JPH10242538A

JPH10242538A - 積層圧電素子の精細端子電極の形成方法

Info

Publication number: JPH10242538A
Application number: JP4069297A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Domon; 孝彰土門; Masanari Suzuki; 将成鈴木
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1998-09-11

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

【特許請求の範囲】

【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。
【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。