JPH01137686A - 電歪効果素子 - Google Patents
電歪効果素子Info
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- JPH01137686A JPH01137686A JP62297008A JP29700887A JPH01137686A JP H01137686 A JPH01137686 A JP H01137686A JP 62297008 A JP62297008 A JP 62297008A JP 29700887 A JP29700887 A JP 29700887A JP H01137686 A JPH01137686 A JP H01137686A
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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
- H10N30/88—Mounts; Supports; Enclosures; Casings
- H10N30/883—Additional insulation means preventing electrical, physical or chemical damage, e.g. protective coatings
Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電歪効果素子に関する。
（従来の技術）
従来の積層型の電歪効果素子は、第３図にその断面図を
示すように、圧電セラミック部材Ａ＋ 。
示すように、圧電セラミック部材Ａ＋ 。
Ａ２．８１〜ａｎと銀・パラジウム合金を用いた内部電
極導体層ｂ１〜ｂ ｎ＋＋を重ね合わぜた積層焼結体と
、内部電極導体１１１ｂ＋〜ｂ ｎ＋１の端面を一層お
きに絶縁するために被着されたガラス絶縁層■１〜ｉｎ
＋１と、内部電極導体層ｂ１〜ｂ ｎ＋ｔを一層おきに
電気的に接続するために被着さ机た外部電極導体層１と
、外部電極導体ｒ４１を被覆する下地用有機高分子膜２
と、下地用布ｉ高分子膜２を被覆する上地用有機高分子
膜３で構成されている。
極導体層ｂ１〜ｂ ｎ＋＋を重ね合わぜた積層焼結体と
、内部電極導体１１１ｂ＋〜ｂ ｎ＋１の端面を一層お
きに絶縁するために被着されたガラス絶縁層■１〜ｉｎ
＋１と、内部電極導体層ｂ１〜ｂ ｎ＋ｔを一層おきに
電気的に接続するために被着さ机た外部電極導体層１と
、外部電極導体ｒ４１を被覆する下地用有機高分子膜２
と、下地用布ｉ高分子膜２を被覆する上地用有機高分子
膜３で構成されている。
上述した従来の電歪効果素子は、以下に述べるような欠
点がある。
点がある。
（１）内部電極導体層を構成する金属部材に銀の合金が
使用されて、内部電極層の端部はＩ！ＩＮ！焼結体の側
部に全て露出しているので、湿性雰囲気下でＤＣＴｉ圧
を印加すると、銀のマイグレーションが生じ、圧電セラ
ミック部材の側面が著しく汚染され、その絶縁特性が著
しく低下する。
使用されて、内部電極層の端部はＩ！ＩＮ！焼結体の側
部に全て露出しているので、湿性雰囲気下でＤＣＴｉ圧
を印加すると、銀のマイグレーションが生じ、圧電セラ
ミック部材の側面が著しく汚染され、その絶縁特性が著
しく低下する。
（２）また、外装には有機高分子膜が用いられているが
、有機高分子膜は透湿性および吸湿性を有し、耐湿性に
限界がある。すなわち、従来の素子の外装でＤＣ電圧を
印加して耐湿性の評価をした場合、４０℃、９０〜９５
％ＲＨ，ＤＣ１５０Ｖ印加の条件で、１５０時間経過後
半数以上の素子が不良になり、信頼性上問題があΦ。
、有機高分子膜は透湿性および吸湿性を有し、耐湿性に
限界がある。すなわち、従来の素子の外装でＤＣ電圧を
印加して耐湿性の評価をした場合、４０℃、９０〜９５
％ＲＨ，ＤＣ１５０Ｖ印加の条件で、１５０時間経過後
半数以上の素子が不良になり、信頼性上問題があΦ。
（３）また外面に角部を有する素子を外装した場合には
、角部をカバーする高分子膜の膜厚が薄くなり、この部
分における耐湿性が低下する。例えば有機高分子層とし
て粉体塗料を用いた場合、角部の膜厚が平面部の膜厚の
ほぼ半分になり耐湿性が劣化しやすい。
、角部をカバーする高分子膜の膜厚が薄くなり、この部
分における耐湿性が低下する。例えば有機高分子層とし
て粉体塗料を用いた場合、角部の膜厚が平面部の膜厚の
ほぼ半分になり耐湿性が劣化しやすい。
本発明の電歪効果素子は、シート状の圧電セラミック部
材と内部電極導体とが交互にＶ４ｍされた積層焼結体を
含み、前記積層焼結体の対向する一対の側面に露出する
内部電極導体の一方の端部が前記側面において一層おき
に絶縁され、絶縁されていない前記内部電極導体の端部
は前記側面ごとに設けられた外部電極導体にそれぞれ接
続され、前記外部電極導体の側面に有機高分子膜が被覆
され、前記有機高分子膜上に金属の層と有機高分子の層
とからなる積ａＳが１層以上形成され、前記高分子膜お
よび前記積層膜の層が有機高分子膜で被覆されている。
材と内部電極導体とが交互にＶ４ｍされた積層焼結体を
含み、前記積層焼結体の対向する一対の側面に露出する
内部電極導体の一方の端部が前記側面において一層おき
に絶縁され、絶縁されていない前記内部電極導体の端部
は前記側面ごとに設けられた外部電極導体にそれぞれ接
続され、前記外部電極導体の側面に有機高分子膜が被覆
され、前記有機高分子膜上に金属の層と有機高分子の層
とからなる積ａＳが１層以上形成され、前記高分子膜お
よび前記積層膜の層が有機高分子膜で被覆されている。
高分子膜内に設けられている金属の層が、侵入して来る
湿分を遮るため、銀のマイグレーションの発生が抑えら
れ、圧電セラミック部材の絶縁の低下を防ぎ素子の信頼
性が高められる。さらに、金属層と有機高分子層とを積
層した構造の積層膜により素子の側面が被覆されるため
、角部においても平面部における膜厚と同等の膜厚を得
ることができるので、角部における高分子膜の耐湿性の
劣化を解消することができる。
湿分を遮るため、銀のマイグレーションの発生が抑えら
れ、圧電セラミック部材の絶縁の低下を防ぎ素子の信頼
性が高められる。さらに、金属層と有機高分子層とを積
層した構造の積層膜により素子の側面が被覆されるため
、角部においても平面部における膜厚と同等の膜厚を得
ることができるので、角部における高分子膜の耐湿性の
劣化を解消することができる。
本発明による素子を４０℃、９０〜９５％ＲＨの湿性雰
囲気中でＤＣｌ ５０Ｖの電圧を印加して評価した結果
では、従来の外装の素子の耐湿性の低下する時間の３倍
以上の時間経過しても耐湿性が低下せず、ＩＲ（絶縁抵
抗）の劣化や放電が生じず、耐湿性の向上が図れた。
囲気中でＤＣｌ ５０Ｖの電圧を印加して評価した結果
では、従来の外装の素子の耐湿性の低下する時間の３倍
以上の時間経過しても耐湿性が低下せず、ＩＲ（絶縁抵
抗）の劣化や放電が生じず、耐湿性の向上が図れた。
（実施例）
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は本発明の電歪高架素子の第１の実施例の断面図
である。
である。
本実施例の電歪効果素子は、２つの厚い圧電セラミック
部材Ａ１およびＡ２の間に、薄い圧電セラミック部材ａ
１〜ａｎと、銀・パラジウム合金の内部電極導体層ｂ１
〜ｂ ｎ＋１とを交互に重ね合わせた積層焼結体と、こ
のＷ４層焼結体の対向する一対の側面に露出する内部電
極導体層の端部を交互に絶縁するガラス絶縁１！ｌｌｔ
〜Ｉ ｎ＋ｔを設け、絶縁されない残りの端部の奇数番
目と偶数番目をそれぞれ積層焼結体の側面上で接続して
２つの櫛歯形の電極を形成する一対の外部電極導体層１
と、積層焼結体の側面に露出する内部電極導体ＷＪｂ１
〜ｂｎ＋１の端部と外部電極導体層１の露出面とをすべ
て被覆する下地用有機高分子＄１２と、この下地用有機
高分子１！２を被覆する金属フィルム０１〜ＣＮと熱融
着性の有機高分子膜ｄ１〜ｄ、を交互に重ね合わせた構
造の積層膜と、積層膜の全露出面を被覆する上地用有機
高分子ＷＡ３で構成されている。
部材Ａ１およびＡ２の間に、薄い圧電セラミック部材ａ
１〜ａｎと、銀・パラジウム合金の内部電極導体層ｂ１
〜ｂ ｎ＋１とを交互に重ね合わせた積層焼結体と、こ
のＷ４層焼結体の対向する一対の側面に露出する内部電
極導体層の端部を交互に絶縁するガラス絶縁１！ｌｌｔ
〜Ｉ ｎ＋ｔを設け、絶縁されない残りの端部の奇数番
目と偶数番目をそれぞれ積層焼結体の側面上で接続して
２つの櫛歯形の電極を形成する一対の外部電極導体層１
と、積層焼結体の側面に露出する内部電極導体ＷＪｂ１
〜ｂｎ＋１の端部と外部電極導体層１の露出面とをすべ
て被覆する下地用有機高分子＄１２と、この下地用有機
高分子１！２を被覆する金属フィルム０１〜ＣＮと熱融
着性の有機高分子膜ｄ１〜ｄ、を交互に重ね合わせた構
造の積層膜と、積層膜の全露出面を被覆する上地用有機
高分子ＷＡ３で構成されている。
本実施例の電歪効果素子は、次のように形成される。ま
ず、ベロアスカイト結晶構造を持つ多成分固溶体セラミ
ックの粉末［例えばＰｂ（２ｒ、 Ｔｉ）０３］に有機
バインダー（例えば、ポリビニル・プチラール樹脂）の
粉末を混合してグリーンシートを作り、この上に銀・パ
ラジウムペーストを印刷塗布した後、６０〜８０層に積
層して高温焼成（例えば、１０００℃以上）を行なうこ
とによって積層焼結体が形成される。次に、この積層焼
結体の対向する側面に露出した内部電極導体層ｂ１〜ｂ
ｎ＋＋の端面に、電気泳動法によるガラス粉末の塗布
および焼結を施してガラス絶縁層１１〜Ｉ ｎ＋１を形
成する。続いて、ガラス絶縁層■１〜Ｉ ｎ＋１が形成
された側面に、銀ペーストを印刷塗布して焼成すること
により一対の外部電極導体層１を形成し、ついで、この
ｆ１層焼結体の全側面に下地用有機高分子１に２として
弾性を有するウレタン樹脂を温度６０℃に加温して塗布
し、温度１５０℃で６０分間乾燥する。続いて、この下
地用有機高分子膜２の上に、熱融着性有機高分子膜ｄ１
〜ｄＮを被覆しであるアルミニウム製金属フィルムＣ１
〜ＣＮを数回巻きつけ、温度２００℃、時間１５分の条
件で熱融着を行う。更に、下地用有機高分子膜２、金属
フィルムＣ１〜ＣＮ、および熱融着性高分子膜ｄ１〜ｄ
Ｎの全露出面を被覆するようにエポキシ樹脂を塗布して
上地用有機高分子膜３を形成する。
ず、ベロアスカイト結晶構造を持つ多成分固溶体セラミ
ックの粉末［例えばＰｂ（２ｒ、 Ｔｉ）０３］に有機
バインダー（例えば、ポリビニル・プチラール樹脂）の
粉末を混合してグリーンシートを作り、この上に銀・パ
ラジウムペーストを印刷塗布した後、６０〜８０層に積
層して高温焼成（例えば、１０００℃以上）を行なうこ
とによって積層焼結体が形成される。次に、この積層焼
結体の対向する側面に露出した内部電極導体層ｂ１〜ｂ
ｎ＋＋の端面に、電気泳動法によるガラス粉末の塗布
および焼結を施してガラス絶縁層１１〜Ｉ ｎ＋１を形
成する。続いて、ガラス絶縁層■１〜Ｉ ｎ＋１が形成
された側面に、銀ペーストを印刷塗布して焼成すること
により一対の外部電極導体層１を形成し、ついで、この
ｆ１層焼結体の全側面に下地用有機高分子１に２として
弾性を有するウレタン樹脂を温度６０℃に加温して塗布
し、温度１５０℃で６０分間乾燥する。続いて、この下
地用有機高分子膜２の上に、熱融着性有機高分子膜ｄ１
〜ｄＮを被覆しであるアルミニウム製金属フィルムＣ１
〜ＣＮを数回巻きつけ、温度２００℃、時間１５分の条
件で熱融着を行う。更に、下地用有機高分子膜２、金属
フィルムＣ１〜ＣＮ、および熱融着性高分子膜ｄ１〜ｄ
Ｎの全露出面を被覆するようにエポキシ樹脂を塗布して
上地用有機高分子膜３を形成する。
第２図は本発明の電歪効果素子の第２の実施例の断面図
である。
である。
本実施例の第１の実施例と異なる点は、下地用有機高分
子膜２の上に被覆する金属フィルムｅ１〜ｅＮと有機高
分子膜とからなる積層膜の構成にあるので、この点につ
いてのみ述べる。
子膜２の上に被覆する金属フィルムｅ１〜ｅＮと有機高
分子膜とからなる積層膜の構成にあるので、この点につ
いてのみ述べる。
本実施例の電歪効果素子では、金属の層と有機高分子膜
からなる積層膜として、第１の実施例の電歪効果素子１
００において用いた熱融着性有機高分子膜ｄ１〜ｄＮを
被覆したアルミニウム製金属フィルム０１〜ＣＮの代り
に、シリコン系の有機高分子接着剤ｆ１〜ｆＮを塗布し
たアルミニウム製の金属フィルムｅ１〜ｅＮからなる積
層膜を用いている。この積層膜は、下地用有機高分子膜
２の上に、有様高分子接着剤を塗布した金属フィルム０
１〜ｅＮ＠塗布面を内側にして、第１の実施例と同様に
数回巻きつけて接着することにより形成される。さらに
、第１の実施例と同様に、上地用有機高分子膜３として
エポキシ樹脂を塗布す ４る。
からなる積層膜として、第１の実施例の電歪効果素子１
００において用いた熱融着性有機高分子膜ｄ１〜ｄＮを
被覆したアルミニウム製金属フィルム０１〜ＣＮの代り
に、シリコン系の有機高分子接着剤ｆ１〜ｆＮを塗布し
たアルミニウム製の金属フィルムｅ１〜ｅＮからなる積
層膜を用いている。この積層膜は、下地用有機高分子膜
２の上に、有様高分子接着剤を塗布した金属フィルム０
１〜ｅＮ＠塗布面を内側にして、第１の実施例と同様に
数回巻きつけて接着することにより形成される。さらに
、第１の実施例と同様に、上地用有機高分子膜３として
エポキシ樹脂を塗布す ４る。
本実施例では、予め金属フィルムには接着剤が塗布しで
あるので巻きつけるだけで金属フィルム間が接着されて
積層膜が形成されるので、第１の実施例のように加熱し
て融着する必要がないという利点がある。
あるので巻きつけるだけで金属フィルム間が接着されて
積層膜が形成されるので、第１の実施例のように加熱し
て融着する必要がないという利点がある。
なお、積層膜を構成する金属フィルムとして、有機高分
子膜の表面上に蒸着により形成したアルミニウム、金、
または錫の膜を用いてもよい。
子膜の表面上に蒸着により形成したアルミニウム、金、
または錫の膜を用いてもよい。
以上説明したように本発明は、電歪効果素子の外装とし
て、有機高分子膜の他に、金属の層を設けることにより
、湿性雰囲気での湿分の外装内への侵入を防ぎ、素子外
装の耐湿性を著しく向上さぼる効果があり、また、金属
層を有機高分子膜と８ｉ層して素子を被覆することによ
り、従来問題とされていた素子の角部における有機高分
子膜の膜厚の減少が解消され、耐湿性が高められる効果
がある。
て、有機高分子膜の他に、金属の層を設けることにより
、湿性雰囲気での湿分の外装内への侵入を防ぎ、素子外
装の耐湿性を著しく向上さぼる効果があり、また、金属
層を有機高分子膜と８ｉ層して素子を被覆することによ
り、従来問題とされていた素子の角部における有機高分
子膜の膜厚の減少が解消され、耐湿性が高められる効果
がある。
第１図は本発明の電歪効果素子の第１の実施例の断面図
、第２図は第２の実施例の断面図、第３図は電歪効果素
子の従来例の断面図である。 Ａ＋ 、Ａ２ 、ａ＋〜ａｎ・・・圧電セラミック部材
、ｂ１〜ｂ ｎ＋１・・・内部電極導体層、Ｃ１〜ＣＮ
、ｅ＋〜ｅＮ・・・金属フィルム、ｄ１〜ｄＮ・・・熱
融着性有機高分子膜、ｆ１〜ｆＮ・・・有機高分子接着
剤、 ■１〜Ｉ ｎ＋＋・・・ガラス絶縁層、１・・・外部電
極導体層、 ２・・・下地用有機高分子膜、 ３・・・上地用有機高分子膜。
、第２図は第２の実施例の断面図、第３図は電歪効果素
子の従来例の断面図である。 Ａ＋ 、Ａ２ 、ａ＋〜ａｎ・・・圧電セラミック部材
、ｂ１〜ｂ ｎ＋１・・・内部電極導体層、Ｃ１〜ＣＮ
、ｅ＋〜ｅＮ・・・金属フィルム、ｄ１〜ｄＮ・・・熱
融着性有機高分子膜、ｆ１〜ｆＮ・・・有機高分子接着
剤、 ■１〜Ｉ ｎ＋＋・・・ガラス絶縁層、１・・・外部電
極導体層、 ２・・・下地用有機高分子膜、 ３・・・上地用有機高分子膜。
Claims (4)
- １．シート状の圧電セラミック部材と内部電極導体とが
交互に積層された積層焼結体を含み、前記積層焼結体の
対向する一対の側面に露出する内部電極導体の一方の端
部が前記側面において一層おきに絶縁され、絶縁されて
いない前記内部電極導体の端部は前記側面ごとに設けら
れた外部電極導体にそれぞれ接続され、前記外部電極導
体の側面に有機高分子膜が被覆され、前記有機高分子膜
上に金属の層と有機高分子の層とからなる積層膜が１層
以上形成され、前記高分子膜および前記積層膜の層が有
機高分子膜で被覆されている電歪効果素子。 - ２．積層膜が金属フィルムと熱融着性の有機高分子膜と
からなっている特許請求の範囲第１項記載の電歪効果素
子。 - ３．積層膜がポリアミド系、ポリイミド系、エポキシ系
またはシリコン系の接着剤が塗布された金属フィルムか
らなつている特許請求の範囲第１項記載の電歪効果素子
。 - ４．積層膜が、有機高分子膜と、前記有機高分子膜の表
面にアルミニウム、金、または錫を蒸着して形成された
金属膜とからなっている特許請求の範囲第１項記載の電
歪効果素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62297008A JPH0666483B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 電歪効果素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62297008A JPH0666483B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 電歪効果素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01137686A true JPH01137686A (ja) | 1989-05-30 |
| JPH0666483B2 JPH0666483B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=17841055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62297008A Expired - Lifetime JPH0666483B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 電歪効果素子 |
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| JP (1) | JPH0666483B2 (ja) |
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1987
- 1987-11-24 JP JP62297008A patent/JPH0666483B2/ja not_active Expired - Lifetime
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