JPH06216430A - 積層型圧電素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 アクチュエータとして用いる積層型圧電素子
の製造上の歩留まりを向上させると共に、圧電素子自体
の信頼性の向上を計るものである。 【構成】 絶縁層８と外部電極７とを形成した外部電極
体と、圧電材料１と内部電極２とが交互に積層された素
子単体４とを予め別々に構成し、その素子単体に対して
前記外部電極体５を取り付けることにより、前記外部電
極と内部電極とを接続するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧電材料の薄膜を多数
枚積層し、電圧を印加することにより縦方向の変位を得
る積層型圧電素子の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】積層型の圧電素子を製造する場合、内部
電極は素子の断面と同形状にした方が望ましい。これは
積層コンデンサのように内部電極面積が素子の断面積よ
り小さいと電解が全面に発生せず不均一な部分に応力集
中が発生するからである。ただし全面に内部電極を配置
する場合はその接続法が難しく、素子の外部で絶縁処理
を施す必要がある。即ち、図４に示すように、圧電材料
Ａと内部電極Ｂとが積層された素子単体Ｃの側面に露出
する内部電極Ｂの周りに一層おきに絶縁層Ｄが形成され
る。また、同様に裏側の側面にも一層おきに絶縁層Ｄが
形成される。この両面に外部電極Ｅを塗布すると露出し
たままの内部電極Ｂとつながり、それぞれ一層おき交互
に内部電極Ｂが接続されることになる。絶縁層Ｄは電気
泳動法を用いて露出する内部電極近傍に絶縁物を析出さ
せる方法や、側面全体に絶縁層を形成した後、マイクロ
カッター等で一層おきにスリットを入れ内部電極を露出
させる方法が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
内部電極Ｂの接続方法を用いると以下の問題点がある。
つまり、いずれの方法を用いても素子単体Ｃ上に絶縁層
Ｄ及び外部電極Ｅが形成されるため、素子本体Ｃがない
ことには外部電極Ｅの形成工程に移ることができない。
また、外部電極の形成工程中に不良が発生した場合、素
子本体Ｃも不良になり全体としての歩留まりの低下につ
ながる。また、上記のスリットを入れる方法は素子本体
に加工痕を残すため、信頼性の点でも問題がある。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、素子本体上に絶縁層及び電極パ
ターンを直接形成しないことにより、工数低減や信頼
性、製造上の歩留まりの向上を計ることを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、圧電材料と内部電極とが交互に積層され
た素子単体に対して、予め絶縁層と複数の外部電極とを
配置した外部電極体を取り付けることにより、その各外
部電極を内部電極に接続することを特徴とするものであ
る。

【０００６】

【作用】前記の構成を有する本発明によれば、圧電材料
と内部電極とが交互に積層された素子単体を準備してお
く一方、別途、絶縁層と複数の外部電極とを配置した外
部電極体を製造しておく、そして、その外部電極体を前
記素子単体に取り付けることにより、その各外部電極を
内部電極に接続する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【０００８】チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分
とする圧電材料１を所望の組成に混合した後、約８５０
℃で仮焼成した粉末に５重量部のバインダーと微量の可
塑材および消泡剤とを添加し、有機溶媒中に分散させス
ラリー状にする。このスラリーをドクターブレード法に
より所定の厚さに成形しグリーンシートとする。このグ
リーンシート上にＰｄペーストによる内部電極２をスク
リーン印刷し、所定寸法に打ち抜いたものを所定枚数積
層し熱プレスにより一体化する。脱脂後、約１２００℃
で焼結を行い、図２（ａ）に示すブロック状の積層体３
から、図２（ｂ）に示すように素子単体４の寸法にまで
加工する。

【０００９】図３は絶縁層と外部電極とからなる外部電
極体５を示す。樹脂テープ６上にＡｇペーストによる外
部電極７をスクリーン印刷し１２０℃で乾燥後、絶縁ガ
ラスペーストによる絶縁層８を幅０．１ｍｍで、一層お
きになるようにシートの厚さの２倍の間隔でスリット状
に同じくスクリーン印刷し乾燥させる。このときＡｇペ
ーストとガラスペーストは焼き付け温度帯に共通部分が
あるものを選ぶ。この外部電極体５を位置決めしながら
上述の切り出した素子単体４の両側面に一層づつずれる
ように仮付けし、炉内で所定の温度で焼成することによ
り樹脂テープ５を熱分解で消失させるとともに各ペース
トを焼き付けて定着させる。図１は外部電極７のパター
ンを焼き付けた状態の積層型圧電素子の外観図を示すも
のであり、同図において、８が絶縁層、７が外部電極で
ある。できあがった積層型圧電素子は、この後、更に樹
脂等で被覆され分極処理が施されて完成品となる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の積層型圧電素子の製造方法によれば、絶縁層およ
び外部電極を素子単体上に順に形成していく方法をとら
ないため、素子単体の加工工程と外部電極形成工程とを
同時に進行させることができ、効率的な生産が可能であ
ると共に、どちらの工程途中で不良が発生しても全部が
不良にはならず歩留まりの向上になる。また、素子に電
極形成のための加工を施さないため、加工痕等による信
頼性の低下の問題もなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】焼成後の積層型圧電素子の斜視図である。

【図２】焼結した積層ブロック及び素子単体の斜視図で
ある。

【図３】樹脂テープ上に形成された絶縁層及び外部電極
の平面図である。

【図４】従来の積層型圧電素子の断面図である。

【符号の説明】 １ 圧電材料 ２ 内部電極 ４ 素子単体 ５ 外部電極体 ７ 外部電極 ８ 絶縁層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電材料と内部電極とが交互に積層され
   た素子単体に対して、予め絶縁層と外部電極とを配置し
   た外部電極体を取り付けることにより、その各外部電極
   を内部電極に接続することを特徴とする積層型圧電素子
   の製造方法。