JPH11341838A - 積層型圧電アクチュエータ - Google Patents

積層型圧電アクチュエータ

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JPH11341838A
JPH11341838A JP10138769A JP13876998A JPH11341838A JP H11341838 A JPH11341838 A JP H11341838A JP 10138769 A JP10138769 A JP 10138769A JP 13876998 A JP13876998 A JP 13876998A JP H11341838 A JPH11341838 A JP H11341838A
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JP
Japan
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internal electrode
piezoelectric actuator
laminated
electrode layers
electrode layer
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JP10138769A
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Mitsuteru Ide
光照 井手
Hideaki Kosaka
秀明 高坂
Hirofumi Sato
浩文 佐藤
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NEC Tokin Hyogo Ltd
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Tokin Ceramics Corp
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/87Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/871Single-layered electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices, e.g. internal electrodes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部電極層間隔を薄くすることが可能で、且
つ内部応力の発生及び部分的な集中を防止し、変位の拘
束の緩和及び製品の破損を生じることのない積層型圧電
アクチュエータを提供すること。 【解決手段】 圧電セラミック層2と内部電極層1とを
積層した積層体7と、前記積層体7の側面に設けた外部
電極3とを備えた積層型圧電アクチュエータにおいて、
前記内部電極層1が、前記積層体7の隣り合う2面の側
面に露出するように形成し、さらに露出した前記内部電
極層1が露出していない他側面に露出した部分を有した
内部電極層1を交互に積層した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層型圧電アクチ
ュエータの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は従来技術による積層型圧電アクチ
ュエータの一例を示す図であり、図2(a)は従来の積
層型圧電アクチュエータの一例の平面断面図、図2
(b)は図2(a)の積層型圧電アクチュエータの正面
断面図である。
【0003】図2を参照すると、積層型圧電アクチュエ
ータ50は、圧電セラミック層52と内部電極層51が
交互に積層された積層体57を形成している。これら内
部電極層51は、1層おきに対向電極を形成するよう
に、外部電極53に接続されている。尚、符号54は、
外部電極53に電気接続するためのリード線である。
【0004】図2(a)及び(b)に示す様な構造の積
層型圧電アクチュエータ50では、内部電極層51は素
子断面全面に形成され、1層おきに対向内部電極層を形
成する様に、素子の夫々の側面に露出した内部電極層5
1が、両側面で互い違いとなるように、一層おきに絶縁
体55を形成した後に、両側面の内部電極層51を上下
方向に横断するように外部電極53が形成されている。
この様な絶縁体55の形成方法は、内部電極層51上に
電気的に絶縁体55を形成させる方法や印刷により絶縁
体55を形成させる等の方法が一般的である。
【0005】図3は従来技術による積層型圧電アクチュ
エータの他の例を示す図であり、図3(a)及び図3
(b)は従来の積層型圧電アクチュエータの他の例の内
部電極層パターンを示す図、図3(c)は(a)及び
(b)の内部電極層の積層構造を示す平面図、図3
(d)は従来の積層型圧電アクチュエータの他の一例を
示す縦断面図である。
【0006】図3を参照すると、積層型圧電アクチュエ
ータ60は、圧電セラミック層52と内部電極層51が
交互に積層された積層体を形成している。これら内部電
極層51は、1層おきに対向電極を形成するように、外
部電極53に接続されている。尚、符号54は、外部電
極53に電気接続するためのリード線である。
【0007】また、図3に示す様な構造の積層型圧電ア
クチュエータは、図3(a)及び図3(b)に示すよう
な内部電極パターン1及び2を夫々備えた内部電極層5
1を、図3(c)及び図3(d)に示すように、圧電セ
ラミック層52を介して、交互にアクチュエータの対向
側面に露出させた積層体67を形成し、更に、対向側面
に上下方向に外部電極53を形成して、内部電極層53
を交互に夫々の外部電極と電気的に接続している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図2に示した
積層型圧電アクチュエータでは、内部電極層51の間隔
が60μmより薄くなると、絶縁体55の形成が不可能
となるという欠点を有している。
【0009】また、図3に示した積層型圧電アクチュエ
ータでは、積層体67の内部電極層51の間隔はより薄
くすることが可能であるが、圧電セラミック層52は内
部電極層51で挟まれた部分では電界に応じて変位する
ものの、その他の内部電極層51で挟まれていない部分
は変位しない。これにより内部電極層51の周辺部部分
に応力が集中し、素子の変位を拘束するだけでなく、上
記応力集中部に機械的な破損を生じるという欠点があつ
た。
【0010】そこで、本発明の技術的課題は、内部電極
層間隔を薄くすることが可能で、且つ内部応力の発生及
び部分的な集中を防止し、変位の拘束の緩和及び製品の
破損を生じることのない積層型圧電アクチュエータを提
供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の技術的
課題を解決するためになされたもので、圧電セラミック
層と内部電極層とを積層した積層体と、前記積層体の側
面に設けた外部電極とを備えた積層型圧電アクチュエー
タにおいて、前記内部電極層の内の第1の内部電極層
を、前記積層体の隣り合う2面の側面に露出するように
形成し、前記第1の内部電極層に隣接する第2の内部電
極層を前記第1の内部電極層が露出した2つの側面以外
の前記積層体の2つの側面に露出した部分を有するよう
に、前記第1及び第2の内部電極層を交互に前記圧電セ
ラミック層を介して積層したことを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0013】図1は本発明の実施の形態による積層型圧
電アクチュエータの構造を示す図で、図1(a)及び
(b)は1内部電極層内の電極構造を夫々示し、(c)
は上記2パターンを積層した際の状態を表す投影図、
(d)は積層型圧電アクチュエータの断面図である。
【0014】図1を参照すると、図1(a)及び(b)
に示す内部電極パターン1及び2を夫々備えた内部電極
層1は圧電セラミック層2を介して交互に積層されて積
層体7を形成し、この積層体7の両側面に外部電極3が
設けられている。圧電セラミック層2は、電圧を印加す
ると変位を発生させる。
【0015】図1(d)に示すように、内部電極層1
は、1層おきに積層体7の両側面に上下方向に延在して
設けられた外部電極3に夫々と接続されている。一般
に、外部電極3にはリード線4が接続され、リード線4
に電圧が印加される。
【0016】図1(a)及び図1(b)に示すように、
圧電セラミック層2を挟む隣接する2つの内部電極層1
(以下、夫々第1及び第2の内部電極層と呼ぶ)は、夫
々隣接する2辺が外部に露出するとともに、露出した夫
々の2辺は、第1及び第2の内部電極層1,1を積層し
たときに、積層体の水平断面である4角形の向かい合う
対辺をなすように露出する。尚、図面においては、外側
に露出しない部分を符号6にて示している。
【0017】次に、本発明の実施の形態による積層型圧
電アクチュエータの製造の具体例について説明する。
【0018】まず、チタン酸・ジルコン酸・鉛系圧電セ
ラミックスを出発原料として厚膜積層法によって、図1
(d)に示すような素子断面5×5mm,長さ10mm
寸法の積層型圧電アクチュエータ10を製造した。内部
電極層1の電極材料は,銀−パラジウム合金を用い、内
部電極層1は、図1(a)及び(b)に示すように、圧
電セラミック上に4端面のうち2端面には出ないように
形成した。そして、内部電極層1を形成しない部分6を
内部電極層1にそれぞれ0.5×5mm形成し、内部電
極層を50μm間隔にて1側面部に1層おきに電極が形
成されない部分が対向するように積層した。次に、素子
側面部にて上記内部電極層1を1層おきに対向内部電極
層を形成するように、両側面に外部電極3を形成し、こ
の外部電極3上にそれぞれリード線4を取り付け積層型
圧電アクチュエータとした。
【0019】このようにして得られた積層型圧電アクチ
ュエータ10に、40℃,90%R.H.の環境下にて
DC150Vを連続印加し、絶縁破壊するまでの時間を
計測し、平均故障時間を算出した。
【0020】比較用に、図3に示すような従来の内部電
極層構造の積層型圧電アクチュエータ形状の内部電極層
が外部電極面のみに露出しているタイプについても同様
に測定した。その結果を、下記表1に示す。尚、表1に
おいて、試料数は各10個である。
【0021】
【表1】
【0022】上記表1に示すように、本発明の実施の形
態によるアクチュエータは、従来のアクチュエータに比
べて明らかに耐久性に優れていることが分る。
【0023】以上説明したように、本発明の実施の形態
による積層型圧電アクチュエータ10においては、内部
電極層1の隣り合う2面が側面に露出するように形成
し、さらに露出した内部電極層1が露出していない他側
面と接する側に露出しない部分6を有する内部電極層1
を交互に積層したことにより、電極間距離を容易に薄く
することが可能で、電圧印加時の素子伸長による素子内
の内部応力の集中が大幅に改善される。
【0024】また、本発明の実施の形態によるアクチュ
エータによれば、素子内の内部電極層1構造を全面に近
い状態で形成することが出来き、また、対向する積層面
において内部電極層1の形成面が異なり挟まれる圧電セ
ラミック層1はほぼ全面に近い歪みを発生し、応力集中
が発生しにくい。また、素子側面に露出する内部電極層
1も同一側面に対向する内部電極層が露出する事がない
ため、素子側面上でのマイグレーション等による絶縁破
壊も防ぐことが可能である。
【0025】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明による積
層型圧電アクチュエータは、内部電極層間距離が60μ
m以下の積層型圧電アクチュエータでも製造対応が可能
で、連続の電圧印加の際も素子の同一側面に内部電極層
の露出がないことにより、素子の破損・マイグレーショ
ンの発生等による素子の絶縁破壊の起こりにくい構造を
備えたいる。
【0026】さらに、本発明によれば、内部電極層構造
をより全面電極構造に近づけることにより、素子の内部
での応力集中による機械的な素子破壊を発生しにくい積
層型圧電アクチュエータを提供することができる。
【0027】以上より、本発明によれば、内部電極層間
距離を容易に薄くすることが可能で、耐久性に優れた積
層型圧電アクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施の形態による積層型圧電
アクチュエータの一つの内部電極層パターンを示す図で
ある。(b)は本発明の実施の形態による積層型圧電ア
クチュエータのもう一つの内部電極層パターンを示す図
である。(c)は(a)及び(b)に示された内部電極
層パターンの積層状態を示す平面投影図である。(d)
は本発明の実施の形態による積層型圧電アクチュエータ
の縦断面図である。
【図2】(a)は従来の積層型圧電アクチュエータの一
例を示す水平断面図である。(b)は(a)の積層型圧
電アクチュエータの正面断面図である。
【図3】(a)及び(b)は従来の積層型圧電アクチュ
エータの他の一例の内部電極層パターンを夫々示す平面
図である。(c)は(a)及び(b)に示された内部電
極層パターンの積層状態を示す平面投影図である。
(d)は(a)の積層型圧電アクチュエータの縦断面図
である。
【符号の説明】
1,51 内部電極層 2,52 圧電セラミック層 3,53 外部電極 4,54 リード線 6,56 内部電極層を形成しない部分 7,57,67 積層体 10,50,60 積層型圧電アクチュエータ 55 絶縁体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電セラミック層と内部電極層とを積層
    した積層体と、前記積層体の側面に設けた外部電極とを
    備えた積層型圧電アクチュエータにおいて、前記内部電
    極層の内の第1の内部電極層を、前記積層体の隣り合う
    2面の側面に露出するように形成し、前記第1の内部電
    極層に隣接する第2の内部電極層を前記第1の内部電極
    層が露出した2つの側面以外の前記積層体の2つの側面
    に露出した部分を有するように、前記第1及び第2の内
    部電極層を交互に前記圧電セラミック層を介して積層し
    たことを特徴とする積層型圧電アクチーエータ。
JP10138769A 1998-05-20 1998-05-20 積層型圧電アクチュエータ Withdrawn JPH11341838A (ja)

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US09/313,018 US6215230B1 (en) 1998-05-20 1999-05-17 Alternately stacked piezoelectric actuator in which each electrode layer leaves an alternately L-shaped stripe of piezoelectric material uncovered
EP99109873A EP0961329B1 (en) 1998-05-20 1999-05-19 Stacked-type piezoelectric actuator
DE69900734T DE69900734T2 (de) 1998-05-20 1999-05-19 Piezoelektrischer Antrieb des aufgestapelten Typs
HK00101727.8A HK1022782B (en) 1998-05-20 2000-03-21 Stacked-type piezoelectric actuator

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100675329B1 (ko) 2004-08-17 2007-01-26 한국기계연구원 강성제어를 통한 수평구동형 박막압전 엑츄에이터

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19928190A1 (de) * 1999-06-19 2001-01-11 Bosch Gmbh Robert Piezoaktor
JP2002054526A (ja) * 2000-05-31 2002-02-20 Denso Corp インジェクタ用圧電体素子
DE10048928A1 (de) * 2000-10-04 2002-04-25 Bosch Gmbh Robert Piezoelement
JP3506113B2 (ja) * 2000-11-07 2004-03-15 株式会社村田製作所 電子部品
JP4248777B2 (ja) * 2000-12-28 2009-04-02 株式会社デンソー インジェクタ用圧電体素子及びその製造方法,並びにインジェクタ
KR100429116B1 (ko) * 2001-05-14 2004-04-28 삼성전자주식회사 반도체 ic 소자의 검사 공정 손실 요인 자동 분석 및관리 시스템과 그 방법
EP1289027A1 (en) * 2001-08-30 2003-03-05 Océ-Technologies B.V. Multilayer piezoelectric actuator
JP2003086854A (ja) * 2001-08-30 2003-03-20 Oce Technologies Bv 多層圧電アクチュエータ
US7174792B2 (en) * 2004-08-09 2007-02-13 Xinetics, Inc. Multi-axis transducer
JP4911066B2 (ja) * 2007-02-26 2012-04-04 株式会社デンソー 積層型圧電素子
DE102010049574A1 (de) * 2010-07-30 2012-02-02 Epcos Ag Piezoelektrischer Vielschichtaktor
JP2021061336A (ja) * 2019-10-08 2021-04-15 Tdk株式会社 積層型圧電素子
US20230176313A1 (en) * 2021-12-02 2023-06-08 Plx, Inc. Self-aligning active retroreflector system and method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3378704A (en) * 1966-01-05 1968-04-16 Bourns Inc Piezoelectric multilayer device
EP0094078B1 (en) * 1982-05-11 1988-11-02 Nec Corporation Multilayer electrostrictive element which withstands repeated application of pulses
US4803763A (en) * 1986-08-28 1989-02-14 Nippon Soken, Inc. Method of making a laminated piezoelectric transducer
JP2567046B2 (ja) * 1987-09-25 1996-12-25 日立金属株式会社 積層型変位素子
EP0391419B1 (en) * 1989-04-07 1994-12-14 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Laminated ceramic device and method of manufacturing the same
EP0427901B1 (en) * 1989-11-14 1996-04-03 Battelle Memorial Institute Method of manufacturing a multilayer piezoelectric actuator stack
FR2701188B1 (fr) * 1993-01-29 1995-03-03 Thomson Csf Procédé de fabrication de composant piézoélectrique.
JP3271517B2 (ja) * 1996-04-05 2002-04-02 株式会社村田製作所 圧電共振子およびそれを用いた電子部品
DE19802302A1 (de) * 1998-01-22 1999-07-29 Bosch Gmbh Robert Piezoelektrischer Aktor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100675329B1 (ko) 2004-08-17 2007-01-26 한국기계연구원 강성제어를 통한 수평구동형 박막압전 엑츄에이터

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Publication number Publication date
EP0961329A1 (en) 1999-12-01
DE69900734T2 (de) 2002-10-17
DE69900734D1 (de) 2002-02-28
EP0961329B1 (en) 2002-01-02
HK1022782A1 (en) 2000-08-18
US6215230B1 (en) 2001-04-10

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