JP2000270568A - 積層型圧電セラミック - Google Patents
積層型圧電セラミックInfo
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- JP2000270568A JP2000270568A JP11075582A JP7558299A JP2000270568A JP 2000270568 A JP2000270568 A JP 2000270568A JP 11075582 A JP11075582 A JP 11075582A JP 7558299 A JP7558299 A JP 7558299A JP 2000270568 A JP2000270568 A JP 2000270568A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外装部が吸水せずに電極材のマイグレーショ
ンやショートを起こさない耐湿性の良い積層型圧電セラ
ミックを提供すること。 【解決手段】 この積層型圧電セラミックは、複数層
（ここでは８層）の圧電セラミック層６と複数層（ここ
では７層）の内部電極層７とを積層した積層体２の側面
に内部電極層７を１層毎に対向電極とするように絶縁体
層５を形成すると共に、絶縁体層５上に外部電極４を形
成した上、外部電極４に外部取り出し端子を接続してか
ら内部電極層７及び外部電極４における露出部の全部を
シリコーンワニスによるシリコーンで外装して外装部１
を形成することによって構成されている。外装部１のシ
リコーンは熱処理を加えて水分を除去した上で硬化され
ており、外装部１は吸水せずに内部電極層７及び外部電
極４への水分の浸透を妨げるため、電極材のマイグレー
ションやショートを起こさない。
ンやショートを起こさない耐湿性の良い積層型圧電セラ
ミックを提供すること。 【解決手段】 この積層型圧電セラミックは、複数層
（ここでは８層）の圧電セラミック層６と複数層（ここ
では７層）の内部電極層７とを積層した積層体２の側面
に内部電極層７を１層毎に対向電極とするように絶縁体
層５を形成すると共に、絶縁体層５上に外部電極４を形
成した上、外部電極４に外部取り出し端子を接続してか
ら内部電極層７及び外部電極４における露出部の全部を
シリコーンワニスによるシリコーンで外装して外装部１
を形成することによって構成されている。外装部１のシ
リコーンは熱処理を加えて水分を除去した上で硬化され
ており、外装部１は吸水せずに内部電極層７及び外部電
極４への水分の浸透を妨げるため、電極材のマイグレー
ションやショートを起こさない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として加圧する
ことにより電圧を生じたり、或いは電圧を印加すること
により変位又は力を生じる積層型圧電セラミックに関す
る。
ことにより電圧を生じたり、或いは電圧を印加すること
により変位又は力を生じる積層型圧電セラミックに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の積層型圧電セラミックと
しては、一例として図５に外観構成の斜視図を示し、図
６に図５の要部における内部構造の側面断面図を示すよ
うな構成のものが挙げられる。
しては、一例として図５に外観構成の斜視図を示し、図
６に図５の要部における内部構造の側面断面図を示すよ
うな構成のものが挙げられる。
【０００３】この積層型圧電セラミックは、複数層（こ
こでは８層であるが、３層以上であれば良い）の圧電セ
ラミック層６と複数層（ここでは７層であるが、２層以
上であれば良い）の内部電極層７とを積層した積層体２
の側面に内部電極層７を１層毎に対向電極とするように
絶縁体層５を形成すると共に、絶縁体層５上に外部電極
４を形成した上、外部電極４に外部取り出し端子３を接
続してから内部電極層７及び外部電極４における露出部
の全部をエポキシ樹脂で外装して外装部１´を形成する
ことによって構成されている。尚、ここでの外装部１´
は、内部電極層７及び外部電極４における露出面の一部
に形成されることもある。
こでは８層であるが、３層以上であれば良い）の圧電セ
ラミック層６と複数層（ここでは７層であるが、２層以
上であれば良い）の内部電極層７とを積層した積層体２
の側面に内部電極層７を１層毎に対向電極とするように
絶縁体層５を形成すると共に、絶縁体層５上に外部電極
４を形成した上、外部電極４に外部取り出し端子３を接
続してから内部電極層７及び外部電極４における露出部
の全部をエポキシ樹脂で外装して外装部１´を形成する
ことによって構成されている。尚、ここでの外装部１´
は、内部電極層７及び外部電極４における露出面の一部
に形成されることもある。
【０００４】この積層型圧電セラミックの場合、対向す
る極の内部電極層７及び外部電極４が同一面に露出して
おり、これらの内部電極層７及び外部電極４の露出面に
外装部１´を形成した点が特色となっている。
る極の内部電極層７及び外部電極４が同一面に露出して
おり、これらの内部電極層７及び外部電極４の露出面に
外装部１´を形成した点が特色となっている。
【０００５】図７は、従来の他例に係る積層型圧電セラ
ミックの基本構成を示した側面断面図である。
ミックの基本構成を示した側面断面図である。
【０００６】この積層型圧電セラミックは、圧電セラミ
ックの一部を絶縁体層として圧電セラミック層６間で内
部電極層７を一部を形成せずに内部電極層７を１層毎に
対向電極とするように外部電極４を形成した上、図５及
び図６で説明した構造の場合と同様に、外部電極４に図
示されない外部取り出し端子を接続してから内部電極層
７及び外部電極４における露出部の全部をエポキシ樹脂
で外装して外装部１´を形成することによって構成され
ている。尚、ここでの外装部１´も、内部電極層７及び
外部電極４における露出面の一部に形成されることがあ
る。
ックの一部を絶縁体層として圧電セラミック層６間で内
部電極層７を一部を形成せずに内部電極層７を１層毎に
対向電極とするように外部電極４を形成した上、図５及
び図６で説明した構造の場合と同様に、外部電極４に図
示されない外部取り出し端子を接続してから内部電極層
７及び外部電極４における露出部の全部をエポキシ樹脂
で外装して外装部１´を形成することによって構成され
ている。尚、ここでの外装部１´も、内部電極層７及び
外部電極４における露出面の一部に形成されることがあ
る。
【０００７】この積層型圧電セラミックの場合、同一面
に対向する極が露出しているが、それらは或る程度の距
離を離した構造となっている。
に対向する極が露出しているが、それらは或る程度の距
離を離した構造となっている。
【０００８】図８は、従来の別例に係る積層型圧電セラ
ミックの基本構成を示した側面図である。
ミックの基本構成を示した側面図である。
【０００９】この積層型圧電セラミックは、圧電セラミ
ックの一部を絶縁体層として圧電セラミック層６間で内
部電極層を一部を形成せずに内部電極層を１層毎に対向
電極とするように外部電極４を形成する図７の場合と同
様な構造において、内部電極層が形成されない無変位部
を持たせて内部電極層を外観上で対向する一つの側面に
おいて交差された内部パターン電極８として形成して成
っている。
ックの一部を絶縁体層として圧電セラミック層６間で内
部電極層を一部を形成せずに内部電極層を１層毎に対向
電極とするように外部電極４を形成する図７の場合と同
様な構造において、内部電極層が形成されない無変位部
を持たせて内部電極層を外観上で対向する一つの側面に
おいて交差された内部パターン電極８として形成して成
っている。
【００１０】この積層型圧電セラミックの場合、同一面
に対向する極が露出しない構造であり、外装部を備えな
くても良い構造となっている。
に対向する極が露出しない構造であり、外装部を備えな
くても良い構造となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述した図５及び図６
や図７で説明した積層型圧電セラミックの場合、外装部
にエポキシ樹脂等の樹脂を使用して外装を行っているた
め、しばしば外装部が吸水して電極材のマイグレーショ
ンを招いたり、或いは吸水した外装部の抵抗値低下等に
よりショート（短絡）を起こしてしまうといった問題が
ある。
や図７で説明した積層型圧電セラミックの場合、外装部
にエポキシ樹脂等の樹脂を使用して外装を行っているた
め、しばしば外装部が吸水して電極材のマイグレーショ
ンを招いたり、或いは吸水した外装部の抵抗値低下等に
よりショート（短絡）を起こしてしまうといった問題が
ある。
【００１２】一方、図８で説明した積層型圧電セラミッ
クの場合、対向する極が外部の同一面に露出しないため
に外装部を備えなくても良い構造となっているが、電圧
を印加して駆動した際、図９に示されるように対向する
内部電極層の重なり合う部分が変位部９となって変位を
発生し、内部電極層が全く無い部分は無変位部１０とな
って変位の発生が起こらず、内部電極層の重なりが無い
部分が弱変位部１１となって若干の変位を発生する（同
位電極のみが存在するが近傍に対向電極があるために変
位部９より少ない変位を発生する）ようになっているた
め、変位部９及び無変位部１０が接する部分にしばしば
応力が集中してクラックが発生することがあり、こうし
た場合には特性が低下したり、或いはクラック発生部で
ショートを起こしてしまうといった問題がある。
クの場合、対向する極が外部の同一面に露出しないため
に外装部を備えなくても良い構造となっているが、電圧
を印加して駆動した際、図９に示されるように対向する
内部電極層の重なり合う部分が変位部９となって変位を
発生し、内部電極層が全く無い部分は無変位部１０とな
って変位の発生が起こらず、内部電極層の重なりが無い
部分が弱変位部１１となって若干の変位を発生する（同
位電極のみが存在するが近傍に対向電極があるために変
位部９より少ない変位を発生する）ようになっているた
め、変位部９及び無変位部１０が接する部分にしばしば
応力が集中してクラックが発生することがあり、こうし
た場合には特性が低下したり、或いはクラック発生部で
ショートを起こしてしまうといった問題がある。
【００１３】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、外装部が吸水せず
に電極材のマイグレーションやショートを起こさない耐
湿性の良い積層型圧電セラミックを提供することにあ
る。
なされたもので、その技術的課題は、外装部が吸水せず
に電極材のマイグレーションやショートを起こさない耐
湿性の良い積層型圧電セラミックを提供することにあ
る。
【００１４】又、本発明の他の技術的課題は、応力によ
るクラックの発生を回避し得る耐湿性の良い積層型圧電
セラミックを提供することにある。
るクラックの発生を回避し得る耐湿性の良い積層型圧電
セラミックを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、３層以
上の圧電セラミック層と２層以上の内部電極層とを積層
した積層体の側面に内部電極層を１層毎に対向電極とす
るように絶縁体層を形成すると共に、該絶縁体層上に外
部電極を形成して成る積層型圧電セラミックにおいて、
内部電極層及び外部電極における露出部をシリコーンで
外装して成る外装部を備えた積層型圧電セラミックが得
られる。
上の圧電セラミック層と２層以上の内部電極層とを積層
した積層体の側面に内部電極層を１層毎に対向電極とす
るように絶縁体層を形成すると共に、該絶縁体層上に外
部電極を形成して成る積層型圧電セラミックにおいて、
内部電極層及び外部電極における露出部をシリコーンで
外装して成る外装部を備えた積層型圧電セラミックが得
られる。
【００１６】一方、本発明によれば、圧電セラミックの
一部を絶縁体層として圧電セラミック層間で内部電極層
の一部を形成せずに該内部電極層を１層毎に対向電極と
するように外部電極を形成して成る積層型圧電セラミッ
クにおいて、内部電極及び外部電極における露出部をシ
リコーンで外装して成る外装部を備えた積層型圧電セラ
ミックが得られる。
一部を絶縁体層として圧電セラミック層間で内部電極層
の一部を形成せずに該内部電極層を１層毎に対向電極と
するように外部電極を形成して成る積層型圧電セラミッ
クにおいて、内部電極及び外部電極における露出部をシ
リコーンで外装して成る外装部を備えた積層型圧電セラ
ミックが得られる。
【００１７】又、本発明によれば、上記積層型圧電セラ
ミックにおいて、内部電極層が形成されない無変位部を
削減するように該内部電極層を外観上で対向する一つの
側面において交差された内部パターン電極として形成し
て成る積層型圧電セラミックが得られる。
ミックにおいて、内部電極層が形成されない無変位部を
削減するように該内部電極層を外観上で対向する一つの
側面において交差された内部パターン電極として形成し
て成る積層型圧電セラミックが得られる。
【００１８】更に、本発明によれば、上記何れか一つの
積層型圧電セラミックにおいて、外装部は、内部電極層
及び外部電極における露出部の一部を外装して成る積層
型圧電セラミック、或いは外装部は、内部電極層及び外
部電極における露出部の全部を外装して成る積層型圧電
セラミックが得られる。
積層型圧電セラミックにおいて、外装部は、内部電極層
及び外部電極における露出部の一部を外装して成る積層
型圧電セラミック、或いは外装部は、内部電極層及び外
部電極における露出部の全部を外装して成る積層型圧電
セラミックが得られる。
【００１９】加えて、本発明によれば、上記何れか一つ
の積層型圧電セラミックにおいて、シリコーンは熱処理
を加えて硬化された積層型圧電セラミックが得られる。
この積層型圧電セラミックにおいて、シリコーンにシリ
コーンワニスを用いることは好ましい。
の積層型圧電セラミックにおいて、シリコーンは熱処理
を加えて硬化された積層型圧電セラミックが得られる。
この積層型圧電セラミックにおいて、シリコーンにシリ
コーンワニスを用いることは好ましい。
【００２０】他方、本発明によれば、上記何れか一つの
積層型圧電セラミックを用いて構成された積層型圧電ア
クチュエータが得られる。
積層型圧電セラミックを用いて構成された積層型圧電ア
クチュエータが得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の積
層型圧電セラミックについて、図面を参照して詳細に説
明する。
層型圧電セラミックについて、図面を参照して詳細に説
明する。
【００２２】図１は本発明の一実施例に係る積層型圧電
セラミックの外観構成を示した斜視図であり、図２は図
１の要部における内部構造を示した側面断面図である。
セラミックの外観構成を示した斜視図であり、図２は図
１の要部における内部構造を示した側面断面図である。
【００２３】この積層型圧電セラミックの場合も、図５
及び図６に示した従来のものと比べ、複数層（ここでは
８層であるが、３層以上であれば良い）の圧電セラミッ
ク層６と複数層（ここでは７層であるが、２層以上であ
れば良い）の内部電極層７とを積層した積層体２の側面
に内部電極層７を１層毎に対向電極とするように絶縁体
層５を形成すると共に、絶縁体層５上に外部電極４を形
成した上、外部電極４に外部取り出し端子３を接続する
構造並びに作製手順が同じであり、最後に内部電極層７
及び外部電極４における露出部の全部をシリコーンワニ
スによるシリコーンで外装して外装部１を形成して構成
される点が相違している。尚、ここでも外装部１を内部
電極層７及び外部電極４における露出面の一部に形成す
るようにしても良いが、外装部１のシリコーンは熱処理
を加えて硬化されている。
及び図６に示した従来のものと比べ、複数層（ここでは
８層であるが、３層以上であれば良い）の圧電セラミッ
ク層６と複数層（ここでは７層であるが、２層以上であ
れば良い）の内部電極層７とを積層した積層体２の側面
に内部電極層７を１層毎に対向電極とするように絶縁体
層５を形成すると共に、絶縁体層５上に外部電極４を形
成した上、外部電極４に外部取り出し端子３を接続する
構造並びに作製手順が同じであり、最後に内部電極層７
及び外部電極４における露出部の全部をシリコーンワニ
スによるシリコーンで外装して外装部１を形成して構成
される点が相違している。尚、ここでも外装部１を内部
電極層７及び外部電極４における露出面の一部に形成す
るようにしても良いが、外装部１のシリコーンは熱処理
を加えて硬化されている。
【００２４】この積層型圧電セラミックの場合、電圧印
加による使用時には積層型圧電アクチュエータとして機
能するが、外装部１のシリコーンを熱処理を加えて硬化
することにより積層型圧電アクチュエータ表面及びシリ
コーン内に含まれる水分を除去しており、こうしたシリ
コーンによる外装部１が使用時に吸水せずに内部電極層
７及び外部電極４への水分の浸透を妨げるため、電極材
のマイグレーションやショートを起こさない。
加による使用時には積層型圧電アクチュエータとして機
能するが、外装部１のシリコーンを熱処理を加えて硬化
することにより積層型圧電アクチュエータ表面及びシリ
コーン内に含まれる水分を除去しており、こうしたシリ
コーンによる外装部１が使用時に吸水せずに内部電極層
７及び外部電極４への水分の浸透を妨げるため、電極材
のマイグレーションやショートを起こさない。
【００２５】具体的に言えば、この積層型圧電セラミッ
クと図５及び図６で説明した従来の積層型圧電セラミッ
クとを温度４０℃，湿度９０％の環境下で１５０Ｖの電
圧印加を行い、ショートによる不具合状況（不具合数）
について５００時間の調査試験を比較したところ、表１
に示すような結果となった。
クと図５及び図６で説明した従来の積層型圧電セラミッ
クとを温度４０℃，湿度９０％の環境下で１５０Ｖの電
圧印加を行い、ショートによる不具合状況（不具合数）
について５００時間の調査試験を比較したところ、表１
に示すような結果となった。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１からは、従来のエポキシ樹脂による外
装部１´を有する従来の積層型圧電セラミックの場合、
５００時間経過において１５％の不具合率が確認された
のに対し、シリコーンによる外装部１を有する一実施例
の積層型圧電セラミックの場合では０％となっているた
め、一実施例のものの方が耐湿性が良く信頼性の向上を
計り得るものとなることが判る。
装部１´を有する従来の積層型圧電セラミックの場合、
５００時間経過において１５％の不具合率が確認された
のに対し、シリコーンによる外装部１を有する一実施例
の積層型圧電セラミックの場合では０％となっているた
め、一実施例のものの方が耐湿性が良く信頼性の向上を
計り得るものとなることが判る。
【００２８】図３は、本発明の他の実施例に係る積層型
圧電セラミックの基本構成を示した側面断面図である。
この積層型圧電セラミックの場合も、図７に示した従来
のものと比べ、圧電セラミックの一部を絶縁体層として
圧電セラミック層６間で内部電極層７を一部を形成せず
に内部電極層７を１層毎に対向電極とするように外部電
極４を形成した上、外部電極４に図示されない外部取り
出し端子を接続するまでの構造並びに作製手順が同じで
あり、最後に内部電極層７及び外部電極４における露出
部の全部をシリコーンワニスによるシリコーンで外装し
て外装部１を形成して構成される点が相違している。
尚、ここでも外装部１を内部電極層７及び外部電極４に
おける露出面の一部に形成するようにしても良いが、外
装部１のシリコーンは熱処理を加えて硬化されている。
圧電セラミックの基本構成を示した側面断面図である。
この積層型圧電セラミックの場合も、図７に示した従来
のものと比べ、圧電セラミックの一部を絶縁体層として
圧電セラミック層６間で内部電極層７を一部を形成せず
に内部電極層７を１層毎に対向電極とするように外部電
極４を形成した上、外部電極４に図示されない外部取り
出し端子を接続するまでの構造並びに作製手順が同じで
あり、最後に内部電極層７及び外部電極４における露出
部の全部をシリコーンワニスによるシリコーンで外装し
て外装部１を形成して構成される点が相違している。
尚、ここでも外装部１を内部電極層７及び外部電極４に
おける露出面の一部に形成するようにしても良いが、外
装部１のシリコーンは熱処理を加えて硬化されている。
【００２９】この積層型圧電セラミックの場合も、図７
に示した従来のものと同様に圧電セラミック層６の一部
を絶縁体層として内部電極層７の一部を形成しない構造
となっているが、ここでは図７に示した従来のものと比
べ、内部電極層７及び外部電極４における露出部をシリ
コーンによる外装部１で外装しているため、電圧印加に
よる使用時に外装部が吸水せずに内部電極層７及び外部
電極４への水分の浸透を妨げて電極材のマイグレーショ
ンやショートを起こさない。
に示した従来のものと同様に圧電セラミック層６の一部
を絶縁体層として内部電極層７の一部を形成しない構造
となっているが、ここでは図７に示した従来のものと比
べ、内部電極層７及び外部電極４における露出部をシリ
コーンによる外装部１で外装しているため、電圧印加に
よる使用時に外装部が吸水せずに内部電極層７及び外部
電極４への水分の浸透を妨げて電極材のマイグレーショ
ンやショートを起こさない。
【００３０】図４は、本発明の別の実施例に係る積層型
圧電セラミックの要部構成を示した側面図である。この
積層型圧電セラミックの場合も、図８に示した従来のも
のと比べ、圧電セラミックの一部を絶縁体層とすること
で内部電極層を一部を形成せずに圧電セラミック層間で
内部電極層を１層毎に対向電極とするように外部電極４
を形成する構造は同じであるが、構造上において内部電
極層が形成されない無変位部を排除するように内部電極
層を外観上で対向する一つの側面において交差された内
部パターン電極８として形成した上、外部電極４に図示
されない外部取り出し端子を接続し、最後に内部電極層
としての内部パターン電極８及び外部電極４における露
出部の全部を図示されないシリコーンワニスによるシリ
コーンで外装して外装部１を形成して構成される点が相
違している。尚、ここでも外装部１を内部パターン電極
８及び外部電極４における露出面の一部に形成するよう
にしても良いが、外装部１のシリコーンは熱処理を加え
て硬化されている。
圧電セラミックの要部構成を示した側面図である。この
積層型圧電セラミックの場合も、図８に示した従来のも
のと比べ、圧電セラミックの一部を絶縁体層とすること
で内部電極層を一部を形成せずに圧電セラミック層間で
内部電極層を１層毎に対向電極とするように外部電極４
を形成する構造は同じであるが、構造上において内部電
極層が形成されない無変位部を排除するように内部電極
層を外観上で対向する一つの側面において交差された内
部パターン電極８として形成した上、外部電極４に図示
されない外部取り出し端子を接続し、最後に内部電極層
としての内部パターン電極８及び外部電極４における露
出部の全部を図示されないシリコーンワニスによるシリ
コーンで外装して外装部１を形成して構成される点が相
違している。尚、ここでも外装部１を内部パターン電極
８及び外部電極４における露出面の一部に形成するよう
にしても良いが、外装部１のシリコーンは熱処理を加え
て硬化されている。
【００３１】この積層型圧電セラミックの場合、図８に
示した従来のものと比べ、内部電極層が無くて電圧の印
加により変位が発生しない無変位部１０を排除した構造
とすると共に、応力を低減ができるように内部パターン
電極８及び外部電極４における露出部をシリコーンによ
る外装部１で外装しているため、内部電極構造が応力集
中を起こし難く、クラックが発生し難いものとなってお
り、クラック発生に伴う特性劣化やショートを低減でき
るようになっている。
示した従来のものと比べ、内部電極層が無くて電圧の印
加により変位が発生しない無変位部１０を排除した構造
とすると共に、応力を低減ができるように内部パターン
電極８及び外部電極４における露出部をシリコーンによ
る外装部１で外装しているため、内部電極構造が応力集
中を起こし難く、クラックが発生し難いものとなってお
り、クラック発生に伴う特性劣化やショートを低減でき
るようになっている。
【００３２】具体的に言えば、この積層型圧電セラミッ
クと図８に示した従来の外装部を持たない積層型圧電セ
ラミックとを温度４０℃，湿度９０％の環境下で１５０
Ｖの電圧印加を行い、ショートによる不具合状況（不具
合数）について５００時間の調査試験を比較したとこ
ろ、表２に示すような結果となった。
クと図８に示した従来の外装部を持たない積層型圧電セ
ラミックとを温度４０℃，湿度９０％の環境下で１５０
Ｖの電圧印加を行い、ショートによる不具合状況（不具
合数）について５００時間の調査試験を比較したとこ
ろ、表２に示すような結果となった。
【００３３】
【表２】
【００３４】表２からは、従来の外装部を持たない積層
型圧電セラミックの場合、５００時間経過において３０
％の不具合率が確認されたのに対し、他の実施例の外装
部１を有する積層型圧電セラミックの場合では１０％と
なっており、他の実施例のものの方が外装部１及び内部
電極構造の形状を自由に設計可能になり、非活性部への
応力の低減を具現できると共に、耐湿性が良く信頼性の
向上を計り得るものとなることが判る。
型圧電セラミックの場合、５００時間経過において３０
％の不具合率が確認されたのに対し、他の実施例の外装
部１を有する積層型圧電セラミックの場合では１０％と
なっており、他の実施例のものの方が外装部１及び内部
電極構造の形状を自由に設計可能になり、非活性部への
応力の低減を具現できると共に、耐湿性が良く信頼性の
向上を計り得るものとなることが判る。
【００３５】因みに、ここでの他の実施例に係る積層型
圧電セラミックの場合、無変位部１０を持たない構造で
あれば内部電極構造の形状に拘らず同様の効果が得られ
るし、無変位部１０を完全に排除しなくても削減するだ
けで削減した量に応じて信頼性の向上が計られる。
圧電セラミックの場合、無変位部１０を持たない構造で
あれば内部電極構造の形状に拘らず同様の効果が得られ
るし、無変位部１０を完全に排除しなくても削減するだ
けで削減した量に応じて信頼性の向上が計られる。
【００３６】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明の積層型圧電
セラミックによれば、従来の積層型圧電セラミックの外
装部に使用されているエポキシ樹脂に代えて耐湿性が良
いシリコーンを用いて成る外装部を備えるため、電圧印
加による使用時に外装部が吸水せずに内部電極層及び外
部電極への水分の浸透を妨げて電極材のマイグレーショ
ンやショートを起こさなくなり、従来のものよりも格段
に信頼性の向上を計り得るようになる。
セラミックによれば、従来の積層型圧電セラミックの外
装部に使用されているエポキシ樹脂に代えて耐湿性が良
いシリコーンを用いて成る外装部を備えるため、電圧印
加による使用時に外装部が吸水せずに内部電極層及び外
部電極への水分の浸透を妨げて電極材のマイグレーショ
ンやショートを起こさなくなり、従来のものよりも格段
に信頼性の向上を計り得るようになる。
【００３７】又、従来の他の積層型圧電セラミックとし
て、圧電セラミックの一部を絶縁体層として圧電セラミ
ック層間で内部電極層の一部を形成せずに内部電極層を
１層毎に対向電極とするように外部電極を形成し、且つ
内部電極層を外観上で対向する一つの側面において交差
された内部パターン電極として形成して成る構造のもの
では、内部電極層が無くて変位の起こらない無変位部を
削減するか、或いは持たない構造とした上、内部パター
ン電極及び外部電極における露出部をシリコーンによる
外装部で外装しているため、内部電極構造が応力集中を
起こし難く、クラックが発生し難いものとなり、クラッ
ク発生に伴う特性劣化やショートを低減できるようにな
る。このタイプの積層型圧電セラミックの場合、内部電
極構造を自由に設計できて応力集中やクラック発生を起
こし難いものとできるため、従来のものよりも一層信頼
性を向上できるようになる。
て、圧電セラミックの一部を絶縁体層として圧電セラミ
ック層間で内部電極層の一部を形成せずに内部電極層を
１層毎に対向電極とするように外部電極を形成し、且つ
内部電極層を外観上で対向する一つの側面において交差
された内部パターン電極として形成して成る構造のもの
では、内部電極層が無くて変位の起こらない無変位部を
削減するか、或いは持たない構造とした上、内部パター
ン電極及び外部電極における露出部をシリコーンによる
外装部で外装しているため、内部電極構造が応力集中を
起こし難く、クラックが発生し難いものとなり、クラッ
ク発生に伴う特性劣化やショートを低減できるようにな
る。このタイプの積層型圧電セラミックの場合、内部電
極構造を自由に設計できて応力集中やクラック発生を起
こし難いものとできるため、従来のものよりも一層信頼
性を向上できるようになる。
【図１】本発明の一実施例に係る積層型圧電セラミック
の外観構成を示した斜視図である。
の外観構成を示した斜視図である。
【図２】図１に示す積層型圧電セラミックの要部におけ
る内部構造を示した側面断面図である。
る内部構造を示した側面断面図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る積層型圧電セラミッ
クの基本構成を示した側面断面図である。
クの基本構成を示した側面断面図である。
【図４】本発明の別の実施例に係る積層型圧電セラミッ
クの要部構成を示した側面図である。
クの要部構成を示した側面図である。
【図５】従来の一例に係る積層型圧電セラミックの外観
構成を示した斜視図である。
構成を示した斜視図である。
【図６】図５に示す積層型圧電セラミックの要部におけ
る内部構造を示した側面断面図である。
る内部構造を示した側面断面図である。
【図７】従来の他例に係る積層型圧電セラミックの基本
構成を示した側面断面図である。
構成を示した側面断面図である。
【図８】従来の別例に係る積層型圧電セラミックの基本
構成を示した側面図である。
構成を示した側面図である。
【図９】図８に示す積層型圧電セラミックの電圧印加時
の変位発生状態を示した側面図である。
の変位発生状態を示した側面図である。
１，１´ 外装部 ２ 積層体 ３ 外部取り出し端子 ４ 外部電極 ５ 絶縁体層 ６ 圧電セラミック層 ７ 内部電極層 ８ 内部パターン電極 ９ 変位部 １０ 無変位部 １１ 弱変位部
Claims (8)
- 【請求項１】 ３層以上の圧電セラミック層と２層以上
の内部電極層とを積層した積層体の側面に該内部電極層
を１層毎に対向電極とするように絶縁体層を形成すると
共に、該絶縁体層上に外部電極を形成して成る積層型圧
電セラミックにおいて、前記内部電極層及び前記外部電
極における露出部をシリコーンで外装して成る外装部を
備えたことを特徴とする積層型圧電セラミック。 - 【請求項２】 圧電セラミックの一部を絶縁体層として
圧電セラミック層間で内部電極層の一部を形成せずに該
内部電極層を１層毎に対向電極とするように外部電極を
形成して成る積層型圧電セラミックにおいて、前記内部
電極及び前記外部電極における露出部をシリコーンで外
装して成る外装部を備えたことを特徴とする積層型圧電
セラミック。 - 【請求項３】 請求項２記載の積層型圧電セラミックに
おいて、前記内部電極層が形成されない無変位部を削減
するように該内部電極層を外観上で対向する一つの側面
において交差された内部パターン電極として形成して成
ることを特徴とする積層型圧電セラミック。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れか一つに記載の積層
型圧電セラミックにおいて、前記外装部は、前記内部電
極層及び前記外部電極における露出部の一部を外装して
成ることを特徴とする積層型圧電セラミック。 - 【請求項５】 請求項１〜３の何れか一つに記載の積層
型圧電セラミックにおいて、前記外装部は、前記内部電
極層及び前記外部電極における露出部の全部を外装して
成ることを特徴とする積層型圧電セラミック。 - 【請求項６】 請求項１〜５の何れか一つに記載の積層
型圧電セラミックにおいて、前記シリコーンは熱処理を
加えて硬化されたことを特徴とする積層型圧電セラミッ
ク。 - 【請求項７】 請求項６記載の積層型圧電セラミックに
おいて、前記シリコーンにシリコーンワニスを用いたこ
とを特徴とする積層型圧電セラミック。 - 【請求項８】 請求項１〜７の何れか一つに記載の積層
型圧電セラミックを用いて構成されたことを特徴とする
積層型圧電アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075582A JP2000270568A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 積層型圧電セラミック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075582A JP2000270568A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 積層型圧電セラミック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000270568A true JP2000270568A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13580339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11075582A Withdrawn JP2000270568A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 積層型圧電セラミック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000270568A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011176114A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Kyocera Corp | 積層型圧電素子およびこれを備えた噴射装置ならびに燃料噴射システム |
| EP2418086A1 (en) | 2010-08-13 | 2012-02-15 | NGK Insulators, Ltd. | Piezoelectric or electrostrictive actuator |
| JP5040649B2 (ja) * | 2005-11-02 | 2012-10-03 | 株式会社村田製作所 | 圧電素子 |
| WO2013042658A1 (ja) | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪アクチュエータ |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP11075582A patent/JP2000270568A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5040649B2 (ja) * | 2005-11-02 | 2012-10-03 | 株式会社村田製作所 | 圧電素子 |
| JP2011176114A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Kyocera Corp | 積層型圧電素子およびこれを備えた噴射装置ならびに燃料噴射システム |
| EP2418086A1 (en) | 2010-08-13 | 2012-02-15 | NGK Insulators, Ltd. | Piezoelectric or electrostrictive actuator |
| US8575822B2 (en) | 2010-08-13 | 2013-11-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive actuator |
| WO2013042658A1 (ja) | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪アクチュエータ |
| US9812631B2 (en) | 2011-09-22 | 2017-11-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive actuator |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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