WO2016158743A1 - マザーの圧電素子及び積層型圧電素子並びに積層型圧電素子の製造方法 - Google Patents

マザーの圧電素子及び積層型圧電素子並びに積層型圧電素子の製造方法 Download PDF

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WO2016158743A1
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piezoelectric element
mother
electrode
internal electrodes
piezoelectric body
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仁宗 中村
中島　寿信
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株式会社村田製作所
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    • H10N30/872—Interconnections, e.g. connection electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices

Definitions

  • the present invention relates to a mother piezoelectric element for obtaining a laminated piezoelectric element, the laminated piezoelectric element, and a manufacturing method thereof.
  • the piezoelectric element described in Patent Document 1 below has a rectangular parallelepiped piezoelectric body.
  • a plurality of first internal electrodes and a plurality of second internal electrodes are laminated via a piezoelectric layer.
  • the piezoelectric layer between the first internal electrode and the second internal electrode is polarized in the stacking direction.
  • the pair of side edges of the first internal electrode and the pair of side edges of the second internal electrode are arranged with a gap from the side surface of the piezoelectric body. Since the first and second internal electrodes are not exposed on the side surfaces of the piezoelectric body, a decrease in insulation resistance can be suppressed.
  • the piezoelectric element When manufacturing the piezoelectric element, it is necessary to polarize the piezoelectric body. In a multilayer electronic component, a method of separating into individual pieces after preparing a mother element is widely used in order to increase mass productivity. In the piezoelectric element described in Patent Document 1, the first and second internal electrodes are not exposed on the side surface of the piezoelectric body. Therefore, the polarization process could not be performed at the mother element stage. After separation into pieces, a polarization treatment was required for each piezoelectric body. Therefore, the manufacturing process is complicated.
  • An object of the present invention is to provide a mother piezoelectric element that can be polarized at the stage of the mother piezoelectric body and can increase the productivity of the laminated piezoelectric element.
  • Another object of the present invention is to provide a multilayer piezoelectric element that can be obtained by polarization treatment at the mother piezoelectric stage, and thus can be easily manufactured, and a method for manufacturing the multilayer piezoelectric element.
  • the mother piezoelectric element according to the present invention is a mother used for manufacturing a laminated piezoelectric element having a laminated piezoelectric body in which a first internal electrode and a second internal electrode are opposed to each other via a piezoelectric layer.
  • the first to second piezoelectric elements connect the first main surface and the second main surface facing each other in the stacking direction of the piezoelectric layers, and the first main surface and the second main surface.
  • the first lead portion is extended to at least one of the first to fourth side surfaces.
  • the plurality of second internal electrodes are electrically connected on the second surface.
  • the polarization process can be performed more easily at the mother piezoelectric element stage.
  • a first electrical connection portion that electrically connects the plurality of first internal electrodes is provided on the first surface.
  • the second surface is provided with a second electrical connection portion that electrically connects the plurality of second internal electrodes, and the first electrical connection portion, 2 electrical connection portions are provided at positions that do not overlap in the stacking direction.
  • the first internal electrode and the second internal electrode is the first surface or the second surface, the first surface is the first surface.
  • the first internal electrode and the second internal electrode are opposed to each other in a portion other than the lead portion, the second lead portion, the first electrical connection portion, or the second electrical connection portion. It reaches outside of the opposite area. In this case, the piezoelectric effect in the region outside the opposing region can also be used.
  • the plurality of second internal electrodes are independently provided on the second surface.
  • the characteristics of individual piezoelectric elements can be measured in the mother piezoelectric element by using the plurality of first internal electrodes as common terminals and connecting the terminals to the respective internal electrodes.
  • the piezoelectric layer between the first internal electrode and the second internal electrode is polarized.
  • the mother piezoelectric element is provided on at least one of the first main surface and the second main surface, and the plurality of first internal electrodes or the plurality of the plurality of first internal electrodes A plurality of main surface electrodes that are opposed to the second internal electrode in the stacking direction are further provided.
  • the multilayer piezoelectric element according to the present invention is obtained by separating the mother piezoelectric element according to the present invention into individual pieces. Therefore, the manufacturing process can be simplified.
  • a plurality of piezoelectric layers are stacked, and the first main surface and the second main surface facing each other in the stacking direction, and the first And a first to fourth side surface connecting the second main surfaces, and a plurality of first surfaces extending in parallel with the first main surface of the piezoelectric body and provided in the piezoelectric body.
  • One internal electrode, a plurality of second internal electrodes extending in parallel with the first main surface of the piezoelectric body and provided in the piezoelectric body, and the first to fourth side surfaces of the piezoelectric body A first connection electrode that is electrically connected to the plurality of first internal electrodes; and the first to fourth side surfaces of the piezoelectric body.
  • a second connection electrode which is provided on at least one side surface and electrically connects the plurality of second internal electrodes
  • the first and second internal electrodes respectively have first and second lead portions that are drawn to at least one of the first to fourth side surfaces of the piezoelectric body.
  • the first lead portion is electrically connected to the first connection electrode
  • the second lead portion is electrically connected to the second connection electrode
  • the first lead portion A stacked piezoelectric element is provided in which the portion and the second lead portion are provided at positions where they do not overlap in the stacking direction.
  • the method for manufacturing a laminated piezoelectric element according to the present invention includes a step of preparing a mother piezoelectric element configured according to the present invention, and applying a DC voltage between the first connection electrode and the second connection electrode. Applying and polarizing the mother piezoelectric element, and dividing the mother piezoelectric element into individual pieces to obtain the stacked piezoelectric element.
  • the mother piezoelectric element according to the present invention since the plurality of first internal electrodes are electrically connected to each other on the first surface, the polarization process can be easily performed at the mother piezoelectric element stage. Therefore, a laminated piezoelectric element can be easily manufactured by dividing into pieces after polarization.
  • the mother laminated piezoelectric element and the manufacturing method thereof according to the present invention since polarization can be performed at the mother piezoelectric element stage, manufacturing is easy, and productivity can be effectively increased. .
  • FIG. 1 is a perspective view showing a mother piezoelectric element before the formation of the first and second connection electrodes in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A and FIG. 2B are schematic perspective views showing electrode structures on the first surface and the second surface in the mother piezoelectric element.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the mother piezoelectric element according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the multilayer piezoelectric element obtained by the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are schematic perspective views for explaining the first internal electrode and the second internal electrode in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view of a multilayer piezoelectric element according to the second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7B are schematic perspective views for explaining the shapes of the first internal electrode and the second internal electrode in the second embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a multilayer piezoelectric element according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a mother piezoelectric element before formation of the first and second connection electrodes in the fourth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10A and 10B are schematic perspective views showing electrode structures on the first surface and the second surface in the mother piezoelectric body in the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a mother piezoelectric element according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a multilayer piezoelectric element obtained by the fourth embodiment.
  • the mother piezoelectric element shown in FIG. 1 is prepared.
  • first and second connection electrodes described later are not formed yet.
  • the mother piezoelectric element 1 has a mother piezoelectric body 2.
  • the mother piezoelectric body 2 is made of piezoelectric ceramics.
  • As the piezoelectric ceramic an appropriate piezoelectric ceramic such as lead zirconate titanate ceramic can be used.
  • the mother piezoelectric body 2 is finally divided along the cutting lines X, Y1, and Y2 shown in FIG.
  • the cutting line X and the cutting lines Y1 and Y2 indicate the divided portions, and such a line is not drawn on the actual piezoelectric body 2 of the mother.
  • the mother piezoelectric body 2 has a first main surface 2a and a second main surface 2b facing the first main surface 2a in the stacking direction of the piezoelectric layers.
  • the first to fourth side surfaces 2c to 2f are connected to the first main surface 2a and the second main surface 2b.
  • the first side surface 2c and the second side surface 2d are opposed to each other, and the third side surface 2e and the fourth side surface 2f are opposed to each other.
  • the first side surface 2c and the second side surface 2d extend in the longitudinal direction of the mother piezoelectric body 2, and the third and fourth side surfaces 2e and 2f extend in the width direction.
  • the mother piezoelectric body 2 may have a cubic shape without a longitudinal direction.
  • a plurality of first internal electrodes 3 and a plurality of second internal electrodes 4 are formed in the mother piezoelectric body 2.
  • a plurality of first internal electrodes 3 are provided on at least one first surface 2g parallel to the first main surface 2a.
  • a plurality of second internal electrodes 4 are provided on at least one second surface 2 h parallel to the first main surface 2 a in the mother piezoelectric body 2.
  • the first internal electrode 3 and the second internal electrode 4 are opposed to each other through the piezoelectric layer.
  • This facing region is defined as a facing region.
  • This opposing area is a rectangular area.
  • the first internal electrode 3 is drawn out from the opposing region to the first side surface 2c or the second side surface 2d of the mother piezoelectric body 2, and the first lead portion 3a.
  • the second inner electrode 4 also has a second lead portion 4a that is led out to the first side surface 2c or the second side surface 2d.
  • drawing-out part 4a are provided in the position which does not overlap in the lamination direction mentioned above.
  • the plurality of first lead portions 3a and the plurality of second lead portions 4a are formed on the first side surface 2c or the second side surface 2d of the mother piezoelectric member 2 and They are separated in the longitudinal direction.
  • the plurality of first lead portions 3a are provided at positions overlapping in the stacking direction.
  • the plurality of second lead portions 4a are also provided at overlapping positions in the stacking direction.
  • the adjacent first internal electrodes 3 are electrically connected by the first electrical connection portions 3b1 and 3b2. That is, the first internal electrodes 3 adjacent in the width direction are electrically connected by the first electrical connection portion 3b1. Further, in the plurality of first internal electrodes 3 positioned on the second side surface 2d side, the first internal electrodes 3 adjacent in the longitudinal direction of the mother piezoelectric body 2 are connected to each other by the first electrical electrode 3. It is electrically connected by the connection part 3b2. Accordingly, all the first internal electrodes 3 shown in FIG. 2A are electrically connected to each other.
  • the second internal electrodes 4 adjacent in the width direction are electrically connected to each other by the second electrical connection portion 4b1.
  • the second internal electrodes 4 adjacent in the longitudinal direction are connected to each other in the second electrical connection. It is electrically connected by the part 4b2. Therefore, as shown in FIG. 2B, all the second internal electrodes 4 on the second surface 2h are electrically connected to each other.
  • the plurality of first electrical connection portions 3b1 and the plurality of second electrical connection portions 4b1 are separated in the length direction. .
  • the first electrical connection portion 3b1 and the second electrical connection portion 4b1 are provided so as not to overlap in the stacking direction.
  • the first electrical connection portion 3b2 is located closer to the second side surface 2d than the cutting line X extending in the length direction through the center in the width direction.
  • the second electrical connection portion 4b2 is located closer to the first side surface 2c than the cutting line X. Accordingly, the first electrical connection portion 3b2 and the second electrical connection portion 4b2 are separated in the width direction, and the first electrical connection portion 3b2 and the second electrical connection portion 4b2 are separated in the stacking direction. It does not overlap with the general connection portion 4b2.
  • the plurality of first electrical connection portions 3b1 overlap each other in the stacking direction.
  • the plurality of first electrical connection portions 3b2 also overlap in the stacking direction.
  • the plurality of second electrical connection portions 4b1 overlap in the stacking direction.
  • the plurality of second electrical connection portions 4b2 also overlap in the stacking direction.
  • a plurality of main surface electrodes 5 are provided on the first main surface 2 a of the mother piezoelectric body 2.
  • the main surface electrode 5 is located on the upper surface of each laminated piezoelectric element obtained by dividing into individual pieces.
  • Each main surface electrode 5 is opposed to the lower first internal electrode 3 via a piezoelectric layer. Therefore, the piezoelectric layer between the first internal electrode 3 and the main surface electrode 5 is also effectively used.
  • the main surface electrode 5 is led out to an edge formed by the first main surface 2a and the first side surface 2c of the mother piezoelectric body 2. This drawn portion is the lead portion 5a.
  • the lead portion 5a overlaps the second lead portion 4a of the second internal electrode 4 in the stacking direction.
  • the main surface electrode 5 has a recess 5b that opens toward the first side surface 2c.
  • a terminal electrode 6 is provided in the recess 5b.
  • the terminal electrode 6 is provided so as not to contact the main surface electrode 5, that is, not to conduct.
  • the terminal electrode 6 is drawn out to an edge formed by the first main surface 2a and the first side surface 2c.
  • the lead-out portion 6a that is drawn out overlaps the lead-out portion 3a of the first internal electrode 3 in the stacking direction.
  • the main surface electrode 5 is provided on the first main surface 2a.
  • the main surface electrode may also be provided on the second main surface 2b.
  • the main surface electrode may be provided only on the second main surface 2b side instead of the first main surface 2a.
  • the main surface electrode 5 may not be provided.
  • the mother piezoelectric body 2 having the first internal electrode 3, the second internal electrode 4, the main surface electrode 5, and the terminal electrode 6 can be obtained by using a ceramic integrated firing technique.
  • first internal electrodes 3 etc. are printed on a first piezoelectric green sheet containing piezoelectric ceramics, and a plurality of second internal electrodes 4 etc. are printed on a second piezoelectric green sheet.
  • first mother piezoelectric green sheet and the second mother piezoelectric green sheet are alternately laminated to obtain a laminate.
  • main surface electrode 5 and the terminal electrode 6 are printed on the third mother piezoelectric green sheet.
  • a third mother piezoelectric green sheet after printing is laminated on the top surface of the laminate. The mother laminate thus obtained is fired. Thereby, the mother piezoelectric body 2 shown in FIG. 1 can be obtained.
  • the second connection electrode 8 is formed on the first side surface 2c so as to be electrically connected to the lead portion 5a. Further, the first connection electrode 7 is formed so as to be connected to the lead portion 6a.
  • the first connection electrode 7 and the second connection electrode 8 can be formed by, for example, sputtering or vapor deposition. However, this formation method is not particularly limited.
  • the first connection electrode 7 is provided on the first side surface 2c so as to extend in the stacking direction, that is, from the first main surface 2a side to the second main surface 2b side.
  • the plurality of first lead portions 3 a and the lead portions 6 a are electrically connected by the first connection electrode 7. Therefore, all the first internal electrodes 3 in the mother piezoelectric body 2 and the terminal electrodes 6 are electrically connected to the first connection electrode 7.
  • the second connection electrode 8 is provided on the first side surface 2c so as to extend from the first main surface 2a side to the second main surface 2b side.
  • the second connection electrode 8 electrically connects the lead portion 5 a and the second lead portion 4 a of the second internal electrode 4. Accordingly, all the second internal electrodes 4 located in the mother piezoelectric body 2 are electrically connected to the second connection electrode 8.
  • the formed piezoelectric layer can be polarized. That is, polarization can be performed at the stage of the mother piezoelectric element 1 before being separated into a plurality of laminated piezoelectric elements. Therefore, it is not necessary to perform complicated polarization processing after singulation. Thus, productivity can be effectively increased.
  • first and second connection electrodes are provided on the second side surface 2d side as well as the first connection electrode 7 and the second connection electrode 8.
  • the first connection electrode 7 and the second connection electrode 8 may be provided in a portion of the mother piezoelectric body 2 where at least one stacked piezoelectric element is formed.
  • the first and second connection electrodes 7, 8 is preferably provided.
  • the first internal electrode 3, the second internal electrode 4, the main surface electrode 5, and the terminal electrode 6 described above can be formed by printing a conductive paste and baking at the time of firing the ceramic.
  • a conductive paste for example, a paste having an appropriate composition containing metal powder such as Ag, Ag—Pd, Al, Ni, an organic vehicle, and a binder resin can be used.
  • first and second connection electrodes 7 and 8 can also be formed using an appropriate metal.
  • the mother piezoelectric element 1 shown in FIG. 3 is cut along the cutting lines X, Y1, and Y2 described above to be separated into individual pieces. In this way, the multilayer piezoelectric element 11 shown in FIG. 4 is obtained.
  • 5A and 5B are schematic views for explaining the shapes of the first internal electrode 3 and the second internal electrode 4 in the multilayer piezoelectric element 11 of the first embodiment. It is a perspective view.
  • the multilayer piezoelectric element 11 has a multilayer piezoelectric body 2A.
  • a plurality of first internal electrodes 3 and a plurality of second internal electrodes 4 are alternately stacked.
  • the first connection electrode 7 is electrically connected to the terminal electrode 6.
  • the second connection electrode 8 is electrically connected to the main surface electrode 5. Therefore, for example, by applying a voltage between the main surface electrode 5 and the terminal electrode 6, the multilayer piezoelectric element 11 can be operated as a piezoelectric actuator.
  • the present invention can be applied not only to piezoelectric actuators but also to various stacked piezoelectric elements such as stacked piezoelectric resonators.
  • the cut portion of the first electrical connection portion 3b2 described above is exposed on one side surface 2i of the multilayer piezoelectric body 2A.
  • FIG. 6 is a perspective view of the multilayer piezoelectric element according to the second embodiment of the present invention
  • FIGS. 7A and 7B show the first internal electrode and the first inner electrode in the second embodiment. It is each typical perspective view for demonstrating the shape of 2 internal electrodes.
  • the multilayer piezoelectric element 21 of the second embodiment has a piezoelectric body 22.
  • the piezoelectric body 22 is the same as the stacked piezoelectric element 11 of the first embodiment, except that the planar shapes of the first internal electrode 3 and the second internal electrode 4 are different. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. However, the reference numbers of the first main surface 22a, the second main surface 22b, and the first to fourth side surfaces 22c to 22f are attached to the respective parts of the piezoelectric body 22.
  • the first internal electrode 3 and the second internal electrode 4 face each other in the stacking direction, that is, in the stacking direction via the piezoelectric layer. ing.
  • the facing area which is the facing area, has a rectangular planar shape as in the first embodiment.
  • the present embodiment is different from the first embodiment in that the first internal electrode 3 and the second internal electrode 4 are located in the first to fourth side surfaces 22c to 22c of the piezoelectric body 22 in more portions from the opposing region. It is in being pulled out to 22f.
  • the first internal electrode 3 further has lead portions 3c1 to 3c6.
  • the lead portions 3c1 and 3c2 are formed by providing cutouts 23a that open toward the second side surface 22d, and are located on both sides of the cutouts 23a. Similarly, the lead-out portions 3c3 and 3c4 are located on both sides of the notch 23b that opens toward the third side surface 22e. Furthermore, the lead portions 3c5 and 3c6 are provided on both sides of the notch 23c that opens toward the fourth side surface 22f. Therefore, the first internal electrode 3 is drawn out to the first to fourth side surfaces 22c to 22f of the piezoelectric body 22 in a considerable region outside the facing region.
  • the second internal electrode 4 further has lead portions 4c1 to 4c3 formed by dividing the second electrical connection portion.
  • the second internal electrode 4 has, in addition to the second lead portion 4a, lead portions 4c1 to 4c3 drawn to the second side surface 22d, the third side surface 22e, and the fourth side surface 22f.
  • Each of the lead portions 4c1 to 4c3 is formed by cutting the above-described second electrical connection portion into pieces.
  • the lead portions 4c1 to 4c3 are located in the notches 23a, 23b, and 23c described above when viewed in the stacking direction. Therefore, the lead portions 3c1 to 3c6 of the first internal electrode 3 do not overlap with the lead portions 4c1 to 4c3 described above in the stacking direction.
  • the second internal electrode 4 is drawn outside the opposing region in a wider area than in the first embodiment. Therefore, an electric field is applied even outside the opposing region. Therefore, a substantial effective area can be enlarged, and a larger displacement amount can be obtained. Therefore, although the first internal electrode 3 is provided with a gap from the first to fourth side surfaces 22c to 22f of the piezoelectric body 22, a large amount of displacement can be obtained. In addition, this gap can effectively prevent a short circuit between the first internal electrode 3 and the second internal electrode 4.
  • FIG. 8 is a perspective view of the multilayer piezoelectric element of the third embodiment.
  • the second connection electrode 8 is provided on the fourth side surface 2fa, and the lead portion 5a is formed between the fourth side surface 2fa and the first main surface 2a. It is the same as that of the first embodiment except that it is drawn out to the edge formed.
  • first connection electrode and the second connection electrode that electrically connect one of the first internal electrode and the second internal electrode may be provided on different side surfaces of the piezoelectric body. Good.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a mother piezoelectric element before the first and second connection electrodes are formed in the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a mother piezoelectric element according to the fourth embodiment. It is a perspective view which shows an element.
  • the mother piezoelectric element 41 of the fourth embodiment includes a mother piezoelectric body 2B.
  • 10A and 10B are schematic perspective views showing electrode structures formed on the first surface and the second surface in the mother piezoelectric body 2B.
  • a plurality of first internal electrodes 3 are provided on the first surface 2g.
  • the adjacent first internal electrodes 3 are integrated by contacting opposite sides.
  • the first internal electrode 3 is provided so as to reach the outer side beyond the region facing the second internal electrode 4. Accordingly, the first internal electrode portion outside the facing region also serves as the first electrical connection portion 3b1 and the first electrical connection portion 3b2 described above.
  • the plurality of first internal electrodes 3 are electrically connected on the first surface 2g.
  • the first internal electrode 3 has a pair of first lead portions 3a1 and 3a2 drawn to the first side surface 2c or the second side surface 2d.
  • a notch 42 is provided between the pair of first lead portions 3a1 and 3a2.
  • a plurality of second internal electrodes 4 are independently provided on the second surface 2h. That is, this embodiment is different from the first embodiment in that the plurality of second internal electrodes 4 are not electrically connected on the second surface 2h.
  • Each second internal electrode 4 has a second lead portion 4a led out to the first side surface 2c or the second side surface 2d.
  • the second lead portion 4 a is provided at a position overlapping the above-described notch 42. Therefore, as shown in FIG. 9, on the first side surface 2c, the plurality of second lead portions 4a are located between the pair of first lead portions 3a1 and 3a2.
  • a main surface electrode 5 and a terminal electrode 6 are formed on the first main surface 2a of the mother piezoelectric body 2B.
  • the main surface electrode 5 has a pair of lead portions 5a1 and 5a2.
  • the terminal electrode 6 is disposed in a recess between the pair of lead portions 5a1 and 5a2.
  • the mother piezoelectric element 41 is provided with first and second connection electrodes 7 and 8.
  • the first connection electrode 7 is provided so as to reach the lead portion 5a1 or 5a2 of the main surface electrode 5 from the first side surface 2c of the mother piezoelectric body 2B or the second side surface 2d (not shown). ing.
  • the plurality of first internal electrodes 3 are electrically connected to the main surface electrode 5.
  • the plurality of first internal electrodes 3 are electrically connected on the first surface 2g. Accordingly, all the first internal electrodes 3 in the mother piezoelectric body 2B are electrically connected to one main surface electrode 5.
  • the second connection electrode 8 is electrically connected to the terminal electrode 6 through the first side face 2c.
  • the plurality of second internal electrodes 4 on the second surface 2h are provided independently. Therefore, in the present embodiment, in polarization, a voltage may be applied between any of the principal surface electrodes 5 and the terminal electrodes 6 of the individual stacked piezoelectric elements. Therefore, also in the present embodiment, the polarization process can be performed at the stage of the mother piezoelectric element 41.
  • the plurality of second internal electrodes 4 are not electrically connected on the second surface 2h. Therefore, at the stage of the mother piezoelectric element 41, the plurality of first internal electrodes 3 are used as a common terminal, that is, the main surface electrode 5 is used as a common terminal, and the terminal is connected to the second connection electrode 8 of each stacked piezoelectric element. By doing so, it is possible to measure the characteristics of individual stacked piezoelectric elements. Therefore, prior to individualization, individual stacked piezoelectric elements can be selected.
  • the laminated piezoelectric element 43 shown in FIG. 12 can be obtained by separating the mother piezoelectric element 41 into individual pieces.

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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

　マザーの圧電体段階で分極処理を行うことができ、積層型圧電素子の生産性を高め得る、マザーの圧電素子を得る。　マザーの圧電体内において、少なくとも１つの第１の面２ｇに設けられた複数の第１の内部電極３と、少なくとも１つの第２の面２ｈに設けられた複数の第２の内部電極４とを有し、各第１の内部電極３が、マザーの圧電体２の第１～第４の側面２ｃ～２ｆのいずれかに引き出されており、前記各第２の内部電極４が、マザーの圧電体の第１～第４の側面２ｃ～２ｆのいずれかに引き出されており、第１の面２ｇにおいて複数の第１の内部電極３が電気的に接続されており、第２の面２ｈにおいて、複数の第２の内部電極４が電気的に接続されており、マザーの圧電体内の全ての第１の内部電極３同士及び、第２の内部電極４同士が電気的に接続されている、マザーの圧電素子１。

Description

マザーの圧電素子及び積層型圧電素子並びに積層型圧電素子の製造方法
　本発明は、積層型圧電素子を得るためのマザーの圧電素子、該積層型圧電素子及びその製造方法に関する。
　従来、積層型圧電セラミックスを用いた圧電素子が種々提案されている。例えば、下記の特許文献１に記載の圧電素子は、直方体状の圧電体を有する。この圧電体内において、圧電体層を介して、複数の第１の内部電極と、複数の第２の内部電極とが積層されている。第１の内部電極と第２の内部電極との間の圧電体層は積層方向に分極している。
　この圧電素子では、第１の内部電極の一対の側縁及び第２の内部電極の一対の側縁が、圧電体の側面とギャップを隔てて配置されている。第１及び第２の内部電極が圧電体の側面に露出していないため、絶縁抵抗の低下を抑制することができる。
特開２０１０－１８６９０２号公報
　上記圧電素子の製造に際しては、圧電体を分極することが必要である。積層型電子部品では、量産性を高めるために、マザーの素子を用意した後に、個片化する方法が広く用いられている。特許文献１に記載の圧電素子では、第１及び第２の内部電極が圧電体の側面に露出されていない。そのため、マザーの素子の段階で分極処理ができなかった。個片化した後に、圧電体ごとに分極処理が必要であった。従って、製造工程が煩雑であった。
　本発明の目的は、マザーの圧電体段階で分極処理行うことができ、積層型圧電素子の生産性を高め得る、マザーの圧電素子を提供することにある。
　本発明の他の目的は、マザーの圧電体段階で分極処理することにより得られ、従って製造容易な積層型圧電素子及び該積層型圧電素子の製造方法を提供することにある。
　本発明に係るマザーの圧電素子は、第１の内部電極と、第２の内部電極とが圧電体層を介して対向している積層型圧電体を有する積層型圧電素子の製造に用いられるマザーの圧電素子であって、前記圧電体層の積層方向において対向し合う第１の主面及び第２の主面と、前記第１の主面及び前記第２の主面とを結ぶ第１～第４の側面とを有するマザーの圧電体と、前記マザーの圧電体内において、前記第１の主面と平行な少なくとも１つの第１の面に設けられた複数の第１の内部電極と、前記マザーの圧電体内において、前記第１の主面と平行な少なくとも１つの第２の面に設けられた複数の第２の内部電極と、前記マザーの圧電体の前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に設けられた、第１の接続電極と、前記マザーの圧電体の前記第１～第４の側面の内も少なくとも１つの側面に設けられた第２の接続電極と、を備え、前記各第１の内部電極が、前記第１の接続電極に電気的に接続されるように前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に引き出された第１の引き出し部を有し、前記各第２の内部電極が、前記第２の接続電極に電気的に接続されるように前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に引き出された第２の引き出し部を有し、前記第１の面において、前記複数の第１の内部電極が電気的に接続されている。
　本発明に係るマザーの圧電素子のある特定の局面では、前記第２の面において、前記複数の第２の内部電極が電気的に接続されている。この場合には、マザーの圧電素子段階において、分極処理をより一層容易に行うことができる。
　本発明に係るマザーの圧電素子の他の特定の局面では、前記第１の面において、前記複数の第１の内部電極同士を電気的に接続する第１の電気的接続部が設けられており、前記第２の面において、前記複数の第２の内部電極同士を電気的に接続している第２の電気的接続部が設けられており、前記第１の電気的接続部と、前記第２の電気的接続部とが、前記積層方向において重ならない位置に設けられている。
　本発明に係るマザーの圧電素子の別の特定の局面では、前記第１の内部電極及び前記第２の内部電極の少なくとも一方が、前記第１の面または前記第２の面において、前記第１の引き出し部、前記第２の引き出し部、前記第１の電気的接続部、または前記第２の電気的接続部以外において、前記第１の内部電極と前記第２の内部電極とが対向している対向領域よりも外側に至っている。この場合には、対向領域の外側の領域における圧電効果も利用することができる。
　本発明に係るマザーの圧電素子の別の特定の局面では、前記第２の面において、前記複数の第２の内部電極が独立に設けられている。この場合には、複数の第１の内部電極を共通端子として用い、各内部電極に端子を接続することにより、マザーの圧電素子中において、個々の圧電素子の特性を測定することができる。
　本発明に係るマザーの圧電素子の他の特定の局面では、前記第１の内部電極と、前記第２の内部電極との間の前記圧電体層が分極されている。
　本発明に係るマザーの圧電素子の他の特定の局面では、前記第１の主面及び前記第２の主面の少なくとも一方に設けられており、前記複数の第１の内部電極または前記複数の第２の内部電極と前記積層方向において、それぞれ対向している複数の主面電極がさらに備えられている。
　本発明に係る積層型圧電素子は、本発明に係るマザーの圧電素子を個片化することにより得られたものである。従って、製造工程の簡略化を図ることができる。
　本発明に係る積層型圧電素子の別の広い局面によれば、複数の圧電体層が積層されており、積層方向に対向し合う第１の主面及び第２の主面と、前記第１及び第２の主面を結んでいる第１～第４の側面とを有する圧電体と、前記圧電体の前記第１の主面と平行に延び、かつ前記圧電体内に設けられた複数の第１の内部電極と、前記圧電体の前記第１の主面と平行に延び、かつ前記圧電体内に設けられた複数の第２の内部電極と、前記圧電体の前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に設けられており、前記複数の第１の内部電極同士を電気的に接続している第１の接続電極と、前記圧電体の前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に設けられており、前記複数の第２の内部電極を電気的に接続している第２の接続電極と、を備え、前記第１及び第２の内部電極が、前記圧電体の前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に引き出された第１及び第２の引き出し部をそれぞれ有し、前記第１の引き出し部が前記第１の接続電極に電気的に接続されており、前記第２の引き出し部が前記第２の接続電極に電気的に接続されており、前記第１の引き出し部と前記第２の引き出し部とが、積層方向において重ならない位置に設けられている、積層型圧電素子が提供される。
　本発明に係る積層型圧電素子の製造方法は、本発明に従って構成されたマザーの圧電素子を用意する工程と、前記第１の接続電極と、前記第２の接続電極との間に直流電圧を印加して前記マザーの圧電体を分極する工程と、前記マザーの圧電素子を個片化し、前記積層型圧電素子を得る工程とを備える。
　本発明に係るマザーの圧電素子では、第１の面において、複数の第１の内部電極同士が電気的に接続されているため、マザーの圧電素子段階において分極処理を容易に行うことができる。よって、分極後に個片化することにより、積層型圧電素子を容易に製造することができる。
　本発明に係るマザーの積層型圧電素子及びその製造方法によれば、マザーの圧電素子段階で分極を行うことができるので、製造が容易であり、生産性を効果的に高めることが可能となる。
図１は、本発明の第１の実施形態において第１及び第２の接続電極形成前のマザーの圧電素子を示す斜視図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）はマザーの圧電素子内の第１の面及び第２の面上の電極構造を示す各模式的斜視図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係るマザーの圧電素子を示す斜視図である。 図４は、本発明の第１の実施形態により得られる積層型圧電素子を示す斜視図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１の実施形態における第１の内部電極及び第２の内部電極を説明するための各模式的斜視図である。 図６は、本発明の第２の実施形態に係る積層型圧電素子の斜視図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第２の実施形態における第１の内部電極及び第２の内部電極の形状を説明するための各模式的斜視図である。 図８は、本発明の第３の実施形態に係る積層型圧電素子を示す斜視図である。 図９は、本発明の第４の実施形態において、第１及び第２の接続電極形成前のマザーの圧電素子を示す斜視図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第４の実施形態において、マザーの圧電体内の第１の面及び第２の面上の電極構造を示す各模式的斜視図である。 図１１は、第４の実施形態に係るマザーの圧電素子を示す斜視図である。 図１１は、第４の実施形態により得られる積層型圧電素子を示す斜視図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
　なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
　図１～図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係る積層型圧電素子の製造方法を説明する。
　まず、図１に示すマザーの圧電素子を用意する。なお、図１では、後述する第１及び第２の接続電極はまだ形成されていない。
　図１に示すように、マザーの圧電素子１は、マザーの圧電体２を有する。マザーの圧電体２は、圧電セラミックスを用いて構成されている。圧電セラミックスとしては、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスなどの適宜の圧電セラミックスを用いることができる。マザーの圧電体２は、図１に示す切断線Ｘ，Ｙ１及びＹ２に沿って最終的に分割され、個片化される。切断線Ｘ及び切断線Ｙ１，Ｙ２はこの分割部分を示すものであり、実際のマザーの圧電体２にはこのような線は描かれていない。
　マザーの圧電体２は、第１の主面２ａと、第１の主面２ａと圧電体層の積層方向において対向している第２の主面２ｂとを有する。第１の主面２ａと第２の主面２ｂとを、第１～第４の側面２ｃ～２ｆが結んでいる。
　第１の側面２ｃと第２の側面２ｄとが対向しており、第３の側面２ｅと、第４の側面２ｆとが対向している。第１の側面２ｃおよび第２の側面２ｄはマザーの圧電体２の長手方向に延びており、第３及び第４の側面２ｅ，２ｆは幅方向に延びている。なお、マザーの圧電体２は、長手方向を有しない、立方体状であってもよい。
　マザーの圧電体２内には、複数の第１の内部電極３と、複数の第２の内部電極４とが形成されている。マザーの圧電体２内において、図２（ａ）に示すように、第１の主面２ａと平行な少なくとも１つの第１の面２ｇ上に複数の第１の内部電極３が設けられている。同様に、図２（ｂ）に示すように、マザーの圧電体２内の第１の主面２ａと平行な少なくとも１つの第２の面２ｈ上に複数の第２の内部電極４が設けられている。第１の内部電極３と第２の内部電極４とが、圧電体層を介して対向している。この対向している領域を対向領域とする。この対向領域は矩形の領域である。
　図２（ａ）に示すように、第１の内部電極３は、対向領域からマザーの圧電体２の第１の側面２ｃまたは第２の側面２ｄに引き出されている、第１の引き出し部３ａを有する。第２の内部電極４もまた、第１の側面２ｃまたは第２の側面２ｄに引き出されている第２の引き出し部４ａを有する。図１に示すように、第１の引き出し部３ａと、第２の引き出し部４ａとは、前述した積層方向において重ならない位置に設けられている。言い換えれば、複数の第１の引き出し部３ａと、複数の第２の引き出し部４ａとは、マザーの圧電体２の第１の側面２ｃまたは第２の側面２ｄ上において、マザーの圧電体２の長手方向において隔てられている。
　複数の第１の引き出し部３ａ同士は、積層方向において重なり合う位置に設けられている。複数の第２の引き出し部４ａ同士も、積層方向において重なり合う位置に設けられている。
　図２（ａ）に示すように、隣り合う第１の内部電極３同士が、第１の電気的接続部３ｂ１，３ｂ２により電気的に接続されている。すなわち、幅方向において隣り合う第１の内部電極３同士が、第１の電気的接続部３ｂ１により電気的に接続されている。また、上記第２の側面２ｄ側に位置している複数の第１の内部電極３においては、マザーの圧電体２の長手方向において隣り合う第１の内部電極３同士が、第１の電気的接続部３ｂ２により電気的に接続されている。従って、図２（ａ）に示す全ての第１の内部電極３が相互に電気的に接続されている。
　同様に、図２（ｂ）に示すように、上記幅方向において隣り合う第２の内部電極４同士が、第２の電気的接続部４ｂ１により電気的に接続されている。また、切断線Ｘと第１の側面２ｃとの間に位置している複数の第２の内部電極４においては、長手方向において隣り合う第２の内部電極４同士が、第２の電気的接続部４ｂ２により電気的に接続されている。よって、図２（ｂ）に示すように、第２の面２ｈ上の全ての第２の内部電極４が相互に電気的に接続されている。
　図２（ａ）及び図２（ｂ）から明らかなように、複数の第１の電気的接続部３ｂ１と複数の第２の電気的接続部４ｂ１とは、上記長さ方向において隔てられている。言い換えれば、積層方向において、第１の電気的接続部３ｂ１と、第２の電気的接続部４ｂ１とは重ならないように設けられている。
　第１の電気的接続部３ｂ２は、幅方向中心を通り長さ方向に延びる切断線Ｘよりも第２の側面２ｄ側に位置している。他方、第２の電気的接続部４ｂ２は、切断線Ｘよりも第１の側面２ｃ側に位置している。従って、第１の電気的接続部３ｂ２と、第２の電気的接続部４ｂ２とは、上記幅方向において隔てられており、積層方向において、第１の電気的接続部３ｂ２と、第２の電気的接続部４ｂ２とは重なり合っていない。
　マザーの圧電体２内において、複数の第１の電気的接続部３ｂ１同士は積層方向において重なり合っている。複数の第１の電気的接続部３ｂ２同士も積層方向において重なり合っている。同様に、第２の内部電極４側においても、複数の第２の電気的接続部４ｂ１同士が、積層方向において重なり合っている。また、複数の第２の電気的接続部４ｂ２同士も、積層方向において重なり合っている。
　図１に戻り、マザーの圧電体２の第１の主面２ａ上には、複数の主面電極５が設けられている。この主面電極５は、個片化により得られる各積層型圧電素子の上面に位置している。
　各主面電極５は下方の第１の内部電極３と圧電体層を介して対向している。従って、第１の内部電極３と主面電極５との間の圧電体層も有効に利用されている。なお、主面電極５は、マザーの圧電体２の第１の主面２ａと第１の側面２ｃとのなす端縁に引き出されている。この引き出されている部分が引き出し部５ａである。この引き出し部５ａは第２の内部電極４の第２の引き出し部４ａと積層方向において重なり合っている。
　また、主面電極５は、第１の側面２ｃ側に向かって開いた凹部５ｂを有する。この凹部５ｂ内に、端子電極６が設けられている。端子電極６は、主面電極５と接触しないように、すなわち導通しないように設けられている。端子電極６は第１の主面２ａと、第１の側面２ｃとのなす端縁に引き出されている。この引き出されている引き出し部６ａが、第１の内部電極３の引き出し部３ａと、積層方向において重なり合っている。
　なお、本実施形態では、第１の主面２ａ上に主面電極５が設けられていたが、第２の主面２ｂ上にも主面電極が設けられていてもよい。また、第１の主面２ａではなく、第２の主面２ｂ側にのみ主面電極が設けられていてもよい。さらに、主面電極５は設けられずともよい。
　上記第１の内部電極３、第２の内部電極４、主面電極５及び端子電極６を有するマザーの圧電体２は、セラミックス一体焼成術を用いて得ることができる。
　より具体的には、圧電セラミックスを含む第１の圧電体グリーンシート上に複数の第１の内部電極３等を印刷し、第２の圧電体グリーンシート上に複数の第２の内部電極４等を印刷する。印刷後に、第１のマザーの圧電体グリーンシートと、第２のマザーの圧電体グリーンシートとを交互に積層し積層体を得る。さらに、第３のマザーの圧電体グリーンシート上に主面電極５及び端子電極６を印刷する。印刷後の第３のマザーの圧電体グリーンシートを上記積層体の最上面に積層する。このようにして得られたマザーの積層体を、焼成する。それによって、図１に示すマザーの圧電体２を得ることができる。
　次に、図３に示すように、引き出し部５ａに電気的に接続されるように、第１の側面２ｃに第２の接続電極８を形成する。また、引き出し部６ａに接続されるように、第１の接続電極７を形成する。第１の接続電極７及び第２の接続電極８は、例えば、スパッタリングや蒸着等により形成することができる。もっとも、この形成方法は特に限定されない。
　第１の接続電極７は、第１の側面２ｃ上において、積層方向すなわち第１の主面２ａ側から第２の主面２ｂ側に至るように設けられている。第１の接続電極７により、複数の第１の引き出し部３ａと、引き出し部６ａとが電気的に接続されている。従って、第１の接続電極７に、マザーの圧電体２内の全ての第１の内部電極３と、端子電極６とが電気的に接続されることになる。他方、第２の接続電極８は、第１の側面２ｃ上において、第１の主面２ａ側から第２の主面２ｂ側に至るように設けられている。第２の接続電極８は、引き出し部５ａと、第２の内部電極４の第２の引き出し部４ａを電気的に接続している。よって、第２の接続電極８に、マザーの圧電体２内に位置している全ての第２の内部電極４が電気的に接続されることになる。
　第１の接続電極７と、第２の接続電極８との間に直流電圧を印加すれば、マザーの圧電体２内おいて、第１の内部電極３と第２の内部電極４とで挟まれた圧電体層を分極することができる。すなわち、複数の積層型圧電素子に個片化される前のマザーの圧電素子１の段階で、分極を行うことができる。従って、個片化後に煩雑な分極処理を行う必要がない。よって、生産性を効果的に高めることができる。
　なお、必ずしも必要ではないが、第２の側面２ｄ側においても、上記第１の接続電極７と第２の接続電極８と同様に、第１及び第２の接続電極が設けられている。
　分極処理を行うためには、マザーの圧電体２において、少なくとも１つ積層型圧電素子が構成される部分において、上記第１の接続電極７と上記第２の接続電極８とを設ければよい。もっとも、個片化後に、個々の積層型圧電素子において、複数の第１の内部電極３同士及び複数の第２の内部電極４同士を接続するために、第１及び第２の接続電極７，８を設けておくことが好ましい。
　なお、前述した第１の内部電極３、第２の内部電極４、主面電極５、端子電極６は、導電ペーストの印刷及びセラミックスの焼成に際しての焼き付けにより形成することができる。このような導電ペーストとしては、例えば、Ａｇ、Ａｇ－Ｐｄ、Ａｌ、Ｎｉなどの金属粉末及び有機ビヒクルと、バインダー樹脂とを含む適宜の組成のものを用いることができる。また、導電ペーストの印刷及び焼き付けに限らず、蒸着、メッキまたはスパッタリングなどにより、これらの電極を形成してもよい。
　また、第１及び第２の接続電極７，８についても、適宜の金属を用いて形成することができる。
　次に、図３に示したマザーの圧電素子１を前述した切断線Ｘ，Ｙ１，Ｙ２に沿って切断し、個片化する。このようにして、図４に示す積層型圧電素子１１が得られる。
　なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１の実施形態の積層型圧電素子１１における第１の内部電極３及び第２の内部電極４の形状を説明するための各模式的斜視図である。
　積層型圧電素子１１は、積層型圧電体２Ａを有する。この積層型圧電体２Ａ内では、複数の第１の内部電極３と、複数の第２の内部電極４とが交互に積層されている。また、第１の接続電極７が端子電極６に電気的に接続されている。他方、第２の接続電極８が主面電極５に電気的に接続されている。従って、例えば主面電極５と端子電極６との間に電圧を印加することにより、圧電アクチュエータとして積層型圧電素子１１を動作させることができる。なお、圧電アクチュエータに限らず、積層型圧電共振子などの様々な積層型圧電素子に本発明を適用することができる。
　図４に示すように、積層型圧電体２Ａの１つの側面２ｉには、前述した第１の電気的接続部３ｂ２の切断部分が露出している。
　図６は、本発明の第２の実施形態に係る積層型圧電素子の斜視図であり、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第２の実施形態における第１の内部電極及び第２の内部電極の形状を説明するための各模式的斜視図である。
　第２の実施形態の積層型圧電素子２１は、圧電体２２を有する。圧電体２２は、第１の内部電極３と第２の内部電極４の平面形状が異なることを除いては、第１の実施形態の積層型圧電素子１１と同様である。従って同一部分については、同一の参照番号を付することによりその説明を省略する。もっとも、圧電体２２の各部分については、第１の主面２２ａ、第２の主面２２ｂ、第１～第４の側面２２ｃ～２２ｆの参照番号を付することとする。
　図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、第１の内部電極３と、第２の内部電極４とは、積層方向において、すなわち、積層方向において圧電体層を介して対向している。この対向している領域である対向領域は、第１の実施形態と同様に矩形の平面形状を有する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、第１の内部電極３及び第２の内部電極４が対向領域から、より多くの部分で圧電体２２の第１～第４の側面２２ｃ～２２ｆに引き出されていることにある。
　第１の内部電極３は、引き出し部３ｃ１～３ｃ６をさらに有する。
　引き出し部３ｃ１，３ｃ２は、第２の側面２２ｄに向かって開いた切欠２３ａを設けることにより形成されており、切欠２３ａの両側に位置している。同様に、引き出し部３ｃ３，３ｃ４は、第３の側面２２ｅに向かって開いた切欠２３ｂの両側に位置している。さらに、引き出し部３ｃ５，３ｃ６は、第４の側面２２ｆに向かって開いている切欠２３ｃの両側に設けられている。従って、第１の内部電極３は、対向領域の外側のかなりの領域において、圧電体２２の第１～第４の側面２２ｃ～２２ｆに引き出されている。
　第２の内部電極４は、第２の電気的接続部が分断されて形成された引き出し部４ｃ１～４ｃ３をさらに有する。
　第２の内部電極４は、第２の引き出し部４ａ以外に、第２の側面２２ｄ，第３の側面２２ｅ及び第４の側面２２ｆに引き出された引き出し部４ｃ１～４ｃ３を有する。引き出し部４ｃ１～４ｃ３は、いずれも前述した第２の電気的接続部が、個片化により切断されて形成されている。また、引き出し部４ｃ１～４ｃ３は、それぞれ、積層方向に見たときに、前述した切欠２３ａ，切欠２３ｂ，切欠２３ｃ内に位置している。よって、第１の内部電極３の引き出し部３ｃ１～３ｃ６は、前述した引き出し部４ｃ１～４ｃ３とは積層方向において重なり合っていない。
　第２の実施形態の積層型圧電素子２１では、第２の内部電極４が対向領域の外側に、第１の実施形態に比べて、より広い領域で引き出されている。従って、対向領域外においても電界が印加されることになる。そのため、実質的な有効領域を拡大することができ、より大きな変位量を得ることができる。よって、第１の内部電極３が、圧電体２２の第１～第４の側面２２ｃ～２２ｆとギャップを隔てて設けられているにも関わらず、大きな変位量を得ることができる。また、このギャップにより、第１の内部電極３と第２の内部電極４との短絡は効果的に防止され得る。
　図８は、第３の実施形態の積層型圧電素子の斜視図である。第３の実施形態の積層型圧電素子３１では、第２の接続電極８が第４の側面２ｆａに設けられていること、引き出し部５ａが第４の側面２ｆａと第１の主面２ａとのなす端縁に引き出されていることを除いては、第１の実施形態と同様である。
　このように、第１の内部電極及び第２の内部電極の内一方を電気的に接続している第１の接続電極及び第２の接続電極は、圧電体の異なる側面に設けられていてもよい。
　図９は、本発明の第４の実施形態において、第１及び第２の接続電極形成前のマザーの圧電素子を示す斜視図であり、図１１は、第４の実施形態に係るマザーの圧電素子を示す斜視図である。第４の実施形態のマザーの圧電素子４１は、マザーの圧電体２Ｂを有する。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、マザーの圧電体２Ｂ内の第１の面及び第２の面に形成されている電極構造を示す模式的斜視図である。
　図１０（ａ）に示すように、第１の面２ｇ上には、複数の第１の内部電極３が設けられている。もっとも、隣り合う第１の内部電極３同士は、対向し合っている辺が接触されて一体化されている。第２の内部電極４と対向している領域を超えて、第１の内部電極３は外側の辺に至るように設けられている。従って、対向領域の外側の第１の内部電極部分が、前述した第１の電気的接続部３ｂ１や、第１の電気的接続部３ｂ２を兼ねている。それによって、第１の面２ｇ上において、複数の第１の内部電極３が電気的に接続されている。また、第１の内部電極３は、第１の側面２ｃまたは第２の側面２ｄに引き出されている一対の第１の引き出し部３ａ１，３ａ２を有する。
　一対の第１の引き出し部３ａ１，３ａ２間には、切欠４２が設けられている。
　図１０（ｂ）に示すように、第２の面２ｈ上においては、複数の第２の内部電極４が独立に設けられている。すなわち、複数の第２の内部電極４が、第２の面２ｈ上において、電気的に接続されていない点において、本実施形態は、第１の実施形態と異なる。
　各第２の内部電極４は、第１の側面２ｃまたは第２の側面２ｄに引き出されている第２の引き出し部４ａを有する。積層方向に見たときに、マザーの圧電体２において、第２の引き出し部４ａは、前述した切欠４２と重なる位置に設けられている。従って、図９に示されているように、第１の側面２ｃにおいて、複数の第２の引き出し部４ａが、一対の第１の引き出し部３ａ１，３ａ２間に位置している。
　図９に示すように、マザーの圧電体２Ｂの第１の主面２ａ上には、主面電極５及び端子電極６が形成されている。主面電極５は、一対の引き出し部５ａ１，５ａ２を有する。一対の引き出し部５ａ１，５ａ２間の凹部内に、上記端子電極６が配置されている。
　図１１に示すように、マザーの圧電素子４１では、第１，第２の接続電極７，８が設けられている。第１の接続電極７は、マザーの圧電体２Ｂの第１の側面２ｃまたは図示されていないが第２の側面２ｄ上から、前記主面電極５の引き出し部５ａ１または５ａ２に至るように設けられている。それによって、主面電極５に複数の第１の内部電極３が電気的に接続される。また、本実施形態では、第１の面２ｇにおいて複数の第１の内部電極３が電気的に接続されている。従って、１つの主面電極５に、マザーの圧電体２Ｂ内の全ての第１の内部電極３が電気的に接続されている。
　他方、第２の接続電極８は、第１の側面２ｃを経て、上記端子電極６に電気的に接続されている。
　第２の面２ｈ上の複数の第２の内部電極４は独立に設けられている。従って、本実施形態では、分極に際しては、いずれかの主面電極５と、個々の積層型圧電素子の端子電極６との間に電圧印加すればよい。よって、本実施形態においても、マザーの圧電素子４１の段階で分極処理を行うことができる。
　また、マザーの圧電素子４１では、第２の面２ｈにおいて、複数の第２の内部電極４間が電気的に接続されていない。従って、マザーの圧電素子４１の段階で、複数の第１の内部電極３を共通端子として、すなわち主面電極５を共通端子とし、各積層型圧電素子の第２の接続電極８に端子を接続することにより、個々の積層型圧電素子の特性を測定することができる。よって、個片化に先立ち、個々の積層型圧電素子の選別を行うことができる。
　マザーの圧電素子４１を個片化することにより、図１２に示す積層型圧電素子４３を得ることができる。
　第４の実施形態はその他の点においては、第１の実施形態と同様であるため、同一部分については、同一の参照番号を付することにより、その説明は省略する。
１，４１…マザーの圧電素子
２，２Ｂ…マザーの圧電体
２Ａ…積層型圧電体
２ａ…第１の主面
２ｂ…第２の主面
２ｃ～２ｆ…第１～第４の側面
２ｆａ…第４の側面
２ｇ，２ｈ…第１，第２の面
２ｉ…側面
３…第１の内部電極
３ａ１，３ａ２…第１の引き出し部
３ａ…第１の引き出し部
３ｂ１，３ｂ２…第１の電気的接続部
３ｃ１～３ｃ６，４ｃ１～４ｃ３…引き出し部
４…第２の内部電極
４ａ…第２の引き出し部
４ｂ１，４ｂ２…第２の電気的接続部
５，５ａ１，５ａ２…主面電極
５ａ…引き出し部
５ｂ…凹部
６…端子電極
６ａ…引き出し部
７，８…第１，第２の接続電極
１１，２１，３１，４３…積層型圧電素子
２２…圧電体
２２ａ…第１の主面
２２ｂ…第２の主面
２２ｃ～２２ｆ…第１～第４の側面
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，４２…切欠
４３…積層型圧電素子
Ｘ，Ｙ１，Ｙ２…切断線

Claims (10)

  1. 　第１の内部電極と、第２の内部電極とが圧電体層を介して対向している積層型圧電体を有する積層型圧電素子の製造に用いられるマザーの圧電素子であって、
    　前記圧電体層の積層方向において対向し合う第１の主面及び第２の主面と、前記第１の主面及び前記第２の主面とを結ぶ第１～第４の側面とを有するマザーの圧電体と、
    　前記マザーの圧電体内において、前記第１の主面と平行な少なくとも１つの第１の面に設けられた複数の第１の内部電極と、
    　前記マザーの圧電体内において、前記第１の主面と平行な少なくとも１つの第２の面に設けられた複数の第２の内部電極と、
    　前記マザーの圧電体の前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に設けられた、第１の接続電極と、
    　前記マザーの圧電体の前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に設けられた第２の接続電極と、
    　を備え、
    　前記各第１の内部電極が、前記第１の接続電極に電気的に接続されるように前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に引き出された第１の引き出し部を有し、
    　前記各第２の内部電極が、前記第２の接続電極に電気的に接続されるように前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に引き出された第２の引き出し部を有し、
    　前記第１の面において、前記複数の第１の内部電極が電気的に接続されている、マザーの圧電素子。
  2. 　前記第２の面において、前記複数の第２の内部電極が電気的に接続されている、請求項１に記載のマザーの圧電素子。
  3. 　前記第１の面において、前記複数の第１の内部電極同士を電気的に接続する第１の電気的接続部が設けられており、
    　前記第２の面において、前記複数の第２の内部電極同士を電気的に接続している第２の電気的接続部が設けられており、
    　前記第１の電気的接続部と、前記第２の電気的接続部とが、前記積層方向において重ならない位置に設けられている、請求項２に記載のマザーの圧電素子。
  4. 　前記第１の内部電極及び前記第２の内部電極の少なくとも一方が、前記第１の面または前記第２の面において、前記第１の引き出し部、前記第２の引き出し部、前記第１の電気的接続部、または前記第２の電気的接続部以外において、前記第１の内部電極と前記第２の内部電極とが対向している対向領域よりも外側に至っている、請求項３に記載のマザーの圧電素子。
  5. 　前記第２の面において、前記複数の第２の内部電極が独立に設けられている、請求項１に記載のマザーの圧電素子。
  6. 　前記第１の内部電極と、前記第２の内部電極との間の前記圧電体層が分極されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のマザーの圧電素子。
  7. 　前記第１の主面及び前記第２の主面の少なくとも一方に設けられており、前記複数の第１の内部電極または前記複数の第２の内部電極と前記積層方向において、それぞれ対向している複数の主面電極をさらに備える、請求項１～６のいずれか１項に記載のマザーの圧電素子。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載のマザーの圧電素子を個片化することにより得られた、積層型圧電素子。
  9. 　複数の圧電体層が積層されており、積層方向に対向し合う第１の主面及び第２の主面と、前記第１及び第２の主面を結んでいる第１～第４の側面とを有する圧電体と、
    　前記圧電体の前記第１の主面と平行に延び、かつ前記圧電体内に設けられた複数の第１の内部電極と、
    　前記圧電体の前記第１の主面と平行に延び、かつ前記圧電体内に設けられた複数の第２の内部電極と、
    　前記圧電体の前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に設けられており、前記複数の第１の内部電極同士を電気的に接続している第１の接続電極と、
    　前記圧電体の前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に設けられており、前記複数の第２の内部電極を電気的に接続している第２の接続電極と、
    　を備え、
    　前記第１及び第２の内部電極が、前記圧電体の前記第１～第４の側面の内の少なくとも１つの側面に引き出された第１及び第２の引き出し部をそれぞれ有し、前記第１の引き出し部が前記第１の接続電極に電気的に接続されており、前記第２の引き出し部が前記第２の接続電極に電気的に接続されており、前記第１の引き出し部と前記第２の引き出し部とが、積層方向において重ならない位置に設けられている、積層型圧電素子。
  10. 　請求項１～７のいずれか１項に記載のマザーの圧電素子を用意する工程と、
    　前記第１の接続電極と、前記第２の接続電極との間に直流電圧を印加して前記マザーの圧電体を分極する工程と、
    　前記マザーの圧電素子を個片化し、前記積層型圧電素子を得る工程とを備える、積層型圧電素子の製造方法。
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