JPH0730164A - 積層型圧電体素子 - Google Patents

積層型圧電体素子

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JPH0730164A
JPH0730164A JP5195515A JP19551593A JPH0730164A JP H0730164 A JPH0730164 A JP H0730164A JP 5195515 A JP5195515 A JP 5195515A JP 19551593 A JP19551593 A JP 19551593A JP H0730164 A JPH0730164 A JP H0730164A
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electrode
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Hiroshi Nakatani
宏 中谷
Takashi Asano
敬史 浅野
Yuichi Kusano
雄一 草野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層体の上・下面に形成された外部電極と側
面に形成された外部電極とを、上・下面の平坦性を損う
ことなく確実に導通させる。 【構成】 圧電体層1と内部電極2a,2bとの積層体
3の、内部電極2a,2bが引き出された側面3c,3
dに、積層体3の上・下面3a,3bの少なくとも一方
に達する溝6a,6bを形成するとともに、溝6a,6
bの内部に導通用電極4a1,4b1を配設し、該導通用
電極4a1,4b1を介して、積層体3の側面3c,3d
に形成された外部電極4a,4bを上・下面に形成され
た外部電極14a,14bの少なくとも一方に導通させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、積層型圧電体素子に
関し、詳しくは、圧電体層と内部電極との積層体の外側
に、該内部電極と導通する外部電極を配設してなる積層
型圧電体素子に関する。
【0002】
【従来の技術】圧電体を利用した積層型圧電アクチュエ
ータとしては、例えば、図4に示すように、複数の圧電
体層51の間に部分電極構造を有する内部電極52を配
設するとともに、圧電体層51と内部電極52からなる
積層体53の、内部電極52が引き出された側面からそ
の上・下面に回り込むように外部電極54を配設してな
る積層型圧電体素子55を、金属板56を介して複数個
積み重ね、所定の金属板56をリード線57により接続
するとともに、ばね圧により固定した構造の積層型圧電
アクチュエータが提案されている。
【0003】なお、上記の積層型圧電アクチュエータを
構成する積層型圧電体素子55においては、内部電極5
2は、図5に示すように、一層おきに逆側の側面の外部
電極54(図4)と導通するように交互に逆側の端部に
引き出されている。
【0004】また、外部電極54としては、内部電極5
2との導通の確実性を考慮して厚膜電極が用いられてい
る。
【0005】そして、この積層型圧電アクチュエータに
おいては、各積層型圧電体素子55の間に挿入された金
属板56と各積層型圧電体素子55の上・下面にまで回
り込むように形成された外部電極54とを接触させるだ
けで、内部電極52と金属板56との導通が得られると
いう長所がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の積層型
圧電アクチュエータにおいては、積層型圧電体素子55
の外部電極54が積層体53の側面から上・下面にまで
回り込むように形成されている(例えば、上・下面に厚
膜電極を印刷して、側面に形成された厚膜電極に直接に
接続させるなどの方法により外部電極54が形成され
る)ため、図6に示すように、積層体53の角部におい
て外部電極54に盛上り(こぶ)58が発生し、積層型
圧電体素子55の上・下面の平坦性が損われる。そのた
め、複数の積層型圧電体素子55を金属板56を介して
積み重ねた場合に、積重ね状態(連結固定状態)が不安
定になり、確実に固定することができなかったり、積層
型圧電アクチュエータとして使用した場合に、外力によ
って破壊が生じたりするというような問題点がある。
【0007】この発明は、上記問題点を解決するもので
あり、上・下面の平坦性を損うことなく、上・下面に形
成された外部電極と側面に形成された外部電極とが確実
に接続された積層型圧電体素子を提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の積層型圧電体素子は、複数の圧電体層
と、圧電体層間に配設された内部電極と、内部電極が引
き出された側面、及び上・下面に形成された外部電極と
を備えてなる積層型圧電体素子において、圧電体層と内
部電極との積層体の、前記内部電極が引き出された側面
に、積層体の上・下面の少なくとも一方に達する溝を形
成するとともに、溝の内部に導通用電極を配設し、該導
通用電極を介して、積層体の側面に形成された外部電極
を上・下面に形成された外部電極の少なくとも一方に導
通させるようにしたことを特徴とする。
【0009】なお、この発明は、側面に形成された電極
を上・下面の外部電極の両方に接続する場合に限らず、
上・下面の外部電極のいずれか一方にのみ接続する場合
をも含むものである。
【0010】
【作用】この発明の積層型圧電体素子においては、溝の
内部に配設された導通用電極を介して、積層体の上・下
面の外部電極と側面の外部電極とが導通するため、従来
の積層型圧電体素子のように、側面の外部電極を、積層
体の角部を経て上・下面にまで回り込ませることが不要
になる。
【0011】したがって、積層体の側面に形成された外
部電極を上・下面にまで回り込ませた場合に見られるよ
うな、積層体の角部における外部電極(厚膜電極)の盛
上り(こぶ)の発生を防止して、上・下面の平坦性を確
保しつつ、側面の外部電極と上・下面の外部電極とを確
実に導通させることが可能になる。
【0012】
【実施例】以下、この発明の実施例を示してその特徴と
するところをさらに詳しく説明する。図1は、この発明
の一実施例にかかる積層型圧電体素子を示す図であり、
(a)は斜視図、(b)は要部を示す平面図、(c)は
断面図である。
【0013】この実施例の積層型圧電体素子5において
は、複数の圧電体層(例えばチタン酸ジルコン酸鉛系材
料からなる圧電体層)1の間に、一層おきに相対向する
2つの側面に引き出されるように内部電極2a,2bを
配設することにより積層体3が形成されている。
【0014】そして、積層体3の内部電極2a,2bが
引き出された側面3c,3dには、内部電極2a,2b
と導通する外部電極(側面外部電極)4a,4bが形成
されている。また、積層体3の側面3c,3dの中央部
には、積層体3の上面3aから下面3bにまで達する溝
(スリット)6a,6bが縦方向に形成されており、こ
の溝6a,6b内にも、側面外部電極4a,4bの一部
を構成する電極(導通用電極)4a1,4b1が配設され
ている。
【0015】また、積層体3の上・下面3a,3bに
は、外部電極(上・下面外部電極)14a,14bが形
成されている。
【0016】なお、この実施例の積層型圧電体素子5に
おいては、上・下面外部電極14a,14bと側面外部
電極4a,4bは、そのいずれかが積層体3の角部を経
て上・下面3a,3bあるいは側面3c,3dに回り込
むことにより導通しているのではなく、上記の溝6a,
6b内に配設された導通用電極4a1,4b1を介して導
通している。
【0017】次に、上記実施例の積層型圧電体素子5の
製造方法について説明する。上記積層型圧電体素子5を
製造するにあたっては、まず、圧電体層(グリーンシー
ト)を製造するために、原料を秤量し、粉砕してバイン
ダとともに混合し、脱泡した後、シート状に成形し、所
定の形状に打抜く。それから、これに内部電極を印刷す
る。
【0018】次に、各圧電体層(グリーンシート)を積
層圧着し、所定の形状に切断した後、焼成して積層体を
得る。それから、得られた積層体の、内部電極が引き出
された側面に、ダイサーなどで、例えば、幅0.2mm,
深さ0.5mmの溝(スリット)を形成した後、導電ペー
ストを印刷する方法やディッピングなどの方法により、
側面外部電極(厚膜電極)4a,4b(図1(c))を
形成する。
【0019】そして、積層体3の上・下面3a,3bを
ラップして平坦にした後、導電ペーストを印刷する方法
やディッピングなどの方法により、上・下面外部電極
(厚膜電極)14a,14bを形成する。このとき、上
・下面外部電極14a,14bが、積層体3の上・下面
3a,3bにまで至るように形成された溝6a,6bの
内部の導通用電極4a1,4b1と導通する位置までは達
するが、積層体3の上・下面3a,3bと、側面3c,
3dとの角部にまでは達しないようにする。
【0020】このように、上記実施例の積層型圧電体素
子5においては、積層体3の側面3c,3dに形成され
た外部電極4a,4bと、上・下面3a,3bに形成さ
れた外部電極14a,14bが、積層体3の角部を経て
上・下面3a,3bあるいは側面3c,3dにまで回り
込んでいないため、積層体3の角部で外部電極の盛上り
(こぶ)が生じることを確実に防止して、上・下面の平
坦性を確保しつつ、上・下面外部電極14a,14bと
側面外部電極4a,4bとを確実に接続することができ
る。なお、上記実施例の積層型圧電体素子5において
は、上・下面電極14a,14bの盛上りを数μm以下
に抑制しつつ、上・下面外部電極14a,14bと側面
外部電極4a,4bとを1Ω以下の抵抗で導通させるこ
とができる。
【0021】上述のように、この発明の積層型圧電体素
子は上・下面が平坦であるため、図2に示すように、複
数の積層型圧電体素子5を金属板7を介して積み重ね、
ばね圧などの機械的な力で固定することにより積層型圧
電アクチュエータを形成する場合、積層型圧電体素子5
を安定して積み重ねることができるため、接合の安定性
に優れ、信頼性の高い積層型圧電アクチュエータを得る
ことができる。
【0022】また、図3に示すように、積層型圧電体素
子5の上・下面に、溝6a,6bの内部に配設された導
通用電極4a1,4b1を介して側面外部電極4a,4b
と導通する2つの外部電極14a,15aと14b,1
5bを形成し、接合面において互に対向する外部電極1
4aと14b、及び15aと15bを直接に接続すると
ともに、各積層型圧電体素子5を接着剤8により接着す
ることにより、金属板を配設したり、あるいは、リード
線を半田付けして側面に形成された外部電極を接続した
りすることを不要にして、積層型圧電アクチュエータの
構造及び製造方法を簡略化することができる。
【0023】なお、この発明は、上記実施例に限定され
るものではなく、圧電体層を構成する材料の種類や組
成、あるいは圧電体層の具体的な形状や積層数、積層体
の側面に形成される溝の具体的形状、内部電極及び外部
電極の構成材料やそのパターンなどに関し、発明の要旨
の範囲内において、種々の応用、変形を加えることがで
きる。
【0024】
【発明の効果】上述のように、この発明の積層型圧電体
素子は、圧電体層と内部電極との積層体の、前記内部電
極が引き出された側面に、積層体の上・下面の少なくと
も一方に達する溝を形成するとともに、溝の内部に導通
用電極を配設し、該導通用電極を介して、積層体の側面
に形成された外部電極を上・下面に形成された外部電極
の少なくとも一方に導通させるようにしているので、積
層体の側面に形成された外部電極を上・下面にまで回り
込ませた場合に見られるような、積層体の角部における
外部電極(厚膜電極)の盛上り(こぶ)の発生を防止し
て、上・下面の平坦性に優れ、側面の外部電極と上・下
面の外部電極とが確実に導通した積層型圧電体素子を得
ることができる。
【0025】したがって、この発明の積層型圧電体素子
を複数個積み重ねて積層型圧電アクチュエータを構成す
る場合に、積重ね(連結固定)の安定性に優れ、かつ外
力によって破壊が生じたりすることがなく、信頼性の高
い積層型圧電アクチュエータを得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例にかかる積層型圧電体素子
を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は要部を示す
平面図、(c)は断面図である。
【図2】この発明の一実施例にかかる積層型圧電体素子
を積み重ねて構成した積層型圧電アクチュエータの要部
を示す断面図である。
【図3】この発明の一実施例にかかる積層型圧電体素子
を積み重ねて構成した他の積層型圧電アクチュエータの
要部を示す図であり、(a)は平面図、(b)は図3
(a)のb−b線断面図、(c)は側面図である。
【図4】従来の積層型圧電アクチュエータを示す断面図
である。
【図5】従来の積層型圧電アクチュエータを構成する積
層型圧電体素子の内部電極のパターンを示す分解斜視図
である。
【図6】従来の積層型圧電アクチュエータを構成する積
層型圧電体素子の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
1 圧電体層 2a,2b 内部電極 3 積層体 3a,3b 積層体の上・下面 3c,3d 積層体の側面 4a,4b 側面に形成された外
部電極 4a1,4b1 導通用電極 5 積層型圧電体素子 6a,6b 溝 7 金属板 8 接着剤 14a,14b,15a,15b 上・下面に形成さ
れた外部電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の圧電体層と、圧電体層間に配設さ
    れた内部電極と、内部電極が引き出された側面、及び上
    ・下面に形成された外部電極とを備えてなる積層型圧電
    体素子において、 圧電体層と内部電極との積層体の、前記内部電極が引き
    出された側面に、積層体の上・下面の少なくとも一方に
    達する溝を形成するとともに、溝の内部に導通用電極を
    配設し、該導通用電極を介して、積層体の側面に形成さ
    れた外部電極を上・下面に形成された外部電極の少なく
    とも一方に導通させるようにしたことを特徴とする積層
    型圧電体素子。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5931497A (en) * 1996-05-31 1999-08-03 Trw Occupant Restraint Systems Gmbh Gas bag
WO2012035932A1 (ja) * 2010-09-14 2012-03-22 太陽誘電株式会社 圧電素子及び積層型圧電構造体
US20150255704A1 (en) * 2014-03-10 2015-09-10 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Piezoelectric element and piezoelectric vibrator having the same

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