CN105453288B - 层叠陶瓷结构体及其制造方法、和压电致动器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种难以出现脱粒、且能容易地进行极化处理和电气特性检查的层叠陶瓷结构体。是分割为众多的压电致动器的层叠陶瓷结构体(1)，具有长方体状的层叠陶瓷主体(2)。在上表面(2a)形成上表面对置电极(3)，在下表面(2b)上形成下表面对置电极(4)，在层叠陶瓷主体(2)内形成内部对置电极(5、6)。在上表面对置电极(3)设置狭缝(3a)。设置俯视观察的情况下上表面对置电极(3)、内部对置电极(5、6)以及下表面对置电极(4)重合的对置部。在上表面对置电极(3)，狭缝(3a)被设置为在对置部与第1侧面(2c)间的区域的部分在连结第1端面(2e)和第2端面(2f)的第1方向上延伸。

Description

层叠陶瓷结构体及其制造方法、和压电致动器的制造方法

技术领域

本发明涉及具有层叠多个陶瓷层的层叠陶瓷主体的层叠陶瓷结构体以及其制造方法，特别涉及分割为多个压电致动器的层叠陶瓷结构体以及其制造方法、和该压电致动器。

背景技术

过去，提出各种使用层叠陶瓷主体的压电致动器。例如，在下述的专利文献1所记载的压电致动器中，层叠由压电陶瓷构成的多个陶瓷层。交替层叠该陶瓷层和内部电极的活性层配置在层叠陶瓷主体内。在活性层的层叠方向外侧层叠没有内部电极的非活性层。在该压电致动器中，驱动活性层来进行弯曲振动。另外，在层叠陶瓷主体的下表面不设电极。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2003-023186号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所记载的压电致动器中，由于弯曲振动而有时会出现构成层叠陶瓷主体的陶瓷的脱粒。若出现脱粒，则粒会附着在周围的部件等，有可能会带来不良影响。

另一方面，在专利文献1所记载的压电致动器、用于得到该压电致动器的母体的层叠体阶段中，必须利用侧面来进行用于极化处理或电气特性检查的电连接。为此，处置烦杂。进而，在利用侧面检查电气特性的情况下，由于侧面抵触到进行伸缩的部分，因此测定精度不充分。

本发明的目的在于，提供难以出现上述脱粒且能容易地进行极化处理和电气特性检查的层叠陶瓷结构体以及其制造方法。

本发明的其它目的在于，提供动作时难以出现脱粒且能容易地进行电气特性检查的压电致动器。

用于解决课题的手段

本申请的第1发明是在第1方向上延伸、用于通过沿着在与第1方向正交的第2方向进行分割来形成多个压电致动器的层叠陶瓷结构体。第1 发明所涉及的层叠陶瓷结构体具备：层叠多个陶瓷层、长方体状的层叠陶瓷主体，所述层叠陶瓷主体具有：上表面、下表面、相互对置的第1、第 2侧面、和相互对置的第1、第2端面，所述上表面、下表面以及第1、第 2侧面在所述第1方向上延伸，所述第1、第2端面在所述第2方向上延伸，所述层叠陶瓷结构体还具备：设置在所述层叠陶瓷主体的上表面的上表面对置电极；设置在所述层叠陶瓷主体的下表面的下表面对置电极；设置在所述层叠陶瓷主体内、与所述上表面以及所述下表面平行配置的内部对置电极；设置在所述第1侧面的第1侧面电极；和设置在所述第2侧面的第2侧面电极，所述上表面对置电极、所述下表面对置电极以及所述内部对置电极构成俯视观察时重合对置部，所述上表面对置电极到达所述第 1侧面地延伸，并与所述第1侧面电极电连接，所述内部对置电极当中位于最上部的内部对置电极引出到所述第2侧面，并与所述第2侧面电极电连接，所述上表面对置电极、所述内部对置电极以及所述下表面对置电极在所述层叠陶瓷结构体的上下方向上交替引出到第1侧面电极或第2侧面电极，在所述上表面对置电极的所述对置部、与所述第1侧面间的区域的部分设置有在所述第1方向上延伸的狭缝。

在第1发明所涉及的层叠陶瓷结构体的某特定的局面中，在层叠所述上表面对置电极、所述内部对置电极以及所述下表面对置电极的对置部，夹在对置电极间的陶瓷层在厚度方向上被极化，且极化方向在相邻的陶瓷层为相反方向。

在第1发明所涉及的层叠陶瓷结构体的其它特定的局面中，所述狭缝设置为在位于所述上表面对置电极的所述对置部与所述第1侧面电极间的区域的部分不到达上表面对置电极的第1方向上的两端部。

在第1发明所涉及的层叠陶瓷结构体的另外特定的局面中，所述狭缝在位于所述上表面对置电极的对置部与所述第1侧面电极间的区域的部分不到达所述上表面对置电极的一方侧端部，且到达另一方侧端部。

在第1发明所涉及的层叠陶瓷结构体的其它特定的局面中，所述上表面对置电极被所述狭缝分割为第1上表面对置电极部、和第2上表面对置电极部，所述狭缝具有：在所述第1方向上延伸的狭缝主体部；在所述狭缝主体部的所述第1方向上从一方侧的端部到达所述层叠陶瓷主体的第1 侧面地延伸的第1狭缝延长部；和在所述狭缝主体的第1方向上从另一方端到达第1侧面电极地延伸的第2狭缝延长部，所述狭缝被所述第1上表面对置电极部包围，所述第2上表面对置电极部被所述狭缝包围，所述第 1上表面对置电极部以及所述第2上表面对置电极部设置为到达所述第1 侧面。

在第1发明所涉及的层叠陶瓷结构体的再其它特定的局面中，在所述层叠陶瓷主体的上表面还具备：设置为和所述上表面对置电极隔开、在所述狭缝内在所述第1方向上延伸的检查用电极。

本申请的第2发明是遵循第1发明而构成的上述层叠陶瓷结构体的制造方法，具备：准备设有所述上表面对置电极、所述内部对置电极以及所述下表面对置电极的所述层叠陶瓷主体的工序；和对所述层叠陶瓷主体的所述第1、第2侧面电极间施加不同的电位来进行极化的工序。

在第2发明所涉及的层叠陶瓷结构体的制造方法的某特定的局面中，还具备：使用所述上表面对置电极和下表面对置电极来测定电气特性的工序。

在第2发明所涉及的层叠陶瓷结构体的制造方法的再其它的特定的局面中，还具备：在测定所述电气特性后在连结所述第1侧面和所述第2侧面的方向上且沿着所述第1方向在多个位置切断所述层叠陶瓷主体来进行分割的工序。

在第2发明所涉及的层叠陶瓷结构体的制造方法的再另外的特定的局面中，还具备：在分割所述层叠陶瓷主体的工序后在比设置所述狭缝的部分更靠所述第1方向外侧的部分使用所述上表面对置电极和下表面对置电极来测定电气特性的工序。

在第2发明所涉及的层叠陶瓷结构体的制造方法的再其它的特定的局面中，还具备：在所述层叠陶瓷主体的上表面和所述上表面对置电极隔开，在所述狭缝内在所述第1方向上延伸地设置检查用电极的工序。

在第2发明所涉及的层叠陶瓷结构体的制造方法的再其它的特定的局面中，还具备：在所述检查用电极与所述上表面对置电极间检查有无短路的工序。

在第2发明所涉及的层叠陶瓷结构体的制造方法的另外的特定的局面中，每当在所述层叠陶瓷主体的上表面形成所述上表面对置电极，设置狭缝、第1上表面对置电极部、和被所述狭缝包围的第2上表面对置电极部，所述狭缝具有：在第1方向上延伸的狭缝主体；从所述狭缝主体的第1方向上的一方端向第1侧面延伸的第1狭缝延长部；从所述狭缝主体的第1 方向的另一方端到达所述层叠陶瓷主体的所述侧面的第2狭缝延长部。

在第2发明所涉及的层叠陶瓷结构体的制造方法的再其它的特定的局面中，还具备：在所述第1上表面对置电极部与所述第2上表面对置电极部间检查有无短路的工序。

本申请的第3发明是压电致动器，具备层叠多个陶瓷层的长方体状的致动器主体，所述致动器主体具有：上表面、下表面、相互对置的第1、第2侧面、和相互对置的第1、第2端面，连结所述第1、第2端面的方向是第1方向，所述压电致动器还具备：设置在所述致动器主体的上表面的上表面对置电极；设置在所述致动器主体的下表面的下表面对置电极；配置在所述致动器主体的内部、与上表面以及下表面平行设置的内部对置电极；设置在所述致动器主体的第1侧面的第1侧面电极；和设置在所述致动器主体的第2侧面的第2侧面电极，所述上表面对置电极、所述内部对置电极以及所述下表面对置电极具有俯视观察的情况下重合的对置部，所述上表面对置电极是不与第1以及第2侧面电极电连接的浮置电极(floating electrode)，所述内部对置电极以及下表面对置电极在所述致动器主体的上下方向上交替引出到第2侧面或第1侧面，与第2侧面电极或第1侧面电极电连接，被所述内部对置电极以及下表面对置电极当中上下方向上相邻的对置电极所夹的陶瓷层在厚度方向上被极化，且在厚度方向上，相邻的陶瓷层在相反方向上被极化。

本申请的第4发明是在第1方向上延伸、用于通过沿着与第1方向正交的方向进行分割来形成多个压电致动器的层叠陶瓷结构体，具备：层叠多个陶瓷层、具有在所述第1方向上延伸的第1、第2侧面的长方体状的层叠陶瓷主体，所述层叠陶瓷主体具有：上表面、下表面、相互对置的第 1、第2侧面、和相互对置的第1、第2端面，所述上表面、下表面以及第1、第2侧面在所述第1方向上延伸，所述第1、第2端面在第2方向上延伸，所述层叠陶瓷结构体还具备：设置在所述层叠陶瓷主体的上表面的上表面对置电极；设置在所述层叠陶瓷主体的下表面的下表面对置电极；设置在所述层叠陶瓷主体内、与所述上表面以及所述下表面平行配置的内部对置电极；设置在所述第1侧面的第1侧面电极；和设置在所述第2侧面的第2侧面电极，所述上表面对置电极、所述下表面对置电极以及所述内部对置电极构成俯视观察时重合的对置部，所述上表面对置电极到达所述第1侧面地延伸，并与所述第1侧面电极电连接，所述内部对置电极当中位于最上部的内部对置电极引出到所述第1侧面，与所述第1侧面电极电连接，所述内部对置电极以及所述下表面对置电极在所述层叠陶瓷结构体的上下方向上交替引出到第1侧面电极或第2侧面电极。

在第4发明所涉及的层叠陶瓷结构体的某特定的局面中，所述上表面对置电极与所述最上部的所述内部对置电极间的陶瓷层未被极化，在层叠包含所述最上部的内部对置电极的内部对置电极和所述下表面对置电极的对置部，夹在对置电极间的陶瓷层在厚度方向上被极化，且极化方向在相邻的陶瓷层为相反方向。

本申请的第5发明是压电致动器，具备层叠多个陶瓷层的长方体状的致动器主体，所述致动器主体具有：上表面、下表面、相互对置的第1、第2侧面、和相互对置的第1、第2端面，连结所述第1、第2端面的方向是第1方向，所述压电致动器还具备：设置在所述致动器主体的上表面的上表面对置电极；设置在所述致动器主体的下表面的下表面对置电极；配置在所述致动器主体的内部、与上表面以及下表面平行设置的内部对置电极；设置在所述致动器主体的第1侧面的第1侧面电极；和设置在所述致动器主体的第2侧面的第2侧面电极，所述上表面对置电极、所述内部对置电极以及所述下表面对置电极具有俯视观察的情况下重合的对置部，所述上表面对置电极与位于最上部的所述内部对置电极间的陶瓷层未被极化，在层叠包含位于所述最上部的内部对置电极的内部对置电极和所述下表面对置电极的部分，夹在对置电极间的陶瓷层在厚度方向上被极化，在2个以上的陶瓷层对置的情况下，在厚度方向上相邻的陶瓷层在相反方向上被极化，所述上表面对置电极以及位于最上部的所述内部对置电极引出到所述第1侧面电极，在层叠包含位于所述最上部的内部对置电极的内部对置电极以及下表面对置电极的部分，在致动器主体的上下方向上内部对置电极以及下表面对置电极交替引出到第1侧面或第2侧面，与第1侧面电极或第2侧面电极电连接。

发明的效果

根据第1发明所涉及的层叠陶瓷结构体以及其制造方法的第2发明，能提供难以出现脱粒且能容易地进行极化处理和电气特性检查的层叠陶瓷结构体。

另外，在第3发明所涉及的压电致动器中，动作时难以出现脱粒且能容易地进行电气特性检查。

根据第4发明所涉及的层叠陶瓷结构体，能得到用于获得动作时难以出现脱粒的第5发明所涉及的压电致动器的层叠陶瓷结构体，且能提供能容易地进行极化处理和电气特性检查的层叠陶瓷结构体。

根据第5发明，能提供动作时难以出现脱粒、能容易地进行电气特性检查的压电致动器。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的立体图。

图2是沿着图1的A-A线的部分的截面图。

图3是沿着图1的B-B线的部分的截面图。

图4是用于说明在本发明的第1实施方式沿着第2方向分割层叠陶瓷结构体的工序的示意俯视图。

图5是表示在本发明的第1实施方式中得到的压电致动器的立体图。

图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的立体图。

图7是表示本发明的第3实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的立体图。

图8是沿着图7的A2-A2线的部分的截面图。

图9是沿着图7的B2-B2线的部分的截面图。

图10是用于说明本发明的第1实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的第1变形例的立体图。

图11是用于说明本发明的第1实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的第2变形例的层叠结构的立体图。

图12是本发明的第1实施方式的第2变形例所涉及的层叠陶瓷结构体的立体图。

图13是本发明的第4实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的立体图。

图14是沿着图13的A3-A3线的部分的截面图。

图15是在本发明的第4实施方式中得到的压电致动器的立体图。

图16是本发明的第5实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的截面图。

图17是本发明的第6实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的截面图。

具体实施方式

以下通过参考附图说明本发明的具体的实施方式，来使本发明变得明了。

图1是本发明的第1实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的立体图。图 2以及3分别是沿着图1的A-A线以及B-B线的部分的截面图。

层叠陶瓷结构体1具有层叠陶瓷主体2。层叠陶瓷主体2具有长方体状的形状。更具体地，层叠陶瓷主体2具有：上表面2a、下表面2b、相互对置的第1、第2侧面2c、2d、和相互对置的第1、第2端面2e、2f。将连结第1端面2e和第2端面2f的方向设为第1方向。即，上表面2a、下表面2b以及第1、第2侧面2c、2d在第1方向上延伸。

另外，将连结第1侧面2c和第2侧面2d的方向设为与第1方向正交的第2方向。

本实施方式的层叠陶瓷结构体1用于通过沿着与第2方向平行的方向进行分割来形成多个压电致动器。即，层叠陶瓷结构体1是用于得到众多的压电致动器的母体的结构体。

在上述层叠陶瓷主体2中，层叠由压电陶瓷构成的多个陶瓷层。这些多个陶瓷层的层叠方向是连结上表面2a和下表面2b的方向。

在层叠陶瓷主体2的上表面2a设置上表面对置电极3。如图2以及图 3所示那样，在下表面2b设置下表面对置电极4。

另外，在层叠陶瓷主体2内，与上表面2a、下表面2b平行地设置多个内部对置电极5、6。

上表面对置电极3，设置成未到达第1端面2e和上表面2a构成的端缘以及上表面2a和第2端面2f构成的端缘。即，在上表面对置电极3的第1方向外侧，设置不设上表面对置电极3的区域2a1、2a2。

虽未特别图示，但设于下表面2b的下表面对置电极4未到达和区域 2a1、2a2重合的区域。

上表面对置电极3具有狭缝(slit)3a。狭缝3a具有在第1方向上延伸的细长的矩形形状。通过设置狭缝3a，上表面2a的一部分在狭缝3a露出。

上表面对置电极3与设于第1侧面2c的第1侧面电极7连接。第1 侧面电极7设置成覆盖第1侧面2c、进一步到达下表面2b的一部分。然而，第1侧面电极7也可以不到达下表面2b。

如图2以及图3所示那样，在第2侧面2d设置第2侧面电极8。下表面对置电极4与第2侧面电极8电连接。

内部对置电极5是多个内部对置电极5、6当中位于最上部的内部对置电极。该内部对置电极5引出到第2侧面2d，与第2侧面电极8电连接。另一方面，内部对置电极6引出到第1侧面2c，与第1侧面电极7电连接。

上表面对置电极3、内部对置电极5、内部对置电极6以及下表面对置电极4在俯视观察的情况下，在层叠陶瓷主体2的第2方向中央区域重合。该重合的部分构成本发明中的对置部。

前述的狭缝3a，设置为在上述对置部与第1侧面2c之间的区域中在第1方向上延伸。

在层叠陶瓷主体2中层叠多个陶瓷层2g、2h、2i。并且如图2以及图 3中箭头所示那样，陶瓷层2g、2h、2i在厚度方向上被极化。更具体地，作为相邻的陶瓷层的陶瓷层2g和陶瓷层2h，极化方向为相反方向。同样地，作为相邻的陶瓷层彼的陶瓷层2h和陶瓷层2i的极化方向也是相反方向。换言之，多个陶瓷层2g～2i在上下方向上交替被极化成相反方向。

上述陶瓷层2g～2i由适宜的压电性陶瓷构成。作为压电陶瓷，例如能适合地使用PZT系陶瓷等。

另一方面，上表面对置电极3、下表面对置电极4、内部对置电极5、 6以及第1、第2侧面电极7、8等各种电极，能由Ag、Ag-Pd、Pt等适宜的金属或合金形成。

在制造时，在以压电陶瓷为主体的陶瓷生片上印刷上述内部对置电极 6。另一方面，另外准备印刷了内部对置电极5的陶瓷生片以及印刷了上表面对置电极3的陶瓷生片。层叠这些陶瓷生片。然后，为了在得到的层叠体形成下表面对置电极4以及第1、第2侧面电极7、8而印刷导电膏。然后，将层叠体烧成。

在烧成后，对陶瓷层2g～2i进行极化处理。如此得到层叠陶瓷结构体 1。

另外，上表面对置电极3、第1、第2侧面电极7、8以及下表面对置电极4可以在烧结后通过涂布导电膏并烧固、或溅射、蒸镀等形成。

在上述极化时，将上表面对置电极3以及下表面对置电极4与电源连接，施加直流电压即可。因此，能容易地进行极化时的电连接。

在极化时，层叠陶瓷结构体1在d₃₁方向上伸缩。因此，难以在层叠陶瓷结构体1出现翘曲。

另外，也可以在上述层叠陶瓷结构体1的阶段测定电气特性。在这样的电气特性的测定时，也是将上表面对置电极3以及下表面对置电极4与测定装置电连接即可。因此，能容易地测定电气特性。

另外，由于能保持上表面2a以及下表面2b来测定上述电气特性，因此也提高了测定精度。这是因为能不拘束伸缩方向地测定电气特性。

进而在上述极化处理时，陶瓷层2g～2i全都在d₃₁方向上伸缩。因此，在极化时在层叠陶瓷主体2难以出现翘曲。

此外，层叠陶瓷主体2的上表面2a以及下表面2b，至少对置部被上表面对置电极3以及下表面对置电极4被覆。因此，极化处理时，上述电气特性的测定时难以出现脱粒。

在得到上述层叠陶瓷结构体1后，在本实施方式中，如图4中俯视图所示那样，沿着与第2方向平行的方向在多个位置分割层叠陶瓷结构体1。即，图4的实线C、C表示与第2方向平行延伸的切断线。通过沿着这些多个切断线分割层叠陶瓷结构体1，能得到图5所示的压电致动器11。压电致动器11相当于在设有上述狭缝3a的部分从层叠陶瓷结构体1切出的部分。另外，也可以在分割层叠陶瓷主体2后，在比设有狭缝3a的部分更靠第1方向外侧的部分使用上表面对置电极3和下表面对置电极4来测定电气特性。

如图5所示那样，在压电致动器11中，分割层叠陶瓷主体2来形成以各个压电致动器11为单位的致动器主体2A。在致动器主体2A的上表面形成上表面对置电极3A，在下表面形成下表面对置电极4A。另外，在致动器主体2A内配置内部对置电极5A、6A。进而，第1、第2侧面电极 7A、8A设置成覆盖第1侧面2A1以及第2侧面2A2。

如从图5所明确的那样，陶瓷层2g～2i和图1所示的层叠陶瓷结构体 1的情况同样地进行极化处理，但驱动时不对陶瓷层2g施加电压。上表面对置电极3A和第1侧面电极7A分离。即，在图4的设有狭缝3a的部分，上表面对置电极3A和第1侧面电极7A分离。因此，在驱动时不对陶瓷层2g施加电压。因而陶瓷层2g成为非活性层。

若在第1侧面电极7A与第2侧面电极8A间施加电压，将陶瓷层2h 和陶瓷层2i作为活性层驱动，陶瓷层2h、2i进行伸缩。如上述那样，陶瓷层2g成为非活性层。

在前述的专利文献1中，由于层叠陶瓷主体的上表面被电极覆盖，在下表面不设电极，因此在下表面侧易于出现脱粒。

与此相对，即使在驱动时弯曲，致动器主体2A的上表面被上表面对置电极3A覆盖，下表面也被下表面对置电极4A。因此难以出现陶瓷的脱粒。

另外，在上述压电致动器11的制造时，优选地，期望在将多个层叠陶瓷结构体1粘贴在粘着薄片上后，在该粘着薄片上如前述那样沿着图4 的实线C、C分割层叠陶瓷结构体1。然后，期望在如此在粘着薄片上贴附分割的多个压电致动器11的状态下提供压电致动器11。这种情况下，在保持在上述粘着薄片的状态下通过分割而得到的各个压电致动器11的电气特性检查也能容易地进行。

另外，在上述压电致动器11中，不仅如上述那样驱动时难以出现脱粒，电气特性的测定也能使用下表面对置电极4A和第1侧面电极7A容易地进行。

图6是本发明的第2实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的立体图。在层叠陶瓷结构体21中，上表面对置电极3的狭缝3a在上表面对置电极3 的第2端面2f侧的端部未封闭，朝向第2端面2f侧开放。如此，狭缝3a 可以在第2端面2f侧开放。或者反之，狭缝3a可以不是在第2端面2f侧而是在第1端面2e侧开放。然而为了进行极化，需要将上表面对置电极3 的狭缝3a的两侧的部分电连接。

由于就其它构成而言，层叠陶瓷结构体21和层叠陶瓷结构体1同样，因此起到和第1实施方式同样的效果。

图7是本发明的第3实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的立体图。第 3实施方式的层叠陶瓷结构体31具有层叠陶瓷主体32。层叠陶瓷主体32 具有长方体状的形状。层叠陶瓷主体32具有：上表面32a、下表面32b、第1侧面32c、第2侧面32d、第1端面32e和第2端面32f。另外，在图 7～图9中，第1、第2侧面32c、32d的位置位于和图1～图3所示的第1、第2侧面2c、2d相反一侧。在本实施方式中，和第1实施方式同样地将上表面对置电极33形成在上表面32a上。另外，如图8以及图9所示那样，在下表面32b上设置下表面对置电极34。

在上表面对置电极33设置狭缝33a。狭缝33a和狭缝3a同样地在第1 方向上延伸。在本实施方式中，狭缝33a的第1方向两端封闭，但也可以如前述的第2实施方式的那样一方端开放。

在本实施方式的层叠陶瓷结构体31中，在层叠陶瓷主体32内设置内部对置电极35。内部对置电极35引出到第2侧面32d，与第2侧面电极 38电连接。本实施方式和第1实施方式不同之处在于以下点。

如图8以及图9所示那样，仅形成1层的内部对置电极35。并且，上表面对置电极33引出到第1侧面32c侧，与设于第1侧面32c上的第1 侧面电极37电连接。下表面对置电极34也同样与第1侧面电极37电连接。

层叠陶瓷主体32具有2层的陶瓷层32g、32h。在极化时，对第1、第2侧面电极37、38间施加直流电压。其结果，在层叠陶瓷主体32中，陶瓷层32g、32h在厚度方向上被在彼此相反方向上极化处理。在图8以及图9中用箭头示出该极化方向。

也可以如本实施方式那样，在层叠陶瓷主体内配置多层陶瓷层。

通过在设有上述狭缝33a的部分沿着与第2方向平行的方向切断层叠陶瓷主体32，能够和第1实施方式同样地得到压电致动器。这种情况下，如从图9类推的那样，在得到的压电致动器中，若在第1、第2侧面电极 37、38间驱动电压，则仅对内部对置电极35与下表面对置电极34间、即陶瓷层32h施加电压。陶瓷层32g成为非活性层。

在本实施方式中，在得到的压电致动器中，至少将对置部投影到上表面以及下表面形成的区域，被上表面对置电极以及下表面对置电极覆盖。由此，能有效果地抑制驱动时的脱粒。

另外，在本实施方式中，和第1以及第2实施方式同样，能容易地进行在层叠陶瓷结构体31阶段的极化处理以及电气特性检查。此外，还能提高电气特性的精度。进而，在分割层叠陶瓷结构体31得到的压电致动器中，也能容易地测定电气特性。

如从第1～第3实施方式所明确的那样，在上述层叠陶瓷结构体1、 21、31中，层叠3层或2层的陶瓷层，但陶瓷层的层叠数并没有特别的限定，可以是4层以上的偶数层或5层以上的奇数层。

图13是本发明的第4实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的立体图。

层叠陶瓷结构体41具有长方体状的层叠陶瓷主体42。层叠陶瓷主体 42具有：上表面42a、下表面42b、第1、第2侧面42c、42d以及第1、第2端面42e、42f。

另外，在层叠陶瓷主体42中，层叠由压电陶瓷构成的陶瓷层42g、42h。

在上表面42a上形成上表面对置电极43。上表面对置电极43和第1 实施方式不同，没有狭缝。上表面对置电极43引出到上表面42a和第1 侧面42c所构成的端缘。上表面对置电极43与第1侧面电极47电连接。第1侧面电极47如图13所示那样，设置为覆盖第1侧面42c且到达下表面42b的一部分。然而也可以不到达下表面42b。

在层叠陶瓷主体42的下表面设置下表面对置电极44。下表面对置电极44设置为到达下表面42b和第2侧面42d所构成的端缘。在第2侧面 42d上设置第1侧面电极48。如图14所示那样，下表面对置电极44与第 2侧面电极48电连接。

在层叠陶瓷主体42内设置内部对置电极45。即，在2层的陶瓷层42g、 42h间设置1层的内部对置电极45。

上表面对置电极43、内部对置电极45以及下表面对置电极44设置为形成俯视观察时重合的部分、即对置部。

在本实施方式的层叠陶瓷结构体41中，在极化处理时，在上表面对置电极43与下表面对置电极44间施加直流电压即可。其结果，如图14 中箭头所示那样，陶瓷层42h在厚度方向上被极化。另一方面，陶瓷层42g 未被极化。

因而陶瓷层42g成为在最终得到的压电致动器中不被驱动的非活性层。

在上述层叠陶瓷结构体41中，也能使用上表面对置电极43以及下表面对置电极44，通过施加电压来进行上述极化处理。因此极化容易。此外，在电气特性检查时，能将上表面对置电极43以及下表面对置电极44与外部电连接，或者从上表面以及下表面侧保持来测定电气特性。因此，能容易且高精度地进行电气特性检查。

在从上述层叠陶瓷结构体41得到压电致动器时，和第1实施方式同样地，沿着和与第1方向正交的第2方向平行的方向分割层叠陶瓷结构体 41即可。这种情况下，能从设有上表面对置电极43的部分得到图15所示的各个压电致动器49。

压电致动器49具有切断层叠陶瓷主体42而得到的致动器主体42A。在致动器主体42A的上表面形成上表面对置电极43A，在内部形成内部对置电极45A。下表面对置电极44A位于下表面。另外，第1、第2侧面电极47A、48A位于覆盖第1、第2侧面的位置。

因此，通过在内部对置电极45A与下表面对置电极44A间施加直流电压，能驱动压电致动器49。

在压电致动器49中，也是驱动时弯曲振动的对置部的上方的面以及下表面被上表面对置电极43A以及下表面对置电极44A覆盖。因此，能确实地防止脱粒。然而，由于陶瓷层42g成为非活性层，因此极化时，层叠陶瓷主体42有可能会翘曲。

另外，在本实施方式中，由于不需要设置狭缝，因此能谋求加工工序的简化。

在第1～第3实施方式中，在设有狭缝的部分的第1方向外侧存在上表面对置电极相连的部分。在上表面对置电极中，将狭缝的两侧连接的该部分在第1～第3实施方式中成为不能作为压电致动器而取出的部分。因此，在第1～第3实施方式中，从层叠陶瓷结构体取出的压电致动器的数量变少。

与此相对，在第4实施方式中，能从上表面对置电极43的跨第1方向全长的部分的全部切出压电致动器。因此，在准备相同尺寸的层叠陶瓷结构体的情况下，根据第4实施方式能取出数量多于第1～第3实施方式的压电致动器。

图16是本发明的第5实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的截面图。第5实施方式的层叠陶瓷结构体51相当于第4实施方式的层叠陶瓷结构体41的变形例。即，在本实施方式中，在层叠陶瓷主体52内设置3层的内部对置电极55a～55c，由此层叠4层的陶瓷层52g～52j。陶瓷层52h～ 52j如图示的箭头所示那样被极化。内部对置电极55a、55c与第1侧面电极47电连接。位于中央的内部对置电极55b与第2侧面电极48电连接。

本实施方式的层叠陶瓷结构体51的层叠陶瓷主体52内的结构和第4 实施方式的层叠陶瓷主体42不同，除此以外和第4实施方式同样。因此，对其它部分标注和层叠陶瓷主体42相同的参考编号。如此，也可以在层叠陶瓷主体52内构成4层的陶瓷层52g～52j。这种情况下，最上部的陶瓷层52g不被极化，成为非活性层。

图10是用于说明图1所示的第1实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的第1变形例的立体图。在图10所示的变形例所涉及的层叠陶瓷结构体 80中，在层叠陶瓷主体2的上表面2a上设置检查用电极81。检查用电极 81具有细长的条带状的形状。检查用电极81在狭缝3a内在前述的第1方向上延伸。另外，检查用电极81隔着狭缝3a和上表面对置电极3隔开。

检查用电极81由适宜的金属等导电性材料构成。优选地，期望由和上表面对置电极3相同的金属构成。由此，能用同一工艺形成上表面对置电极3和检查用电极81。

除了设置有检查用电极81以外，层叠陶瓷结构体80其它都和第1实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体1同样。因此，通过标注同一参考编号而省略同一部分的说明。

由于设置了检查用电极81，因此能在上表面对置电极3、与检查用电极81间检查有无短路。

在第1实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体1中，若上表面对置电极3 的膜厚较薄，则难以通过目视确认是否确实地形成了狭缝3a。另外，该确认不能电气地进行。若未正确地形成狭缝3a，则狭缝3a的第2方向两侧的上表面对置电极部分有可能会短路。因而，最终切出的压电致动器有可能不正确地进行动作。

与此相对，若设置检查用电极81，则能检查上表面对置电极3与检查用电极81间没有短路这一情况。因而，能确实地电气上确认未出现狭缝 3a的第2方向两侧的上表面对置电极部分的短路这一情况。

图11是用于说明第1实施方式的第2变形例的制造工序的立体图，图12是第2变形例的层叠陶瓷结构体的立体图。

如图11所示那样，在层叠陶瓷主体2的上表面2a上形成第1上表面对置电极部3x以及第2上表面对置电极部3y，作为上表面对置电极3。第1上表面对置电极部3x和第2上表面对置电极部3y通过狭缝3a而隔开。狭缝3a具有狭缝主体部3a1、和第1、第2狭缝延长部3a2、3a3。狭缝主体部3a1在第1方向上延伸。在狭缝主体部3a1的第1方向一端侧连通第1狭缝延长部3a2。第1狭缝延长部3a2设置为从狭缝主体部3a1的上述一端侧到达第1侧面2c。第2狭缝延长部3a3设置为从狭缝主体部 3a1的第1方向他端侧到达第1侧面2c。

虽没有特别的限定，但第1、第2狭缝延长部3a2、3a3在第2方向上延伸。

第1上表面对置电极部3x在俯视观察下是包围上述狭缝3的形状。另外，在俯视观察下，上述第2上表面对置电极部3y是被上述狭缝3包围的形状。第2上表面对置电极部3y具有在第1方向上延伸的条带状的平面形状。另外，第2上表面对置电极部3y沿侧面2c和上表面2a所构成的端缘而设。

第1上表面对置电极部3x具有从第1方向两端分别到达侧面2c和上表面2a所构成的端缘的延长部3x1、3x2。

因此，第1上表面对置电极部3x和第2上表面对置电极部3y虽然隔开，但均设置为到达侧面2c和上表面2a所构成的端缘。

然后，如图12所示那样，形成第1侧面电极7x。第1侧面电极7x 覆盖第1侧面2c而设。另外，第1侧面电极7x在上表面2a和侧面2c所构成的端缘与第1、第2上表面对置电极部3x、3y电连接。

在图12所示的第2变形例所涉及的层叠陶瓷结构体82中，上表面对置电极3如上述那样形成，除此以外都和第1实施方式的层叠陶瓷结构体 1同样。因此，对同一部分标注同一参考编号来省略其说明。

在第2变形例中，在图11所示的状态下、即第1侧面电极7x的形成前，在第1上表面对置电极部3x与第2上表面对置电极部3y间电气地检查有无短路即可。即，在未出现短路的情况下，能确实地确认到位于狭缝 3a的狭缝主体部3a1的第1方向两侧的第1上表面对置电极部3x和上表面对置电极部3y的绝缘。

并且，如图12所示那样，在形成第1侧面电极7x后，将第1、第2 上表面对置电极部3x、3y电连接。由此，极化、特性确认能和第1实施方式同样地进行。

图17是第6实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体的截面图。第6实施方式所涉及的层叠陶瓷结构体61相当于第4实施方式的层叠陶瓷结构体 41的变形例。在此，层叠陶瓷主体62具有从上表面起依次配置3层的陶瓷层62g～62i的结构。并且，2层的内部对置电极65a、65b隔着陶瓷层 62h相互重合。

在层叠陶瓷主体62中，最上部的陶瓷层62g未被极化处理。陶瓷层 62h、62i如图示的箭头所示那样被极化。

作为其它构成，层叠陶瓷结构体61都和层叠陶瓷结构体41同样。因此，对其它部分标注和层叠陶瓷主体42相同的参考编号。如本实施方式那样，在层叠陶瓷主体62内可以层叠奇数层的陶瓷层62g～62i。

第5以及第6实施方式的层叠陶瓷结构体51、61在其它点上都具有和第4实施方式的层叠陶瓷结构体41同样的结构。因此，起到和第4实施方式同样的效果。

另外，如从第4～第6实施方式所明确的那样，在最上部的陶瓷层成为非活性层的结构的层叠陶瓷结构体中，陶瓷层的层叠数既可以是偶数层，也可以是奇数层，其层叠数没有特别的限定。

标号的说明

1 层叠陶瓷结构体

2 层叠陶瓷主体

2A 致动器主体

2A1、2A2 第1、第2侧面

2a 上表面

2a1、2a2 区域

2b 下表面

2c、2d 第1、第2侧面

2e、2f 第1、第2端面

2g～2i 陶瓷层

3、3A 上表面对置电极

3x、3y 上表面对置电极部

3x1、3x2 延长部

3a 狭缝

3a1 狭缝主体部

3a2、3a3 狭缝延长部

4、4A 下表面对置电极

5、5A、6、6A 内部对置电极

7、7A、7x 第1侧面电极

8、8A 第2侧面电极

11 压电致动器

21、31 层叠陶瓷结构体

32 层叠陶瓷主体

32a 上表面

32b 下表面

32c、32d 第1、第2侧面

32e、32f 第1、第2端面

32g、32h 陶瓷层

33 上表面对置电极

33a 狭缝

34 下表面对置电极

35 内部对置电极

37、38 第1、第2侧面电极

41、51、61 层叠陶瓷结构体

42、52、62 层叠陶瓷主体

42A 致动器主体

42a 上表面

42b 下表面

42c、42d 第1、第2侧面

42e、42f 第1、第2端面

42g、42h、52g～52j、62g～62i 陶瓷层

43、43A 上表面对置电极

44、44A 下表面对置电极

45、45A、55a～55c、65a、65b 内部对置电极

47、47A 第1侧面电极

48、48A 第2侧面电极

49 压电致动器

80、82 层叠陶瓷结构体

81 检查用电极

Claims (19)

1.一种层叠陶瓷结构体，在第1方向上延伸，用于通过沿着与所述第1方向正交的第2方向进行分割来形成多个压电致动器，其中，

所述层叠陶瓷结构体具备：层叠多个陶瓷层、长方体状的层叠陶瓷主体，

所述层叠陶瓷主体具有：上表面、下表面、相互对置的第1、第2侧面、和相互对置的第1、第2端面，所述上表面、下表面以及第1、第2侧面在所述第1方向上延伸，所述第1、第2端面在所述第2方向上延伸，

所述层叠陶瓷结构体还具备：

设于所述层叠陶瓷主体的上表面的上表面对置电极；

设于所述层叠陶瓷主体的下表面的下表面对置电极；

设于所述层叠陶瓷主体内、与所述上表面以及所述下表面平行配置的内部对置电极；

设于所述第1侧面的第1侧面电极；和

设于所述第2侧面的第2侧面电极，

所述上表面对置电极到达所述第1侧面地延伸，并与所述第1侧面电极电连接，所述内部对置电极当中位于最上部的内部对置电极引出到所述第2侧面，与所述第2侧面电极电连接，

所述上表面对置电极、所述内部对置电极以及所述下表面对置电极在所述层叠陶瓷结构体的上下方向上交替引出到所述第1侧面电极或所述第2侧面电极，

所述层叠陶瓷结构体的上下方向上交替引出到所述第1侧面电极或所述第2侧面电极的所述上表面对置电极、所述下表面对置电极以及所述内部对置电极构成俯视观察时重合的对置部，

在与所述第1侧面电极连接的所述上表面对置电极中，所述对置部与所述第1侧面间的区域的部分，设置有在所述第1方向上延伸的狭缝。

2.根据权利要求1所述的层叠陶瓷结构体，其中，

在层叠所述上表面对置电极、所述内部对置电极以及所述下表面对置电极的对置部，夹在对置电极间的陶瓷层在厚度方向上被极化，且极化方向在相邻的陶瓷层为相反方向。

3.根据权利要求1或2所述的层叠陶瓷结构体，其中，

将所述狭缝设置成：在位于所述上表面对置电极的所述对置部与所述第1侧面电极间的区域的部分，不到达所述上表面对置电极的所述第1方向上的两端部。

4.根据权利要求1或2所述的层叠陶瓷结构体，其中，

将所述狭缝设置成：在位于所述上表面对置电极的所述对置部与所述第1侧面电极间的区域的部分，不到达所述上表面对置电极的一方侧端部，且到达另一方侧端部。

5.根据权利要求1或2所述的层叠陶瓷结构体，其中，

所述上表面对置电极被所述狭缝分割为第1上表面对置电极部、和第2上表面对置电极部，

所述狭缝具有：在所述第1方向上延伸的狭缝主体部；在所述狭缝主体部的所述第1方向上从一方侧的端部到达所述层叠陶瓷主体的所述第1侧面地延伸的第1狭缝延长部；和在所述狭缝主体部的所述第1方向上从另一方端到达所述第1侧面电极地延伸的第2狭缝延长部，

所述狭缝被所述第1上表面对置电极部包围，所述第2上表面对置电极部被所述狭缝包围，所述第1上表面对置电极部以及所述第2上表面对置电极部设置为到达所述第1侧面。

6.根据权利要求1或2所述的层叠陶瓷结构体，其中，

在所述层叠陶瓷主体的上表面还具备：设置为和所述上表面对置电极隔开、在所述狭缝内沿着所述第1方向延伸的检查用电极。

7.一种层叠陶瓷结构体的制造方法，是权利要求1～6中任一项所述的层叠陶瓷结构体的制造方法，具备：

准备设有所述上表面对置电极、所述内部对置电极以及所述下表面对置电极的所述层叠陶瓷主体的工序；和

对所述层叠陶瓷主体的所述第1、第2侧面电极间施加不同的电位来进行极化的工序。

8.根据权利要求7所述的层叠陶瓷结构体的制造方法，其中，

所述层叠陶瓷结构体的制造方法还具备：

使用所述上表面对置电极和下表面对置电极来测定电气特性的工序。

9.根据权利要求7或8所述的层叠陶瓷结构体的制造方法，其中，

所述层叠陶瓷结构体的制造方法还具备：

在所述层叠陶瓷主体的上表面，和所述上表面对置电极隔开，在所述狭缝内在所述第1方向上延伸地设置检查用电极的工序。

10.根据权利要求9所述的层叠陶瓷结构体的制造方法，其中，

所述层叠陶瓷结构体的制造方法还具备：

在所述检查用电极与所述上表面对置电极间检查有无短路的工序。

11.根据权利要求7或8所述的层叠陶瓷结构体的制造方法，其中，

每当在所述层叠陶瓷主体的上表面形成所述上表面对置电极时，设置狭缝、第1上表面对置电极部、和被所述狭缝包围的第2上表面对置电极部，

所述狭缝具有：在所述第1方向上延伸的狭缝主体部；从所述狭缝主体部的所述第1方向上的一方端向所述第1侧面延伸的第1狭缝延长部；和从所述狭缝主体部的所述第1方向的另一方端到达所述层叠陶瓷主体的所述侧面的第2狭缝延长部。

12.根据权利要求11所述的层叠陶瓷结构体的制造方法，其中，

所述层叠陶瓷结构体的制造方法还具备：

在所述第1上表面对置电极部与所述第2上表面对置电极部间检查有无短路的工序。

13.一种压电致动器的制造方法，包括：

准备权利要求1～6中任一项所述的层叠陶瓷结构体的工序；

在连结所述第1侧面和所述第2侧面的所述第2方向上、且沿着所述第1方向在多个位置切断所述层叠陶瓷结构体进行分割从而得到多个压电致动器的工序。

14.根据权利要求13所述的压电致动器的制造方法，其中，

所述压电致动器的制造方法还具备：

使用所述上表面对置电极和下表面对置电极来测定电气特性的工序。

15.根据权利要求14所述的压电致动器的制造方法，其中，

所述压电致动器的制造方法还具备：

在分割所述层叠陶瓷结构体的工序后，在比设置所述狭缝的部分更靠所述第1方向外侧的部分，使用所述上表面对置电极和下表面对置电极来测定电气特性的工序。

16.根据权利要求13所述的压电致动器的制造方法，其中，

所述压电致动器的制造方法还具备：

在所述层叠陶瓷主体的上表面，和所述上表面对置电极隔开，在所述狭缝内在所述第1方向上延伸地设置检查用电极的工序。

17.根据权利要求16所述的压电致动器的制造方法，其中，

所述压电致动器的制造方法还具备：

在所述检查用电极与所述上表面对置电极间检查有无短路的工序。

18.根据权利要求13～17中任一项所述的压电致动器的制造方法，其中，

每当在所述层叠陶瓷主体的上表面形成所述上表面对置电极时，设置狭缝、第1上表面对置电极部、和被所述狭缝包围的第2上表面对置电极部，

所述狭缝具有：在所述第1方向上延伸的狭缝主体部；从所述狭缝主体部的所述第1方向上的一方端向所述第1侧面延伸的第1狭缝延长部；和从所述狭缝主体部的所述第1方向的另一方端到达所述层叠陶瓷主体的所述侧面的第2狭缝延长部。

19.根据权利要求18所述的压电致动器的制造方法，其中，

所述压电致动器的制造方法还具备：

在所述第1上表面对置电极部与所述第2上表面对置电极部间检查有无短路的工序。