JP2000058933A - 積層型圧電素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細な構造を有する積層型圧電素子を提供す
る。 【解決手段】 圧電体ブロック１と、圧電体ブロック１
の中に埋設されたそれぞれが該ブロック１の１つの表面
と実質的に平行な複数の平板電極２と、複数の平板電極
２のうち該ブロック１の該１つの表面に最も近い平板電
極２から数えて奇数番目の平板電極２に接続する第１の
共通電極３と、第１の共通電極３によって接続されない
残りの偶数番目の平板電極２に接続する第２の共通電極
３とを備え、平板電極２と第１および第２の共通電極３
とが同じ導電材料から形成されていることを特徴とする
積層型圧電素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層型圧電素子お
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、アクチュエータとして、小型、低
電圧で大きな発生力を示す積層型圧電素子が注目を集め
ている。従来の積層型圧電素子の構成およびその製造方
法については、例えば、「圧電／電歪アクチュエータ」
（1986年、森北出版、内野研二著）のp76 に記載されて
いる。この文献には、積層圧電素子の製造方法として、
グリーンシート法による方法が説明されている。

【０００３】従来の積層型圧電素子は、圧電セラミクス
と平板電極とが層状に積み重なり、両者が焼結によって
一体化された構造となっている。１組の隣り合う平板電
極、およびこれらの平板電極間に配置された圧電セラミ
クスによって、１つの圧電素子が形成されている。積層
型圧電素子はこれらの圧電素子が積層された構造となっ
ている。

【０００４】積層型圧電素子の両側面には、それぞれ共
通電極が形成されている。隣り合う平板電極がそれぞれ
異なる共通電極に接続されるように、両側面に形成され
た共通電極はそれぞれ平板電極に１つおきに接続してい
る。共通電極に電圧を印加することにより、積層された
圧電素子を同時に変位させることができる。

【０００５】従来の積層型圧電素子の製造工程は、以下
の工程を備えている。 工程１：圧電セラミックス粉体を溶媒、分散材、バイン
ダ、可塑剤と混合して、圧電セラミクスのスラリーを作
成する。

【０００６】工程２：工程１により得られたスラリーを
ブレードによって均一な平面上に一様な厚さで流し出し
て、薄い板状のシートを作製する。このシートから溶媒
を蒸発させてシートを乾燥させる。乾燥した状態のシー
トをグリーンシートと言う。

【０００７】工程３：工程２により得られたグリーンシ
ートを適当な大きさに切りそろえる。切りそろえた各シ
ートに平板電極を形成するために、銀、パラジウム、白
金などのペースト状インクを印刷する。平板電極が印刷
されたグリーンシートを、平板電極間の位置合わせをし
ながら、用途に応じて数枚から１００枚程度積み重ね
る。グリーンシートが積み重なった積層体を、熱プレス
によって一体化する 工程４：工程３により一体化された積層体を、チップ状
に切断し、含有されるバインダーを飛ばしたのちに、１
０００℃を上回る高温において焼結する。

【０００８】工程５：工程４により焼結した積層体のチ
ップの両側面に共通電極を焼き付ける。共通電極にリー
ド線や必要に応じて保護膜を設けたのちに、共通電極に
ＤＣ電圧を印加して圧電セラミクスの分極を行う。こう
して、積層型圧電素子が製造される。

【０００９】以上のようにして製造された積層型圧電素
子は積層方向に変位する。積層型圧電素子の変位を受け
る対象物は、積層型圧電素子の積層方向の両端面に配置
される。積層型圧電素子の変位量および発生力として
は、例えば、積層方向に垂直な断面の面積が６ｍｍ² 、
積層方向の長さが１０ｍｍである場合、変位量としては
数μm であるが、発生力としては数百Ｎという大きな値
を示す。

【００１０】従来の積層型圧電素子およびその製造方法
においては、以下に示すような問題があった。すなわ
ち、平板電極が印刷されたグリーンシートを数枚から１
００枚程度積み重ねるときに、各グリーンシート間で平
板電極の位置合わせを精度よく行うことが難しかった。
位置合わせを精度良く行うことが難しいために、例えば
積層方向に垂直な断面が1 ｍｍ×１ｍｍ程度以下である
ような微細な構造を有する積層型圧電素子を製造するこ
とが難しかった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、微細
な構造を有する積層型圧電素子およびこの積層型圧電素
子の製造方法を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、圧電体ブロックに平板電極に対
応する細長い孔を選択エッチングによって形成し、この
孔に導電材料を充填することによって、圧電体ブロック
に平板電極が埋め込まれた構造の積層型圧電素子を製造
することとした。選択エッチングを用いて圧電体ブロッ
クから積層型圧電素子を作製するために、非常に微細な
構造を有する積層型圧電素子を製造することができる。

【００１３】すなわち、本発明によれば、導電材料から
なる実質的に互いに平行な複数の平板電極と、相隣る２
つの平板電極の間に配置された駆動用圧電体とを有する
積層型圧電素子の製造方法であって、（ａ）圧電体ブロ
ックに、エッチング用ガスのプラズマによる選択的なエ
ッチングを用いて、それぞれが各平板電極に対応する実
質的に互いに平行な複数の細長い貫通もしくは未貫通の
孔を形成する工程と、（ｂ）平板電極を形成するために
それぞれの該孔内部に該導電材料を充填する工程とを含
むことを特徴とする方法が提供される。

【００１４】本発明においては、該孔内部に該導電材料
を充填したのちに、該駆動用圧電体を除く該圧電体ブロ
ックの少なくとも一部を除去する工程をさらに含むこと
が好ましい。

【００１５】また、本発明によれば、圧電体ブロック
と、圧電体ブロックの中に埋設されたそれぞれが該ブロ
ックの１つの表面と実質的に平行な複数の平板電極と、
複数の平板電極のうち該ブロックの該１つの表面に最も
近い平板電極から数えて奇数番目の平板電極に接続する
第１の共通電極と、第１の共通電極によって接続されな
い残りの偶数番目の平板電極に接続する第２の共通電極
とを備え、平板電極と第１および第２の共通電極とが同
じ導電材料から形成されていることを特徴とする積層型
圧電素子が提供される。

【００１６】さらに、本発明によれば、圧電体ブロック
と、圧電体ブロックの中に埋設されたそれぞれが該ブロ
ックの１つの表面と実質的に平行な複数の平板電極と、
複数の平板電極のうち該ブロックの該１つの表面に最も
近い平板電極から数えて奇数番目の平板電極に接続する
第１の共通電極と、第１の共通電極によって接続されな
い残りの偶数番目の平板電極に接続する第２の共通電極
とを備え、該平板電極が１０００℃以下の融点を有する
導電材料から形成されていることを特徴とする積層型圧
電素子が提供される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。 ＜本発明に係る積層型圧電素子の構造＞まず、本発明に
係る積層型圧電素子の構造について説明する。

【００１８】図１に、本発明に係る積層型圧電素子の一
例を示す。図１（ａ）はその概略斜視図であり、図１
（ｂ）は図１（ａ）の線Ｂ−Ｂ’に沿った概略断面図で
ある。本発明に係る積層型圧電素子は、圧電体ブロック
１、この圧電体ブロック１の中に埋設された複数の平板
電極２、および複数の平板電極２を接続する共通電極と
を備えている。図１においては、一例として４つの平板
電極２が埋設されている。

【００１９】圧電体ブロック１は、通常、直方体の形状
をなしている。圧電体ブロック１の寸法、つまり、幅、
長さ、および高さについては、以下の通りである。幅お
よび長さについては、どちらも１ｍｍ程度以下であって
良く、例えば幅が約１ｍｍ、長さが約０．５ｍｍであ
る。高さについては、製造する積層型圧電素子の仕様に
よるが、例えば約３ｍｍである。なお、圧電体ブロック
１の高さ方向とは、平板電極２の配列方向、すなわち後
述するように圧電素子の積層方向である。

【００２０】圧電体ブロック１を形成する材料として
は、例えばセラミックスなどから形成される。セラミッ
クスは、圧電性が得られるセラミックスであれば特に限
定されない。圧電性が得られるセラミックスとしては、
例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系セラミック
ス、亜鉛ニオブ酸鉛とチタン酸鉛（ＰＺＮ−ＰＴ）系セ
ラミックス、マグネシウムニオブ酸鉛とチタン酸鉛（Ｐ
ＭＮ−ＰＴ）系セラミックスなどが挙げられる。

【００２１】圧電体ブロック１は、例えば上述のセラミ
ックス材料の粉体を焼成したもの、またはセラミックス
材料の固溶体単結晶のような単結晶から研削もしくは切
出したものからなる。

【００２２】なお、圧電体ブロック１は、材料の粉体を
焼成したものよりも単結晶から研削または切出したもの
の方が好ましい。単結晶の方が焼結したものよりも配向
性と密度が高く圧電特性に優れるからである。

【００２３】圧電体ブロック１の中に埋設されている複
数の平板電極２は、圧電体ブロック１の１つの表面、例
えば上面と実質的に平行となるように配列されている。
平板電極２は等間隔に配列されていても良いし、等間隔
に配列されていなくても良い。

【００２４】各平板電極２は、例えば電極の長さ方向に
圧電体ブロック１を貫通していても良い、つまり、各電
極の長さ方向の２つの端面がそれぞれブロック１の表面
に露出していても良い。または、圧電体ブロック１を貫
通せずに、各電極の長さ方向の１つの端面のみがブロッ
ク１の表面に露出していても良い。図１においては、各
平板電極２が圧電体ブロック１を貫通している積層型圧
電素子を示す。各平板電極２は、その幅方向の両側端面
は圧電体ブロック１の表面に露出していない。

【００２５】平板電極２の寸法としては、例えば、厚み
が約１０μm である。幅および長さについては圧電体ブ
ロック１の寸法によって適切に決められるが、前述した
圧電体ブロック１の寸法に従って、どちらも１ｍｍ程度
以下とすることができる。

【００２６】平板電極２を形成する材料としては、導電
材料であれば特に限定されないが、例えば金属材料など
が挙げられる。金属材料としては、例えば金、銀、銅、
白金、チタン、ニッケル、パラジウム、クロム、アルミ
ニウムなどの金属単体、およびこれらを組み合わせたク
ロム／金などの金属の積層体が挙げられる。

【００２７】平板電極２の材料としては、低融点の材料
が好ましい。特に、融点が１０００℃を下回る低融点の
材料が好ましい。融点が１０００℃を下回る材料として
は、例えば、銀（融点が約９６２℃）、アルミニウム
（融点が約６６０℃）などが挙げられる。このように低
融点の材料を平板電極２に用いることで、積層型圧電素
子の製造コストを低減することができる。

【００２８】本発明に係る積層型圧電素子は、後述する
ように、圧電体ブロック１に平板電極２に対応する細長
い孔を選択エッチングによって形成し、この孔に導電材
料を充填することによって、圧電体ブロック１に平板電
極２が埋設された構造を有するように製造されている。
細長い孔は、その幅に比べて長さが大きいものであり、
その長さ方向の両端は開口することなく閉じていること
が好ましい。

【００２９】このように選択エッチングを用いて圧電体
ブロック１から製造されているために、例えば圧電素子
の積層方向に垂直な断面が１ｍｍ×１ｍｍ程度以下であ
るような微細な構造を有する積層型圧電素子を実現する
ことができる。

【００３０】圧電体ブロック１の中に埋設された平板電
極２を接続する共通電極は、第１の共通電極および第２
の共通電極からなる。第１の共通電極は、例えば圧電体
ブロック１の上面に最も近い平板電極２から数えて奇数
番目の平板電極２に接続されている。第２の共通電極
は、第１の共通電極によって接続されない残りの偶数番
目の平板電極２に接続されている。

【００３１】すなわち、平板電極２が２枚のときには、
第１の共通電極は平板電極２の一方に接続され、第２の
共通電極は平板電極２の他方に接続されている。また、
平板電極２が３枚のときには、第１の電極は１つおきに
２つの平板電極２に接続され、第２の電極は残りの１つ
の平板電極２に接続されている。また、平板電極２が４
枚以上のときには、第１および第２の共通電極とも、１
つおきに平板電極２に接続されている。

【００３２】共通電極を形成する材料は、前述の平板電
極２を形成する材料と同様である。共通電極と平板電極
２とが同じ材料から形成されていることが好ましい。そ
の結果、積層型圧電素子の製造コストを低減することが
できる。

【００３３】共通電極としては、例えば、ブロック表面
に露出する各平板電極２の端面に接続されたリード線で
ある他に、（１）圧電体ブロック１表面に形成された電
極、または（２）圧電体ブロック１中に埋設された電極
である。

【００３４】（１）共通電極が圧電体ブロック１表面に
形成される場合には、共通電極は各平板電極２が露出す
る圧電体ブロック１表面に形成される。圧電体ブロック
１表面に形成される各共通電極の形状としては、例えば
コの字型、または複数のコの字型を配列させた櫛形など
が挙げられる。

【００３５】図２は、一例としてコの字型の共通電極３
が圧電体ブロック１の表面に形成された積層型圧電素子
である。図２の積層型圧電素子は、図１に示した積層型
圧電素子に共通電極３を形成したものである。

【００３６】（２）共通電極が圧電体ブロック１中に埋
設されている場合には、ブロック１表面に露出していな
い平板電極２の面同士を接続するように埋設される。例
えば、平板電極２の長さ方向の端面がブロック１表面に
露出しているときには、平板電極２の幅方向の端面同士
を接続するように埋設される。

【００３７】埋設された共通電極の断面としては、例え
ば、コの字型、または複数のコの字型を配列させた櫛形
などが挙げられる。ここでいう共通電極の断面とは、例
えば平板電極２の長さ方向に垂直な断面のことである。

【００３８】また、埋設された共通電極は、平板電極２
とともに圧電体ブロック１を貫通していても良いし、貫
通していなくても良い。図３は、一例としてコの字型の
断面の共通電極３が圧電体ブロック１中に埋設された積
層型圧電素子である。図３の積層型圧電素子は、図１に
示した積層型圧電素子に共通電極３を形成したものであ
る。

【００３９】相隣る２つの平板電極２、およびこれらの
平板電極２の間に配置された圧電体によって、１つの圧
電素子が形成されている。本発明に係る積層型圧電素子
は、これらの圧電素子が平板電極２の配列方向に積層さ
れた構造となっている。

【００４０】相隣る平板電極２に電圧を印加することで
平板電極２間の圧電体は変位し、圧電素子として駆動す
る。なお、上述の相隣る２つの平板電極２の間に配置さ
れた圧電体部分を、以下、駆動用圧電体という。

【００４１】各駆動用圧電体は、後述するように、圧電
性を持つように分極処理されている。分極処理は、各駆
動用圧電体が平板電極２の配列方向に残留分極を有する
ように平板電極２にＤＣ電圧を印加することで行われ
る。

【００４２】圧電素子を駆動させたときに各駆動用圧電
体が示す変位には、平板電極２に印加される電圧の極性
によって、２つの型がある。第１の型は、駆動用圧電体
が平板電極２の配列方向に伸びるとともに配列方向と垂
直な方向に縮む変位である。第２の型は、駆動用圧電体
が平板電極２の配列方向に縮むとともに配列方向と垂直
な方向に伸びる変位である。

【００４３】第１および第２の共通電極３に電圧を印加
することによって、相隣る平板電極２の間に配置された
各駆動用圧電体を同時に変位させることができる。各駆
動用圧電体が同時に変位する結果、積層型圧電素子全体
が変位する。前述したように各駆動用圧電体が第１の型
の変位をすると、積層型圧電素子全体は圧電素子の積層
方向に伸びるとともに積層方向と垂直な方向に縮む。ま
た、各駆動用圧電体が第２の型の変位をすると、積層型
圧電素子全体は圧電素子の積層方向に縮むとともに積層
方向と垂直な方向に伸びる。

【００４４】圧電素子の積層方向の変位を対象物に与え
るように積層型圧電素子を使用する場合、この積層型圧
電素子の変位を圧電縦効果を利用した変位という。圧電
縦効果を利用した変位においては、変位方向と各駆動用
圧電体の残留分極の方向とが同じである。

【００４５】また、圧電素子の積層方向と垂直な方向、
つまり平板電極２の面内方向の変位を対象物に与えるよ
うに積層型圧電素子を使用する場合、この積層型圧電素
子の変位を圧電横効果を利用した変位という。圧電横効
果を利用した変位においては、変位方向と各駆動用圧電
体の残留分極の方向とが直交している。

【００４６】本発明に係る積層型圧電素子は、駆動用圧
電体を除く圧電体ブロック１の少なくとも一部が除去さ
れていることが好ましい。言い換えれば、積層された圧
電素子と圧電体ブロック１の各表面との間に配置される
圧電体部の少なくとも一部が除去されていることが好ま
しい。

【００４７】以下、説明を容易にするために、駆動用圧
電体を除く圧電体ブロック１、すなわち、積層された圧
電素子と圧電体ブロック１の各表面との間に配置される
圧電体部分を非駆動圧電体部という。

【００４８】非駆動圧電体部は、平板電極２に電圧を印
加しても変位しない圧電体部であるため、駆動用圧電
体、ひいては積層型圧電素子全体の変位を妨げる。素子
の変位を効率良く行うためには、非駆動圧電体部は除去
されていることが好ましい。

【００４９】特に、積層型圧電素子がアクチュエータと
して使用され変位を繰り返すように駆動するときには、
駆動用圧電体と非駆動圧電体部との境目で破壊が生じる
可能性があるため、非駆動圧電体部は除去されているこ
とが好ましい。

【００５０】なお、積層型圧電素子が変位を繰り返すよ
うには駆動せず、変位を固定させて用いられるようなと
きには、上述の非駆動圧電体部の除去は必ずしも必要で
はない。変位が固定しているため、非駆動圧電体部と駆
動用圧電体との境目で破壊が生じる可能性が少ないから
である。積層型圧電素子が変位を固定させて用いられる
ときとは、例えば、対象物に一定の圧力を与え続けるパ
ワー素子として使用されるときである。

【００５１】圧電体ブロック１の除去のされ方として
は、例えば以下に示すような除去のされ方がある。 （１）積層型圧電素子の積層方向の変位を対象物に与え
る場合、つまり圧電縦効果を利用した変位を用いる場合
には、積層方向に平行な圧電体ブロック１表面、特に平
板電極２の端面がどちらにも露出していない対向するブ
ロック１表面と、積層された圧電素子との間にある非駆
動圧電体部が除去されている。

【００５２】（ａ）前述したように、共通電極３が圧電
体ブロック１の表面に形成されている場合には、圧電素
子の積層方向と平行な共通電極３の部位が端にくるまで
非駆動圧電体部が除去されていることが好ましい。この
ように非駆動圧電体部が除去されていることで、圧電縦
効果を利用した変位を非常に効率良く行うことができ
る。

【００５３】図４（ａ）は、このようにブロック１表面
上に形成されている積層方向と平行な共通電極３の部位
まで非駆動圧電体部が除去されている積層型圧電素子の
一例を示しており、その概略平面図を示している。な
お、図４（ａ）では、一例として１０枚の平板電極２を
有する積層型圧電素子が示されており、これらの平板電
極２および櫛形の共通電極３によって交差指状の電極パ
ターンがブロック１表面上に形成されている。

【００５４】（ｂ）前述したように、共通電極３が圧電
体ブロック１中に埋設されている場合には、共通電極３
が露出するまで除去されていることが好ましい。このよ
うに非駆動圧電体部が除去されていることで、圧電縦効
果を利用した変位を非常に効率良く行うことができると
ともに、共通電極３への配線を外部から容易に行うこと
ができる。

【００５５】図４（ａ）は、また、このように埋設され
た共通電極３が露出するまで非駆動圧電体部が除去され
ている積層型圧電素子の一例を示しており、その概略断
面図を示している。

【００５６】（２）積層型圧電素子の積層方向と垂直な
方向の変位を対象物に与える場合、つまり圧電横効果を
利用した変位を用いる場合には、積層方向に垂直な圧電
体ブロック１表面と積層された圧電素子との間にある非
駆動圧電体部が除去されている。

【００５７】この場合、共通電極３が圧電体ブロック１
表面に形成されている場合と、圧電体ブロック１中に埋
設されている場合の両方の場合において、積層方向の両
端面に位置する２つの平板電極２が露出するまで、非駆
動圧電体部が除去されていることが好ましい。平板電極
２が露出するまで非駆動圧電体部が除去されていること
によって、圧電横効果を利用した変位を非常に効率良く
行えるとともに、平板電極２への配線を外部から容易に
行うことができる。

【００５８】図４（ｂ）は、このように積層方向の両端
の平板電極２が露出するまで非駆動圧電体部が除去され
た積層型圧電素子の一例を示している。図４（ｂ）は、
共通電極３がブロック１表面に形成された積層型圧電素
子の場合には、その概略平面図を示し、共通電極３がブ
ロック１中に埋設された積層型圧電素子の場合には、そ
の概略断面図を示している。なお、図４（ｂ）では、一
例として１０枚の平板電極２を有する積層型圧電素子が
示されており、これらの平板電極２および櫛形の共通電
極３によって交差指状の電極パターンがブロック１表面
上に形成されている。

【００５９】＜本発明に係る積層型圧電素子の製造方法
＞本発明に係る積層型圧電素子の製造方法には、（Ｉ）
最初に背面電極を形成しない製造方法、（ＩＩ）最初に
背面電極を形成する製造方法が含まれる。

【００６０】各製造方法において、（１）平板電極と共
通電極とを個別に形成する方法、（２）平板電極と共通
電極とを同時に形成する方法が含まれる。それぞれの製
造方法を、以下に説明する。

【００６１】（Ｉ）最初に背面電極を形成しない製造方
法 （Ｉ−１）平板電極と共通電極とを個別に形成する方法 図５を参照しながら、以下、説明する。

【００６２】（Ａ）まず、図５（ａ）に示したように、
圧電体ブロック１を作製して用意する。圧電体ブロック
１を形成する材料としては、前述したように、例えば圧
電性を有するセラミックスなどが挙げられる。

【００６３】圧電体ブロック１の作製は、例えば、上述
のセラミックス材料の粉体を焼成するか、またはセラミ
ックス材料の固溶体単結晶のような単結晶を研削または
切出すなどして行う。前述したように、焼成したものよ
りも単結晶から研削または切り出したものの方が好まし
い。

【００６４】焼成による圧電体ブロック１の作製には、
当該技術分野において良く知られた方法を用いることが
できる。例えば、上述のセラミック材料の粉体を所望の
組成で混合し、混合した粉体を仮焼したのち粉砕し、粉
砕したものを成形性を向上させるためのバインダーと混
ぜたのち整粒し、整粒したものをプレスしてセラミック
スのペレットを作製する。このペレットを６００℃程度
で加熱して、含有されている有機物を除去したのち、１
２００℃程度のもとでホットプレスして焼結して焼成体
を得る。この焼成体を、スライサー、平面研削盤、そし
て必要に応じて両面ラップ盤などを用いて成形して、圧
電体ブロック１を作製する。

【００６５】なお、圧電体ブロック１として単結晶を用
いるときには、単結晶の結晶方位を考慮して圧電体ブロ
ック１を作製する。例えば、単結晶の＜１１１＞などの
圧電特性が最も良い結晶方位が駆動用圧電体７の厚み方
向となるように、単結晶を研削または切り出して圧電体
ブロック１とする。

【００６６】（Ｂ）次に、圧電体ブロックにマスクを形
成する。 図５（ｂ）に示したように、圧電体ブロック１をエッチ
ングするためのマスク４を、圧電体ブロック１に形成す
る。

【００６７】マスク４のパターンは、それぞれが各平板
電極２に対応する実質的に互いに平行な複数のスロット
が配列されているものである。パターンとしては、例え
ば、幅１０μｍのスロットが５０μｍの間隔で等間隔に
配列され、両端のスロットの間の距離が３００μｍであ
る等である。

【００６８】図７（ａ）に、マスク４のパターンの一例
を示す。例として、１０枚の平板電極２を形成するため
のスロット１０が形成されている。マスク４の材料とし
ては、エッチングの選択比（エッチングレート）が圧電
体ブロック１材を形成する材料と比較して低いものであ
ればよく、特に限定されない。また、マスク４の形成方
法も特に限定されない。

【００６９】このようなマスク４の材料としては、例え
ば、金属材料、化合物材料などが挙げられる。金属材料
としては、銅、ニッケル（Ｎｉ）などが挙げられる。化
合物材料としては、有機物材料、無機物材料などが挙げ
られる。有機物材料としてはフォトレジスト樹脂等の樹
脂などが挙げられ、無機物材料としては酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ₂）、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）などが挙げられる。

【００７０】マスクの形成は、上述の材料からなるパタ
ーニングされた膜を圧電体ブロック１材表面に形成する
ことによって行う。膜の形成方法としては、例えば、塗
布法、ＣＶＤ法、電界メッキ法、スパッタリング法など
が挙げられる。例えばフォトレジスト樹脂などの樹脂か
らなる膜は、塗布法によって形成することができる。ま
た、例えば酸化珪素または窒化珪素などの膜は、ＣＶＤ
法によって形成することができる。また、例えばニッケ
ルおよび銅などの金属材料からなる膜は、電界メッキ法
もしくはスパッタリング法によって形成することができ
る。

【００７１】マスク４の厚さとしては、後述するエッチ
ング工程において、エッチング後にマスク４が残存する
ような厚さでも良いし、エッチングによってマスク４が
ちょうど除去されるような厚さでも良いし、エッチング
中にマスク４がすべて除去されるような厚さでも良い。
マスク４がエッチング中にすべて除去された場合には、
マスク４がすべて除去された時点でエッチングを停止し
てマスク４を再形成したのちに、再びエッチングを行え
ば良い。また、このようなマスク４の形成およびエッチ
ングは繰り返しても良い。

【００７２】以下、マスク４を形成する工程の一例を示
す。 （ｉ）まず、圧電体ブロック１の表面の全面にスパッタ
リングによりクロム（Ｃｒ）そしおよび金（Ａｕ）を成
膜して、Ｃｒ／Ａｕからなる電極を形成する。

【００７３】（ｉｉ）次に、Ｃｒ／Ａｕ電極上に樹脂性
のフォトレジストを塗布する。 （ｉｉｉ）上述したマスク４のパターンを、フォトレジ
ストに露光する。露光したレジスト層を現像して、マス
ク４のパターンの窓に対応する部分が残るようにパター
ニングされたレジスト層をＣｒ／Ａｕ電極上に残す。

【００７４】（ｉｖ）Ｃｒ／Ａｕ電極およびパターニン
グされたレジスト層が形成された圧電体ブロック１をニ
ッケルイオン溶液中に浸漬する。ニッケルイオン溶液中
でＣｒ／Ａｕ電極に負の電圧を印加して電解ニッケルメ
ッキを行い、レジスト層の開口部に露出するＣｒ／Ａｕ
電極上にニッケル膜を形成する。電解ニッケルメッキを
用いることによって、膜厚の大きいニッケル膜を比較的
短い時間で形成することができる。ニッケル膜は、平板
電極２が形成される領域以外の圧電体ブロック１表面に
対応して形成される。

【００７５】（ｖ）レジスト層を溶剤で除去することに
より、平板電極２に対応する部分が開口しているニッケ
ル膜をＣｒ／Ａｕ電極上に残す。このニッケル膜が、圧
電体ブロック１をエッチングするためのマスク４とな
る。

【００７６】（Ｃ）図５（ｃ）に示したように、圧電体
ブロック１をエッチングする。上述のようにして形成さ
れたマスク４のパターンに従って、圧電体ブロック１表
面をエッチング加工して細長い孔を形成する。

【００７７】エッチングにより形成される細長い孔は、
貫通孔であっても良いし、未貫通孔であっても良い。ま
た、エッチングによって未貫通孔を形成したのちに、圧
電体ブロック１の背面からエッチングなどによって圧電
体ブロック１の未貫通部分を除去して、未貫通孔を貫通
孔としても良い。図５（ｃ）には、例として貫通孔５が
形成された圧電体ブロック１を示す。

【００７８】なお、前述したように、マスク４であるニ
ッケル膜がエッチング中にすべて除去された場合には、
エッチングを停止して電界メッキによってニッケル膜を
再形成したのちに、再びエッチングを行えば良い。

【００７９】エッチングは、反応性ガスのプラズマを用
いたドライエッチングなどにより行う。反応性ガスのプ
ラズマを用いたドライエッチングは、反応性ガスのラジ
カルを生成してこのラジカルによってエッチングを行う
ものである。ラジカルを用いるエッチング技術は、シリ
コンプロセスの分野において良く知られている技術であ
る。

【００８０】ラジカルを生成するための反応性ガスとし
ては、六フッ化硫黄（ＳＦ₆）、四フッ化炭素（ＣＦ
₄ ）などのフッ化物を用いる。ＣＦ₄ よりもＳＦ₆の方
が好ましい。それは、ＳＦ₆の方がエッチングレートが
高いからである。

【００８１】上述の反応性ガスを用いたドライエッチン
グ方法としては、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）法、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチング法、デ
ィープＲＩＥ法などが挙げられる。

【００８２】ＲＩＥ法は、反応性ガスのラジカルおよび
中性活性種の両方を用いる方法である。ＩＣＰ法は、高
周波誘導磁場により生じる誘導電界によって電子を加速
し、この加速された電子によって生成された反応性ガス
のプラズマを用いるエッチング方法である。ディープＲ
ＩＥ法は、圧電体ブロック１に対して、上述の反応性ガ
スを用いた反応性イオンエッチングとＣ₄ Ｆ₈ などのガ
スを用いたマスキングとを繰り返すものである。

【００８３】なお、エッチング工程は、一度だけでな
く、繰り返して行っても良い。（Ｄ）図５（ｄ）に示し
たように、圧電体ブロック１に形成された孔に導電材料
６を充填する。

【００８４】導電材料６を充填する方法としては、無電
解メッキ、電界メッキ、ＣＶＤ、スパッタリング、蒸
着、イオンプレーティングなどが挙げられる。また、そ
の他の充填方法として、銀、パラジウム、白金などの含
むペースト状の導電材料６を孔に注入したあとに、高温
で焼き付けるなどの方法が挙げられる。ペースト状の導
電材料６を孔に注入する方法としては、エッチングによ
って孔が形成された圧電体ブロック１を密閉容器の中に
置いて、この容器内を真空引きしながら容器に別に設け
た注入口からペースト状の導電材料６を注入して、孔内
部に導電材料６を充填する方法などが挙げられる。

【００８５】以下、導電材料６を充填する工程の一例を
示す。 （ｉ）孔が貫通孔の場合には、例えば、（ａ）無電解メ
ッキと電界メッキとを続けて行うか、または（ｂ）無電
解メッキのみを行うことによって導電材料６を充填す
る。電界メッキの方が無電解メッキよりもメッキの速度
が早く、導電材料６を短い時間で充填することができ
る。

【００８６】（ａ）無電解メッキと電界メッキとを続け
て行う場合には、最初に酸およびアルカリにより圧電体
ブロック１を十分に洗浄する。そののち、例えば銅メッ
キ溶液中に圧電体ブロック１を浸漬して、孔内部表面に
無電界メッキにより薄く銅を形成する。次に、この銅を
負極として電界メッキを行い、孔内部全体に例えば銅を
充填する。最後に、圧電体ブロック１に必要以上に形成
された銅を研磨などによって除去する。

【００８７】（ｂ）無電解メッキのみを行う場合には、
最初に酸およびアルカリにより圧電体ブロック１を十分
に洗浄したのち、例えば銅メッキ溶液中に圧電体ブロッ
ク１を浸漬して、孔内部全体に無電界メッキにより銅を
形成する。

【００８８】（ｉｉ）孔が未貫通孔の場合には、例えば
無電解メッキのみを行うことによって、例えば銅などの
導電材料６を充填する。以上の工程（Ｄ）によって、平
板電極２が埋設された圧電体ブロック１を作製すること
ができる。

【００８９】図７（ｂ）は、上述のようにして形成され
た平板電極２が埋設された圧電体ブロック１の一例を示
す概略断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示し
たマスク４のパターンに従って形成された平板電極２を
示している。

【００９０】（Ｅ）次に、平板電極２を接続する共通電
極３を形成する。共通電極３の形成は、各平板電極２の
露出する端面にリード線を接続するか、または、圧電体
ブロック１表面に導電層を形成することによって行う。

【００９１】圧電体ブロック１表面に共通電極３を形成
する場合には、平板電極２の端面が露出する圧電体ブロ
ック１表面に、マスクを介して、平板電極２の端面に対
応する導電層、および共通電極３を形成する導電層１３
を形成する。

【００９２】マスクとしては、例えば、前述の図７
（ａ）に示したような平板電極２に対応するスロット１
０、および平板電極２に接続する共通電極３に対応する
開口部の両方が形成されたものを使用する。そして、ブ
ロック１表面に露出する平板電極２の端面に、マスクの
スロット１０が合致するようにマスクを配置した上で、
ブロック１表面に導電層を形成する。

【００９３】図８（ａ）は、このように平板電極２に対
応するスロット１０、および平板電極２に接続する共通
電極３に対応する開口部１１の両方が形成されたマスク
４の一例を示す概略平面図である。なお、図８（ａ）の
マスク４においては、一例として１０枚の平板電極２に
対応するスロット１０、および櫛形の形状をなす共通電
極３に対応する開口部１１が形成されており、これらに
よって交差指状のパターンが形成されている。

【００９４】図８（ｂ）は、例として、図８（ａ）のマ
スク４を介して圧電体ブロック１の表面に形成された導
電層を示す概略平面図である。平板電極２の端面に対応
する導電層１２および櫛形の共通電極に対応する導電層
１３からなる交差指状の導電層が形成されている。

【００９５】導電層を形成する方法としては、無電解メ
ッキ、電界メッキ、ＣＶＤ、スパッタリング、蒸着、イ
オンプレーティングなどが挙げられる。また、その他の
形成方法として、銀、パラジウム、白金などを含むペー
スト状の導電材料を塗布したあと、高温で焼き付けるな
どの方法が挙げられる。

【００９６】なお、上述した導電層の形成は、前述の工
程（Ｂ）のエッチング用のマスクの形成の前に、あらか
じめ圧電体ブロック１の背面、つまりエッチングが行わ
れる面、例えば前面、に対向する面に対して行なってお
いても良い。

【００９７】そして、工程（Ｂ）のマスクの形成、およ
び工程（Ｃ）のエッチングの工程において、ブロック１
の前面から形成した複数の貫通孔が、ブロック１の背面
にあらかじめ形成した平板電極２の端面に対応する導電
層１２にそれぞれ到達するように行う。この貫通孔に導
電材料６を充填して形成された平板電極２は、背面にあ
らかじめ形成された共通電極３に対応する導電層１３と
接続している。

【００９８】なお、この場合に形成する貫通孔は、背面
にあらかじめ形成された平板電極２の端面に対応する導
電層１２よりも幅および長さがわずかに小さくなるよう
に、工程（Ｂ）においてエッチング用のマスクを形成す
る。こうすることで、平板電極２の端面に対応する導電
層１２に貫通孔が到達したときに、この導電層１２が圧
電体ブロック１表面から遊離することを防ぐことができ
る。

【００９９】また、この場合に貫通孔への導電材料６の
充填は、無電解メッキを経ずに電界メッキのみによって
行うことができる。つまり、ブロック１の背面にあらか
じめ形成した平板電極２の端面に対応する導電層１２を
負極とすることで、電界メッキのみによって充填するこ
とができる。電解メッキのみによって充填することがで
きるため、無電解メッキを用いたときと比べて、充填に
要する時間を短縮することができる。

【０１００】（Ｆ）次に、必要であれば、前述したよう
に、駆動用圧電体以外の圧電体ブロック１の少なくとも
一部を除去する。除去の方法としては、エッチングによ
る除去、ダイシングソーのような装置を用いた切削によ
る除去などが挙げられる。

【０１０１】最後に、各駆動用圧電体を分極処理して圧
電性を持たせて、積層型圧電素子が完成する。分極処理
は、共通電極３にリード線を設けるなどを行ったのち
に、共通電極３にＤＣ電圧を印加して行う。なお、必要
に応じて、積層型圧電素子の外部表面に絶縁破壊防止の
ための保護膜を設けても良い。

【０１０２】（Ｉ−２）平板電極と共通電極とを同時に
形成する方法 （Ａ）まず、圧電体ブロック１を作製する。前述した
「（Ｉ−１）平板電極と共通電極とを個別に形成する方
法」における工程（Ａ）と同様に行う。

【０１０３】（Ｂ）次に、圧電体ブロック１にマスクを
形成する。マスクのパターンが異なる以外は、前述した
「（Ｉ−１）平板電極と共通電極とを個別に形成する方
法」における工程（Ｂ）と同様に行う。

【０１０４】マスクのパターンは、平板電極２を形成す
るスロット、およびこの平板電極２に接続する共通電極
３に対応する開口部を有するようなものである。例え
ば、図８（ａ）に示したような、それぞれが各平板電極
２に対応する実質的に互いに平行な複数のスロット１
０、および平板電極２に接続する共通電極３に対応する
櫛形の形状の開口部１１が配置されたものである。

【０１０５】（Ｃ）次に、圧電体ブロック１をエッチン
グする。前述した「（Ｉ−１）平板電極と共通電極とを
個別に形成する方法」における工程（Ｃ）と同様に行
う。

【０１０６】（Ｄ）次に、圧電体ブロック１に形成され
た孔に導電材料６を充填して平板電極２および共通電極
３を形成する。導電材料６の充填は、前述した「（Ｉ−
１）平板電極と共通電極とを個別に形成する方法」にお
ける工程（Ｄ）と同様に行う。

【０１０７】（Ｅ）次に、必要であれば、駆動用圧電体
以外の圧電体ブロック１の少なくとも一部を除去する。
除去は、前述した「（Ｉ−１）平板電極と共通電極とを
個別に形成する方法」における工程（Ｆ）と同様に行
う。

【０１０８】最後に、各駆動用圧電体を分極処理して圧
電性を持たせて、積層型圧電素子が完成する。分極処理
は、共通電極３にリード線を設けるなどを行ったのち
に、共通電極３にＤＣ電圧を印加して行う。なお、必要
に応じて、積層型圧電素子の外部表面に絶縁破壊防止の
ための保護膜を設けても良い。

【０１０９】（ＩＩ）最初に背面電極を形成する製造方
法 （ＩＩ−１）平板電極と共通電極とを個別に形成する方
法 図６を参照しながら説明する。

【０１１０】（Ａ）まず、図６（ａ）に示したように、
背面電極１４の形成された圧電体ブロック１を作製して
用意する。圧電体ブロック１の背面の全面に、背面電極
１４を形成するための導電層を設ける以外は、前述した
「（Ｉ−１）平板電極と共通電極とを個別に形成する方
法」における工程（Ａ）と同様に行う。

【０１１１】導電層を形成する導電材料としては、前述
した平板電極２および共通電極３用の導電材料と同じで
ある。また、導電層を形成する方法としては、無電解メ
ッキ、電界メッキ、ＣＶＤ、スパッタリング、蒸着、イ
オンプレーティングなどが挙げられる。また、その他の
形成方法として、銀、パラジウム、白金などを含むペー
スト状の導電材料を塗布したあと、高温で焼き付けるな
どの方法が挙げられる。

【０１１２】（Ｂ）図６（ｂ）に示したように、圧電体
ブロック１にマスクを形成する。マスクの形成は、前述
した「（Ｉ−１）平板電極と共通電極とを個別に形成す
る方法」における工程（Ｂ）と同様に行う。

【０１１３】（Ｃ）図６（ｃ）に示したように、圧電体
ブロック１をエッチングする。エッチングにより形成さ
れる孔は、背面電極１４に到達する貫通孔５であること
以外は、前述した「（Ｉ−１）平板電極と共通電極とを
個別に形成する方法」における工程（Ｃ）と同様に行
う。

【０１１４】（Ｄ）図６（ｄ）に示したように、圧電体
ブロック１に形成された孔に導電材料６を充填して平板
電極２を形成する。導電材料６の充填は、例えば電界メ
ッキによって行うことができる。電解メッキの方法とし
ては、例えば、最初に酸およびアルカリにより圧電体ブ
ロック１を十分に洗浄したのち、銅メッキ溶液中に圧電
体ブロック１を浸漬して、背面電極１４を負極として孔
５内部全体に銅を形成する。

【０１１５】（Ｅ）次に、平板電極２に接続する共通電
極３を形成する。共通電極３は、例えば、図６（ｅ）に
示すように背面電極１４を除去したのちに、露出した各
平板電極２の端面に外部からリード線を接続して設ける
他に、（ａ）背面電極１４を除去したのちに背面に共通
電極３を形成するか、もしくは（ｂ）背面電極１４をエ
ッチングして共通電極３を形成することによって、設け
ることができる。

【０１１６】（ａ）背面電極１４を除去したのちに共通
電極３を形成する場合には、まず、エッチングなどによ
って背面電極１４を除去して平板電極２の端面を露出さ
せる。次に、背面にマスクを介して共通電極用の導電層
を形成する。

【０１１７】マスクとしては、例えば、平板電極２に対
応するスロット１０、および平板電極２に接続する共通
電極３に対応する開口部１１の両方が形成されたものを
使用する。そして、ブロック１の背面に露出する平板電
極２の端面にマスクのスロット１０が合致するようにマ
スクを配置した上で、ブロック１背面に導電層を形成す
る。

【０１１８】図８（ａ）は、上述のようなパターンが形
成されたマスク４の一例を示す概略平面図である。図８
（ｂ）は、例として、図８（ａ）のマスク４を介して圧
電体ブロック１の表面に形成された導電層を示す概略平
面図である。

【０１１９】導電層を形成する方法としては、無電解メ
ッキ、電界メッキ、ＣＶＤ、スパッタリング、蒸着、イ
オンプレーティングなどが挙げられる。また、その他の
形成方法として、銀、パラジウム、白金などを含むペー
スト状の導電材料を塗布したあと、高温で焼き付けるな
どの方法が挙げられる。

【０１２０】（ｂ）背面電極１４をエッチングして共通
電極３を形成する場合には、例えばまず、図８（ａ）に
示したマスク４の開口している窓に対応する部分が逆に
残存しているようなマスクを作製する。つまり、例えば
平板電極２に対応するスロット１０、および平板電極２
に接続する共通電極３に対応する開口部１１に対応する
部分が残っているようなマスクを作製する。このような
マスクを作製するには、例えば、背面電極１４の全面に
ネガ型のフォトレジストを塗布したのち、図８（ａ）に
示したマスク４を介してこのフォトレジストを露光して
現像する。現像の結果、図８（ａ）に示したパターンの
窓に対応する部分が残存しているようにフォトレジスト
をパターニングすることができる。なお、フォトレジス
トの露光の際に、背面電極１４の裏側と接している平板
電極２の端面にマスク４のスロット１０が合致するよう
にマスク４を配置する。

【０１２１】こうして作製されたフォトレジストのマス
クを介して背面電極１４をエッチングすれば、図８
（ａ）の窓に対応する部分を残して背面電極１４をエッ
チング除去することができる。このようなエッチング除
去の結果、各平板電極２に接続する共通電極３を背面に
形成することができる。

【０１２２】（Ｆ）次に、必要であれば、駆動用圧電体
以外の圧電体ブロック１の少なくとも一部を除去する。
除去は、前述した「（Ｉ−１）平板電極と共通電極とを
個別に形成する方法」における工程（Ｆ）と同様に行
う。

【０１２３】最後に、各駆動用圧電体を分極処理して圧
電性を持たせて、積層型圧電素子が完成する。分極処理
は、共通電極３にリード線を設けるなどを行ったのち
に、共通電極３にＤＣ電圧を印加して行う。なお、必要
に応じて、積層型圧電素子の外部表面に絶縁破壊防止の
ための保護膜を設けても良い。

【０１２４】（ＩＩ−２）平板電極と共通電極とを同時
に形成する方法 （Ａ）まず、圧電体ブロック１を作製する。圧電体ブロ
ック１の背面の全面に、背面電極１４を形成するための
導電材料からなる導電層を設ける以外は、前述した
「（Ｉ−１）平板電極と共通電極とを個別に形成する方
法」における工程（Ａ）と同様に行う。

【０１２５】導電材料としては、前述した平板電極２お
よび共通電極３用の導電材料と同じである。また、導電
材料の層を形成する方法としては、無電解メッキ、電界
メッキ、ＣＶＤ、スパッタリング、蒸着、イオンプレー
ティングなどが挙げられる。また、その他の形成方法と
して、銀、パラジウム、白金などを含むペースト状の導
電材料を塗布したあと、高温で焼き付けるなどの方法が
挙げられる。

【０１２６】（Ｂ）次に、圧電体ブロック１にマスクを
形成する。マスクのパターンが異なる以外は、前述した
「（Ｉ−１）平板電極２と共通電極３とを個別に形成す
る方法」における工程（Ｂ）と同様に行う。

【０１２７】マスクのパターンとしては、平板電極２を
形成するスロット、およびこの平板電極２に接続する共
通電極３に対応する開口部を有するようなものである。
例えば、図８（ａ）に示したような、それぞれが各平板
電極２に対応する実質的に互いに平行な複数のスロット
１０、および平板電極２に接続する共通電極３に対応す
る櫛形の形状の開口部１１が配置されたものである。

【０１２８】（Ｃ）次に、圧電体ブロック１をエッチン
グする。エッチングにより形成される孔は、背面電極１
４に到達する貫通孔５であること以外は、前述した
「（Ｉ−１）平板電極と共通電極とを個別に形成する方
法」における工程（Ｃ）と同様に行う。

【０１２９】（Ｄ）次に、圧電体ブロック１に形成され
た孔５に導電材料６を充填して平板電極２および共通電
極３を形成する。導電材料６の充填は、例えば背面電極
１４を負極とする電界メッキによって行うことができ
る。

【０１３０】導電材料６を充填したのちに、背面電極１
４をエッチングなどによって除去する。 （Ｅ）次に、必要であれば、駆動用圧電体以外の圧電体
ブロック１の少なくとも一部を除去する。除去は、前述
した「（Ｉ−１）平板電極と共通電極とを個別に形成す
る方法」における工程（Ｆ）と同様に行う。

【０１３１】最後に、各駆動用圧電体を分極処理して圧
電性を持たせて、積層型圧電素子が完成する。分極処理
は、共通電極３にリード線を設けるなどを行ったのち
に、共通電極３にＤＣ電圧を印加して行う。なお、必要
に応じて、積層型圧電素子の外部表面に絶縁破壊防止の
ための保護膜を設けても良い。

【０１３２】なお、上述した製造方法は、１つの圧電体
ブロック１に１つの積層型圧電素子を製造する方法であ
ったが、この製造方法に基づいて、１つの圧電体ブロッ
ク１に複数の積層型圧電素子を同時に製造することが容
易に行えることは言うまでもない。

【０１３３】なお、本明細書には、以下の発明が含まれ
る。平板電極の幅および長さが、それぞれ１ｍｍ程度以
下であることを特徴とする積層型圧電素子。

【０１３４】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によって
微細な構造を有する積層型圧電素子を提供することがで
きる。また、本発明に係る積層型圧電素子の製造方法に
よれば、１０００℃を上回るような高温で試料を焼結す
る必要がないため、平板電極に低融点、例えば１０００
℃以下、の導電材料を用いることができるとともに、平
板電極および共通電極の両方に同じ導電材料を用いるこ
とができる。その結果、積層型圧電素子の製造コストを
低減することができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層型圧電素子の一例を示す概略
斜視図および断面図。

【図２】本発明に係る積層型圧電素子の他の例を示す概
略斜視図。

【図３】本発明に係る積層型圧電素子の他の例を示す概
略斜視図。

【図４】本発明に係る積層型圧電素子の他の例を示す概
略平面図。

【図５】本発明に係る積層型圧電素子の製造方法の一例
を示す工程図。

【図６】本発明に係る積層型圧電素子の製造方法の他の
例を示す工程図。

【図７】本発明に係る製造方法において用いるマスクパ
ターンの一例およびこのマスクパターンを用いて製造さ
れた積層型圧電素子の一例を示す概略平面図。

【図８】本発明に係る製造方法において用いるマスクパ
ターンの他の例およびこのマスクパターンを用いて製造
された積層型圧電素子の一例を示す概略平面図。

【符号の説明】

１…圧電体ブロック ２…平板電極 ３…共通電極 ４…マスク ５…孔 ６…導電材料 １０…スロット １１…マスクの開口部 １２、１３…導電層 １４…背面電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 王 詩男 宮城県仙台市青葉区八幡三丁目12番８号 (72)発明者 舟窪 朋樹 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 若林 勝裕 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 沢田 之彦 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電材料からなる実質的に互いに平行な
   複数の平板電極と、相隣る２つの平板電極の間に配置さ
   れた駆動用圧電体とを有する積層型圧電素子の製造方法
   であって、 （ａ）圧電体ブロックに、エッチング用ガスのプラズマ
   による選択的なエッチングを用いて、それぞれが各平板
   電極に対応する実質的に互いに平行な複数の細長い貫通
   もしくは未貫通の孔を形成する工程と、（ｂ）平板電極
   を形成するためにそれぞれの該孔内部に該導電材料を充
   填する工程とを含むことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 該孔内部に該導電材料を充填したのち
   に、該駆動用圧電体を除く該圧電体ブロックの少なくと
   も一部を除去する工程をさらに含むことを特徴とする請
   求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 圧電体ブロックと、 圧電体ブロックの中に埋設されたそれぞれが該ブロック
   の１つの表面と実質的に平行な複数の平板電極と、 複数の平板電極のうち該ブロックの該１つの表面に最も
   近い平板電極から数えて奇数番目の平板電極に接続する
   第１の共通電極と、 第１の共通電極によって接続されない残りの偶数番目の
   平板電極に接続する第２の共通電極とを備え、 平板電極と第１および第２の共通電極とが同じ導電材料
   から形成されていることを特徴とする積層型圧電素子。
4. 【請求項４】 圧電体ブロックと、 圧電体ブロックの中に埋設されたそれぞれが該ブロック
   の１つの表面と実質的に平行な複数の平板電極と、 複数の平板電極のうち該ブロックの該１つの表面に最も
   近い平板電極から数えて奇数番目の平板電極に接続する
   第１の共通電極と、 第１の共通電極によって接続されない残りの偶数番目の
   平板電極に接続する第２の共通電極とを備え、 該平板電極が１０００℃以下の融点を有する導電材料か
   ら形成されていることを特徴とする積層型圧電素子。