(57)【要約】【課題】内部電極材料に安価なＣｕを用いてコストダウンを図ることができ、かつ、電気伝達効率に優れると共に内部電極層の強度低下を防止することができる積層型圧電体素子を提供すること。【解決手段】内部電極層２１は、５０ｗｔ％以上のＣｕ元素を含有していると共に、内部電極層２１の圧電層１１との界面の面積をＡ、当該界面に現れる０．１μｍ以上の径を有する空孔の面積の合計面積をＢとした場合、（Ｂ／Ａ）×１００（％）で表されるポア発生率が５％以下である。内部電極層２１の厚みをＣ（μｍ）とした場合に、内部電極層２１と接する圧電層１１の境界面の表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａは、０．５・Ｃ（μｍ）以下であることが好ましい。圧電層１１を構成する圧電材料は、主にＰｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3系のペロブスカイト構造の酸化物であるＰＺＴよりなることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電材料よりなる圧電層とＣｕを含有する内部電極層とを交互に積層してなる積層型圧電体素子において、
上記内部電極層は、５０ｗｔ％以上のＣｕ元素を含有していると共に、上記内部電極層の上記圧電層との界面の面積をＡ、当該界面に現れる０．１μｍ以上の径を有する空孔の面積の合計面積をＢとした場合、（Ｂ／Ａ）×１００（％）で表されるポア発生率が５％以下であることを特徴とする積層型圧電体素子。
【請求項２】
請求項１において、上記内部電極層におけるＣｕ元素の含有量は９５．０ｗｔ％以上であることを特徴とする積層型圧電体素子。
【請求項３】
請求項１において、上記内部電極層におけるＣｕ元素の含有量は９９．０ｗｔ％以上であることを特徴とする積層型圧電体素子。
【請求項４】
請求項１において、上記内部電極層は、９９．０ｗｔ％以上のＣｕ元素を含有する純銅金属よりなることを特徴とする積層型圧電体素子。
【請求項５】
請求項１において、上記内部電極層は、９５．０ｗｔ％以上のＣｕ元素を含有する銅合金よりなることを特徴とする積層型圧電体素子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、上記ポア発生率は３％以下であることを特徴とする積層型圧電体素子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、上記内部電極層の厚みをＣ（μｍ）とした場合に、該内部電極層と接する上記圧電層の境界面の表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａは、０．５・Ｃ（μｍ）以下であることを特徴とする積層型圧電体素子。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項において、上記内部電極層の厚みをＣ（μｍ）とした場合に、該内部電極層と接する上記圧電層の境界面の表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａは、０．２・Ｃ（μｍ）以下であることを特徴とする積層型圧電体素子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項において、上記内部電極層の厚みをＣ（μｍ）、上記ポアの上記内部電極層の厚み方向における大きさをＤ（μｍ）とした場合、（Ｄ／Ｃ）×１００（％）で表されるポア存在率が５％以下であることを特徴とする積層型圧電体素子。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項において、上記圧電層を構成する上記圧電材料は、主にＰｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3系のペロブスカイト構造の酸化物であるＰＺＴよりなることを特徴とする積層型圧電体素子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項において、上記積層型圧電体素子は、インジェクタの駆動源として用いられるインジェクタ用圧電アクチュエータであることを特徴とする積層型圧電体素子。
【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などに用いられる積層型圧電体素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電セラミックス等の圧電材料よりなる圧電体は、電圧を加えると力や変位を発生し、また力を加えると電圧を発生する特徴を有し、各種アクチュエータ、センサ等への応用範囲が広い。特にアクチュエータ等に用いる場合、大きな発生力、変位を得るべく、圧電材料よりなる圧電層を複数枚積層した積層型圧電体素子（積層型圧電アクチュエータを含む概念）とする場合が多い。
【０００３】
一般的な積層型圧電体素子は、圧電材料層と内部電極層を交互に積層し一体焼成して作製され、電極材料としてはＡｇ−Ｐｄ等の貴金属粉末とバインダで構成される金属ペーストを使用し、また圧電材料と内部電極との焼成収縮率差によるデラミネーション（層間剥離）を防止する目的で内部電極材料として金属ペーストに圧電材料成分またはそれに近似した成分を配合したものが用いられる（例えば、特許文献１、特許文献２等）。
【０００４】
しかし、上記の場合には、焼成後、内部電極層内に絶縁物である圧電材料の結晶が析出したり、金属ペースト中にはバインダが含まれていることから本質的にポア（空孔）が生じやすく、内部電極層内の導電性物質の連続性に欠けて内部電極から圧電層への電気伝達効率に劣るという問題があった。
【０００５】
更にＡｇ−Ｐｄ等の貴金属を含む内部電極材料は高コストとなるという問題があった。そこで内部電極材料のコストダウンを図るべくＣｕを用いることも考えられる。この場合には、ＣｕはＡｇ−Ｐｄ等の貴金属に比べ酸化しやすいことから、使用中に内部電極層内及び圧電材料層と内部電極層との境界のポアを起点としてＣｕの酸化が進行し、Ｃｕ酸化物が生成することにより更なる電気伝達効率の低下及び電極層の強度が低下しデラミネーションを招くという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開昭５４−１４０９６号公報
【特許文献２】特開昭５７−３０３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、内部電極材料に安価なＣｕを用いてコストダウンを図ることができ、かつ、電気伝達効率に優れると共に内部電極層の強度低下を防止することができる積層型圧電体素子を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、圧電材料よりなる圧電層とＣｕを含有する内部電極層とを交互に積層してなる積層型圧電体素子において、
上記内部電極層は、５０ｗｔ％以上のＣｕ元素を含有していると共に、上記内部電極層の上記圧電層との界面の面積をＡ、当該界面に現れる０．１μｍ以上の径を有する空孔の面積の合計面積をＢとした場合、（Ｂ／Ａ）×１００（％）で表されるポア発生率が５％以下であることを特徴とする積層型圧電体素子にある（請求項１）。
【０００９】
本発明の積層型圧電体素子は、上記のごとく内部電極層としてＣｕ元素を５０ｗｔ％含有するＣｕ主体の材料を採用している。そのため、従来の積層型圧電体素子に適用されていた貴金属（Ａｇ−Ｐｄ等）を採用した場合に比べて材料コストを大幅に低減することができ、積層型圧電体素子を従来よりも安価なものとすることができる。上記Ｃｕ主体の材料としては、いわゆる純Ｃｕ金属、Ｃｕ合金などの種々の金属材料を用いることができる。
【００１０】
また、本発明においては、上記内部電極層の上記圧電層との境界面に現れる空孔（ポア）を、上記のごとく、非常に少ない割合に低減してある。そのため、ポアの存在に起因する電気伝達効率の低下や、内部電極層の強度低下を抑制することができる。より具体的には、本発明の内部電極層は比較的酸化されやすいＣｕを主体とするが、このＣｕがポアを起点として酸化を進めることを抑制することができ、導電性低下及び内部電極層の強度の低下を十分に抑制することができる。一方、上記ポア発生率が５％を超える場合には、ポアの割合が高すぎて上記のような効果が得られない。
【００１１】
なお、上記空孔の径は図１０に示すように、空孔９９の輪郭に接するように真円又は楕円Ｓを描いた場合の、真円の直径又は楕円Ｓの短軸の長さｄをいうこととする。
【００１２】
このように、本発明の積層型圧電体素子は、内部電極層の主成分をＣｕとすることによってコストダウンを図ることができると共に、電気伝達効率の低下及び内部電極層の強度低下を防止することができる積層型圧電体素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
上記本発明における積層型圧電体素子は、上記のごとく、内部電極層と圧電層とをそれぞれ交互に複数枚積層して構成される。各内部電極層及び圧電層の厚み、面積、及び積層数は、積層型圧電体素子の用途に応じて選択される。また、上記積層型圧電体素子には、上記内部電極層と圧電層とを交互に積層した積層体の積層方向端部に、いわゆるバッファー部、ダミー部等を配設した構造をとることもできる。また、積層型圧電体素子には、上記内部電極層に通ずる外部電極が配設され、この外部電極を介して内部電極層に電圧を供給し、圧電特性を得る構造をとるのが一般的である。
【００１４】
また、上記積層型圧電体素子の内部電極層には、Ｃｕを５０ｗｔ％以上含有させる。Ｃｕ含有量が５０ｗｔ％未満の場合には、内部電極層の導電性の低下等の問題が考えられる。なお、Ｃｕ含有量の許容上限は１００ｗｔ％であるが、実際には、Ｃｕ含有材料の製造上の制約から、Ｃｕ１００ｗｔ％を実現することは困難である。また、この内部電極層を形成する材料としては、後述するごとく、Ｃｕ箔、Ｃｕメッキ膜などの、高純度のＣｕを含有しうる材料を適用することができる。
【００１５】
また、上記内部電極層におけるＣｕ元素の含有量は９５．０ｗｔ％以上であることが好ましい（請求項２）。この場合には、Ｃｕの優れた導電性を生かして、内部電極層全体の導電性を容易に確保することができる。
特に、上記内部電極層におけるＣｕ元素の含有量は９９．０ｗｔ％以上であることが最も好ましい（請求項３）。これにより、非常に優れた優れた導電性を確保することができ、積層型圧電体素子の変位性能の向上を図ることができる。
【００１６】
また、上記内部電極層は、９９．０ｗｔ％以上のＣｕ元素を含有する純銅金属よりなることが好ましい（請求項４）。この場合には、上記内部電極層を純銅金属を用いて形成するので、内部電極層の形成が容易となる。上記純銅金属の形態としては、上述したＣｕ箔（銅箔）などがある。
【００１７】
また、上記内部電極層は、９５ｗｔ％以上のＣｕ元素を含有する銅合金より構成することもできる（請求項５）。この場合には、様々な銅合金を用いることができる。具体的な銅合金としては、ベリリウム銅、丹銅、りん青銅等がある。
【００１８】
また、上記ポア発生率は上記のごとく５％以下を必須要件とするが、特に、３％以下であることが好ましい（請求項６）。これにより、電気導電性の低下防止効果及び内部電極層の酸化防止効果をさらに高めることができる。
【００１９】
また、上記内部電極層の厚みをＣ（μｍ）とした場合に、該内部電極層と接する上記圧電層の境界面の表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａは、０．５・Ｃ（μｍ）以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．２・Ｃ（μｍ）以下がよい（請求項７、請求項８）。上記Ｒａを０．５・Ｃ（μｍ）以下に制限することにより、内部電極層を挟む圧電層同士が内部電極層を突き抜けた状態で互いに直接接触する領域を減少させることができ、電気伝達効率の低下を抑制することができる。このような作用効果をより確実に発揮させるには、上記Ｒａを０．２・Ｃ（μｍ）以下とすることがより好ましい。
【００２０】
一方、上記Ｒａが０．５・Ｃ（μｍ）を超える場合には、圧電層の表面の凹凸における突出部が内部電極層を貫通した状態で隣の圧電層と直接接触する領域が増加し、内部電極層内における絶縁物占有領域の増加による電気伝達効率の低下を招いてしまうおそれがある。
なお、上記表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１の規定に基づいて測定することができる。
【００２１】
また、上記内部電極層の厚みをＣ（μｍ）、上記ポアの上記内部電極層の厚み方向における大きさをＤ（μｍ）とした場合、（Ｄ／Ｃ）×１００（％）で表されるポア存在率が５％以下であることが好ましい（請求項９）。上記ポア存在率が５％を超える場合には、上記ポア発生率が５％を超える場合と同様の問題がある。
【００２２】
また、上記圧電層を構成する上記圧電材料は、主にＰｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3系のペロブスカイト構造の酸化物であるＰＺＴよりなることが好ましい（請求項１０）。上記圧電層を構成する圧電材料としては、圧電特性を発揮しうる様々なセラミックス材料を適用することができるが、特に上記ＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）は、非常に優れた圧電特性を発揮し、積層型圧電体素子の圧電層として最適である。
【００２３】
また、上記積層型圧電体素子は、インジェクタの駆動源として用いられるインジェクタ用圧電アクチュエータであることが好ましい（請求項１１）。インジェクタは、自動車等に配設され、内燃機関の燃料噴射装置として用いられるが、その使用環境は非常に過酷である。そのため、上記の電気伝達効率及び内部電極層の強度に優れた積層型圧電体素子を圧電アクチュエータとして内蔵したインジェクタは、信頼性、耐久性に優れたものとなる。
【００２４】
また、上記積層型圧電体素子は、例えば次のような製造方法により製造することが可能である。
すなわち、圧電材料となるセラミックグリーンシートを焼成して上記圧電層を得る圧電層焼成工程と、上記圧電層と、Ｃｕを含有する電極材料とを交互に積層してなる積層体を作製する積層体作製工程と、上記積層体にその積層方向から所定の荷重を加えた状態で、Ｃｕの酸化を抑制する酸化抑制雰囲気中において、７５０℃（望ましくは８５０℃）より高く、かつ、Ｃｕの融点以下の温度範囲で加熱することにより、上記電極材料よりなる上記内部電極層と上記圧電層とを接合する加熱接合工程とを含む製造方法により製造することができる。
【００２５】
この製造方法は、上記のごとく、予め焼成した圧電層を得る圧電層焼成工程を行った後に、上記積層体作製工程及び上記加熱接合工程を施す。そのため、内部電極層に対しては、圧電層を得るための焼成処理の影響を一切与えることなく、上記積層型圧電体素子を製造することができる。
【００２６】
そして、上記加熱接合工程においては、上記のごとく、上記積層体にその積層方向から所定の荷重を加えた状態で、Ｃｕの酸化を抑制する酸化抑制雰囲気中において行う。加熱温度は、７５０℃（望ましくは８５０℃）より高く、かつ、Ｃｕの融点以下の温度範囲に規制する。加熱温度が７５０℃以下の場合には、内部電極層と圧電層との十分な接合強度を得ることができない。一方、加熱温度がＣｕの融点（約１０８３℃）を超える場合には、均一な内部電極層の形成が困難となるという問題がある。
【００２７】
また、上記積層体に付与する荷重の値は、圧電層にダメージを与えることなく圧電層と電極材料とを十分に密着させることができる値であることが必要であり、圧電層を構成する圧電材料の組成、厚さ等によりその最適値は異なる。例えば圧電層が厚さ約１００μｍのＰＺＴである場合には、上記荷重を１〜１０ＭＰａとすることが好ましい。
【００２８】
上記の条件の加熱接合工程を行うことにより、Ｃｕを主体とする内部電極層は、空孔（ポア）を形成することなく圧電層と十分に密着し、電気伝達効率及び内部電極層の強度に優れた積層型圧電体素子を得ることができる。
【実施例】
【００２９】
（実施例１）
本発明の実施例に係る積層型圧電体素子につき、図１〜図５を用いて説明する。
本例の積層型圧電体素子１は、図１に示すごとく、圧電材料よりなる圧電層１１とＣｕを含有する内部電極層２１とを交互に積層してなる積層型圧電体素子である。
上記内部電極層２１は、５０ｗｔ％以上のＣｕを含有していると共に、上記内部電極層２１の圧電層１１との界面の面積をＡ、当該界面に現れる０．１μｍ以上の径を有する空孔の面積の合計面積をＢとした場合、（Ｂ／Ａ）×１００（％）で表されるポア発生率が５％以下である。
以下、この内容を詳説する。
【００３０】
上記積層型圧電体素子１を製造するに当たっては、圧電材料となるセラミックグリーンシートを焼成して上記圧電層１１を得る圧電層焼成工程を行う。
本例では、上記圧電層１１としてＰＺＴを採用すべく、次のようにグリーンシートを作製した。まず、圧電材料の主原料となる酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ニオブ、炭酸ストロンチウム等の粉末を所望の組成となるように秤量する。また、鉛の蒸発を考慮して、上記混合比組成の化学量論比よりも１〜２％リッチになるように調合する。これを混合機にて乾式混合し、その後８００〜９５０℃で仮焼する。
【００３１】
次いで、仮焼粉に純水、分散剤を加えてスラリーとし、パールミルにより湿式粉砕する。この粉砕物を乾燥、粉脱脂した後、溶剤、バインダー、可塑剤、分散剤等を加えてボールミルにより混合する。その後、このスラリーを真空装置内で攪拌機により攪拌しながら真空脱泡、粘度調整をする。
【００３２】
次いで、スラリーをドクターブレード装置により一定厚みのグリーンシートに成形する。
回収したグリーンシートは、プレス機で打ち抜くか、切断機により切断し、直径φ１５ｍｍの円形に成形した。なお、得ようとする積層型圧電体素子の形状に応じて、四角形、楕円形、樽型などに成形することも勿論可能である。
【００３３】
次に、本例では、このグリーンシートを脱脂処理した後に、焼成して圧電層１１を得た。脱脂処理は、グリーンシートを電気炉により４００〜７００℃の温度に所定時間保持することにより行った。また、焼成処理は、グリーンシートを９００〜１２００℃の温度に所定時間保持して行った。このようにして、本例では厚みが１００μｍであり、主にＰｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3系のペロブスカイト構造の酸化物であるＰＺＴよりなる、焼成済みの圧電層１１を得た。
【００３４】
本例では、得られた圧電層１１の表面粗さを、ＪＩＳ−Ｂ０６０１の規定に従って測定した。その結果、表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａは、０．５〜１．２μｍの範囲内であった。これは、後述するごとく内部電極層２１の厚みＣが約３μｍであるので、０．５・Ｃ（μｍ）である１．５μｍ以下の範囲に十分に入っている。
【００３５】
次に、図３、図４に示すごとく、得られた圧電層１１と、Ｃｕを含有する電極材料２０とを交互に積層してなる積層体を作製する積層体作製工程を行った。
本例では、上記電極材料２０として、純度９９．９％のＣｕよりなり、厚み３μｍの銅箔を用いた。また、銅箔の形状は、図２に示すごとく、直径１５ｍｍの円形状の端部の一部を、外周からの距離ａが４ｍｍとなるように外周端よりも内側の位置で直線的に切除した形状とした。そして各電極材料２０は、図３、図４に示すごとく、上記のごとく切除した部分が交互に異なる方向に位置するように配置し、電極材料２０（内部電極層２１）が圧電層１１を覆わない控え部１１９を左右交互に形成するように、圧電層１１と電極材料２０とを積層して積層体１００を得た（図１、図４）。また、本例では、上記圧電層１１の積層数を５０枚とした。
【００３６】
次に、図４に示すごとく、上記積層体１００にその積層方向から所定の荷重Ｆを加えた状態で、Ｃｕの酸化を抑制する酸化抑制雰囲気中において、７５０℃（望ましくは８５０℃）より高く、かつ、Ｃｕの融点以下の温度範囲で加熱することにより、上記電極材料２０よりなる内部電極層２１と圧電層１１とを接合する加熱接合工程を実施した。
【００３７】
より具体的には、上記積層体１００には、約３ＭＰａの荷重Ｆを積層方向に付与した状態で炉内に配置した。そして、積層体１００を配置する炉内を１×１０-2Ｐａの真空度まで真空引きした後、炉内の圧力が１０Ｐａに維持されるよう不活性ガスとしてのＮ2ガスを炉内に導入した。
また、上記加熱温度は、具体的には、９６０℃とし保持時間は約１０分とした。
【００３８】
上記加熱接合工程によって得られた積層型圧電体素子１は、図１に示すごとく、対向する側面に交互に内部電極層２１が露出した状態で、圧電層１１と内部電極層２１が互いに強固に接合されたものとなる。また、内部電極層２１の厚みＣは、ほぼ３μｍ厚さを維持していた。
【００３９】
本例では、圧電層１１と内部電極層２１との境界部分の積層方向と垂直な断面を、倍率２００倍の金属顕微鏡にて断面観察を行った。その結果、圧電層１１と内部電極層２１とは完全に密着し、またその境界部分には、空孔（ポア）が全く存在していなかった。
【００４０】
本例の積層型圧電体素子１は、上記のごとく内部電極層２１としてＣｕを９５ｗｔ％含有するＣｕ主体の材料を採用している。そのため、従来の積層型圧電体素子に適用されていた貴金属（Ａｇ−Ｐｄ等）を採用した場合に比べて材料コストを大幅に低減することができ、積層型圧電体素子を従来よりも安価なものとすることができる。
【００４１】
また、上記積層型圧電体素子１における内部電極層２１には、上記のごとく空孔（ポア）が全く観察されなかった。すなわち、内部電極層２１の圧電層１１との界面の面積をＡ、当該界面に現れる０．１μｍ以上の径を有する空孔の面積の合計面積をＢとした場合、（Ｂ／Ａ）×１００（％）で表されるポア発生率が０であった。これにより、ポアの存在に起因する電気伝達効率の低下や、内部電極層２１の強度低下を抑制することができる。そして、比較的酸化されやすいＣｕを主体とする内部電極層２１を採用してあっても、Ｃｕがポアを起点として酸化を進めることを抑制することができ、導電性低下を及び内部電極層の強度の低下を十分に抑制することができる。
【００４２】
次に、本例の積層型圧電体素子１を実際に使用する際の形態の一例を説明する。まず、積層型圧電体素子１の外周面にエポキシ系樹脂を塗布し、真空脱泡後温度１８０℃に１０分保持する加熱処理を行う。これにより、上記のごとくＣｕ箔より形成した内部電極層２１の切除部において形成された圧電層１１同士の間の間隙である控え部１１９に、上記エポキシ系樹脂よりなる充填物１１８が充填される。
【００４３】
その後、図５に示すごとく、積層型圧電体素子１の外周面を直径１０ｍｍまで研磨した後、一対の外部電極３１、３２を配設する。外部電極３１、３２としては、Ａｇフィラーを含有するエポキシ系導電性接着剤を用い、これを上記控え部１１９が存在する対面する２カ所の外周側面部に塗布する。また、塗布した外部電極３１、３２上には、リード線３３、３４を配設して接着させる。
【００４４】
このように構成した積層型圧電体素子１は、絶縁油中に浸漬し、上記リード線３３、３４を介して直流電圧を印加して分極を行うことにより、使用可能な積層型圧電体素子（積層型圧電アクチュエータ）とすることができる。
【００４５】
（実施例２）
本例では、実施例１で得られた積層型圧電体素子１の優位性を更に明確にするため、上記内部電極層２１と圧電層１１との間に、意識的に０．１μｍ以上の径を有するポアを形成した比較品（試料２〜６）を準備して、ポア発生率が積層型圧電体素子の特性に与える影響を評価する試験を行った。
なお、実施例１の積層型圧電体素子１は試料１とする。
【００４６】
比較品（試料２〜６）を製造するに当たっては、上述した実施例１の製造方法における加熱接合工程において、積層方向に付与する荷重をそれぞれ低下させた。その他は実施例１と同様とした。
各試料のポア発生率は、上記内部電極層の圧電層との界面の面積をＡ、当該断面に現れる０．１μｍ以上の径を有する空孔の面積の合計面積をＢとした場合の（Ｂ／Ａ）×１００（％）として求めた。その結果、試料１は０％、試料２は３％、試料３は５％、試料４は１０％、試料５は２０％、試料６は３０％であった。なお、これらの値の求め方は図７に示すごとく、内部電極層２１の圧電層との界面の面積Ａは、内部電極層２１全体の面積と同じである。また、図８に示すごとく、内部電極層２１の圧電層１１との界面にポア９９が複数現れている場合には、その面積ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、、の合計面積をＢとして求める。
【００４７】
次に、各試料に対し、上記リード線３３、３４を介して、１．９ｋＶ／ｍｍの直流電界をサイン波にて印加し、各試料の変位をレーザ変位計にて計測した。計測結果は、試料１の値を１として、これに対する比率として試料２〜試料６の変位比を求めた。
【００４８】
測定結果を図６に示す。同図は、横軸にポア発生率（％）を、縦軸に変位比をとったものである。
同図より知られるごとく、ポア発生率が高くなればなるほど、変位量が低下し、積層型圧電体素子の特性が劣化することがわかった。その要因としては、上記ポアの存在が、内部電極層から圧電層への電気伝達を妨げて、その部分の圧電層が不活性となるためであると考えられる。
【００４９】
（実施例３）
本例では、実施例１にて作製した積層型圧電体素子１の積層方向に平行な断面を走査型電子顕微鏡（１０００倍）にて観察し、ポアの存在状況を確認した。その結果、内部電極層２１の厚み方向には、ポアの存在は認められなかった。したがって、実施例１の積層型圧電体素子１における、（Ｄ／Ｃ）×１００（％）で表されるポア存在率は０である。ここで、このポア存在率は、図９に示すごとく、内部電極層２１の厚みをＣ（μｍ）、ポア９９が存在した場合のその内部電極層２１の厚み方向における大きさをＤ（μｍ）とした場合に、（Ｄ／Ｃ）×１００（％）で表される値である。
【００５０】
（実施例４）
本例では、実施例１で用いた銅箔（Ｃｕ箔）に代えて、圧電層１１の両主面に無電解Ｃｕめっきを施し、めっきを施したもの、施さないものを交互に積層し、実施例１と同様に加熱接合工程を行うことによって、上記無電解Ｃｕめっきよりなる内部電極層２１を有する積層型圧電素子を得た。この内部電極層２１は、Ｃｕ元素を９９．５ｗｔ％含有してなるものである。
これを上記と同様に断面を走査型電子顕微鏡（１０００倍）にて観察した結果、内部電極層厚み方向におけるポア存在率（（Ｄ／Ｃ）×１００（％））は３％であった。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１における、圧電体素子の構造を示す断面説明図。
【図２】実施例１における、内部電極層となる電極材料の形状を示す説明図。
【図３】実施例１における、圧電層と内部電極層との積層状態を示す斜視展開図。
【図４】実施例１における、加熱接合工程において積層体に積層方向から荷重を加えている状態を示す説明図。
【図５】実施例１における、積層型圧電体素子の使用態様の一例を示す説明図。
【図６】実施例２における、ポア発生率と変位比の関係を示す説明図。
【図７】実施例２における、ポア発生率算出のための界面の面積Ａを示す説明図。
【図８】実施例２における、ポア発生率算出のためのポアの合計面積Ｂを示す説明図。
【図９】実施例３における、ポア存在率算出のためのＣ及びＤを示す説明図。
【図１０】本発明における空孔の径を示す説明図。
【符号の説明】
【００５２】
１  積層型圧電体素子
１１  圧電層
１００  積層体
２０  電極材料
２１  内部電極層
３１、３２  外部電極
３３、３４  リード線
【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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