(57)【要約】【課題】側面電極作製時の処理温度が低温であり、高信頼性で、製造容易かつコスト安な積層型圧電体素子及びその製造方法を提供すること。【解決手段】印加電圧に応じて伸縮する圧電層１１と、該圧電層１１に対する電圧供給用の内部電極層１２１、１２２とを交互に積層してなる積層体１０と、該積層体１０の側面１０１、１０２に上記内部電極層１２１、１２２と電気的に導通する側面電極１３１、１３２とを有する積層型圧電体素子１を製造するに当たり、上記側面電極１３１、１３２は、金属超微粒子を含有する超微粒子分散液を塗布して塗布層となし、該塗布層を焼結して作製する。上記塗布層の焼結温度は１５０〜３００℃であることが好ましい。上記金属超微粒子は平均粒子径１〜１００ｎｍであることが好ましい。上記金属超微粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びこれらの合金から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】
印加電圧に応じて伸縮する圧電層と、該圧電層に対する電圧供給用の内部電極層とを交互に積層してなる積層体と、該積層体の側面に上記内部電極層と電気的に導通する側面電極とを有する積層型圧電体素子を製造するに当たり、
上記側面電極は、金属超微粒子を含有する超微粒子分散液を塗布して塗布層となし、該塗布層を焼結して作製することを特徴とする積層型圧電体素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、上記塗布層の焼結温度は１５０〜３００℃であることを特徴とする積層型圧電体素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、上記金属超微粒子は、粒子径１〜１００ｎｍの粒子が全体の３０重量％以上含まれていることを特徴とする積層型圧電体素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、上記金属超微粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びこれらの合金からなることを特徴とする積層型圧電体素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、上記超微粒子分散液における上記金属超微粒子の含有量は、分散液１００重量％に対し、５０〜９０重量内％であることを特徴とする積層型圧電体素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、上記内部電極層は、Ｃｕ又はＮｉの一方または双方を、内部電極層全重量の８０重量％以上含有してなることを特徴とする積層型圧電体素子の製造方法。
【請求項７】
印加電圧に応じて伸縮する圧電層と、該圧電層に対する電圧供給用の内部電極層とを交互に積層してなる積層体と、該積層体の側面に上記内部電極層と電気的に導通する側面電極とを有する積層型圧電体素子において、
上記圧電層は、第１の内部電極層と第２の内部電極層によって挟まれてなり、第１の内部電極層は第１の側面電極と、第２の内部電極層は第２の側面電極と電気的に導通し、
第１の内部電極層は第２の側面電極が作製された領域において積層体の側面に露出せず、かつ第２の内部電極層は第１の側面電極が作製された領域において積層体の側面に露出しない部分電極構成であり、
更に、上記側面電極は金属超微粒子を焼結してなることを特徴とする積層型圧電体素子。
【請求項８】
印加電圧に応じて伸縮する圧電層と、該圧電層に対する電圧供給用の内部電極層とを交互に積層してなる積層体と、該積層体の側面に上記内部電極層と電気的に導通する側面電極とを有する積層型圧電体素子において、
上記圧電層は、第１の内部電極層と第２の内部電極層によって挟まれてなり、第１の内部電極層は第１の側面電極と、第２の内部電極層は第２の側面電極と電気的に導通し、
上記第１及び第２の内部電極層は上記圧電層と略同形状かつ略同面積に作製された全面電極構成を有し、
上記第１の内部電極層の、第２の側面電極が作製された領域において積層体の側面に露出した端面と、上記第２の内部電極層の、第１の側面電極が作製された領域において積層体の側面に露出した端面を覆って絶縁体が設けてあり、
更に、上記側面電極は金属超微粒子を焼結してな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、例えば、自動車用燃料噴射弁、光学装置等の精密位置決め装置、振動防止用の駆動素子、インクジェットプリンタ等に用いられる積層型圧電体素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印加電圧に応じて伸縮する圧電層と、該圧電層に対する電圧供給用の内部電極層とを交互に積層してなる積層体と、該積層体の側面に上記内部電極層と電気的に導通する側面電極とを有する積層型圧電体素子が知られている。
ここで側面電極は、同電位に保持する内部電極層を電気的に連結しており、側面電極経由で、各内部電極層に電圧を印加することができる。
そして、側面電極の更に外側に外部電極を設けて、該外部電極に対し積層型圧電体素子駆動用の電源からのリード線等を取り付ける（後述する実施例１等参照）。
【０００３】
ところで、積層型圧電体素子の伸縮に応じて側面電極に力がかかるため、積層型圧電体素子の耐久性の観点から、側面電極と積層体との接合について種々の提案がなされている。
例えば、ガラスフリットを含有する導電ペーストを還元雰囲気かつ高温で焼き付ける方法、積層体の表面を表面粗さ５〜１０μｍとした上で側面電極を設ける方法、金属メッキ膜及び金属蒸着膜から側面電極を構成する方法が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０７５４８号公報
【特許文献２】特開２００１−１０２６４７号公報
【特許文献３】特許第２５３６１０１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来方法にかかる側面電極では、高信頼性の積層型圧電体素子を得ることは難しかった。
即ち、ガラスフリットを用いる方法は、ガラスが溶融可能な高温でガラスフリット含有導電ペーストを積層体に焼き付ける必要があり、高温で酸化するＣｕやＮｉからなる内部電極層を積層体に採用することが困難であった。ＣｕやＮｉは安価であり、積層型圧電体素子のコスト低下に大いに有用であるため、是非採用したい材料である。
側面電極をガラスフリット含有導電ペーストで構成し、かつＣｕやＮｉを含む内部電極層を持つ積層体を焼成することは一応可能であるが、還元雰囲気での熱処理が必要であり、非常に面倒であった。
【０００６】
また、後述する図６に示すような、第２の側面電極が作製された領域において積層体の側面に露出した第１の内部電極層の端面と、第１の側面電極が作製された領域において積層体の側面に露出した第２の内部電極層の端面を覆うように絶縁体を設けた積層型圧電体素子において、一般に用いる絶縁体（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等）の短時間の熱処理を行う場合等の耐熱温度はおよそ２５０〜３００℃程度である。従って、後述する図６に示すような絶縁体を用いる構成の積層型圧電体素子に、ガラスフリット含有導電ペーストを利用することができなかった。
【０００７】
また、積層体の表面粗さを５〜１０μｍとして側面電極を設ける方法は、アンカー効果を利用して積層体と側面電極との接触面積を稼いで両者を密着させる方法であり、内部電極層と側面電極との接合という観点では高信頼性の側面電極接着方法ではなかった。
【０００８】
また、金属メッキ膜や金属蒸着膜は、メッキ時や蒸着時に、導通してはいけない場所に金属が回り込んでその部分の絶縁性を低下させ、積層型圧電体素子の信頼性を損なう等の問題があった。また、回り込みを防ぐためのマスキング処理が必要で、作業効率が高いとは言えず、コスト高となることが多かった。また、一般に蒸着処理はコスト高い製造方法である。
【０００９】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、側面電極作製時の処理温度が低温であり、高信頼性で、製造容易かつコスト安な積層型圧電体素子及びその製造方法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】
【００１０】
第１の発明は、印加電圧に応じて伸縮する圧電層と、該圧電層に対する電圧供給用の内部電極層とを交互に積層してなる積層体と、該積層体の側面に上記内部電極層と電気的に導通する側面電極とを有する積層型圧電体素子を製造するに当たり、
上記側面電極は、金属超微粒子を含有する超微粒子分散液を塗布して塗布層となし、該塗布層を焼結して作製することを特徴とする積層型圧電体素子の製造方法にある（請求項１）。
【００１１】
第１の発明において、側面電極は金属超微粒子を含有する超微粒子分散液を塗布した塗布層を焼結して作製する。
金属超微粒子の分散液を積層体の所望の位置に塗布することで、超微粒子が緻密な充填状態となった塗布層を作製できる。この塗布層を焼結して側面電極を得るため、超微粒子の緻密な充填状態を維持したまま、超微粒子間を融着して、緻密で密度が高く、メッキ膜に似た金属層を得ることができる。
また、第１の発明で、内部電極層と側面電極との間は金属−金属にかかる結合力が作用するため、内部電極層と側面電極との間に非常に強い力で密着した状態を得ることができる。そのため、側面電極が積層体から剥離し難くなる。
また、金属超微粒子を含有する分散液は低温で焼結可能である。そのため、高温で酸化するＣｕやＮｉを含む内部電極層を採用することができる。
また、耐熱温度が低い絶縁体を設けた積層型圧電体素子を作製することができる（例えば後述する図６にかかる構成等）。
また、金属超微粒子の分散液の塗布は、印刷等の手法で容易に行うことができ、また塗布層の形状も制御が容易である。
【００１２】
また、第２の発明は、印加電圧に応じて伸縮する圧電層と、該圧電層に対する電圧供給用の内部電極層とを交互に積層してなる積層体と、該積層体の側面に上記内部電極層と電気的に導通する側面電極とを有する積層型圧電体素子において、
上記圧電層は、第１の内部電極層と第２の内部電極層によって挟まれてなり、第１の内部電極層は第１の側面電極と、第２の内部電極層は第２の側面電極と電気的に導通し、
第１の内部電極層は第２の側面電極が作製された領域において積層体の側面に露出せず、かつ第２の内部電極層は第１の側面電極が作製された領域において積層体の側面に露出しない部分電極構成であり、
更に、上記側面電極は金属超微粒子を焼結してなることを特徴とする積層型圧電体素子にある（請求項７）。
【００１３】
また、第３の発明は、印加電圧に応じて伸縮する圧電層と、該圧電層に対する電圧供給用の内部電極層とを交互に積層してなる積層体と、該積層体の側面に上記内部電極層と電気的に導通する側面電極とを有する積層型圧電体素子において、
上記圧電層は、第１の内部電極層と第２の内部電極層によって挟まれてなり、第１の内部電極層は第１の側面電極と、第２の内部電極層は第２の側面電極と電気的に導通し、
上記第１及び第２の内部電極層は上記圧電層と略同形状かつ略同面積に作製された全面電極構成を有し、
上記第１の内部電極層の、第２の側面電極が作製された領域において積層体の側面に露出した端面と、上記第２の内部電極層の、第１の側面電極が作製された領域において積層体の側面に露出した端面を覆って絶縁体が設けてあり、
更に、上記側面電極は金属超微粒子を焼結してなることを特徴とする積層型圧電体素子にある（請求項８）。
【００１４】
第２の発明はいわゆる部分電極構成、第３の発明はいわゆる全面電極構成の積層型圧電体素子である。
素子の種類や構成にかかわらず、金属超微粒子を焼結した側面電極は積層体表面から剥離し難く、高信頼性である。また、金属超微粒子を含有する分散液は低温で焼結可能であり、高温で酸化するＣｕやＮｉを含む内部電極層を採用することができる。そのため、素子の製造が容易となる。
【００１５】
以上、第１〜第３の発明によれば、側面電極作製時の処理温度が低温であり、高信頼性で、製造容易かつコスト安な積層型圧電体素子及びその製造方法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】
【００１６】
第１の発明にかかる積層型圧電体素子の製造方法の一例について説明する。
圧電層用のグリーンシートに内部電極層用のペーストを印刷し、これらを所望の枚数積層し、未焼成の積層体を作製する。この時に使用するグリーンシートとして、得ようとする圧電層よりも大型のシートを用い、積層後等に必要な大きさに切断個片化して、未焼成の積層体を作製することができる。
次に、未焼成の積層体を焼成する。焼成済みの積層体に金属超微粒子を含有する超微粒子分散液を塗布して塗布層を得る。この塗布はスクリーン印刷やインクジェット印刷を利用することができる。その後、適当な温度で塗布層を設けた焼成済みの積層体を加熱処理する。これにより側面電極を得て、積層型圧電体素子を得る。
また、後述する実施例１に示すように、積層体の側面電極の更に外側に導電性のエポキシ樹脂等の導電性樹脂からなる外側電極を設けることができる。この外側電極に対し、積層型圧電体素子を駆動する電圧を印加する電源からのリード線を取り付けることができる。
また、この他の製造方法について、第１の発明にかかる方法で側面電極を設けることで、第１の発明にかかる効果を得ることができる。なお、ここで側面電極とは、内部電極層を電気的に導通させ、積層体の側面に直接設けた導電構造を指す。
【００１７】
第１の発明において、上記塗布層の焼結温度は１５０〜３００℃であることが好ましい（請求項２）。
このように第１の発明によれば側面電極は低温で焼結して作製することができるため、内部電極層の材料として高温で酸化しやすいＮｉやＣｕを含む材料を使用することができるし、後述する図６に示すような構成の素子において絶縁体の劣化も生じ難い。
温度が１５０℃未満である場合は、超微粒子の焼結が生じ難くなるおそれがある。温度が３００℃より高い場合は、超微粒子の焼結が生じ難くなったり、分散液の気化に長時間を要するおそれがある。温度が３００℃より高い場合は、内部電極層がＣｕやＮｉを含む場合は、これらの材料が酸化するおそれがある。積層型圧電体素子に耐熱温度が低い絶縁体を設けている場合（例えば後述する図６にかかる構成等）は絶縁体が劣化したり、焼結後の高温から室温までの冷却時の温度差で圧電層と側面電極の大きな熱膨張（収縮）差が生じ剥離するおそれがある。
【００１８】
次に、金属超微粒子と金属超微粒子分散液について説明する。
第１の発明において、上記金属超微粒子は、粒子径１〜１００ｎｍの粒子が全体の３０重量％以上含まれていることが好ましい（請求項３）。
金属からなる粒子径が非常に小さい微粒子は融点より格段に低い温度で焼結することが可能である。これは、平均粒子径を十分小さくすると、粒子表面に存在するエネルギー状態の高い原子の全体に占める割合が大きくなるため、金属原子の表面拡散が無視できないほど大きくなる結果、この表面拡散に起因して、粒子相互の界面の延伸がなされ、焼結が発生するためである。
金属超微粒子に、粒子径が１ｎｍ未満の粒子が３０重量％以上含まれている場合、粒子径が１ｎｍ未満の粒子は表面拡散が極端に大きく、他の１ｎｍ以上の粒子との焼結速度の差が大きくなって、均質な側面電極が形成できないおそれがある。１００ｎｍより大きい場合は、表面拡散が小さく、粒子の焼結が生じ難くなるおそれがある。
【００１９】
また、上記金属超微粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びこれらの合金からなることが好ましい（請求項４）。
これらはいずれも電気の良導体であり、優れた側面電極を得ることができる。
また、特にＡｕやＡｇ、Ｐｔは融点高い材料であり、従来知られた方法と比較して低温で焼結可能な本発明のメリットが高い。
【００２０】
また、上記超微粒子分散液における上記金属超微粒子の含有量は、分散液１００重量％に対し、５０〜９０重量（内）％であることが好ましい（請求項５）。
５０重量（内）％未満である場合は、焼結後に均質化な側面電極が形成できないおそれがある。９５重量（内）％より多い場合は、超微粒子分散液の年度が高くなり、塗布がし難くなるおそれがある。
また、超微粒子分散液を積層体の所定の位置に適切に塗布するためには、例えば幅精度、膜厚の制御性に応じて分散液の粘度を調製する必要があり、分散液の粘度を１〜５００Ｐａ・ｓの範囲、好ましくは２〜２００Ｐａ・ｓの範囲とすることが好ましい。また、粘度は、金属超微粒子の量を調整することで制御することができる。
【００２１】
また、第１の発明における超微粒子分散液は、金属超微粒子を溶媒に分散させて作製し、該分散液は、有機溶剤を含む溶媒を使用することが好ましい。有機溶剤は、焼結させるための加熱処理において速やかに蒸散し、かつ蒸散する間に熱分解等を生じない程度に安定したものが望ましく、また、塗布層を形成する際に適当な粘稠状態を維持できる溶媒を選択することが好ましい。
例えば、室温付近では容易に蒸散することのない、比較的に高沸点な非極性溶剤あるいは低極性溶剤、例えば、テルピネオール、ミネラルスピリット、キシレン、トルエン、エチルベンゼン、メシチレン等が好適に利用でき、更には、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン等を用いることができる。
【００２２】
また、上記超微粒子分散液は、金属超微粒子とこれを分散させる溶媒の他に、金属超微粒子の凝集体形成を防止し、均質な分散状態を得るため、金属元素と配位的な結が可能な基として、窒素、酸素、硫黄元素を含む基を有する化合物を混合しておくことができる。
【００２３】
また、上記内部電極層は、Ｃｕ又はＮｉの一方または双方を、内部電極層全重量の８０重量％以上含有してなることが好ましい（請求項６）。
これにより、安価な材料で内部電極層を構成することができる。なお、内部電極層をＣｕのみ、またはＮｉのみで構成することもできる。また、内部電極層を両者の合金から構成することもでき、更にＣｕやＮｉ以外の材料を含むこともある。
【００２４】
また、第２、第３の発明において、積層型圧電体素子は、必要枚数の圧電層を一括して積み上げて構成することができる。または、ユニット積層式とすることができる。
ここにユニット積層式とは、適当な枚数の圧電層を積層して構成したユニットを、所望の枚数に積み上げて、一つの大型の積層型圧電体素子となしたものである。
【実施例】
【００２５】
（実施例１）
本発明にかかる積層型圧電体素子について説明する。
本例にかかる積層型圧電体素子１は、図１に示すごとく、印加電圧に応じて伸縮する圧電層１１と、該圧電層１１に対する電圧供給用の第１、第２内部電極層１２１、１２２とを交互に積層してなる積層体１０と、該積層体１０の側面１０１、１０２に上記内部電極層１２１、１２２と電気的に導通する側面電極１３１、１３２とを有する。
この積層型圧電体素子１を製造するに当たり、上記側面電極１３１、１３２は、金属超微粒子を含有する超微粒子分散液を塗布して塗布層となし、該塗布層を焼結して作製する。
【００２６】
以下、詳細に説明する。
本例にかかる積層型圧電体素子１は、図１に示すごとく、圧電層１１と第１、第２内部電極層１２１、１２２とを交互に積層し、積層方向の両端にダミー層１１９を設けた積層体１０からなる。
積層体１０の第１側面１０１において第１内部電極層１２１の端面は第１側面電極１３１と電気的に導通し、第２側面１０２において第２内部電極層１２２の端面は第２側面電極１３２と電気的に導通する。
第１内部電極層１２１は第２側面電極１３２が形成された領域において積層体１０の側面１０２に露出せず、かつ第２内部電極層１２２は第１側面電極１３１が形成された領域において積層体１０の側面１０１に露出しない。すなわち、本例にかかる積層型圧電体素子１は部分電極構成である。
すなわち、図２（ａ）、（ｂ）に示すごとく、圧電層１１は、左右に内部電極層１２１、１２２を形成しない控え部１１０を残してある。この圧電層１１が積層されて、図３、図１４に示すごとく積層体１０が形成される。
【００２７】
第１及び第２側面電極１３１、１３２の外方には外部電極１４１、１４２が設けてあり、ここにリード線１５２を導電接着剤１５１で接続し、該リード線１５２を図示を略した外部電源に接続する。外部電源より通電することで、外部電極１４１、１４２と第１、第２側面電極１３１、１３２を経て、第１及び第２内部電極層１２１、１２２に通電される。
【００２８】
上記圧電層１１及びダミー層１９はＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）からなり、内部電極層１２１、１２２はＡｇ−Ｐｄ電極、外部電極１４１、１４２はＡｇからなる導電粒子を含んだエポキシ樹脂からなる。
上記第１及び第２側面電極１３１、１３２は金属超微粒子を焼結してなる。ここで金属超微粒子は銀からなる。
【００２９】
本例にかかる積層型圧電体素子１の製造方法について説明する。
圧電層１１用のグリーンシートを作製し、該圧電層１１用グリーンシートの表面に内部電極層１２１、１２２用の印刷層を、圧電層１１用グリーンシートの左右に印刷層を形成しない控え部１１０を残して形成する。
この印刷層はＡｇ−Ｐｄを有機溶媒でペースト化したものをスクリーン印刷によって圧電層１１用グリーンシートの表面に印刷することで作製する。
次いで、上記グリーンシートを所定の枚数、積層圧着して焼成して、図３、図４に示すごとく、積層体１０を得る。次に、図５に示すごとく、積層体１０の側面１０１、１０２にかかる所定の位置に超微粒子分散液を塗布して塗布層１３５となす。
【００３０】
上記超微粒子分散液は、銀からなる平均粒子径が５ｎｍの金属超微粒子を有機溶媒であるデカン３ｇに対し、金属超微粒子７ｇ、他にアルキルアミンを１ｇの比率で混合して、作製する。
この超微粒子分散液をスクリーン印刷やインクジェット印刷により、積層体１０の所定の位置に塗布して、塗布層を作製する。
そして、温度２５０℃、３０分で焼成して、側面電極１３１、１３２を得た。
【００３１】
その後、外側電極１４１、１４２用の銀を含有する導電性エポキシ接着剤をスクリーン印刷で塗布し、１５０℃、６０分で硬化させた。
次いで、銀を含有する導電性エポキシ接着剤１５１を用いてリード線１５２を接続して、図１にかかる積層型圧電体素子１を得た。
【００３２】
このようにして作製した積層型圧電体素子１の側面電極１３１、１３２について、連続作動実験を行ったところ、１×１０8回作動後でも内部電極層１２１、１２２と側面電極１３１、１３２との接合は保持された。
また、従来知られた、銀を含有する導電性エポキシ接着剤で作製した積層型圧電体素子について、同じ試験を行ったところ、３×１０7回の作動後に、数層の内部電極層と側面電極との接合が弱くなっており、大きな抵抗値が測定された。
このように側面電極を超微粒子金属で構成することで、信頼性が高い内部電極層と側面電極の接合状態を得ることができた。
【００３３】
本例にかかる作用効果について説明する。
本例にかかる側面電極１３１、１３２は、銀からなる金属超微粒子を含有する超微粒子分散液を塗布した塗布層を焼結して作製する。
従来方法で銀を焼結するためには、９００〜１０００℃に加熱することが必要であるが、本例では、２５０℃かつ３０分という低温の熱処理で銀が焼結し、銀主成分の側面電極１３１、１３２を作製することができる。
これは銀からなる金属超微粒子が分散した分散液をスクリーン印刷等を利用して、銀の超微粒子が緻密な充填状態となった塗布層を得て、該塗布層を焼結して側面電極１３１、１３２を得るため、銀からなる超微粒子の緻密な充填状態を維持したまま、超微粒子間を融着して、緻密で密度が高く、メッキ膜に似た銀の層を得ることができる。
【００３４】
また、本例にかかる積層型圧電体素子１は、内部電極層１２１、１２２と側面電極１３１、１３２との間で金属−金属にかかる結合力が作用するため、内部電極層１２１、１２２と側面電極１３１、１３２との間に非常に強い力で密着した状態を得ることができる。そのため、側面電極１３１、１３２が積層体１０から剥離等し難くなる。
【００３５】
以上、本例によれば、側面電極作製時の処理温度が低温であり、高信頼性で、製造容易かつコスト安な積層型圧電体素子及びその製造方法を提供することができる。
【００３６】
（実施例２）
本例は、全面電極構成の積層型圧電体素子１について説明する。
本例にかかる積層型圧電体素子１は、図６に示すごとく、印加電圧に応じて伸縮する圧電層１１と、該圧電層１１に対する電圧供給用の第１、第２内部電極層１２１、１２２とを交互に積層してなる積層体１０と、該積層体１０の側面１０１、１０２に上記第１、第２内部電極層１２１、１２２と電気的に導通する第１、第２側面電極１３１、１３２とを有する。
【００３７】
上記圧電層１１は、第１内部電極層１２１と第２内部電極層１２２によって挟まれてなり、第１内部電極層１２１は第１側面電極１３１と、第２内部電極層１２２は第２側面電極１３２と電気的に導通し、上記第１及び第２の内部電極層１２１、１２２は上記圧電層１１と略同形状かつ略同面積に作製された全面電極構成を有する。
上記第１の内部電極層１２１の、第２の側面電極１３２が作製された領域において積層体１０の側面１０２に露出した端面と、上記第２の内部電極層１２２の、第１の側面電極１３１が作製された領域において積層体１０の側面１０１に露出した端面を覆って絶縁体１６が設けてある。
更に、上記第１、第２側面電極１３１、１３２は金属超微粒子を焼結してなる。
【００３８】
即ち、本例の積層型圧電体素子１は、圧電層１１と該圧電層１１に対し全面電極として構成した第１、第２内部電極層１２１、１２２とを交互に積層してなる積層体１０において、側面１０１で第２内部電極層１２２が露出する部分を切削して、窪みとなし、ここに絶縁体１６を充填して、第１側面電極１３１と第２内部電極層１２２とが電気的に導通しないように構成する。また、側面１０２、第１内部電極層１２１、第２側面電極１３２についても同様である。
【００３９】
この積層型圧電体素子１を作製する場合、実施例１と同様にして、積層体１０を作製する。この時、第１、第２内部電極層１２１、１２２は全面電極として形成する。
また、本例にかかる第１、第２内部電極層１２１、１２２は、高温で酸化しやすいＣｕからなる。
その後、金属超微粒子を含有する超微粒子分散液を塗布するに先立って、側面１０１における第２内部電極層１２２が露出した端部、側面１０２における第１内部電極層１２１が露出した端部の付近を、切削し、窪みとなす。
次いで、エポキシ樹脂を充填して、１５０℃、６０分の加熱硬化を行い、絶縁体１６となす。
その後、実施例１と同様の方法で超微粒子分散液からなる塗布層を設け、該塗布層を温度２５０℃、３０分で焼結して、側面電極１３１、１３２とした。
以上により、本例にかかる積層型圧電体素子１を得た。
【００４０】
本例にかかる製造方法によれば、第１、第２内部電極層１２１、１２２としてＣｕを用いているため、通常のＡｇを含む金属材料からなる内部電極層と比較して、マイグレーションが生じ難いという効果を得ることができると共に、コストが安価な素子を得ることができる。更に、本例にかかる側面電極１３１、１３２は焼成温度が低いため、側面電極１３１、１３２を作製する際に内部電極層１２１、１２２の酸化が生じ難い。
また、上記絶縁体１６はエポキシ樹脂からなり、耐熱温度が低い。本例によれば、側面電極１３１、１３２の焼成温度が低いため、側面電極１３１、１３２を作製する際に絶縁体１６の熱劣化が生じ難い。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００４１】
なお、本例と同様の構成にかかる積層型圧電体素子１で構成の異なるものを図７に示す。この素子１は絶縁体１６を設けた部分には第１、第２側面電極１３１、１３２を設けていない。
この積層型圧電体素子１は、側面電極１３１、１３２を形成後、絶縁体１６を設けるための溝を形成し、絶縁体１６を設けることができるため、絶縁体１６が側面電極焼結温度よりも耐熱性が低い場合にも適用できる。
その他詳細は本例にかかる積層型圧電体素子１と同様である。
【００４２】
また、図６、図７は、積層体１０の側面１０１、１０２に窪みを設けて、そこに絶縁体１６を配置したが、図８、図９に示すごとく、側面１０１、１０２で側面電極１３１、１３２と導通させたくない第１、第２内部電極層１２１、１２２の端面を覆う絶縁体１７を側面１０１、１０２に盛り上げて設けることもできる。
図８は絶縁体１７を覆うように第１、第２側面電極１３１、１３２設けた例であり、図９は絶縁体１７を設けた場所には第１、第２側面電極１３１、１３２を設けない例である。
図８の積層型圧電体素子１には、図６、図７に示した素子と比較して、より大きな面積の内部電極を形成できるため、より高効率の性能を得ることができる。
図９の積層型圧電体素子１は、図８の効果に加え、図７と同様に側面電極１３１、１３２を形成後、絶縁体１７を設ける部分を形成し、絶縁体１７を設けることができるため、絶縁体１７が側面電極焼結温度よりも耐熱性が低い場合にも適用できる。
その他詳細は本例にかかる積層型圧電体素子１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例１における、積層型圧電体素子の断面説明図。
【図２】実施例１における、圧電層及び控え部を残して設けた内部電極層の説明図。
【図３】実施例１における、圧電層の積層状態を示す斜視展開図。
【図４】実施例１における、側面電極を設ける前の積層体の説明図。
【図５】実施例１における、積層体に側面電極となる塗布層を設ける際の説明図。
【図６】実施例２における、全面電極構成であって、側面に窪みを設けてそこに絶縁体を設けた積層型圧電体素子の断面説明図。
【図７】実施例２における、全面電極構成であって、側面に窪みを設けてそこに絶縁体を設け、該絶縁体を設けた位置に側面電極を設けない構成の積層型圧電体素子の断面説明図。
【図８】実施例２における、全面電極構成であって、側面から突出して絶縁体を設けた積層型圧電体素子の断面説明図。
【図９】実施例２における、全面電極構成であって、側面から突出して絶縁体を設けた積層型圧電体素子の断面説明図。
【符号の説明】
【００４４】
１  積層型圧電体素子
１０  積層体
１０１、１０２  側面
１１  圧電層
１２１、１２２  内部電極層
１３１、１３２  側面電極
【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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