JP4348909B2 - Mold for crimping ceramic laminates - Google Patents

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Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，複数枚のセラミック層を積層して構成したセラミック積層体及びその製造方法，圧着用金型に関する。
【０００２】
【従来技術】
圧電体素子を駆動源として用いるアクチュエーターが知られている。
このような使い方をする圧電体素子は，低電圧で大きな変位を得るため一般に，厚みが２０〜２００μｍ程度の薄板状のセラミック層と厚みが数μｍ程度の内部電極層とを交互に積層して構成することがある。そして，セラミック層の積層数も５０〜７００枚程度と非常に多くすることがある。
また，セラミック層の面積（積層方向と直交する方に広がる面の面積）は小さいほうが圧電体素子小型化に有利であり，インジェクタに組込むことを考慮すると，素子の体格は小型であることがより望ましい。
【０００３】
【解決しようとする課題】
ところで，上述したような圧電体素子として機能するセラミック積層体を製造する方法について考える。
セラミック積層体は，所望の枚数のグリーンシートを圧着して未焼積層体となし，該未焼積層体を焼成することで作製できる。この場合，グリーンシートに対し予め導電ペースト等で印刷部を設けておく必要があり，グリーンシートは焼成後にセラミック層となり，印刷部は内部電極層となる。
【０００４】
ここでグリーンシートの面積を小さくしていくと，セラミック積層体の縦横比が大きくなる。縦とはセラミック積層体の積層方向の厚み，すなわち高さであり，横とは積層方向と直交する方向で，グリーンシートの幅や長径等に相当する。
縦横比の大きなグリーンシートの圧着状態は圧着用金型の影響が大きくなる。ここに圧着用金型とは，積層したグリーンシートの圧着に使用する金型や成形型のことである。
【０００５】
面積の小さいグリーンシートの圧着は，該グリーンシートに均一な圧力を付与することが難しく，デラミネーション（以下デラミと記載する），つまりセラミック層の層間剥離が焼成後の初期より発生することがある。
特にセラミック積層体の縦横比が２を越えるとデラミ発生が顕著となることが多い。これらデラミはセラミック積層体を圧電体素子として利用する場合には，動作不良や所定の性能が発揮されないといった不具合原因となる。
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，デラミが生じ難いセラミック積層体，その製造方法及び圧着用金型を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
セラミック層と内部電極層とを交互に積層して構成されたセラミック積層体において，
上記セラミック積層体の積層方向における一方の端面から他方の端面までの長さをＬとし，上記一方の端面から長さＬ／３までの範囲Ａと，上記他方の端面から長さＬ／３までの範囲Ｃと，範囲Ａと範囲Ｃとの間のセラミック積層体の中央を含む長さＬ／３の範囲Ｂに区分し，
積層方向両面において内部電極層と接するセラミック層の原材料として用いられるグリーンシートの積層方向における平均厚みをｔ０とし，
積層方向両面において内部電極層と接し，上記範囲Ａに全体が含まれるセラミック層の積層方向における平均厚みをｔ１，
積層方向両面において内部電極層と接し，上記範囲Ｂに全体が含まれるセラミック層の積層方向における平均厚みをｔ２，
積層方向両面において内部電極層と接し，上記範囲Ｃに全体が含まれるセラミック層の積層方向における平均厚みをｔ３，かつｔ１／ｔ０＝ａ，ｔ２／ｔ０＝ｂ，ｔ３／ｔ０＝ｃとすると，
ｂ／｛（ａ＋ｃ）／２｝＜１．１であることを特徴とするセラミック積層体（第１のセラミック積層体）がある。
【０００８】
上記第１のセラミック積層体は，範囲Ａ〜範囲Ｃにおけるセラミック層とグリーンシートとの厚み変化率がａ〜ｃであり，範囲Ｂの厚み変化率と範囲Ａ及びＣにおける厚み変化率が上記の関係を満たしている。
これは積層圧着時に適切な圧力が積層方向の中央付近まで充分に加わっていることを意味しており，充分にセラミック層間が接合されて，デラミが発生し難くなる。
【０００９】
このように，デラミが生じ難いセラミック積層体を得ることができる。
なお，上記第１のセラミック積層体において，範囲Ａ〜範囲Ｃの境界をまたがるセラミック層については（後述する図３（ｂ）参照），上記平均厚みｔ１，ｔ２，ｔ３の算出に含めない。
【００１０】
また，セラミック層と内部電極層とを交互に積層して構成されたセラミック積層体において，
上記セラミック積層体の積層方向における一方の端面から他方の端面までの長さをＬとし，上記一方の端面から長さＬ／３までの範囲Ａと，上記他方の端面から長さＬ／３までの範囲Ｃに区分し，
積層方向両面において内部電極層と接するセラミック層の原材料として用いられるグリーンシートの積層方向における平均厚みをｔ０とし，
積層方向両面において内部電極層と接し，上記範囲Ａに全体が含まれるセラミック層の積層方向における平均厚みをｔ１，
積層方向両面において内部電極層と接し，上記範囲Ｃに全体が含まれるセラミック層の積層方向における平均厚みをｔ３，かつｔ１／ｔ０＝ａ，ｔ３／ｔ０＝ｃとすると，
ｃ／ａ＜１．１であることを特徴とするセラミック積層体（第２のセラミック積層体）がある。
【００１１】
上記第２のセラミック積層体は，範囲Ａ及びＣにおけるセラミック層とグリーンシートとの厚み変化率がａ及びｃであり，両者が上記の関係を満たしている。
これは積層圧着時に適切な圧力が積層方向の圧力を加えた端面から中央，圧力を加えた側と反対側の端面まで充分に加わっていることを意味しており，充分にセラミック層間が接合されて，デラミが発生し難くなる。
【００１２】
このように，デラミが生じ難いセラミック積層体を得ることができる。
なお，上記第２のセラミック積層体において，範囲Ａ及びＣの境界をまたがるセラミック層については上記平均厚みｔ１，ｔ３の算出に含めない。
【００１３】
また，内部電極層用の印刷部を設けたグリーンシートを準備し，該グリーンシートを所定枚数積層，圧着して圧着体となすに当たり，積層したグリーンシートの側面を一定の期間フリー状態に保った後に上記圧着を終了し，
その後，上記圧着体を焼成することを特徴とするセラミック積層体の製造方法がある。
【００１４】
これにより，圧着の際に積層方向の全体に圧力を充分伝達させて圧着体を作製することができ，この圧着体を焼成することで，充分にセラミック層間が接合され，デラミが発生し難いセラミック積層体を得ることができる。
圧着の際にグリーンシートの側面に接触するものがあった場合，圧力が加わりグリーンシートが加圧方向に収縮しつつ積層方向に隣接する他のグリーンシート間で圧着される際の速度が，側面と該側面に接触したものとの摩擦力によって減速する。つまり，グリーンシートの側面方向より接触するものがあった場合，圧着体の全体に圧力がかかり難くなる。
側面をフリー状態とすることで，圧力をより効率よく圧着体の全体に伝達しやすくすることができる。
【００１５】
このように，デラミが生じ難いセラミック積層体の製造方法を得ることができる。
【００１６】
第１の発明は，内部電極層用の印刷部を設けたグリーンシートを準備し，該グリーンシートを所定枚数積層し，積層方向の両端面から加圧して圧着体を得る際に使用する圧着用金型において，
圧着時に，積層されたグリーンシートの積層方向の両端面と接する２枚の端部板と，
上記２枚の端部板間に配設され，上記積層されたグリーンシートの側面と対面し，上記積層されたグリーンシートの側面との距離を変更可能に構成された側面板とよりなることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型である（請求項１）。
【００１７】
また，第２の発明は，内部電極層用の印刷部を設けたグリーンシートを準備し，該グリーンシートを所定枚数積層し，積層方向の一方の端面から加圧して圧着体を得る際に使用する圧着用金型において，
圧着時に，積層されたグリーンシートの積層方向の一方の端面と接する端部板と，他方の端面と接する固定面と，
上記端部板と上記固定面との間に配設され，上記積層されたグリーンシートの側面と対面し，上記積層されたグリーンシートの側面との距離を変更可能に構成された側面板とよりなることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型である（請求項２）。
【００１８】
また，第３の発明は，内部電極層用の印刷部を設けたグリーンシートを準備し，該グリーンシートを所定枚数積層し，積層方向の両端面から加圧して圧着体を得る際に使用する圧着用金型において，
圧着時に，積層されたグリーンシートの積層方向の両端面と接する２枚の端部板と，
上記２枚の端部板間に配設され，上記積層されたグリーンシートの側面と対面する側面板と，
積層方向の端部に端部板を嵌合するための嵌合穴を有し，側面が開放されたケースとよりなり，
上記端部板は大径部を有し，積層されたグリーンシートと対面する側に細径部を有し，かつ大径部と細径部との間にテーパー部を有し，
上記グリーンシートの圧着に際して，圧着開始直後は積層されたグリーンシートの両端面にそれぞれ端部板が当接し，上記側面板が積層されたグリーンシートの側面に当接し，
その後，上記端部板は積層されたグリーンシートの積層方向の縮小に伴いケース内部に向かって前進すると共に，上記側面板は積層されたグリーンシートの側面からケース外部に向かって後退するよう構成されていることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型である（請求項８）。
【００１９】
また，第４の発明は，内部電極層用の印刷部を設けたグリーンシートを準備し，該グリーンシートを所定枚数積層し，積層方向の一方の端面から加圧して圧着体を得る際に使用する圧着用金型において，
圧着時に，積層されたグリーンシートの積層方向の一方の端面と接する端部板と，他方の端面と接する固定面と，
上記端部板と上記固定面との間に配設され，上記積層されたグリーンシートの側面と対面する側面板と，
積層方向の一方の端部に上記端部板を嵌合するための嵌合穴を有し，側面が開放されたケースとよりなり，
上記端部板は大径部を有し，積層されたグリーンシートと対面する側に細径部を有し，かつ大径部と細径部との間にテーパー部を有し，
上記グリーンシートの圧着に際して，圧着開始直後は積層されたグリーンシートの端面に端部板及び固定面とが当接し，上記側面板が積層されたグリーンシートの側面に当接し，
その後，上記端部板は積層されたグリーンシートの積層方向の縮小に伴いケース内部に向かって前進すると共に，上記側面板は積層されたグリーンシートの側面からケース外部に向かって後退するよう構成されていることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型である（請求項９）。
【００２０】
第１〜第４の発明にかかる圧着用金型を用いることで，積層したグリーンシートを圧着する際に，側面板とグリーンシートの側面との間をあけて，積層したグリーンシートの側面を圧着時に少なくとも一定の期間フリー状態に保つという圧着方法を実現することができる。
この場合，圧着の際に積層方向の中央付近まで，積層方向の両端面から加えた圧力が充分伝達されることとなり（第１の発明，第３の発明），または積層方向の一方の端面から加えた圧力が他方まで（他方は固定面に当接する）充分伝達されることとなり（第２の発明，第４の発明），上述した圧着用金型を用いて圧着した圧着体より得たセラミック積層体は充分にセラミック層間が接合され，デラミが発生し難い。
【００２１】
このため第１〜第４の発明によれば，デラミが生じ難いセラミック積層体を作製できる圧着用金型を得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
上記第１及び第２のセラミック積層体は，後述する実施例１等に示されるごとく積層型の圧電体素子として機能するものがある。
上記セラミック積層体は，セラミック層の層間に内部電極層を交互に正負に電圧を印加可能となるように形成することができる。また，上記セラミック積層体は，ある内部電極層はセラミック積層体における一方の側面に，他の内部電極層は他方の側面に露出するよう配設する部分電極構成とすることができる。また，セラミック層の積層方向と直行する面の全体を覆うように内部電極層を設けた全面電極構成とすることができる。
内部電極層に通電してやることで，内部電極層からセラミック層に電圧が印加され，セラミック層が変位し，セラミック積層体よりなる圧電体素子を駆動することができる。セラミック層の変位の総計が圧電体素子の変位となる。
【００２３】
上記セラミック積層体を構成するセラミック層の積層方向と直行する面の形状を略四角形，多角形，樽型等といった任意の形状とすることができる。
また，上記セラミック積層体を圧電体素子として機能させる場合は，圧電効果を有する材料であれば特に選択することなくセラミック層の材料として用いることができる。
内部電極層についても同様に電極として機能する材料であれば種類を問わず用いることができる。
【００２４】
上記第１のセラミック積層体における『ｔ１／ｔ０＝ａ』，『ｔ２／ｔ０＝ｂ』，『ｔ３／ｔ０＝ｃ』は，未加圧で未焼成のグリーンシートの厚みと焼成されたセラミック積層体におけるセラミック層の厚みとの比であり，（セラミック層の圧着焼成前後における）厚み変化率である。
そして，範囲Ａと範囲Ｃはセラミック積層体の積層方向両端から積層方向に沿って内部に向かった１／３の範囲である。範囲Ｂはセラミック積層体の積層方向中央付近を含む範囲である。
従って，ｂとはセラミック積層体の中央付近における平均の厚み変化率，（ａ＋ｃ）／２とはセラミック積層体の両端における平均の厚み変化率である。
第１のセラミック積層体は，セラミック積層体の各部の平均の厚み変化率の関係について述べたものである。
【００２５】
そして，グリーンシートは積層圧着と焼成とによって寸法が縮むが，焼成における縮み具合はだいたい均等である。
積層圧着の際の圧力のかけ方は２通りある。１つは圧力を積層方向の両端から加える方法である。もう１つは，一方の端面は動かず，剛体的で変形し難い固定面に当接させ，他方の面から圧力を加える方法である。
積層方向の両端面から圧力が加わる場合，両端面近傍はよく縮み，中央付近は縮みの量が少なくなることが知られている。
【００２６】
第１のセラミック積層体は上述した関係が成立するため，中央付近にもよく圧力が加わって，充分にセラミック層間が圧着されていることを意味している。
仮に，ｂ／｛（ａ＋ｃ）／２｝≧１．１である場合は，中央付近に充分な圧力が加わらなくてデラミが生じやすくなる。
【００２７】
また，積層したグリーンシートの厚みが異なる場合，上記ｔ０は平均の厚みとする。また，圧電体素子として機能するセラミック積層体の場合，その両端面に通電により変位しないダミー層を設けることがある。この場合，ダミー層の厚みは平均の厚みであるｔ０の算出の際に考慮しない。
【００２８】
また，第１のセラミック積層体において，ｂ＜０．９３であることが好ましい。
この場合はｂが小さい，つまりセラミック積層体の中央付近が圧着によって充分に縮んでおり，セラミック積層体の内部電極層とセラミック層との密着状態が良好である。よって，デラミが発生し難いセラミック積層体である。
仮にｂ≧０．９３である場合は，セラミック積層体の中央付近が充分縮んでおらず，セラミック層と内部電極層との密着状態が悪く，デラミ発生のおそれがある。
【００２９】
また，上述したごとく，積層圧着の際の圧力のかけ方は２通りあり，両端面から圧力を加えた場合は，範囲Ａと範囲Ｃの加圧は充分で，範囲Ｂの加圧が不充分となるおそれがあった。
一方の端面から圧力を加え，他方の端面は固定面（動かない，剛体的な面）に接触している場合，圧力を加えた端面の付近は充分な加圧が行われるが，離れるに従い，圧着用金型の側面などとの摩擦によって圧力伝達が悪くなり，加圧が不充分となる問題があった。
【００３０】
第２のセラミック積層体はｃ／ａ＜１．１が成立し，範囲Ｃにおける（セラミック層の圧着焼成前後における）厚み変化率が範囲Ａにおける変化率の１．１倍より小さく，これは範囲Ａの側から加圧を行って，圧力が範囲Ａより範囲Ｃまで充分に伝達され，セラミック積層体の一方の端面から他方の端面まで充分にセラミック層と内部電極層との間に優れた密着状態が得られたことを意味している。
仮に，ｃ／ａ≧１．１である場合は，中央付近に充分な圧力が加わらなくてデラミが生じやすくなる。
【００３１】
また，第１及び第２のセラミック積層体は，複数枚のセラミック層と内部電極層とを交互に積層して構成したユニットセラミック板を複数枚積層することにより構成されていることが好ましい。
【００３２】
各ユニットセラミック板内のセラミック層は充分な力で圧着することが容易である。なぜなら，ユニットセラミック板を構成するセラミック層を充分に減らせば，ユニットセラミック板内部まで圧着時の力を届かせて，確実にセラミック層間を圧着することが実現できる。このように，セラミック層が充分に圧着されたユニットセラミック板を積層することで，全体として充分に圧着されたセラミック層からなるセラミック積層体を得ることができ，デラミも生じがたい。
また，セラミック層を充分圧着するために，上記ユニットセラミック板はグリーンシートの積層枚数を２〜１００層とすることが好ましい。
【００３３】
また，第１及び第２のセラミック積層体は２００層以上のセラミック層より構成することができる。
このような非常に枚数の多いセラミック層からなるセラミック積層体は本発明にかかる恩恵をより多く得ることができる。
また，このようなセラミック積層体を圧電体素子として用いることで，作動時（圧電体素子が伸張する時）の応力クラックを防止することができる。
【００３４】
また，上記セラミック積層体の製造方法において，セラミック積層体製造時，グリーンシートを積層し，加圧して圧着を施すが，この際に側面をある所定の時間フリーとすることで，圧着時にセラミック積層体の側面に生じる摩擦力をなくすことができる。
積層圧着を積層方向から加圧して行う際に中央付近まで（一方の端面から加圧する際は下方まで）圧力が充分に伝わらないのは，加圧の開始直後に積層したグリーンシートが圧着金型等と密着し，密着した部分で圧力のロスが発生し，積層方向の中央付近まで（一方の端面から加圧する際は下方まで）充分な圧力がかからなくなるためである。側面の摩擦が０であれば，圧力のロスがないため，圧力を充分に伝達される。
【００３５】
また，上記セラミック積層体の製造方法において，上記グリーンシートを所定枚数積層，圧着して圧着体となすに当たり，上記グリーンシートをセンタリングした後，積層方向の両端面から加圧することができる。上記グリーンシートを所定枚数積層，圧着して圧着体となすに当たり，上記グリーンシートをセンタリングした後，積層方向の一方の端面から加圧することができる。
【００３６】
グリーンシートのセンタリングとは，グリーンシートの重心が同軸上に並ぶと共に，同形のグリーンシートの側面が同一平面上に並ぶような状態にすることである。仮にグリーンシートがセンタリングされていない場合は，各グリーンシートにかかる力が不均一となって，縦クラックが発生しやすくなる。
ここではグリーンシートをセンタリングし積層状態を良好な状態とした後に加圧を行うため，縦クラックが生じ難い。
【００３７】
また，第１〜第４の発明にかかる圧着用金型の側面板でグリーンシートの側面との距離を変更可能に構成したものは，少なくとも２枚設けることが好ましい。少なくとも２つの側面に対し積層圧着中にグリーンシートとの間にクリアランスを設けることで，摩擦力が小さくなり，デラミ発生を効果的に抑制することができる。もっとも好ましくは，グリーンシートの全側面に対してクリアランスを設けることである。
【００３８】
また，上記グリーンシート圧着の際は，上記側面板は少なくとも一定の期間上記グリーンシートの側面と分離した状態にあるよう構成されていることが好ましい（請求項３）。
これにより，側面板とグリーンシートの側面との間をフリーとして摩擦力の発生を防止し，圧着の圧力をセラミック積層体の全体に届かせることができる。
【００３９】
また，上記各グリーンシート圧着の際に上記各グリーンシートの側面が変形することに対応して上記側面板は移動可能となるよう構成されていることが好ましい（請求項４）。
これにより，側面板とグリーンシートの側面との間をフリーとして摩擦力の発生を防止し，圧着の圧力をセラミック積層体の全体に届かせることができる。
【００４０】
また，上記各グリーンシート圧着の際に上記側面板は上記グリーンシートの側面が積層方向と直交する方向に拡張するに伴って，上記グリーンシートの側面と接触した状態を維持したままで上記積層方向と直交する方向に拡張するよう構成されていることが好ましい（請求項５）。
この場合，グリーンシートの側面と側面板は接触しているが，グリーンシートの拡張に従って側面板が後退するので，グリーンシート側面と側面板との間に摩擦力は殆ど生じない。よって，セラミック積層体の全体に圧着の圧力を届かせることができる。
【００４１】
また，上記グリーンシート圧着の際における上記側面板と上記グリーンシートの側面との距離をｘ，上記グリーンシートの積層枚数をｙとすると，ｙ／６≦ｘであることが好ましい（請求項６）。
これにより，セラミック積層体の全体に圧力を充分伝達して，デラミの生じ難いセラミック積層体を作製可能な圧着用金型を得ることができる。
ｙ／６＞ｘである場合は，デラミが発生してしまうおそれがある。
【００４２】
また，上記側面板と上記グリーンシートの側面との距離をｘ，上記グリーンシートの厚みをｚとすると，ｚ／１０００≦ｘであることが好ましい（請求項７）。
これにより，積層の中央まで充分な加圧がなされたあとも側面方向に変形されることを防止できる。ｚ／１０００＞ｘである場合は，デラミや圧着体に折れや曲がりが発生してしまうおそれがある。
【００４３】
また，第２，第４の発明にかかる圧着用金型について，グリーンシートの側面との距離を変更可能に構成した側面板を少なくとも２枚設けることが好ましい。少なくとも２面において積層圧着中に側面板とグリーンシートの側面との間にクリアランスを設けることで，摩擦力が小さくなり，デラミ発生を抑制することができる。もっとも好ましくは，グリーンシートの全側面と側面板との間に対してクリアランスを設けることである。
【００４４】
また，端部板は大径部と積層されたグリーンシートと対面する側に細径部を有し，かつ大径部と細径部との間の側面はテーパー部を有している。これにより，圧着時の加圧によって細径部からのグリーンシートのはみ出しを大径部で止めることができ，グリーンシートを均一に加圧することができる。また，テーパー部によって，スムーズに側面板を動かして，グリーンシートとのクリアランスを確保することができる。
【００４５】
また，上記端部板と積層されたグリーンシートの積層方向の端面との間に弾性板が設けてあることが好ましい（請求項１０）。
弾性板が変形することで，圧着開始から圧着終了まで積層されたグリーンシートの全面を加圧することが可能となる。
そのため，特に後述する実施例の図２に示すような部分電極として内部電極層を形成した場合について，特に内部電極層を設けていない部分でのデラミ発生を確実に防止することができる。
【００４６】
また，上記弾性板は，上記端部板よりも小さく，積層されたグリーンシートよりも大きな弾性率を持った材料で構成することが好ましい。これにより，上記作用効果を確実に得ることができる。
上記弾性板としては，各種ゴム板，ウレタン，シリコーンゴムを用いることができる。特に圧着時は熱も加えるため，弾性板は耐熱性を備えていることが望ましい。
また，上記弾性板の自由状態における面積は，積層されたグリーンシートと略同じであることが好ましい。
【００４７】
また，上記弾性板の弾性率は１〜１００ＭＰａであり，上記グリーンシートの積層方向に沿った厚みは１〜１０ｍｍであることが好ましい（請求項１１）。
これにより，加圧過程の全域（加圧終了まで）において，グリーンシートの全面を均一に加圧することができる。
【００４８】
弾性率が１ＭＰａ未満である場合は，弾性板がグリーンシートを押圧変形しすぎて側面板と密着して，充分に加圧できなくなるおそれがある。１００ＭＰａをこえた場合は，弾性板の側面方向の変形が少なく，グリーンシート全面を均一に加圧することができなくなるおそれがある。
また，厚みが１ｍｍ未満である場合は，弾性板の側面方向の変形が少なく，グリーンシート全面を均一に加圧することができなくなるおそれがある。１０ｍｍをこえた場合は，弾性板がグリーンシートを押圧変形しすぎて側面板と密着して，充分に加圧できなくなるおそれがある。
【００４９】
【実施例】
以下に，図面を用いて本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
本発明にかかるセラミック積層体およびその製造方法，また製造の際にグリーンシートの積層圧着に使用する圧着用金型について説明する。
【００５０】
本例にかかるセラミック積層体１は，図１，図２に示すごとく，セラミック層１１と内部電極層２１，２２とを交互に積層して構成されている。
そして，図３（ａ）に示すごとく，上記セラミック積層体１の積層方向における一方の端面１０９から他方の端面１０８までの長さをＬとする。
上記一方の端面１０９から長さＬ／３までを範囲Ａ，上記他方の端面１０８から長さＬ／３までを範囲Ｃ，範囲Ａと範囲Ｃとの間のセラミック積層体１の中央付近を含む長さＬ／３を範囲Ｂとする。
つまり，図３（ａ）に示されるごとく，セラミック積層体１の上１／３が範囲Ａ，真ん中１／３が範囲Ｂ，下１／３が範囲Ｃとなる。
【００５１】
そして，積層方向両面において内部電極層２１，２２と接するセラミック層１１の原材料として用いられるグリーンシート（図５にかかる７０）の積層方向における平均厚みをｔ０とする。
積層方向両面において内部電極層２１，２２と接し，上記範囲Ａに全体が含まれるセラミック層１１の積層方向における平均厚みをｔ１，積層方向両面において内部電極層２１，２２と接し，上記範囲Ｂに全体が含まれるセラミック層１１の積層方向における平均厚みをｔ２，積層方向両面において内部電極層２１，２２と接し，上記範囲Ｃに全体が含まれるセラミック層１１の積層方向における平均厚みをｔ３，かつｔ１／ｔ０＝ａ，ｔ２／ｔ０＝ｂ，ｔ３／ｔ０＝ｃとする。
上記値の間にはｂ／｛（ａ＋ｃ）／２｝＜１．１という関係が成立する。
【００５２】
上記不等式は，セラミック積層体１の両端１／３ずつの平均の厚み変化率とセラミック積層体１の中央付近の平均の厚み変化率との間に，
（中央の平均の厚み変化率）＜１．１×（両端の平均の厚み変化率）
という関係が成立することを意味している。
なお，図３（ｂ）に示すごとく，セラミック積層体１の両端面１０９，１０８となる端部の層は変位を生じないダミー層１９，１８である。上記平均厚みを算出する際にダミー層１９，１８を含めない。また，図３（ｂ）に示すごとく，範囲Ａと範囲Ｂ，範囲Ｂと範囲Ｃにまたがったセラミック層（イ），（ロ）は，上記ｔ１〜ｔ３の平均厚み算出に含めない。
【００５３】
以下，詳細に説明する。
本例のセラミック積層体１はインジェクタの駆動源として用いられる圧電体素子で，内側電極層２１，２２を介し，セラミック層１１へ電圧を印加した際の変位方向にセラミック層１１を積層して構成された積層型の圧電体素子である。
内側電極層２１，２２を介してセラミック層１１に電圧を印加することでセラミック層１１が変位し，各セラミック層１１の変位の総計が圧電体素子全体の変位となる。この変位をインジェクタの駆動に利用する。
なお，内側電極層２１，２２は部分電極構成である（図２参照）。
【００５４】
本例のセラミック積層体１は，図１，図２に示すごとく，セラミック層１１の層間に内部電極層２１，２２を交互に形成してなる。同図に示すごとく，一方の内部電極層２１は一方の側面１０１に露出するように，他方の内部電極層２２は他方の側面１０２に露出するように配設されている。電圧印加時に，一方の内部電極層２１が正であれば他方の内部電極層２２は負に帯電して，セラミック積層体１に正負の電位を与えることができる。
セラミック積層体１の側面１０１，１０２には，図１に示すごとく，露出した内部電極層２１，２２の端部を導通させるように焼きつけ銀よりなる側面電極３１，３２をそれぞれ形成した。
なお，セラミック層は全部で２７０層である。
【００５５】
各内部電極層２１，２２で，側面１０１，１０２に露出しない端部はセラミック層１１の端部よりも内側に位置し，またセラミック層１１の積層方向と直交する側の面には，図２（ａ），（ｂ）に示すごとく，内部電極層未形成部１１９が存在する。
なお，図２（ｃ）にセラミック積層体１を構成するセラミック層１１の積層状態を示す。
【００５６】
また，図３（ａ）に示すごとく，本例のセラミック積層体１の積層方向の一方の端面１０８から他方の端面１０９までの長さＬは２７ミリ，端面１０９から下方へ１／３，つまり９ミリの部分を範囲Ａ，端面１０８から上方へ１／３つまり９ミリの部分を範囲Ｃ，残りの中央付近を範囲Ｂとする。
【００５７】
次に，本例にかかるセラミック積層体１の製造方法について説明する。
製造方法の概略を述べると，内部電極層２１，２２用の印刷部を設けたグリーンシートを準備し，該グリーンシートを所定枚数積層，圧着して圧着体となすに当たり，積層したグリーンシートの側面を一定の期間フリー状態に保った後に上記圧着を終了し，その後，上記圧着体を焼成する。
このとき，上記グリーンシートをセンタリングした後，積層方向の両端面から加圧する。
【００５８】
次に，本例において圧着の際に使用する圧着用金型５について説明する。
図７に示すごとく，積層されたグリーンシート，すなわち積層体６０の積層方向の両端面６０９，６０８と接する２枚の端部板５８，５９と，２枚の端部板５８，５９間に配設され，上記積層体６０の側面６０１，６０２と対面する側面板５１，５２と，積層方向の端部に端部板５８，５９を嵌合するための嵌合穴５０８，５０９を有し，側面が開放され，開放部５０１，５０２が設けてあるケース５０とよりなる。
【００５９】
上記端部板５９は大径部５９１を有し，積層体６０と対面する側に細径部５９３を有し，かつ両者の間にテーパー部５９２を有する。端部板５８も同様の構成である。
圧着開始直後は積層体６０の両端面６０９，６０８にそれぞれ端部板５９，５８が当接し，上記側面板５２，５１が積層体６０の側面６０１，６０２に当接し，その後，積層体６０の積層方向の縮小に伴い，上記端部板５８，５９はケース５０内部に向かって前進すると共に，上記側面板５２，５１は積層体６０の側面６０１，６０２からケース５０外部に向かって後退するよう構成されている。
【００６０】
上記圧着用金型５を利用して積層圧着を行う方法について説明する。
ロール状に成形したシートを切断し，図５（ａ）に示すごとく，取り扱いやすい大きさのグリーンシート７０となす。グリーンシート７０に，図５（ｂ）に示すごとく，内部電極層２１，２２用の印刷部７１を設ける。
上記グリーンシート７０を１０枚積層し，８０℃，１０ＭＰａで圧着し，図５（ｃ）に示すごとく仮圧着体７２を得る。
仮圧着体７２を得ようとするセラミック積層体１の断面形状と同形に切断し，図６（ａ）に示すごとく，ユニットセラミック板７３を得る。
なお，ユニットセラミック板７３の大きさは，この後の積層圧着の工程，焼成の工程で縮む分を見越して定める。
【００６１】
次に，図６（ｂ）に示すごとく，ユニットセラミック板７３を２７枚積層し，積層方向の両端面にダミー板７４を配置する。このダミー板７４は最終的にダミー層１９，１８となる。
これらユニットセラミック板７３の２７枚とダミー板７４の２枚とよりなる積層体６０に対し上記圧着用金型５を用いて積層圧着を行い，図６（ｃ）に示すごとく，圧着体７５を得る。
【００６２】
この積層圧着について詳細に説明する。
下の端部板５８をケース５０に嵌合させ，端部板５８に接するようにダミー板７４を配置し，その上に上記２７枚のユニットセラミック板７３，ダミー板７４を配置して，上の端部板５９をケース５０に嵌合させる。このとき，嵌合穴５０９には端部板５９の小径部５９３からテーパー部５９２までが入り込んだ状態となる（図７参照）。
【００６３】
ついで，開放部５０１，５０２から側面板５１，５２を矢線Ｆ１に示すごとく押し込んで，積層体６０の側面６０１，６０２に接触させ，ユニットセラミック板７３のセンタリングを行う。
なお，積層体６０であるが，図４（ａ）は，ユニットセラミック板７３のみが積層された部分の模式図である。また，図４（ｂ）は各グリーンシート７０と印刷部７１とが積層された状態の要部を示した模式図である。
このように本例は部分電極構成とするセラミック積層体１を得ようとするため，グリーンシート７０同士が当接している内側電極未形成部ｅ及びｇ，内側電極が形成された内側電極形成部ｆとの積層高さが異なる。つまり，範囲ｆにおける積層高さは，範囲ｅやｇにおける積層高さよりも印刷部の厚み分高い。
【００６４】
次に，上記端部板５８，５９より，図７に示す矢線Ｆ２に示すごとく，ケース５０の内方に向かって圧力を加えつつ，ユニットセラミック板７３内部の各グリーンシート７０を圧着すると共にユニットセラミック板７３同士を圧着する。またダミー板７４についても同様である。
図８に示すごとく，この圧着の際に側面板５２，５１をケース５０の外方に向かって矢線Ｆ３の方向に後退させ，積層体６０の側面６０１，６０２をフリーとする。
また，圧着の圧力はプレス機に上記圧着用成形型５をセットすることで加えた（図示略）。また，圧力と共に温度を１２０℃に維持して熱圧着した。
【００６５】
所定の時間押圧して，圧着終了とする。このとき，図９に示すごとく，嵌合穴５０９には端部板５９の大径部５９１までが入り込んだ状態となり，積層体６０は押圧により潰れて積層方向と垂直の方向に拡大し，側面板５２，５１に積層体６０の側面が接触する。
【００６６】
なお，積層体６０が軟らかい場合は，端部板５８，５９の小径部５８３，５９３の側面が変形した積層体６０によって，図１０に示すごとく埋まることもある。そして，プレス機より圧着用金型５を取り出しこれを冷却する。その後，圧着用金型５より圧着体６００を取り外す。
その後，圧着体６００に脱脂処理を施した後，温度１１００℃で焼成する。
最後に表面を研磨して，本例にかかるセラミック積層体１を得る。
【００６７】
なお，図１０では端部板５８，５９の形状をわかりやすくするために大きく記載しているが，端部板５８，５９の形状が小さくても以下に記載した本例の作用効果を得ることができる。
【００６８】
本例の作用効果について説明する。
本例のセラミック積層体１は，両端１／３ずつの平均の厚み変化率とセラミック積層体１の中央付近の平均の厚み変化率との間に，（中央の平均の厚み変化率）＜１．１×（両端の平均の厚み変化率）という関係が成立する。
これは，積層圧着時に適切な圧力が中央付近まで充分に加わっていることを意味しており，充分にセラミック層１１間が接合されて，デラミが発生し難いセラミック積層体１を得ることができる。
【００６９】
また，セラミック積層体１の製造時の圧着の際は圧着用金型５を用いる。そして，積層体６０の側面６０１，６０２から圧着用金型５の側面板５１，５２が後退するので側面６０１，６０２がフリーとなる。従って，側面６０１，６０２，側面板５１，５２積層方向の中央付近を充分圧着することができる。
【００７０】
このように，本例によれば，デラミが生じ難いセラミック積層体，その製造方法及び圧着用金型を提供することができる。
なお，本例にかかる製造方法では一度セラミックユニットを作製してこれを積層したが，所定の大きさにセラミックシートを切断し，これを積層してもよい。
【００７１】
（実施例２）
セラミック積層体の積層圧着の状態とデラミの発生状態等について，各種の試験を行った。
まず，セラミック積層体の範囲Ａ〜Ｃの各部における厚みの変化率について，グリーンシートの厚みを測定し，また焼成後の厚みを測定し，その比率を算出して，図１１に示すごとくプロットした。
同図より知れるごとく，厚みの変化率はセラミック積層体の積層方向，中央付近となる範囲Ｂにおいて，もっとも高くなることがわかった。
これは前述したごとく，圧着の際の圧着用金型内において積層体の側面に摩擦力が生じること等によるものである。
【００７２】
また，多数のセラミック積層体１を準備して，範囲Ｂにおける厚みの変化率，範囲Ｂにおけるセラミック層の平均厚みをｔ２，グリーンシートの平均厚みをｔ０とした場合のｔ２／ｔ０＝ｂについて測定した。
その結果が図１２である。
同図に示されるごとく，範囲Ｂにおける厚みの変化率ｂが０．９３未満である場合は，デラミの発生本数が０であった。しかし，厚みの変化率ｂが０．９３以上となるとデラミが発生した。
このよう範囲Ｂにおける厚みの変化率ｂは０．９３未満とするのがよい。
【００７３】
また，セラミック積層体１を実施例１に従って作製する際の，側面板と側面とのクリアランスを違えてみた。得られたセラミック積層体のデラミ発生数を図１３に記載した。
同図よりクリアランスを１００μｍ空けることでデラミの発生が完全に抑制されることが分かった。
【００７４】
（実施例３）
図１４に示すごとく，本例の圧着用金型５５は，端部板５８，５９，側面板５１，５２を備えたケース５０よりなり，端部板５８，５９の間に積層体６０をセットして積層圧着を行うが，積層体６０セットの際は積層体６０の側面６０１，６０２と側面板５１，５２との間にスペーサー５１５，５２５が挿入してある。
【００７５】
その後，図１４（ａ）に示すごとく，積層体６０のセンタリングが終了した後は，端部板５８，５９から圧力をかけつつ，矢線ｗの方向にスペーサー５１５，５２５を引き抜いて，矢線Ｆ２の方向から圧力を加えて最終的に図１４（ｂ）のように積層体６０の側面６０１，６０２をフリーな状態で圧着を行う。
その他詳細は実施例１と同様であり，同様の作用効果を得ることができる。
【００７６】
（実施例４）
また，実施例１の圧着用金型を用いた圧着時に，積層体を構成するグリーンシートの枚数と積層体側面及び側面板との間隔，デラミ発生の状態について測定した。その結果，グリーンシートの枚数（セラミックユニットの数ではなく，グリーンシートの総枚数）が２０枚であった場合，間隔０，つまり側面板と積層体とが接触していてもデラミは生じなかった。
【００７７】
また，積層数が６０枚の場合は１０μｍの間隔を開けなければデラミが生じてしまった。積層数が３００枚の場合は３０μｍ，積層数が４５０枚の場合は４５μｍ，積層数が６００枚の場合は６０μｍの間隔を開けなければデラミが生じてしまった。
このように積層枚数が多くなればなるほど，中央付近まで圧力が届きにくくなり，デラミが生じやすくなる。
本例によれば，側面板と積層体の側面との距離をｘとし，グリーンシートの積層枚数をｙとすると，ｙ／６≦ｘという条件を満たせばデラミの発生を抑制できることが解った。
【００７８】
（実施例５）
本例は，図１５〜図１７に示すごとく，端部板５８，５９とグリーンシートの積層体６０の積層方向の端面６０８，６０９との間に弾性板８を設けて積層圧着を行う場合について説明する。
図１５（ａ），（ｂ）に示すごとく，ケース５０内に側面板５１，５２及びこれと直角の位置関係にある側面板５１９，５２９をセットする。
そして，側面板５１，５２間に形成された空間に積層体６０を設置し，その端面６０８，６０９から弾性板８を配置する。そして，上下方向から端部板５８，５９を設置する。
【００７９】
側面板５１と該側面板５１と対面する積層体６０の側面６０１との距離をｋとする（図１６（ｂ）参照）。また，図１５（ｂ）に示すごとく，上記端部板５９の大径部５９１の側面と積層体６０の側面６０１との距離もｋとする。
なお，大径部５９１の側面としては，積層体６０の側面６０１と対面する位置関係にある大径部５９１の側面を採用する。
なお，側面板５２と端部板５９との間，側面板５２と端部板５８及び５９との間の距離についても同様である。
【００８０】
そして，図１６に示すごとく，端部板５８，５９から圧力をかけて積層体６０の圧着を開始する。端部板５８，５９が同図に示すごとく，積層体６０の積層方向中央付近に向かって進むにつれて，側面板５１，５２は同図に示すごとく，積層方向と垂直方向に，積層体６０から分離する矢線Ｆ３の方向に移動する。そして，側面板５１，５２はケース５０の内壁と当接し，ここで停止，積層体６０との間にクリアランスが形成される。
また，積層体６０の圧着の間，上記弾性板８は端部板５８，５９と積層体６０との間の凹凸等を埋めるように変形し，端部板５８，５９からの圧力を積層体６０に均一に伝達する。
【００８１】
そして，図１７に示すごとく，側面板５１，５２の移動が停止した後も端部板５８，５９はさらに矢線Ｆ２の方向に進み積層体６０の押圧を継続する。そして，積層方向と直交する方向へ積層体６０が上記押圧力により拡大し，クリアランスをうめて側面板５１，５２の間に充分に広がった状態となった時に押圧を停止する。
これにより，積層体６０の圧着が終了する。
その他詳細は実施例１と同様である。
【００８２】
本例に示すように，端部板５８，５９と積層体６０との間に弾性板８を配置することで，弾性板８が変形することで，積層体６０の端面６０８，６０９の表面の凹凸を均して積層体６０を両端面６０８，６０９から均一に押圧できる。
【００８３】
（実施例６）
図１８に示すごとく，大型グリーンシート８０に多数の内部電極層用の印刷部８１を設けたものを準備する。この大型グリーンシート８０を所定枚数積層，圧着し，大型圧着体８３とした後，図１８に示す破線８４において切断し，セラミック積層体１個分の圧着体を得ることができる。
【００８４】
また，グリーンシートを圧着してユニットセラミック体を作製し，このユニットセラミック板を積層して圧着体を作製する製造方法においても，同様に大型グリーンシートに多数の内部電極層用の印刷部を設ける上記方法を適用することができる。
本例にかかる方法は一度の圧着で多数の圧着体を得ることができ，大量生産に向いた方法である。また，多数のセラミック積層体が実質同じグリーンシートと内部電極層用の印刷部から作製されるため，セラミック積層体の物性が安定する。
【００８５】
（実施例７）
図１９に示すごとく，積層体６０圧着の際に用いる押圧用金型（全体の図示は省略）の側面板５１，５２について，積層体６０の側面６０１，６０２と対向する対向面５１０，５２０の形状をテーパー付きとすることができる。
これにより，積層体の上下部分が側面板５１，５２と密着する前に中央部まで加圧できる。すなわち積層方向の中央まで充分な加圧ができる。
その他詳細は実施例１及び３と同様の構成，同様の作用効果を得る。
【００８６】
（実施例８）
本例は，図２０〜図２２に示すごとく，ケース５０内に側面板５１，５２をセットし，該側面板５１，５２間に形成された空間に積層体６０を，該積層体６０の端面６０８，６０９に端部板５８，５９を配置する。また，端部板５８の下面は面５８９に設置したプレス機（図示略）の下型５８５に当接し，端部板５９の上面はプレス機（図示略）の上型５９５に当接する。
【００８７】
図２１に示すごとく，プレス機（図示略）を駆動させ上型５９５と下型５８５より圧力を端部板５８，５９にかけて積層体６０の圧着を開始する。端部板５８，５９が，積層体６０の積層方向中央に向かって進むにつれて，側面板５１，５２は，積層方向と直交する方向に，積層体６０から分離する方向に移動する。そして，側面板５１，５２はケース５０の内壁と当接し，ここで停止，積層体６０との間にクリアランスが形成される。
【００８８】
図２２に示すごとく，側面板５１，５２の移動が停止した後も端部板５８，５９はさらに積層方向の中央に進み，積層体６０の押圧を継続する。そして，積層方向と直交する方向へ積層体６０が上記押圧力により拡大し，クリアランスをうめて側面板５１，５２の間に充分に広がった状態となった時に押圧を停止する。
その他詳細は実施例１，３，５と同様であり，同様の作用効果を得る。
【００８９】
（実施例９）
本例は，図２３に示すごとく，ケース５０内に側面板５１，５２をセットし，該側面板５１，５２間に形成された空間に積層体６０を，該積層体６０の端面６０９に端部板５９を配置する。端部板５９の上面はプレス機（図示略）の上型５９５に当接する。
また，積層体６０の下方の端面は固定面５０５に当接する。この固定面５０５は積層体６０の加圧，圧着を通じて，動かず，変形しない。従って，本例で行う加圧は端部板５９から圧力を加える片押しとなる。
【００９０】
図２４に示すごとく，プレス機（図示略）を駆動させ上型５９５より圧力を端部板５９にかけて積層体６０の圧着を開始する。端部板５９が，積層体６０の積層方向に向かって進むにつれて，側面板５１，５２は，積層方向と垂直方向に積層体６０から分離する方向に移動する。そして，側面板５１，５２はケース５０の内壁と当接し，ここで停止，積層体６０との間にクリアランスが形成される。
【００９１】
図２５に示すごとく，側面板５１，５２の移動が停止した後も端部板５９はさらに積層方向に進み，積層体６０の押圧を継続する。そして，積層方向と直交する方向へ積層体６０が上記押圧力により拡大し，クリアランスをうめて側面板５１，５２の間に充分に広がった状態となった時に押圧を停止する。
なお，片押しでも両端から押す場合と同様に端部板と積層体との間に弾性板を挟むことは，デラミの防止に有効である。
【００９２】
上記片押しによって得た圧着体６００に脱脂処理を施した後，温度１１００℃で焼成，最後に表面を研磨して，セラミック積層体を得る。
このセラミック積層体は，積層方向における一方の端面から他方の端面までの長さをＬとし，上記一方の端面から長さＬ／３までの範囲Ａと，上記他方の端面から長さＬ／３までの範囲Ｃに区分した場合，積層方向両面において内部電極層と接するセラミック層の原材料として用いられるグリーンシートの積層方向における平均厚みをｔ０，積層方向両面において内部電極層と接し，上記範囲Ａに全体が含まれるセラミック層の積層方向における平均厚みをｔ１，積層方向両面において内部電極層と接し，上記範囲Ｃに全体が含まれるセラミック層の積層方向における平均厚みをｔ３，かつｔ１／ｔ０＝ａ，ｔ３／ｔ０＝ｃとすると，ｃ／ａ＜１．１であった。
その他詳細は実施例１，３と同様である。
【００９３】
本例にかかるセラミック積層体は，グリーンシートを重ねた積層体６０の圧着を片押しで行うと共に積層体６０の側面を一定の期間フリー状態に保った後に上記圧着を終了して作製した。よって，圧力を加えた端面から圧力を加えた側と反対側の端面まで圧力が充分に加えられ，充分にグリーンシートが圧着接合されて，デラミが発生し難くなる。
以上，本例によれば，デラミが生じ難いセラミック積層体，その製造方法及び圧着用金型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，セラミック積層体の斜視図。
【図２】実施例１における，（ａ）及び（ｂ）セラミック層の平面図，（ｃ）セラミック積層体の展開斜視図。
【図３】実施例１における，（ａ）及び（ｂ）セラミック積層体の各部名称を示す説明図。
【図４】実施例１における，（ａ）積層体の内部電極層形成部と未形成部とを示す説明図，（ｂ）積層体の要部説明図。
【図５】実施例１における，セラミック積層体の製造方法，特にセラミックシートを積層圧着する際の説明図。
【図６】実施例１における，セラミック積層体の製造方法，特にユニットセラミック板を積層する際の説明図。
【図７】実施例１における，圧着用金型と積層圧着の説明図。
【図８】実施例１における，図７に続く，圧着用金型と積層圧着の説明図。
【図９】実施例１における，図８に続く，圧着用金型と積層圧着の説明図。
【図１０】実施例１における，積層体が軟らかい場合の圧着金型と積層圧着の説明図。
【図１１】実施例２における，セラミック積層体における範囲Ａ〜範囲Ｃにおける各部の厚み変化率を示す線図。
【図１２】実施例２における，範囲Ｂにおける平均の厚み変化率とセラミック積層体１本あたりのデラミ本数との関係を示す線図。
【図１３】実施例２における，積層体の側面と圧着用金型の側面板とのクリアランスの長さとデラミの発生本数との関係を示す線図。
【図１４】実施例３における，スペーサーを備えた圧着用金型の説明図。
【図１５】実施例５における，圧着用金型と積層圧着の説明図。
【図１６】実施例５における，図１５に続く，圧着用金型と積層圧着の説明図。
【図１７】実施例５における，図１６に続く，圧着用金型と積層圧着の説明図。
【図１８】実施例６における，内部電極層用印刷部を設けた大型セラミックシートを積層する際の説明図。
【図１９】実施例７における，テーパー付きの側面板についての説明図。
【図２０】実施例８における，圧着用金型と積層圧着の説明図。
【図２１】実施例８における，図２０に続く，圧着用金型と積層圧着の説明図。
【図２２】実施例８における，図２１に続く，圧着用金型と積層圧着の説明図。
【図２３】実施例９における，圧着用金型と積層圧着の説明図。
【図２４】実施例９における，図２３に続く，圧着用金型と積層圧着の説明図。
【図２５】実施例９における，図２４に続く，圧着用金型と積層圧着の説明図。
【符号の説明】
１．．．セラミック積層体，
１１．．．セラミック層，
２１，２２．．．内部電極層，
１０８，１０９．．．端面，
５．．．圧着用金型，
５０．．．ケース，
５１，５２．．．側面板，
５８，５９．．．端部板，
６０．．．積層体，
６００．．．圧着体，
６０１，６０２．．．側面，
７０．．．セラミックシート，
７１．．．印刷部，[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a ceramic laminate formed by laminating a plurality of ceramic layers, a method for manufacturing the same, and a crimping die.
[0002]
[Prior art]
An actuator using a piezoelectric element as a drive source is known.
In order to obtain a large displacement at a low voltage, a piezoelectric element having such a usage is generally formed by alternately laminating a thin plate-like ceramic layer having a thickness of about 20 to 200 μm and an internal electrode layer having a thickness of about several μm. May be configured. The number of ceramic layers stacked may be as large as about 50 to 700.
In addition, the smaller the ceramic layer area (area of the surface extending in the direction perpendicular to the stacking direction) is, the more advantageous for miniaturization of the piezoelectric element, and considering that it is incorporated into the injector, the element size is more compact. desirable.
[0003]
[Problems to be solved]
Now, let us consider a method of manufacturing a ceramic laminate that functions as a piezoelectric element as described above.
The ceramic laminate can be produced by pressing a desired number of green sheets to form an unfired laminate, and firing the unfired laminate. In this case, it is necessary to previously provide a printing portion with a conductive paste or the like on the green sheet, the green sheet becomes a ceramic layer after firing, and the printing portion becomes an internal electrode layer.
[0004]
Here, as the area of the green sheet is reduced, the aspect ratio of the ceramic laminate increases. The vertical is the thickness in the stacking direction of the ceramic laminate, that is, the height, and the horizontal is the direction orthogonal to the stacking direction, and corresponds to the width and major axis of the green sheet.
The effect of the pressure-bonding die is increased when the green sheet having a large aspect ratio is pressed. Here, the crimping mold is a mold or mold used for crimping the laminated green sheets.
[0005]
When pressing a green sheet with a small area, it is difficult to apply a uniform pressure to the green sheet, and delamination (hereinafter referred to as delamination), that is, delamination of the ceramic layer may occur from the initial stage after firing. .
In particular, when the aspect ratio of the ceramic laminate exceeds 2, delamination is often noticeable. These delaminations cause malfunctions such as malfunctions and failure to exhibit predetermined performance when the ceramic laminate is used as a piezoelectric element.
[0006]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a ceramic laminate that is less prone to delamination, a method for manufacturing the same, and a crimping die.
[0007]
[Means for solving problems]
In a ceramic laminate constructed by alternately laminating ceramic layers and internal electrode layers,
  The length from one end face to the other end face in the stacking direction of the ceramic laminate is L, the range A from the one end face to the length L / 3, and the length from the other end face to the length L / 3 And a range B of length L / 3 including the center of the ceramic laminate between the range A and the range C,
  The average thickness in the laminating direction of the green sheets used as the raw material of the ceramic layer in contact with the internal electrode layer on both sides in the laminating direction is t0,
  The average thickness in the laminating direction of the ceramic layer that is in contact with the internal electrode layer on both sides in the laminating direction and is entirely included in the range A is t1,
  The average thickness in the laminating direction of the ceramic layer that is in contact with the internal electrode layer on both sides in the laminating direction and is entirely included in the range B is t2,
  When the average thickness in the stacking direction of the ceramic layer that is in contact with the internal electrode layer on both sides in the stacking direction and is entirely included in the range C is t3, and t1 / t0 = a, t2 / t0 = b, t3 / t0 = c,
  Ceramic laminate characterized in that b / {(a + c) / 2} <1.1There is a (first ceramic laminate).
[0008]
  The firstIn the ceramic laminate, the rate of change in thickness between the ceramic layer and the green sheet in range A to range C is a to c, and the rate of change in thickness in range B and the rate of change in thickness in ranges A and C satisfy the above relationship. Yes.
  This means that an appropriate pressure is sufficiently applied to the vicinity of the center in the laminating direction at the time of laminating and crimping, and the ceramic layers are sufficiently joined, so that delamination does not easily occur.
[0009]
  thislike, It is possible to obtain a ceramic laminate in which delamination is unlikely to occur.
  Note thatThe first ceramic laminateHowever, the ceramic layer straddling the boundary of the range A to the range C (see FIG. 3B described later) is not included in the calculation of the average thicknesses t1, t2, and t3.
[0010]
  Also,In a ceramic laminate constructed by alternately laminating ceramic layers and internal electrode layers,
  The length from one end face to the other end face in the stacking direction of the ceramic laminate is L, the range A from the one end face to the length L / 3, and the length from the other end face to the length L / 3 Into the range C
  The average thickness in the laminating direction of the green sheets used as the raw material of the ceramic layer in contact with the internal electrode layer on both sides in the laminating direction is t0,
  The average thickness in the stacking direction of the ceramic layers that are in contact with the internal electrode layer on both sides in the stacking direction and are entirely included in the range A is t1,
  When the average thickness in the laminating direction of the ceramic layer that is in contact with the internal electrode layer on both sides in the laminating direction and is entirely included in the range C is t3, and t1 / t0 = a, t3 / t0 = c,
  Ceramic laminate characterized by c / a <1.1There is a (second ceramic laminate).
[0011]
  SecondIn the ceramic laminate, the rate of change in thickness between the ceramic layer and the green sheet in the ranges A and C is a and c, and both satisfy the above relationship.
  This means that an appropriate pressure is applied sufficiently from the end face where the pressure in the stacking direction is applied to the center, and the end face opposite to the side where the pressure is applied. Therefore, delamination is less likely to occur.
[0012]
  thislike,A ceramic laminate in which delamination is unlikely to occur can be obtained.
  Note thatThe second ceramic laminateIn the above, the ceramic layers straddling the boundaries of the ranges A and C are not included in the calculation of the average thicknesses t1 and t3.
[0013]
  Also,A green sheet provided with a printing portion for the internal electrode layer is prepared, and a predetermined number of the green sheets are stacked and pressed to form a pressed body. After the side surfaces of the stacked green sheets are kept free for a certain period of time, Finish crimping,
  Thereafter, the above-mentioned pressure-bonded body is fired.Butis there.
[0014]
As a result, a pressure-bonded body can be produced by sufficiently transmitting the pressure in the laminating direction at the time of pressure bonding. By firing this pressure-bonded body, the ceramic layers are sufficiently bonded and delamination is unlikely to occur. A laminate can be obtained.
If there is something that contacts the side of the green sheet during crimping, the pressure applied to the green sheet will shrink in the pressurizing direction and the speed at which the other green sheets adjacent in the stacking direction will be crimped It is decelerated by the frictional force between it and the one in contact with the side surface. In other words, if there is something that contacts from the side of the green sheet, it is difficult to apply pressure to the entire crimped body.
By making the side surface free, pressure can be transmitted more efficiently to the entire crimped body.
[0015]
  thislike, It is possible to obtain a method for producing a ceramic laminate in which delamination is unlikely to occur.
[0016]
  FirstAccording to the present invention, a green sheet provided with a printing portion for an internal electrode layer is prepared, a predetermined number of the green sheets are laminated, and a pressure-bonding die used for obtaining a pressure-bonded body by pressing from both end surfaces in the stacking direction. In
  Two end plates that come into contact with both end faces of the laminated green sheets in the laminating direction during crimping;
  A side plate disposed between the two end plates, facing a side surface of the stacked green sheets, and configured to change a distance from the side surface of the stacked green sheets. This is a die for crimping ceramic laminates (Claim 1).
[0017]
  Also,SecondAccording to the invention, a green sheet provided with a printing portion for an internal electrode layer is prepared, a predetermined number of the green sheets are laminated, and a pressure bonding metal used when obtaining a pressure bonded body by pressing from one end face in the stacking direction. In the mold,
  An end plate in contact with one end surface in the stacking direction of the stacked green sheets, and a fixed surface in contact with the other end surface during crimping;
  A side plate disposed between the end plate and the fixed surface, facing a side surface of the laminated green sheet, and configured to change a distance from the side surface of the laminated green sheet; A die for crimping a ceramic laminate, characterized in thatClaim 2).
[0018]
  Also,ThirdAccording to the present invention, a green sheet provided with a printing portion for an internal electrode layer is prepared, a predetermined number of the green sheets are laminated, and a pressure-bonding die used for obtaining a pressure-bonded body by pressing from both end surfaces in the stacking direction. In
  Two end plates that come into contact with both end faces of the laminated green sheets in the laminating direction during crimping;
  A side plate disposed between the two end plates and facing a side surface of the laminated green sheet;
  It has a fitting hole for fitting the end plate at the end in the stacking direction, and the side is open.
  The end plate has a large diameter portion, a thin diameter portion on the side facing the laminated green sheets, and a tapered portion between the large diameter portion and the small diameter portion,
  When crimping the green sheet, immediately after the start of crimping, the end plates abut on both end faces of the laminated green sheets, and the side plates abut on the side faces of the laminated green sheets,
  Thereafter, the end plate advances toward the inside of the case as the stacked green sheets are reduced in the stacking direction, and the side plate is configured to retract from the side of the stacked green sheets toward the outside of the case. It is a die for crimping a ceramic laminate, characterized in that (Claim 8).
[0019]
  Also,4thAccording to the invention, a green sheet provided with a printing portion for an internal electrode layer is prepared, a predetermined number of the green sheets are laminated, and a pressure bonding metal used when obtaining a pressure bonded body by pressing from one end face in the stacking direction. In the mold,
  An end plate in contact with one end surface in the stacking direction of the stacked green sheets, and a fixed surface in contact with the other end surface during crimping;
  A side plate disposed between the end plate and the fixed surface and facing a side surface of the laminated green sheet;
  A case having a fitting hole for fitting the end plate at one end in the stacking direction and having a side surface opened;
  The end plate has a large diameter portion, a thin diameter portion on the side facing the laminated green sheets, and a tapered portion between the large diameter portion and the small diameter portion,
  When crimping the green sheet, immediately after the start of crimping, the end plate and the fixed surface are in contact with the end surface of the stacked green sheet, and the side plate is in contact with the side surface of the stacked green sheet,
  Thereafter, the end plate advances toward the inside of the case as the stacked green sheets are reduced in the stacking direction, and the side plate is configured to retract from the side of the stacked green sheets toward the outside of the case. It is a die for crimping a ceramic laminate, characterized in that (Claim 9).
[0020]
  1st to 4thWhen the laminated green sheet is crimped by using the crimping mold according to the invention, the side plate and the side surface of the green sheet are spaced apart, and the side surface of the laminated green sheet is at least fixed for a certain period of time. A crimping method of keeping a free state can be realized.
  In this case, the pressure applied from both ends in the stacking direction is sufficiently transmitted to the vicinity of the center in the stacking direction during crimping (FirstThe invention ofThirdOr the pressure applied from one end face in the stacking direction is sufficiently transmitted to the other (the other is in contact with the fixed face) (SecondThe invention of4thThe ceramic laminate obtained from the pressure-bonded body that has been pressure-bonded using the above-described pressure-bonding mold is sufficiently bonded between the ceramic layers, and delamination is unlikely to occur.
[0021]
  For this reason1st to 4thAccording to the present invention, it is possible to obtain a pressure-bonding die capable of producing a ceramic laminated body in which delamination hardly occurs.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The first and secondofSome ceramic laminates function as a multilayer piezoelectric element as shown in Example 1 described later.
  The ceramic laminate can be formed so that internal electrode layers can be alternately applied with positive and negative voltages between ceramic layers. The ceramic laminate may have a partial electrode configuration in which one internal electrode layer is exposed on one side surface of the ceramic laminate and the other internal electrode layer is exposed on the other side surface. Further, it is possible to adopt a full-surface electrode configuration in which an internal electrode layer is provided so as to cover the entire surface orthogonal to the laminating direction of the ceramic layers.
  By energizing the internal electrode layer, a voltage is applied from the internal electrode layer to the ceramic layer, the ceramic layer is displaced, and the piezoelectric element made of the ceramic laminate can be driven. The total displacement of the ceramic layer is the displacement of the piezoelectric element.
[0023]
The shape of the surface perpendicular to the laminating direction of the ceramic layers constituting the ceramic laminate can be an arbitrary shape such as a substantially quadrangular shape, a polygonal shape, a barrel shape, or the like.
Further, when the ceramic laminated body functions as a piezoelectric element, any material having a piezoelectric effect can be used as a material for the ceramic layer without any particular selection.
Any material can be used for the internal electrode layer as long as it functions as an electrode.
[0024]
  In the first ceramic laminate“T1 / t0 = a”, “t2 / t0 = b”, and “t3 / t0 = c” are the thicknesses of the green sheet that has not been pressed and fired and the thickness of the ceramic layer in the fired ceramic laminate. It is the ratio and the rate of change in thickness (before and after the ceramic layer is pressed and fired).
  Range A and Range C are 1/3 of the range from the both ends in the stacking direction of the ceramic laminate toward the inside along the stacking direction. The range B is a range including the vicinity of the center in the stacking direction of the ceramic laminate.
  Therefore, b is an average thickness change rate near the center of the ceramic laminate, and (a + c) / 2 is an average thickness change rate at both ends of the ceramic laminate.
  FirstCeramic laminateDescribes the relationship of the average thickness change rate of each part of the ceramic laminate.
[0025]
The size of the green sheet shrinks due to the lamination pressure bonding and firing, but the shrinkage in firing is almost uniform.
There are two ways of applying pressure during the lamination pressure bonding. One is a method of applying pressure from both ends in the stacking direction. The other is a method in which one end face does not move but is brought into contact with a rigid and hardly deformed fixed face and pressure is applied from the other face.
It is known that when pressure is applied from both end surfaces in the stacking direction, the vicinity of both end surfaces shrinks well, and the amount of shrinkage decreases near the center.
[0026]
  FirstofSince the above-described relationship is established in the ceramic laminate, it means that pressure is applied well near the center and the ceramic layers are sufficiently bonded.
  If b / {(a + c) / 2} ≧ 1.1, sufficient pressure is not applied near the center and delamination is likely to occur.
[0027]
Further, when the thicknesses of the stacked green sheets are different, the above t0 is an average thickness. In the case of a ceramic laminate functioning as a piezoelectric element, dummy layers that are not displaced by energization may be provided on both end faces. In this case, the thickness of the dummy layer is not taken into consideration when calculating the average thickness t0.
[0028]
  Also, the firstCeramic laminateIt is preferable that b <0.93.
  In this case, b is small, that is, the vicinity of the center of the ceramic laminate is sufficiently contracted by pressure bonding, and the adhesion state between the internal electrode layer and the ceramic layer of the ceramic laminate is good. Therefore, it is a ceramic laminate in which delamination is unlikely to occur.
  If b ≧ 0.93, the vicinity of the center of the ceramic laminate is not sufficiently contracted, and the adhesion between the ceramic layer and the internal electrode layer is poor, and delamination may occur.
[0029]
In addition, as described above, there are two ways to apply pressure during the lamination crimping, and when pressure is applied from both end faces, pressurization in range A and range C is sufficient, and pressurization in range B is insufficient. There was a risk of becoming.
When pressure is applied from one end surface and the other end surface is in contact with a fixed surface (which does not move, rigid surface), sufficient pressure is applied in the vicinity of the applied end surface. There was a problem that pressure was poor due to friction with the side surface of the crimping die, resulting in insufficient pressurization.
[0030]
  SecondofIn the ceramic laminate, c / a <1.1 is established, and the thickness change rate in the range C (before and after the ceramic layer is press-fired) is smaller than 1.1 times the change rate in the range A. Pressure is sufficiently transmitted from the range A to the range C, and an excellent adhesion state is obtained between the ceramic layer and the internal electrode layer sufficiently from one end surface to the other end surface of the ceramic laminate. It means that it was done.
  If c / a ≧ 1.1, sufficient pressure is not applied near the center and delamination is likely to occur.
[0031]
  Also, the first and secondofThe ceramic laminate is preferably constituted by laminating a plurality of unit ceramic plates constituted by alternately laminating a plurality of ceramic layers and internal electrode layers..
[0032]
The ceramic layers in each unit ceramic plate can be easily pressed with a sufficient force. This is because, if the ceramic layers constituting the unit ceramic plate are sufficiently reduced, it is possible to reliably press the ceramic layers by applying the pressure during pressing to the inside of the unit ceramic plate. Thus, by laminating the unit ceramic plates with the ceramic layers sufficiently bonded, it is possible to obtain a ceramic laminated body composed of the ceramic layers sufficiently bonded as a whole, and it is difficult for delamination to occur.
Further, in order to sufficiently press the ceramic layer, the unit ceramic plate preferably has 2 to 100 green sheets laminated.
[0033]
  Also, the first and secondofThe ceramic laminate can be composed of 200 or more ceramic layers..
  Such a ceramic laminate composed of a very large number of ceramic layers can obtain more benefits according to the present invention.
  Further, by using such a ceramic laminate as a piezoelectric element, stress cracks during operation (when the piezoelectric element expands) can be prevented.
[0034]
  Also,Method for producing the ceramic laminateIn manufacturing ceramic laminates, green sheets are laminated and pressed and pressed to apply pressure, but at this time, the side surface is free for a predetermined time, thereby eliminating the frictional force generated on the side of the ceramic laminate. be able to.
  When pressure is applied from the direction of lamination, pressure is not sufficiently transmitted to near the center (downward when pressing from one end face). This is because a pressure loss occurs at the close contact portion, and no sufficient pressure is applied to the vicinity of the center in the stacking direction (to the lower side when pressurizing from one end face). If the side friction is zero, there is no pressure loss, so the pressure can be transmitted sufficiently.
[0035]
  Also,Method for producing the ceramic laminateIn the above, when a predetermined number of green sheets are stacked and pressed to form a pressed body, the green sheets can be centered and then pressed from both end surfaces in the stacking direction. When a predetermined number of green sheets are stacked and pressed to form a pressed body, the green sheets can be centered and then pressed from one end face in the stacking direction.
[0036]
The centering of the green sheet means that the center of gravity of the green sheet is aligned on the same axis, and the side surfaces of the green sheet of the same shape are aligned on the same plane. If the green sheet is not centered, the force applied to each green sheet becomes non-uniform and vertical cracks are likely to occur.
Here, since the green sheet is centered and the laminated state is brought into a good state and then the pressure is applied, it is difficult for vertical cracks to occur.
[0037]
  Also,1st to 4thIt is preferable to provide at least two of the side plates of the pressure-bonding mold according to the present invention that can change the distance from the side of the green sheet. By providing a clearance between the green sheet and the at least two side surfaces during laminating and pressing, the frictional force is reduced, and delamination can be effectively suppressed. Most preferably, a clearance is provided on all sides of the green sheet.
[0038]
  In the green sheet pressure bonding, the side plate is preferably configured to be separated from the side surface of the green sheet for at least a certain period (Claim 3).
  As a result, the friction between the side plate and the side surface of the green sheet can be made free to prevent the generation of frictional force, and the pressure of the crimp can reach the entire ceramic laminate.
[0039]
  In addition, it is preferable that the side plate is configured to be movable in response to deformation of the side surface of each green sheet during the pressing of each green sheet (Claim 4).
  As a result, the friction between the side plate and the side surface of the green sheet can be made free to prevent the generation of frictional force, and the pressure of the crimp can reach the entire ceramic laminate.
[0040]
  In addition, when the green sheet is pressed, the side plate is maintained in a state in which the side surface of the green sheet expands in a direction perpendicular to the stacking direction while maintaining a state in contact with the side surface of the green sheet. Is preferably configured to expand in a direction orthogonal to (Claim 5).
  In this case, the side surface of the green sheet and the side plate are in contact with each other, but the side plate retreats as the green sheet expands, so that almost no frictional force is generated between the side surface of the green sheet and the side plate. Therefore, the pressure of the crimping can reach the entire ceramic laminate.
[0041]
  Further, it is preferable that y / 6 ≦ x, where x is the distance between the side plate and the side surface of the green sheet when the green sheet is pressed, and y is the number of stacked green sheets.Claim 6).
  As a result, it is possible to obtain a pressure-bonding die that can sufficiently transmit pressure to the entire ceramic laminate and can produce a ceramic laminate that is less prone to delamination.
  If y / 6> x, delamination may occur.
[0042]
  Further, when the distance between the side plate and the side surface of the green sheet is x and the thickness of the green sheet is z, it is preferable that z / 1000 ≦ x (Claim 7).
  Thereby, it is possible to prevent deformation in the lateral direction even after sufficient pressure is applied to the center of the stack. When z / 1000> x, the delamination or the crimped body may be bent or bent.
[0043]
  Also,2nd and 4thIn the crimping die according to the invention, it is preferable to provide at least two side plates configured so that the distance from the side surface of the green sheet can be changed. By providing a clearance between the side plate and the side surface of the green sheet during laminating and pressing on at least two surfaces, the frictional force is reduced, and delamination can be suppressed. Most preferably, a clearance is provided between the entire side surface of the green sheet and the side plate.
[0044]
The end plate has a small diameter portion on the side facing the green sheet laminated with the large diameter portion, and a side surface between the large diameter portion and the small diameter portion has a tapered portion. Thereby, the protrusion of the green sheet from the small-diameter portion can be stopped at the large-diameter portion by pressurization during pressure bonding, and the green sheet can be uniformly pressed. In addition, the side plate can be smoothly moved by the taper portion to ensure a clearance from the green sheet.
[0045]
  Moreover, it is preferable that an elastic plate is provided between the end plate and the end surface in the stacking direction of the stacked green sheets (Claim 10).
  By deforming the elastic plate, it is possible to pressurize the entire surface of the stacked green sheets from the start of crimping to the end of crimping.
  Therefore, especially when the internal electrode layer is formed as a partial electrode as shown in FIG. 2 of the embodiment described later, it is possible to reliably prevent the occurrence of delamination particularly in a portion where the internal electrode layer is not provided.
[0046]
The elastic plate is preferably made of a material that is smaller than the end plate and has a larger elastic modulus than the stacked green sheets. Thereby, the said effect can be obtained reliably.
As the elastic plate, various rubber plates, urethane, and silicone rubber can be used. In particular, it is desirable that the elastic plate has heat resistance because heat is also applied during crimping.
Moreover, it is preferable that the area in the free state of the said elastic board is substantially the same as the laminated | stacked green sheet.
[0047]
  Moreover, the elastic modulus of the elastic plate is 1 to 100 MPa, and the thickness along the lamination direction of the green sheet is preferably 1 to 10 mm (Claim 11).
  As a result, the entire surface of the green sheet can be uniformly pressed throughout the entire pressurizing process (until the pressurization is completed).
[0048]
When the elastic modulus is less than 1 MPa, the elastic plate may be excessively deformed by pressing the green sheet so that the elastic plate is in close contact with the side plate and may not be sufficiently pressurized. When the pressure exceeds 100 MPa, there is little deformation in the lateral direction of the elastic plate, and there is a possibility that the entire green sheet cannot be uniformly pressed.
Further, when the thickness is less than 1 mm, there is little deformation in the lateral direction of the elastic plate, and there is a possibility that the entire green sheet cannot be uniformly pressed. If the length exceeds 10 mm, the elastic plate may press and deform the green sheet too much and be in close contact with the side plate, which may cause insufficient pressure.
[0049]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Example 1
A ceramic laminate according to the present invention, a production method thereof, and a crimping die used for laminate crimping of a green sheet during production will be described.
[0050]
As shown in FIGS. 1 and 2, the ceramic laminate 1 according to this example is configured by alternately laminating ceramic layers 11 and internal electrode layers 21 and 22.
Then, as shown in FIG. 3A, the length from one end surface 109 to the other end surface 108 in the stacking direction of the ceramic laminate 1 is L.
From the one end face 109 to the length L / 3, the range A, from the other end face 108 to the length L / 3, the range C, including the vicinity of the center of the ceramic laminate 1 between the range A and the range C The length L / 3 is defined as range B.
That is, as shown in FIG. 3A, the upper third of the ceramic laminate 1 is the range A, the middle third is the range B, and the lower third is the range C.
[0051]
And let the average thickness in the lamination direction of the green sheet (70 concerning FIG. 5) used as a raw material of the ceramic layer 11 which contact | connects the internal electrode layers 21 and 22 in both sides of a lamination direction be t0.
The average thickness in the stacking direction of the ceramic layer 11 that is entirely included in the range A is in contact with the internal electrode layers 21 and 22 on both sides in the stacking direction. The average thickness in the stacking direction of the ceramic layer 11 included in the whole is in contact with the internal electrode layers 21 and 22 on both sides in the stacking direction t2, and the average thickness in the stacking direction of the ceramic layer 11 included in the entire range C is t3, and It is assumed that t1 / t0 = a, t2 / t0 = b, and t3 / t0 = c.
A relationship of b / {(a + c) / 2} <1.1 is established between the above values.
[0052]
The above inequality is between the average thickness change rate of 1/3 of both ends of the ceramic laminate 1 and the average thickness change rate near the center of the ceramic laminate 1.
(Average thickness change rate at the center) <1.1 × (Average thickness change rate at both ends)
This means that the relationship is established.
Note that, as shown in FIG. 3B, the end layers 109 and 108 of the ceramic laminate 1 are dummy layers 19 and 18 that do not cause displacement. The dummy layers 19 and 18 are not included when calculating the average thickness. Further, as shown in FIG. 3B, the ceramic layers (A) and (B) extending over the range A and the range B and the range B and the range C are not included in the average thickness calculation of the above t1 to t3.
[0053]
This will be described in detail below.
The ceramic laminate 1 of this example is a piezoelectric element used as a drive source for an injector, and is constructed by laminating a ceramic layer 11 in a displacement direction when a voltage is applied to the ceramic layer 11 via inner electrode layers 21 and 22. This is a laminated piezoelectric element.
By applying a voltage to the ceramic layer 11 through the inner electrode layers 21 and 22, the ceramic layer 11 is displaced, and the total displacement of each ceramic layer 11 is the displacement of the entire piezoelectric element. This displacement is used for driving the injector.
The inner electrode layers 21 and 22 have a partial electrode configuration (see FIG. 2).
[0054]
As shown in FIGS. 1 and 2, the ceramic laminate 1 of this example is formed by alternately forming internal electrode layers 21 and 22 between the ceramic layers 11. As shown in the figure, one internal electrode layer 21 is disposed so as to be exposed on one side surface 101, and the other internal electrode layer 22 is disposed so as to be exposed on the other side surface 102. When one voltage is applied, if one internal electrode layer 21 is positive, the other internal electrode layer 22 is negatively charged and a positive / negative potential can be applied to the ceramic laminate 1.
As shown in FIG. 1, side electrodes 31 and 32 made of baked silver were formed on the side surfaces 101 and 102 of the ceramic laminate 1 so that the exposed end portions of the internal electrode layers 21 and 22 were electrically connected.
The total number of ceramic layers is 270.
[0055]
In each internal electrode layer 21, 22, the end portion not exposed to the side surfaces 101, 102 is located inside the end portion of the ceramic layer 11, and the surface perpendicular to the stacking direction of the ceramic layer 11 is shown in FIG. As shown to (a), (b), the internal electrode layer unformed part 119 exists.
FIG. 2C shows a laminated state of the ceramic layers 11 constituting the ceramic laminate 1.
[0056]
Further, as shown in FIG. 3A, the length L from one end surface 108 to the other end surface 109 in the stacking direction of the ceramic laminate 1 of this example is 27 mm, that is, 1/3 downward from the end surface 109, that is, A 9 mm portion is defined as a range A, a third upward from the end face 108, that is, a 9 mm portion is defined as a range C, and the remaining central portion is defined as a range B.
[0057]
Next, the manufacturing method of the ceramic laminated body 1 concerning this example is demonstrated.
An outline of the manufacturing method is as follows. A green sheet provided with a printing portion for the internal electrode layers 21 and 22 is prepared, and a predetermined number of the green sheets are laminated and pressed to form a pressed body. Is kept in a free state for a certain period of time, and then the crimping is terminated, and then the crimped body is fired.
At this time, after the green sheet is centered, pressure is applied from both end faces in the stacking direction.
[0058]
Next, the crimping die 5 used for crimping in this example will be described.
As shown in FIG. 7, the stacked green sheets, that is, the two end plates 58 and 59 in contact with both end surfaces 609 and 608 in the stacking direction of the stacked body 60, and the two end plates 58 and 59 are arranged. Side plates 51 and 52 facing the side surfaces 601 and 602 of the laminate 60, and fitting holes 508 and 509 for fitting the end plates 58 and 59 to the end portions in the lamination direction, The side surface is opened, and the case 50 is provided with open portions 501 and 502.
[0059]
The end plate 59 has a large diameter portion 591, a small diameter portion 593 on the side facing the laminate 60, and a tapered portion 592 between them. The end plate 58 has the same configuration.
Immediately after the start of crimping, the end plates 59 and 58 are in contact with both end surfaces 609 and 608 of the laminate 60, respectively, and the side plates 52 and 51 are in contact with the side surfaces 601 and 602 of the laminate 60. As the stacking direction is reduced, the end plates 58 and 59 advance toward the inside of the case 50, and the side plates 52 and 51 retract from the side surfaces 601 and 602 of the stacked body 60 toward the outside of the case 50. It is configured.
[0060]
A method for laminating and crimping using the crimping die 5 will be described.
The sheet formed into a roll shape is cut into a green sheet 70 having a size that is easy to handle as shown in FIG. As shown in FIG. 5B, the green sheet 70 is provided with printing portions 71 for the internal electrode layers 21 and 22.
Ten green sheets 70 are laminated and pressure-bonded at 80 ° C. and 10 MPa to obtain a temporary pressure-bonded body 72 as shown in FIG.
The temporary laminated body 72 is cut into the same shape as the cross-sectional shape of the ceramic laminate 1 to obtain a unit ceramic plate 73 as shown in FIG.
The size of the unit ceramic plate 73 is determined in anticipation of the shrinkage in the subsequent laminating and crimping processes and firing processes.
[0061]
Next, as shown in FIG. 6B, 27 unit ceramic plates 73 are stacked, and dummy plates 74 are disposed on both end faces in the stacking direction. The dummy plate 74 finally becomes the dummy layers 19 and 18.
The laminated body 60 composed of 27 pieces of the unit ceramic plates 73 and 2 pieces of the dummy plates 74 is laminated and pressure-bonded by using the above-described pressure-bonding die 5, and as shown in FIG. obtain.
[0062]
This laminated crimping will be described in detail.
The lower end plate 58 is fitted into the case 50, the dummy plate 74 is disposed so as to contact the end plate 58, and the 27 unit ceramic plates 73 and the dummy plate 74 are disposed thereon, and the upper plate is disposed. The end plate 59 is fitted into the case 50. At this time, the fitting hole 509 enters from the small diameter portion 593 to the tapered portion 592 of the end plate 59 (see FIG. 7).
[0063]
Next, the side plates 51 and 52 are pushed in from the open portions 501 and 502 as shown by the arrow F1, and are brought into contact with the side surfaces 601 and 602 of the laminated body 60, whereby the unit ceramic plate 73 is centered.
In addition, although it is the laminated body 60, Fig.4 (a) is a schematic diagram of the part in which only the unit ceramic board 73 was laminated | stacked. FIG. 4B is a schematic view showing a main part in a state where each green sheet 70 and the printing part 71 are laminated.
Thus, in this example, in order to obtain the ceramic laminate 1 having the partial electrode configuration, the inner electrode non-formed portions e and g in which the green sheets 70 are in contact with each other, and the inner electrode formed portion in which the inner electrode is formed. The stacking height with f is different. That is, the stacking height in the range f is higher by the thickness of the printing portion than the stacking height in the ranges e and g.
[0064]
Next, as shown by the arrow F2 in FIG. 7 from the end plates 58 and 59, the green sheets 70 inside the unit ceramic plate 73 are pressure-bonded while applying pressure toward the inside of the case 50. The unit ceramic plates 73 are pressed together. The same applies to the dummy plate 74.
As shown in FIG. 8, at the time of this crimping, the side plates 52 and 51 are moved backward in the direction of the arrow F3 toward the outside of the case 50 to make the side surfaces 601 and 602 of the laminate 60 free.
The pressure for crimping was applied by setting the above-described crimping mold 5 in a press machine (not shown). Moreover, thermocompression bonding was performed while maintaining the temperature at 120 ° C. together with the pressure.
[0065]
Press for a predetermined time to finish crimping. At this time, as shown in FIG. 9, the fitting hole 509 is in a state where the large-diameter portion 591 of the end plate 59 has entered, and the laminated body 60 is crushed by pressing and expanded in a direction perpendicular to the laminating direction. The side surfaces of the laminate 60 are in contact with the face plates 52 and 51.
[0066]
In addition, when the laminated body 60 is soft, it may be buried as shown in FIG. 10 by the laminated body 60 in which the side surfaces of the small diameter portions 583 and 593 of the end plates 58 and 59 are deformed. Then, the crimping die 5 is taken out from the press machine and cooled. Thereafter, the crimping body 600 is removed from the crimping die 5.
Thereafter, the crimping body 600 is degreased and then fired at a temperature of 1100 ° C.
Finally, the surface is polished to obtain the ceramic laminate 1 according to this example.
[0067]
In FIG. 10, the shape of the end plates 58 and 59 is greatly illustrated for easy understanding. However, even if the shape of the end plates 58 and 59 is small, the following effects of the present example can be obtained. Can do.
[0068]
The effect of this example will be described.
The ceramic laminate 1 of the present example has an average thickness change rate of 1/3 at both ends and an average thickness change rate near the center of the ceramic laminate 1 (average thickness change rate in the center) <1. 0.1 × (average thickness change rate at both ends) is established.
This means that an appropriate pressure is sufficiently applied to the vicinity of the center at the time of laminating and bonding, and the ceramic layer 1 can be obtained in which the ceramic layers 11 are sufficiently joined and delamination is unlikely to occur. .
[0069]
Further, a crimping die 5 is used for crimping during the production of the ceramic laminate 1. And since the side plates 51 and 52 of the crimping die 5 are retracted from the side surfaces 601 and 602 of the laminate 60, the side surfaces 601 and 602 are free. Therefore, the side surfaces 601 and 602 and the side plates 51 and 52 can be sufficiently crimped in the vicinity of the center in the stacking direction.
[0070]
Thus, according to this example, it is possible to provide a ceramic laminate that is less prone to delamination, a manufacturing method thereof, and a crimping die.
In the manufacturing method according to this example, the ceramic units are once manufactured and laminated. However, the ceramic sheets may be cut into a predetermined size and laminated.
[0071]
(Example 2)
Various tests were performed on the state of the laminated pressure bonding of the ceramic laminate and the state of occurrence of delamination.
First, with respect to the rate of change in thickness in each part of the range A to C of the ceramic laminate, the thickness of the green sheet was measured, the thickness after firing was measured, the ratio was calculated, and plotted as shown in FIG. .
As can be seen from the figure, the rate of change in thickness is highest in the stacking direction of the ceramic laminate in the range B near the center.
As described above, this is due to the fact that a frictional force is generated on the side surface of the laminate in the pressure-bonding mold during pressure bonding.
[0072]
A number of ceramic laminates 1 were prepared, and the rate of change in thickness in range B, the average thickness of the ceramic layer in range B being t2, and the measurement of t2 / t0 = b where the average thickness of the green sheet was t0 were measured. did.
The result is shown in FIG.
As shown in the figure, when the thickness change rate b in the range B is less than 0.93, the number of occurrences of delamination was zero. However, delamination occurred when the thickness change rate b was 0.93 or more.
Thus, the thickness change rate b in the range B is preferably less than 0.93.
[0073]
Further, when the ceramic laminate 1 was produced according to Example 1, the clearance between the side plate and the side surface was changed. The number of occurrences of delamination in the obtained ceramic laminate is shown in FIG.
From the figure, it was found that the occurrence of delamination was completely suppressed by providing a clearance of 100 μm.
[0074]
(Example 3)
As shown in FIG. 14, the crimping die 55 of this example includes a case 50 having end plates 58 and 59 and side plates 51 and 52, and a laminate 60 is set between the end plates 58 and 59. Then, the lamination pressure bonding is performed. When the laminate 60 is set, spacers 515 and 525 are inserted between the side surfaces 601 and 602 of the laminate 60 and the side plates 51 and 52.
[0075]
Thereafter, as shown in FIG. 14A, after the centering of the laminated body 60 is completed, the spacers 515 and 525 are pulled out in the direction of the arrow w while applying pressure from the end plates 58 and 59. Pressure is applied from the direction of F2, and finally the side surfaces 601 and 602 of the laminated body 60 are crimped in a free state as shown in FIG.
Other details are the same as those in the first embodiment, and the same effects can be obtained.
[0076]
(Example 4)
In addition, the number of green sheets constituting the laminate, the distance between the side and side plates of the laminate, and the state of delamination were measured during crimping using the crimping die of Example 1. As a result, when the number of green sheets (the total number of green sheets, not the number of ceramic units) was 20, no delamination occurred even when the interval was 0, that is, the side plate and the laminate were in contact. .
[0077]
In addition, when the number of stacked layers is 60, delamination occurs unless the interval of 10 μm is provided. When the number of stacked layers is 300, 30 μm, when the number of stacked layers is 450, 45 μm, and when the number of stacked layers is 600, delamination occurs unless the interval is 60 μm.
Thus, as the number of stacked layers increases, the pressure hardly reaches the vicinity of the center, and delamination is likely to occur.
According to this example, when the distance between the side plate and the side surface of the laminate is x and the number of green sheets to be laminated is y, it has been found that the occurrence of delamination can be suppressed if the condition y / 6 ≦ x is satisfied.
[0078]
(Example 5)
In this example, as shown in FIGS. 15 to 17, the elastic plate 8 is provided between the end plates 58 and 59 and the end surfaces 608 and 609 in the stacking direction of the green sheet stack 60 to perform stacking pressure bonding. explain.
As shown in FIGS. 15A and 15B, the side plates 51 and 52 and the side plates 519 and 529 having a positional relationship perpendicular to the side plates 51 and 52 are set in the case 50.
And the laminated body 60 is installed in the space formed between the side plates 51 and 52, and the elastic plate 8 is arranged from the end surfaces 608 and 609. Then, the end plates 58 and 59 are installed from the vertical direction.
[0079]
The distance between the side plate 51 and the side surface 601 of the laminate 60 facing the side plate 51 is k (see FIG. 16B). Further, as shown in FIG. 15B, the distance between the side surface of the large diameter portion 591 of the end plate 59 and the side surface 601 of the laminate 60 is also k.
In addition, as a side surface of the large diameter portion 591, a side surface of the large diameter portion 591 that is in a positional relationship facing the side surface 601 of the stacked body 60 is employed.
The same applies to the distance between the side plate 52 and the end plate 59 and between the side plate 52 and the end plates 58 and 59.
[0080]
Then, as shown in FIG. 16, pressure is applied from the end plates 58 and 59 to start pressure bonding of the laminate 60. As shown in the figure, the side plates 51 and 52 move from the laminated body 60 in the direction perpendicular to the laminating direction as shown in FIG. It moves in the direction of the arrow F3 to be separated. Then, the side plates 51 and 52 abut against the inner wall of the case 50, where the side plates 51 and 52 are stopped and a clearance is formed between the stacked body 60.
Further, during the pressure bonding of the laminated body 60, the elastic plate 8 is deformed so as to fill the unevenness between the end plates 58, 59 and the laminated body 60, and the pressure from the end plates 58, 59 is applied to the laminated body. 60 evenly.
[0081]
And as shown in FIG. 17, even after the movement of the side plates 51 and 52 stops, the end plates 58 and 59 further proceed in the direction of the arrow F2 and continue to press the laminated body 60. The pressing is stopped when the stacked body 60 expands in the direction orthogonal to the stacking direction by the pressing force and is sufficiently expanded between the side plates 51 and 52 with clearance.
Thereby, the crimping | compression-bonding of the laminated body 60 is complete | finished.
Other details are the same as those in the first embodiment.
[0082]
As shown in this example, the elastic plate 8 is deformed by disposing the elastic plate 8 between the end plates 58 and 59 and the laminated body 60, so that the surface of the end surfaces 608 and 609 of the laminated body 60 is deformed. The laminated body 60 can be uniformly pressed from both end surfaces 608 and 609 by leveling the unevenness.
[0083]
(Example 6)
As shown in FIG. 18, a large green sheet 80 provided with a large number of printing portions 81 for internal electrode layers is prepared. A predetermined number of the large green sheets 80 are laminated and pressure-bonded to form a large-sized pressure-bonded body 83, and then cut along a broken line 84 shown in FIG.
[0084]
Also, in the manufacturing method in which a green sheet is pressure-bonded to produce a unit ceramic body, and this unit ceramic plate is laminated to produce a pressure-bonded body, a large number of internal electrode layer printing portions are similarly provided on the large green sheet. The above method can be applied.
The method according to this example is suitable for mass production because many crimped bodies can be obtained by one crimping. In addition, since a large number of ceramic laminates are produced from substantially the same green sheets and printing portions for internal electrode layers, the physical properties of the ceramic laminate are stabilized.
[0085]
(Example 7)
As shown in FIG. 19, the side plates 51 and 52 of the pressing mold (the whole is not shown) used for pressing the laminated body 60 are formed on the opposing surfaces 510 and 520 facing the side surfaces 601 and 602 of the laminated body 60. The shape can be tapered.
Thereby, before the upper and lower parts of a laminated body contact | adhere with the side plates 51 and 52, it can pressurize to a center part. That is, sufficient pressure can be applied to the center in the stacking direction.
The other details are the same as those in the first and third embodiments, and the same operational effects are obtained.
[0086]
(Example 8)
In this example, as shown in FIGS. 20 to 22, side plates 51 and 52 are set in a case 50, and the laminate 60 is placed in a space formed between the side plates 51 and 52, and the end surface of the laminate 60 is used. End plates 58 and 59 are arranged at 608 and 609. Further, the lower surface of the end plate 58 is in contact with a lower die 585 of a press machine (not shown) installed on the surface 589, and the upper surface of the end plate 59 is in contact with an upper die 595 of a press machine (not shown).
[0087]
As shown in FIG. 21, a press machine (not shown) is driven to apply pressure to the end plates 58 and 59 from the upper die 595 and the lower die 585 to start pressure bonding of the laminate 60. As the end plates 58 and 59 advance toward the center of the laminate 60 in the stacking direction, the side plates 51 and 52 move in a direction that separates from the stack 60 in a direction orthogonal to the stacking direction. Then, the side plates 51 and 52 abut against the inner wall of the case 50, where the side plates 51 and 52 are stopped and a clearance is formed between the stacked body 60.
[0088]
As shown in FIG. 22, even after the movement of the side plates 51 and 52 is stopped, the end plates 58 and 59 further proceed to the center in the stacking direction and continue to press the stacked body 60. The pressing is stopped when the stacked body 60 expands in the direction orthogonal to the stacking direction by the pressing force and is sufficiently expanded between the side plates 51 and 52 with clearance.
Other details are the same as those in the first, third, and fifth embodiments, and the same operation and effect are obtained.
[0089]
Example 9
In this example, as shown in FIG. 23, side plates 51 and 52 are set in a case 50, and a laminate 60 is placed in a space formed between the side plates 51 and 52, and an end surface 609 of the laminate 60 is A part plate 59 is arranged. The upper surface of the end plate 59 is in contact with an upper die 595 of a press (not shown).
Further, the lower end surface of the stacked body 60 abuts on the fixed surface 505. The fixing surface 505 does not move or deform through the pressurization and pressure bonding of the laminate 60. Accordingly, the pressurization performed in this example is a one-pressing operation in which pressure is applied from the end plate 59.
[0090]
As shown in FIG. 24, a press machine (not shown) is driven to apply pressure to the end plate 59 from the upper die 595 to start pressure bonding of the laminate 60. As the end plate 59 advances in the stacking direction of the stacked body 60, the side plates 51 and 52 move in a direction separating from the stacked body 60 in a direction perpendicular to the stacking direction. Then, the side plates 51 and 52 abut against the inner wall of the case 50, where the side plates 51 and 52 are stopped and a clearance is formed between the stacked body 60.
[0091]
As shown in FIG. 25, even after the movement of the side plates 51 and 52 stops, the end plate 59 further proceeds in the stacking direction and continues to press the stacked body 60. The pressing is stopped when the stacked body 60 expands in the direction orthogonal to the stacking direction by the pressing force and is sufficiently expanded between the side plates 51 and 52 with clearance.
Note that it is effective in preventing delamination to sandwich the elastic plate between the end plate and the laminated body as in the case of pressing from both ends even in a single press.
[0092]
The press-bonded body 600 obtained by the one-side pressing is degreased, fired at a temperature of 1100 ° C., and finally the surface is polished to obtain a ceramic laminate.
In this ceramic laminate, the length from one end face to the other end face in the stacking direction is L, the range A from the one end face to the length L / 3, and the length L / 3 from the other end face. In the range C, the average thickness in the laminating direction of the green sheet used as the raw material of the ceramic layer in contact with the internal electrode layer on both sides in the laminating direction is t0, and the internal electrode layer is in contact with the internal electrode layer on both sides in the laminating direction. The average thickness in the laminating direction of the ceramic layer including the whole is in contact with the internal electrode layer on both sides of t1, the laminating direction, and the average thickness in the laminating direction of the ceramic layer entirely included in the range C is t3, and t1 / t0 = a , T3 / t0 = c, c / a <1.1.
Other details are the same as in the first and third embodiments.
[0093]
The ceramic laminated body according to this example was manufactured by pressing the laminated body 60 on which the green sheets were stacked by one-pressing and keeping the side surface of the laminated body 60 in a free state for a certain period of time, and then terminating the above-described crimping. Therefore, the pressure is sufficiently applied from the end surface to which the pressure is applied to the end surface opposite to the side to which the pressure is applied, and the green sheet is sufficiently pressure-bonded and delamination is unlikely to occur.
As described above, according to this example, it is possible to provide a ceramic laminated body in which delamination hardly occurs, a method for manufacturing the same, and a crimping die.
[Brief description of the drawings]
1 is a perspective view of a ceramic laminate in Example 1. FIG.
2A and 2B are plan views of ceramic layers in Example 1, and FIG. 2C is a developed perspective view of a ceramic laminate.
3A and 3B are explanatory diagrams showing names of parts of the ceramic laminate in Example 1. FIG.
4A is an explanatory view showing an internal electrode layer forming part and an unformed part of a laminated body in Example 1, and FIG. 4B is an explanatory view showing a main part of the laminated body.
FIG. 5 is an explanatory view of a method for manufacturing a ceramic laminate, particularly when a ceramic sheet is laminated and pressure-bonded in Example 1.
FIG. 6 is a diagram for explaining a method for manufacturing a ceramic laminate, particularly when unit ceramic plates are laminated in Example 1.
7 is an explanatory diagram of a crimping die and laminated crimping in Example 1. FIG.
8 is an explanatory diagram of a crimping die and laminated crimping following Example 7 in Example 1. FIG.
9 is an explanatory view of a crimping die and laminated crimping following Example 8 in Example 1. FIG.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a crimping die and laminate crimping when the laminate is soft in Example 1.
11 is a diagram showing the thickness change rate of each part in the range A to the range C in the ceramic laminate in Example 2. FIG.
12 is a diagram showing a relationship between an average thickness change rate in a range B and the number of delaminations per ceramic laminate in Example 2. FIG.
13 is a diagram showing the relationship between the length of the clearance between the side surface of the laminate and the side plate of the crimping die and the number of delaminations in Example 2. FIG.
14 is an explanatory diagram of a pressure-bonding die provided with a spacer in Example 3. FIG.
15 is an explanatory diagram of a crimping die and laminated crimping in Example 5. FIG.
16 is an explanatory diagram of a crimping die and laminated crimping following Example 15 in Example 5. FIG.
17 is an explanatory diagram of a crimping die and laminated crimping following Example 16 in Example 5. FIG.
18 is an explanatory diagram when laminating large ceramic sheets provided with internal electrode layer printing sections in Example 6. FIG.
FIG. 19 is an explanatory view of a tapered side plate in Example 7.
20 is an explanatory diagram of a crimping die and laminated crimping in Example 8. FIG.
21 is an explanatory diagram of a crimping die and laminated crimping following Example 20 in Example 8. FIG.
22 is an explanatory diagram of a crimping die and laminated crimping following Example 21 in Example 8. FIG.
23 is an explanatory diagram of a crimping die and laminated crimping in Example 9. FIG.
24 is an explanatory diagram of a crimping die and laminated crimping following Example 23 in Example 9. FIG.
25 is an explanatory diagram of a crimping die and laminated crimping following Example 24 in Example 9. FIG.
[Explanation of symbols]
1. . . Ceramic laminate,
11. . . Ceramic layer,
21,22. . . Internal electrode layer,
108,109. . . End face,
5). . . Die for crimping,
50. . . Case,
51, 52. . . Side plate,
58, 59. . . End plate,
60. . . Laminate,
600. . . Crimped body,
601,602. . . side,
70. . . Ceramic sheet,
71. . . Printing department,

Claims (11)

内部電極層用の印刷部を設けたグリーンシートを準備し，該グリーンシートを所定枚数積層し，積層方向の両端面から加圧して圧着体を得る際に使用する圧着用金型において，  In a crimping die used for preparing a green sheet provided with a printing section for internal electrode layers, laminating a predetermined number of the green sheets, and pressing from both end surfaces in the laminating direction to obtain a crimped body,
圧着時に，積層されたグリーンシートの積層方向の両端面と接する２枚の端部板と，  Two end plates that come into contact with both end faces of the laminated green sheets in the laminating direction during crimping;
上記２枚の端部板間に配設され，上記積層されたグリーンシートの側面と対面し，上記積層されたグリーンシートの側面との距離を変更可能に構成された側面板とよりなることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型。  A side plate disposed between the two end plates, facing a side surface of the stacked green sheets, and configured to change a distance from the side surface of the stacked green sheets. A die for crimping ceramic laminates. 内部電極層用の印刷部を設けたグリーンシートを準備し，該グリーンシートを所定枚数積層し，積層方向の一方の端面から加圧して圧着体を得る際に使用する圧着用金型において，  In a crimping die used to prepare a green sheet provided with a printing part for an internal electrode layer, laminate a predetermined number of the green sheets, and pressurize from one end face in the stacking direction to obtain a crimped body,
圧着時に，積層されたグリーンシートの積層方向の一方の端面と接する端部板と，他方の端面と接する固定面と，  An end plate in contact with one end surface in the stacking direction of the stacked green sheets, and a fixed surface in contact with the other end surface during crimping;
上記端部板と上記固定面との間に配設され，上記積層されたグリーンシートの側面と対面し，上記積層されたグリーンシートの側面との距離を変更可能に構成された側面板とよりなることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型。  A side plate disposed between the end plate and the fixed surface, facing a side surface of the laminated green sheet, and configured to change a distance from the side surface of the laminated green sheet; A die for crimping a ceramic laminate, characterized by comprising: 請求項１又は２において，上記グリーンシート圧着の際は，上記側面板は少なくとも一定の期間上記グリーンシートの側面と分離した状態にあるよう構成されていることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型。  3. The ceramic laminate for crimping according to claim 1 or 2, wherein the side plate is configured to be separated from the side of the green sheet for a certain period of time when the green sheet is crimped. Mold. 請求項１〜３のいずれか１項において，上記グリーンシート圧着の際に上記各グリーンシートの側面が変形することに対応して上記側面板は移動可能となるよう構成されていることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型。  The side plate according to any one of claims 1 to 3, wherein the side plate is configured to be movable in response to deformation of a side surface of each green sheet when the green sheet is pressed. Mold for crimping ceramic laminates. 請求項４において，上記各グリーンシート圧着の際に上記側面板は上記グリーンシートの側面が積層方向と直交する方向に拡張するに伴って，上記グリーンシートの側面と接触した状態を維持したままで上記積層方向と直交する方向に拡張するよう構成されていることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型。  5. The side plate according to claim 4, wherein the side plate is kept in contact with the side surface of the green sheet as the side surface of the green sheet expands in a direction perpendicular to the laminating direction at the time of pressing each green sheet. A die for crimping a ceramic laminate, which is configured to expand in a direction orthogonal to the laminating direction. 請求項１〜５のいずれか１項において，上記グリーンシート圧着の際における上記側面板と上記グリーンシートの側面との距離をｘ，上記グリーンシートの積層枚数をｙとすると，ｙ／６≦ｘであることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型。  6. The relationship according to claim 1, wherein x is the distance between the side plate and the side surface of the green sheet when the green sheet is pressed, and y / 6 ≦ x. A die for crimping a ceramic laminate, wherein 請求項１〜６のいずれか１項において，上記側面板と上記グリーンシートの側面との距離をｘ，上記グリーンシートの厚みをｚとすると，ｚ／１０００≦ｘであることを特徴とするセラミック積層体の製造方法。  7. The ceramic according to claim 1, wherein x / 1000 ≦ x, where x is a distance between the side plate and the side surface of the green sheet, and z is a thickness of the green sheet. A manufacturing method of a layered product. 内部電極層用の印刷部を設けたグリーンシートを準備し，該グリーンシートを所定枚数積層し，積層方向の両端面から加圧して圧着体を得る際に使用する圧着用金型において，  A green sheet provided with a printing section for internal electrode layers, a predetermined number of the green sheets are laminated, and a pressure-bonding die used for obtaining a pressure-bonded body by pressing from both end surfaces in the stacking direction,
圧着時に，積層されたグリーンシートの積層方向の両端面と接する２枚の端部板と，  Two end plates that come into contact with both end faces of the laminated green sheets in the laminating direction during crimping;
上記２枚の端部板間に配設され，上記積層されたグリーンシートの側面と対面する側面板と，  A side plate disposed between the two end plates and facing a side surface of the laminated green sheet;
積層方向の端部に端部板を嵌合するための嵌合穴を有し，側面が開放されたケースとよりなり，  It has a fitting hole for fitting the end plate at the end in the stacking direction, and the side is open.
上記端部板は大径部を有し，積層されたグリーンシートと対面する側に細径部を有し，かつ大径部と細径部との間にテーパー部を有し，  The end plate has a large diameter portion, a thin diameter portion on the side facing the laminated green sheets, and a tapered portion between the large diameter portion and the small diameter portion,
上記グリーンシートの圧着に際して，圧着開始直後は積層されたグリーンシートの両端面にそれぞれ端部板が当接し，上記側面板が積層されたグリーンシートの側面に当接し，  When crimping the green sheet, immediately after the start of crimping, the end plates abut on both end faces of the laminated green sheets, and the side plates abut on the side faces of the laminated green sheets,
その後，上記端部板は積層されたグリーンシートの積層方向の縮小に伴いケース内部に向かって前進すると共に，上記側面板は積層されたグリーンシートの側面からケース外部に向かって後退するよう構成されていることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型。  Thereafter, the end plate advances toward the inside of the case as the stacked green sheets are reduced in the stacking direction, and the side plate is configured to retract from the side of the stacked green sheets toward the outside of the case. A die for crimping a ceramic laminate, characterized in that 内部電極層用の印刷部を設けたグリーンシートを準備し，該グリーンシートを所定枚数積層し，積層方向の一方の端面から加圧して圧着体を得る際に使用する圧着用金型において，  In a crimping die used to prepare a green sheet provided with a printing part for an internal electrode layer, laminate a predetermined number of the green sheets, and pressurize from one end face in the stacking direction to obtain a crimped body,
圧着時に，積層されたグリーンシートの積層方向の一方の端面と接する端部板と，他方の端面と接する固定面と，  An end plate in contact with one end surface in the stacking direction of the stacked green sheets, and a fixed surface in contact with the other end surface during crimping;
上記端部板と上記固定面との間に配設され，上記積層されたグリーンシートの側面と対面する側面板と，  A side plate disposed between the end plate and the fixed surface and facing a side surface of the laminated green sheet;
積層方向の一方の端部に上記端部板を嵌合するための嵌合穴を有し，側面が開放されたケースとよりなり，  A case having a fitting hole for fitting the end plate at one end in the stacking direction and having a side surface opened;
上記端部板は大径部を有し，積層されたグリーンシートと対面する側に細径部を有し，かつ大径部と細径部との間にテーパー部を有し，  The end plate has a large diameter portion, a thin diameter portion on the side facing the laminated green sheets, and a tapered portion between the large diameter portion and the small diameter portion,
上記グリーンシートの圧着に際して，圧着開始直後は積層されたグリーンシートの端面に端部板及び固定面とが当接し，上記側面板が積層されたグリーンシートの側面に当接し，  When crimping the green sheet, immediately after the start of crimping, the end plate and the fixed surface are in contact with the end surface of the stacked green sheet, and the side plate is in contact with the side surface of the stacked green sheet,
その後，上記端部板は積層されたグリーンシートの積層方向の縮小に伴いケース内部に向かって前進すると共に，上記側面板は積層されたグリーンシートの側面からケース外部に向かって後退するよう構成されていることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型。  Thereafter, the end plate advances toward the inside of the case as the stacked green sheets are reduced in the stacking direction, and the side plate is configured to retract from the side of the stacked green sheets toward the outside of the case. A die for crimping a ceramic laminate, characterized in that 請求項１〜９のいずれか１項において，上記端部板と積層されたグリーンシートの積層方向の端面との間に弾性板が設けてあることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型。  10. The die for crimping a ceramic laminate according to any one of claims 1 to 9, wherein an elastic plate is provided between the end plate and an end surface in the laminating direction of the laminated green sheets. . 請求項１０において，上記弾性板の弾性率は１〜１００ＭＰａであり，上記グリーンシートの積層方向に沿った厚みは１〜１０ｍｍであることを特徴とするセラミック積層体の圧着用金型。  11. The die for crimping a ceramic laminate according to claim 10, wherein an elastic modulus of the elastic plate is 1 to 100 MPa, and a thickness along the laminating direction of the green sheet is 1 to 10 mm.
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