30 mm. In this way, the stacked body may be divided into a plurality of regions.
[0071]
Thus, the number of regions provided in the stacked body 4 may be determined so that the length in the stacking direction of the displacement-free region is set to be smaller than the minimum fracture length Lm. That is, the relationship between the total length L, the minimum fracture length Lm, and the number n of regions of the stacked body 4 is determined as a minimum integer value n satisfying L / n <Lm, and the total length of the stacked body 4 is divided into n equal parts. It is sufficient to set the area.
[0072]
The element 1 according to the present embodiment can be obtained, for example, by a method of sintering a laminate of ceramic green sheets used for manufacturing a ceramic capacitor or the like. Specifically, a step of creating a piezoelectric or electrostrictive ceramic powder, a step of adding an organic binder or the like to the powder and kneading to form a green sheet, and a metal electrode paste that becomes the partial electrode 7 on the surface of the obtained green sheet Forming the external electrode 9 so as to connect the partial electrodes 7 in parallel, the step of laminating the green sheets after printing, the step of sintering and integrating the laminate (raw laminate) And the process of manufacturing. When the green sheets after printing are stacked, the arrangement pattern of the green sheets is changed for each region. The external electrode 9 is formed for each region.
In the case of piezoelectric ceramics, finally, a polarization process step for applying a DC voltage between the external electrodes is added. Alternatively, the regions 21, 22, 23, and 24 can be separately laminated and integrally fired, and then the regions 21, 22, 23, and 24 can be joined with an adhesive.
[0073]
Thus, according to the present embodiment, the displacement non-occurrence areas 61, 62, 63, 64 are discontinuous between the areas 21, 22, 23, 24. Therefore, even if the entire length of the stacked body 4 in the stacking direction is formed long, it is possible to suppress the generated stress by suppressing the length in the stacking direction of the displacement non-occurrence regions 61, 62, 63, 64 to a small level. Generation and growth can be prevented.
[0074]
In each of the regions 21, 22, 23, and 24, the length in the stacking direction of the displacement-free regions 61, 62, 63, and 64 (the length in the stacking direction of the regions 21, 22, 23, and 24) is set to the minimum destruction. Since it is set to be smaller than the length, the generation and growth of cracks can be prevented more reliably.
[0075]
The first external electrode 36 and the third external electrode 38 are electrically connected via the partial electrode 7 of the second internal electrode layer 42 at the boundary end of the first region 21, and the second external electrode 37 and the fourth external electrode The electrode 39 is electrically connected through the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 41 at the boundary end of the second region 22. Accordingly, the external electrode in the first region and the external electrode in the second region can be electrically connected via the partial electrode 7 without requiring a separate connection line, thereby simplifying the structure. Can do.
[0076]
Since the element 1 of this embodiment is obtained by changing the arrangement pattern of the internal electrode layers 3 between the regions 21, 22, 23, and 24 and stacking them, it is compared with the case where a large number of grooves are formed in the stacked body. Thus, the manufacturing burden is reduced, and industrial production can be easily performed.
[0077]
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG.
[0078]
FIG. 3 is a perspective view showing the laminate according to the second embodiment through a ceramic layer. The second embodiment is different from the first embodiment in the structure of the internal electrode layer at the boundary end, and the same reference numerals are given to the same configurations as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted. Further, in the second embodiment, the structure of the internal electrode layer at the boundary edge between each of the four regions of the first embodiment is changed, but as a representative, the boundary between the first region and the second region. explain.
[0079]
As shown in FIG. 3, in the first region 21 of the stacked body 4, the second internal electrode layer 42 at the boundary end includes the fourth stacked axis in addition to the electrodeless portion 8 disposed on the second stacked axis 32. 34 has an electrodeless portion 8 (45) disposed on the upper surface. The first internal electrode layer 43 in the first region 21 adjacent to the second internal electrode 42 at the boundary end is disposed on the third stacked shaft 33 in addition to the electrodeless portion 8 disposed on the first stacked shaft 31. The electrodeless portion 8 (46) is provided.
[0080]
In the second region 22, the first internal electrode layer 41 at the boundary end includes the electrodeless portion 8 (on the first stacked shaft 31) in addition to the electrodeless portion 8 disposed on the third stacked shaft 33 ( 47). The second internal electrode layer 44 in the second region 22 adjacent to the first internal electrode layer 41 at the boundary end is formed on the second stacked axis 32 in addition to the electrodeless portion 8 disposed on the fourth stacked axis 34. It has the electrodeless part 8 (48) arrange | positioned.
[0081]
In the above configuration, the first external electrode 36 further extends along the first stacked axis 31 from the partial electrode 7 of the second internal electrode layer 42 at the boundary end of the first region 21, and the first external electrode 36 at the boundary end of the second region 22. Even when the first internal electrode layer 41 is reached, the first internal electrode layer 41 is provided with the non-electrode portion 47 disposed on the first laminated shaft 31. And the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 41 are kept in an insulated state. Similarly, the second external electrode 37 further extends along the second laminated axis 32 from the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 41 at the boundary end of the second region 22, and reaches the first internal electrode layer 41 at the boundary end. Even when the second internal electrode layer 44 in the adjacent second region 22 is reached, the second internal electrode layer 44 is provided with an electrodeless portion 48 disposed on the second stacked shaft 32. Therefore, the second external electrode 37 and the partial electrode 7 of the second internal electrode layer 44 are kept in an insulated state. The third external electrode 39 further extends along the third stacked axis 33 from the partial electrode 7 of the second internal electrode layer 42 at the boundary end of the first region 21, and is adjacent to the second internal electrode layer 42 at the boundary end. Even when the first internal electrode layer 43 in one region 21 is reached, the first internal electrode layer 43 is provided with the electrodeless portion 46 disposed on the third lamination axis 33. The third external electrode 38 and the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 43 are kept in an insulated state. The fourth external electrode 39 further extends along the fourth stacked axis 34 from the partial electrode 7 of the first internal electrode layer 41 at the boundary end of the second region 22, and the second internal electrode layer at the boundary end of the first region 21. Even when the second internal electrode layer 42 is reached, the second internal electrode layer 42 is provided with the electrodeless portion 45 disposed on the fourth laminated shaft 34. The partial electrode 7 of the electrode layer 42 is kept in an insulated state.
[0082]
Therefore, the work of forming the external electrodes 9 (36, 37, 38, 39) on the side surfaces (side portions 4a, 4b, 4c, 4d) of the laminate 4 can be easily performed, and the productivity is improved. .
[0083]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0084]
FIG. 4 is a perspective view showing the laminate according to the third embodiment through a ceramic layer, and FIG. 5 is an external perspective view of FIG. In the third embodiment, grooves for stress relaxation are formed in the laminated body of the first embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. .
[0085]
As shown in FIG. 4, grooves 51 and 52 for relaxing stress are formed in the side portions 4 a, 4 b, 4 c and 4 d of the stacked body 4. The width (height in the stacking direction) of the grooves 51 and 52 is about several tens of μm.
[0086]
The groove 51 is formed in the ceramic layer 2 between the first internal electrode layer 5 in the second region 22 located at the boundary edge with the first region 21 and the second internal electrode layer 6 in the second region 22 adjacent thereto. It is formed in the side parts 4a and 4b. That is, the groove 51 is arranged in the vicinity of the first region 21 and on the extension line in the stacking direction of the displacement-free region of the first region 21 (on the first stacking axis 31 and the second stacking shaft 32). . For this reason, the groove 51 mainly contributes to the relaxation of the stress generated in the first region 21. The groove 51 is formed in the second region 22 instead of the first region 21. When the groove is formed in the first region 21, the external electrode 9 (the first external electrode 36 and the second external electrode 37) is placed on the groove. This is because it is necessary to consider the current-carrying stability of the external electrode 9 on the groove.
[0087]
The groove 52 is formed in the ceramic layer 2 between the second internal electrode layer 6 in the third region 23 located at the boundary end with the second region 22 and the first internal electrode layer 5 in the third region 23 adjacent thereto. It is formed in the side parts 4c and 4d. That is, the groove 52 is disposed in the vicinity of the second region 22 and on the extension line in the stacking direction of the displacement-free region of the second region 22 (on the third stacking shaft 33 and the fourth stacking shaft 34). . For this reason, the groove 52 mainly contributes to relaxation of the stress generated in the second region 22. The groove 52 is formed not in the second region 22 but in the third region 23. When the groove is formed in the second region 22, the external electrode 9 (the third external electrode 38 and the fourth external electrode 39) is placed on the groove. This is because it is necessary to consider the current-carrying stability of the external electrode 9 on the groove.
[0088]
The grooves 51 and 52 may be formed in the laminated body 4 after sintering, or may be formed in the raw laminated body before sintering. The grooves 51 and 52 are formed using a dicing saw, a wire saw, a laser processing machine, or the like. The method of forming the grooves 51 and 52 in the green laminate before sintering can easily perform the operation of forming the grooves 51 and 52 and the residue generated when the grooves 51 and 52 are formed. It is excellent in that distortion is eliminated during sintering.
[0089]
According to the present embodiment, the presence of the grooves 51 and 52 further reduces the generated stress, and can more reliably prevent the generation of cracks. In addition, since the relaxation of the stress by the grooves 51 and 52 is complementary, the number thereof is small and the manufacturing burden is small.
[0090]
Although not particularly illustrated, the tips of the grooves 51 and 52 can be formed in a curved surface.
[0091]
For example, when the tip of the groove has a corner, a crack may be generated and grow by using the corner as a trigger. On the other hand, if the tips of the grooves 51 and 52 are curved, there is no corner that triggers the generation of cracks, so the generation of cracks can be more reliably prevented.
[0092]
Further, the thickness of the ceramic layer 2 in which the grooves 51 and 52 are formed can be made larger than the thickness of the other ceramic layers 2.
[0093]
Thereby, the thickness of the ceramic layer 2 that does not have the grooves 51 and 52 can be set small, and the amount of displacement of the element can be increased while suppressing the magnitude of the voltage to be applied. By setting the thickness of the ceramic layer 2 to be formed large, the processing work of the grooves 51 and 52 can be easily performed, and industrial production becomes much easier.
[0094]
Next, an example of the shape pattern of the internal electrode layer 3 will be described with reference to FIG.
[0095]
6A to 6D, the stacked body 4 has a substantially prismatic shape, and the electrodeless portion 8 and the external electrode 9 are formed at the corner portions. The shape of the electrodeless portion 8 coincides with the cross-sectional shape of the laminate at the portion where no displacement occurs.
[0096]
The shape of the electrodeless portion 8 in FIG. 6A (the cross-sectional shape of the laminate in the portion where no displacement occurs) is a substantially square shape having two sides as the side surface of the laminate 4, and the electrodeless portion in FIG. 8 is a substantially triangular shape having two sides on the side surface of the laminate 4, and the shape of the electrodeless portion 8 in FIG. The cross-sectional shape of the laminated body) is a substantially sector shape having two sides on the side surface of the laminated body 4. Moreover, in FIG.6 (d), the corner | angular part of the laminated body 4 of FIG.6 (b) is chamfered, and the external electrode 9 is formed in this chamfered part 4e. In addition, FIG.6 (d) can also be applied to the structure of Fig.6 (a) or FIG.6 (c).
[0097]
Next, 4th Embodiment of this invention is described based on FIG.7 and FIG.8.
[0098]
FIG. 7 is a perspective view showing the laminated body according to the fourth embodiment through a ceramic layer, and FIG. 8 is an external side view of FIG. In the fourth embodiment, the stacked body is not divided into a plurality of regions, and the electrodeless portion is arranged on a stacking axis inclined with respect to the stacking direction. The same configuration as in the first embodiment is the same. Reference numerals are assigned and explanations thereof are omitted.
[0099]
As shown in FIGS. 7 and 8, the non-electrode portion 8 of the first internal electrode layer 5 and the non-electrode portion 8 of the second internal electrode layer 6 are respectively opposed surfaces substantially orthogonal to the stacking direction of the stacked body 4. Exposed. The electrodeless portion 8 of the first internal electrode layer 5 is disposed on the first stacking axis 71 inclined with respect to the stacking direction, and the electrodeless portion 8 of the second internal electrode layer 6 is tilted with respect to the stacking direction. It is arranged on the second lamination axis 72. The external electrode 9 is disposed on the side surface of the stacked body 4 where the non-electrode portion 8 is exposed.
[0100]
That is, each of the non-displacement portions is composed of two ceramic layers 65 and 66 that are adjacent to each other with the electrodeless portion 8 interposed therebetween and are continuous in the stacking direction.
[0101]
In the above configuration, as in the first embodiment, when a voltage is applied to the external electrode 9, stress is applied to the boundary between the portion sandwiched between two adjacent partial electrodes 7 and the portion not sandwiched between the ceramic layers 2. appear. The magnitude of the generated stress is the length in the stacking direction of the region in which the partial electrodes 7 and the non-electrode portions 8 are alternately stacked with the ceramic layer 2 sandwiched on the same stacking axis substantially parallel to the stacking direction. The length increases as the length increases.
[0102]
In this regard, in the present embodiment, the electrodeless portion 8 of the first internal electrode layer 5 is disposed on the first stacking axis 71 inclined with respect to the stacking direction, and the electrodeless portion 8 of the second internal electrode layer 6 is positioned. Are arranged on the second lamination axis 72 inclined with respect to the lamination direction. That is, the first stacking shaft 71 and the second stacking shaft 72 are inclined with respect to the stacking direction of the stack, and each displacement non-occurrence portion is composed of two ceramic layers 65 and 66 that are continuous in the stacking direction. Therefore, the length in the stacking direction of the portion where no displacement occurs can be kept short. Therefore, the stress generated in the stacking direction is reduced, and crack generation and growth can be prevented.
[0103]
In addition, you may form the groove | channel of 3rd Embodiment in this embodiment. In the first to fourth embodiments, the shapes of the partial electrode and the non-electrode portion of the internal electrode layer are not limited to the illustrated shapes.
[0104]
The present invention is not limited to the above-described embodiment described as an example, modifications thereof, and examples. That is, it is needless to say that various modifications can be made according to the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from other than the above-described embodiment.
[0105]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a ceramic laminated electromechanical transducer that is industrially easy to produce and can prevent the occurrence of cracks when an electric field is applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a ceramic laminated electromechanical transducer according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view seen through a ceramic layer of the laminate of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a laminated body according to a second embodiment through a ceramic layer.
FIG. 4 is a perspective view showing a laminated body according to a third embodiment through a ceramic layer.
5 is an external perspective view of FIG. 4; FIG.
6 is a cross-sectional view showing an example of a shape pattern of an internal electrode layer, where (a) is an example of a substantially square electrodeless portion, (b) is an example of a substantially triangular electrodeless portion, and (c). Is an example of a substantially fan-shaped electrodeless portion, and (d) is an example in which an external electrode is formed on a chamfered portion.
FIG. 7 is a perspective view showing a laminated body according to a fourth embodiment through a ceramic layer.
8 is an external side view of FIG. 7. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Ceramic laminated electromechanical transducer
2 Ceramic layer
3 Internal electrode layer
4 Laminate
4a, 4b, 4c, 4d The side part of a laminated body
5 First internal electrode layer
6 Second internal electrode layer
7 Partial electrodes
8 No electrode part
9 External electrode
21 First area
22 Second area
23 Third area
24 4th area
25, 26, 27 border
31 First laminated shaft
32 Second laminated shaft
33 Third lamination axis
34 Fourth lamination axis
36 First external electrode
37 Second external electrode
38 Third external electrode
39 Fourth external electrode
51, 52 groove
61, 62, 63, 64 Displacement-free region (displacement-free portion)
71 First laminated axis
72 Second laminated axis

Claims (14)

電界の印加により変位する材質よりなる複数のセラミックス層と、当該セラミックス層と交互に積層された複数の内部電極層と、1対の外部電極と、からなる積層体で構成され、前記1対の外部電極の各々は、前記複数の内部電極層と交互に電気的に接続されるセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記積層体は、前記電界が印加されても積層方向に機械的変位を生じない変位不発生部分を少なくとも4カ所備えていることを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
A plurality of ceramic layers made of a material that is displaced by application of an electric field; a plurality of internal electrode layers alternately stacked with the ceramic layers; and a pair of external electrodes, and the pair of external electrodes. Each of the external electrodes is a ceramic laminated electromechanical transducer that is alternately electrically connected to the plurality of internal electrode layers,
2. The ceramic laminated electromechanical transducer according to claim 1, wherein the laminated body has at least four displacement-free portions that do not cause mechanical displacement in the laminating direction even when the electric field is applied.
電界の印加により変位する材質よりなる複数のセラミックス層と、当該セラミックス層と交互に積層された複数の内部電極層と、1対の外部電極と、からなる積層体で構成され、前記1対の外部電極の各々は、前記複数の内部電極層と交互に電気的に接続されるセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記積層体は、前記電界の印加に伴い積層方向に機械的変位を生じる変位発生領域と、上記1対の外部電極の形成部位に対応した1対の機械的変位を生じない変位不発生領域とを有し、
前記1対の変位不発生領域の各々は、少なくとも2つの変位不発生部分をそれぞれ有し、
前記2つの変位不発生部分は、各々の境界において、一方の変位不発生部分の境界端の断面が他方の変位不発生部分の境界端の断面の積層方向の延長上から完全に外れて配置され、又は部分的に重複して配置された不連続状態であることを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
A plurality of ceramic layers made of a material that is displaced by application of an electric field; a plurality of internal electrode layers alternately stacked with the ceramic layers; and a pair of external electrodes, and the pair of external electrodes. Each of the external electrodes is a ceramic laminated electromechanical transducer that is alternately electrically connected to the plurality of internal electrode layers,
The laminate includes a displacement generation region that causes a mechanical displacement in the stacking direction in accordance with the application of the electric field, and a displacement non-occurrence region that does not cause a pair of mechanical displacements corresponding to the formation site of the pair of external electrodes. Have
Each of the pair of non-displacement regions has at least two non-displacement portions,
The two displacement non-occurrence portions are arranged such that, at each boundary, the cross section of the boundary end of one displacement non-occurrence portion is completely deviated from the extension in the stacking direction of the cross section of the boundary end of the other displacement non-occurrence portion. Or a ceramic laminated electromechanical transducer, characterized by being in a discontinuous state arranged partially overlapping.
請求項2に記載のセラミック積層型電気機械変換素子であって、
各変位不発生部分の積層方向の長さが、前記セラミックス層に所定の電界が印加されたときに各領域においてき裂が発生する最小破壊長さよりも小さく設定されていることを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
A ceramic laminated electromechanical transducer according to claim 2,
The length of each displacement-free portion in the stacking direction is set to be smaller than the minimum fracture length at which a crack is generated in each region when a predetermined electric field is applied to the ceramic layer. Multilayer electromechanical transducer.
請求項2に記載のセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記変位不発生部分の各々が、積層方向に連続するセラミックス層2層から構成されていることを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
A ceramic laminated electromechanical transducer according to claim 2,
Each of the displacement-free portions is composed of two ceramic layers that are continuous in the stacking direction.
請求項1〜請求項4のいずれかに記載のセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記1対の外部電極の各々は、積層方向に対して傾斜して連続的に形成されていることを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
The ceramic laminated electromechanical transducer according to any one of claims 1 to 4,
Each of the pair of external electrodes is continuously formed to be inclined with respect to the stacking direction.
請求項1〜請求項5のいずれかに記載のセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記セラミックス層を形成するためのセラミックグリーンシートと前記内部電極層を形成するための金属ペーストからなる積層体を形成した後、これを一体焼成したことを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
A ceramic laminated electromechanical transducer according to any one of claims 1 to 5,
A multilayer ceramic electromechanical transducer comprising: a ceramic green sheet for forming the ceramic layer; and a laminate composed of a metal paste for forming the internal electrode layer;
請求項1〜請求項5のいずれかに記載のセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記複数の変位不発生部分を有する各積層体領域を予め一体焼成し、その後、接着材によりこれらの領域を接合したことを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
A ceramic laminated electromechanical transducer according to any one of claims 1 to 5,
2. A ceramic laminated electromechanical transducer having a structure in which each laminated body region having a plurality of displacement-free portions is integrally fired in advance, and then these regions are joined with an adhesive.
請求項1〜請求項4のいずれかに記載のセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記境界で積層方向に隣り合う積層体領域間において、各々の積層体領域における一方の外部電極を他方の積層体領域における内部電極層と電気的に接続することにより前記隣り合う領域間の電気的接続を行うことを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
The ceramic laminated electromechanical transducer according to any one of claims 1 to 4,
By electrically connecting one external electrode in each stacked body region to an internal electrode layer in the other stacked body region between adjacent stacked body regions in the stacking direction at the boundary, A ceramic laminated electromechanical transducer element characterized by performing connection.
請求項8に記載のセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記隣り合う積層体領域の一方の領域の変位不発生部分は、前記境界を超えて積層方向へ延びて他方の領域の所定位置に達していることを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
The ceramic multilayer electromechanical transducer according to claim 8,
The ceramic laminate type electromechanical transducer according to claim 1, wherein the displacement-free portion of one of the adjacent laminate regions extends in the stacking direction beyond the boundary and reaches a predetermined position in the other region.
請求項1〜請求項5、請求項8及び請求項9のいずれかに記載のセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記積層体は、略角柱状であり、その角部分に前記変位不発生部分及び前記外部電極が形成されていることを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
A ceramic multilayer electromechanical transducer according to any one of claims 1 to 5, claim 8, and claim 9,
The laminated body has a substantially prismatic shape, and the displacement-free portion and the external electrode are formed at corner portions thereof.
請求項1〜請求項5、請求項8及び請求項9のいずれかに記載のセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記変位不発生部分の積層体断面形状が、前記積層体の側面を2辺とする三角形状であることを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
A ceramic multilayer electromechanical transducer according to any one of claims 1 to 5, claim 8, and claim 9,
2. The ceramic laminated electromechanical transducer according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the laminate in which the displacement does not occur is a triangular shape having two sides on the side of the laminate.
請求項1〜請求項5、請求項8及び請求項9のいずれかに記載のセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記変位不発生部分の積層体断面形状が、前記積層体の側面を2辺とする略扇形形状であることを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
A ceramic multilayer electromechanical transducer according to any one of claims 1 to 5, claim 8, and claim 9,
A multilayer ceramic cross-sectional electromechanical transducer according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the laminate in which no displacement occurs is a substantially sector shape having two sides on the side of the laminate.
請求項10〜請求項12のいずれかに記載のセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記角部が面取りされており、当該面取り部分に前記外部電極が形成されていることを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
A ceramic laminated electromechanical transducer according to any one of claims 10 to 12,
The ceramic laminated electromechanical transducer, wherein the corner portion is chamfered and the external electrode is formed in the chamfered portion.
請求項1〜請求項13のいずれかに記載のセラミック積層型電気機械変換素子であって、
前記積層体の積層方向と交叉する側面に、応力を緩和する溝が形成されている
ことを特徴とするセラミック積層型電気機械変換素子。
A ceramic laminated electromechanical transducer according to any one of claims 1 to 13,
A multilayer ceramic electromechanical transducer element, wherein a groove for relaxing stress is formed on a side surface intersecting with a lamination direction of the laminate.
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JP2011061888A (en) * 2009-09-07 2011-03-24 Panasonic Corp Oscillatory actuator
WO2012173081A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 株式会社村田製作所 Laminated piezoelectric actuator

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