JPS63151087A - 積層型圧電体 - Google Patents
積層型圧電体Info
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- JPS63151087A JPS63151087A JP61299268A JP29926886A JPS63151087A JP S63151087 A JPS63151087 A JP S63151087A JP 61299268 A JP61299268 A JP 61299268A JP 29926886 A JP29926886 A JP 29926886A JP S63151087 A JPS63151087 A JP S63151087A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/05—Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes
- H10N30/053—Manufacture 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
Landscapes
- 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。
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」
本発明は電気−機械変換効率に優れ、高出力を呈する精
密工作機器の工具移送部材等に使用される積層型圧電体
に関するものである。
密工作機器の工具移送部材等に使用される積層型圧電体
に関するものである。
「従来の技術」
この種の積層型圧電体として表裏面に金属化面を設けて
焼成、分極した圧電磁器板を金属の電極板を介して電気
的並列に積層、接着剤等によって一体化したものが知ら
れている。この場合、積層体を駆動するに必要な電圧は
各圧電磁器板の肉厚によって定１）、低い電圧で駆動す
るためには各圧電磁器板を薄くする必要があるがこれに
は製造上０．５ ｍ程度が限定とされていた。
焼成、分極した圧電磁器板を金属の電極板を介して電気
的並列に積層、接着剤等によって一体化したものが知ら
れている。この場合、積層体を駆動するに必要な電圧は
各圧電磁器板の肉厚によって定１）、低い電圧で駆動す
るためには各圧電磁器板を薄くする必要があるがこれに
は製造上０．５ ｍ程度が限定とされていた。
このため、ドクターグレード法等によって圧ｔａ器組成
の原料スラリーからなるμｍ単位の極めて薄いグリーン
シートを成型し、こレノ表裏面に耐火性金属からなり、
内部の金属化電極面となるメタツイズベーヌトを塗布し
、その複数枚を常法によって積層、貼着して一体化して
焼成した後、上記内部の金属化電極面を並列に接続した
積層型圧電体が提案された。
の原料スラリーからなるμｍ単位の極めて薄いグリーン
シートを成型し、こレノ表裏面に耐火性金属からなり、
内部の金属化電極面となるメタツイズベーヌトを塗布し
、その複数枚を常法によって積層、貼着して一体化して
焼成した後、上記内部の金属化電極面を並列に接続した
積層型圧電体が提案された。
「発明が解決しようとする問題点」
上記のグリーンシート技術を用いて製造した積層型圧電
体は、μｍ単位の極めて薄いグリーンシートにメタフイ
ズペーストを印刷したものを積層するものであるから多
層の貼着面によって大小の凹凸、うねシを生じ、平坦で
厚い積層体が得難い不満があった。
体は、μｍ単位の極めて薄いグリーンシートにメタフイ
ズペーストを印刷したものを積層するものであるから多
層の貼着面によって大小の凹凸、うねシを生じ、平坦で
厚い積層体が得難い不満があった。
「問題点を解決するための手段」
ドクターブレード、ローリング法等によって成形し、表
裏面に電極面となるメタライズペースト層を印刷した圧
電磁器組成のグリーンシートの複数枚を、上下端面に厚
肉の一対の絶縁板を当てて焼結した後、該絶縁板の両外
端面を平坦に研削して一単位の圧電体とし、これの複数
組を低融点ガフヌあるいは樹脂系接着剤によって同軸上
に接合する。
裏面に電極面となるメタライズペースト層を印刷した圧
電磁器組成のグリーンシートの複数枚を、上下端面に厚
肉の一対の絶縁板を当てて焼結した後、該絶縁板の両外
端面を平坦に研削して一単位の圧電体とし、これの複数
組を低融点ガフヌあるいは樹脂系接着剤によって同軸上
に接合する。
「実施例」
第１図は上記一単位の圧電体をＰとし、これの構成要素
を分解した状体の斜視図を示し、１．１・・・１はチタ
ン酸ジルコン酸鉛系等圧電磁器の薄板１１，１１・・・
１１と、それらの両生表面に形成されたＷ、Ｍｏ等耐火
性金属からなる金属化電極面１２ａ 、 １２ａ ・・
・１２ａ及び１２ｂ。
を分解した状体の斜視図を示し、１．１・・・１はチタ
ン酸ジルコン酸鉛系等圧電磁器の薄板１１，１１・・・
１１と、それらの両生表面に形成されたＷ、Ｍｏ等耐火
性金属からなる金属化電極面１２ａ 、 １２ａ ・・
・１２ａ及び１２ｂ。
１２ｂ・・・１２ｂとからなる第１の圧電素子、２゜２
・・・２は該第１の圧電素子１，１・・・１０間に挿入
され、各表裏の両生表面２ａ 、２ａ・・・２ａ及び２
ｂ 、２ｂ・・・２ｂがそれぞれ対向する上記第１の圧
電素子１の両生表面に形成される金属化電極面１２ａ、
、 １２ａ ・・・１２ａ及び１２ｂ。
・・・２は該第１の圧電素子１，１・・・１０間に挿入
され、各表裏の両生表面２ａ 、２ａ・・・２ａ及び２
ｂ 、２ｂ・・・２ｂがそれぞれ対向する上記第１の圧
電素子１の両生表面に形成される金属化電極面１２ａ、
、 １２ａ ・・・１２ａ及び１２ｂ。
１２ｂ・・・１２ｂの一方と共通の電極面として機能さ
せる第１の圧電素子と同質の第２の圧電素子であるが、
これを省略して両生表面に金属化電極面を設けた第１の
圧電素子のみとしてもよい。８，８は第１及び第２の圧
電素子１，１・・・１及び２，２・・・２の積層体の両
端面に設けられる一対の絶縁板を示し、その熱膨張係数
を上記第１及び第２の圧電素子の圧電磁器板と揃えるた
め、これらと同一組成が望ましい。
せる第１の圧電素子と同質の第２の圧電素子であるが、
これを省略して両生表面に金属化電極面を設けた第１の
圧電素子のみとしてもよい。８，８は第１及び第２の圧
電素子１，１・・・１及び２，２・・・２の積層体の両
端面に設けられる一対の絶縁板を示し、その熱膨張係数
を上記第１及び第２の圧電素子の圧電磁器板と揃えるた
め、これらと同一組成が望ましい。
これら８者の要素の内、先ず第１の圧電素子１．１・・
・１は圧電磁器原料粉末をスラリー化してドクターグレ
ード法等によって成形、方形に切断したグリーンシート
の両生、表面に Ｗ。
・１は圧電磁器原料粉末をスラリー化してドクターグレ
ード法等によって成形、方形に切断したグリーンシート
の両生、表面に Ｗ。
Ｍｏ等耐火金属からなるメタフイズペーストを塗布した
未焼結の素体を製作し、これと同質、略々同寸とした第
２の圧電素子２，２・・・２となるグリーンシートを上
記第１の圧電素子となる未焼成の素体の間に１枚ずつ挾
んで積層し、この積層体の両軸端に、これらと同質で平
面寸法を略々同一とし、後記する積層体の凹凸、うねシ
を研削して平坦な表面が得られる厚さに設定した両端面
の絶縁板となるグリ−ンシートを積層、常法によって圧
着した後、所望の平面寸法に切截し、ついで焼結する。
未焼結の素体を製作し、これと同質、略々同寸とした第
２の圧電素子２，２・・・２となるグリーンシートを上
記第１の圧電素子となる未焼成の素体の間に１枚ずつ挾
んで積層し、この積層体の両軸端に、これらと同質で平
面寸法を略々同一とし、後記する積層体の凹凸、うねシ
を研削して平坦な表面が得られる厚さに設定した両端面
の絶縁板となるグリ−ンシートを積層、常法によって圧
着した後、所望の平面寸法に切截し、ついで焼結する。
このようにして焼結した積層体の両端の絶縁板の端面を
平坦に研削して一単位の圧電体Ｐを製作し、これの複数
組を低融点ガラスあるいは樹脂系接着剤によって同軸上
に接合した後、一対のリード線によって該複数組の圧電
体Ｐの圧電素子群を並列に接続して積層型圧電体を構成
する。
平坦に研削して一単位の圧電体Ｐを製作し、これの複数
組を低融点ガラスあるいは樹脂系接着剤によって同軸上
に接合した後、一対のリード線によって該複数組の圧電
体Ｐの圧電素子群を並列に接続して積層型圧電体を構成
する。
第２図は複数組、ここでは２組の圧電体Ｐ。
Ｐからなる積層型圧電体の側断面図を示し、各圧電体Ｐ
、Ｐはそれぞれ第１図に分解して示した一対の絶縁板３
，３と、両生表面に金属化電極面１２ａ 、 １２ｂを
具えた複数の第１の圧電素子１．１・・・１と、該圧電
素子の間に挾まれ表裏主表面が対向する上記金属化主表
面１ｂと１ａとも一体に焼結して第１の圧電素子１．１
・・・１の金属化電極面を共通の電極面とする第２の圧
電素子２，２・・・２との積層焼結体からなるが、これ
らの内筒２の圧電素子２，２・・・２は前に述べた通フ
省略することができる。
、Ｐはそれぞれ第１図に分解して示した一対の絶縁板３
，３と、両生表面に金属化電極面１２ａ 、 １２ｂを
具えた複数の第１の圧電素子１．１・・・１と、該圧電
素子の間に挾まれ表裏主表面が対向する上記金属化主表
面１ｂと１ａとも一体に焼結して第１の圧電素子１．１
・・・１の金属化電極面を共通の電極面とする第２の圧
電素子２，２・・・２との積層焼結体からなるが、これ
らの内筒２の圧電素子２，２・・・２は前に述べた通フ
省略することができる。
次に４は上記複数の焼結された圧［Ｐ 、 Ｐを同軸上
に接合する低融点ガラスあるいは樹脂系接着剤、また５
ａ 、５ｂはこれらの圧電体ＰＩＰを構成する各圧電素
子金属化電極面を並列に接続して外部へ引出す一対のリ
ード線である。
に接合する低融点ガラスあるいは樹脂系接着剤、また５
ａ 、５ｂはこれらの圧電体ＰＩＰを構成する各圧電素
子金属化電極面を並列に接続して外部へ引出す一対のリ
ード線である。
しかして、上記各圧電素子の並列接続には一例として第
１図に示されるよう、第１の圧電素子の両生表面に形成
される金属化電極面のそれぞれ表裏に対向する端縁に切
欠部１８ａ 、 １８ｂを設け、該切欠部の端縁方向の
巾１８ａ’ ＋ １８ｂ’よりも細いリード線５ａ 、
５ｂを、これらの切欠部１８ａ 、 １８ａ ・−１８
ａ及び１３ｂ 、 １８ｂ ・・−１３ｂを挾んで覆う
金属化電極面の各端縁にそれぞれロー着等によって接続
５ａ’、５ａ’・・・５ ａ’及び５ ｂ’ 、 ５
ｂ’・・・５ ｂ’するか、図示を省略するが、上記の
細いリード線５ａ 、５ｂに相当する細い一対の導電面
を導電性接着剤によって形成し、該電極面に一対のリー
ド線を接合してもよい。
１図に示されるよう、第１の圧電素子の両生表面に形成
される金属化電極面のそれぞれ表裏に対向する端縁に切
欠部１８ａ 、 １８ｂを設け、該切欠部の端縁方向の
巾１８ａ’ ＋ １８ｂ’よりも細いリード線５ａ 、
５ｂを、これらの切欠部１８ａ 、 １８ａ ・−１８
ａ及び１３ｂ 、 １８ｂ ・・−１３ｂを挾んで覆う
金属化電極面の各端縁にそれぞれロー着等によって接続
５ａ’、５ａ’・・・５ ａ’及び５ ｂ’ 、 ５
ｂ’・・・５ ｂ’するか、図示を省略するが、上記の
細いリード線５ａ 、５ｂに相当する細い一対の導電面
を導電性接着剤によって形成し、該電極面に一対のリー
ド線を接合してもよい。
また、ここでは一対のリード線を並列に接続するに際し
て必要な絶縁を金属化電極面の端縁に切欠部を設けるこ
とによって保持させたが、他の例としてこれらの切欠部
を設けることなく圧電磁器板全面を覆うよう金属化電極
面を形成した圧電素子の積層焼結体に対して、上記切欠
部に対応する各金属化電極面の端縁部分に低融点ガラス
等による絶縁層を設けた後、上記の手法によって一対の
リード線を接続してもよく、この場合は低融点ガラスに
よって複数組の圧電体Ｐ、Ｐを同軸上に接合するとき、
同時に行っことかできる。
て必要な絶縁を金属化電極面の端縁に切欠部を設けるこ
とによって保持させたが、他の例としてこれらの切欠部
を設けることなく圧電磁器板全面を覆うよう金属化電極
面を形成した圧電素子の積層焼結体に対して、上記切欠
部に対応する各金属化電極面の端縁部分に低融点ガラス
等による絶縁層を設けた後、上記の手法によって一対の
リード線を接続してもよく、この場合は低融点ガラスに
よって複数組の圧電体Ｐ、Ｐを同軸上に接合するとき、
同時に行っことかできる。
「発明の効果」
以上の構成からなる本発明の積層型圧電体は表裏面に耐
火性金属のメタライズベーヌトを印刷した所望の圧電磁
器組成のグリーンシートを要すればメタフイズペースト
の印刷しないグリーンシートを挾んで積層するとともに
、該積層体の両端に一対の厚肉の絶縁板を積層、圧着し
て一単位の圧電体を構成し、これの複数組を同軸上に接
合するものであるから、積層する圧電素子を薄肉とし、
その数量を自由に増大できるので低い駆動電圧で大きな
縦方向の変位が得られ、また該素子の平面寸法を従来の
１０鰭角程度から５０４角程度まで大きくすることがで
き発生応力を従来の８５０Ｋｆ付近から８０００〜程度
まで高めることができる等幾多の効果を奏する。
火性金属のメタライズベーヌトを印刷した所望の圧電磁
器組成のグリーンシートを要すればメタフイズペースト
の印刷しないグリーンシートを挾んで積層するとともに
、該積層体の両端に一対の厚肉の絶縁板を積層、圧着し
て一単位の圧電体を構成し、これの複数組を同軸上に接
合するものであるから、積層する圧電素子を薄肉とし、
その数量を自由に増大できるので低い駆動電圧で大きな
縦方向の変位が得られ、また該素子の平面寸法を従来の
１０鰭角程度から５０４角程度まで大きくすることがで
き発生応力を従来の８５０Ｋｆ付近から８０００〜程度
まで高めることができる等幾多の効果を奏する。
第１図は本発明の積層型圧電体の一単位体Ｐを分解して
示す斜視図、第２図は同じく本発明の積層型圧電体を第
１図のイーイ線の方向に切断した側面図である。
示す斜視図、第２図は同じく本発明の積層型圧電体を第
１図のイーイ線の方向に切断した側面図である。
Claims (1)
- 電気的並列に接続する電極面を介して積層した薄肉の
圧電素子の複数枚と、該圧電素子の積層体の両端面に設
けた一対の厚肉の絶縁板とからなり、一体に焼結した圧
電体の複数組を、それら圧電体の厚肉の絶縁板の対向す
る端面を平坦に研削して同軸上に接合することを特徴と
した積層型圧電体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61299268A JPS63151087A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 積層型圧電体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61299268A JPS63151087A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 積層型圧電体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63151087A true JPS63151087A (ja) | 1988-06-23 |
Family
ID=17870342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61299268A Pending JPS63151087A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 積層型圧電体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63151087A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02267976A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 積層型セラミック素子およびその製造方法 |
| JPH02267977A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 積層型セラミック素子の製造方法 |
| JPH0418776A (ja) * | 1989-05-31 | 1992-01-22 | Nec Corp | 厚み振動圧電磁器トランス、その駆動方法および製造方法 |
| JPH04273183A (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-29 | Nec Corp | 圧電効果素子および電歪効果素子並びにその製造方法 |
| JP2008192757A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Tdk Corp | 積層コンデンサ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039879A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-03-01 | Nippon Soken Inc | 積層セラミック圧電体 |
| JPS6059981A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-06 | Asahi Okuma Ind Co Ltd | 駆動装置 |
| JPS6178179A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-21 | Nippon Soken Inc | 積層型圧電体 |
| JPS61272984A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-03 | Nec Corp | 電歪効果素子 |
-
1986
- 1986-12-16 JP JP61299268A patent/JPS63151087A/ja active Pending
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| JP2008192757A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Tdk Corp | 積層コンデンサ |
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