JP2017152575A - 積層型圧電素子およびこれを備えた音響発生器、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 高電圧での連続駆動時に圧電体層と内部電極層との界面にクラックが生じるのを抑制できる積層型圧電素子およびこれを備えた音響発生器、電子機器を提供する。【解決手段】 本発明の積層型圧電素子１は、複数の圧電体層１１と複数の内部電極層１２とが積層された積層体１３を備え、複数の内部電極層１２における一方主面および他方主面の形状が面内方向に一様に凹凸の繰り返された形状である。これにより、高電圧での連続駆動時に圧電体層と内部電極層との界面にクラックが生じるのを抑制できる。【選択図】図１

Description

本発明は、積層型圧電素子およびこれを備えた音響発生器、電子機器に関するものである。

圧電体層と内部電極層とが複数積層された積層型圧電素子が知られている（例えば、特許文献１を参照）。積層型圧電素子の駆動による伸縮を利用して、当該積層型圧電素子は圧電アクチュエータや音響発生器として使用されている。

特開平３−２８３５８１号公報

上記の積層型圧電素子においては、駆動時の電圧印加によって、圧電体層が変形するのに対し、内部電極層はほとんど変形しないことから、圧電体層と内部電極層との界面で応力が発生する。ここで、積層型圧電素子における圧電体層と内部電極層との界面が平坦であると、高電圧での連続駆動時に圧電体層と内部電極層との界面にクラックが発生するという問題があった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、高電圧での連続駆動時に圧電体層と内部電極層との界面にクラックが生じるのを抑制できる積層型圧電素子およびこれを備えた音響発生器、電子機器を提供することを目的とする。

本発明の積層型圧電素子は、複数の圧電体層と複数の内部電極層とが積層された積層体を備え、前記複数の内部電極層における一方主面および他方主面の形状が面内方向に一様に凹凸の繰り返された形状であることを特徴とする。

また本発明の音響発生器は、上記の積層型圧電素子と、該積層型圧電素子が取り付けられた振動板とを備えることを特徴とする。

また本発明の電子機器は、上記の音響発生器と、該音響発生器を構成する前記圧電素子に接続された電子回路と、前記音響発生器および前記電子回路を収容する筐体とを備えていることを特徴とする。

本発明の積層型圧電素子によれば、圧電体層と内部電極層との境界に発生する引っ張り応力がさまざまな向きに分散されるため、高電圧での連続駆動時に圧電体層と内部電極層との界面にクラックが生じるのを抑制することができる。

また本発明の音響発生器および電子機器によれば、高電圧での連続駆動に対する高い信頼性を有し、長期間にわたって良好な音質を発生させることができる。

（ａ）は本実施形態の積層型圧電素子の一例を示す概略斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した概略断面図である。 （ａ）は本実施形態の積層型圧電素子の要部の一例を拡大した斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す積層型圧電素子の要部の一例の側面図である。 （ａ）は本実施形態の積層型圧電素子の要部の他の例を拡大した斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す積層型圧電素子の要部の他の例の側面図である。 （ａ）は本実施形態の積層型圧電素子の要部の他の例を拡大した斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す積層型圧電素子の要部の他の例の側面図である。 本実施形態の積層型圧電素子の要部の他の例の拡大断面図である。 本実施形態の音響発生器の一例を示す概略斜視図である。 本実施形態の電子機器の一例を示すブロック図である。

本発明の積層型圧電素子の実施形態の一例について、図面を参照して詳細に説明する。

図１（ａ）は本実施形態の積層型圧電素子の一例を示す概略斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した概略断面図である。図１に示す積層型圧電素子１は、複数の圧電体層１１と複数の内部電極層１２とが積層された積層体１３を備え、複数の内部電極層１２における一方主面および他方主面の形状が面内方向に一様に凹凸の繰り返された形状である。

本例の積層型圧電素子１を構成する積層体１３は、複数の圧電体層１１と複数の内部電極層１２とが積層されて長方形板状（直方体状）にされてなるものである。携帯端末のディスプレイまたは筐体に取り付けられる積層型圧電素子の場合には、積層体１３の長さとしては、例えば１８ｍｍ〜２８ｍｍとされる。積層体１３の幅は、例えば１ｍｍ〜６ｍｍとされる。積層体１３の厚みは、例えば０．２ｍｍ〜１．０ｍｍとされる。

積層体１３を構成する複数の圧電体層１１は、圧電特性を有するセラミックスからなるもので、このようなセラミックスとして、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ_３−ＰｂＴｉＯ_３）からなるペロブスカイト型酸化物、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）などを用いることができる。圧電体層１１の一層の厚みは、低電圧で駆動させるために、例えば０．０１〜０．１ｍｍに設定することが好ましい。また、大きな屈曲振動を得るために、２００ｐｍ／Ｖ以上の圧電ｄ３１定数を有することが好ましい。

積層体１３を構成する複数の内部電極層１２は、圧電体層１１を形成するセラミックスと同時焼成により形成されたもので、第１の内部電極層１２１および第２の内部電極層１２２からなる。圧電体層１１と交互に積層されて圧電体層１１を上下から挟んでいる。この形成材料として、例えば低温焼成が可能な銀や銀−パラジウム合金を主成分とする導体、あるいは銅、白金などを含む導体を用いることができるが、これらにセラミック成分やガラス成分を含有させてもよい。

第１の内部電極層１２１および第２の内部電極層１２２の端部がそれぞれ積層体１３の対向する一対の側面（端面）に互い違いに導出されている。携帯端末のディスプレイまたは筐体に取り付けられる積層型圧電素子１の場合には、内部電極層１２の長さは、例えば１７ｍｍ〜２５ｍｍとされる。内部電極層１２の幅は、例えば１ｍｍ〜５ｍｍとされる。

また、積層体１３の第１の主面（図の上面）には第１の表面電極１４１、第２の表面電極１４２が設けられている。図に示す例では、第１の表面電極１４１が積層体１３の第１の主面（図の上面）および第２の主面（図の下面）に設けられ、第２の表面電極１４２が第１の主面（図の上面）のみに設けられている。

第１の表面電極１４１を第１および第２の両主面に設けることで、積層体１３の最外の圧電体層１１を第２の内部電極層１２２と第１の表面電極１４１とで挟むことになり、最外の圧電体層１１に駆動電圧を印加して積層型圧電素子１の振動に寄与させることができる。第２の表面電極１４２も積層体１３の両主面に設けてもかまわない。なお、第１の表面電極１４１、第２の表面電極１４２の形成材料としては、銀や銀にシリカを主成分としたガラス等を含有させた銀化合物、ニッケルなどを用いることができる。

また、積層体１３の対向する一対の側面（端面）には、第１の側面電極１５１、第２の側面電極１５２が設けられていて、第１の側面電極１５１によって第１の内部電極層１２１と表面電極１４１とが電気的に接続されているとともに、第２の側面電極１５２によって第２の内部電極層１２２と表面電極１４２とが電気的に接続されている。第１の側面電極１５１、第２の側面電極１５２の形成材料としては、第１の表面電極１４１、第２の表面電極１４２と同様の、銀や銀にシリカを主成分としたガラス等を含有させた銀化合物、ニッケルなどを用いることができる。なお、第１の表面電極１４１、第２の表面電極１４２と第１の内部電極層１２１、第２の内部電極層１２２との電気的な接続は、本例のような第１の側面電極１５１、第２の側面電極１５２にかえて、圧電体層１１を貫通する貫通導体によってもよい。

なお、積層型圧電素子１（積層体１３）の形状は特に制限はなく、図１に示す例のような矩形状などの多角形状以外に、円形状や楕円形状であってもよい。また、積層型圧電素子１（積層体１３）の積層構造として、ユニモルフ構造に限られず、バイモルフ構造であってもよい。

そして、複数の内部電極層１２における一方主面および他方主面の形状が面内方向に一様に凹凸の繰り返された形状となっている。

このような構成とすることで、圧電体層１１と内部電極層１２との境界に発生する引っ張り応力がさまざまな向きに分散されるため、高電圧での連続駆動時に圧電体層１１と内部電極層１２との界面にクラックが生じるのを抑制することができ、信頼性の高い積層型圧電素子１とすることができる。

ここで、凹凸の繰り返された形状のパターンとしては、図２に示すような突起１２３を一方主面および他方主面に縦横に並べて設けたパターンが挙げられる。図２に示す例では、突起１２３は円柱状になっているが、突起１２３としてはこのような形状に限られず、円錐状等どのような形状でもよい。なお、一方主面および他方主面に設けられた突起１２３の高さを除く内部電極層１２の厚みが０．１〜５．０μｍの場合に、突起１２３の起点となる部位を断面で見たときの幅は例えば１０〜２００μｍに設定され、隣り合う突起１２３の起点と突起１２３の起点との間隔は例えば１０〜２００μｍに設定される。また、突起１２３の高さは、例えば０．５〜１０μｍに設定される。

また、図３に示すような突条１２４（言い換えると、線状に延びた突起またはリブ）を一方主面および他方主面に縦横に並べて網目状に設けたパターンも挙げられる。図３に示す例において、一方主面および他方主面に設けられた突条１２４の高さを除く内部電極層１２の厚みが０．１〜５．０μｍの場合に、突条１２４の起点となる部位を断面で見たときの幅は例えば１０〜２００μｍに設定され、隣り合う突条１２４の起点と突条１２４の起点との間隔は、例えば１０〜２００μｍに設定される。また、突条１２４の高さは、例えば０．５〜１０μｍに設定される。

ここで、図４に示すように、複数の内部電極層１２における一方主面および他方主面の
形状が面内方向に一様に曲面状の凹凸が繰り返された形状であるのがよい。言い換えると、凹凸が曲面で構成されているのがよい。上述の図２に示す例においては、突起１２３および突起１２３とそれ以外の領域との境界に角がある形状を示したが、図４に示す例では、突起１２３および突起１２３とそれ以外の領域との境界が全て曲面になっている。

なお、図示しないが、上述の図３に示す例における突条１２４および突条１２４とそれ以外の領域との境界の角の全てに丸みをもたせた形状とし、突条１２４および突条１２４とそれ以外の領域との境界が全て曲面になってもよい。

このような構成とすることで、局所的に集中する応力が発生しにくくなるため、圧電体層１１と内部電極層１２との境界に発生する引っ張り応力が更に分散されて、よりクラックを抑制できる。

これまでの例では、複数の内部電極層１２における一方主面および他方主面に突起１２３や突条１２４が縦横にきれいに並んで配列されて面内方向に一様に凹凸が繰り返された形状について述べてきたが、このような例に限定されず、凹凸が複雑に入り乱れたパターンになっていてもよい。

図５は、複数の内部電極層１２における一方主面および他方主面において、面内方向に一様に凹凸が複雑に入り乱れたパターンの例を示しており、その断面の一部を拡大したものである。図５に示す例では、隣り合う凹凸の底から頂点までの高さがｈ１〜ｈ５のように異なる高さとなっており、隣り合う凹凸の頂点から頂点までの内部電極層１２の主面に平行な方向の直線距離（間隔）がｐ１、ｐ２のように異なる距離となっている。この隣り合う凹凸の底から頂点までの高さ（ｈ１〜ｈ５）は、例えば０．５〜１０μｍの範囲内となるように設定される。また、隣り合う凹凸の頂点から頂点までの内部電極層１２の主面に平行な方向の直線距離（ｐ１，ｐ２）は、例えば２０〜２００μｍの範囲内となるように設定される。

なお、複数の内部電極層１２における一方主面および他方主面の形状が面内方向に一様に凹凸が繰り返された形状は、積層型圧電素子１（積層体１３）をダイサーなどのスライシングマシーンで複数の切断片に加工し、その断面を電子顕微鏡で観察することで、確認することができる。

次に、本実施形態の積層型圧電素子１の製造方法の一例について説明する。

まず、圧電体層１１となるセラミックグリーンシートを作製する。具体的には、圧電セラミックスの仮焼粉末と、アクリル系，ブチラール系等の有機高分子からなるバインダーと、可塑剤とを混合してセラミックスラリーを作製する。そして、ドクターブレード法、カレンダーロール法等のテープ成型法を用いることにより、このセラミックスラリーを用いてセラミックグリーンシートを作製する。圧電セラミックスとしては圧電特性を有するものであればよく、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ_３−ＰｂＴｉＯ_３）からなるペロブスカイト型酸化物等を用いることができる。また、可塑剤としては、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ），フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）等を用いることができる。

次に、内部電極層１２となる導電性ペーストを作製する。具体的には、銀−パラジウム合金の金属粉末にバインダーおよび可塑剤を添加混合することによって導電性ペーストを作製する。そして、セラミックグリーンシート上に、内部電極層１２となる導電性ペーストを例えばスクリーン印刷等の印刷法によって内部電極層１２のパターン形状に塗布する。この導電性ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを複数枚積層して、上下から所定の圧力で加圧して、セラミックグリーンシート積層体を作製する。このセラミック
グリーンシート積層体を所定の温度で加熱して脱バインダー処理を行なった後、酸化アルミニウムや酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム等を主成分とする焼成鉢中で９００℃〜１２００℃の温度で焼成することによって、複数の圧電体層１１と複数の内部電極層１２とが積層された、焼結体である積層体１３を作製する。積層体１３は、例えば平面研削盤等を用いて研削処理を施すなどして所定の形状に整えてもよい。

ここで、内部電極層１２において、一方主面および他方主面の形状が面内方向に一様に凹凸の繰り返された形状とするためには、導電性ペーストを異なるパターンで２回スクリーン印刷法を用いて塗布すればよい。例えば、１回目のスクリーン印刷では通常の内部電極層を形成するのと同様のパターンに印刷を行い、２回目のスクリーン印刷では突起１２３や突条１２４（リブ）を形成するようなパターンの印刷を行えばよい。なお、このような方法によっても、セラミックグリーンシートの積層の際に所定の圧力で加圧することで、内部電極層１２の一方主面および他方主面の両主面に突起１２３や突条１２４（リブ）を有する形状とすることができる。

なお、積層体１３は、上記の製造方法によって作製されるものに限定されるものではなく、圧電体層１１と内部電極層１２とを複数積層してなる積層体１３を作製できれば、どのような製造方法によって作製されてもよい。

その後、銀を主成分とする導電粒子とガラスとを混合したものに、バインダー，可塑剤および溶剤を加えて作製した銀ガラス含有導電性ペーストを、第１の表面電極１４１、第２の表面電極１４２、第１の側面電極１５１および第２の側面電極１５２のパターンで積層体１３の主面および側面にスクリーン印刷法等によって印刷して乾燥させた後、６５０〜７５０℃の温度で焼き付け処理を行ない、第１の表面電極１４１、第２の表面電極１４２を形成する。

なお、第１の表面電極１４１、第２の表面電極１４２と第１の内部電極層１２１、第２の内部電極層１２２との電気的な接続は、第１の側面電極１５１および第２の側面電極１５２にかえて、圧電体層１１を貫通する貫通導体によって接続してもよい。この場合は、例えば、第１の表面電極１４１、第２の表面電極１４２、第１の側面電極１５１および第２の側面電極１５２となる導電性ペーストの印刷の前に、金型による打ち抜き加工やレーザー加工による穴あけ加工によってセラミックグリーンシートに貫通孔を形成し、この貫通孔に貫通導体となる導電性ペーストを印刷法によって充填しておけばよい。貫通導体となる導電性ペーストは、第１の表面電極１４１、第２の表面電極１４２、第１の側面電極１５１および第２の側面電極１５２となる導電性ペーストと同様のものバインダーや溶剤の量を調整することによって粘度を調整したものを用いればよい。

積層型圧電素子１に分極処理を施して圧電活性を付与することで、電圧の印加により屈曲振動する振動発生体となる。分極処理には直流電源装置を用いて、例えば２ｋＶ／ｍｍ〜３ｋＶ／ｍｍの電位差を、１５℃〜３５℃の雰囲気温度にて、印加時間として数秒印加すればよい。圧電材料の性質により、電圧、雰囲気温度、印加時間は好適に選定される。

以上の方法により、積層型圧電素子１を製造することができる。

次に、本実施形態の音響発生器の一例について、図６を参照して説明する。

図６に示す音響発生器１０は、上述の積層型圧電素子１と、積層型圧電素子１が取り付けられた振動板２とを備えている。

振動板２は、例えば矩形状の薄板である。振動板２は、黄銅、リン青銅、ステンレス等
の金属や、ガラスや、アクリル系、ポリカーボネート系等の樹脂や、ポリエチレン、ポリイミド等の樹脂フィルムを好適に用いることができる。振動板２の形状は特に制限はなく、図５に示す例のような矩形状などの多角形板状のもの以外に、円形板状や楕円形板状のものであってもよい。振動板２の厚みは、例えば０．４ｍｍ〜１．５ｍｍに設定される。

積層型圧電素子１の第２の主面（図の下面）が、接合材３を介して振動板２に接合されている。接合材３は、樹脂系接着剤や、粘弾性体をシート状に成型したものや、基材層と粘弾性体からなる層とを積層した構成のもの（両面テープ）などを用いることができ、これらの材料としてアクリル系、エポキシ系等の接着剤やゴム系、アクリル系、シリコーン系、ウレタン系等の粘着剤が用いられる。また、基材層としては、アセテートフォーム、アクリルフォーム、セロハン、ポリエチレンフォーム、紙、不織布が用いられる。中でも、接合材３の少なくとも一部が粘弾性体で構成されていることで、積層型圧電素子１からの強い振動を振動板２へ伝える一方、振動板２から反射される弱い振動を接合材３が吸収することができる点で好ましい。接合材３の厚みとしては、例えば０．１ｍｍ〜２ｍｍに設定することができる。ただし、接合材３の材質に限定はなく、接合材３が振動板２よりも固く変形し難いもので形成されていても構わず、場合によっては、接合材３を有していない構成であっても構わない。

このような構成の音響発生器１０は、積層型圧電素子１に電気信号を加えることによって積層型圧電素子１を屈曲振動させ、振動板２を振動させて、音響を発生する。なお、振動板２の周囲を、図示せぬ枠部材によって支持しても構わない。

本例の音響発生器１０は、高電圧での連続駆動時に圧電体層１１と内部電極層１２との界面にクラックが生じるのを抑制した積層型圧電素子１を用いて構成されていることから、高電圧での連続駆動に対する高い信頼性を有し、長期間にわたって良好な音質を発生させることができる。

次に、音響発生器１０を搭載した電子機器の一例について、図７を参照して説明する。図７は、電子機器５０の構成を示すブロック図である。なお、図７においては、電子機器５０が携帯端末である場合の例を示しており、説明に必要となる構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

図７に示すように、本例の電子機器５０は、音響発生器１０と、音響発生器１０を構成する積層型圧電素子１に接続された電子回路６０と、電子回路６０および音響発生器１０を収容する筐体７０とを備え、音響発生器１０から音響を発生させる機能を有する。なお、本実施形態の電子機器５０としては、音響発生器１０を筐体７０に収容したもののみならず、筐体７０の一部が音響発生器１０を構成する振動板２となっていてもよい。

電子機器５０は、電子回路６０を備えている。電子回路６０としては、例えば、ディスプレイに表示させる画像情報や携帯端末によって伝達する音声情報を処理する回路や、通信回路等が例示できる。これらの回路の少なくとも１つであってもよいし、全ての回路が含まれていても構わない。また、他の機能を有する回路であってもよい。さらに、複数の電子回路を有していても構わない。なお、電子回路６０と積層型圧電素子１とは図示しない接続用配線で接続されている。

図に示す電子回路６０は、例えば、コントローラ６０ａと、送受信部６０ｂと、キー入力部６０ｃと、マイク入力部６０ｄとから構成される。電子回路６０は、音響発生器１０に接続されており、音響発生器１０へ音声信号を出力する機能を有している。音響発生器１０は電子回路６０から入力された音声信号に基づいて音響を発生させる。

また、電子機器５０は、表示部５０ａと、アンテナ５０ｂと、音響発生器１０とを備えている。また、電子機器５０は、これら各デバイスを収容する筐体７０を備えている。なお、図７では、１つの筐体７０にコントローラ６０ａをはじめとする各デバイスがすべて収容されている状態をあらわしているが、各デバイスの収容形態を限定するものではない。本実施形態では、少なくとも電子回路６０と音響発生器１０とが、１つの筐体７０に収容されていればよい。

コントローラ６０ａは、電子機器５０の制御部である。送受信部６０ｂは、コントローラ６０ａの制御に基づき、アンテナ５０ｂを介してデータの送受信などを行う。キー入力部６０ｃは、電子機器５０の入力デバイスであり、操作者によるキー入力操作を受け付ける。キー入力部６０ｃは、ボタン状のキーであってもよいし、表示部５０と一体となっているタッチパネルであってもよい。マイク入力部６０ｄは、同じく電子機器５０の入力デバイスであり、操作者による音声入力操作などを受け付ける。表示部５０ａは、電子機器５０の表示出力デバイスであり、コントローラ６０ａの制御に基づき、表示情報の出力を行うものであり、ディスプレイに相当する。なお、ディスプレイとしては、例えば、液晶ディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイ等の既知のディスプレイを好適に用いることができる。

そして、音響発生器１０は、電子機器５０における音響出力デバイスとして動作する。なお、音響発生器１０は、電子回路６０のコントローラ６０ａに接続されており、コントローラ６０ａによって制御された電圧の印加を受けて音響を発することとなる。

なお、電子機器５０として、アンテナなどを介してデータの送受信などを行う通信手段を有する携帯端末について説明を行ったが、電子機器５０の種別を問うものではなく、音響を発する機能を有する様々な民生機器に適用されてよい。たとえば、薄型テレビやカーオーディオ機器は無論のこと、音響を発する機能を有する製品、例を挙げれば、掃除機や洗濯機、冷蔵庫、電子レンジなどといった種々の製品に用いられてよい。

このような電子機器５０は、高電圧での連続駆動時に圧電体層１１と内部電極層１２との界面にクラックが生じるのを抑制した積層型圧電素子１を用いて構成されていることから、高電圧での連続駆動に対する高い信頼性を有し、長期間にわたって良好な音質を発生させることができる。

本発明の積層型圧電素子の具体例について説明する。

以下に示すような積層型圧電素子を作製した。

積層型圧電素子は、長さが２３．５ｍｍで、幅が３．３ｍｍで、厚みが０．５ｍｍの直方体状とした。この積層型圧電素子は、厚みが３０μｍの圧電体層と内部電極層とが交互に積層された構造とし、圧電体層の総数は１６層とした。圧電体層はチタン酸ジルコン酸鉛で形成し、内部電極層は銀パラジウムの合金を用いた。

銀パラジウムからなる内部電極層用の導電性ペーストは、セラミックグリーンシートに異なるパターンで２回印刷し、図２に示すような、内部電極層における一方主面および他方主面の形状が面内方向に一様に凹凸の繰り返された形状を形成した。

銀パラジウムからなる導電性ペーストの印刷されたセラミックグリーンシートを積層した後、加圧密着させ、所定の温度で脱脂を行った後、１０００℃で焼成を行い、積層焼結体を得た。

次に、銀からなる導電性ペーストを用いて表面電極および側面電極を形成した。

表面電極を介して、内部電極層間（第１の内部電極層と第２の内部電極層との間）に、２ｋＶ／ｍｍの電界強度の電圧を印加し、積層型圧電素子に分極を施し、本発明実施例の積層型圧電素子を作製した。

一方、比較例として、内部電極層用の導電性ペーストをセラミックグリーンシートに１回印刷し、内部電極層における一方主面および他方主面の形状が面内方向に一様に凹凸の繰り返されていない積層型圧電素子を作製した。

そして、それぞれの積層型圧電素子に１ｋＨｚの周波数で、実効値１０．６Ｖｒｍｓ １７００Ｖ／ｍｍの正弦波信号を１７０時間印加し、連続駆動試験を行った。その後、それぞれの積層型圧電素子（積層体）をスライシングマシーン（ダイサー）で複数の切断片に加工し、その断面を電子顕微鏡で観察し、圧電体層と内部電極層との間のクラック（剥離）について発生の有無を観察した。

その結果、本発明実施例の積層型圧電素子には、圧電体層と内部電極層との界面にクラックが観測されなかったのに対し、比較例の積層型圧電素子にはクラックが観測された。すなわち、本発明の積層型圧電素子を用いることで、圧電体層と内部電極層との界面にクラックが生じるのを抑制することができ、信頼性の高い積層型圧電素子とすることができることが確認できた。

１ 積層型圧電素子
１１ 圧電体層
１２ 内部電極層
１２１ 第１の内部電極層
１２２ 第２の内部電極層
１２３ 突起
１２４ 突条（リブ）
１３ 積層体
１４１ 第１の表面電極
１４２ 第２の表面電極
１５１ 第１の側面電極
１５２ 第２の側面電極
２ 振動板
３ 接合材

Claims (4)

1. 複数の圧電体層と複数の内部電極層とが積層された積層体を備え、前記複数の内部電極層における一方主面および他方主面の形状が面内方向に一様に凹凸の繰り返された形状であることを特徴とする積層型圧電素子。
2. 前記複数の内部電極層における前記一方主面および前記他方主面の形状が面内方向に一様に曲面状の凹凸が繰り返された形状であることを特徴とする請求項１に記載の積層型圧電素子。
3. 請求項１または請求項２に記載の積層型圧電素子と、該積層型圧電素子が取り付けられた振動板とを備えることを特徴とする音響発生器。
4. 請求項３に記載の音響発生器と、該音響発生器を構成する前記積層型圧電素子に接続された電子回路と、前記音響発生器および前記電子回路を収容する筐体とを備えていることを特徴とする電子機器。

Images