JPH10242538A - 積層圧電素子の精細端子電極の形成方法 - Google Patents

積層圧電素子の精細端子電極の形成方法

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JPH10242538A
JPH10242538A JP4069297A JP4069297A JPH10242538A JP H10242538 A JPH10242538 A JP H10242538A JP 4069297 A JP4069297 A JP 4069297A JP 4069297 A JP4069297 A JP 4069297A JP H10242538 A JPH10242538 A JP H10242538A
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JP
Japan
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piezoelectric element
printing
viscosity
silver paste
electrodes
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Application number
JP4069297A
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English (en)
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Takaaki Domon
孝彰 土門
Masanari Suzuki
将成 鈴木
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】積層圧電素子の狭幅な端子電極を極小のピッチ
で複数個並べて高精度にしかも低コストで形成可能な精
細な端子電極の形成方法を提供する。 【解決手段】積層圧電素子1の端部面に露出した内部電
極に対応して、粘度800ポイズ以上、1500ポイズ
以下の銀ペーストを積層圧電素子の端部面にスクリーン
印刷する。そのスクリーン印刷した銀ペーストを焼付処
理することにより、精細な端子電極を形成する。また、
銀ペーストを325メッシュの製版でスクリーン印刷す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内部電極が露出する積
層圧電素子の端部面に、狭幅の端子電極を極小のピッチ
で複数個並べて形成する精細な端子電極の形成方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】積層圧電素子は、例えばインクジェット
方式のプリンターヘッドとして用いられるものであり、
この積層圧電素子は、内部電極の端部を引出電極として
端部面に露出した積層体を得た後、その内部電極が露出
した積層体の端部面に、狭幅の端子電極を極小のピッチ
で複数個並べて形成することにより製造されている。
【0003】従来は、この端子電極を形成するため、通
常は、銀ペーストをゴムローラの凹凸で転写し、その後
に焼付処理する方法が採用される。従来の他の方法とし
て、銀によるスパッタ膜を積層圧電素子の端部面全面に
成膜した後、そのスパッタ膜を所定の電極パターンでマ
スキングし、サンドブラストで所定の電極パターンに形
成する方法がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記積層圧電素子の精
細な端子電極の形成に、前記ゴムローラを使用すると、
銀ペーストが転写による押圧で所定のパターンよりも大
きく拡がり、設計通りのパターンの端子電極が形成する
ことが困難であり、また、電極パターンが拡がるため、
隣接する端子電極相互間で橋絡することにより、放電不
良やショート不良(短絡)等の不良品が生じ易い。
【0005】一方、スパッタ膜をマスキングし、サンド
ブラストにより所定の電極パターンを形成する方法は、
高価な設備が必要であり、また、その設備の維持管理等
のために製品がコスト高になる。
【0006】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点に鑑み、積層圧電素子の狭幅な端子電極を極小のピッ
チで複数個並べて高精度にしかも低コストで形成可能な
精細な端子電極の形成方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、内部電極が露出する積層圧電素子の端部
面に、狭幅な端子電極を極小のピッチで複数個並列的に
並べて形成するに当たり、前記積層圧電素子の端部面に
露出した内部電極に対応して、粘度800ポイズ以上、
1500ポイズ以下の銀ペーストを積層圧電素子の端部
面にスクリーン印刷し、そのスクリーン印刷した銀ペー
ストを焼付処理することにより、精細な端子電極を形成
することを特徴とする(請求項1)。
【0008】また、本発明は、前記銀ペーストを325
メッシュの製版でスクリーン印刷することを特徴とする
(請求項2)。
【0009】
【作用】本発明において、銀ペーストの粘度を800ポ
アズ未満にすると、印刷パターンの拡がりにより印刷精
度が悪くなり、一方、銀ペーストの粘度が1500ポア
ズを超えると印刷かすれを生じる。銀ペーストの粘度を
800ポアズないし1500ポアズとすることにより、
印刷精度を確保し、印刷かすれも生じない。また、銀ペ
ーストを325メッシュの製版を用いてスクリーン印刷
すれば、印刷精度がより向上する。
【0010】
【発明の実施の形態】図1(A)、(B)は本発明によ
る積層圧電素子の精細端子電極の印刷方法を実施する装
置の例を示す斜視図、図2(A)は本発明による方法に
より端子電極が形成される積層圧電素子の一例を示す
図、図2(B)はその部分拡大図、図2(C)は(A)
の部分平面図である。図2に示す積層圧電素子は、内部
電極をセラミックグリーンシートのシート面に形成し、
そのセラミックグリーンシートを複数枚積層して立体状
にプレス成形し、さらに該積層体を焼成して得られる。
4は他の圧電素子部分の影響が発生しないように分離す
る溝である。
【0011】図2に示すように、該積層圧電素子1は、
内部電極2a、2b…の端部を引出電極として端部面に
露出し、この内部電極2a、2b…が露出する端部面
に、狭幅な端子電極3a、3b…を極小のピッチで複数
個並列的に並べて形成することにより製造される。該積
層圧電素子1をインクジェット方式のプリントヘッド用
として形成する場合、64本程度の端子電極3a、3b
…を、図2(C)に示すパターン幅aが160〜183
μm、ピッチpが339μm程度で複数個並列的に並べ
て形成することが要求される。
【0012】本発明においては、前記端子電極3a、3
b…を形成するため、図1(A)に示すように、スクリ
ーン印刷を用いる。このスクリーン印刷は、所望の電極
形状に相当する所定パターンのメッシュ穴を設けた製版
5の印刷面に供給される銀ペーストをスキージ7で積層
圧電素子1の端部面に付着転写することにより行える。
また、パターン幅aが160〜183μm程度の端子電
極3a、3b…を形成する場合、製版5としては、図2
(c)に示す端子電極3a、3b…の幅aが170μ
m、端子電極間隔bが170μmに相当するメッシュ穴
の形成したものを用いればよい。
【0013】スクリーン印刷により前記端子電極3a、
3b…を形成するため、印刷に用いる銀ペーストの粘度
を種々に変えて印刷し、好適な粘度を求めた。実験に
は、前記端子電極のa寸法、b寸法に相当する網目寸法
が共に170μmのものを用い、製版5として325メ
ッシュのもの(ST325;東プロ製、スタンダードS
USメッシュ、乳剤ARK厚み10μm)を用い、スキ
ージ7としては、角型タイプ(端面10mm×10m
m、幅100mm、硬度80度)のものを用いて求め
た。また、スキージ圧は0.5kg/cm2(スキージ
ヘッド部の重さ3.0kgを含まず)、印刷スピードは
100mm/s、ギャップは0.5mmで行うことによ
り求めた。表1は、各粘度における端子電極の印刷結果
のデータを示す。
【0014】表1に示す通り、粘度800〜1500ポ
アズの範囲の銀ペーストを用いれば、製版5のメッシュ
穴がa寸法で170μmであるのに対し、形成された電
極の幅aの平均値は165〜178μmであり、また、
最大値でも、165〜189μm、最小値でも152〜
163μmの印刷精度で銀ペーストをスクリーン印刷す
ることができる。粘度が800ポアズ未満では、銀ペー
ストの流れが大きくなり、印刷寸法が大きくなり、隣接
するパターンと導通してしまう。また、粘度が1500
ポアズを超えると、印刷かすれが生じるから、スクリー
ン印刷には適さない。
【0015】また、製版のメッシュ値と印刷精度との関
係を調べるため、前記した325メッシュ以外に230
メッシュの製版(SX230;東プロ製、乳剤ARK厚
み10μm)を使用して印刷を行い、印刷精度を比較し
た。表2に230メッシュの製版を用い、銀ペーストの
粘度を800、950、1300および1500ポアズ
でスクリーン印刷した結果を表2に示す。表2に示すよ
うに、銀ペーストの粘度として800〜1500ポアズ
としてもよいが、230メッシュになると、端子電極3
a、3b…の幅aが大きくなる傾向があり、印刷精度は
325メッシュの方が優れている。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】スクリーン印刷を適用する場合、図1
(A)に示すように、複数個の積層圧電素子1を端部面
で揃えて治具8で保持し、複数個の積層圧電素子1の端
子電極群3a、3b…を、1つの製版5を用いて一括し
て各積層圧電素子1の端部面に印刷形成することができ
る。ただ、積層圧電素子1が焼成処理に伴う収縮率等で
寸法差があり、一括処理によっては個々の積層圧電素子
1で端子電極3a、3b…に位置ずれが生じる虞れがあ
るため、図1(B)に示すように、素子1個1個に対す
る枚葉処理でスクリーン印刷することが好ましい。ま
た、この枚葉処理を適用するときには、積層圧電素子1
に位置決め穴を設け、その位置決め穴を画像処理するこ
とにより、極めて高精度なスクリーン印刷が行える。
【0019】上述のように銀ペーストをスクリーン印刷
した積層圧電素子1には、銀ペーストに対する焼付処理
を750℃程度の温度下で施すことにより、銀ペースト
を積層圧電素子1の端子電極3a、3b…として形成す
ることができる。また、特性チェック等の必要な最終処
理を施すことにより、積層圧電素子として製品化するこ
とができる。
【0020】
【発明の効果】請求項1によれば、積層圧電素子の端部
面に端子電極を形成するに当たり、800〜1500ポ
アズの粘度の銀ペーストをスクリーン印刷により形成す
るため、狭幅の端子電極を極小のピッチで複数個並べて
高精度に形成できる。また、スクリーン印刷を適用する
ことにより、精細な端子電極を低コストに形成すること
ができる。
【0021】請求項2によれば、端子電極を請求項1の
粘度の銀ペーストを用いてスクリーン印刷によって形成
するに当たり、325メッシュの製版を使用するため、
狭幅の端子電極を極小のピッチでより高精度に形成する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)、(B)はそれぞれ本発明による積層圧
電素子の精細な端子電極の形成方法を実施する印刷装置
を示す斜視図である。
【図2】(A)は本発明により端子電極を形成する積層
圧電素子の一例を示す斜視図、(B)は(A)の部分拡
大図、(C)は(A)の部分平面図である。
【符号の説明】
1:積層圧電素子、2a〜2c:内部電極、3a〜3
c:端子電極、4:溝、5:製版、7:スキージ、8:
治具

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部電極が露出する積層圧電素子の端部面
    に、狭幅な端子電極を極小のピッチで複数個並列的に並
    べて形成する精細な端子電極の形成方法であって、 前記積層圧電素子の端部面に露出した内部電極に対応し
    て、粘度800ポイズ以上、1500ポイズ以下の銀ペ
    ーストを積層圧電素子の端部面にスクリーン印刷し、そ
    のスクリーン印刷した銀ペーストを焼付処理することに
    より、精細な端子電極を形成することを特徴とする積層
    圧電素子の精細端子電極の形成方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、 銀ペーストを325メッシュの製版でスクリーン印刷す
    ることを特徴とする積層圧電素子の精細端子電極の形成
    方法。
JP4069297A 1997-02-25 1997-02-25 積層圧電素子の精細端子電極の形成方法 Pending JPH10242538A (ja)

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