(57)【要約】  【課題】  焼成による変形が小さい圧電磁器板および板状基体ならびに電子部品を提供する。  【解決手段】  主面１ｃの面積が３６０ｍｍ２以上、厚みが１５０μｍ以下の圧電磁器板１に好適に用いられるもので、一対の四角形状の主面１ｃと、対向する一対の第１側面１ｄおよび対向する一対の第２側面１ｅとを有し、一対の第１側面１ｄが焼き上げ面であるとともに、第１側面１ｄの長さ方向中央における一対の第１側面１ｄ間の長さをＬｃとし、第１側面１ｄの長さ方向端における一対の第１側面１ｄ間の長さをＬｅとしたとき、該ＬｅとＬｃとの差ΔＬとＬｃとの比率（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下の圧電磁器板１である。  【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の四角形状の主面と、対向する一対の第１側面および対向する一対の第２側面とを有し、前記一対の第１側面が焼き上げ面であるとともに、前記第１側面の長さ方向中央における前記一対の第１側面間の長さをＬｃとし、前記第１側面の長さ方向端における前記一対の第１側面間の長さをＬｅとしたとき、該Ｌｅと前記Ｌｃとの差ΔＬと前記Ｌｃとの比率（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下であることを特徴とする圧電磁器板。
【請求項２】
前記一対の主面が焼き上げ面であることを特徴とする請求項１に記載の圧電磁器板。
【請求項３】
前記一対の第１側面は、角が丸くなった結晶粒子で構成されている請求項１または２に記載の圧電磁器板。
【請求項４】
前記主面の面積が３６０ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の圧電磁器板。
【請求項５】
前記主面の面積が１０００ｍｍ２以上である請求項１乃至４のうちいずれかに記載の圧電磁器板。
【請求項６】
一対の四角形状の主面と、対向する一対の第１側面および対向する一対の第２側面とを有し、前記主面の面積が３６０ｍｍ２以上であるとともに、前記一対の第１側面が焼き上げ面であることを特徴とする圧電磁器板。
【請求項７】
厚みが１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれかに記載の圧電磁器板。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちいずれかに記載の圧電磁器板内に内部電極を有することを特徴とする板状基体。
【請求項９】
請求項８に記載の板状基体の表面に配置された表面電極と、前記内部電極に接続され、前記圧電磁器板の厚み方向に延びて前記板状基体の表面に引き出されたビアホール導体とを具備するとともに、前記圧電磁器板は、前記一対の第２側面が焼き上げ面であることを特徴とする電子部品。
【請求項１０】
請求項８に記載の板状基体と、前記圧電磁器板の第２側面に配置され、前記内部電極に接続された外部電極とを具備するとともに、前記圧電磁器板の第２側面に加工面を有し、該加工面に前記外部電極が配置されていることを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電磁器板および板状基体ならびに電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電磁器板は、圧電現象を介して発生する変位や力を機械的駆動源として利用する圧電アクチュエータ等、種々の電子部品に用いられている。圧電アクチュエータは、その用途が拡大するに従い、より低電圧で、より大きな変位や発生力が得られる積層圧電アクチュエータが多く使われるようになってきた。【０００３】
従来、焼成後における圧電磁器板の変形（収縮ばらつき）が大きかったため、圧電磁器板の形状、寸法を所定範囲内に制御すべく、焼成後に圧電磁器板の切断、研磨等の加工を行っていた（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−５４８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来では、上記したように、圧電磁器板の形状、寸法を所定範囲内に制御すべく、焼成後に切断したり、研磨したりしていたため、工程が増加し、製造コストも高くなるという課題があった。【０００６】
本発明は、焼成後における加工を低減できる圧電磁器板および板状基体ならびに電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の圧電磁器板は、一対の四角形状の主面と、対向する一対の第１側面および対向する一対の第２側面とを有し、前記一対の第１側面が焼き上げ面であるとともに、前記第１側面の長さ方向中央における前記一対の第１側面間の長さをＬｃとし、前記第１側面の長さ方向端における前記一対の第１側面間の長さをＬｅとしたとき、該Ｌｅと前記Ｌｃとの差ΔＬと前記Ｌｃとの比率（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下であることを特徴とする。【０００８】
本発明の圧電磁器板は、一対の四角形状の主面と、対向する一対の第１側面および対向する一対の第２側面とを有し、前記主面の面積が３６０ｍｍ２以上であるとともに、前記一対の第１側面が焼き上げ面であることを特徴とする。【０００９】
本発明の板状基体は、圧電磁器板内に内部電極を有することを特徴とする。【００１０】
本発明の電子部品は、上記板状基体の表面に配置された表面電極と、前記内部電極に接続され、前記圧電磁器板の厚み方向に延びて前記板状基体の表面に引き出されたビアホール導体とを具備するとともに、前記圧電磁器板は、前記一対の第２側面が焼き上げ面であることを特徴とする。【００１１】
本発明の電子部品は、上記板状基体と、前記圧電磁器板の第２側面に配置され、前記内部電極に接続された外部電極とを具備するとともに、前記圧電磁器板の第２側面に加工面を有し、該加工面に前記外部電極が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の圧電磁器板によれば、焼成後における加工を低減できる。また、本発明の板状基体、電子部品によれば、製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】圧電磁器板を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は第１側面から主面までの表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図２】（ａ）は主面が長方形状の圧電磁器板の変形量に関する説明図、（ｂ）は主面が台形状の圧電磁器板の変形量に関する説明図である。
【図３】電子部品の第１の実施形態を模式的に示すもので、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】電子部品を手で持った状態の写真である。
【図５】電子部品の第２の実施形態を示すもので、（ａ）は概略縦断面図、（ｂ）は概略横断面図である。
【図６】圧電体層の組織を示す説明図である。
【図７】試料Ｎｏ．３のＸ線回折結果を示す図である。
【図８】試料Ｎｏ．５のＸ線回折結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（圧電磁器板）
図１（ａ）は、本実施形態の圧電磁器板１を示すもので、この圧電磁器板１は、対向するほぼ平行な一対の辺１ａ、他の一対の辺１ｂを有する長方形状の一対の主面１ｃと、対向する一対の第１側面１ｄおよび対向する一対の第２側面１ｅを有している。一対の第１側面１ｄを構成する主面１ｃ側の辺は、主面１ｃの辺１ａである。これにより、一対の第１側面１ｄはほぼ平行となっている。
【００１５】
そして、一対の第１側面１ｄは、図１（ｂ）に示すように、焼き上げ面である。なお、図１（ｂ）は、第１側面１ｄと主面１ｃが確認できるように主面１ｃの斜め上から、圧電磁器板１の表面を観察したＳＥＭ写真である。
【００１６】
焼き上げ面とは、図１（ｂ）に示したように、焼成後に加工していない面であり、角が丸くなった結晶粒子（セラミック粒子）で構成されている面をいう。また、この形態では、一対の第２側面１ｅ、一対の主面１ｃについても焼き上げ面であり、全周が焼き上げ面である。
【００１７】
そして、図２（ａ）に示すように、第１側面１ｄの長さ方向（ｘ軸方向）中央における一対の第１側面１ｄ間の長さをＬｃとし、第１側面１ｄの長さ方向（ｘ軸方向）端における一対の第１側面１ｄ間の長さをＬｅとしたとき、ＬｅとＬｃとの差ΔＬとＬｃとの比率（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下である。特には、ΔＬ／Ｌｃは０．４％以下、さらには０．２％以下、またさらには０．１％以下である。なお、差ΔＬはプラスになるように、長い方から短い方を差し引いた値である。第１側面１ｄ間の長さは、例えばノギスまたは画像寸法測定器（ＣＮＣ画像測定器など）で測定できる。
【００１８】
具体的には、図２（ａ）に二点鎖線で示すように、圧電磁器板１の主面１ｃにおける一方の辺１ａの両端間を結ぶ直線を引き、この直線上における辺１ａの両端の中点に対して垂線Ｃ（一点鎖線）を引き、この垂線Ｃと主面１ｃにおける一対の辺１ａとの交差点を求め、これらの交差点間の長さをＬｃとする。また、一方の辺１ａの両端のいずれかに位置し、垂線Ｃに平行な線Ｅを引き、この線Ｅと一対の辺１ａとの交差点を求め、これらの交差点間の長さをＬｅとする。
【００１９】
本実施形態の圧電磁器板１では、ΔＬ／Ｌｃは１．０％以下であるため、切断や研磨等の加工をせずとも、所定の形状、寸法に制御でき、簡単に正確な形状、寸法の圧電磁器板１が得られ、製造コストも低減できる。また、焼成後に加工をしないため、薄い圧電磁器板１の欠け、割れ等の破損を低減できる。
【００２０】
なお、図１は、長方形状の一対の主面１ｃを有する圧電磁器板１について説明したが、図２（ｂ）に示すように、台形状の一対の主面１ｃを有する圧電磁器板１であっても良いことは勿論である。この場合のＬｅとＬｃは、主面１ｃの一対の辺１ａのうち、短い方の一方の辺１ａの両端間を結ぶ直線を引き、この直線上における辺１ａの両端の中点に対する垂線Ｃ（一点鎖線）を引き、また、一方の辺１ａの両端のいずれかに位置し、垂線Ｃに平行な線Ｅを引いて求める。
【００２１】
また、図１では、一対の主面１ｃが焼き上げ面である場合について説明したが、焼き上げ面でなくても良い。一対の主面１ｃも焼き上げ面とすることで、焼成後における圧電磁器板１の主面１ｃの加工を不要とできる。
【００２２】
また、圧電磁器板１は、主面１ｃの面積が３６０ｍｍ２以上である場合でも、（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下であり、さらには、主面１ｃの面積が１０００ｍｍ２以上である場合でも、（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下であるものが良い。なお、主面１ｃの面積は、上記Ｌｃと辺１ａの両端間の長さとの積で求めることができる。さらに、圧電磁器板１は、内部電極を有しない場合には、上記主面１ｃの面積を有する場合に、厚みが５０μｍ以下、さらには３０μｍ以下の場合でも、（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下であるものが良い。
【００２３】
（板状基体、電子部品）
図３は、電子部品の第１の実施形態を示すもので、この電子部品は、圧電磁器板１内に内部電極５を有する板状基体８を具備している。そして、板状基体８表面に複数形成された表面電極１０と、内部電極５に接続され、圧電磁器板１の厚み方向（ｚ軸方向）に延びて板状基体８表面に引き出されたビアホール導体１１とを具備するとともに、圧電磁器板１は、一対の第２側面１ｅがそれぞれ焼き上げ面である。
【００２４】
すなわち、この実施形態では、圧電磁器板１の第１側面１ｄ、第２側面１ｅが焼き上げ面であり、さらに、圧電磁器板１の主面１ｃも焼き上げ面とされている。なお、圧電磁器板１の側面１ｄ、１ｅは、２層の圧電体層９の側面で構成されているが、外見からは確認できず、一体となって圧電磁器板１の側面１ｄ、１ｅを構成している。圧電体層９の境界は、内部電極５が境界となるため、内部電極５の積層数で圧電体層９の積層数を確認できる。
【００２５】
このような電子部品では、板状基体８の表面に引き出されたビアホール導体１１と表面電極１０とを介して、表面電極１０と内部電極５との間に電圧が印加される。なお、図３（ａ）ではビアホール導体１１の記載を省略した。
【００２６】
圧電磁器板１の主面１ｃの寸法は、３６０ｍｍ２以上、さらには１０００ｍｍ２以上であり、また、内部電極５を有する、圧電磁器板１の厚さは、１５０μｍ以下、１００μｍ以下、６０μｍ以下、さらには５０μｍ以下である。
【００２７】
この実施形態でも、図２に示したように、焼き上げ面である、圧電磁器板１の一対の第１側面１ｄ間の距離を、ノギス、画像寸法測定器等で測定することにより求めた（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下である。
【００２８】
従来の圧電磁器板を用いて、例えば４０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ４０μｍの電子部品を作製すると、焼き上げでΔＬが数百μｍ以上となり、焼成後に加工が必要であった。一方、本実施形態の圧電磁器板１を用いた電子部品の場合は、ΔＬが２００μｍ以下となり、圧電磁器板１の焼成後における第１側面１ｄ間の長さがΔＬ／Ｌｃが１．０％以下を満足し、焼成後に加工する必要がない。従って、本実施形態の電子部品は、焼成による変形が少ないため、焼成後に加工することなく所望の形状・寸法の電子部品が得られ、製造コストも低減できる。また、加工による割れ、欠け等も低減できる。
【００２９】
電子部品は、３層以上の圧電体層９および２層以上の内部電極５を備えていてもよい。図４に、３５ｍｍ×１１６ｍｍ、厚さ４０μｍの電子部品を指でもっている状態を示す。
【００３０】
図５は、電子部品の第２の実施形態を示すもので、板状基体８と、圧電磁器板１の対向する第２側面１ｅに配置され、内部電極５に交互に接続する一対の外部電極１７とを具備する。圧電磁器板１の外部電極１７が配置される一対の第２側面１ｅは加工面とされている。これらの加工面には外部電極１７が配置され、内部電極５と外部電極１７とが接続されている。加工面とは、焼き上げ面を加工した面であり、切断面、研磨面等である。
【００３１】
加工面は、圧電磁器板１の一対の第２側面１ｅ全体であっても良いが、例えば、第２側面１ｅのうち、外部電極１７が配置される部分を加工面とするように、第２側面１ｅの一部であっても良い。
【００３２】
一方、外部電極１７が配置されていない、圧電磁器板１の一対の第１側面１ｄは焼き上げ面とされている。
【００３３】
内部電極５は、図５（ｂ）に示すように、圧電体層９上の一部に形成された部分電極とされており、内部電極５の一部が圧電磁器板１の第２側面１ｅに露出し、外部電極１７と接続している。
【００３４】
そして、図３の電子部品と同様、焼き上げ面である、圧電磁器板１の第１側面１ｄ間の長さが、ΔＬ／Ｌｃが１．０％以下の条件を満足している。これにより、圧電磁器板１の第１側面１ｄの加工を不要とすることができ、容易に正確な形状、寸法の電子部品が得られ、製造コストも低減できる。
【００３５】
図３、５の電子部品では、内部電極５がＡｇを主成分としており、ＡｇのほかにＰｄを３５質量％以下、さらには３０質量％以下の範囲で含有していてもよい。
【００３６】
（圧電磁器板材料）
圧電磁器板１（圧電体層９）は、図６に示すように、ＺｎおよびＢｉを含むチタン酸ジルコン酸鉛系結晶（以下、単にＰＺＴ系結晶ともいう）からなる複数の結晶粒子２と、結晶粒子２間に存在する結晶粒界３と、を有するものであり、結晶粒子２と結晶粒界３とからなるものであってもよい。
【００３７】
結晶粒子２は、圧電磁器板１の断面における結晶粒子２の内部、および結晶粒界３を含む領域（以下、結晶粒界３上ということがある）について局所元素分析した際に、ＺｎおよびＢｉのうち少なくともいずれか１種の元素について、結晶粒子２の内部における含有量Ｃｉと、当該結晶粒子２に隣接する結晶粒界３上における含有量Ｃｂとを比較したとき、ＣｉがＣｂよりも少ない（Ｃｉ＜Ｃｂ）結晶粒子２を含むことが望ましい。
【００３８】
ＺｎおよびＢｉのうち少なくともいずれか１種の元素について、ＣｉがＣｂよりも少ない結晶粒子２を第１の結晶粒子２ａと称し、ＺｎおよびＢｉのいずれもＣｉとＣｂの差がない、またはＣｉがＣｂよりも多い（Ｃｉ≧Ｃｂ）結晶粒子２を第２の結晶粒子２ｂと称する。換言すれば、第１の結晶粒子２ａは、ＺｎおよびＢｉの含有量を、第１の結晶粒子２ａの内部と、第１の結晶粒子２ａに接する結晶粒界３上とについて局所元素分析して比較したとき、ＺｎおよびＢｉのうち少なくともいずれか一方の含有量が、結晶粒界３上において、第１の結晶粒子２ａの内部よりも多いものである。
【００３９】
このような圧電磁器板１は、従来のＰＺＴ系圧電磁器板のように焼結を促進する成分であるＬｉやＢ等を含む非晶質相やＰＺＴ系結晶以外の結晶相（異相）が結晶粒界３に実質的に存在しない。そのため、これらの残留に起因する絶縁抵抗の経時的変化や圧電特性の低下が小さいものとなる。
【００４０】
結晶粒子２の内部と結晶粒界３上におけるＺｎおよびＢｉの含有量は、例えば圧電磁器板１の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察し、結晶粒子２の内部およびその結晶粒子２に隣接する結晶粒界３上において、ＺｎおよびＢｉの局所元素分析を行うことにより得られる。
【００４１】
局所元素分析は、例えばエネルギー分散型Ｘ線分光分析（ＥＤＳ）、電界放出型電子線マイクロアナライザ（ＦＥ−ＥＰＭＡ）、オージェ電子分光（ＡＥＳ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等を用いて行えばよい。ここで、結晶粒子２の内部のＺｎ、Ｂｉの含有量とは、例えば結晶粒子２の中心（断面の面重心）の元素分析により検出されるＺｎ、Ｂｉの含有量を指し、結晶粒界３を含む領域のＺｎ、Ｂｉの含有量とは、結晶粒子２の結晶粒界３およびその近傍の元素分析により検出されるＺｎ、Ｂｉの含有量を指す。
【００４２】
上述の元素分析装置はそれぞれ空間分解能が異なり、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いた場合は、空間分解能が数ｎｍであり、オージェ電子分光（ＡＥＳ）を用いた場合は、空間分解能が数十ｎｍである。したがって、結晶粒界３上を測定しても、実質的には結晶粒界３およびその近傍数ｎｍ（ＴＥＭ）または数十ｎｍ（ＡＥＳ）の測定結果と、結晶粒子２の中心における測定結果との比較となる。なお、結晶粒子２の内部の測定箇所として結晶粒子２の中心（断面の面重心）を挙げたが、ＴＥＭなどの空間分解能の高い元素分析装置を用いる場合、結晶粒子２内において、結晶粒界３からの距離が元素分析装置の空間分解能以上である領域を結晶粒子２の内部として分析・評価してもよい。
【００４３】
本実施形態の圧電磁器板１は、結晶粒界３の厚さが１０ｎｍ以下（１〜５ｎｍ程度）であり、結晶粒界３上での元素分析においても結晶粒界３からの距離が少なくとも数ｎｍの結晶粒子２の内部、すなわち結晶粒子２のごく表面である結晶粒子２の結晶粒界３近傍の情報が含まれると考えられる。換言すれば、本実施形態の圧電磁器板１における第１の結晶粒子２ａは、結晶粒界３のごく近傍（結晶粒子２の表面近傍）にＺｎおよびＢｉの少なくともいずれか一方がリッチな層を有し、その層の厚さは数ｎｍであると考えられる。したがって、本明細書において結晶粒界３を含む領域とは、結晶粒界３から数ｎｍの範囲にある結晶粒子２の表層を含むものとする。
【００４４】
なお、元素分析の測定は、１個の結晶粒子２に対して、少なくとも結晶粒子２内部の１点、および当該結晶粒子２内部の測定点に最も近接する結晶粒界３（２面間粒界または三重点）を含む領域の１点について行い、その結果を比較すればよい。
【００４５】
ここで、結晶粒子２の内部におけるＺｎの含有量をＣｉ（Ｚｎ）とし、結晶粒子２に接する結晶粒界３を含む領域におけるＺｎの含有量をＣｂ（Ｚｎ）としたとき、第１の結晶粒子２ａにおいては、Ｃｂ（Ｚｎ）のＣｉ（Ｚｎ）に対する比（Ｃｂ（Ｚｎ）／Ｃｉ（Ｚｎ））が、質量比にして１．０４以上、２．０以下であることが好ましい。
【００４６】
また、結晶粒子２の内部におけるＢｉの含有量をＣｉ（Ｂｉ）とし、結晶粒子２に接する結晶粒界３を含む領域におけるＢｉの含有量をＣｂ（Ｂｉ）としたとき、第１の結晶粒子２ａにおいては、Ｃｂ（Ｂｉ）のＣｉ（Ｂｉ）に対する比（Ｃｂ（Ｂｉ）／Ｃｉ（Ｂｉ））が、質量比にして１．０３以上、さらには１．０５以上であることが好ましい。このような比率とすることで、低温で緻密化することが可能となる。また、（Ｃｂ（Ｂｉ）／Ｃｉ（Ｂｉ））は、質量比にして２．０以下、特には１．８以下であることが好ましい。
【００４７】
圧電磁器板１を構成する結晶粒子２のうち、第１の結晶粒子２ａが占める割合は、第１の結晶粒子２ａおよび第２の結晶粒子２ｂを合計した個数（以下、結晶粒子２の個数という）に対する、第１の結晶粒子２ａの個数の比率にして、８０％以上であることが好ましい。第１の結晶粒子２ａの割合を８０％以上、さらには９０％以上とすることにより、肉厚の薄い形状で緻密化しても変形が少なく、非晶質相や異相の少ない圧電磁器板１となる。
【００４８】
第１の結晶粒子２ａおよび第２の結晶粒子２ｂからなる結晶粒子２のうち、第１の結晶粒子２ａが占める割合は、圧電磁器板１の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察して任意の結晶粒子２を少なくとも１０個抽出し、結晶粒子２の内部、および当該結晶粒子２に隣接する結晶粒界３において、ＺｎおよびＢｉの局所元素分析を行い、測定した結晶粒子２の個数に対する第１の結晶粒子２ａの個数の比率を算出すればよい。
【００４９】
本実施形態の圧電磁器板１は、安定した絶縁抵抗や圧電特性を維持するという点から、ＰＺＴ系の結晶粒子２と結晶粒子２間に存在する結晶粒界３とからなり、ＰＺＴ系結晶以外の結晶相、すなわち圧電特性や絶縁抵抗の低い結晶相を実質的に含まないことが好ましい。ＰＺＴ系結晶以外の結晶相（以下、異相という）を実質的に含まないとは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて格子像に異相が見られない、または、圧電磁器板１の断面のＣｕｋα線を用いたＸ線回折（ＸＲＤ）測定において、ＰＺＴ系結晶に由来するピークのみが認められ、それ以外の異相に由来するピークが実質的に存在しないことをいう。
【００５０】
なお、Ｃｕｋα線を用いたＸ線回折測定において、ＰＺＴ系結晶以外の異相に由来するピークが実質的に存在しないとは、ＰＺＴ系結晶の（１１１）の回折ピーク強度を１００とした場合、異相の回折ピーク強度が３以下であることをいう。回折ピーク強度は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）測定で得られた回折プロファイルにおいて、回折ピークの両側に接線を引き、この接線に対して垂直方向のピークまでの長さで表される。ＰＺＴ系結晶の（１１１）の回折ピーク強度を１００としたとき、圧電特性や絶縁抵抗の低いＰＺＴ系結晶相以外の結晶相（異相）のピーク強度が、ＰＺＴ系結晶の（１１１）の回折ピーク強度に対して３以下であれば、圧電磁器板１の圧電特性に大きな影響を及ぼすことなく好適に使用できる。
【００５１】
また、本実施形態の圧電磁器板１は、Ｌｉ、Ｎａなどのアルカリ金属元素及びＢ（ホウ素）を実質的に含まないことが好ましい。ＰＺＴ系結晶を低温焼成する際に、Ｌｉ、Ｎａなどのアルカリ金属元素及びＢ（ホウ素）を添加すると、液相が形成され焼結性が向上するが、ＰＺＴ系結晶の結晶粒子２の結晶粒界３に非晶質相やＰＺＴ系結晶以外の結晶相が残留し、絶縁抵抗が経時的に低下したり、圧電特性が低下する懸念がある。なお、Ｌｉ、Ｎａなどのアルカリ金属元素及びＢ（ホウ素）は、圧電磁器板１中に不純物として不可避的に含まれる場合もある。したがって、Ｌｉ、Ｎａなどのアルカリ金属元素及びＢ（ホウ素）を実質的に含まないとは、圧電磁器板１の製造過程においてこれらの元素を積極的に添加しないことを意味する。
【００５２】
また、緻密性という点から、本実施形態の圧電磁器板１は、気孔率が０．２５％以下であることが好ましい。このように緻密な圧電磁器板１とすることで、密度が、７．７ｇ／ｃｍ３以上さらには７．８ｇ／ｃｍ３以上となり、機械的損失を小さくすることができ、圧電特性の劣化やばらつきの少ない圧電磁器板１となる。
【００５３】
本実施形態の圧電磁器板１における結晶粒子２の平均粒径は、１．０〜４．０μｍであることが好ましい。結晶粒子２の平均粒径が小さすぎると圧電特性が低下し、大きすぎるとヒステリシスが大きくなって電子部品として駆動した際に発熱しやすくなる。結晶粒子２の平均粒径を１．０〜４．０μｍの範囲とすることで、必要な圧電特性を維持するとともに電子部品として駆動した際の発熱が抑制できる。
【００５４】
圧電磁器板１は、ＺｎおよびＢｉを含むチタン酸ジルコン酸鉛系結晶からなる結晶粒子２と、結晶粒界３とを備えている。結晶粒子２は、複合ペロブスカイト型化合物であり、金属成分としてＰｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、ＺｎおよびＢｉのほか、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｎｂを含むことが望ましく、さらに必要に応じＳｒおよびＢａのうち少なくともいずれか一種を含むことが望ましい。
【００５５】
圧電磁器板１の組成は、以下のような組成式で表される第１成分、およびＢｉ酸化物とＺｎ酸化物とからなる第２成分により表される。ここで、ＭはＣｕおよびＮｉのうち少なくともいずれか一方の元素を示す。
第１成分：Ｐｂ１−ｘ−ｙＳｒｘＢａｙＴｉ１−ａ−ｂ−ｃ（Ｚｎ１／３Ｓｂ２／３）ａ（Ｍ１／３Ｎｂ２／３）ｂＺｒｃＯ３
なお、第１成分の組成式において、ｘ、ｙ、ａ、ｂ、ｃは、以下の関係式を満たす。
【００５６】
０≦ｘ≦０．１４、
０≦ｙ≦０．１４（ただし、ｘ＋ｙ≧０．０４）、
０．０１≦ａ≦０．１２、
０≦ｂ≦０．０１５
０．４２≦ｃ≦０．５８、
また、第１成分１００質量％に対する第２成分の質量比をα％と表したとき、αは０．１以上２．０以下である。なお、αは第２成分であるＺｎおよびＢｉをそれぞれ酸化物換算（ＺｎＯおよびＢｉ２Ｏ３）した合量とするが、ＺｎとＢｉの複合酸化物、たとえばＢｉ３８ＺｎＯ５８、Ｂｉ３８ＺｎＯ６０、Ｂｉ４８ＺｎＯ７３およびＢｉＺｎＯなどに換算した量であってもよい。第２成分中におけるＺｎとＢｉとの比率（Ｂｉ／Ｚｎ）は、元素比率にして１≦（Ｂｉ／Ｚｎ）≦４８とすることが好ましい。
【００５７】
ここで、ｘ、ｙ、ａ、ｂ、ｃおよびαを上記の範囲に設定した理由について説明する。ＰｂのＳｒによる置換量ｘを０≦ｘ≦０．１４としたのは、Ｐｂの一部をＳｒで置換することによりキュリー温度を高く維持できるからである。また、ＰｂのＢａによる置換量ｙを０≦ｙ≦０．１４としたのは、Ｐｂの一部をＢａで置換することによりキュリー温度を高く維持でき、高い圧電歪定数ｄ３１を得ることができるからである。
【００５８】
また、Ｔｉの（Ｚｎ１／３Ｓｂ２／３）による置換量ａを０．０１≦ａ≦０．１２としたのは、大きな圧電歪定数ｄ３１および圧電出力定数ｇ３１が得られ、キュリー温度を高く維持し、誘電損失を小さく維持できるからである。本実施形態の圧電磁器板１を圧電アクチュエータとして用いる場合には、０．０５≦ａ≦０．１２とすることにより大きな圧電歪定数を得ることができ、圧電センサとして用いる場合には０．０１≦ａ≦０．０５とすることにより大きな圧電出力定数ｇ３１を得ることができる。
【００５９】
Ｔｉの（Ｍ１／３Ｎｂ２／３）による置換量ｂを０≦ｂ≦０．０１５とすることで、圧電ｄ定数の低下を抑制しながら抗電界を大きくすることができる。ＭとしてはＮｉ、Ｃｕを用いるが、Ｃｕを用いた場合、特に高い圧電ｄ定数を維持しつつ、抗電界の大きな圧電磁器板１とすることができ、変位の劣化を抑制することができる。ｂは０．００２≦ｂ≦０．０１とすることが特に好ましい。
【００６０】
ＰＺＴを主成分とした圧電磁器板１には、ＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３の固溶比率を変化させると圧電歪定数の極大値を示すＭＰＢ（Morphotropic phase boundary、組成相境界）が存在する。本実施形態の圧電磁器板１を圧電アクチュエータとして用いる場合には、このＭＰＢ及びその近傍の組成を用いることになる。このＭＰＢはｘ、ｙ、ａ、ｂの値により変化するため、ｃの値はｘ、ｙ、ａ、ｂの組成範囲内でＭＰＢを捉えうる組成範囲とした。
【００６１】
さらに、第１成分に対する第２成分（Ｚｎ酸化物およびＢｉ酸化物）の質量比α（％）を、０．１≦α≦２．０としたのは、この範囲内において、Ｚｎ酸化物とＢｉ酸化物とが焼成時に液相を形成してＰＺＴ系結晶である結晶粒子２を濡らし、焼結性が向上して磁器全体が均一に焼結し、肉厚が薄く面積の大きい板状の圧電磁器板１でも反りや変形を少なくできるとともに、焼結後はＰＺＴ系結晶内にＺｎとＢｉが固溶して圧電特性を向上できるためである。なお、ＺｎとＢｉとの比率（Ｂｉ／Ｚｎ）は、元素比率にして１≦（Ｂｉ／Ｚｎ）≦４８とすることが好ましい。このような比率とすることで第２成分が低温で液相を形成し、磁器全体の均一な焼結が可能となる。
【００６２】
（製法）
本実施形態の圧電磁器板１は、以下のようにして作製することができる。例えば、第１成分を含むＰＺＴ系結晶の仮焼粉末と、第２成分（Ｂｉ酸化物およびＺｎ酸化物）を含む粉末との混合原料を、周知のシート成形法で成形し、大気中で９００〜１０５０℃で焼成する。また、電子部品は、上記グリーンシートに内部電極ペーストを塗布して内部電極パターンを形成する。内部電極パターンが形成されたグリーンシートを複数積層し、最後に内部電極パターンが形成されていないグリーンシートを積層して板状基体成形体を作製し、この板状基体成形体を、大気中で９００〜１０５０℃で焼成する。
【００６３】
このような圧電磁器板１および電子部品の製法では、９００〜１０５０℃の低温で焼成したとしても、第２成分（Ｂｉ酸化物およびＺｎ酸化物）が、例えば７５０℃程度の低温で液相を形成し、焼成温度よりも低い温度でＰＺＴ系結晶の結晶粒子２を十分に濡らすことができ、これにより、焼結性を向上できるとともに、圧電磁器板１全体がほぼ均一に収縮し、焼結後にはＰＺＴ系結晶内にＢｉおよびＺｎが固溶する。
【００６４】
焼結後の圧電体磁器板１は、図６に示したように、ＰＺＴ系結晶の結晶粒子２からなり、結晶粒子２の中には、第１の結晶粒子２ａが含まれていることが望ましい。
【００６５】
具体的な製法について説明する。先ず、例えば、Ｚｎを含有するＰＺＴ系結晶の仮焼粉末を作製する。
【００６６】
具体的には、例えば、原料としてＰｂＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯの各粉末、および必要に応じてＳｂ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｒＣＯ３およびＢａＣＯ３の各粉末を秤量混合する。次いで、この混合物を脱水、乾燥した後、８５０〜９５０℃の最高温度にて１〜３時間仮焼する。得られたＰＺＴ系結晶の仮焼粉末は、第１成分からなる仮焼粉末である。得られた仮焼粉末を、再びボールミル等で粉砕し、例えば、平均粒径Ｄ５０が０．５〜０．７μｍの範囲になるようにする。
【００６７】
仮焼工程では、ＰＺＴ系結晶の合成程度を適正に調整することが好ましい。ＰＺＴ系結晶の表す指標としては、ＰＺＴ系結晶の（１０１）のピーク（２θ≒３０°）のピーク強度Ｉ１、および（１１１）のピーク（２θ≒３８°）のピーク強度Ｉ２を用いる。仮焼粉末のＣｕＫα線を用いたＸ線回折（ＸＲＤ）測定において、Ｉ２のＩ１に対する強度比であるＩ２／Ｉ１は、０．１３０〜０．１６０とすることが好ましい。
【００６８】
仮焼粉末のＩ２／Ｉ１が０．１３０〜０．１６０の範囲内であると、ＰＺＴ系結晶の合成が適度に進行したものとなり、第２成分（Ｚｎ酸化物およびＢｉ酸化物）の添加により焼結性が向上する。さらに、焼結段階における粒成長と同時に、ＺｎおよびＢｉがＰＺＴ系結晶の表層に取り込まれ、９００〜１０５０℃の温度範囲においては、液相成分として残存せずに焼結する。
【００６９】
一方、仮焼粉末のＩ２／Ｉ１が０．１３０よりも小さい場合には、ＰＺＴ系結晶の合成が不十分なため、第２成分（Ｚｎ酸化物およびＢｉ酸化物）を添加しても、焼結性の向上効果が得られない懸念がある。また、仮焼粉末のＩ２／Ｉ１が０．１６０よりも大きい場合には、ＰＺＴ系結晶の合成が進みすぎ、第２成分（Ｚｎ酸化物およびＢｉ酸化物）を添加しても、ＺｎおよびＢｉがＰＺＴ系結晶の表層に固溶し難くなる懸念がある。
【００７０】
なお、ＰＺＴ系結晶の（１０１）のピーク（２θ≒３０°）のピーク強度Ｉ１、（１１１）のピーク（２θ≒３８°）のピーク強度Ｉ２を用いるのは、他のピークは合成度（結晶相）の変化に伴いピーク位置やパターン形状が変化するのに対し、（１０１）のピーク（２θ≒３０°）および（１１１）のピーク（２θ≒３８°）は合成度が変わっても強度比のみが変化してピーク位置やパターン形状が変化せず、ＰＺＴ系結晶の合成度を表すには最適と考えられたからである。
【００７１】
次に、第２成分（Ｚｎ酸化物およびＢｉ酸化物、例えばＺｎＯおよびＢｉ２Ｏ３）の粉末を秤量し、ＰＺＴ系結晶の仮焼粉末に混合する。第２成分は、各々の粉末を仮焼粉末にそれぞれ添加してもよいし、第２成分のみをあらかじめ混合した混合粉末を、仮焼粉末に添加してもよい。また、第２成分を仮焼してＺｎおよびＢｉを含む複合酸化物（以下、ＢＺ酸化物という）を合成し、仮焼粉末に添加してもよい。ＢＺ酸化物を合成する場合は、所定量のＺｎ酸化物およびＢｉ酸化物を混合し、得られた混合物を脱水、乾燥した後、たとえば空気中において６００〜７２０℃で１〜３時間仮焼すればよい。なお、第２成分の平均粒径Ｄ５０は０．５〜０．７μｍの範囲、特にはＰＺＴ系結晶の仮焼粉末の平均粒径（Ｄ５０）よりも小さくなるようにボールミル等を用いて調整することが好ましい。
【００７２】
第２成分を添加したＰＺＴ系結晶の仮焼粉末は、バインダを混合した後、周知の成形法、例えばプレス成形や、ドクターブレード法などのシート成形などを用いて所望の形状に成形する。
【００７３】
作製した成形体を、大気中で９００〜１０５０℃で焼成する。
【００７４】
従来は、ＰＺＴ系結晶を低温焼成するために、液相を形成するＬｉやＢ等を添加していた。このような添加物を用いた圧電磁器板１では、低温焼成はできるものの、ＰＺＴ系結晶の結晶粒子の粒界に非晶質相やＰＺＴ系結晶以外の結晶相が存在し、絶縁抵抗が経時的に低下したり、圧電特性が低下していた。また、ＰＺＴ系結晶内に固溶するＢｉ２Ｏ３を用いても、その液相生成温度は８２０℃程度と比較的高いため、磁器全体を均一に焼結させるのは難しく、特に薄い板状の圧電磁器板では反りや変形が発生していた。
【００７５】
本実施形態の圧電磁器板１は、９００〜１０５０℃の低温で焼成したとしても、第２成分であるＺｎ酸化物およびＢｉ酸化物が液相を形成してＰＺＴ系結晶の結晶粒子２を濡らすことから、焼結性が高く、気孔率が０．２５％以下、密度が７．７ｇ／ｃｍ３以上の緻密なものとなる。さらに、焼結後には、液相を形成したＺｎおよびＢｉがＰＺＴ結晶の結晶粒子２の表層に固溶し、結晶粒界３の厚さが１０ｎｍ以下（１〜５ｎｍ程度）の圧電磁器板１となる。そのため、圧電磁器板１は第１の結晶粒子２ａ、すなわち、ＺｎおよびＢｉのうち少なくともいずれか一種の元素の含有量が、ＰＺＴ系結晶の結晶粒子２内部において結晶粒界３を含む領域よりも少ない第１の結晶粒子２ａ、換言すれば、ＰＺＴ系結晶の結晶粒子２の結晶粒界３近傍（結晶粒子２の表層）にＺｎおよびＢｉのうち少なくともいずれか一方がリッチな層を有する第１の結晶粒子２ａを含むものとなる。
【００７６】
すなわち、圧電磁器板１は、複数のＰＺＴ系結晶の結晶粒子２と、結晶粒子２間に存在する結晶粒界３と、からなるとともに、結晶粒子２の中には、第１の結晶粒子２ａが含まれており、結晶粒界３には、ＰＺＴ系結晶以外の結晶相や非晶質相が実質的に存在しない、圧電特性に優れたものとなる。このような圧電磁器板１では、体積抵抗率が８５℃で１００時間経過した後でも１ＧΩ・ｍ以上となり、連続駆動時の絶縁劣化を抑制できる。
【００７７】
第２成分は、７５０℃程度で液相を生成し、焼成時に磁器全体が均一に焼結を開始する。したがって、肉厚が薄い形状でも焼結過程での圧電磁器板１の変形が生じにくくなる。本実施形態の圧電磁器板１は、特に厚さが１５０μｍ以下、特には５０μｍ以下の電子部品に好適に用いられる。
【００７８】
圧電磁器板１は、セラミックフィルタ、超音波応用振動子、圧電ブザー、圧電点火ユニット、超音波モータ、圧電ファン、圧電センサ、圧電アクチュエータ等、種々の電子部品として用いることができる。例えば、圧電アクチュエータは、圧電現象を介して発生する変位や力を機械的駆動源として利用するものであり、特に最近、メカトロニクスの分野において注目されているものの一つである。圧電アクチュエータは、圧電効果を利用した固体素子であり、磁性体にコイルを巻いた構成を有する従来の電磁式アクチュエータと比較して、消費電力が少ない、応答速度が速い、変位量が大きい、発熱が少ない、寸法および重量が小さい等の優れた特徴を有している。特に、より低電圧で、より大きな変位や発生力が得られる積層圧電アクチュエータは、車載インジェクタの燃料噴射弁の開閉用カメラのオートフォーカス用、圧電スピーカ等の音響部品として実用化されている。
【実施例１】
【００７９】
原料粉末としてＰｂＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｒＣＯ３、ＢａＣＯ３、ＣｕＯ、Ｎｂ２Ｏ５の粉末を用いて、第１成分が組成式Ｐｂ１−ｘ−ｙＳｒｘＢａｙＴｉ１−ａ−ｂ−ｃ（Ｚｎ１／３Ｓｂ２／３）ａ（Ｍ１／３Ｎｂ２／３）ｂＺｒｃＯ３において表１の組成となるように秤量し、ボールミルにて２４時間湿式混合した。なお、ＭはＣｕまたはＮｉである。次いで、この混合物を脱水、乾燥した後、表１に示す仮焼温度で３時間仮焼し、当該仮焼物を再びボールミルで２４時間湿式粉砕し、Ｄ５０が０．５〜０．７μｍの仮焼粉末を得た。【００８０】
その後、Ｄ５０が０．５〜０．７μｍの表１に示す添加物を、第１成分１００質量％に対する比率にして表１に示す量（質量％）だけ添加し、これに有機バインダを混合した後、ドクターブレード法により厚さ３０μｍのグリーンシートを作製した。作製したグリーンシートに、ＡｇとＰｄを含む内部電極ペーストをスクリーン印刷し、内部電極ペーストが印刷されたグリーンシートを１５枚重ねた後、最後に内部電極ペーストを印刷していないグリーンシートを積層し、板状基体成形体を作製した。なお、内部電極ペーストの金属成分の質量比は、Ａｇ：Ｐｄ＝９５：５とした。【００８１】
作製した板状基体成形体の脱バインダを行った後、表１に示す焼成条件にて大気中で焼成し、冷却して、両端面に内部電極が交互に露出した板状基体を得た。【００８２】
得られた板状基体の両端面に、Ａｇペーストを焼き付けることにより外部電極を形成し、分極処理を行うことで、圧電特性評価用の電子部品である積層圧電アクチュエータを得た。この電子部品は、圧電磁器板の圧電体層１層の厚み（電極間の厚み）が２５μｍであった。【００８３】
圧電体層の気孔率は、板状基体の断面を鏡面研磨し、その研磨面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察し、圧電体層を撮影した写真を画像処理することにより求めた。また、サーマルエッチング処理（大気中、９５０℃で３時間）を施した研磨面のＳＥＭ写真を画像処理し、圧電体層を構成する結晶粒子の輪郭から求めた断面積の円相当径を結晶粒子の直径とみなし、圧電体層における結晶粒子の平均粒径を求めた。圧電体層の密度は、板状基体の嵩密度をアルキメデス法により求め、その嵩密度を圧電体層の密度とみなした。【００８４】
なお、板状基体の組成をＩＣＰ発光分光分析により確認したところ、圧電体層の組成は、誤差の範囲内で調合時の組成と一致していた。【００８５】
圧電磁器板の圧電体層に、ＰＺＴ系結晶以外の結晶相が存在するか否かについては、板状基体のＣｕｋα線を用いたＸ線回折（ＸＲＤ）測定において、ＰＺＴ系結晶ピーク以外の他の結晶によるピークが実質的に存在しない場合に、ＰＺＴ系結晶以外の結晶相が無いものと判断した。試料Ｎｏ．３のＸ線回折測定結果を図７に、試料Ｎｏ．５のＸ線回折測定結果を図８に示す。【００８６】
圧電体層のＢｉ、Ｚｎの分布は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて確認した。任意の結晶粒子１０個について、結晶粒界上と、その結晶粒界から１０ｎｍの距離にある結晶粒子の内部において元素分析を行い、結果を表１に記載した。なお、表１においては、測定した結晶粒子のうち、測定誤差を考慮した上で、結晶粒界上におけるＺｎ、Ｂｉの含有量Ｃｂ（Ｚｎ）、Ｃｂ（Ｂｉ）が、結晶粒子の内部におけるＺｎ、Ｂｉの含有量Ｃｉ（Ｚｎ）、Ｃｉ（Ｂｉ）よりも多い第１の結晶粒子の割合を示した。また、確認された第１の結晶粒子におけるＣｂ（Ｚｎ）／Ｃｉ（Ｚｎ）、Ｃｂ（Ｂｉ）／Ｃｉ（Ｂｉ）の平均値を算出し、表１に示した。【００８７】
圧電体層の絶縁抵抗の劣化試験では、８５℃の恒温槽の中で、電子部品に２ｋＶ／ｍｍの直流電界を付与した。８５℃における電子部品の絶縁抵抗を測定して体積抵抗率に換算し、試験初期および１００時間後における体積抵抗率を表１に記載した。【００８８】
圧電特性については、分極した電子部品に１００℃でエージング処理をした後、１２×３ｍｍの試験片を切り出して、試験片の上下面に構成された２つの表面電極にＤＣ電圧を与えて分極処理を行い、長さ方向の振動モードを測定することで電子部品の圧電歪定数ｄ３１を求め表１に記載した。【００８９】
圧電磁器板の変形量については、変形測定用の板状基体を準備した。ドクターブレード法により厚さ２５μｍのグリーンシートを作製し、内部電極ペーストを用いて、グリーンシート上の１４．８×２８ｍｍの領域全面に内部電極ペーストを印刷した。内部電極ペーストを印刷したグリーンシートの印刷面側に、内部電極ペーストを印刷していないグリーンシートを重ね合わせ、脱バインダを行った後、焼成して板状基体を得た。焼成条件は積層圧電アクチュエータを作製した条件と同様とした。得られた板状基体の厚さは４２μｍ（圧電体層の厚みが２１μｍ）であり、主面の面積が３６０ｍｍ２の矩形板状であった。圧電磁器板の変形を比率（ΔＬ／Ｌｃ）として評価した。圧電磁器板の長さの測定はＣＮＣ画像測定器を用いて行った。結果を表１に示す。【００９０】
【表１】
2016031994.tif 000003
【００９１】
表１から、試料Ｎｏ．１〜１１では、圧電磁器板の変形量が１％以下であり、焼成後における加工を不要、もしくは低減できることがわかる。【００９２】
また、圧電体層に第１の結晶粒子、すなわちＺｎおよびＢｉのうち少なくともいずれか一方の含有量が、結晶粒子に接する結晶粒界において、結晶粒子の内部よりも多い結晶粒子が存在する試料（試料Ｎｏ．１〜１１）においては、低温焼成しても気孔率が０．２５％以下に緻密化したものとなり、圧電特性が圧電歪定数ｄ３１の値にして２５０ｐ・ｍ／Ｖ以上と高く、初期の体積抵抗率が８０ＧΩ・ｍ以上であり、８５℃で１００時間経過後においても体積抵抗率が７０ＧΩ・ｍ以上と絶縁抵抗の経時劣化が小さく、圧電磁器板の変形も小さかった。特に、第１の結晶粒子の割合が９０％以上の試料では変形量の比率が０．１％より小さいものとなった。なお、圧電体層にＣｕを含む試料では、高い圧電ｄ定数を維持しつつ、同様な組成を有するＣｕを含まない試料よりも大きな抗電界を有していた。
【実施例２】
【００９３】
上記実施例１の試料Ｎｏ．５と同様にして、第１成分を作製し、この第１成分に第２成分を添加し、これに有機バインダを混合した後、ドクターブレード法によりグリーンシートを作製した。このグリーンシート上の領域全面に、内部電極ペーストを塗布し、内部電極ペーストを塗布したグリーンシートの印刷面側に、内部電極ペーストを塗布していないグリーンシートを重ね合わせ、脱バインダを行った後、焼成して、表２に示す圧電磁器板の厚み、圧電磁器板の主面の面積、圧電体層の厚みを有する、図３に示すような積層構造の板状基体を作製した。【００９４】
また、一部に内部電極ペーストを塗布した３層のグリーンシートと、内部電極ペーストが塗布されていない１層のグリーンシートを用いて、４層の圧電体層と３層の内部電極層を有する、図５に示すような板状基体を作製した。【００９５】
得られた圧電磁器板の変形を、上記実施例１と同様にして評価し、その結果を表２に示した。【００９６】
【表２】
2016031994.tif 000004
【００９７】
この表２から、試料Ｎｏ．１５〜１９では、圧電磁器板の変形が１％以下であり、圧電磁器板の焼成後における加工を不要、もしくは低減できることがわかる。
【符号の説明】
【００９８】
１・・・圧電磁器板
１ｃ・・・主面
１ｄ・・・第１側面
１ｅ・・・第２側面
２・・・結晶粒子
５・・・内部電極
７・・・外部電極
８・・・板状基体
【図２】
2016031994.tif 000005
【図３】
2016031994.tif 000006
【図５】
2016031994.tif 000007
【図６】
2016031994.tif 000008
【図７】
2016031994.tif 000009
【図８】
2016031994.tif 000010
【図１】
2016031994.tif 000011
【図４】
2016031994.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月9日(2016.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＺｎおよびＢｉを含むチタン酸ジルコン酸鉛系結晶からなる複数の結晶粒子と、該複数の結晶粒子間に存在する結晶粒界と、を有し、
一対の四角形状の主面と、対向する一対の第１側面および対向する一対の第２側面とを有し、前記一対の第１側面が焼き上げ面であるとともに、前記第１側面の長さ方向中央における前記一対の第１側面間の長さをＬｃとし、前記第１側面の長さ方向端における前記一対の第１側面間の長さをＬｅとしたとき、該Ｌｅと前記Ｌｃとの差ΔＬと前記Ｌｃとの比率（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下であることを特徴とする圧電磁器板。
【請求項２】
前記一対の主面が焼き上げ面であることを特徴とする請求項１に記載の圧電磁器板。
【請求項３】
前記一対の第１側面は、角が丸くなった結晶粒子で構成されている請求項１または２に記載の圧電磁器板。
【請求項４】
前記主面の面積が３６０ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の圧電磁器板。
【請求項５】
前記主面の面積が１０００ｍｍ２以上である請求項１乃至４のうちいずれかに記載の圧電磁器板。
【請求項６】
厚みが１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれかに記載の圧電磁器板。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちいずれかに記載の圧電磁器板内に内部電極を有することを特徴とする板状基体。
【請求項８】
請求項７に記載の板状基体の表面に配置された表面電極と、前記内部電極に接続され、前記圧電磁器板の厚み方向に延びて前記板状基体の表面に引き出されたビアホール導体とを具備するとともに、前記圧電磁器板は、前記一対の第２側面が焼き上げ面であることを特徴とする電子部品。
【請求項９】
請求項７に記載の板状基体と、前記圧電磁器板の第２側面に配置され、前記内部電極に接続された外部電極とを具備するとともに、前記圧電磁器板の第２側面に加工面を有し、
該加工面に前記外部電極が配置されていることを特徴とする電子部品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の圧電磁器板は、ＺｎおよびＢｉを含むチタン酸ジルコン酸鉛系結晶からなる複数の結晶粒子と、該複数の結晶粒子間に存在する結晶粒界と、を有し、一対の四角形状の主面と、対向する一対の第１側面および対向する一対の第２側面とを有し、前記一対の第１側面が焼き上げ面であるとともに、前記第１側面の長さ方向中央における前記一対の第１側面間の長さをＬｃとし、前記第１側面の長さ方向端における前記一対の第１側面間の長さをＬｅとしたとき、該Ｌｅと前記Ｌｃとの差ΔＬと前記Ｌｃとの比率（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下であることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月2日(2016.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＺｎおよびＢｉを含むチタン酸ジルコン酸鉛系の複数の結晶粒子からなり、
一対の四角形状の主面と、対向する一対の第１側面および対向する一対の第２側面とを有し、前記一対の第１側面が焼き上げ面であるとともに、前記第１側面の長さ方向中央における前記一対の第１側面間の長さをＬｃとし、前記第１側面の長さ方向端における前記一対の第１側面間の長さをＬｅとしたとき、該Ｌｅと前記Ｌｃとの差ΔＬと前記Ｌｃとの比率（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下であることを特徴とする圧電磁器板。
【請求項２】
前記一対の主面が焼き上げ面であることを特徴とする請求項１に記載の圧電磁器板。
【請求項３】
前記一対の第１側面は、角が丸くなった結晶粒子で構成されている請求項１または２に記載の圧電磁器板。
【請求項４】
前記主面の面積が３６０ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の圧電磁器板。
【請求項５】
前記主面の面積が１０００ｍｍ２以上である請求項１乃至４のうちいずれかに記載の圧電磁器板。
【請求項６】
厚みが１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれかに記載の圧電磁器板。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちいずれかに記載の圧電磁器板内に内部電極を有することを特徴とする板状基体。
【請求項８】
請求項７に記載の板状基体の表面に配置された表面電極と、前記内部電極に接続され、前記圧電磁器板の厚み方向に延びて前記板状基体の表面に引き出されたビアホール導体とを具備するとともに、前記圧電磁器板は、前記一対の第２側面が焼き上げ面であることを特徴とする電子部品。
【請求項９】
請求項７に記載の板状基体と、前記圧電磁器板の第２側面に配置され、前記内部電極に接続された外部電極とを具備するとともに、前記圧電磁器板の第２側面に加工面を有し、該加工面に前記外部電極が配置されていることを特徴とする電子部品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の圧電磁器板は、ＺｎおよびＢｉを含むチタン酸ジルコン酸鉛系の複数の結晶粒子からなり、一対の四角形状の主面と、対向する一対の第１側面および対向する一対の第２側面とを有し、前記一対の第１側面が焼き上げ面であるとともに、前記第１側面の長さ方向中央における前記一対の第１側面間の長さをＬｃとし、前記第１側面の長さ方向端における前記一対の第１側面間の長さをＬｅとしたとき、該Ｌｅと前記Ｌｃとの差ΔＬと前記Ｌｃとの比率（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下であることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月22日(2016.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＺｎおよびＢｉを含むチタン酸ジルコン酸鉛系の複数の結晶粒子からなり、
Ｘ線回折測定において前記チタン酸ジルコン酸鉛系の結晶以外の結晶相に由来するピークが実質的に存在せず、
一対の四角形状の主面と、対向する一対の第１側面および対向する一対の第２側面とを有し、前記一対の第１側面が焼き上げ面であるとともに、前記第１側面の長さ方向中央における前記一対の第１側面間の長さをＬｃとし、前記第１側面の長さ方向端における前記一対の第１側面間の長さをＬｅとしたとき、該Ｌｅと前記Ｌｃとの差ΔＬと前記Ｌｃとの比率（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下であることを特徴とする圧電磁器板。
【請求項２】
前記一対の主面が焼き上げ面であることを特徴とする請求項１に記載の圧電磁器板。
【請求項３】
前記一対の第１側面は、角が丸くなった結晶粒子で構成されている請求項１または２に記載の圧電磁器板。
【請求項４】
前記主面の面積が３６０ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の圧電磁器板。
【請求項５】
前記主面の面積が１０００ｍｍ２以上である請求項１乃至４のうちいずれかに記載の圧電磁器板。
【請求項６】
厚みが１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれかに記載の圧電磁器板。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちいずれかに記載の圧電磁器板内に内部電極を有することを特徴とする板状基体。
【請求項８】
請求項７に記載の板状基体の表面に配置された表面電極と、前記内部電極に接続され、前記圧電磁器板の厚み方向に延びて前記板状基体の表面に引き出されたビアホール導体とを具備するとともに、前記圧電磁器板は、前記一対の第２側面が焼き上げ面であることを特徴とする電子部品。
【請求項９】
請求項７に記載の板状基体と、前記圧電磁器板の第２側面に配置され、前記内部電極に
接続された外部電極とを具備するとともに、前記圧電磁器板の第２側面に加工面を有し、該加工面に前記外部電極が配置されていることを特徴とする電子部品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の圧電磁器板は、ＺｎおよびＢｉを含むチタン酸ジルコン酸鉛系の複数の結晶粒子からなり、Ｘ線回折測定において前記チタン酸ジルコン酸鉛系の結晶以外の結晶相に由来するピークが実質的に存在せず、一対の四角形状の主面と、対向する一対の第１側面および対向する一対の第２側面とを有し、前記一対の第１側面が焼き上げ面であるとともに、前記第１側面の長さ方向中央における前記一対の第１側面間の長さをＬｃとし、前記第１側面の長さ方向端における前記一対の第１側面間の長さをＬｅとしたとき、該Ｌｅと前記Ｌｃとの差ΔＬと前記Ｌｃとの比率（ΔＬ／Ｌｃ）が１．０％以下であることを特徴とする。
【国際調査報告】
2016031994.tif 000013
2016031994.tif 000014
2016031994.tif 000015
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