JPH04179285A - 積層型圧電アクチュエータ素子の製造方法 - Google Patents
積層型圧電アクチュエータ素子の製造方法Info
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Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (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、積層型圧電アクヂュ、〕−−タ素ｒに関し、
特に、信頼性を改善するだめの製造方法に関する。
特に、信頼性を改善するだめの製造方法に関する。
従来の積層型圧電アクチュエータ素了（以ド素子と記す
）の製造方法について、第３図および第４図を参照して
説明する。
）の製造方法について、第３図および第４図を参照して
説明する。
第３図は、従来の素子の製造方法を示す工程図であり、
第４図は８！２造の途中−１，程での素子の状態を示す
斜視図である。
第４図は８！２造の途中−１，程での素子の状態を示す
斜視図である。
従来、素子を以下のように製作していた。
先ず、混練工程で圧電性セラミックの粉末と溶剤とを混
練し泥漿を作った後、厚膜セラミックシート形成二Ｅ程
て１００〜２００μ工ηのセラミ、クシートを形成する
。
練し泥漿を作った後、厚膜セラミックシート形成二Ｅ程
て１００〜２００μ工ηのセラミ、クシートを形成する
。
次に、電極ペースト印刷−１１稈でこのセラミックシー
ト」二に電極ペースｉ・を１０〜２０μｍの厚さに印刷
し、シート打抜き工程で所定の大きさに杓抜く。
ト」二に電極ペースｉ・を１０〜２０μｍの厚さに印刷
し、シート打抜き工程で所定の大きさに杓抜く。
この後、積層−プレス工程で、打抜いたソートを数１０
枚積層しプレスしてから、焼成工程で高温で焼成を行な
って第４図（ａ）に示すような焼結体１を得る。
枚積層しプレスしてから、焼成工程で高温で焼成を行な
って第４図（ａ）に示すような焼結体１を得る。
この焼結体１は、同図に示すように、セラミックシート
２と内部電極３とか交互に積層された構造となっている
。
２と内部電極３とか交互に積層された構造となっている
。
次に、ブロックレノ断−１−程てこの焼結体を短冊状の
ブロックにＩＲＪ断した後、カラス絶縁部形成Ｘ１程で
、第４図（１））に示すようにブロック４のｌａ断面に
露出した内部電極３の露出部を、−層おきにカラス絶縁
物５て覆う。
ブロックにＩＲＪ断した後、カラス絶縁部形成Ｘ１程で
、第４図（１））に示すようにブロック４のｌａ断面に
露出した内部電極３の露出部を、−層おきにカラス絶縁
物５て覆う。
次いて、外部電極形成工程て、フｔｌＪ 、、り４の側
面上に、第４図（１））に示ずｃｋうに外部電極６を形
成してこの側面に露出した内部電極３を 層：Ｉｊきに
接続する。
面上に、第４図（１））に示ずｃｋうに外部電極６を形
成してこの側面に露出した内部電極３を 層：Ｉｊきに
接続する。
そして、素子切断工程で、第４図（Ｃ）に示すように、
最小単位の個ｊ−１に切断し、史にリードイ・１け・外
装工程でリード線７を設け、外装を施して素子８を完成
する。
最小単位の個ｊ−１に切断し、史にリードイ・１け・外
装工程でリード線７を設け、外装を施して素子８を完成
する。
」二連した製造方法により冑られた素子は、以下に述べ
るように信頼性か充分でノ注なかった。
るように信頼性か充分でノ注なかった。
以下にその説明を行なう。
先ず、従来の素子に対してイ１、ａイ１性試験を行なっ
た。試験は耐湿負荀寿命試験て、４０℃１９０％ＲＨの
環境条件下で定格直流電圧を連続印加する。
た。試験は耐湿負荀寿命試験て、４０℃１９０％ＲＨの
環境条件下で定格直流電圧を連続印加する。
この試験の結果を第２図に示す。従来の素子では、試験
開始から４０〜５０時間後に最初の不良が発生し、更に
、約２００時間で５０％が不良となり、約３００〜４０
０時間で全数が不良になった。
開始から４０〜５０時間後に最初の不良が発生し、更に
、約２００時間で５０％が不良となり、約３００〜４０
０時間で全数が不良になった。
不良となった素子は、大半がガラス絶縁物５が絶縁不良
を起していた。
を起していた。
そして、このガラス絶縁物５の絶縁不良の原因を調査し
た結果、以下のことがその原因であることが分った。
た結果、以下のことがその原因であることが分った。
■第３図に示す素子の製造下打のうち、カラス絶縁物形
成工程および外部電極形成二ｌ−程ての加熱・冷却時に
、ガラス絶縁物内部に応力や欠陥が残ったままであるこ
と。
成工程および外部電極形成二ｌ−程ての加熱・冷却時に
、ガラス絶縁物内部に応力や欠陥が残ったままであるこ
と。
■素子切断工程で切断時に使用する潤滑油や、切断後に
この潤滑油を除去するための洗浄液が、ガラス絶縁物内
部の欠陥やピンホール内に残留し、それらが放電の原因
となること。
この潤滑油を除去するための洗浄液が、ガラス絶縁物内
部の欠陥やピンホール内に残留し、それらが放電の原因
となること。
従来の製造方法によって得られる素子は、」二連のよう
に信頼性が充分でないという欠点を持っている。
に信頼性が充分でないという欠点を持っている。
本発明の目的は、このような欠点を除去し、信頼性が亮
く、寿命時間の長い素子を提供すること一５＝ にある。
く、寿命時間の長い素子を提供すること一５＝ にある。
本発明の積層型圧電アクチュエータ素子の製造方法は、
圧電性セラミックシートと内部電極層とを交互に積層し
焼結してｍた焼結体をブロックに分割する工程と、 前記ブロックの対向する側面上に露出した内部電極層の
露出部を一層おきに絶縁するように絶縁体を設けた後、
この絶縁体を含む側面上に外部電極を設ける工程と、 前記外部電極が設けられたブロックを最小単位の個片に
分割する工程と、 前記個片にリート線を接続し、外装を施ず二に程と、 を含む積層型圧電アクチュエータ素子の製造方法におい
て、 前記分割工程では、個片に分割した後、１°し空中を含
む乾燥雰囲気中て熱処理を施すことを特徴とする。
圧電性セラミックシートと内部電極層とを交互に積層し
焼結してｍた焼結体をブロックに分割する工程と、 前記ブロックの対向する側面上に露出した内部電極層の
露出部を一層おきに絶縁するように絶縁体を設けた後、
この絶縁体を含む側面上に外部電極を設ける工程と、 前記外部電極が設けられたブロックを最小単位の個片に
分割する工程と、 前記個片にリート線を接続し、外装を施ず二に程と、 を含む積層型圧電アクチュエータ素子の製造方法におい
て、 前記分割工程では、個片に分割した後、１°し空中を含
む乾燥雰囲気中て熱処理を施すことを特徴とする。
次に、本発明の最適な実施例について、図面を参照して
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の実施例の製造方法を示す工程図であ
る。
る。
本実施例が、第３図に示す従来の製造方法と異なるのは
、素子切断工程の次に熱処理か行われることである。
、素子切断工程の次に熱処理か行われることである。
本実施例では、第１図に示す製造工程に則って以ドに述
へる条イノ１て素子を作成し７、イ；１頼性試験を１１
って効果を確１認した。
へる条イノ１て素子を作成し７、イ；１頼性試験を１１
って効果を確１認した。
尚、以］・の製造工程の説明では、先に示した第４図も
参照する。
参照する。
先ず、圧電性セラミックの粉末と溶剤とを混練したのち
、約１３０ Ｉｌｍのセラミックシートを形成する。
、約１３０ Ｉｌｍのセラミックシートを形成する。
次に、このセラミックシー１・上に電極ペーストを１０
μｍの厚ざに印刷し、て内部電極を形成した後、このン
ートを１ＩＩｉ定の大きさに１１抜き、１３０枚積層上
たイ入７°ｌスしてプレス体を作る。
μｍの厚ざに印刷し、て内部電極を形成した後、このン
ートを１ＩＩｉ定の大きさに１１抜き、１３０枚積層上
たイ入７°ｌスしてプレス体を作る。
次に、このプレス体を１１２０℃て２時間焼成して焼結
体１とした後、幅５ ｍｍの短冊状のブロック４に切断
する。
体１とした後、幅５ ｍｍの短冊状のブロック４に切断
する。
次いて、この短冊状のブロック４の一力の切断面に露出
した内部電極３に一層おきにガラス絶籾物５を形成する
。
した内部電極３に一層おきにガラス絶籾物５を形成する
。
次に、ブロック４のもう一力の側面に露出した内部電極
にも一層おきにカラス絶縁物５を形成する。この場合、
ブロック４の左右の側面に形成されたカラス絶縁物５か
Ｉｔ′いに５“１１なる内部電極３を絶縁するように、
ｌＩ：い違いに形成する。
にも一層おきにカラス絶縁物５を形成する。この場合、
ブロック４の左右の側面に形成されたカラス絶縁物５か
Ｉｔ′いに５“１１なる内部電極３を絶縁するように、
ｌＩ：い違いに形成する。
この後、ガラス絶縁された２つの側面に外部電極６を設
ける。
ける。
そして、このような二［稈を経たブロックを、マルチワ
イヤーソーにて個々の個片に切断する。
イヤーソーにて個々の個片に切断する。
更に、この個片を４００ ’Ｃて１０分間熱処理した後
、外部電極６にリード線７をはんた僧］けし、外装樹脂
を静電塗装して素子８をＣＬ成する。
、外部電極６にリード線７をはんた僧］けし、外装樹脂
を静電塗装して素子８をＣＬ成する。
次に、完成した素子に利してイ１．頼性試験を？ｊった
結果について述べる。
結果について述べる。
試験は、４０℃、９０％ＲＨの環境−１−で定格的流電
圧１５０Ｖを印加する耐？＋５？、負荷寿命１拭験であ
る。
圧１５０Ｖを印加する耐？＋５？、負荷寿命１拭験であ
る。
イ、−１頼性の判定は、素」′に的外に（羽枝したヒよ
一層が溶断したか否かで素子の不貞をＮ ；、１．．４
し、不良発〈ｌまての試験１１、冒：１１と累積不良
率との関係をワイブル確率紙にプロノトシて判定し、た
。
一層が溶断したか否かで素子の不貞をＮ ；、１．．４
し、不良発〈ｌまての試験１１、冒：１１と累積不良
率との関係をワイブル確率紙にプロノトシて判定し、た
。
試験の結果を第２図に示す。第２図は、試験１１１間と
累積不良率とをワ・イブル確ＩＸ紙にプロ、１・したも
のである。
累積不良率とをワ・イブル確ＩＸ紙にプロ、１・したも
のである。
第２図から、本実施例による素子では、試験開始から５
００〜ｅｉ ００１Ｒ，間接に最初の不良が発生し、１
５００１１５間で合、４１３０％が不良となり、２５０
０時間で全数か不良となるという結果力＜ ７Ｈ，）ら
れ、本実施例の効果か確認された。
００〜ｅｉ ００１Ｒ，間接に最初の不良が発生し、１
５００１１５間で合、４１３０％が不良となり、２５０
０時間で全数か不良となるという結果力＜ ７Ｈ，）ら
れ、本実施例の効果か確認された。
−に記の効果は、熱処ｖ１１の雰囲気きして、還元性雰
囲気、酸化性雰囲気および不活性雰囲気のいずれの雰囲
気を用いても違いがなかったか、いずれの場合において
も、乾燥していることか必要であった。
囲気、酸化性雰囲気および不活性雰囲気のいずれの雰囲
気を用いても違いがなかったか、いずれの場合において
も、乾燥していることか必要であった。
なお、熱処理の効用は、３００〜５００℃の熱＝９−
処理法）度の荀囲内て顕著に現れ、３００ ’Ｃ未ｆｌ
ｋ：ｌおよび５００″Ｃより１４−ｊｉいｉ’！ｉｔ’
ｔ Ｉ良では、従来の製造方法による素子と試験１、）
１果に差５υかなかった。
ｋ：ｌおよび５００″Ｃより１４−ｊｉいｉ’！ｉｔ’
ｔ Ｉ良では、従来の製造方法による素子と試験１、）
１果に差５υかなかった。
このことは、次のように考えられる。
素子の製造工程中、素子切断−工程で用いられる潤滑油
およびその潤ｔｆ’）浦の乙り渉に用いられる６（４序
液の物理的な性質はそれぞれ以下のよってある。
およびその潤ｔｆ’）浦の乙り渉に用いられる６（４序
液の物理的な性質はそれぞれ以下のよってある。
素子の製造工程中で用いられる潤滑油や洗浄液が」１記
のような性質をもつため、３００℃以−Ｌの乾燥雰囲気
中で熱処理すれば分解されてしまうものと考えられる。
のような性質をもつため、３００℃以−Ｌの乾燥雰囲気
中で熱処理すれば分解されてしまうものと考えられる。
史に、熱処理するご１とに、１−って、勾う／、絶縁物
−１，Ｏ− 内部や、ガラス絶縁物と外部？ｌｆ極きの界面に残留し
ていた応力か解放され、ガラス絶縁物の強度が改善され
るものと考えられる。
−１，Ｏ− 内部や、ガラス絶縁物と外部？ｌｆ極きの界面に残留し
ていた応力か解放され、ガラス絶縁物の強度が改善され
るものと考えられる。
一方、５００℃以上の熱処理１ｉｉｔＬ度で効果が現れ
ないのは、ガラス絶縁物の桐材および外部電極の材わ１
の物性の変化によるものであって、モードの異なる原因
による不良か寄′ｊするようになるからであると考えら
れる。
ないのは、ガラス絶縁物の桐材および外部電極の材わ１
の物性の変化によるものであって、モードの異なる原因
による不良か寄′ｊするようになるからであると考えら
れる。
以２Ｊ二説明したように、本発明は、素子切断後に熱処
理を行なうことによって、ガラス絶縁物内部の残留応力
の除去、ガラス絶縁物の欠陥の修復、素子切断時の潤滑
油および洗浄液の残さの除去を可能ならしめるものであ
り、これによって、信頼性の高い素子を提供することを
可能にするという効果を有する。
理を行なうことによって、ガラス絶縁物内部の残留応力
の除去、ガラス絶縁物の欠陥の修復、素子切断時の潤滑
油および洗浄液の残さの除去を可能ならしめるものであ
り、これによって、信頼性の高い素子を提供することを
可能にするという効果を有する。
第１図は、本発明の実施例の製造工程を示す工程図、第
２図は、本発明の実施例による素子および従来の製造方
法による素子の仁Ａ’ｆｌ性試験の結果を示す図、第３
図は、従来の素子の製造下（“−を示す二［程図、第４
図は、製造の１全中下（′１゛ての素子の状態を示す斜
視図である。。 １・・・焼結体、２・・・セラミックシート、３・・・
内部電極、４・・・ブロック、５・・・ガラス絶縁物、
６・・・外部電極、７・・・リード線、８・・・素子。 代理人 弁理上 内 原 ｊ゛ｉ 葉 二ｔ− ぽ
２図は、本発明の実施例による素子および従来の製造方
法による素子の仁Ａ’ｆｌ性試験の結果を示す図、第３
図は、従来の素子の製造下（“−を示す二［程図、第４
図は、製造の１全中下（′１゛ての素子の状態を示す斜
視図である。。 １・・・焼結体、２・・・セラミックシート、３・・・
内部電極、４・・・ブロック、５・・・ガラス絶縁物、
６・・・外部電極、７・・・リード線、８・・・素子。 代理人 弁理上 内 原 ｊ゛ｉ 葉 二ｔ− ぽ
Claims (2)
- １．圧電性セラミックシートと内部電極層とを交互に積
層し焼結して得た焼結体をブロックに分割する工程と、 前記ブロックの対向する側面上に露出した内部電極層の
露出部を一層おきに絶縁するように絶縁体を設けた後、
この絶縁体を含む側面上に外部電極を設ける工程と、 前記外部電極が設けられたブロックを最小単位の個片に
分割する工程と、 前記個片にリード線を接続し、外装を施す工程と、 を含む積層型圧電アクチュエータ素子の製造方法におい
て、 前記分割工程では、個片に分割した後、真空中を含む乾
燥雰囲気中で熱処理を施すことを特徴とする積層型圧電
アクチュエータ素子の製造方法。 - ２．請求項１記載の積層型圧電アクチュエータ素子の製
造方法において、前記熱処理を乾燥空気中で、３００℃
から５００℃の温度範囲で行なうことを特徴とする積層
型圧電アクチュエータ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30766290A JP2623960B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 積層型圧電アクチュエータ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30766290A JP2623960B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 積層型圧電アクチュエータ素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04179285A true JPH04179285A (ja) | 1992-06-25 |
| JP2623960B2 JP2623960B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=17971740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30766290A Expired - Lifetime JP2623960B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 積層型圧電アクチュエータ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2623960B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06252469A (ja) * | 1993-02-25 | 1994-09-09 | Nec Corp | 積層圧電アクチュエータの製造方法 |
| KR100382350B1 (ko) * | 2001-04-04 | 2003-05-09 | 주식회사 한신 | 부품공급기용 압전소자 제조방법 |
| WO2008122557A1 (de) | 2007-04-04 | 2008-10-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und system zum trennen einer vielzahl von keramischen bauelementen aus einem bauelementeblock |
| JP2021515417A (ja) * | 2018-02-27 | 2021-06-17 | テーデーカー エレクトロニクス アーゲー | 外部コンタクトを有する多層素子 |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP30766290A patent/JP2623960B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06252469A (ja) * | 1993-02-25 | 1994-09-09 | Nec Corp | 積層圧電アクチュエータの製造方法 |
| KR100382350B1 (ko) * | 2001-04-04 | 2003-05-09 | 주식회사 한신 | 부품공급기용 압전소자 제조방법 |
| WO2008122557A1 (de) | 2007-04-04 | 2008-10-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und system zum trennen einer vielzahl von keramischen bauelementen aus einem bauelementeblock |
| JP2010523348A (ja) * | 2007-04-04 | 2010-07-15 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | １つの構成素子ブロックから多数のセラミック製の構成素子を分離するための方法およびシステム |
| JP2021515417A (ja) * | 2018-02-27 | 2021-06-17 | テーデーカー エレクトロニクス アーゲー | 外部コンタクトを有する多層素子 |
| US11387045B2 (en) | 2018-02-27 | 2022-07-12 | Tdk Electronics Ag | Multilayer component with external contact |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2623960B2 (ja) | 1997-06-25 |
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