JPH01266774A - 圧電セラミックス薄板の製造方法 - Google Patents
圧電セラミックス薄板の製造方法Info
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- JPH01266774A JPH01266774A JP63094867A JP9486788A JPH01266774A JP H01266774 A JPH01266774 A JP H01266774A JP 63094867 A JP63094867 A JP 63094867A JP 9486788 A JP9486788 A JP 9486788A JP H01266774 A JPH01266774 A JP H01266774A
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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〕
この発明は圧電セラミックス薄板の製造方法に係り、特
に圧電セラミックスのグリーンシートを焼成する方法に
関する。
に圧電セラミックスのグリーンシートを焼成する方法に
関する。
近年圧電セラミックスは広範な分野で使用されるように
なってきた。そのなかにはセンサ、アクチュエータ、振
動子などがあり、圧電セラミックスは数十ミクロンから
数百ミクロン厚の薄板として使用されることが多い、こ
れらの圧電セラミックス薄板を製造する方法として圧電
セラミックスのグリーンシートをアルミナ、ジルコニア
等の敷粉（セパレータの１ｆ１）を介して積層し、焼成
する法が知られている。第２図はこの従来方法を説明す
る断面図でサヤ１３のなかにアルミナ等のセラミックス
ｖｉ１６が設けられ、圧電セラミックスのグリーンシー
ト１１がジルコニア等の敷粉１７を介して積層される。
なってきた。そのなかにはセンサ、アクチュエータ、振
動子などがあり、圧電セラミックスは数十ミクロンから
数百ミクロン厚の薄板として使用されることが多い、こ
れらの圧電セラミックス薄板を製造する方法として圧電
セラミックスのグリーンシートをアルミナ、ジルコニア
等の敷粉（セパレータの１ｆ１）を介して積層し、焼成
する法が知られている。第２図はこの従来方法を説明す
る断面図でサヤ１３のなかにアルミナ等のセラミックス
ｖｉ１６が設けられ、圧電セラミックスのグリーンシー
ト１１がジルコニア等の敷粉１７を介して積層される。
サヤ１３にはフタ１５がかぶされる。焼成に際しては先
ずバインダ焼成が行われ、そのあとフタ１５が閉じられ
て所定温度で焼成される。
ずバインダ焼成が行われ、そのあとフタ１５が閉じられ
て所定温度で焼成される。
しかしこのような方法においては、敷粉１７がグリーン
シート１１へ食い込みグリーンシート１１の焼結体に凹
凸が生ずるという問題点がある。ことに処理量を増すた
めにグリーンシートの数が増すと本型のために下部のグ
リーンシートに対する敷粉の食い込みは大きくなる。
シート１１へ食い込みグリーンシート１１の焼結体に凹
凸が生ずるという問題点がある。ことに処理量を増すた
めにグリーンシートの数が増すと本型のために下部のグ
リーンシートに対する敷粉の食い込みは大きくなる。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的は平ｉＢ
なセパレータを用いることにより、平坦性に優れかつ量
産性にも優れる圧電セラミックス薄板の製造方法を提供
することにある。
なセパレータを用いることにより、平坦性に優れかつ量
産性にも優れる圧電セラミックス薄板の製造方法を提供
することにある。
上述の目的はこの発明によれば、圧電セラミックスのグ
リーンシートをセパレータを介して積層し焼成する圧電
セラミックス薄板の製造方法において、圧電セラミック
スの粉体に不活性ＺｒＯｘ粉体を１０乃至３０重量％の
割合になるよう追加配合し、この配合粉体を用いてグリ
ーンシートを作製し、得られたセパレータ用グリーンシ
ート１２を用いて圧電セラミックスのグリーンシート１
１を焼成することにより達成される。
リーンシートをセパレータを介して積層し焼成する圧電
セラミックス薄板の製造方法において、圧電セラミック
スの粉体に不活性ＺｒＯｘ粉体を１０乃至３０重量％の
割合になるよう追加配合し、この配合粉体を用いてグリ
ーンシートを作製し、得られたセパレータ用グリーンシ
ート１２を用いて圧電セラミックスのグリーンシート１
１を焼成することにより達成される。
圧電セラミックス材料としてはｐｂＴＩＱｓ ＰｂＺ
ｒＯｓ系セラミックス、 ＰｂＴｌＯｓ ＰｂＺｒＯ
ｓ Ｐｂ（Ｎｉ、Ｎｂ）Ｏｓ系セラミックス、 Ｐｂ
ＰｂＴｉ０５−ＰｂＺｒ０ｓ−Ｐｂ（、Ｎ１）Ｏｘ系セ
ラミックス等が用いられる。
ｒＯｓ系セラミックス、 ＰｂＴｌＯｓ ＰｂＺｒＯ
ｓ Ｐｂ（Ｎｉ、Ｎｂ）Ｏｓ系セラミックス、 Ｐｂ
ＰｂＴｉ０５−ＰｂＺｒ０ｓ−Ｐｂ（、Ｎ１）Ｏｘ系セ
ラミックス等が用いられる。
セパレータ用グリーンシートの配合粉体は圧電セラミッ
クス材料に不活性ＺｒＯｘ粉体が追加配合される。不活
性Ｚｒｏｚ＜’Ａ体としては溶融ＺｒＯ，とか数１０−
程度の粒度のＺｒ０ｚの粉体がｌ用いられる。不活性Ｚ
ｒ０ｔは圧電セラミックス材料との反応性に乏しくＺｒ
Ｏ□粒子ガ圧電セラミックス材料中に分散されるや〔作
用〕 不活性Ｚｒ０ｚ粉体が１０重本型より少ないときは、圧
７１ ヒラミックスグリーンシートよりｐｂがセパレー
タ用グリーンシートへと移行し、相互の接着がおこる。
クス材料に不活性ＺｒＯｘ粉体が追加配合される。不活
性Ｚｒｏｚ＜’Ａ体としては溶融ＺｒＯ，とか数１０−
程度の粒度のＺｒ０ｚの粉体がｌ用いられる。不活性Ｚ
ｒ０ｔは圧電セラミックス材料との反応性に乏しくＺｒ
Ｏ□粒子ガ圧電セラミックス材料中に分散されるや〔作
用〕 不活性Ｚｒ０ｚ粉体が１０重本型より少ないときは、圧
７１ ヒラミックスグリーンシートよりｐｂがセパレー
タ用グリーンシートへと移行し、相互の接着がおこる。
不活性Ｚｒ０ｚ粉体が３０重壁％を越えると、圧；セラ
ミックスグリーンシートとセパレータ用グリーンシート
の収′ａ率の差が大きくなり圧電セラミックスが破損す
るようになる。
ミックスグリーンシートとセパレータ用グリーンシート
の収′ａ率の差が大きくなり圧電セラミックスが破損す
るようになる。
圧電セラミックス粉体に対して不活性ＺｒＯ□粉体の割
合が１０乃至３０重盪％の１囲にあるときはＺｒ０ｚの
粒子に阻害されてＰｂの拡散が少なく、両グリーンシー
トの収縮率の羞も殆ど同じで焼成後圧電セラミックス薄
板はセパレータと接着しないし破ｆｉもしない。
合が１０乃至３０重盪％の１囲にあるときはＺｒ０ｚの
粒子に阻害されてＰｂの拡散が少なく、両グリーンシー
トの収縮率の羞も殆ど同じで焼成後圧電セラミックス薄
板はセパレータと接着しないし破ｆｉもしない。
次にこの発明の実、矯Ａを図面に基づいて説明する。第
１図はこの発明の実施例に係る圧電セラミックス薄板の
製造方法を示す断面図である。サヤ１３の内部で圧電セ
ラミックスのグリーンシート１１とセパレータ用グリー
ンシート１２とが交互に積層される。最上部にセラミッ
クス板１４が！！置される。
１図はこの発明の実施例に係る圧電セラミックス薄板の
製造方法を示す断面図である。サヤ１３の内部で圧電セ
ラミックスのグリーンシート１１とセパレータ用グリー
ンシート１２とが交互に積層される。最上部にセラミッ
クス板１４が！！置される。
フタ１５はバインダ焼成時は取外される。
圧電セラミックスのグリーンシート１１は次のようにし
て調製される＊ Ｐｂ（Ｔｉｏ、ｎｙＺｒｏ、５ｓ）Ｏ
ｘの組成となるようにＰｂＯ，Ｚｒ０１．ＴｉＯｘの各
粉体を秤量し、ボールミル中で２倍量の容積の水と共に
２４時間混合粉砕が行われる。混合粉体につき脱水乾燥
を行い、温度８５０℃で２時間焼成し、相互に反応させ
る０反応後ボールミルで２４時間粉砕を行い、圧電セラ
ミックス仮焼粉体が得られる。圧電セラミックス仮焼粉
体に有８１溶剤と有機バインダを混合しスラリ化し、ド
クタブレード法を用い０．１２鶴厚の圧電セラミックス
グリーンシートが作製される。
て調製される＊ Ｐｂ（Ｔｉｏ、ｎｙＺｒｏ、５ｓ）Ｏ
ｘの組成となるようにＰｂＯ，Ｚｒ０１．ＴｉＯｘの各
粉体を秤量し、ボールミル中で２倍量の容積の水と共に
２４時間混合粉砕が行われる。混合粉体につき脱水乾燥
を行い、温度８５０℃で２時間焼成し、相互に反応させ
る０反応後ボールミルで２４時間粉砕を行い、圧電セラ
ミックス仮焼粉体が得られる。圧電セラミックス仮焼粉
体に有８１溶剤と有機バインダを混合しスラリ化し、ド
クタブレード法を用い０．１２鶴厚の圧電セラミックス
グリーンシートが作製される。
グリーンシートは金型を用いてφ２５ｍの円板状に打抜
かれる。
かれる。
セパレータ用グリーンシート１２は次のようにしてｉＩ
！ｉ製される。圧電セラミックス仮焼粉体に１５０メツ
シユバスの溶融Ｚｒ０ｔ粉体が所定量加えられる。
！ｉ製される。圧電セラミックス仮焼粉体に１５０メツ
シユバスの溶融Ｚｒ０ｔ粉体が所定量加えられる。
この配合粉体に有機溶剤と有機バインダを加えて混合し
スラリ化しドクタブレード法により０．２ Ｔｌ厚のセ
パレータ用グリーンシートが作製されるやグリーンシー
トは金型を用いφ２５龍の円板状に打抜かれる。
スラリ化しドクタブレード法により０．２ Ｔｌ厚のセ
パレータ用グリーンシートが作製されるやグリーンシー
トは金型を用いφ２５龍の円板状に打抜かれる。
圧電セラミックスのグリーンシートとセパレータ用グリ
ーンシートとを第１図のように交互に積層！、て３５０
℃〜５００℃でバインダを熱分解し、フタ１５を閉めて
から１２００℃で２時間焼成される。このときセラミッ
クス板１４は圧電セラミックス薄板の反りを防ぐ。圧電
セラミックスの薄板がセパレ・−・夕と接着することな
く、かつ破損することなく良好な状態で得られる。圧電
セラミックス薄板の表面には凹凸は観察されない、これ
はセパレータ用グリーンシートの表面が滑らかであるこ
とによる。セパレータ用グリーンシート中にＺｒ０ｚが
１０〜３０重号％含まれていると圧電セラミックス用グ
リーンシートからのｐｂの拡散が防止され、相互の接着
が防止される。７８融ＺｒＬ粒子は表面が滑らかである
ので反応性に乏しく圧電セラミックス材料中に分散され
、ｒ＋ｂの拡散を防止する。さらにセパレータ用グリー
ンシート中にＺｒ０１がｌθ〜３０重量％含まれている
と焼成収縮率が圧電セラミックスグリーンシートの焼成
収縮率と殆ど同じになるので圧電セラミックスグリーン
シートは焼成に際して破損しない、圧電セラミックス薄
板の機械的、電気的特性と不活性Ｚｒ０ｔの配合量との
関係を第１表に示す。
ーンシートとを第１図のように交互に積層！、て３５０
℃〜５００℃でバインダを熱分解し、フタ１５を閉めて
から１２００℃で２時間焼成される。このときセラミッ
クス板１４は圧電セラミックス薄板の反りを防ぐ。圧電
セラミックスの薄板がセパレ・−・夕と接着することな
く、かつ破損することなく良好な状態で得られる。圧電
セラミックス薄板の表面には凹凸は観察されない、これ
はセパレータ用グリーンシートの表面が滑らかであるこ
とによる。セパレータ用グリーンシート中にＺｒ０ｚが
１０〜３０重号％含まれていると圧電セラミックス用グ
リーンシートからのｐｂの拡散が防止され、相互の接着
が防止される。７８融ＺｒＬ粒子は表面が滑らかである
ので反応性に乏しく圧電セラミックス材料中に分散され
、ｒ＋ｂの拡散を防止する。さらにセパレータ用グリー
ンシート中にＺｒ０１がｌθ〜３０重量％含まれている
と焼成収縮率が圧電セラミックスグリーンシートの焼成
収縮率と殆ど同じになるので圧電セラミックスグリーン
シートは焼成に際して破損しない、圧電セラミックス薄
板の機械的、電気的特性と不活性Ｚｒ０ｔの配合量との
関係を第１表に示す。
第１表
上記において平坦性各よＣＬ Ａ （＃ｍ）で表わされ
ている。に＋）は面方向の電気機械結合係数である。
ている。に＋）は面方向の電気機械結合係数である。
１／８゜は圧電セラミックスの誘電率Ｃを真空における
誘電率Ｃ０で除したものである。
誘電率Ｃ０で除したものである。
第１表から不活性ＺｒＯヨ粉体量が１０〜３０重量％の
範囲において機械的電気的特性が良好であることがわか
る。４１１ｔ％においては圧電セラミックスに割れは発
生しないが特性が落ちる。
範囲において機械的電気的特性が良好であることがわか
る。４１１ｔ％においては圧電セラミックスに割れは発
生しないが特性が落ちる。
この発明の方法によると圧電セラミックスのグリーンシ
ートを２０枚〜３０枚重ねて焼成できるので量産性に優
れている。
ートを２０枚〜３０枚重ねて焼成できるので量産性に優
れている。
この発明によれば、圧電セラミックスのグリーンシート
をセパレータを介して積層し焼成する圧電セラミックス
薄板の製造方法において、圧電セラミックスの粉体に不
活性ＺｒＯオ粉体を１０乃至３０重量％の割合になるよ
う追加配合し、この配合粉体を用いてグリーンシートを
作製し、得られたセパレータ用グリーンシートを用いて
圧電セラミックスのグリーンシートを焼成するので圧電
セラミ７クスグリーンシート中のｐｂがセパレータ用グ
リーンシート中のＺｒＯ，粒子により拡散を阻害され圧
電セラミックス薄板とセパレータとが接着をおこさない
、また圧電セラミックスグリーンシートとセパレータ用
グリーンシートとの焼成収縮が殆ど同じなので圧電セラ
ミックス薄板は破損することがない、さらにセパレータ
用グリーンシートの表面は平滑性が良好なのでこのセパ
レータ用グリーン・シ′−トを介して圧電セラミックス
のグリーンシートを積層して焼成する際は得られた圧電
セラミックス薄板の表面ば平坦性に優れるものとなる、
セパレータ用グリーンシートを用いるときは圧電セラミ
・ツクスゲリーンシートを２０〜３０枚重ねることがで
きるので圧電セラミックスｙ４板を量産性良く製造する
ことができる。
をセパレータを介して積層し焼成する圧電セラミックス
薄板の製造方法において、圧電セラミックスの粉体に不
活性ＺｒＯオ粉体を１０乃至３０重量％の割合になるよ
う追加配合し、この配合粉体を用いてグリーンシートを
作製し、得られたセパレータ用グリーンシートを用いて
圧電セラミックスのグリーンシートを焼成するので圧電
セラミ７クスグリーンシート中のｐｂがセパレータ用グ
リーンシート中のＺｒＯ，粒子により拡散を阻害され圧
電セラミックス薄板とセパレータとが接着をおこさない
、また圧電セラミックスグリーンシートとセパレータ用
グリーンシートとの焼成収縮が殆ど同じなので圧電セラ
ミックス薄板は破損することがない、さらにセパレータ
用グリーンシートの表面は平滑性が良好なのでこのセパ
レータ用グリーン・シ′−トを介して圧電セラミックス
のグリーンシートを積層して焼成する際は得られた圧電
セラミックス薄板の表面ば平坦性に優れるものとなる、
セパレータ用グリーンシートを用いるときは圧電セラミ
・ツクスゲリーンシートを２０〜３０枚重ねることがで
きるので圧電セラミックスｙ４板を量産性良く製造する
ことができる。
第１図はこの発明の実施例に係る圧電セラミックス薄板
の製造方法を示す模式断面図、第２図は従来の圧電セラ
ミックス薄板の製造方法を示す模式断面図である。 １１：圧電セラミックスのグリーンシート、１２：セパ
レータ用グリーンシート、１３：サヤ、１４：セラミッ
クス板、１５；フタ。
の製造方法を示す模式断面図、第２図は従来の圧電セラ
ミックス薄板の製造方法を示す模式断面図である。 １１：圧電セラミックスのグリーンシート、１２：セパ
レータ用グリーンシート、１３：サヤ、１４：セラミッ
クス板、１５；フタ。
Claims (1)
- １）圧電セラミックスのグリーンシートをセパレータを
介して積層し焼成する圧電セラミックス薄板の製造方法
において、圧電セラミックスの粉体に不活性ＺｒＯ＿２
粉体を１０乃至３０重量％の割合になるよう追加配合し
、この配合粉体を用いてグリーンシートを作製し、得ら
れたセパレータ用グリーンシートを用いて圧電セラミッ
クスのグリーンシートを焼成することを特徴とする圧電
セラミックス薄板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63094867A JPH01266774A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 圧電セラミックス薄板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63094867A JPH01266774A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 圧電セラミックス薄板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01266774A true JPH01266774A (ja) | 1989-10-24 |
Family
ID=14121995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63094867A Pending JPH01266774A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 圧電セラミックス薄板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01266774A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107353000A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-17 | 戴承萍 | 一种锆钛酸铅压电陶瓷烧结用隔离粉及其制备方法 |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP63094867A patent/JPH01266774A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107353000A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-17 | 戴承萍 | 一种锆钛酸铅压电陶瓷烧结用隔离粉及其制备方法 |
| CN107353000B (zh) * | 2017-08-14 | 2020-10-02 | 湖南嘉业达电子有限公司 | 一种锆钛酸铅压电陶瓷烧结用隔离粉及其制备方法 |
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