JPS6041272A - 圧電変位素子 - Google Patents
圧電変位素子Info
- Publication number
- JPS6041272A JPS6041272A JP58150602A JP15060283A JPS6041272A JP S6041272 A JPS6041272 A JP S6041272A JP 58150602 A JP58150602 A JP 58150602A JP 15060283 A JP15060283 A JP 15060283A JP S6041272 A JPS6041272 A JP S6041272A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- piezoelectric ceramic
- piezoelectric
- displacement element
- electrode layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
- H10N30/875—Further connection or lead arrangements, e.g. flexible wiring boards, terminal pins
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は内部電極層を焼結した圧電セラミック層と一
体的に含む圧電変位素子に関するものである。
体的に含む圧電変位素子に関するものである。
圧電変位素子として好適なものとしてバイモルフを挙げ
ると、従来のバイモルフは、圧電セラミック板の両面に
電極を形成し、これを２枚エポキシ樹脂などで接着する
か、あるいは金属板を介してその両側に圧電セラミック
板を貼り合わせたものがあった。
ると、従来のバイモルフは、圧電セラミック板の両面に
電極を形成し、これを２枚エポキシ樹脂などで接着する
か、あるいは金属板を介してその両側に圧電セラミック
板を貼り合わせたものがあった。
このような構造のバイモルフには、直列型バイモルフ、
並列型バイモルフがある。第１図、第２図は直列型バイ
モルフ、並列型バイモルフの概略図を示したものである
。図において、１．２はＰＺＴ系の圧電セラミック板、
１ａ、 Ｉｂは圧電セラミック板１の両面に形成された
電極、２ａ、 ２ｂは圧電セラミック板２の両面に形成
された電極で、分極方向が第１図、第２図にそれぞれ示
した矢印方向になるように、たとえばエポキシ樹脂から
なる接着剤で接着されている。第１図に示した直列型バ
イモルフの場合には、電極１ａがプラス側電源に電気接
続され、電極２ｂがマイナス側電源に電気接続されてい
る。また第２図に示した並列型バイモルフの場合には、
電極１ａと電極２ｂがプラス側電源に電気接続され、電
極１ｂと電極２ａがマイナス側電源に電気接続されてい
る。そして静電容量は並列型バイモルフが直列型バイモ
ルフの４倍になるのに対し、曲げによる出力電圧は直列
型バイモルフが並列型バイモルフの２倍となる。この例
では圧電セラミック板１．２を接着剤で接着したが、金
属板を介して圧電セラミック板１．２を貼り合わせても
同様な構成となる。
並列型バイモルフがある。第１図、第２図は直列型バイ
モルフ、並列型バイモルフの概略図を示したものである
。図において、１．２はＰＺＴ系の圧電セラミック板、
１ａ、 Ｉｂは圧電セラミック板１の両面に形成された
電極、２ａ、 ２ｂは圧電セラミック板２の両面に形成
された電極で、分極方向が第１図、第２図にそれぞれ示
した矢印方向になるように、たとえばエポキシ樹脂から
なる接着剤で接着されている。第１図に示した直列型バ
イモルフの場合には、電極１ａがプラス側電源に電気接
続され、電極２ｂがマイナス側電源に電気接続されてい
る。また第２図に示した並列型バイモルフの場合には、
電極１ａと電極２ｂがプラス側電源に電気接続され、電
極１ｂと電極２ａがマイナス側電源に電気接続されてい
る。そして静電容量は並列型バイモルフが直列型バイモ
ルフの４倍になるのに対し、曲げによる出力電圧は直列
型バイモルフが並列型バイモルフの２倍となる。この例
では圧電セラミック板１．２を接着剤で接着したが、金
属板を介して圧電セラミック板１．２を貼り合わせても
同様な構成となる。
しかしながら、これら従来のバイモルフは、いずれも圧
電セラミック板１，２を接着したものであるため、接着
部分での特性の劣化が生じること、また金属板を介して
接着したものは圧電セラミック板１，２と金属板との線
膨張係数の違いから、圧電セラミック板１．２に歪が生
じ、これが特性劣化を引き起こす原因になること、さら
には圧電セラミック板１，２を接着するため、あらかじ
め圧電セラミック板１，２を準備しておかなければなら
ないが、この圧電セラミック板１．２を板厚１００μｍ
以下の薄層にすることが困難であること、などが欠点と
されており、静電容量の大きい、すなわち低インピーダ
ンスであるバイモルフが得にくかった。
電セラミック板１，２を接着したものであるため、接着
部分での特性の劣化が生じること、また金属板を介して
接着したものは圧電セラミック板１，２と金属板との線
膨張係数の違いから、圧電セラミック板１．２に歪が生
じ、これが特性劣化を引き起こす原因になること、さら
には圧電セラミック板１，２を接着するため、あらかじ
め圧電セラミック板１，２を準備しておかなければなら
ないが、この圧電セラミック板１．２を板厚１００μｍ
以下の薄層にすることが困難であること、などが欠点と
されており、静電容量の大きい、すなわち低インピーダ
ンスであるバイモルフが得にくかった。
このようなバイモルフを含む圧電変位素子の欠点を解消
し、低電圧で駆動可能な低インピーダンスの圧電変位素
子として第３図に示したものが提案されている。
し、低電圧で駆動可能な低インピーダンスの圧電変位素
子として第３図に示したものが提案されている。
この第３図に従って圧電変位素子の構造を説明すると、
１１．１２は圧電セラミック層、１３は圧電セラミック
１１．１２間に介在する内部電極層、１４は圧電セラ
ミック層１１の上面に形成された外部電極層、１５は圧
電セラミック層１２の下面に形成された外部電極層であ
る。
１１．１２は圧電セラミック層、１３は圧電セラミック
１１．１２間に介在する内部電極層、１４は圧電セラ
ミック層１１の上面に形成された外部電極層、１５は圧
電セラミック層１２の下面に形成された外部電極層であ
る。
このような構造からなる圧電変位素子は第４図（ａ）〜
（ｅ）に示す方法によって製造される。
（ｅ）に示す方法によって製造される。
図にしたがって詳細に説明するど、まず、第４図（ａ）
に示すように、たとえばＰＺＴ系、ＰｂＴｉ ０３系の
圧電セラミックグリーンシート２１を準備する。次にこ
の圧電セラミックグリーンシート２１の上に、第４図（
ｂ）に示すように、Ｐｄ、ＡＯ−Ｐｄ合金などの高融点
金属ペーストを印刷し、内部電極ペースト層２２を形成
する。この内部電極ペースト層２２を形成した圧電セラ
ミックグリーンシート２１の上に、第４図（Ｃ）に示す
ように、他の圧電セラミックグリーンシート２３を積み
重ねて３− 圧着し、積層体２４を作成する。こののち、第４図（Ｃ
）に示した積層体２４の両側縁をＩ−Ｉ線、■−■線で
切断し、第４図（ｄ ）に示した焼成用の積層体２４ａ
を準備した。この場合、第４図（０）において両側縁を
切断しなくてもよい。この積層体２４ａを、たとえば空
気中または酸素雰囲気中１１６０℃、２時間の条件で焼
成し、内部電極ペースト層２２も同時に焼付け、内部電
極層を一体的に含む圧電セラミックの焼結体を得る。こ
ののち、焼結体の上面と下面にそれぞれ、たとえば銀の
電極層を形成する。第４図（ｅ）はこのようにして電極
層２５ａ 、 ２５ｂを形成した焼結体を示す。なお、
２６は焼結体の端面に形成した内部電極層の引出し電極
である。
に示すように、たとえばＰＺＴ系、ＰｂＴｉ ０３系の
圧電セラミックグリーンシート２１を準備する。次にこ
の圧電セラミックグリーンシート２１の上に、第４図（
ｂ）に示すように、Ｐｄ、ＡＯ−Ｐｄ合金などの高融点
金属ペーストを印刷し、内部電極ペースト層２２を形成
する。この内部電極ペースト層２２を形成した圧電セラ
ミックグリーンシート２１の上に、第４図（Ｃ）に示す
ように、他の圧電セラミックグリーンシート２３を積み
重ねて３− 圧着し、積層体２４を作成する。こののち、第４図（Ｃ
）に示した積層体２４の両側縁をＩ−Ｉ線、■−■線で
切断し、第４図（ｄ ）に示した焼成用の積層体２４ａ
を準備した。この場合、第４図（０）において両側縁を
切断しなくてもよい。この積層体２４ａを、たとえば空
気中または酸素雰囲気中１１６０℃、２時間の条件で焼
成し、内部電極ペースト層２２も同時に焼付け、内部電
極層を一体的に含む圧電セラミックの焼結体を得る。こ
ののち、焼結体の上面と下面にそれぞれ、たとえば銀の
電極層を形成する。第４図（ｅ）はこのようにして電極
層２５ａ 、 ２５ｂを形成した焼結体を示す。なお、
２６は焼結体の端面に形成した内部電極層の引出し電極
である。
直列型バイモルフを得る場合には、内部電極層２２にプ
ラスの直流電界を加え、電極層２５ａと電極層２５ｂに
マイナスの直流電界を加えることによって、分極方向を
従来例の第１図に示した方向にし、結線を同じく第１図
のようにすることによって直列型のバイモルフを得るこ
とができる。
ラスの直流電界を加え、電極層２５ａと電極層２５ｂに
マイナスの直流電界を加えることによって、分極方向を
従来例の第１図に示した方向にし、結線を同じく第１図
のようにすることによって直列型のバイモルフを得るこ
とができる。
４−
また並列型バイモルフを得る場合には、電極層２５ａに
マイナスの直流電界を加え、電極層２５ｂにプラスの直
流電界を加えることによって、分極方向を従来例の第２
図に示した方向にし、結線を同じく第２図のようにする
ことによって並列型のバイモルフを得ることができる。
マイナスの直流電界を加え、電極層２５ｂにプラスの直
流電界を加えることによって、分極方向を従来例の第２
図に示した方向にし、結線を同じく第２図のようにする
ことによって並列型のバイモルフを得ることができる。
この発明はこのような構成からなる圧電変位素子を改良
したものである。
したものである。
改良点を要約すると、セラミック層に貫通孔を形成し、
圧電セラミック層の内部にある電極層をこの貫通孔を介
して引出し導体により外部に導出した点にある。
圧電セラミック層の内部にある電極層をこの貫通孔を介
して引出し導体により外部に導出した点にある。
第５図はこの発明にかかる圧電変位素子の一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
図において、３１．３２は一体的に焼結された圧電セラ
ミック層、３３は圧電セラミック層３１．３２の内部に
形成されかつ圧電セラミック層３１．３２と平行に形成
された電極層、３４は圧電セラミック層３１の端部に形
成された貫通孔であり、この貫通孔３４には引出し導体
３５が形成され、内部の電極層３３と電気的に接続され
、このな内部の電極層３３を外部に導出している。３６
．３７は圧電セラミック層３１゜３２の−に面、下面に
それぞれ形成された電極層である。
ミック層、３３は圧電セラミック層３１．３２の内部に
形成されかつ圧電セラミック層３１．３２と平行に形成
された電極層、３４は圧電セラミック層３１の端部に形
成された貫通孔であり、この貫通孔３４には引出し導体
３５が形成され、内部の電極層３３と電気的に接続され
、このな内部の電極層３３を外部に導出している。３６
．３７は圧電セラミック層３１゜３２の−に面、下面に
それぞれ形成された電極層である。
上記した実施例より明らかなようにこの発明によれば、
圧電セラミック層の内部にある電極層との電気接続が容
易に行えることになる。またこの発明にかかる圧電変位
素子によれば、圧電セラミック層が一体的に焼結された
ものとなっているため、機械的強度も大きいものである
。また接着剤を使用していないため、接着剤による特性
劣化も生じないという利点を合わせて有している。
圧電セラミック層の内部にある電極層との電気接続が容
易に行えることになる。またこの発明にかかる圧電変位
素子によれば、圧電セラミック層が一体的に焼結された
ものとなっているため、機械的強度も大きいものである
。また接着剤を使用していないため、接着剤による特性
劣化も生じないという利点を合わせて有している。
さらに積層枚数を増すことにより、大容量化が図れ、こ
のため低インピーダンスとなり、低電圧で駆動可能な圧
電変位素子が得られる。
のため低インピーダンスとなり、低電圧で駆動可能な圧
電変位素子が得られる。
第１図、第２図は従来のバイモルフを示す概略図であり
、第１図は直列型バイモルフ、第２図は並列型バイモル
フ、第３図はこの発明の改良対象となる圧電変位素子を
示す断面図、第４図（ａ）〜（ｅ）は圧電変位素子とし
てのバイモルフの製造順序を示す斜視図、第５図はこの
発明にががる圧電変位素子の一実施例を示す断面図であ
る。 ３１．３２は圧電セラミック層、３３は電極層、３４は
貫通孔、３５は引出し導体、３６．３７は電極層。 特 許 出 願 人 株式会社村田製作所 擁４区 （（Ｌ）
、第１図は直列型バイモルフ、第２図は並列型バイモル
フ、第３図はこの発明の改良対象となる圧電変位素子を
示す断面図、第４図（ａ）〜（ｅ）は圧電変位素子とし
てのバイモルフの製造順序を示す斜視図、第５図はこの
発明にががる圧電変位素子の一実施例を示す断面図であ
る。 ３１．３２は圧電セラミック層、３３は電極層、３４は
貫通孔、３５は引出し導体、３６．３７は電極層。 特 許 出 願 人 株式会社村田製作所 擁４区 （（Ｌ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 積層型セラミック焼結体からなる圧電変位素子であって
、 積層型セラミック焼結体は、０層（ｎ＝２以上）の圧電
セラミック層とこの圧電セラミック層の内部および表面
に圧電セラミック層と平行な（ｎ十通孔を介して引出し
導体により外部に導出されていることを特徴とする圧電
変位素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58150602A JPS6041272A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 圧電変位素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58150602A JPS6041272A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 圧電変位素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6041272A true JPS6041272A (ja) | 1985-03-04 |
Family
ID=15500465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58150602A Pending JPS6041272A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 圧電変位素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041272A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62208680A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-12 | Murata Mfg Co Ltd | 積層バイモルフ |
| JPS62250681A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Murata Mfg Co Ltd | 磁気ヘツドが一端側に、他端側に支持部材が取付けられた積層バイモルフ |
| JPS6377369U (ja) * | 1986-11-10 | 1988-05-23 | ||
| US5233256A (en) * | 1991-01-30 | 1993-08-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of driving piezoelectric bimorph device and piezoelectric bimorph device |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP58150602A patent/JPS6041272A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62208680A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-12 | Murata Mfg Co Ltd | 積層バイモルフ |
| JPS62250681A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Murata Mfg Co Ltd | 磁気ヘツドが一端側に、他端側に支持部材が取付けられた積層バイモルフ |
| JPS6377369U (ja) * | 1986-11-10 | 1988-05-23 | ||
| US5233256A (en) * | 1991-01-30 | 1993-08-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of driving piezoelectric bimorph device and piezoelectric bimorph device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20010015597A1 (en) | Piezoelectric conversion element | |
| JP2842382B2 (ja) | 積層型圧電トランスおよびその製造方法 | |
| JPS62208680A (ja) | 積層バイモルフ | |
| JPH04253382A (ja) | 電歪効果素子 | |
| JPS6041272A (ja) | 圧電変位素子 | |
| JP2007173456A (ja) | 積層型圧電バイモルフ素子およびその製造方法 | |
| JPH10241993A (ja) | 積層セラミック電子部品 | |
| JP4725432B2 (ja) | 積層型圧電素子及び圧電装置 | |
| JPS62211974A (ja) | 積層型圧電素子およびその製造方法 | |
| JP2000252537A (ja) | 積層型圧電セラミック | |
| JPS6041273A (ja) | 圧電変位素子 | |
| JP2001297938A (ja) | 積層セラミックコンデンサ | |
| JPH04264784A (ja) | 電歪効果素子およびその製造方法 | |
| JPH04167579A (ja) | 電歪効果素子およびその製造方法 | |
| JP2884378B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータおよびその製造方法 | |
| JPH04337682A (ja) | 圧電効果素子および電歪効果素子 | |
| JPH0476969A (ja) | 電歪効果素子 | |
| JPS63151087A (ja) | 積層型圧電体 | |
| JPH04343281A (ja) | 電歪効果素子およびその製造方法 | |
| JPH03129786A (ja) | 積層型電歪体 | |
| JP2882164B2 (ja) | 電歪効果素子およびその製造方法 | |
| JP3250918B2 (ja) | 積層型圧電素子 | |
| JP2004335877A (ja) | 樹脂モールド型積層セラミックコンデンサ | |
| JPH0456179A (ja) | 積層型圧電素子 | |
| JPS62290187A (ja) | 円筒状圧電アクチユエ−タ及びその製造方法 |