(57)【要約】【課題】接続不良を高速かつ精確に検出することが可能な積層圧電セラミック部品及び圧電デバイスを提供すること。【解決手段】本発明に係る積層圧電セラミック部品は、圧電セラミック体と、第１の内部電極と、第２の内部電極と、第１の端子電極と、第２の端子電極とを具備する。圧電セラミック体は、第１の端面および第２の端面を有する。第１の内部電極は、圧電セラミック体の内部に形成され、第１の端面に引き出されている。第２の内部電極は、圧電セラミック体の内部に形成され、第２の端面に引き出されている。第１の端子電極は、第１の端面に形成され、第１の内部電極と電気的に接続されている。第２の端子電極は、第２の端面に形成され、第２の内部電極と電気的に接続されている。第１の端面において、第１の内部電極の一部は第１の端子電極に覆われ、第１の内部電極の第１の端子電極より側面側の部分は露出している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ＞幅＞厚さである直方体形状であり、厚さ方向に対向する上面および下面と、長さ方向に対向する第１の端面および第２の端面と、幅方向に対向する一対の側面とを有する圧電セラミック体と、
前記圧電セラミック体の内部に形成され、前記第１の端面に引き出された第１の内部電極と、
前記圧電セラミック体の内部に形成され、前記第２の端面に引き出され、前記第１の内部電極と厚さ方向に所定の距離をおいて交互に積層された第２の内部電極と、
前記第１の端面に形成され、前記第１の内部電極と電気的に接続された第１の端子電極と、
前記第２の端面に形成され、前記第２の内部電極と電気的に接続された第２の端子電極と、
を具備し、
前記第１の端面において、前記第１の内部電極の一部は前記第１の端子電極に覆われ、前記第１の内部電極の前記第１の端子電極より前記側面側の部分は露出している
積層圧電セラミック部品。
【請求項２】
請求項１に記載の積層圧電セラミック部品であって、
前記第１の内部電極および前記第２の内部電極の幅と、前記一対の側面の間の距離は同一である
積層圧電セラミック部品。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の積層圧電セラミック部品であって、
前記圧電セラミック体の内部に形成され、前記第１の端面に引き出され、前記第２の内部電極と厚さ方向に所定の距離をおいて交互に積層された第３の内部電極と、
前記第１の端面に形成され、前記第３の内部電極と電気的に接続され、前記第１の端子電極とは電気的に絶縁され、前記第３の内部電極に電気的に接続された第３の端子電極と
をさらに具備し、
前記第１の端面において、前記第３の内部電極の一部は前記第３の端子電極に覆われ、前記第３の内部電極の前記第３の端子電極より前記側面側の部分は露出している
積層圧電セラミック部品。
【請求項４】
請求項３に記載の積層圧電セラミック部品であって、
前記第３の内部電極の幅と、前記一対の側面の間の距離は同一である
積層圧電セラミック部品。
【請求項５】
請求項１から４のうちいずれか一項に記載の積層圧電セラミック部品であって、
前記一対の側面は、前記圧電セラミック体とは異なる絶縁体からなる絶縁膜で覆われている
積層圧電セラミック部品。
【請求項６】
請求項５に記載の積層圧電セラミック部品であって、
前記絶縁体は、絶縁性樹脂材料である
積層圧電セラミック部品。
【請求項７】
振動部材と、
前記振動部材に実装された積層圧電セラミック部品とを具備し、
前記積層圧電セラミック部品は、
長さ＞幅＞厚さである直方体形状であり、厚さ方向に対向する上面および下面と、長さ方向に対向する第１の端面および第２の端面と、幅方向に対向する一対の側面とを有する圧電セラミック体と、
前記圧電セラミック体の内部に形成され、前記第１の端面に引き出された第１の内部電極と、
前記圧電セラミック体の内部に形成され、前記第２の端面に引き出され、前記第１の内部電極と厚さ方向に所定の距離をおいて交互に積層された第２の内部電極と、
前記第１の端面に形成され、前記第１の内部電極と電気的に接続された第１の端子電極と、
前記第２の端面に形成され、前記第２の内部電極と電気的に接続された第２の端子電極と、
を具備し、
前記第１の端面において、前記第１の内部電極の一部は前記第１の端子電極に覆われ、前記第１の内部電極の前記第１の端子電極より前記側面側の部分は露出している
圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータとして利用することが可能な積層圧電セラミック部品及び圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電アクチュエータは、圧電材料と電極を備える圧電素子から構成され、電極に電圧が印加されると、逆圧電効果により圧電材料に生じる変形を利用したアクチュエータである。圧電素子は、圧電体の内部に複数層の内部電極が積層されて構成されている。内部電極の一部は圧電体の表面に引き出され、圧電体の表面に配設された端子電極に電気的に接続されている（例えば、特許文献１乃至３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】再公表２０１５−１１４８４９号
【特許文献２】再公表２０１４−６９１３８号
【特許文献３】特開２０１６−４６４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構造において内部電極と端子電極の電気的接続は確実になされる必要がある。内部電極と端子電極の接続不良が存在すると、圧電素子として機能しない部分（容量抜け）が発生し、変位性能が低下するためである。
【０００５】
従来は容量計等を利用して内部電極が端子電極に接続されているかを確認することが行われていた。しかしながら、この方法では内部電極に導通を取る必要があって計測に時間を要し、また複数の内部電極のうち一つのみが端子電極に接続されていない場合等には接続不良を検出できないおそれがある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、接続不良を高速かつ精確に検出することが可能な積層圧電セラミック部品及び圧電デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る積層圧電セラミック部品は、圧電セラミック体と、第１の内部電極と、第２の内部電極と、第１の端子電極と、第２の端子電極とを具備する。
上記圧電セラミック体は、長さ＞幅＞厚さである直方体形状であり、厚さ方向に対向する上面および下面と、長さ方向に対向する第１の端面および第２の端面と、幅方向に対向する一対の側面とを有する。
上記第１の内部電極は、上記圧電セラミック体の内部に形成され、上記第１の端面に引き出されている。
上記第２の内部電極は、上記圧電セラミック体の内部に形成され、上記第２の端面に引き出され、上記第１の内部電極と厚さ方向に所定の距離をおいて交互に積層されている。
上記第１の端子電極は、上記第１の端面に形成され、上記第１の内部電極と電気的に接続されている。
上記第２の端子電極は、上記第２の端面に形成され、上記第２の内部電極と電気的に接続されている。
上記第１の端面において、上記第１の内部電極の一部は上記第１の端子電極に覆われ、上記第１の内部電極の上記第１の端子電極より上記側面側の部分は露出している。
【０００８】
この構成によれば、第１の端面において第１の内部電極のうち第１の端子電極に覆われていない部分（以下、露出部分）が露出している。このため、第１の端面を撮像した画像において画像処理により露出部分の有無を判定することによって、第１の内部電極と第１の端子電極の接続不良を検出することができ、接続不良を電気的に検出する場合に比べ、高速かつ精確に検出することが可能である。
【０００９】
上記第１の内部電極および上記第２の内部電極の幅と、上記一対の側面の間の距離は同一であってもよい。
【００１０】
第１の内部電極及び第２の内部電極が圧電セラミック体の内部に埋設され、側面に露出していない場合には、これらの内部電極の側面を被覆する圧電セラミック体（サイドマージン）による拘束によって積層圧電セラミック部品の変形が抑制されるが、上記構成によればサイドマージンによる拘束が生じず、変位性能の低下を防止することが可能である。
【００１１】
上記積層圧電セラミック部品は、
上記圧電セラミック体の内部に形成され、上記第１の端面に引き出され、上記第２の内部電極と厚さ方向に所定の距離をおいて交互に積層された第３の内部電極と、
上記第１の端面に形成され、上記第３の内部電極と電気的に接続され、上記第１の端子電極とは電気的に絶縁され、上記第３の内部電極に電気的に接続された第３の端子電極と
をさらに具備し、
上記第１の端面において、上記第３の内部電極の一部は上記第３の端子電極に覆われ、上記第３の内部電極の上記第３の端子電極より上記側面側の部分は露出していてもよい。
【００１２】
この構成によれば、第１の端面を撮像した画像に対する画像処理により、さらに第３の内部電極と第３の端子電極の接続不良を検出することができる。
【００１３】
上記第３の内部電極の幅と、上記一対の側面の間の距離は同一であってもよい。
【００１４】
上記一対の側面は、上記圧電セラミック体とは異なる絶縁体からなる絶縁膜で覆われていてもよい。
【００１５】
上記絶縁体は、絶縁性樹脂材料であってもよい。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る圧電デバイスは、積層圧電セラミック部品と振動部材とを具備する。
上記積層圧電セラミック部品は、上記振動部材に実装され、圧電セラミック体と、第１の内部電極と、第２の内部電極と、第１の端子電極と、第２の端子電極とを具備する。
上記圧電セラミック体は、長さ＞幅＞厚さである直方体形状であり、厚さ方向に対向する上面および下面と、長さ方向に対向する第１の端面および第２の端面と、幅方向に対向する一対の側面とを有する。
上記第１の内部電極は、上記圧電セラミック体の内部に形成され、上記第１の端面に引き出されている。
上記第２の内部電極は、上記圧電セラミック体の内部に形成され、上記第２の端面に引き出され、上記第１の内部電極と厚さ方向に所定の距離をおいて交互に積層されている。
上記第１の端子電極は、上記第１の端面に形成され、上記第１の内部電極と電気的に接続されている。
上記第２の端子電極は、上記第２の端面に形成され、上記第２の内部電極と電気的に接続されている。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明によれば、接続不良を高速かつ精確に検出することが可能な積層圧電セラミック部品及び圧電デバイスを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る積層圧電セラミック部品の斜視図である。
【図２】同積層圧電セラミック部品の斜視図である。
【図３】同積層圧電セラミック部品の第１側面の平面図である。
【図４】同積層圧電セラミック部品の第２側面の平面図である。
【図５】同積層圧電セラミック部品の第１端面の平面図である。
【図６】同積層圧電セラミック部品の第２端面の平面図である。
【図７】同積層圧電セラミック部品の上面の平面図である。
【図８】同積層圧電セラミック部品の下面の平面図である。
【図９】同積層圧電セラミック部品の第１の内部電極を示す断面図である。
【図１０】同積層圧電セラミック部品の第２の内部電極を示す断面図である。
【図１１】同積層圧電セラミック部品の第３の内部電極を示す断面図である。
【図１２】同積層圧電セラミック部品の第１端面の拡大図である。
【図１３】同積層圧電セラミック部品の第１端面の拡大図である。
【図１４】同積層圧電セラミック部品の駆動電圧の波形である。
【図１５】比較例に係る積層圧電セラミック部品の斜視図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る積層圧電セラミック部品の斜視図である。
【図１７】同積層圧電セラミック部品の第１端面の平面図である。
【図１８】同積層圧電セラミック部品の斜視図である。
【図１９】同積層圧電セラミック部品の製造に用いられるシート部材の模式図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る圧電デバイスの模式図である。
【図２１】本発明の変形例に係る積層圧電セラミック部品の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態に係る積層圧電セラミック部品について説明する。以下の各図において相互に直交する三方向をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向とする。
【００２０】
［蓄電圧電セラミック部品の構成］
図１及び図２は、本実施形態に係る積層圧電セラミック部品１００の斜視図であり、図２は図１の反対側から見た図である。
【００２１】
図１及び図２に示すように、積層圧電セラミック部品１００は、圧電セラミック体１０１、第１内部電極１０２、第２内部電極１０３、第３内部電極１０４、第１表面電極１０５、第２表面電極１０６、第１端面端子電極１０７、第２端面端子電極１０８、第３端面端子電極１０９、第１表面端子電極１１０及び第２表面端子電極１１１を備える。
【００２２】
圧電セラミック体１０１は、圧電性セラミック材料からなる。圧電セラミック体１０１は例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）又はチタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３）等からなるものとすることができる。
【００２３】
図１及び図２に示すように圧電セラミック体１０１は直方体形状を有する。Ｘ方向を長さ、Ｙ方向を幅、Ｚ方向を厚さとすると、圧電セラミック体１０１は長さ＞幅＞厚さとなる形状を有する。
【００２４】
圧電セラミック体１０１の表面について、幅方向（Ｙ方向）に対向する面を第１側面１０１ａ及び第２側面１０１ｂとし、長さ方向（Ｘ方向）に対向する面を第１端面１０１ｃ及び第２端面１０１ｄとする。また、厚み方向（Ｚ方向）に対向する面を上面１０１ｅ及び下面１０１ｆとする。
【００２５】
図３は第１側面１０１ａを示す平面図であり、図４は第２側面１０１ｂを示す平面図である。図５は第１端面１０１ｃを示す平面図であり、図６は第２端面１０１ｄを示す平面図である。図７は上面１０１ｅを示す平面図であり、図８は下面１０１ｆを示す平面図である。
【００２６】
図３及び図４に示すように、圧電セラミック体１０１は、上面１０１ｅ側の第１領域１０１ｇと、下面１０１ｆ側の第２領域１０１ｈを有する。第１領域１０１ｇの厚みと第２領域１０１ｈの厚みは１：１が好適である。
【００２７】
第１内部電極１０２は、第１領域１０１ｇの内部に形成され、圧電セラミック体１０１を介して第２内部電極１０３及び第１表面電極１０５と対向する（図３及び図４参照）。図９は第１内部電極１０２を示す積層圧電セラミック部品１００の断面図であり、図３及び図４のＡ−Ａ線での断面図である。図９に示すように第１内部電極１０２は第１端面１０１ｃに引き出されて第１端面１０１ｃに部分的に露出し、第１端面端子電極１０７に電気的に接続されている。
【００２８】
また、第１内部電極１０２は、圧電セラミック体１０１の幅（Ｙ方向）と同一の幅を有し、第１側面１０１ａ及び第２側面１０１ｂに露出する（図３及び図４参照）。第１内部電極１０２の層数は特に限定されず、一層又は複数層とすることができる。
【００２９】
第２内部電極１０３は、第１領域１０１ｇ及び第２領域１０１ｈの内部に形成されている。第２内部電極１０３は、第１領域１０１ｇの内部では第１内部電極１０２と厚さ方向（Ｚ方向）に所定の距離をおいて第１内部電極１０２と交互に積層され、圧電セラミック体１０１を介して第１内部電極１０２と対向する（図３及び図４参照）。
【００３０】
また、第２内部電極１０３は、第２領域１０１ｈの内部では第３内部電極１０４と厚さ方向（Ｚ方向）に所定の距離をおいて第３内部電極１０４と交互に積層され、圧電セラミック体１０１を介して第３内部電極１０４と対向する（図３及び図４参照）。
【００３１】
図１０は第２内部電極１０３を示す積層圧電セラミック部品１００の断面図であり、図３及び図４のＢ−Ｂ線での断面図である。図１０に示すように第２内部電極１０３は第２端面１０１ｄに引き出され、第２端面端子電極１０８に電気的に接続されている。
【００３２】
また、第２内部電極１０３は、圧電セラミック体１０１の幅（Ｙ方向）と同一の幅を有し、第１側面１０１ａ及び第２側面１０１ｂに露出する（図３及び図４参照）。第２内部電極１０３の層数は第１内部電極１０２及び第３内部電極１０４の層数に応じた数とすることができる。
【００３３】
第３内部電極１０４は、第２領域１０１ｈの内部に形成され、圧電セラミック体１０１を介して第２内部電極１０３及び第２表面電極１０６と対向する（図３及び図４参照）。図１１は第３内部電極１０４を示す積層圧電セラミック部品１００の断面図であり、図３及び図４のＣ−Ｃ線での断面図である。図１１に示すように第３内部電極１０４は第１端面１０１ｃ引き出されて第１端面１０１ｃに部分的に露出し、第３端面端子電極１０９に電気的に接続されている。
【００３４】
また、第３内部電極１０４は、圧電セラミック体１０１の幅（Ｙ方向）と同一の幅を有し、第１側面１０１ａ及び第２側面１０１ｂに露出する（図３及び図４参照）。第３内部電極１０４の層数は特に限定されず、一層又は複数層とすることができる。
【００３５】
第１表面電極１０５は、上面１０１ｅに形成され（図１参照）、第２端面端子電極１０８に電気的に接続されている。また、第１表面電極１０５は、上面１０１ｅにおいて第１表面端子電極１１０及び第２表面端子電極１１１とは離間し、これらとは電気的に絶縁されている（図７参照）。
【００３６】
第２表面電極１０６は、下面１０１ｆに形成され、第２端面端子電極１０８に電気的に接続されている。（図３参照）。
【００３７】
第１端面端子電極１０７は、第１端面１０１ｃに形成され（図１参照）、第１内部電極１０２に電気的に接続されている。また、第１端面端子電極１０７は第３内部電極１０４及び第３端面端子電極１０９とは電気的に絶縁されている。第１端面端子電極１０７は、第１端面１０１ｃにおいて上面１０１ｅと下面１０１ｆの間に形成され、第１表面端子電極１１０に電気的に接続されている。
【００３８】
第２端面端子電極１０８は第２端面１０１ｄに形成され（図２参照）、第２内部電極１０３に電気的に接続されている。また、第２端面端子電極１０８は、第２端面１０１ｄにおいて上面１０１ｅと下面１０１ｆの間に形成され、第１表面電極１０５及び第２表面電極１０６に電気的に接続されている。
【００３９】
第３端面端子電極１０９は、第１端面１０１ｃに形成され（図１参照）、第３内部電極１０４に電気的に接続されている。また、第３端面端子電極１０９は第１内部電極１０２及び第１端面端子電極１０７とは電気的に絶縁されている。第３端面端子電極１０９は、第１端面１０１ｃにおいて上面１０１ｅと下面１０１ｆの間に形成され、第２表面端子電極１１１に電気的に接続されている。
【００４０】
第１表面端子電極１１０は、上面１０１ｅに形成されている（図１参照）。第１表面端子電極１１０は第１端面端子電極１０７に電気的に接続され、第２表面端子電極１１１及び第１表面電極１０５とは電気的に絶縁されている。
【００４１】
第２表面端子電極１１１は、上面１０１ｅに形成されている（図１参照）。第２表面端子電極１１１は第３端面端子電極１０９に電気的に接続され、第１表面端子電極１１０及び第１表面電極１０５とは電気的に絶縁されている。
【００４２】
第１内部電極１０２、第２内部電極１０３、第３内部電極１０４、第１表面電極１０５、第２表面電極１０６、第１端面端子電極１０７、第２端面端子電極１０８、第３端面端子電極１０９、第１表面端子電極１１０及び第２表面端子電極１１１は導電性材料からなる。この導電性材料は例えばＡｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ｐｄ、Ｃｕ及びＮｉのいずれかとすることができる。
【００４３】
積層圧電セラミック部品１００は以上のような構成を有する。上記のように第１内部電極１０２、第２内部電極１０３及び第３内部電極１０４は圧電セラミック体１０１の内部に形成され、圧電セラミック体１０１を介して第１内部電極１０２と第２内部電極１０３が対向し、第３内部電極１０４と第２内部電極１０３が対向する。第１内部電極１０２、第２内部電極１０３及び第３内部電極１０４は互いに絶縁されている。
【００４４】
積層圧電セラミック部品１００のサイズは特に限定されないが、長さ（Ｘ方向）をＬ、幅（Ｙ方向）をＷとすると、Ｌ／Ｗは１６〜５０程度が好適である。また厚み（Ｚ方向）は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度が好適である。
【００４５】
［第１端面について］
上述のように、第１端面１０１ｃには、第１内部電極１０２及び第３内部電極１０４が引き出され、それぞれ第１端面端子電極１０７及び第３端面端子電極１０９に接続されている。
【００４６】
図１２は、第１端面１０１ｃにおける第１内部電極１０２及び第１端面端子電極１０７を示す平面図であり、図５の一部拡大図である。同図に示すように、第１端面１０１ｃにおいて第１内部電極１０２は被覆部分１０２ａと露出部分１０２ｂを有する。
【００４７】
被覆部分１０２ａは第１端面端子電極１０７に被覆された部分である。露出部分１０２ｂは第１端面端子電極１０７に被覆されず、第１端面１０１ｃに露出する部分である。露出部分１０２ｂは被覆部分１０２ａに対して第２側面１０１ｂ側に位置する。
【００４８】
露出部分１０２ｂの第１端面１０１ｃにおける長さ（図中Ｔ１）は５０μｍ以上が好適であり、１００μｍ以上がより好適である。
【００４９】
図１３は、第１端面１０１ｃにおける第３内部電極１０４及び第３端面端子電極１０９を示す平面図であり、図５の一部拡大図である。同図に示すように、第１端面１０１ｃにおいて第３内部電極１０４は被覆部分１０４ａと露出部分１０４ｂを有する。
【００５０】
被覆部分１０４ａは第３端面端子電極１０９に被覆された部分である。露出部分１０４ｂは第１端面端子電極１０９に被覆されず、第１端面１０１ｃに露出する部分である。露出部分１０４ｂは被覆部分１０４ａに対して第１側面１０１ａ側に位置する。
【００５１】
露出部分１０４ｂの第１端面１０１ｃにおける長さ（図中Ｔ２）は５０μｍ以上が好適であり、１００μｍ以上がより好適である。
【００５２】
［蓄電圧電セラミック部品の動作］
積層圧電セラミック部品１００は、第１内部電極１０２と第２内部電極１０３の間と、第３内部電極１０４と第２内部電極１０３の間にそれぞれ独立して電圧を印加することができる。
【００５３】
第１内部電極１０２と第２内部電極１０３の間に電圧を印加すると、第１内部電極１０２と第２内部電極１０３の間の圧電セラミック体１０１に逆圧電効果が発生し、第１領域１０１ｇにＸ方向において変形(伸縮）を生じる。また、第３内部電極１０４と第２内部電極１０３の間に電圧を印加すると、第３内部電極１０４と第２内部電極１０３の間の圧電セラミック体１０１に逆圧電効果が発生し、第２領域１０１ｈにＸ方向において変形（伸縮）を生じる。
【００５４】
このように積層圧電セラミック部品１００では、第１領域１０１ｇと第２領域１０１ｈの変形を独立して制御することができる。第１領域１０１ｇ及び第２領域１０１ｈがそれぞれＸ方向に変形することにより、積層圧電セラミック部品１００をＺ方向において変形(屈曲）させることが可能である。
【００５５】
図１４は、積層圧電セラミック部品１００に印加される電圧波形の例である。図１４（ａ）は第１内部電極１０２と第２内部電極１０３の間の電圧（Ｖ１）の波形であり、図１４（ｂ）は第３内部電極１０４と第２内部電極１０３の間の電圧（Ｖ２）の波形である。なお、Ｖ０は、第２内部電極１０３の電位を示す。同図に示すように、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２を同位相の逆バイアスとすることにより、第１領域１０１ｇと第２領域１０１ｈの一方を伸張させ、他方を縮小させることが可能である。
【００５６】
なお、第１領域１０１ｇの厚みと第２領域１０１ｈの厚みを１：１とすることにより、第１領域１０１ｇと第２領域１０１ｈの変形量が対称的となり、好適である。また、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２の波形は図１４に示すものに限られず、サイン波や三角波であってもよい。
【００５７】
［マージンレス構造について］
積層圧電セラミック部品１００は、上述のように第１内部電極１０２、第２内部電極１０３及び第３内部電極１０４が第１側面１０１ａ及び第２側面１０１ｂに露出した構造を有する。
【００５８】
図１５は、比較例に係る積層圧電セラミック部品３００の斜視図である。
【００５９】
同図に示すように積層圧電セラミック部品３００は、圧電セラミック体３０１、表面電極３０２、第１端子電極３０３及び第２端子電極３０４を備える。また、積層圧電セラミック部品３００は第１内部電極１０２、第２内部電極１０３及び第３内部電極１０４に相当する図示しない内部電極を備える。
【００６０】
積層圧電セラミック部品３００では内部電極は側面及び端面に露出しておらず、圧電セラミック体３０１の内部に埋設されている。図１５に示すように内部電極の側面側には、圧電材料からなるサイドマージンＳが設けられ、内部電極の端面側には、圧電材料からなるエンドマージンＥが設けられている。
【００６１】
このサイドマージンＳ及びエンドマージンＥは、積層圧電セラミック部品３００が駆動される際、積層圧電セラミック部品３００の変位を抑制する拘束部として作用し、積層圧電セラミック部品３００の変位性能を低下させる。
【００６２】
これに対し、積層圧電セラミック部品１００では、サイドマージン及びエンドマージンを有しない。このため、これらのマージンによる拘束作用を受けず、大変位を生じさせることが可能であり、かつ変位性能の低下を防止することが可能である。
【００６３】
さらに、積層圧電セラミック部品１００では、第１内部電極１０２及び第３内部電極１０４が第１端面１０１ｃから第１側面１０１ａ又は第２側面１０１ｂにかけて延伸されている（図１参照）。これにより応力の影響を軽減することができ、変位量の拡大及び素子強度の向上が実現されている。
【００６４】
［接続不良の検出について］
積層圧電セラミック部品１００においては、第１端面１０１ｃの画像を用いて接続不良を検出することが可能である。図１６は、積層圧電セラミック部品１００の一部の斜視図である。同図に示すように、第１内部電極１０２に第１端面１０１ｃに到達していない第１内部電極１０２'が含まれているとする。
【００６５】
図１７はこの場合における第１端面１０１ｃを示す模式図である。同図に示すように第１端面１０１ｃには第１内部電極１０２'の露出部分１０２ｂが現れない。これにより、第１内部電極１０２'が第１端面端子電極１０７に導通していないことを検出することができる。
【００６６】
具体的には、積層圧電セラミック部品１００の検査工程において第１端面１０１ｃを撮像し、この撮像画像に対する画像処理によって露出部分１０２ｂの像を検出することができる。画像処理によって高速かつ精確に接続不良を検出することが可能である。
【００６７】
第３内部電極１０４と第３端面端子電極１０９の導通も同様に検出することができる。なお、画像処理によって検出する際に第１端面１０１ｃにおいて露出部分１０２ｂ及び露出部分１０４ｂが一定のサイズを有する必要があり、長さＴ１（図１２参照）及び長さＴ２（図１３参照）は５０μｍ以上が好適であり、１００μｍ以上がより好適である。
【００６８】
［絶縁膜について］
積層圧電セラミック部品１００は絶縁膜を備えていてもよい。図１８は、絶縁膜１１２を備える積層圧電セラミック部品１００を示す斜視図である。
【００６９】
同図に示すように絶縁膜１１２は、積層圧電セラミック部品１００の外周を被覆する。絶縁膜１１２には第１表面端子電極１１０、第２表面端子電極１１１及び第１表面電極１０５の一部を露出させる開口１１２ａが設けられており、開口１１２ａを介して第１表面端子電極１１０、第２表面端子電極１１１及び第１表面電極１０５への電気的接続がなされる。
【００７０】
絶縁膜１１２が被覆する範囲は図１８に示すものに限られず、第１内部電極１０２、第２内部電極１０３及び第３内部電極１０４が露出する第１側面１０１ａ及び第２側面１０１ｂを少なくとも被覆するものであればよい。
【００７１】
絶縁膜１１２の材料は絶縁性材料であれば特に限定されないが、例えばＳｉＮやアクリル樹脂等の絶縁性樹脂が好適である。なお、絶縁膜１１２は圧電セラミック体１０１とは異なる材料であり、軟らかい材料を利用することが可能であるため、絶縁膜１１２による拘束作用は極めて小さいものとすることができる。
【００７２】
［製造方法について］
積層圧電セラミック部品１００の製造方法について説明する。
【００７３】
積層圧電セラミック部品１００はシート部材を積層することによって製造することができる。図１９はシート部材を示す模式図である。図１９（ａ）は第１表面電極１０５、第１表面端子電極１１０、第２表面端子電極１１１及び圧電セラミック体２０１からなるシート部材２１０を示し、図１９（ｂ）は、第１内部電極１０２及び圧電セラミック体２０１からなるシート部材２２０を示す。
【００７４】
図１９（ｃ）は、第２内部電極１０３及び圧電セラミック体２０１からなるシート部材２３０を示し、図１９（ｄ）は、第３内部電極１０４及び圧電セラミック体２０１からなるシート部材２４０を示す。図１９（ｅ）は第２表面電極１０６及び圧電セラミック体２０１からなるシート部材２５０を示す。
【００７５】
まず、シート部材２５０上に、圧電セラミック体のみからなるシート部材（以下、圧電体シート部材）を積層し、その上にシート部材２４０、圧電体シート部材、シート部材２３０を順に積層する。さらに、圧電体シート部材を介してシート部材２４０とシート部材２３０を交互に積層する。
【００７６】
続いて、圧電体シート部材を介してシート部材２２０とシート部材２３０を交互に積層し、その上に圧電体シート部材及びシート部材２１０を順に積層する。続いてこの積層体を圧着し、加熱等によりバインダーを除去する。
【００７７】
続いて、焼成を行う。この段階では各内部電極は圧電セラミック体２０１に埋設され、サイドマージンが形成される。続いて熱処理により第１端面１０１ｃに第１端面端子電極１０７及び第３端面端子電極１０９を形成し、第２端面１０１ｄに第２端面端子電極１０８を形成する。
【００７８】
続いて、サイドマージンをカットし、除去する。これにより、圧電セラミック体２０１から圧電セラミック体１０１が形成される。サイドマージンのカットはダイシングやレーザ照射により行うことができる。サイドマージンのカットにより、第１側面１０１ａ及び第２側面１０１ｂが形成され、第１内部電極１０２、第２内部電極１０３及び第３内部電極１０４が第１側面１０１ａ及び第２側面１０１ｂから露出する（図１参照）。
【００７９】
続いて、開口１１２ａを除いて絶縁膜１１２を形成する（図１８参照）。絶縁膜１１２はミストデポジッション、スパッタ又はディップ等の方法で形成することができる。その後、第１表面端子電極１１０及び第２表面端子電極１１１と電気的導通をとり、直流電圧を印加する。これにより分極処理がなされ、圧電セラミック体１０１が活性化する。
【００８０】
積層圧電セラミック部品１００は以上のようにして製造することが可能である。なお、積層圧電セラミック部品１００の製造方法はここに示すものに限られない。
【００８１】
［圧電デバイスについて］
積層圧電セラミック部品１００は振動部材に実装され、圧電デバイスを構成することができる。図２０は積層圧電セラミック部品１００を備える圧電デバイス４００の模式図である。同図に示すように圧電デバイス４００は積層圧電セラミック部品１００、振動部材４１０及び接合部４２０を備える。
【００８２】
振動部材４１０はディスプレイのガラスパネルや金属板であり特に限定されない。接合部４２０は樹脂等であり、積層圧電セラミック部品１００を振動部材４１０に接合する。
【００８３】
積層圧電セラミック部品１００は、上面１０１ｅのうち、第１端面１０１ｃ側の領域が接合部４２０に接合されている。第１表面端子電極１１０、第２表面端子電極１１１及び第１表面電極１０５には接合部４２０を介して図示しない配線が接続されている。
【００８４】
各電極に電圧が印加されると、上述のように積層圧電セラミック部品１００にはＺ方向に変形を生じる（図中矢印）。これにより、振動部材４１０を振動させることが可能である。なお、積層圧電セラミック部品１００の実装方法はここに示すものに限られず、例えば上面１０１ｅの全体を接合部４２０に接合してもよい。
【００８５】
［変形例］
上記説明において積層圧電セラミック部品１００は、第１内部電極１０２と第２内部電極１０３の間で圧電素子が形成され、かつ第３内部電極１０４と第２内部電極１０３の間で圧電素子が形成されるバイモルフ積層型圧電アクチュエータとしたがこれに限られない。積層圧電セラミック部品１００は第３内部電極１０４を備えず、第１内部電極１０２と第２内部電極１０３のみを備えるものであってもよい。
【００８６】
図２１は、第３内部電極１０４を備えない積層圧電セラミック部品１００を示す斜視図である。同図に示すように、第１内部電極１０２は、第１端面１０１ｃにおいて第１端面端子電極１０７に接続されている。この構成においても第１端面１０１ｃにおける第１内部電極１０２の像の有無から第１内部電極１０２と第１端面端子電極１０７の接続不良を検出することが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１００…積層圧電セラミック部品
１０１…圧電セラミック体
１０１ａ…第１側面
１０１ｂ…第２側面
１０１ｃ…第１端面
１０１ｄ…第２端面
１０１ｅ…上面
１０１ｆ…下面
１０１ｇ…第１領域
１０１ｈ…第２領域
１０２…第１内部電極
１０３…第２内部電極
１０４…第３内部電極
１０５…第１表面電極
１０６…第２表面電極
１０７…第１端面端子電極
１０８…第２端面端子電極
１０９…第３端面端子電極
１１０…第１表面端子電極
１１１…第２表面端子電極
１１２…絶縁膜
４００…圧電デバイス
４１０…振動部材
４２０…接合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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