JPH0496384A - 電歪効果素子及びその製造方法 - Google Patents

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。

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及びその製造方法に関し、特に電
極形成面の内部電極の端部を一層おきに絶縁する絶縁物
およびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の電歪素子は第３図に示す構造となっていた。すな
わち、電歪シート１と内部電極２を交互に積層し、内部
電極２は対向する一対の側面で交互にガラス絶縁物１０
で覆い、その上がら外部電極５を形成し半田７により一
対のリード線６が接続されている。

このうち、ガラス絶縁物１０は特開昭６０−８６８８４
にあるようにセラミック焼結体に露出する内部電極に、
電気泳動法を用いてガラス粉末を付着させた後焼成し形
成したり、ガラスペーストを内部電極上にスクリーン印
刷法により被着させた後焼成して形成していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の電歪効果素子は内部電極と外部電極との
絶縁にガラスを用いているため、変位発生に伴う応力に
対して十分なガラスの強度を得にくかった。また、外部
電極の焼成時に外部電極ペースト中のガラスフリットや
金属、金属酸化物と反応し変質する危険があり、加熱温
度が制限されていた。

この欠点を補うため、絶縁物を機械的強度に優れ、絶縁
性の高い無機物により形成することが試みられたが、焼
結温度が高い等の理由により、実用化には至らなかった
。

本発明の目的は、従来のガラス絶縁物の欠点である変位
発生に伴う応力に対し十分なガラス強度が得られず、か
つ外部電極焼成時に外部電極ペースト中のガラスフリッ
トや金属、金属酸化物と反応し変質する危険をさけるな
め加熱温度に制限が生じ、また絶縁性の高い無機物の形
成が困難であった従来の欠点を改善し、素子の信頼性を
確保するのに十分な強度を有し、外部電極の焼成温度を
制限することなく材料選択範囲を広げることができる電
歪効果素子及びその製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の第１の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とが交互に重ね合わされた積
層焼結体の対向する一対の側面にそれぞれ露出する内部
ｔ８ｉＩの一方の端面を各側面において互い違いに絶縁
する絶縁層と、内部電極の露出する他方の端面を接続し
て２つのくし歯形電極を構成せしめる一対の外部電極と
を含む電歪効果素子において、前記絶縁物が酸化アルミ
ニウムからなっていることを特徴として構成される。

また、本発明の第２の発明の電歪効果素子の製造方法は
、絶縁を要する場所に金属アルミニウムを形成する工程
と、これを酸化させることにより酸化アルミニウム被膜
を形成する工程を含んで構成される。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。第１図
は本発明の一実施例を示す縦断面図である０図中１は、
例えばチタン酸ジルコン酸鉛Ｐｂ　（Ｔｉ、Ｚｒ）０３
を主成分とする圧電体材料の粉末に、微量の有機バイン
ダを添加しこれを有機溶媒中に分散させて泥漿を作り、
テープキャスト法により膜厚的１３０μｍに形成した電
歪シートである。２はこの電歪シート１に被着形成した
内部電極である。電歪シート１上に銀・パラジウム粉末
を７：３に混合したペーストを約１０μｍの厚さになる
ようスクリーン印刷で被着形成した。

次にこの内部電極２を印刷していない電歪シート１を３
０枚、印刷しな電歪シートを１２０枚、さらに印刷して
いない電歪シートを３０枚順次積層し、２００ｋｇ／ｃ
ｍ２の条件で熱加圧して一体化し、約１１００℃の温度
で２時間焼結した。

この焼結体の対向する一対の側面の内部電極２上に交互
に一層おきにアルミニウムを電解メツキ法により形成し
た。このアルミニウム層３の表面を酸化雰囲気中で５０
０℃に加熱することにより酸化させ、酸化アルミニウム
皮膜４を形成した。酸化アルミニウム皮膜４の厚さは加
熱時間によりコントロールでき、本実施例では約１０μ
ｍの厚さに形成した。この側面上に銀を主成分とする高
温焼成タイプのペーストを厚さが約３０μｍになるよう
スクリーン印刷により被着形成し、乾燥後６００℃で１
０分間焼成し、外部電極５を形成し、リード線６をハン
ダ７により外部電極５に接続しな。

その後、図では省略したが、樹脂を側面全体に被着後硬
化させ外装を形成しな。

次に、本発明の第２の実施例について説明する０本実施
例が第１の実施例と異なる点は、酸化アルミニウム皮膜
４の形成方法である０本実施例では、アルミニウムの表
面を電気化学的に酸化し酸化アルミニウム皮膜４を形成
した。

本実施例の利点は、絶縁物形成の際熱履歴をほとんど受
けないことである。

このようにして製造した素子の酸化アルミニウム皮Ｍ４
を電子顕微鏡で観察したところ、クラック等は発見でき
なかった。また、スクリーニング時の歩留りが従来の素
子に比べ約１０％高かった。さらに１５０Ｖのパルス電
圧を２５０Ｈｚで印加し、信頼性試験を行ったところ従
来素子が２億回目で２０個中１個放電破壊したのに対し
、本実施例素子は、１０億回まで破壊しなかった。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、内部電極と外部電極との
絶縁物として酸化アルミニウムを用いることにより、素
子の信頼性を確保するのに十分な強度を有し、外部電極
の焼成温度を制限しないため、材料の選択範囲を広げる
ことができる。

さらに、アルミニウムの表面を酸化して酸化アルミニウ
ム（Ａｆｆｌ□Ｏｓ　）層を形成する工法であるため、
従来困難とされていた酸化アルミニウムの形成が容易に
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図（ａ）〜
（ｃ）は本発明の第２の発明の一実施例を説明するため
の製造工程を示す工程図である。 第３図は従来の素子の一例を示す縦断面図である。 １・・・電歪シート、２・・・内部電極、３・・・アル
ミニウム、４・・・酸化アルミニウム皮膜、５・・・外
部電極、６・・・リード線、７・・・ハンダ、ｌＯ・・
・ガラス絶縁物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シート状の圧電セラミック部材と内部電極とが交互
   に重ね合わされた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一対の側面にお
   いて互い違いに酸化アラムニウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）に
   より絶縁され、絶縁されていない前記内部電極導体のも
   う一方の端部は前記側面ごとに設けられた外部電極に接
   続されていることを特徴とする電歪効果素子。 ２、シート状の圧電セラミック部材と内部電極とが交互
   に重ね合わされた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を前記一対の側面にお
   いて互い違いに金属アルミニウムにより被覆する工程と
   、前記被覆したアルミニウムを酸化して酸化アルミニウ
   ム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）被膜を形成し、前記内部電極の端
   部を絶縁する工程とを含むことを特徴とする電歪効果素
   子の製造方法。