JP2007287910A

JP2007287910A - 積層型圧電バイモルフ素子

Info

Publication number: JP2007287910A
Application number: JP2006113338A
Authority: JP
Inventors: Yohei Watabe; 洋平渡部; Makoto Kaneko; 誠金子
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2006-04-17
Filing date: 2006-04-17
Publication date: 2007-11-01

Abstract

【課題】変位量を損なうことなく、外部電極と弾性板との絶縁及び導通が確実に得られ、製造が容易な積層型圧電バイモルフ素子を提供することを課題とする。
【解決手段】矩形板状の２枚の積層型圧電セラミックス素子４１が切り欠き部４９ａ、４９ｂを有する矩形板状の弾性板４２の表裏面に接着剤で接合された形態にし、弾性板４２には導電性を有する材料を使用し、接着剤がなす接着層４３の一部に導電接着剤層４７を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、圧電アクチュエータ、圧電センサ及び圧電音響デバイスなどに好適な積層型圧電バイモルフ素子に関する。

積層型圧電セラミックス素子は、同じ厚さの単板の圧電セラミックス素子と比較し、低い電圧でも大きな歪み量が得られる。また、積層型圧電セラミックス素子は、圧電セラミックス層と内部電極層が交互に幾層にも積層された構造を有するので、積層型圧電セラミックス素子の静電容量は、２つの内部電極層に挟まれた１つの圧電セラミックス層が持つ静電容量と積層数との積になる。そのため、大きな静電容量を有するので、圧電ｅ定数が見かけ上、大きな材料となる。また、外部からの機械的な入力に対して大きな電流を取り出すことが可能であるため、機械−電気変換デバイスとして広く活用されている。

積層型圧電セラミックス素子の製造方法は、まず、原料となる圧電セラミックス粉末に有機バインダーや有機溶剤などを混合し、分散させ、スラリーを作製する。このスラリーからドクターブレード法や印刷法などのシート成形方法によりセラミックスシートを作製する。このセラミックスシートに、内部電極層となる銀を主成分とした電極ペーストを印刷する。次に、電極ペーストを印刷したセラミックスシートとセラミックスシートとを交互に積層した後、熱を加えながらプレスして積層体を作製する。

次に、前記積層体を所定の形状に切断加工する。積層方向の切断面には内部電極層の一部が露出する。これは、前記電極ペーストの印刷時に電極ペーストをパターン印刷してあるためである。この内部電極層が露出する部分は、対向する内部電極層同士が同一切断面に露出しないようになっている。所定の形状に切断加工された積層体は、大気中で有機バインダーが分解されて焼結反応が起こらない温度で、かつ、積層体内にカーボンが残留しない時間で脱脂処理を行う。

次に、脱脂処理した前記積層体を密閉容器に入れて１０００℃前後にて焼成を行うことにより、積層型圧電セラミックス素子の焼結体が得られる。この焼結体の内部電極層を取り出すために露出させた前記露出部に外部電極を形成する。外部電極は、正極と負極の２端子にし、同じ極性となる内部電極層を電気的に接続する。正極と負極に所定の電界を印加することで、２つの内部電極層に挟まれた各圧電セラミックス層が分極され、積層型圧電セラミック素子が得られる。

図１は、従来の積層型圧電バイモルフ素子の説明図である。図１（ａ）は上面図であり、図１（ｂ）は断面図である。従来の積層型圧電バイモルフ素子１０は、図１（ａ）に図示するように前述した製造方法により得られた矩形板状の積層型圧電セラミックス素子１１と金属材料からなる矩形板状の弾性板１２とで構成される。図１（ｂ）は、図１（ａ）に図示した破線Ａ−Ａ’における積層型圧電バイモルフ素子の断面を示している。積層型圧電バイモルフ素子の断面構造は、弾性板１２の厚みをなす２面に２枚の積層型圧電セラミックス素子１１が接着層１３を介して接合されている。積層型圧電セラミックス素子１１の外部電極部１４ａと弾性板１２とは導電接着剤１７によって電気的に導通を有する接合構造となっている。

積層型圧電セラミックス素子１１は、内部電極層１５ａ、１５ｂと表面電極部１６ａ、１６ｂが設けられており、内部電極層１５ａと表面電極部１６ａは外部電極部１４ａにより電気的に接続され、内部電極層１５ｂと表面電極部１６ｂは外部電極部１４ｂにより電気的に接続されている。外部電極部１４ｂは弾性板１２と絶縁されている。この積層型圧電バイモルフ素子１０は弾性板１２と表面電極部１６ｂとの間に電圧を印加することにより、電圧の極性に応じて、厚み方向に撓みの変位が発生する。このような積層型圧電バイモルフ素子は特許文献１に開示されている。

特開２００５−３０３９３７号公報

図１に示す前記従来の積層型圧電バイモルフ素子１０においては、外部電極部１４ｂと弾性板１２を絶縁するため絶縁処理が必要となり、製造工程が増えるという問題点がある。また、外部電極部１４ｂと弾性板１２との絶縁は、接着層１３或いは接着層１３の厚さに相当する間隙でのみ保たれているだけであり、絶縁処理をしても十分な絶縁が得られないという問題点がある。

さらに、外部電極部１４ｂと弾性板１２を絶縁するための絶縁処理として、接着層１３を両面テープなどの絶縁性を有するシートを使用して形成することも考えられるが、逆に、導通を取らなければならない外部電極部１４ａと弾性板１２とを導通させている導電接着剤１７の障害となり、十分な導通性能が得られないので、より多くの導電接着剤の塗布や半田付けによる導通確保の必要が生じるという問題点がある。加えて、絶縁性を有するシートは柔らかい材料が一般的であるため、積層型圧電バイモルフ素子が発生する撓みの変位量が減少するという問題点もある。

従って、本発明は上記従来技術の問題点を解決することを課題とする。具体的には、変位量を損なうことなく、外部電極部と弾性板との絶縁及び導通が確実に得られ、製造が容易な積層型圧電バイモルフ素子を提供することを課題とする。

本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。即ち、本発明は、矩形板状の２枚の積層型圧電セラミックス素子を矩形板状の弾性板の表裏面に接着剤で接合してなる積層型圧電バイモルフ素子において、弾性板に切り欠き部を設けることにより、その切り欠き部にできる間隙を利用して積層型圧電セラミックス素子の外部電極と弾性板との絶縁を確保することをその要旨とする。

本発明によれば、圧電セラミックス層と内部電極層とが交互に厚み方向に積層されてなる矩形板状の２枚の積層型圧電セラミックス素子が弾性板を挟むように、接着層を介して前記弾性板に接合されてなる積層型圧電バイモルフ素子であって、前記積層型圧電セラミックス素子は、側面に露出する前記内部電極層を接続する外部電極部を有し、上面及び底面のうち少なくとも一方に前記外部電極部に接続される表面電極部を有し、前記弾性板は、前記外部電極部と前記弾性板とが接触しないように切り欠き部が設けられてなることを特徴とする積層型圧電バイモルフ素子が得られる。

本発明による積層型圧電バイモルフ素子は、矩形板状の２枚の積層型圧電セラミックス素子を矩形板状の弾性板の表裏面に接着剤で接合してなる。積層型圧電セラミックス素子は、圧電セラミックス層と内部電極層とがその厚み方向に交互に積層された構造をなす。内部電極層は、積層型圧電セラミックス素子の側面に露出させ、その露出させた内部電極層を接続する電極を設け、外部電極部とする。また、積層型圧電セラミックス素子の上面或いは底面には表面電極部を設け、前記外部電極部と接続する。内部電極層を露出させる側面は幅をなす２面とするのがより良い。

前記弾性板は、鉄ニッケル合金や燐青銅等の弾性を有する材料のなかでも比較的弾性係数の大きい材料が好ましい。本発明による積層型圧電バイモルフ素子では、前記弾性板に、切り欠き部を設ける。この切り欠き部は、積層型圧電セラミックス素子が弾性板に接合されたときに前記外部電極部が弾性板に当接する部分が除去されるように切り欠く。なお、この切り欠き部は、前記外部電極部と弾性板とが接触しないようにすることはもちろんのこと、前記外部電極部と弾性板との間に十分な間隙が設けられ絶縁が十分に確保できる様に形成する。

本発明によれば、前記弾性板は導電性を有する材料からなり、前記接着層は、少なくとも一部分に導電接着剤層を有し、前記弾性板と前記積層型圧電セラミックス素子の前記表面電極部とが電気的に接続されてなることを特徴とする積層型圧電バイモルフ素子が得られる。

本発明による積層型圧電バイモルフ素子は、弾性板に導電性を有する材料を使用する。導電性を有する材料としては、金属はもちろんのこと、カーボンファイバー繊維を含有する樹脂材料からなる材料などでも良い。導電性を有する材料からなる弾性板に積層型圧電セラミックス素子を接合するための接着剤を塗布し、接着層を形成するが、その際、部分的に導電接着剤からなる導電接着剤層を設けることにより、積層型圧電セラミックス素子の前記表面電極部と弾性板とが導通するので、後の工程にて、導通させるための半田や導電接着剤塗布工程などを省くことができる。

また、導電接着剤は、接着力自体はさほど強くないので、弾性板と積層型圧電セラミックス素子との接合に導電接着剤のみを使用することはできないが、本発明では、導電接着剤が部分的に使用されるので、接着力を低下させることはない。

本発明によれば、前記弾性板は導電性を有する材料からなり、前記接着層は、金属フィラーを含有し、前記弾性板と前記積層型圧電セラミックス素子の前記表面電極部とが電気的に接続されてなることを特徴とする積層型圧電バイモルフ素子が得られる。

本発明による積層型圧電バイモルフ素子は、弾性板に導電性を有する材料を使用する。導電性を有する材料としては、金属はもちろんのこと、カーボンファイバー繊維を含有する樹脂からなる材料でも良い。導電性を有する材料からなる弾性板に積層型圧電セラミックス素子を接合するための接着剤として、金属フィラーを含有する接着剤を使用することにより、導電接着剤に比べ接着力が大きく且つ導電性を有する接着剤となり、弾性板と積層型圧電セラミックス素子の前記表面電極部とが導通するので、後の工程にて、導通させるための半田や導電接着剤塗布工程などを省くことができる。

前記の如く、本発明によれば、変位量を損なうことなく、外部電極部と弾性板との絶縁及び導通が確実に得られ、製造が容易な積層型圧電バイモルフ素子の提供が可能となる。

本発明による積層型圧電バイモルフ素子は、矩形板状の２枚の積層型圧電セラミックス素子が切り欠き部を有する矩形板状の弾性板の表裏面に接着剤で接合された形態をなす。また、弾性板には導電性を有する材料を使用し、接着剤がなす接着層の一部に導電接着剤層が設けられた形態、或いは接着剤に金属フィラーを含有させた形態をなす。

以下、本発明による積層型圧電バイモルフ素子について、具体的な例を挙げ、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施例１）
図２は、実施例による積層型圧電バイモルフ素子の説明図である。図２（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は側面図である。図２（ａ）に図示する本実施例による積層型圧電バイモルフ素子２０は、矩形板状の積層型圧電セラミックス素子２１と矩形板状の弾性板２２とで構成した。弾性板２２の表面と裏面にはそれぞれ１枚ずつ、合計２枚の積層型圧電セラミックス素子２１を接着剤で貼り付けた。積層型圧電セラミックス素子２１の長手方向の両側面には外部電極部２４ａと２４ｂを設け、表面には表面電極部２６ｂを設けた。また、弾性板２２の長手方向の両側面には外部電極部２４ａと２４ｂが弾性板２２と接触しないように切り欠き部２９ａと２９ｂを設けた。

本実施例による積層型圧電バイモルフ素子２０に使用した積層型圧電セラミックス素子２１は以下の方法で作製した。まず、チタン酸ジルコン酸鉛系のセラミック粉末に有機バインダー、溶剤および添加剤を加えて、分散・混練してペースト状のスラリーを作製する。ドクターブレード法を用いて前記スラリーをセラミックスシートに成形する。このセラミックスシートに、焼結後に内部電極層となる、パラジウムを含有し銀を主成分とする電極ペーストをパターン印刷する。

つぎに、電極ペーストをパターン印刷したセラミックスシートと印刷しないセラミックスシートを交互に積層し、熱を加えながらプレスして得られた積層体を矩形板状に切断加工する。その後、緻密質のジルコニアのセッターに前記切断加工された積層体を配置し、大気中で有機バインダーが分解して焼結反応は起こらない温度で、かつ、セラミック素子内にカーボンが残留しない時間で脱脂処理する。続けて、密閉容器中で９００〜１１００℃の範囲で焼結を行うことで積層型圧電セラミックス素子の焼結体が得られる。

この積層型圧電セラミックス素子の焼結体の内部には、前記パターン印刷により印刷された電極ペーストが内部電極層となって存在する。また前記パターン印刷のパターンは、焼結体の長手方向の側面に露出するように構成した。また、焼結体の厚みをなす２面の表面には表面電極部を設けた。前記内部電極層が表面に露出した部分には、銀を主成分とする電極ペーストを印刷して焼き付けることにより、前記内部電極層と表面電極部とを電気的に接続する外部電極部を設けた。この外部電極部で電気的に接続された表面電極部に電圧を印加して分極処理をすることで、積層型圧電セラミックス素子２１が得られる。

本実施例による積層型圧電バイモルフ素子２０は、図２（ｂ）に図示するように、２枚の前記積層型圧電セラミックス素子２１が矩形板状の弾性板２２の厚みをなす２面に接着層２３を介して接合される構造とした。積層型圧電セラミックス素子２１の厚みをなす２面には、前述した表面電極部２６ａ、２６ｂが設けられ、積層型圧電セラミックス素子２１の内部には内部電極層２５ａと２５ｂがセラミックス層２８を介して設けられている。また、内部電極層２５ｂは、前記切り欠き部２９ｂに対応する位置で積層型圧電セラミックス素子２１の長手方向の側面に露出しており、この露出した内部電極層２５ｂは外部電極部２４ｂで接続され、さらに表面電極部２６ｂにも接続される構造とした。

図３は、実施例による積層型圧電セラミックス素子の分解斜視図である。図３には、前記積層型圧電セラミックス素子２１の外部電極部を除いた、セラミックス層２８と表面電極部２６ａ、２６ｂと内部電極層２５ａ、２５ｂを積層型圧電セラミックス素子２１の厚み方向に分解して示している。内部電極層２５ａと内部電極層２５ｂはセラミックス層２８に対して対称形状をなすように、前記パターン印刷時に印刷され、セラミックス層２８を介して交互に配置されている。表面電極部２６ｂおよび内部電極層２５ａ、２５ｂの同一面内にあるダミー電極３２は、脱脂処理や焼結時にセラミックス層２８が受ける、セラミックス層２８と、内部電極層２５ａ及び内部電極層２５ｂとの膨張係数の違いにより生じる内部応力が極力均等になるようにするための電極であり、セラミックス層２８に割れやカケが生じるのを防止する。

表面電極部２６ｂは内部電極層２５ｂと同じ形状とし、表面電極部２６ａの同一面内には、ダミー電極３２を形成せず、表面電極部２６ａの面積を広げた。本実施例による積層型圧電セラミックス素子２１は図３に示すように、セラミックス層２８を５層とし、１層のセラミックス層２８の厚さを０．０４ｍｍとした。また、積層型圧電セラミックス素子２１の外形寸法は、長さ３０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍとした。

表面電極部２６ａ、２６ｂと内部電極層２５ａ、２５ｂの端部３１ｂ及びダミー電極３２の端部３１ａは積層型圧電セラミックス素子２１の長手方向の側面に露出するので、この部分に図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように外部電極部２４ａと２４ｂを設けて、表面電極部２６ａと内部電極層２５ａと端部３１ａとを外部電極部２４ａで電気的に接続し、表面電極部２６ｂと内部電極層２５ｂと端部３１ｂとを外部電極部２４ｂで電気的に接続し、２端子を構成した。

また、本実施例による積層型圧電バイモルフ素子２０に使用した弾性板２２は、厚さ０．０５ｍｍのニッケル鉄合金を長さ３５ｍｍ、幅１５ｍｍにプレスで打ち抜いたものを使用した。この弾性板２２には、プレスで打ち抜く際に、切り欠き部２９ａ、２９ｂが形成されるように金型を設計した。この弾性板２２と積層型圧電セラミックス素子２１との接合は、切り欠き部２９ａ、２９ｂの切り欠いた部分に積層型圧電セラミックス素子２１の外部電極部２４ａと２４ｂが位置するように配置し、接合した。

前記のように接合することで、弾性板２２に外部電極部２４ａと２４ｂが接触せず、電気的な絶縁が十分に確保できる。また、駆動する際には、弾性板２２を使用せず、弾性板２２と接合した２つの積層型圧電セラミックス素子２１の表面電極部２６ｂと同じ面内にあるダミー電極３２と、表面電極部２６ｂとの間に電圧を印加することにより、積層型圧電バイモルフ素子２０の厚み方向に撓みの変位が発生する。

（実施例２）
図４は、実施例による積層型圧電バイモルフ素子の説明図である。図４（ａ）は側面図であり、図４（ｂ）は積層型圧電セラミックス素子の上面図であり、図４（ｃ）は弾性板の上面図である。本実施例による積層型圧電バイモルフ素子４０は、図４（ｂ）に図示するように、矩形板状の積層型圧電セラミックス素子４１と図４（ｃ）に図示する矩形板状の弾性板４２とで構成した。

図４（ａ）に図示するように、本実施例による積層型圧電バイモルフ素子４０は、弾性板４２の厚みをなす２面にそれぞれ１枚ずつ、合計２枚の積層型圧電セラミックス素子４１が接着層４３を介して貼り付けられた構造とした。図４（ｂ）に図示するように、積層型圧電セラミックス素子４１の長手方向の側面には外部電極部４４ａ、４４ｂを設け、表面には表面電極部４６ｂを設けた。また、図４（ｃ）に図示するように、弾性板４２の長手方向の両側面には外部電極部４４ａ、４４ｂが弾性板４２と接触しないように切り欠き部４９ａ、４９ｂを設けた。

本実施例に使用した積層型圧電セラミックス素子４１と弾性板４２は、実施例１で使用したものと同じである。また、積層型圧電バイモルフ素子４０の構成も実施例１とほとんど同じとしたが、本実施例では、図４（ｃ）に示すように、弾性板４２の厚みをなす２面のうち一方の面に接着層４３となるゲル状のエポキシ樹脂系の接着剤を、メタルマスクを用いて、印刷塗布した。

さらに、弾性板４２と積層型圧電セラミックス素子４１の表面電極部４６ａとを導通させるために、導電接着剤層４７となる導電接着剤を部分的に塗布し、積層圧電セラミック素子を前記弾性板４２に載せて加圧加熱した。この時、加圧加熱は前記接着剤及び導電接着剤が完全に硬化する前に一度、加圧加熱を止めて、他方の面にも、前記と全く同様にして、エポキシ樹脂系の接着剤と導電接着剤を塗布し、積層型圧電セラミックス素子４１を載せ、再度、接着剤及び導電接着剤が完全に硬化するまで加圧加熱して、積層型圧電バイモルフ素子４０とした。

本実施例による積層型圧電バイモルフ素子４０は、実施例１とは違い、駆動する際に弾性板４２を使用して、弾性板４２と表面電極部４６ｂとの間に電圧を印加することにより、積層型圧電バイモルフ素子４０の厚み方向に撓みの変位が発生する。

（実施例３）
図５は、実施例による積層型圧電バイモルフ素子の説明図である。図５（ａ）は側面図であり、図５（ｂ）は積層型圧電セラミックス素子の上面図であり、図５（ｃ）は弾性板の上面図である。本実施例による積層型圧電バイモルフ素子５０は、図５（ｂ）に図示するように、矩形板状の積層型圧電セラミックス素子５１と図５（ｃ）に図示する矩形板状の弾性板５２とで構成した。

図５（ａ）に図示するように、本実施例による積層型圧電バイモルフ素子５０は、弾性板５２の厚みをなす２面にはそれぞれ１枚ずつ、合計２枚の積層型圧電セラミックス素子５１が接着層５３を介して貼り付けられた構造とした。図５（ｂ）に図示するように、積層型圧電セラミックス素子５１の長手方向の側面には外部電極部５４ａ、５４ｂを設け、表面には表面電極部５６ｂを設けた。また、図５（ｃ）に図示するように、弾性板５２の長手方向の両側面には外部電極部５４ａ、５４ｂが弾性板５２と接触しないように切り欠き部５９ａ、５９ｂを設けた。

本実施例に使用した積層型圧電セラミックス素子５１と弾性板５２は、実施例１で使用したものと同じである。また、積層型圧電バイモルフ素子５０の構成も前記の如く実施例１とほとんど同じにしたが、本実施例では、図５（ｃ）に示すように、弾性板５２の厚みをなす２面のうち、一方の面に接着層５３となるゲル状のエポキシ樹脂系の接着剤に金属フィラーを添加し、十分に混ぜ合わせたものを、メタルマスクを用いて、印刷塗布し、積層圧電セラミック素子を前記弾性板５２に載せて加圧加熱した。

この時、加圧加熱は接着剤が完全に硬化する前に一度、加圧加熱を止めて、他方の面にも前記と全く同様にして、前記金属フィラーを添加したエポキシ樹脂系の接着剤を塗布し、積層型圧電セラミックス素子５１を載せ、再度、接着剤が完全に硬化するまで加圧加熱して、積層型圧電バイモルフ素子５０とした。

本実施例による積層型圧電バイモルフ素子５０は、実施例２と同様に、駆動する際には弾性板５２を使用して、弾性板５２と表面電極部５６ｂとの間に電圧を印加することにより、積層型圧電バイモルフ素子４０の厚み方向に撓みの変位が発生する。

ここで、前記実施例１乃至実施例３による積層型圧電バイモルフ素子を各３０個作製し、比較する為に図１に示した従来の積層型圧電バイモルフ素子も従来品として３０個作製した。その結果、従来品は、弾性板と導通させない表面電極部と弾性板間の絶縁に関して、３０個中４個の絶縁不良が確認されたが、実施例１乃至実施例３による積層型圧電バイモルフ素子には絶縁不良は確認されなかった。

次に、絶縁が良品であった実施例２と実施例３および従来品について積層型圧電バイモルフ素子のもつ静電容量値を測定した結果、いずれも平均値は約６００ｎＦであったが、そのばらつきは、従来品が２０％であったのに対し、実施例２と実施例３による積層型圧電バイモルフ素子のばらつきは１０％小さくなっていることが確認できた。この結果より、実施例１乃至実施例３による積層型圧電バイモルフ素子は、従来品に比べ、絶縁が十分に確保され、実施例２と実施例３では、弾性板との導通が確実になされていることが確認できた。尚、実施例１による積層型圧電バイモルフ素子は弾性板と積層型圧電セラミックス素子とは導通させない構造であるので、弾性板と導通させない表面電極部と弾性板との間で測定する前記静電容量値の評価は行っていない。

さらに、実施例１乃至実施例３による積層型圧電バイモルフ素子が発生する変位量を評価した。変位量の評価は、積層型圧電バイモルフ素子の一端を固定し、片持ち梁状にし、積層型圧電バイモルフ素子に１０Ｖの直流電流を印加した時に他端に発生する変位量をレーザー変位計で計測した。その結果、いずれの積層型圧電バイモルフ素子も約１５０μｍの変位が計測された。これは従来品とほとんど同じ値であった。

前述した如く、本発明によれば、変位量を損なうことなく、外部電極と弾性板との絶縁及び導通が確実に得られ、製造が容易な積層型圧電バイモルフ素子の提供が可能となる。

本発明による積層型圧電バイモルフ素子は、圧電アクチュエータ、圧電センサ及び圧電音響デバイスとして、各種電子機器や電子装置等に利用できる。

従来の積層型圧電バイモルフ素子の説明図、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は断面図。実施例による積層型圧電バイモルフ素子の説明図、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は側面図。実施例による積層型圧電セラミックス素子の分解斜視図。実施例による積層型圧電バイモルフ素子の説明図、図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）は積層型圧電セラミックス素子の上面図、図４（ｃ）は弾性板の上面図。実施例による積層型圧電バイモルフ素子の説明図、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は積層型圧電セラミックス素子の上面図、図５（ｃ）は弾性板の上面図。

符号の説明

１０、２０、４０、５０積層型圧電バイモルフ素子
１１、２１、４１、５１積層型圧電セラミックス素子
１２、２２、４２、５２弾性板
１３、２３、４３、５３接着層
１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂ、４４ａ、４４ｂ、５４ａ、５４ｂ外部電極部
１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂ、４５ａ、４５ｂ、５５ａ、５５ｂ内部電極層
１６ａ、１６ｂ、２６ａ、２６ｂ、４６ａ、４６ｂ、５６ａ、５６ｂ表面電極部
１７導電接着剤
１８、２８、４８、５８セラミックス層
２９ａ、２９ｂ、４９ａ、４９ｂ、５９ａ、５９ｂ切り欠き部
３１ａ、３１ｂ端部
３２ダミー電極
４７導電接着剤層

Claims

圧電セラミックス層と内部電極層とが交互に厚み方向に積層されてなる矩形板状の２枚の積層型圧電セラミックス素子が弾性板を挟むように、接着層を介して前記弾性板に接合されてなる積層型圧電バイモルフ素子であって、前記積層型圧電セラミックス素子は、側面に露出する前記内部電極層を接続する外部電極部を有し、上面および底面のうち少なくとも一方で前記外部電極部に接続される表面電極部を有し、前記弾性板は、前記外部電極部と前記弾性板とが接触しないように切り欠き部が設けられてなることを特徴とする積層型圧電バイモルフ素子。
前記弾性板は導電性を有する材料からなり、前記接着層は、少なくとも一部分に導電接着剤層を有し、前記弾性板と前記積層型圧電セラミックス素子の前記表面電極部とが電気的に接続されてなることを特徴とする請求項１に記載の積層型圧電バイモルフ素子。
前記弾性板は導電性を有する材料からなり、前記接着層は、金属フィラーを含有し、前記弾性板と前記積層型圧電セラミックス素子の前記表面電極部とが電気的に接続されてなることを特徴とする請求項１に記載の積層型圧電バイモルフ素子。