JPH06296048A - 積層型圧電素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層型圧電素子の製造工程数を削減し、安価
な積層型圧電素子を提供すること。 【構成】 内部電極が露出した素子側面において、一つ
置きの内部電極の端面上に導電性樹脂を装着し、その各
導電性樹脂の間に非導電性樹脂を装着することにより一
層置きに導電性を有する樹脂外装を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧電材料の薄膜を多数
枚積層し、電圧を印加することにより縦方向の変位を得
る積層型圧電素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】積層型の圧電素子を製造する場合、内部
電極は素子の断面と同形状にした方が望ましい。これは
積層コンデンサのように内部電極面積が素子の断面積よ
り小さいと電解が全面に発生せず不均一な部分に応力集
中が発生するからである。けれども、全面に内部電極を
配置する場合はその接続法が難しく、特公昭６３ー１７
３５４に開示されるように素子外部で絶縁処理を施す必
要がある。

【０００３】即ち、図６に示すように圧電材料１と内部
電極２とが積層されてなる素子の一側面において露出す
る内部電極２に一層置きに絶縁層３が形成される。また
同様に反対側の側面にも層をずらして一層置きに絶縁層
３が形成される。この両側面に外部電極４を塗布すると
露出したままの内部電極２とつながり、それぞれ一層置
き交互に内部電極が接続されることになる。

【０００４】絶縁層３を形成する方法はいくつか考え出
されているが、例えば電気泳動法を用いて露出する内部
電極近傍に絶縁物を析出させる方法や、側面全体に絶縁
層を形成した後マイクロカッター等で一層置きにスリッ
トを入れ内部電極を露出させる方法が一般的である。

【０００５】また、外部電極４を塗布した後、最後に湿
気や外傷から保護する目的で樹脂等で外装される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成の積層型圧電素子は、その製造工程において次の手
順をふまなければならない。まず、素子の一側面に露出
する内部電極に一層置きに絶縁層を形成した後焼成し、
次に外部電極を塗布、焼成する。素子全面に絶縁層を形
成する場合はこの間にマイクロカッターでスリットを入
れる工程が入る。以上の作業を他側面にも行い、最後に
樹脂等で外装する。

【０００７】このように、絶縁層形成から外装までの工
程においては製造工程数が多く、これが積層型圧電素子
のコストを上げる原因になっている。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、積層型圧電素子の製造工程数を
削減し、安価な積層型圧電素子を提供することを目的と
している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の積層型圧電素子は、前記積層型圧電素子の
内部電極が露出した一側面において一つ置きの内部電極
の端面上に導電性樹脂を、その各導電性樹脂の間に非導
電性樹脂をそれぞれ装着し、また、他側面においては前
記一側面に対して一層ずらして一つ置きの内部電極の端
面上に導電性樹脂を、その各導電性樹脂の間に非導電性
樹脂をそれぞれ装着することを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明の積層型圧電素子に
おいては、導電性樹脂を内部電極の端部外面上に一つ置
きに装着し、その各導電性樹脂の間に非導電性樹脂をそ
れぞれ装着することにより素子の樹脂外装が形成され
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１２】チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分
とする圧電材料１１を所望の組成に混合した後、８５０
℃で仮焼成した粉末に５重量部のバインダーと微量の可
塑材及び消泡剤を添加し、有機溶媒中に分散させスラリ
ー状にする。このスラリーをドクターブレード法により
所定の厚さに成形しグリーンシートとする。このグリー
ンシート上に内部電極１２としてパラジウム（Ｐｄ）ペ
ーストをスクリーン印刷し、所定寸法に打ち抜いたもの
を所定枚数積層し熱プレスにより一体化する。脱脂後、
約１２００℃で焼結を行い、図２に示すように焼結体２
１の内部電極１２が一層置きに表面に露出するような位
置で切断し、その両側面に仮の外部電極２２、２３を塗
布焼き付けし、さらにもう一対の側面２４、２５は全て
の内部電極１２が表面に露出するように切断する。

【００１３】また、樹脂にはエポキシ系カチオン電着塗
料を用い、導電フィラーにはアルミ粉末を用い、塗料１
リットルに対してアルミ粉末８０グラムを混入した導電
フィラーを含む樹脂塗料槽と、導電フィラーを含まない
樹脂塗料槽を用意する。そして、焼結体２１の片方の側
面２５をテープ等でマスキングし、まず、導電フィラー
を含まない樹脂塗料槽中に焼結体２１を沈め、仮の外部
電極２２に直流電源の陰極を、銅板に陽極をそれぞれ接
続し、１５０Ｖの電圧を１分間かけると内部電極１２に
一層置きに非導電性樹脂１４が電着される。

【００１４】水洗後、仮の外部電極２３に直流電源の陰
極を接続し、導電フィラーを含む樹脂塗料槽中に焼結体
２１を沈め、１００Ｖの電圧で２分間かけると露出して
いる内部電極１２に導電性樹脂１３が電着され、水洗す
ると図３に示すように導電性樹脂１３の層と非導電性樹
脂１４の層が一層置きに内部電極１２の端面上に電着さ
れた状態になる。この状態で恒温槽に入れ、１６０℃で
３０分間加熱すると図４に示すように隣同士の電着層が
つながり、一層置きに導電性を持つ外装となる。同様に
反対側の側面２５にも側面２４に対して一層分ずらして
導電性樹脂１３及び非導電性樹脂１４を電着し、樹脂外
装を形成する。

【００１５】このようにして外装された焼結体２１を図
５中の点線Ａに示す位置で切断し、その切断面をさらに
吹き付け塗装等で外装すると、図１に示すように一側面
において露出する各内部電極１２の端面上に導電性樹脂
１３と非導電性樹脂１４とが交互に装着した樹脂外装が
形成され、他側面においては一側面に対して一層ずらし
て同様の樹脂外装が形成された積層型圧電素子が得られ
る。得られた積層型圧電素子は導電層を持つ樹脂外装が
形成された側面に、目的に応じて導電性のテープを貼っ
たり、金属のクリップ状のもので挟むなどして各導電層
をつなぎ、積層型圧電素子としての機能を持たせて使用
する。

【００１６】本実施例によれば、素子上に絶縁層及び外
部電極を形成せず、直接外装を施しているので積層型圧
電素子の製造工程数を大幅に削減することができる。ま
た樹脂外装後にリード部を形成することになるので、樹
脂外装に隙間が生じることがなく、水分の侵入によって
発生する内部電極のマイグレーション、即ち電極間の絶
縁抵抗を低下させ、短絡する現象を防止できる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の積層型圧電素子によれば、内部電極が露出した素
子側面において一つ置きの内部電極の端面上に導電性樹
脂を装着し、その各導電性樹脂の間に非導電性樹脂を装
着することにより、素子に直接樹脂外装を形成するので
製造工程数を大幅に削減することができ、積層型圧電素
子の製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の積層型圧電素子の断面図であ
る。

【図２】切断された積層焼結体の斜視図である。

【図３】電着後の電着層の断面図である。

【図４】加熱硬化後の電着層の断面図である。

【図５】加熱硬化後の積層焼結体の斜視図である。

【図６】従来の積層型圧電素子の断面図である。

【符号の説明】

１１ 圧電材料膜 １２ 内部電極 １３ 導電性樹脂 １４ 非導電性樹脂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電材料と内部電極が交互に積層されて
   いる積層型圧電素子において、 前記積層型圧電素子の前記内部電極が露出した一側面に
   おいて一つ置きの内部電極の端面上に導電性樹脂を、そ
   の各導電性樹脂の間に非導電性樹脂をそれぞれ装着し、
   また、他側面においては前記一側面に対して一層ずらし
   て一つ置きの内部電極の端面上に導電性樹脂を、その各
   導電性樹脂の間に非導電性樹脂をそれぞれ装着すること
   を特徴とする積層型圧電素子。