JPS63294976A - 積層型圧電素子 - Google Patents
積層型圧電素子Info
- Publication number
- JPS63294976A JPS63294976A JP62130706A JP13070687A JPS63294976A JP S63294976 A JPS63294976 A JP S63294976A JP 62130706 A JP62130706 A JP 62130706A JP 13070687 A JP13070687 A JP 13070687A JP S63294976 A JPS63294976 A JP S63294976A
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- Japan
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- electrode layer
- internal electrode
- layers
- layer
- piezoelectric material
- Prior art date
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- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は電界により圧電材料層に誘起される伸縮歪を
利用するアクチェエータ用の積層型圧電素子に係り、特
に積層型圧電素子の内部電極層と外部電極層とを簡易か
つ確実に接続する積層型圧電素子の構成に関する。
利用するアクチェエータ用の積層型圧電素子に係り、特
に積層型圧電素子の内部電極層と外部電極層とを簡易か
つ確実に接続する積層型圧電素子の構成に関する。
メカトロニクス機器の急速な発展に伴い、この分野で使
用されるアクチュエータが注目されてきている。現在、
過半のアクチェエータは電磁力で駆動されているため、
消費電力が大きい上に発熱や電磁ノイズ発生があり、こ
れに変わるアクチェエータの開発が望まれている。これ
に対し、固体の圧電効果を応用したアクチェエータは本
質的に電磁式アクチュエータの存する欠点を克服できる
ばかりか、小型、軽量で振動衝撃に対しても強く、さら
にセンサー機能も兼備可能という特長を有している。
用されるアクチュエータが注目されてきている。現在、
過半のアクチェエータは電磁力で駆動されているため、
消費電力が大きい上に発熱や電磁ノイズ発生があり、こ
れに変わるアクチェエータの開発が望まれている。これ
に対し、固体の圧電効果を応用したアクチェエータは本
質的に電磁式アクチュエータの存する欠点を克服できる
ばかりか、小型、軽量で振動衝撃に対しても強く、さら
にセンサー機能も兼備可能という特長を有している。
圧電式アクチェエータとしては、古くから２枚の圧電板
を貼り合わせた圧電バイモルフが知られており、スピー
カのトランジューサやＶＴＲヘッドのボジシッナー等と
して利用されている。バイモルフは比較的低電圧で数１
００−の大きな変位が得られ、また容易に製造できると
いう利点をもつが、その反面発生力が小さく応答速度も
あまり速くない、また、圧電バイモルフは基本的には圧
電横効果を利用しているために電気−機械のエネルギー
変換効率も低い、このため、最近の高度に発達したメカ
トロニクスあるいはエレクトロニクス用アクチェエータ
としては特性的に不十分なものである。これを改良した
ものとして、多数の圧電板を層状に積み重ねた圧電縦効
果駆動のアクチェエータも提案されている。この積層型
アクチェエータ （スタック型）の駆動に必要な電圧は
、各圧電板の板厚で決定されてくるが、加工および組立
て上の制約から、板厚は０．５鶴より薄くすることは困
難であるため通常ｓｏｏ ｖ以上の駆動電圧が必要とな
る。このため駆動回路をＩＣで構成することがむずかし
くなり、その応用分野が限定されてしまうという欠点が
ある。
を貼り合わせた圧電バイモルフが知られており、スピー
カのトランジューサやＶＴＲヘッドのボジシッナー等と
して利用されている。バイモルフは比較的低電圧で数１
００−の大きな変位が得られ、また容易に製造できると
いう利点をもつが、その反面発生力が小さく応答速度も
あまり速くない、また、圧電バイモルフは基本的には圧
電横効果を利用しているために電気−機械のエネルギー
変換効率も低い、このため、最近の高度に発達したメカ
トロニクスあるいはエレクトロニクス用アクチェエータ
としては特性的に不十分なものである。これを改良した
ものとして、多数の圧電板を層状に積み重ねた圧電縦効
果駆動のアクチェエータも提案されている。この積層型
アクチェエータ （スタック型）の駆動に必要な電圧は
、各圧電板の板厚で決定されてくるが、加工および組立
て上の制約から、板厚は０．５鶴より薄くすることは困
難であるため通常ｓｏｏ ｖ以上の駆動電圧が必要とな
る。このため駆動回路をＩＣで構成することがむずかし
くなり、その応用分野が限定されてしまうという欠点が
ある。
最近においては、グリーンシート法と呼ばれる積層セラ
ミックスコンデンサの製造技術を応用した積層型圧電素
子が提案されている０本圧電素子は従来のスタック型圧
電アクチュエータに比べて超小型で安価であり、バイモ
ルフ形に比べて応答速度が速（、発生応力も大きく、か
つ位置決め精度が高いなどのすぐれた特徴をもっている
ので、各分野での応用が期待されている。
ミックスコンデンサの製造技術を応用した積層型圧電素
子が提案されている０本圧電素子は従来のスタック型圧
電アクチュエータに比べて超小型で安価であり、バイモ
ルフ形に比べて応答速度が速（、発生応力も大きく、か
つ位置決め精度が高いなどのすぐれた特徴をもっている
ので、各分野での応用が期待されている。
このような圧電素子としては例えば第２図に示すものや
第３図に示す構造のものが知られている。
第３図に示す構造のものが知られている。
第２図は圧電素子の断面図で１は圧電材料層、２Ａ。
２Ｂは埋込まれた内部電極層である。 ３Ａは内部電極
層２Ａと電気的に接続する外部電極層、 ３Ｂは内部電
極層２Ｂと電気的に接続する外部電極層である。外部電
極層３Ａと外部電極層３Ｂには異なる極性の電圧が印加
される。内部電極層２Ａと２Ｂにはさまれた圧電材料層
１の部分は電界により伸縮し、圧電素子はアクチェエー
タとして機能することになる。第３図は他の圧電素子の
断面図である。２１は圧電材料層、２２Ａ 、 ２２Ｂ
は内部１！極層、２３Ａ 、 ２３Ｂは外部リード線で
ある。外部リード線２３Ａは内部電極層２２Ａと電気的
に接続する。外部リード線２３Ｂは内部電極層２２Ｂと
電気的に接続する。外部リード線２３＾。
層２Ａと電気的に接続する外部電極層、 ３Ｂは内部電
極層２Ｂと電気的に接続する外部電極層である。外部電
極層３Ａと外部電極層３Ｂには異なる極性の電圧が印加
される。内部電極層２Ａと２Ｂにはさまれた圧電材料層
１の部分は電界により伸縮し、圧電素子はアクチェエー
タとして機能することになる。第３図は他の圧電素子の
断面図である。２１は圧電材料層、２２Ａ 、 ２２Ｂ
は内部１！極層、２３Ａ 、 ２３Ｂは外部リード線で
ある。外部リード線２３Ａは内部電極層２２Ａと電気的
に接続する。外部リード線２３Ｂは内部電極層２２Ｂと
電気的に接続する。外部リード線２３＾。
２３Ｂには異なる極性の電圧゛が印加される０作用は第
２図の場合と同様である。第２図と第３図の圧電素子が
異なる点は前者は内部電極層が部分埋込方式であり、後
者は内部電極層が完全埋込みされていることである。
２図の場合と同様である。第２図と第３図の圧電素子が
異なる点は前者は内部電極層が部分埋込方式であり、後
者は内部電極層が完全埋込みされていることである。
しかしながら部分埋込方式の場合は内部電極層２Ａかあ
るいは内部電極層２Ｂのいずれかが圧電素子の側端面に
露出するので、外部電極層３Ａ、 ３Ｂの形成は容易で
あるが、内部電極層２Ａ、 ２Ｂが素子内部で部分的な
重なりしか示さないので、重なった部分は圧電材料層１
が伸縮するが、重なりのない部分は伸縮せず、そのため
に、内部電極Ｊ１２Ａ、 ２Ｂの重なりの部分と重なら
ない部分の境界付近で応力が集中して機械的に破損する
。これに対し第３図に示すような内部電極層２２Ａ、
２２Ｂの完全埋込型においては、圧電材料層２１の全体
にわたり均一に伸縮がおこり、圧電素子が機械的に破損
することはないのであるが、圧電材料層２１はドクタブ
レード法で形成されているので、その厚さが０．１乃至
０、３ ｍ ト薄（、ソノために外部’） −）’１２
３Ａ、 ２３Ｂ電気的接続が困難であるといった問題点
があった。
るいは内部電極層２Ｂのいずれかが圧電素子の側端面に
露出するので、外部電極層３Ａ、 ３Ｂの形成は容易で
あるが、内部電極層２Ａ、 ２Ｂが素子内部で部分的な
重なりしか示さないので、重なった部分は圧電材料層１
が伸縮するが、重なりのない部分は伸縮せず、そのため
に、内部電極Ｊ１２Ａ、 ２Ｂの重なりの部分と重なら
ない部分の境界付近で応力が集中して機械的に破損する
。これに対し第３図に示すような内部電極層２２Ａ、
２２Ｂの完全埋込型においては、圧電材料層２１の全体
にわたり均一に伸縮がおこり、圧電素子が機械的に破損
することはないのであるが、圧電材料層２１はドクタブ
レード法で形成されているので、その厚さが０．１乃至
０、３ ｍ ト薄（、ソノために外部’） −）’１２
３Ａ、 ２３Ｂ電気的接続が困難であるといった問題点
があった。
またこの完全埋込型の場合には内部電極層と外部電極層
の電気的接続の方法として、側端面に露出する内部電極
層に対し、一層おきに絶縁材料を塗布して電気的に絶縁
してから側端面の全面に一様に外部電極層を塗布する方
法も提案しているが、絶縁材料を塗布する場合流動性材
料を用いるため、上述のような微細な部分に一層おきに
絶縁層を形成することが困難であった この発明は上記の点に鑑みてなされ、その目的は、平行
な導体を備えたフレキシブルプリント配線基板を積層型
圧電素子の側端面に被着させた構成とすることにより側
端面に露出する内部電極層と、絶縁層上に形成された外
部電極層とを効率良くかつ高い信頼性で電気的に接続す
ることにある。
の電気的接続の方法として、側端面に露出する内部電極
層に対し、一層おきに絶縁材料を塗布して電気的に絶縁
してから側端面の全面に一様に外部電極層を塗布する方
法も提案しているが、絶縁材料を塗布する場合流動性材
料を用いるため、上述のような微細な部分に一層おきに
絶縁層を形成することが困難であった この発明は上記の点に鑑みてなされ、その目的は、平行
な導体を備えたフレキシブルプリント配線基板を積層型
圧電素子の側端面に被着させた構成とすることにより側
端面に露出する内部電極層と、絶縁層上に形成された外
部電極層とを効率良くかつ高い信頼性で電気的に接続す
ることにある。
上記の目的はこの発明によれば圧電材料層と電極層とを
交互に積層し、得られた内部電極層に交互に異なる極性
の電圧を印加して圧電材料層の伸縮を行わせる積層型圧
電素子において、（イ）圧電材料層４７間の全面にねた
り埋込まれ、かつ圧電素子の側端面で露出する内部電極
層４６Ａ、 ４６Ｂと、 （ロ）側端部周縁の一部においてかつ前記圧電材料層４
７と内部電極層４６Ａ、 ４６Ｂの積層方向の全長にわ
たって形成された２つの絶縁層４１＾、４１Ｂと、（ハ
）前記絶縁層の表面に形成された外部電極層４２Ａ。
交互に積層し、得られた内部電極層に交互に異なる極性
の電圧を印加して圧電材料層の伸縮を行わせる積層型圧
電素子において、（イ）圧電材料層４７間の全面にねた
り埋込まれ、かつ圧電素子の側端面で露出する内部電極
層４６Ａ、 ４６Ｂと、 （ロ）側端部周縁の一部においてかつ前記圧電材料層４
７と内部電極層４６Ａ、 ４６Ｂの積層方向の全長にわ
たって形成された２つの絶縁層４１＾、４１Ｂと、（ハ
）前記絶縁層の表面に形成された外部電極層４２Ａ。
４２Ｂ と、
仲）前記内部電極層の間隔の２倍の間隔で平行に形成さ
れた導体４３Ａ、 ４３Ｂを備え、かつこの導体を用い
て前記内部電極層４６Ａ、 ４６Ｂと外部電極層４２Ａ
、 ４４２Ｂとを電気的に接続する機能を有するととも
に、接着樹脂４５Ａ、 ４５Ｂで圧電材料層および内部
電極層の積層体と接着されたフレキシブルプリント配線
基板４４Ａ、 ４４Ｂ。
れた導体４３Ａ、 ４３Ｂを備え、かつこの導体を用い
て前記内部電極層４６Ａ、 ４６Ｂと外部電極層４２Ａ
、 ４４２Ｂとを電気的に接続する機能を有するととも
に、接着樹脂４５Ａ、 ４５Ｂで圧電材料層および内部
電極層の積層体と接着されたフレキシブルプリント配線
基板４４Ａ、 ４４Ｂ。
とを備えることにより達成される。
内部電極層４６＾、４６Ｂは圧電材料層４７の眉間の全
面にわたり埋込まれる。圧電材料層４７と内部電極層と
は交互に積層される。内部電極層に関しても４６＾と４
６Ｂとは交互に積層される。内部電極層４６Ａと４６Ｂ
には異なった極性の電圧が印加される。圧電材料層４７
は電界により伸縮する。圧電素子は使用に先立ち、予備
的な分権処理がなされる。このとき圧電材料層は電界の
方向に分極し、所定の歪が生ずる。圧電素子は電界をと
り除くと、ヒステレシスを示し、一定の残留歪を残す、
電界が加えられるとこの電界による歪が加重される。こ
のような圧電素子の伸縮に際しては内部電極層４６Ａ。
面にわたり埋込まれる。圧電材料層４７と内部電極層と
は交互に積層される。内部電極層に関しても４６＾と４
６Ｂとは交互に積層される。内部電極層４６Ａと４６Ｂ
には異なった極性の電圧が印加される。圧電材料層４７
は電界により伸縮する。圧電素子は使用に先立ち、予備
的な分権処理がなされる。このとき圧電材料層は電界の
方向に分極し、所定の歪が生ずる。圧電素子は電界をと
り除くと、ヒステレシスを示し、一定の残留歪を残す、
電界が加えられるとこの電界による歪が加重される。こ
のような圧電素子の伸縮に際しては内部電極層４６Ａ。
４６Ｂは完全に埋込まれているので圧電材料層４７にお
ける電界分布は均一であり、伸縮も圧電材料層４７の全
体にわたり均一におこり、圧電材料層の伸縮量が最大に
なるとともに、部分的な応力集中もなくなって圧電素子
の破損が防止される。埋込まれた内部電極層は側端面で
露出する。内部電極層に対する電圧の印加はこの露出部
分を介して行われる。電圧の印加は後述の外部電極層４
２Ａ、４２Ｂと電気的に接続することにより行われる。
ける電界分布は均一であり、伸縮も圧電材料層４７の全
体にわたり均一におこり、圧電材料層の伸縮量が最大に
なるとともに、部分的な応力集中もなくなって圧電素子
の破損が防止される。埋込まれた内部電極層は側端面で
露出する。内部電極層に対する電圧の印加はこの露出部
分を介して行われる。電圧の印加は後述の外部電極層４
２Ａ、４２Ｂと電気的に接続することにより行われる。
外部電極！ ４２Ａは内部電極層４６Ａに並列的に電圧
を供給する。外部電極層４２Ｂは、内部電極層４６Ｂに
並列的。
を供給する。外部電極層４２Ｂは、内部電極層４６Ｂに
並列的。
に電圧を供給する。
絶縁層４１Ａ、 ４１Ｂは外部電極層４２Ａ、 ４２Ｂ
をこの表面に形成して、外部電極層４２Ａ、 ４２Ｂが
直接的に内部電極層４６Ａ、 ４６Ｂと接触することを
防止する。
をこの表面に形成して、外部電極層４２Ａ、 ４２Ｂが
直接的に内部電極層４６Ａ、 ４６Ｂと接触することを
防止する。
外部電極層４２Ａ、 ４２Ｂには相異なる極性の電圧が
供給される。
供給される。
熱硬化性樹脂で形成されたフレキシブルプリント配線基
板には、内部電極層４６Ａのピッチと同じ間隔（内部電
極層４６Ａ、 ４６Ｂの間隔の２倍）で平行に導体４３
Ａあるいは４３Ｂが形成されている。導体４３八はフレ
キシブルプリント基板４４Ａ上に、導体４３Ｂはフレキ
シブルプリント基板４４Ｂ上に形成される。この導体４
３＾あるいは４３Ｂが内部電極層と外部電極層を電気的
に接続する。導体４３Ａは内部電極層４６Ａと外部電極
ｉｌｌ ４２Ａとを、また導体４３Ｂは内部電極層４６
Ｂと外部電極層４２Ｂとを接続する。
板には、内部電極層４６Ａのピッチと同じ間隔（内部電
極層４６Ａ、 ４６Ｂの間隔の２倍）で平行に導体４３
Ａあるいは４３Ｂが形成されている。導体４３八はフレ
キシブルプリント基板４４Ａ上に、導体４３Ｂはフレキ
シブルプリント基板４４Ｂ上に形成される。この導体４
３＾あるいは４３Ｂが内部電極層と外部電極層を電気的
に接続する。導体４３Ａは内部電極層４６Ａと外部電極
ｉｌｌ ４２Ａとを、また導体４３Ｂは内部電極層４６
Ｂと外部電極層４２Ｂとを接続する。
フレキシブルプリント配線基板は液状接着樹脂を用いて
圧電材料層４７と内部電極層４６Ａ、 ４６Ｂの積層体
に加圧接着される。このとき導体４３Ａ、 ４３Ｂと内
部電極層４６Ａ、 ４６Ｂとの電気的接続および外部電
極層４２Ａ、 ４２Ｂとの電気的接続が行われる。液状
接着樹脂は乾いて、フレキシブルプリント配線基板と、
積層体の接着は強固になる。
圧電材料層４７と内部電極層４６Ａ、 ４６Ｂの積層体
に加圧接着される。このとき導体４３Ａ、 ４３Ｂと内
部電極層４６Ａ、 ４６Ｂとの電気的接続および外部電
極層４２Ａ、 ４２Ｂとの電気的接続が行われる。液状
接着樹脂は乾いて、フレキシブルプリント配線基板と、
積層体の接着は強固になる。
フレキシブルプリント配線基板４４Ａ、 ４４Ｂは液状
接着樹脂を介して圧電材料層４７と内部電極層４６Ａ。
接着樹脂を介して圧電材料層４７と内部電極層４６Ａ。
４６Ｂの積層体に加圧接着される。加圧により導体表面
（凸部）の接着剤は排除され、導体４３Ａ、 ４３Ｂと
内部電極層４６Ａ、 ４６Ｂとの電気的接続および外部
電極層４２Ａ、 ４２Ｂとの電気的接続が達成される。
（凸部）の接着剤は排除され、導体４３Ａ、 ４３Ｂと
内部電極層４６Ａ、 ４６Ｂとの電気的接続および外部
電極層４２Ａ、 ４２Ｂとの電気的接続が達成される。
液状接着樹脂は導体４３Ａ間の溝部（凹部）、導体４３
Ｂ間の溝部（凹部）にたまり、フレキシブルプリント配
線基板と積層体とを接着させる。
Ｂ間の溝部（凹部）にたまり、フレキシブルプリント配
線基板と積層体とを接着させる。
次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。ニッ
ケルニオブ酸鉛（Ｐｂ （Ｎｉ ’Ａ Ｎｂ’Ｓ４ ）
Ｏｓ） 、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯｓ）およびジルコン
酸鉛（ＰｂＺｒＯｓ）を主成分とする圧電材料の仮焼粉
末と有機物バインダを有機溶媒中に分散させてスラリを
調製する。
ケルニオブ酸鉛（Ｐｂ （Ｎｉ ’Ａ Ｎｂ’Ｓ４ ）
Ｏｓ） 、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯｓ）およびジルコン
酸鉛（ＰｂＺｒＯｓ）を主成分とする圧電材料の仮焼粉
末と有機物バインダを有機溶媒中に分散させてスラリを
調製する。
スラリをドクタブレードを用いてポリエステルフィルム
上に２５０ ｔｎｓ厚さに展延し、自然乾燥したあと赤
外線を用いて加熱乾燥する。圧電材料のグリーンシート
はこれをポリエステルフィルムより剥離し、次にグリー
ンシートに内部電極用の白金ペーストをグリーンシート
の表面に一様に１０−厚に印刷したあと正方形に切断し
、第１図（ａｌに示すような圧電材料グリーンシート３
１上に内部電極用ペースト厚膜３２の被着した積層用シ
ート３４が形成される０次にこの積層用シート３４を７
０枚重ねホットプレスにより圧着一体化して積層成型体
を形成する。
上に２５０ ｔｎｓ厚さに展延し、自然乾燥したあと赤
外線を用いて加熱乾燥する。圧電材料のグリーンシート
はこれをポリエステルフィルムより剥離し、次にグリー
ンシートに内部電極用の白金ペーストをグリーンシート
の表面に一様に１０−厚に印刷したあと正方形に切断し
、第１図（ａｌに示すような圧電材料グリーンシート３
１上に内部電極用ペースト厚膜３２の被着した積層用シ
ート３４が形成される０次にこの積層用シート３４を７
０枚重ねホットプレスにより圧着一体化して積層成型体
を形成する。
積層成型体は１２００℃乃至１２５０℃の温度で焼成さ
れ、第１図中）に示すような積層体３３が形成される。
れ、第１図中）に示すような積層体３３が形成される。
このとき圧電材料層４７の厚さは２００−である。
第１図（ｅ）に示す絶縁層４１Ａ、 ４１Ｂは次のよう
にして形成される。粉末ガラスを主成分とする絶縁材料
粉末とを機動バインダを有機溶媒中に分散させてスラリ
を調製し、ドクタブレード法により厚さ５０乃至６０μ
の絶縁層グリーンシートを形成する。
にして形成される。粉末ガラスを主成分とする絶縁材料
粉末とを機動バインダを有機溶媒中に分散させてスラリ
を調製し、ドクタブレード法により厚さ５０乃至６０μ
の絶縁層グリーンシートを形成する。
この絶縁層グリーンシートを積層体３３の正方形の一辺
の長さの２で側端面の長さと同一の長さに切断し、約１
００℃で側端面の中央部に加熱圧着する。
の長さの２で側端面の長さと同一の長さに切断し、約１
００℃で側端面の中央部に加熱圧着する。
反対側の側端面にも同様に絶縁層のグリーンシートを圧
着し、約９００℃の温度で焼成し、積層体３３と一体化
させる。
着し、約９００℃の温度で焼成し、積層体３３と一体化
させる。
外部電極Ｎ４２Ａ、 ４２Ｂは第１図＋ｄ＋に示すよう
に、絶縁層４１Ａ、 ４１Ｂ上に絶縁層をはみ出さぬよ
う銀ペーストを塗布し、約６００℃で焼きつけて形成す
ることができる。
に、絶縁層４１Ａ、 ４１Ｂ上に絶縁層をはみ出さぬよ
う銀ペーストを塗布し、約６００℃で焼きつけて形成す
ることができる。
次にポリイミド製のフレキシブルプリント配線基板４４
Ａ、 ４４Ｂを用意する。この配線基板の大きさは前述
の絶縁層４１Ａ、 ４１Ｂより幅が広く、長さは同程度
である。この配線基板には線幅１００−、ピッチ４００
−の銅よりなる平行な導体４３Ａ、 ４３Ｂが形成され
ている。
Ａ、 ４４Ｂを用意する。この配線基板の大きさは前述
の絶縁層４１Ａ、 ４１Ｂより幅が広く、長さは同程度
である。この配線基板には線幅１００−、ピッチ４００
−の銅よりなる平行な導体４３Ａ、 ４３Ｂが形成され
ている。
エポキシ系液状接着剤（アラルダイトＣＹ２３２（チバ
ガイギ））の４重量部と硬化剤（ＨＹ９５６（チバガイ
ギ））の１重量部をよく混合してから外部電極の形成さ
れた端面全体に均一に塗、布したのちフレキシブルプリ
ント基板の導体４３＾、４３Ｂと内部電極層４６Ａ、
４６Ｂとがそれぞれ重なるように位置合わせをし、透明
粘着テープで仮留めを行い、シリコンゴムを介して、加
圧治具により、約５０ｋｇ／−の圧力で加圧し、約８時
間室温で保持する。第１図＋ｅｌにおいて、フレキシブ
ルプリント配線基板４４Ａは積層体３３に接着した状態
を、フレキシブルプリント配線基板４４Ｂは接着前の状
態を示す、第１図（ｆｌには露出した内部電極層４６Ａ
とフレキシブルプリント配Ａｌｌ基板４４Ａの導体４３
Ａとの電気的接続の状態を拡大して示す、液状接着樹脂
は接着時の加圧によって導体４３Ａと内部電極層４６Ａ
の露出部との間から排除され電気的導通の得られた状態
となっている。液状接着樹脂が乾いて得られた接着樹脂
４５Ａは、フレキシブルプリント配線基板の固着の役割
を果たすと共に、露出内部電橋の一層おきの絶縁の役割
も果たす。
ガイギ））の４重量部と硬化剤（ＨＹ９５６（チバガイ
ギ））の１重量部をよく混合してから外部電極の形成さ
れた端面全体に均一に塗、布したのちフレキシブルプリ
ント基板の導体４３＾、４３Ｂと内部電極層４６Ａ、
４６Ｂとがそれぞれ重なるように位置合わせをし、透明
粘着テープで仮留めを行い、シリコンゴムを介して、加
圧治具により、約５０ｋｇ／−の圧力で加圧し、約８時
間室温で保持する。第１図＋ｅｌにおいて、フレキシブ
ルプリント配線基板４４Ａは積層体３３に接着した状態
を、フレキシブルプリント配線基板４４Ｂは接着前の状
態を示す、第１図（ｆｌには露出した内部電極層４６Ａ
とフレキシブルプリント配Ａｌｌ基板４４Ａの導体４３
Ａとの電気的接続の状態を拡大して示す、液状接着樹脂
は接着時の加圧によって導体４３Ａと内部電極層４６Ａ
の露出部との間から排除され電気的導通の得られた状態
となっている。液状接着樹脂が乾いて得られた接着樹脂
４５Ａは、フレキシブルプリント配線基板の固着の役割
を果たすと共に、露出内部電橋の一層おきの絶縁の役割
も果たす。
以上の方法で作製された積層型圧電素子の外部電極層４
２Ａ、 ４２８間に直流電圧１００ｖを印加すると、約
６−の変位が得られる。
２Ａ、 ４２８間に直流電圧１００ｖを印加すると、約
６−の変位が得られる。
グリーンシート法によって得られる圧電材料層４７の厚
さの製作精度は高いうえに、フレキシブルプリント配線
基板の導体の間隔の精度も高く、さらに導体には所定の
幅を設けることもできるので、内部電極層と導体の電気
的接続の信頼性は高いということができる。またこの電
気的接続は一点で接続が行われると、他の部分も自動的
に接続されることになるので接続は容易であるというこ
とができる。
さの製作精度は高いうえに、フレキシブルプリント配線
基板の導体の間隔の精度も高く、さらに導体には所定の
幅を設けることもできるので、内部電極層と導体の電気
的接続の信頼性は高いということができる。またこの電
気的接続は一点で接続が行われると、他の部分も自動的
に接続されることになるので接続は容易であるというこ
とができる。
絶縁層４１Ａ、 ４１Ｂについては、前述のようにあら
かじめシート成型したものを使用するので膜質。
かじめシート成型したものを使用するので膜質。
膜厚は均一なものが調製され圧電素子の伸縮も均一にな
る。
る。
この発明によれば、圧電材料層とＲＦｆｉＮとを交互に
積層し、得られた内部ｉ！電極層交互に異なる極性の電
圧を印加して圧電材料層の伸縮を行わせる積層型圧電素
子において、 （イ）圧電材料層間の全面にわたり埋込まれ、かつ圧電
素子の側端面で露出する内部電極層と、（ロ）側端部周
縁の一部においてかつ前記圧電材料層と内部電極層の積
層方向の全長にわたって形成された２つの絶縁層と、 （ハ）前記絶縁層の表面に形成された外部電極層と、仲
）前記内部電極層の間隔の２倍の間隔で平行に形成され
た導体を備え、かつこの導体を用いて前記内部電極層と
外部電極層とを電気的に接続する機能を有するとともに
接着樹脂で圧電材料層および内部電極層の積層体と接着
されたフレキシブルプリント配線基板、 とを備えるので電気的接続がされる内部電極層と同じ間
隔で平行に形成されたフレキシブルプリント配線基板の
導体は液状接着樹脂を用いて加圧接着することにより導
体表面の接着樹脂が排除されるので内部電極層および外
部電極層と接触をおこしその結果、内部電極層と外部電
極層とはフレキシブルプリント配線基板の導体を介して
容易かつ確実に電気的接続される。
積層し、得られた内部ｉ！電極層交互に異なる極性の電
圧を印加して圧電材料層の伸縮を行わせる積層型圧電素
子において、 （イ）圧電材料層間の全面にわたり埋込まれ、かつ圧電
素子の側端面で露出する内部電極層と、（ロ）側端部周
縁の一部においてかつ前記圧電材料層と内部電極層の積
層方向の全長にわたって形成された２つの絶縁層と、 （ハ）前記絶縁層の表面に形成された外部電極層と、仲
）前記内部電極層の間隔の２倍の間隔で平行に形成され
た導体を備え、かつこの導体を用いて前記内部電極層と
外部電極層とを電気的に接続する機能を有するとともに
接着樹脂で圧電材料層および内部電極層の積層体と接着
されたフレキシブルプリント配線基板、 とを備えるので電気的接続がされる内部電極層と同じ間
隔で平行に形成されたフレキシブルプリント配線基板の
導体は液状接着樹脂を用いて加圧接着することにより導
体表面の接着樹脂が排除されるので内部電極層および外
部電極層と接触をおこしその結果、内部電極層と外部電
極層とはフレキシブルプリント配線基板の導体を介して
容易かつ確実に電気的接続される。
第１図（ａｌ〜（ｆｌはこの発明の実施例に係る積層型
圧電素子を製造工程に従って示すもので、（ａｌ〜＋１
４１は圧電素子の斜視図、（ｆｌは圧電素子の部分拡大
図、第２図、第３図は従来の積層型圧電素子の模式断面
図である。 ４１＾、４１８Ｆ絶縁層、４２Ａ、 ４２Ｂ：外部電極
層、４３Ａ。 ４３Ｂ：導体、４４Ａ、 ４４Ｂ：フレキシブルプリン
ト配線基板、４５＾ ：接着樹脂、４６Ａ、 ４６８：
内部電極層、４７：圧電材料層。 代理人イ「１１１上Ｉｌｌ ＋−１ル゛；）−一部 ３１ Ｅ≧電＋オ米１グ°り一部ンート第１図 第１図 ｔｓ２図 第３図 図面の浄雷ｒ雪容に変更なし） 第１図 手続補正書彷式） ％式％ ３、補正をする者 事件との関係 出願人 性 所 川崎市川崎区田辺新ＦＢ１番ｌ−号名 称
（５２３４富士電機株式会社 ４、代 理 人
圧電素子を製造工程に従って示すもので、（ａｌ〜＋１
４１は圧電素子の斜視図、（ｆｌは圧電素子の部分拡大
図、第２図、第３図は従来の積層型圧電素子の模式断面
図である。 ４１＾、４１８Ｆ絶縁層、４２Ａ、 ４２Ｂ：外部電極
層、４３Ａ。 ４３Ｂ：導体、４４Ａ、 ４４Ｂ：フレキシブルプリン
ト配線基板、４５＾ ：接着樹脂、４６Ａ、 ４６８：
内部電極層、４７：圧電材料層。 代理人イ「１１１上Ｉｌｌ ＋−１ル゛；）−一部 ３１ Ｅ≧電＋オ米１グ°り一部ンート第１図 第１図 ｔｓ２図 第３図 図面の浄雷ｒ雪容に変更なし） 第１図 手続補正書彷式） ％式％ ３、補正をする者 事件との関係 出願人 性 所 川崎市川崎区田辺新ＦＢ１番ｌ−号名 称
（５２３４富士電機株式会社 ４、代 理 人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）圧電材料層と電極層とを交互に積層し、得られた内
部電極層に交互に異なる極性の電圧を印加して圧電材料
層の伸縮を行わせる積層型圧電素子において、 （イ）圧電材料層間の全面にわたり埋込まれ、かつ圧電
素子の側端面で露出する内部電極層と、 （ロ）側端部周縁の一部においてかつ前記圧電材料層と
内部電極層の積層方向の全長にわたって形成された２つ
の絶縁層と、 （ハ）前記絶縁層の表面に形成された外部電極層と、（
ニ）前記内部電極層の間隔の２倍の間隔で平行に形成さ
れた導体を備え、かつこの導体を用いて前記内部電極層
と外部電極層とを電気的に接続する機能を有するととも
に接着樹脂で圧電材料層および内部電極層の積層体と接
着されたフレキシブルプリント配線基板、 とを備えることを特徴とする積層型圧電素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62130706A JPS63294976A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 積層型圧電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62130706A JPS63294976A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 積層型圧電素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63294976A true JPS63294976A (ja) | 1988-12-01 |
Family
ID=15040673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62130706A Pending JPS63294976A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 積層型圧電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63294976A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05155044A (ja) * | 1991-12-06 | 1993-06-22 | Fujitsu Ltd | 圧電素子アクチュエータ |
| JP2011206634A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Kyocera Corp | 圧電駆動装置およびこれを備えた触覚提示デバイス用振動駆動装置 |
-
1987
- 1987-05-27 JP JP62130706A patent/JPS63294976A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05155044A (ja) * | 1991-12-06 | 1993-06-22 | Fujitsu Ltd | 圧電素子アクチュエータ |
| JP2011206634A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Kyocera Corp | 圧電駆動装置およびこれを備えた触覚提示デバイス用振動駆動装置 |
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