JPS6127687A - 電歪効果素子の製造方法 - Google Patents

電歪効果素子の製造方法

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JPS6127687A
JPS6127687A JP13675984A JP13675984A JPS6127687A JP S6127687 A JPS6127687 A JP S6127687A JP 13675984 A JP13675984 A JP 13675984A JP 13675984 A JP13675984 A JP 13675984A JP S6127687 A JPS6127687 A JP S6127687A
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electrostrictive
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electrodes
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Atsushi Ochi
篤 越智
Kazuaki Uchiumi
和明 内海
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/05Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes
    • H10N30/053Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes by integrally sintering piezoelectric or electrostrictive bodies and electrodes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

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) 本発明の方法は圧電又は電歪材料の電気・機械エネルギ
ー変換能力を利用した駆動素子や微小変位素子等のエレ
クトロメカニカルデバイスの製造方法に関するものであ
る。
(従来技術とその問題点) 縦効果を利用し九電歪効果素子の構造において素子断面
積と同じ大きさの内部電極を有することが必要である。
これは電圧印加時に電歪材料又は圧電材料全体に均一な
電界を発生させるためである。内部電極面積が素子断面
よル小さいと電歪又は圧電材料内部の内部電極端部付近
に必ず電界の不均一な部分が生まれそれに伴って強い応
力集中が起こる。
また低電圧で大きな電界を発生させ大きな歪を得るため
には、内部電極相互の間隔1100ミクロン程度にして
多数の内部電極を電歪又は圧電材料内部に形成すること
が必要である。
以上2つの理由で縦効果を利用した電歪効果素子を電気
的に接続するのは従来の方法では非常に困難である0つ
まル前者の制約より積層セラミックコンデンサで行なわ
れるように素子端面全体を被うような外部電極による接
続方法は用いることができない。また後者の制約によシ
厚膜プロセス等で用いられている絶縁膜と導体の印刷に
よる形成法は精度上から適用が困難である。
そこで本発明者等は先に電気泳動法により電歪又は圧電
材料積層体の端面に露出した内部電極層とその近傍のセ
ラミック上に一層おきに無機絶縁物を形成することを特
徴とする電気的接続方法を提案した。第1図はこの方法
によシミ気的接続を行なった電歪効果素子の外観図であ
る口電歪材料1.2と内部電極とが積層されて構成され
る素子の端面に露出した内部電極層およびその周辺のセ
ラミック上に一層おきに無機絶縁物5が形成されている
。裏側の端面には一層ずらした内部電極上に同じく、無
機絶縁物6が形成されているOこの絶縁物および露出し
たままの内部電極4を横断して帯状の外部電極7が形成
されている。図中番号3と4で示される多数の内部電極
は一層おきにプラス側外部接続端子10およびマイナス
側外部接続端子8にそれぞれ接続している。
この構造の素子の問題点は形成した絶縁物の巾が狭いこ
と7cある0第2図はこの構造の素子に直流電圧を印加
した時の構造図を示す。矢印は電気力線を示す。外部電
極7.9の形成面の近傍についてみると、絶縁物5,6
の巾が狭いため外部電極7,9と内部電極3,4との間
に他の部分より強い電界が発生するのがわかるOその方
向も他の大部分の場所と異なって内部電極面に平行な成
分を持っている。その結果この部分に不均一な歪の発生
に寄因する応力集中が発生し1.5kV/mm以上の強
電界を素子に印加すると素子が破壊する0また電気泳動
法によシ内部電極露出層とその周辺のセラミック上を広
く被うと厚みも比例して増加し形成された絶縁物の体積
が犬きくな多素子の変位を抑圧する。また電気泳動法に
よシ絶縁を行なう場合、工程上の不良が発生するとシ目
−ト状態とな多素子は全く使用不能となる口故障モード
はオーブン状態の方が望ましいO (発明の目的) 本発明は絶縁の信頼度を向上させ、同時に電歪材料内部
の電界の均一化によシ高電界駆動と大きな歪の発生を得
ることができ、絶縁耐圧の向上が可能となる電歪効果素
子の製造方法を提供することを目的とする。
(発明の構成) 本発明は電歪材料と内部電極とを交互に積層し、該積層
体において内部電極端部が露出した相対向する二側面に
該内部電極端部と一層おきに接続する外部電極を形成す
る電歪効果素子の製造方法において、内部電極端部が露
出した積層体側面の一層おきの内部電極上に電着法によ
シ有機材料を析出させ加熱、固着させる工程、該積層体
側面の他の部分にガラス粉末を堆積させる工程、該積層
体を熱処理し、有機材料を分解させガラス粉末全焼付け
る工程、該積層体側面に一層おきに露出した内部電極端
部を接続する外部電極を当該側面上に形成する工程とを
備えたことを特徴とする電歪効果素子の製造方法。
(構成の詳細な説BA) 本発明は上述の方法をとるととによシ、従来の電気泳動
法による電歪効果素子の製造方法の問題点を解決した。
まず、絶縁物の形成を堆積によシ行なうこととしたため
絶縁の信頼性が大きく向上した。また不良のモードが接
続不良となシオープン状態となった結果不良素子の歪の
発生は数十分の一程度減少するものの素子としては充分
に使用できることになった。一方電着による有機材料の
形成によって絶縁パターン作製を行なうことにより絶縁
膜の開口部を狭くすることができるようになった。第3
図は以下に示す実施例の方法によシミ気的接続を行なっ
た電歪効果素子の概略図である。誘電率の低いガラス被
膜31.33が素子の端面な広く被っているため素子側
面の外部電極の影響を受けることなくセラミック内部に
均一な電界が発生し応力の集中が起こらなくなった。こ
こで21.22は電歪材料、23.24は内部電極、3
2.34は外部電極、35.36は外部接続端子である
〇(実施例) 以下本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。マグネシウムニオブ酸鉛およびチタン酸鉛を主成
分とする電歪材料予焼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たスラリーを準備した0
通常の積層セラミックコンデンサの製造に使用されるキ
ャスティング製膜装置によシこのスラリーをマイラーフ
ィルム上に約100ミクロンの厚さに塗布し乾燥させた
これをフィルムから剥離し電歪材料グリーンシートを得
た。一部のグリーンシートにはさらに内部電極として白
金ペーストをスクリーン印刷した。
これらのグリーンシートを数百枚重ね、熱プレスによル
圧着一体化した後1240℃で焼成し電歪材料積層体を
得た。これを内部電極が一層おきに表面に露出するよう
な位置2ケ所で切断し、あられれた面に仮設外部電極を
塗布焼き付けし、さらに前記仮設外部電極形成面と異な
る側面2ケ所を切断し、内部電極全層な露出させた。
第4図は以上のようにして作製した仮設外部電極付電歪
材料積層体と以下に説明する方法で形成する有機物質膜
27の形成位置を示す外観図でああ・ る0図中番号21−Pよび22は電歪材料、23は内部
電極で一層おきにそれぞれ仮設外部電極25と26に接
続している。
系電着塗装用工1ルジョンと樹脂硬化剤および水とから
なる□との懸濁液を容器に満たし前記積層体および金メ
ッチ処理済のステンレス製対向電極板を沈め、前記仮設
外部電極の一方を直流電源のマイナス側端子に、前記対
向電極板をグラス側端子に接続し直流電圧を約5分間印
加するとiイナス側端子に接続している内部電極露出部
の上に前記エマルジ97粒子が付着する0これ’t20
0c30分間加熱して固着させ有機物質の帯状膜27を
形成する。次にこの積層体を有機物質膜形成面を上にし
てホウケイ酸亜鉛系結晶化ガラス粉末とエタノールとか
らなる懸濁液中に15分間靜装する。
第5因は帯状有機物質膜を形成した端面にガラス粉末を
堆積した電歪材料積層体の外観図を示す口図中番号28
は積層体端面上に堆積したガラス粉末、29は有機物質
膜上に堆積したガラス粉末によろうね状の盛シあがli
−それぞれ示す。第6図はこの積層体の断面を示す。図
中番号21と22は電歪材料、23と24は内部電極、
27は有機物質膜、28と29は堆積したガラス粉末を
それぞれ示す〇 次に有機物質膜上に堆積したガラス粉末28のみをスク
レッパー等で削シ取る。その後500℃30分間加熱し
て有機物質膜27t−熱分解によるガス化によって取シ
除く。次に700℃で10分間焼成しガラス被膜31を
形成するり 第7図は有機物質膜上のガラス粉を取シ除いた積層体の
断面を示す◇第8図は有機物質膜を熱分解によシ除去し
た積層体の断面図である。図中番号30は有機物質膜の
消失した空間%29は堆積したガラス粉を示す。第9図
および第10図はガラスを焼き付けた積層体の断面図と
外観図である。
ガラスは溶解の過程で表面張力によシ角がとれやや広が
って積層体表面に固着する0図中番号31は形成された
ガラス被膜、24は露出している内部電極端部をそれぞ
れ示す0ガラス被膜の開口部は第2図に示す電気泳動法
によシガラス被膜を形成した場合にくらべて狭くなって
いる。本発明によればガラス軟化温度での保持時間金変
えることによりガラスの流れ具合をコントロールして開
口部の広さを決めることができる〇 同様の方法と手順で反対側の抱面の内部電極−要分だけ
ずらした位置にガラス被膜33を形成する口 次に外部電極をペースト印刷と焼付けによル表側と裏側
の端面に形成する0第11図は外部電極32を形成した
積層体の外観図である。図中破線の位置で切断し最終素
子形状となる。第12図は得られた電歪効果素子の外観
図である。第13図は同じく構造図を示す。図中番号2
1と22は電歪材料、31と33はガラス被膜、32と
34は外部電極、35236はそれぞれプラス側マイナ
ス側の外部接続端子を示す。本発明による素子は有機絶
縁材料等でさらに外装することにょシ耐壊境性を向上さ
せるととが可能である。
(発明の効果) 本発明の方法は一度端面の全面にガラス粉を堆積してか
ら不必要部分を除去しているので絶縁すべき筒所は確実
に絶縁されておシ絶縁不良によるシ目−トを主な原因と
していた歩留〕の低さが50−から95チへと大きく改
善された。絶縁物の巾が広がりうね状から膜状にと近づ
き堅固なガラス被膜が形成されたため、絶縁耐圧が5o
ovから900■へと大きく改善された。また絶縁物が
広がった結果セラミック内部に発生する電界のうち内部
電極に対して平行な成分が大幅に減少して均一な電界が
発生する。その結果、2kV/mm以上の高電界で駆動
できて変位が大きくとれる。1kV/mm程度の通常の
電界強度での駆動では1億回以上の長期連続駆動時の不
良発生率が大きく減少する等の特性改善が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は電気泳動法を用いて作製し九電歪効果素子の斜
視図である。M2図は第1図の素子の断面と直流電圧印
加時の電気力線を示す図である0第3図は本発明の方法
によシ作製した電歪効果素子の断面と直流電圧印加時の
電気力線會示す図である。 第4図は端面に露出した内部電極とその周辺のセラミッ
ク上に一層おきに電着法によシ有機物質膜を形成し九電
歪材料積層体の外観図である0第5図と第6図はそれぞ
れ端面上にガラス粉末を堆積させた電歪材料積層体の斜
視図と断面図である。 第7図は有機物質膜上に堆積いたガラス粉末のみ金剛シ
取りた電歪材料積層体の断面図であシ、第8図は同積層
体をSOO℃で加熱し有機物質膜を熱分解して除去せし
めたものの断面図を示す0第9図はこの積層体を700
℃で焼成しガラス被膜を形成したものの断面図であシ、
第10図は同じ積層体のガラス被膜形成面を示す斜視図
である。第11図は前記ガラス被膜形成面に複数の外部
電極を形成させ九電歪材料積層体を示す斜視図である。 第12図は反対側端面にも同様にガラス被膜と外部電極
を形成した後最終形状に切断して得た電歪効果素子金示
す外観図であ〕、第13図は同じく断面図である。 図中番号1. 2. 21. 22は電歪材料、3゜4
.23,24は内部電極、5と6はガラス被膜、7.8
,9.10はそれぞれ外部接続端子を示す。 25と26はそれぞれマイナス側プラス側の仮設外部電
極を示す。27は有機物質膜を示す。 28.29はそれぞれ有機物質膜上、電歪材料上に堆積
したガラス粉末を示す。30は有機物質膜の熱分解によ
る消失によって生まれた空へきを、31.33はガラス
被膜を示す。32と34はそれぞれプラス側マイナス側
の外部電極を示す。 35と36はそれぞれプラス側マイナス側の外部接続端
子を37は直流電源を示す。 弔1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第7図 24  Zj                   
t3  tt4第10図 倒11図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  電歪材料と内部電極とを交互に積層し、該積層体にお
    いて内部電極端部が露出した相対向する二側面に該内部
    電極端部と一層おきに接続する外部電極を形成する電歪
    効果素子の製造方法において、内部電極端部が露出した
    積層体側面の一層おきの内部電極上に電着法により有機
    材料を析出させ加熱、固着させる工程、該積層体側面の
    他の部分にガラス粉末を堆積させる工程、該積層体を熱
    処理し、有機材料を分解させガラス粉末を焼付ける工程
    、該積層体側面に一層おきに露出した内部電極端部を接
    続する外部電極を当該側面上に形成する工程とを備えた
    ことを特徴とする電歪効果素子の製造方法。
JP13675984A 1984-07-02 1984-07-02 電歪効果素子の製造方法 Granted JPS6127687A (ja)

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JPH0256829B2 JPH0256829B2 (ja) 1990-12-03

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS645465U (ja) * 1987-06-29 1989-01-12
JPH0774410A (ja) * 1994-09-06 1995-03-17 Ngk Spark Plug Co Ltd 電歪積層板の製造方法
CN104350559A (zh) * 2012-06-04 2015-02-11 埃普科斯股份有限公司 多层构件以及用于制造多层构件的方法
US9873952B2 (en) 2012-06-19 2018-01-23 Epos Ag Method of producing a ceramic component having a main body with internal electrodes

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS645465U (ja) * 1987-06-29 1989-01-12
JPH0442947Y2 (ja) * 1987-06-29 1992-10-12
JPH0774410A (ja) * 1994-09-06 1995-03-17 Ngk Spark Plug Co Ltd 電歪積層板の製造方法
CN104350559A (zh) * 2012-06-04 2015-02-11 埃普科斯股份有限公司 多层构件以及用于制造多层构件的方法
JP2015520517A (ja) * 2012-06-04 2015-07-16 エプコス アクチエンゲゼルシャフトEpcos Ag 多層デバイスおよび多層デバイスの製造方法
US10276306B2 (en) 2012-06-04 2019-04-30 Epcos Ag Method of producing a multilayer component
US9873952B2 (en) 2012-06-19 2018-01-23 Epos Ag Method of producing a ceramic component having a main body with internal electrodes

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JPH0256829B2 (ja) 1990-12-03

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