JP7467511B2 - 圧電素子 - Google Patents
圧電素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7467511B2 JP7467511B2 JP2021575781A JP2021575781A JP7467511B2 JP 7467511 B2 JP7467511 B2 JP 7467511B2 JP 2021575781 A JP2021575781 A JP 2021575781A JP 2021575781 A JP2021575781 A JP 2021575781A JP 7467511 B2 JP7467511 B2 JP 7467511B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- conductor
- laminate
- piezoelectric element
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 63
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 19
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N palladium silver Chemical compound [Pd].[Ag] SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
- H10N30/871—Single-layered electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices, e.g. internal electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
- H10N30/2041—Beam type
- H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end
- H10N30/2046—Cantilevers, i.e. having one fixed end adapted for multi-directional bending displacement
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
本開示は、圧電素子に関する。
従来技術の一例は、特許文献１に記載されている。
本開示の圧電素子は、内部電極および圧電体層が積層された積層体と、
前記積層体の側面に位置し、前記内部電極に電気的に接続する表面電極と、を備え、
前記内部電極は、
前記積層体を、前記積層体の長手方向に直交する第１の方向に屈曲させるように前記圧電体層に電圧を印加する第１の電極と、
前記積層体を、前記長手方向および前記第１の方向に直交する第２の方向に屈曲させるように前記圧電体層に電圧を印加する第２の電極と、を含み、
前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方は、
前記長手方向に沿って延びる帯状部と、一端が前記帯状部に連なり、他端が前記積層体の前記側面に露出して前記表面電極と接続する引出部とを有する第１導体を含み、
前記側面の、前記引出部の前記他端が露出した部分とは反対側の部分と、前記引出部との間に位置する第２導体を備え、
前記第２導体は、矩形状であり、前記引出部に近接する角部がＲ状である。
前記積層体の側面に位置し、前記内部電極に電気的に接続する表面電極と、を備え、
前記内部電極は、
前記積層体を、前記積層体の長手方向に直交する第１の方向に屈曲させるように前記圧電体層に電圧を印加する第１の電極と、
前記積層体を、前記長手方向および前記第１の方向に直交する第２の方向に屈曲させるように前記圧電体層に電圧を印加する第２の電極と、を含み、
前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方は、
前記長手方向に沿って延びる帯状部と、一端が前記帯状部に連なり、他端が前記積層体の前記側面に露出して前記表面電極と接続する引出部とを有する第１導体を含み、
前記側面の、前記引出部の前記他端が露出した部分とは反対側の部分と、前記引出部との間に位置する第２導体を備え、
前記第２導体は、矩形状であり、前記引出部に近接する角部がＲ状である。
本開示の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本開示の圧電素子の基礎となる構成である圧電素子は、圧電体層と内部電極を積層してなり、内部電極に電圧を印加することで屈曲変位する圧電アクチュエータとして用いられる。圧電アクチュエータは、高精度に微小な変位を実現することができる。
特許文献１に記載の圧電アクチュエータは、Ｚ軸に沿って長さを伸長し、ＸＹ平面内で移動可能な先端を有している。
圧電アクチュエータの先端をＸＹ平面内で移動可能とするためには、複数パターンの内部電極を設け、それぞれを積層体の側面に露出させて表面電極と接続する。各内部電極は、その端部を側面の所定の位置に露出させるための引き出し部分を有している。特許文献１の図１６に示す内部電極は、引き出し部分によって圧電体層を伸縮させないように、電極幅を小さくしている。これにより、積層体においては、内部電極の引き出し部分が設けられている領域の厚さと、設けられていない領域の厚さの違いによる不均一化が生じて屈曲変位の精度が低下する。
図１Ａは、圧電素子の外観を示す平面図であり、図１Ｂは、圧電素子の外観を示す側面図である。図２Ａは、図１Ａの切断面線Ａ－Ａにおける断面図である。図２Ｂは、図１Ａの切断面線Ｂ－Ｂにおける断面図である。図２Ｃは、図１Ａの切断面線Ｃ－Ｃにおける断面図である。圧電素子１００は、内部電極３および圧電体層４が積層された積層体１と、積層体１の側面に位置し、内部電極３に電気的に接続する表面電極２と、を備える。本実施形態の圧電素子１００は、表面電極２を介して内部電極３に電圧を印加し、積層された圧電体層４を屈曲変位させる圧電アクチュエータである。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、本実施形態の圧電素子１００は、その形状が、例えば、直方体または四角柱であり、屈曲変位によって長手方向または軸線方向の一方端側の先端が移動可能である。表面電極２は、移動可能な先端と反対側の他方端側の両側面に設けられている。表面電極２は、他方端側の両側面に設けられる表面電極２Ａと、表面電極２Ａより中央側の両側面に設けられる表面電極２Ｂとを含む。以下では、長手方向または軸線方向をＺ軸方向とし、これに直交し、表面電極２が設けられる両側面を結ぶ方向をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向およびＸ軸方向に直交し、内部電極３および圧電体層４が積層される積層方向をＹ軸方向とする。
図２Ａなどの断面図に示すように、積層体１は、圧電体層４を複数積層してなり、積層した圧電体層４間に内部電極３が位置している。内部電極３は、積層体１の他方端側の側面に露出しており、表面電極２と電気的に接続している。圧電体層４は、圧電特性を有するセラミックスで形成されたもので、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（ＰｂＺｒＯ３－ＰｂＴｉＯ３）からなるペロブスカイト型酸化物、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３ ）などを用いることができる。内部電極３は、例えば、セラミックスとの反応性が低い銀または銀－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。表面電極２は、例えば、内部電極３と同様の材料を用いることができ、さらに表面に酸化防止用のめっき層などを設けてもよい。
詳細については、後述するが、内部電極３は、積層体１を、積層体１の長手方向（Ｚ軸方向）に直交する第１の方向（Ｘ軸方向）に屈曲させるように圧電体層４に電圧を印加する第１の電極３１と、積層体１を、長手方向および第１の方向に直交する第２の方向（Ｙ軸方向）に屈曲させるように圧電体層４に電圧を印加する第２の電極３２と、を含む。例えば、積層体１は、積層方向（Ｙ軸方向）におよそ３つの領域に分かれている。３つの領域のうち中央領域１Ｍは、圧電素子１００をＸ軸方向（左右方向）に屈曲変位させるための領域であり、この中央領域１Ｍ内に第１の電極３１が位置している。また、３つの領域のうち上部領域１Ｕと下部領域１Ｌは、圧電素子１００をＹ軸方向（上下方向）に屈曲変位させるための領域であり、これらの領域１Ｕ、１Ｌ内に第２の電極３２が位置している。
例えば、Ｘ軸方向に屈曲変位させる場合、中央領域１Ｍにおいて、右側部分が伸びるように第１の電極３１に電圧印加し、左側部分が縮むように第１の電極３１に電圧印加すれば、左向きに屈曲し、右側部分が縮むように第１の電極３１に電圧印加し、左側部分が伸びるように電圧印加すれば、右向きに屈曲する。同様に、例えば、Ｙ軸方向に屈曲変位させる場合、上部領域１Ｕが伸びるように第２の電極３２に電圧印加し、下部領域１Ｌが縮むように第２の電極３２に電圧印加すれば、下向きに屈曲し、上部領域１Ｕが縮むように第２の電極３２に電圧印加し、下部領域１Ｌが伸びるように第２の電極３２に電圧印加すれば、上向きに屈曲する。
図３Ａ～図３Ｆに、本実施形態の内部電極３のパターン形状の一例を示す。これらは、上部領域１Ｕの第２の電極３２、中央領域１Ｍの第１の電極３１および下部領域１Ｌの第２の電極３２の各パターン形状の一例を示している。図３Ａおよび図３Ｂに示すパターンが、上部領域１Ｕの第２の電極３２を構成する。図３Ｃおよび図３Ｄに示すパターンが、中央領域１Ｍの第１の電極３１を構成する。図３Ｅおよび図３Ｆに示すパターンが、下部領域１Ｌの第２の電極３２を構成する。このように、いずれの領域も、それぞれ２種類のパターン形状の内部電極３を有しており、間に圧電体層４を挟んで２種類の内部電極３をＹ軸方向に交互に配置している。圧電素子１００の動作時には、２種類の内部電極３間に電位差が生じるように、表面電極２を介して外部から電圧を印加し、前述のようにＸ軸方向およびＹ軸方向に屈曲変位させることができる。また、表面電極２に印加する電圧を変化させることで屈曲変位の変位量および屈曲方向などを制御することができる。
上部領域１Ｕの第２の電極３２は、図３Ａに示す第２の電極３２ａおよび図３Ｂに示す第２の電極３２ｂの２種類である。下部領域１Ｌの第２の電極３２は、図３Ｅに示す第２の電極３２ｃおよび図３Ｆに示す第２の電極３２ｄの２種類である。図３Ｂに示す第２の電極３２ｂは、長手方向に沿って延びる帯状部３２１ａと、一端が帯状部３２１ａに連なり、他端が積層体１の側面に露出して表面電極２Ａと接続する引出部３２１ｂとを有する第１導体３２１を含む。図３Ｂに示す第２の電極３２ｂと図３Ｆに示す第２の電極３２ｄとは、同じパターン形状を有しており、第２の電極３２ｄも同様に第１導体３２１を含む。引出部３２１ｂは、例えば、一端が帯状部３２１ａの中央部に連なり、Ｚ軸方向に直線状に延び、他端が積層体１の側面に向かって直角に屈曲して積層体１の側面に露出する略Ｌ字状を有している。略Ｌ字状の引出部３２１ｂは、帯状部３２１ａより幅が小さい配線部分３２１ｂ１と、配線部分３２１ｂ１に連なる矩形状部分３２１ｂ２を含んでいる。積層体１の他方端側において、引出部３２１ｂが露出する側面側は、引出部３２１ｂがＹ軸方向に複数積層されている。本実施形態では、圧電素子１００が、積層体１の側面の、引出部３２１ｂの他端が露出した部分とは反対側の部分と、引出部３２１ｂとの間に位置する第２導体５を備えている。本実施形態の第２導体５は、矩形状であり、Ｚ軸方向に沿った長さを、引出部３２１ｂの矩形状部分３２１ｂ２と同じ長さとしている。
本開示の圧電素子の基礎となる構成では、積層体１の側面と引出部３２１ｂとの間には、第２導体５が備えられていないために、積層体１の他端側では、引出部３２１ｂが設けられている側の厚さが、Ｘ軸方向反対側の厚さより厚く、厚さの不均一化が生じて圧電素子１００の屈曲変位の精度が低下してしまう。本実施形態では、第２導体５によって積層体１の厚さの不均一化を低減し、圧電素子１００の屈曲変位の精度低下を抑制することができる。
なお、圧電素子１００の寸法は限定されないが、例えばＸ方向長さを１～３ｍｍに、Ｙ方向長さを１～２ｍｍに、Ｚ方向長さを２０～５０ｍｍにすることができる。また、内部電極３の厚さは０．１～５μｍに、圧電体層４の厚さは０．０１～０．１ｍｍにすることができる。第２導体５の寸法は、例えば幅（Ｘ方向長さ）を１～２．５ｍｍに、長さ（Ｚ方向長さ）を１～３ｍｍにすることができる。
中央領域１Ｍの第１の電極３１は、図３Ｃに示す第１の電極３１ａおよび図３Ｄに示す第１の電極３１ｂの２種類である。第１の電極３１ｂは、第２の電極３２ｂのパターン形状とＺ軸方向に関して対称のパターン形状を有している。すなわち、本実施形態では、図３Ｄの第１の電極３１ｂが、図３Ｂの第２の電極３２ｂの第１導体３２１とＺ軸に関して対称の第１導体３２１’を含んでおり、上部領域１Ｕと同様に、中央領域１Ｍにおいても第２導体５を備えている。また、本実施形態では、図３Ｆの第２の電極３２ｄが、図３Ｂの第２の電極３２ｂと同じ第１導体３２１を含んでおり、上部領域１Ｕと同様に、下部領域１Ｌにおいても第２導体５を備えている。
さらに、図３Ａに示す第２の電極３２ａおよび図３Ｅに示す第２の電極３２ｃは、第１導体３２１および第１導体３２１’と類似の形状の第１導体３２１および第１導体３２１’を含んでおり、上部領域１Ｕおよび下部領域１Ｌは、さらに第２導体５を備えている。
上記のように、本実施形態では、上部領域１Ｕ、中央領域１Ｍ、下部領域１Ｌのいずれにも第２導体５を設けているが、全ての領域に設けなくてよく、第２導体５が１つ以上設けられていれば、設けられていない本開示の圧電素子の基礎となる構成の圧電素子に比べて積層体１の厚さの不均一化を低減することが可能である。
また本実施形態では、第２導体５は、積層体１の側面に露出し、表面電極２Ａ、２Ｂに接続されている。これにより、積層体１の側面に露出する導体を多くして、積層体１の側面における表面電極２の濡れ性を高めることができるので、機械的強度が向上する。上記の通り第２導体５の効果は、積層体１の厚さの不均一化を低減することであるので、必ずしも表面電極２に電気的に接続される必要はない。例えば、第２導体５は積層体１の側面に露出せず、全体が圧電体層４の層間に埋設されていてもよい。
第１導体３２１と第２導体５とは、電気的特性などを同じにしなくとも、積層体１の厚さの不均一化を低減する効果を得ることができるので、例えば、第１導体３２１と第２導体５の材料は、同一の材料であっても異なる材料であってもよい。第１導体３２１と第２導体５の材料を同一の材料とすることで、両導体の厚さの違いをより小さくすることができ、積層体１の厚さの不均一化をさらに低減することができる。
次に他の実施形態について説明する。本実施形態は、第２導体の形状が異なるだけで、それ以外の構成は前述の実施形態と同じであるので、図４には、他の形状の第２導体および第１導体を示し、それ以外の構成については、図示と説明を省略する。本実施形態の第２導体５Ａは、矩形状であり、第１導体３２１の引出部３２１ｂに近接する角部がＲ状である。前述の実施形態のように、第２導体５の角部がＲ状ではなく、尖状である場合、第２導体５と引出部３２１ｂとの間で放電などが生じ、短絡する恐れがある。これを防ぐために、第１導体３２１の引出部３２１ｂとの間にギャップを設ける。このギャップの分だけ第２導体５を設ける領域が小さくなってしまう。第２導体５Ａの角部をＲ状とすることにより、第２導体５Ａと引出部３２１ｂとの距離を狭めることができる。これにより、第２導体５Ａを大きくして、ギャップを小さくし、積層体１の厚さの不均一化をさらに低減することができる。
圧電素子１００の動作について簡単に説明する。まず、表面電極２と内部電極３との電気的接続について説明する。表面電極２Ａの一方は、上部領域１Ｕの第２の電極３２ｂと下部領域１Ｌの第２の電極３２ｄと電気的に接続される。表面電極２Ａの他方は、中央領域１Ｍの第１の電極３１ｂと電気的に接続される。表面電極２Ｂの一方は、上部領域１Ｕの第２の電極３２ａと、中央領域１Ｍの第１の電極３１ａ（一方側）と電気的に接続される。表面電極２Ｂの他方は、中央領域１Ｍの第１の電極３１ａ（他方側）と、下部領域１Ｌの第２の電極３２ｃと電気的に接続される。圧電体層４の分極方向は、上部領域１Ｕと中央領域１Ｍの一方側とが第１方向であり、下部領域１Ｌと中央領域１Ｍの他方側とが第１方向と逆向きの第２方向である。例えば、表面電極２Ａを接地電位とし、表面電極２Ｂの一方に－６４Ｖを印加し、他方に＋６４Ｖを印加して、圧電体層４を上記のように分極させる。
表面電極２Ｂの一方および他方には、それぞれ動作中同じ電圧が印加される。印加電圧の一例として、表面電極２Ｂの一方には、＋１１Ｖが印加され、他方には、＋６１Ｖが印加される。表面電極２Ａの一方および他方にそれぞれ０～＋７２Ｖの電圧を印加することで、所望の方向に圧電素子１００を屈曲変位させることができる。例えば、表面電極２Ａの一方に＋７２Ｖ、他方に＋３６Ｖ印加することで、Ｙ軸方向一方（上方）に屈曲変位（最大）させ、表面電極２Ａの一方に０Ｖ、他方に＋３６Ｖ印加することで、Ｙ軸方向他方（下方）に屈曲変位（最大）させる。すなわち、表面電極２Ａの他方に＋３６Ｖの一定電圧を印加し、表面電極２Ａの一方に０～＋７２Ｖの電圧を印加することで、Ｙ軸方向の屈曲変位量を調節することができる。例えば、表面電極２Ａの一方に＋３６Ｖ、他方に＋７２Ｖ印加することで、Ｘ軸方向一方（右方）に屈曲変位（最大）させ、表面電極２Ａの一方に＋３６Ｖ、他方に０Ｖ印加することで、Ｘ軸方向他方（左方）に屈曲変位（最大）させる。すなわち、表面電極２Ａの一方に＋３６Ｖの一定電圧を印加し、表面電極２Ａの他方に０～＋７２Ｖの電圧を印加することで、Ｘ軸方向の屈曲変位量を調節することができる。表面電極２Ａの一方および他方のいずれも０～＋７２Ｖの範囲で変化させることで、斜め方向に屈曲変位させることが可能である。
本開示は次の実施の形態が可能である。
本開示の圧電素子は、内部電極および圧電体層が積層された積層体と、
前記積層体の側面に位置し、前記内部電極に電気的に接続する表面電極と、を備え、
前記内部電極は、
前記積層体を、前記積層体の長手方向に直交する第１の方向に屈曲させるように前記圧電体層に電圧を印加する第１の電極と、
前記積層体を、前記長手方向および前記第１の方向に直交する第２の方向に屈曲させるように前記圧電体層に電圧を印加する第２の電極と、を含み、
前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方は、
前記長手方向に沿って延びる帯状部と、一端が前記帯状部に連なり、他端が前記積層体の前記側面に露出して前記表面電極と接続する引出部とを有する第１導体を含み、
前記側面の、前記引出部の前記他端が露出した部分とは反対側の部分と、前記引出部との間に位置する第２導体を備える。
前記積層体の側面に位置し、前記内部電極に電気的に接続する表面電極と、を備え、
前記内部電極は、
前記積層体を、前記積層体の長手方向に直交する第１の方向に屈曲させるように前記圧電体層に電圧を印加する第１の電極と、
前記積層体を、前記長手方向および前記第１の方向に直交する第２の方向に屈曲させるように前記圧電体層に電圧を印加する第２の電極と、を含み、
前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方は、
前記長手方向に沿って延びる帯状部と、一端が前記帯状部に連なり、他端が前記積層体の前記側面に露出して前記表面電極と接続する引出部とを有する第１導体を含み、
前記側面の、前記引出部の前記他端が露出した部分とは反対側の部分と、前記引出部との間に位置する第２導体を備える。
本開示の圧電素子によれば、第２導体を備えることで、積層体の厚さの不均一化を低減し、屈曲変位の精度低下を抑制することができる。
以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、また、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
１ 積層体
１Ｌ 下部領域
１Ｍ 中央領域
１Ｕ 上部領域
２，２Ａ，２Ｂ 表面電極
３ 内部電極
４ 圧電体層
５，５Ａ 第２導体
３１，３１ａ，３１ｂ 第１の電極
３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 第２の電極
１００ 圧電素子
３２１，３２１’ 第１導体
３２１ａ 帯状部
３２１ｂ 引出部
３２１ｂ１ 配線部分
３２１ｂ２ 矩形状部分
１Ｌ 下部領域
１Ｍ 中央領域
１Ｕ 上部領域
２，２Ａ，２Ｂ 表面電極
３ 内部電極
４ 圧電体層
５，５Ａ 第２導体
３１，３１ａ，３１ｂ 第１の電極
３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 第２の電極
１００ 圧電素子
３２１，３２１’ 第１導体
３２１ａ 帯状部
３２１ｂ 引出部
３２１ｂ１ 配線部分
３２１ｂ２ 矩形状部分
Claims (5)
- 内部電極および圧電体層が積層された積層体と、
前記積層体の側面に位置し、前記内部電極に電気的に接続する表面電極と、を備え、
前記内部電極は、
前記積層体を、前記積層体の長手方向に直交する第１の方向に屈曲させるように前記圧電体層に電圧を印加する第１の電極と、
前記積層体を、前記長手方向および前記第１の方向に直交する第２の方向に屈曲させるように前記圧電体層に電圧を印加する第２の電極と、を含み、
前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方は、
前記長手方向に沿って延びる帯状部と、一端が前記帯状部に連なり、他端が前記積層体の前記側面に露出して前記表面電極と接続する引出部とを有する第１導体を含み、
前記側面の、前記引出部の前記他端が露出した部分とは反対側の部分と、前記引出部との間に位置する第２導体を備え、
前記第２導体は、矩形状であり、前記引出部に近接する角部がＲ状である圧電素子。 - 前記第１導体と前記第２導体とは、同一の材料で構成される、請求項１記載の圧電素子。
- 前記第２導体は、前記側面の、前記反対側の部分に露出している、請求項１または２記載の圧電素子。
- 前記第１の電極および前記第２の電極は、それぞれ前記第１導体を含み、
平面視において、前記第１の電極に含まれる前記第１導体の前記引出部が露出する前記側面の部分は、前記第２の電極に含まれる前記第１導体の前記引出部が露出する前記側面の部分の反対側に位置する、請求項１～３のいずれか１つに記載の圧電素子。 - 前記引出部は、前記一端を含み、前記帯状部より幅が小さい配線部分と、前記他端を含み、前記配線部分に連なる矩形状部分と、を含む、請求項１～４のいずれか１つに記載の圧電素子。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020019622 | 2020-02-07 | ||
| JP2020019622 | 2020-02-07 | ||
| PCT/JP2021/003533 WO2021157522A1 (ja) | 2020-02-07 | 2021-02-01 | 圧電素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2021157522A1 JPWO2021157522A1 (ja) | 2021-08-12 |
| JP7467511B2 true JP7467511B2 (ja) | 2024-04-15 |
Family
ID=77200187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021575781A Active JP7467511B2 (ja) | 2020-02-07 | 2021-02-01 | 圧電素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230058604A1 (ja) |
| EP (1) | EP4102582A4 (ja) |
| JP (1) | JP7467511B2 (ja) |
| CN (1) | CN115039243A (ja) |
| WO (1) | WO2021157522A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004531189A (ja) | 2001-06-20 | 2004-10-07 | ポラティス リミテッド | 圧電アクチュエータ |
| WO2009028348A1 (ja) | 2007-08-27 | 2009-03-05 | Ngk Insulators, Ltd. | 積層型圧電／電歪素子の分極処理方法 |
| WO2015114849A1 (ja) | 2014-01-30 | 2015-08-06 | 京セラ株式会社 | 圧電素子およびこれを備えた圧電振動装置、携帯端末、音響発生器、音響発生装置、電子機器 |
| JP2018125431A (ja) | 2017-02-01 | 2018-08-09 | Tdk株式会社 | 圧電アクチュエータ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4249472B2 (ja) | 2002-11-20 | 2009-04-02 | 大日本印刷株式会社 | ロール状包装材料収納カートン |
| WO2010035437A1 (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | 株式会社村田製作所 | 圧電積層体 |
| WO2022004848A1 (ja) * | 2020-07-03 | 2022-01-06 | 京セラ株式会社 | 圧電素子 |
-
2021
- 2021-02-01 WO PCT/JP2021/003533 patent/WO2021157522A1/ja unknown
- 2021-02-01 US US17/796,923 patent/US20230058604A1/en active Pending
- 2021-02-01 JP JP2021575781A patent/JP7467511B2/ja active Active
- 2021-02-01 CN CN202180012346.1A patent/CN115039243A/zh active Pending
- 2021-02-01 EP EP21750278.0A patent/EP4102582A4/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004531189A (ja) | 2001-06-20 | 2004-10-07 | ポラティス リミテッド | 圧電アクチュエータ |
| WO2009028348A1 (ja) | 2007-08-27 | 2009-03-05 | Ngk Insulators, Ltd. | 積層型圧電／電歪素子の分極処理方法 |
| WO2015114849A1 (ja) | 2014-01-30 | 2015-08-06 | 京セラ株式会社 | 圧電素子およびこれを備えた圧電振動装置、携帯端末、音響発生器、音響発生装置、電子機器 |
| JP2018125431A (ja) | 2017-02-01 | 2018-08-09 | Tdk株式会社 | 圧電アクチュエータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2021157522A1 (ja) | 2021-08-12 |
| CN115039243A (zh) | 2022-09-09 |
| EP4102582A4 (en) | 2024-03-13 |
| EP4102582A1 (en) | 2022-12-14 |
| US20230058604A1 (en) | 2023-02-23 |
| WO2021157522A1 (ja) | 2021-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11393972B2 (en) | Multi-layer piezoelectric ceramic component and piezoelectric device | |
| JP2018152541A (ja) | 振動デバイス | |
| JP7483888B2 (ja) | 圧電素子 | |
| US20150136464A1 (en) | Electronic Device | |
| JP7467511B2 (ja) | 圧電素子 | |
| CN109119529B (zh) | 层叠压电元件、压电振动装置和电子设备 | |
| JP2019009414A (ja) | 積層圧電素子、圧電振動装置、及び電子機器 | |
| US11189777B2 (en) | Multilayer piezoelectric element and vibrating device | |
| JP6323863B2 (ja) | 圧電素子、圧電アクチュエータおよび圧電素子の製造方法 | |
| JP2001211668A (ja) | 微小位置決めアクチュエータ、薄膜磁気ヘッド素子の位置決め用アクチュエータ及び該アクチュエータを備えたヘッドサスペンションアセンブリ | |
| WO2020153289A1 (ja) | 圧電素子 | |
| US10686119B2 (en) | Piezoelectric device | |
| CN107809185B (zh) | 压电驱动装置 | |
| WO2022085564A1 (ja) | 圧電アクチュエータ | |
| WO2022130911A1 (ja) | 圧電駆動素子 | |
| WO2023188282A1 (ja) | 積層セラミック電子部品および組立体 | |
| US11944999B2 (en) | Vibration device and piezoelectric element | |
| JP4818853B2 (ja) | 超音波モータ素子 | |
| JP2024034326A (ja) | 圧電素子 | |
| JP2001085753A (ja) | 圧電アクチュエータ | |
| JP2024034327A (ja) | 圧電素子 | |
| KR100651164B1 (ko) | 인치웜 액츄에이터용 압전 소자 | |
| KR100661342B1 (ko) | 압전소자 | |
| JP2023144819A (ja) | 電子部品 | |
| KR20140146739A (ko) | 일자형 압전 리니어 액추에이터 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220802 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231003 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231204 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240305 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240403 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7467511 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |