JPS6392068A - グリ−ンシ−ト積層型圧電積層体 - Google Patents

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〕 本発明は圧電式アクチュエータの圧電積層体に係り、特
に、グリーンシート積層型の圧電積層体に関する。

〔従来技術〕

薄い板状の個々の圧電素子を複数積み重ねてなる圧電積
層体に代えて、積層コンデンサの製造手法を応用したグ
リーンシート積層型の圧電積層体の研究開発が進められ
ている。これによれば、圧電性セラミック粉末を含んだ
グリーンシートを打ち抜きまたは切断して所定形状のグ
リーンシート片を製作し、内部電極となる導電性ペース
トを各シートの表面に適当位置に印刷する。これらのシ
ート片を複数枚積層して焼結すると各シート片が互いに
一体的に結合した焼結体が得られ、内部電極は一枚おき
に側方に露出している。この焼結体の側面に導電性ペー
ストを印刷して焼き付けると、内部電極に電気接続され
た外部電極が形成される。

この外部電極にリード線を接続して得られるのがグリー
ンシート積層型圧電積層体である。

〔発明が解決すべき問題点〕

従来のグリーンシート積層型の圧電積層体では、外部電
極とリード線との接続方法としてはハンダ等の低融点合
金による点付けが行われている。この方法では、ハンダ
付は部の強度が十分でないので、自動車の様な大きな振
動を受ける用途に圧電積層体を用いた場合には振動によ
りハンダ付は部が外部電極から剥離し、圧電積層体の作
動不良を招く。

また、使用に際して圧電積層体に電圧を印加しまたは解
除して積層体を伸縮させる時には、外部電極には歪みが
生じる。外部電極は非常に薄い（数ミクロン）ので、歪
みにより亀裂が発生しやすい。亀裂発生により、リード
線側から見て亀裂より先の外部電極に導通不良が生じ、
圧電積層体の作動不良が生じる惧れがある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明では
、リード線は積層方向のほぼ全長にわたって配置すると
ともに、ハンダ等の低融点接合合金により積層方向ほぼ
全長にわたって外部電極に接合する。

この様にすればリード線の接合面積が増大するので、接
合部（ハンダ付は部）の強度が増大する。

更に、接合部は積層方向のほぼ全長にわたって延長して
いるので、積層体の反復伸縮により外部電極に亀裂が生
じても、すべての内部電極とリード線との間には常に電
気接続が確保される。

〔実施例〕

第１図から第３図を参照して本発明の第１実施例を説明
する。公知の様に、グリーンシートは、圧電性セラミッ
ク粉床と樹脂バインダーと溶剤とを適宜混練した後シー
ト状に押出し成形して乾燥することにより形成される。

グリーンシートを円形その他の所望形状（本実施例では
矩形）に打抜きしまたは切断してグリーンシート片を製
作し、各シート片の片面または両面に白金または銀パラ
ジウムの導電性ペーストを所定パターンでスクリーン印
刷する。これらのシート片を複数枚積層して１１００〜
１２００℃で焼成すると、各シート片が互いに一体的に
焼結した焼結体１０が得られる。第１図から分る様に、
この焼結体ＩＯにおいては、導電性ペーストから成る内
部電極１２端部は一枚おきに焼結体１０の右側面および
左側面まで延長しており、その他端側では各側面より引
込んだ状態にある。

次に、焼結体１０の左右側面に所定横幅にわたり、かつ
、積層方向のほぼ全長にわたって銀ペースト等の導電性
ペーストを印刷し５００〜６００℃で焼成すると外部電
極１４　、１６が形成される。これらの外部電極１４　
、１６の厚さは一般に数ミクロンである。外部電極１４
　、１６のうちいずれか一方がプラス電極、他方がマイ
ナス電極となる。内部電極には一枚おきに一方の外部電
極に接続しているので、これらの外部電極１４　、１６
間に電圧を印加し解除することにより焼結体ｌＯを伸縮
させることができる。

本発明に従い、リード線１８　、２０を積層方向のほぼ
全長にわたって夫々の外部電極１４．１６に沿って配置
し、ハンダ２２　、２４により外部電極に電気的かつ機
械的に接続する。この様にして、圧電積層体３０が得ら
れる。

第４図から第６図は本発明の第２実施例を示す。

第１実施例と共通する構成要素は同じ参照番号で示し、
相違点のみを説明する。第２実施例の圧電積層体４０に
おいては、外部電極１４　、１６とリード線１８　、２
０との間には夫々銅板の様な比較的厚い導電性金属板４
２　、４４が介在させてあり、各金属板４２゜４４は対
応する外部電極およびリード線にハンダ付けしである。

〔発明の効果） 従来の様にリード線と外部電極とが積層方向上の一点の
みにおいて点付けした場合には、圧電積層体が激しい振
動を受ける時には点付は部に荷重が集中し、点付は部が
外部電極から剥離しやすい。

また、積層体の反復伸縮に伴い外部電極自体にも引張り
荷重が反復作用するので、外部電極が切断したり亀裂が
生じる惧れがある。

本発明では、積層方向ほぼ全長にわたってリード線を延
長させかつ外部電極に接続したので、接合部の面積が増
大し、接合部の単位面積当たりの荷重が低減する。従っ
て、接合部全体の強度を著しく向上させることができ、
効果的に剥離を防止することができる。

また、外部電極とリード線とは積層方向のほぼ全長にわ
たって接合されているので、薄い外部電極が切断したり
亀裂が生じた場合でも、切断や亀裂の位置に関係なくす
べての内部電極とリード線とは十分な電気接続関係に保
持される。

この様にして、本発明によれば、圧電積層体の機能を長
期間にわたりフルに維持することができ、信頼性を向上
させることができる。

第２実施例では、更に、比較的厚い銅板等の金属板４２
　、４４を用い、この金属板と外部電極とを全面積にわ
たって接合したので、単位面積当りの外部電極に加わる
荷重は一層小さくなり、接合強度を更に増加させること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は夫々第１実施例の正面図、側面図、
および平面図、第４図から第６図は第２実施例の正面図
、側面図、および平面図である。 ３０　、４０・・・圧電積層体、 １０・・・グリーンシート焼結体、 １２・・・内部電極、　　１４　、１６・・・外部電極
、１８　、２０・・・リード線、　２２　、２４・・・
ハンダ付は部、４２　、４４・・・金属板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、積層体の側面に沿って一対の薄い外部電極を被着し
   、外部電極にリード線を夫々接続してなるグリーンシー
   ト積層型の圧電積層体において、各リード線は積層体の
   積層方向のほぼ全長にわたって配置するとともに、積層
   方向ほぼ全長にわたり外部電極に電気的かつ機械的に接
   続したことを特徴とするグリーンシート型圧電積層体。 ２、リード線と外部電極との間には積層方向ほぼ全長に
   わたり所定幅所定厚さの金属板を配置し、金属板はその
   ほぼ全面積にわたり外部電極に接合し、リード線は積層
   方向ほぼ全長にわたり金属板に接合したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の圧電積層体。