JP4155466B2 - Evaluation method of piezoelectric ceramic sintered body, evaluation method of multilayer piezoelectric ceramic element, and evaluation apparatus for multilayer piezoelectric ceramic element - Google Patents
Evaluation method of piezoelectric ceramic sintered body, evaluation method of multilayer piezoelectric ceramic element, and evaluation apparatus for multilayer piezoelectric ceramic element Download PDFInfo
- Publication number
- JP4155466B2 JP4155466B2 JP2005145423A JP2005145423A JP4155466B2 JP 4155466 B2 JP4155466 B2 JP 4155466B2 JP 2005145423 A JP2005145423 A JP 2005145423A JP 2005145423 A JP2005145423 A JP 2005145423A JP 4155466 B2 JP4155466 B2 JP 4155466B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- laminated
- ceramic element
- reflectance
- evaluating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
本発明は、セラミックス焼結体の評価方法に関し、特に積層型圧電セラミックス素子の変位量の評価に好適な方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method for evaluating a ceramic sintered body, and more particularly to a method and apparatus suitable for evaluating a displacement amount of a laminated piezoelectric ceramic element.
従来から圧電素子は電気的エネルギーを逆圧電効果により機械的エネルギーに変換できる特性を利用して、種々の装置の駆動源として用いられている。一般的な圧電素子は、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等の圧電セラミックス層の両面に導体ペーストを印刷・焼成して電極層を形成した構造を有している。しかし、圧電セラミックス層が1層では得られる変位量が小さいため、大きな変位量を得たい場合には、圧電セラミックス層を積み重ねて変位量を増やしている。これが積層型圧電セラミックス素子である。 2. Description of the Related Art Conventionally, piezoelectric elements have been used as driving sources for various devices by utilizing the characteristic that electrical energy can be converted into mechanical energy by the inverse piezoelectric effect. A general piezoelectric element has a structure in which a conductive paste is printed and fired on both sides of a piezoelectric ceramic layer such as lead zirconate titanate (PZT) to form an electrode layer. However, since the amount of displacement obtained by one piezoelectric ceramic layer is small, when a large amount of displacement is desired, the amount of displacement is increased by stacking the piezoelectric ceramic layers. This is a multilayer piezoelectric ceramic element.
このような積層型圧電セラミックス素子が、所望する変位量を得ることができるか評価を行う必要がある。そのような評価方法として、特許文献1(特開2003−39657号公報)、特許文献2(特開2004−296785号公報)に開示された方法が知られている。
特許文献1は、例えば印刷ヘッドに用いられる圧電アクチュエータについて、複数の変位素子を支持基板に接着し、積層圧電体素子の電極部と支持基板の配線パターンとを導電性接着剤等で電気的に接続し、個々の圧電素子に一定の電圧を印加し、各変位素子の変位量を測定している。
特許文献1に記載の評価方法では、圧電アクチュエータを支持部材に接合してから圧電アクチュエータの不良の判別を行うため、製造工数が増えると共に、不良が発生した時には支持部材と、支持部材に接合する工程が無駄になり、コスト上昇の大きな要因となっていた。そこで特許文献2は、支持部材に接合しなくても、簡便な方法で正確な測定の可能な圧電アクチュエータの評価方法及び測定装置を提供している。特許文献2は、振動板上に複数の変位素子が設けられた圧電アクチュエータを、複数の貫通孔又は溝を備えた保持板上に載置して変位素子の外周部を個々に拘束し、しかる後に変位素子に一定の電圧を印加して発生した変位量を測定することを特徴としている。
It is necessary to evaluate whether such a multilayer piezoelectric ceramic element can obtain a desired amount of displacement. As such evaluation methods, methods disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-39657) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-296785) are known.
In Patent Document 1, for example, for a piezoelectric actuator used in a print head, a plurality of displacement elements are bonded to a support substrate, and the electrode portion of the laminated piezoelectric element and the wiring pattern of the support substrate are electrically connected with a conductive adhesive or the like. A fixed voltage is applied to each piezoelectric element, and the displacement amount of each displacement element is measured.
In the evaluation method described in Patent Document 1, since the piezoelectric actuator is determined to be defective after the piezoelectric actuator is bonded to the support member, the number of manufacturing steps increases, and when a defect occurs, the support member and the support member are bonded. The process was wasted, which was a major factor in increasing costs. Therefore,
特許文献2に開示された評価方法は特許文献1に開示された評価方法に比べて、簡便に変位量を評価することができる。しかし、特許文献2にしても、最終的な製品形状にした後に所定の電圧を印加し、発生した変位量を測定している。すなわち、従来の評価方法では、全ての製造工程を終え加工された後でしか変位量を評価できないために、それまで行われた各工程が無駄となる場合がある。
そこで本発明は、所定の電圧を加えることなく積層型圧電セラミックス素子の変位量を評価することのできる評価方法を提供することを目的とする。また本発明は、所定の電圧を加えることなく積層型圧電セラミックス素子の変位量を評価することのできる評価装置を提供することを目的とする。
Compared to the evaluation method disclosed in Patent Document 1, the evaluation method disclosed in
Therefore, an object of the present invention is to provide an evaluation method capable of evaluating the displacement amount of a laminated piezoelectric ceramic element without applying a predetermined voltage. It is another object of the present invention to provide an evaluation apparatus that can evaluate the amount of displacement of a laminated piezoelectric ceramic element without applying a predetermined voltage.
ところで、圧電セラミックス層を得るためのチタン酸ジルコン酸鉛等の焼成温度は1100〜1200℃と高温である。したがって、電極層を構成する材料は、この高い焼成温度に耐え得る必要がある。そのために、これまで電極層に使用される導電材料としてAg/PtやAg/Pd等の貴金属材料が用いられていた。しかし、この高価な電極層が積層型圧電セラミックス素子の製造コストを高くする要因となっていた。ところが近年、圧電セラミックス材料の低温焼成化が進み、それに伴い電極層の導電材料にCu等の卑金属材料の使用が可能となり、製造コストの低減が図れるようになってきている(例えば、特許文献3(特表2003−529917号公報))。 By the way, the firing temperature of lead zirconate titanate or the like for obtaining the piezoelectric ceramic layer is as high as 1100 to 1200 ° C. Therefore, the material constituting the electrode layer must be able to withstand this high firing temperature. Therefore, noble metal materials such as Ag / Pt and Ag / Pd have been used as conductive materials used for electrode layers. However, this expensive electrode layer has been a factor in increasing the manufacturing cost of the multilayer piezoelectric ceramic element. However, in recent years, piezoelectric ceramic materials have been fired at a low temperature, and accordingly, it is possible to use a base metal material such as Cu as a conductive material of an electrode layer, and reduction in manufacturing cost can be achieved (for example, Patent Document 3). (Special Table 2003-529917).
Cu等の卑金属材料は大気中で焼成すると酸化してしまい、電極としての機能を果たさなくなる。したがって、Cu等の卑金属材料を用いて電極層を形成する場合には、還元性雰囲気中での焼成が必要となる。還元性雰囲気での加熱は焼成工程だけでなく、脱バインダ工程においても行われる。この脱バインダ工程は、よく知られているように、成形体を構成するためにセラミックス粉末とともに添加される有機バインダを除去することを目的として行われる。ところが、還元性雰囲気での脱バインダでは十分にバインダを除去することかできない。したがって、バインダはC(炭素)として成形体中に残留してしまう。成形体中に残留したCは、焼成工程の還元性雰囲気中において、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の原料であるPbOを還元して、金属鉛(Pb)を生成させる。この金属鉛(Pb)は電極層を構成するCuと反応することにより、積層型圧電セラミックス素子に変位量の不良を発生させる要因となる。脱バインダ後の成形体、あるいは焼成後の焼結体に残留する炭素量(残留炭素量)を測定すればよいが、製品となる成形体、焼結体中残留炭素の量を測定することはできない。そこで、脱バインダ後又は焼成後に、成形体又は焼結体に所定の光を照射してその反射率と、積層型圧電セラミックス素子としての変位量の関係を調査したところ、光の反射率と変位量とが相関することを知見した。 A base metal material such as Cu is oxidized when fired in the air, and does not function as an electrode. Therefore, when an electrode layer is formed using a base metal material such as Cu, firing in a reducing atmosphere is required. Heating in a reducing atmosphere is performed not only in the firing step but also in the binder removal step. As is well known, this binder removal step is performed for the purpose of removing the organic binder added together with the ceramic powder in order to constitute the compact. However, binder removal in a reducing atmosphere cannot sufficiently remove the binder. Therefore, the binder remains in the molded body as C (carbon). C remaining in the formed body reduces PbO, which is a raw material of lead zirconate titanate (PZT), in the reducing atmosphere of the firing step to produce metallic lead (Pb). This metallic lead (Pb) reacts with Cu constituting the electrode layer, thereby causing a displacement amount defect in the multilayer piezoelectric ceramic element. What is necessary is just to measure the amount of carbon (residual carbon amount) remaining in the molded body after binder removal or the sintered body after firing. Can not. Therefore, after removing the binder or after firing, the molded body or sintered body was irradiated with predetermined light, and the relationship between the reflectance and the displacement amount as the multilayer piezoelectric ceramic element was investigated. The amount was found to correlate.
本発明は以上の知見に基づいており、セラミックス粒子と有機バインダとを含む成形体から、有機バインダを除去する脱バインダ処理を行った後に焼成して得られる圧電セラミックス焼結体が所定の変位量を有するか否か評価する方法であって、脱バインダ処理がなされた成形体又は圧電セラミックス焼結体に光を照射するステップと、成形体又は圧電セラミックス焼結体に照射された光の反射率を測定するステップと、成形体又は圧電セラミックス焼結体について、予め定められた基準反射率と測定された反射率を比較するステップと、を備えることを特徴とする圧電セラミックス焼結体の評価方法である。この基準反射率は、所定の変位量を有する圧電セラミックス焼結体に基づいて定めればよい。 The present invention is based on the above knowledge, and the piezoelectric ceramic sintered body obtained by firing after removing the binder from the molded body containing the ceramic particles and the organic binder is subjected to a predetermined amount of displacement. a whether the evaluation methods and a step of irradiating light to the molded body or a piezoelectric ceramic sinter the binder removal process is performed, the reflectance of irradiated light in the molded body or a piezoelectric ceramics sintered body And a step of comparing a predetermined reference reflectance with the measured reflectance of the formed body or the piezoelectric ceramic sintered body, and a method for evaluating the piezoelectric ceramic sintered body comprising: It is. The reference reflectance may be determined based on the piezoelectric ceramics sintered body to have a predetermined displacement amount.
以上の評価方法は、積層型圧電セラミックス素子に適用することができる。すなわち本発明は、圧電セラミックス層前駆体と内部電極前駆体とが積層された積層体を焼成して得られる積層型圧電セラミックス素子が所定の変位量を有するか否か評価する方法であって、内部電極前駆体に含まれる有機バインダの除去処理がなされた積層体又は積層型圧電セラミックス素子に検査光を照射するステップと、積層体又は積層型圧電セラミックス素子からの検査光の反射光を観察するステップと、を備え、検査光の反射光の観察は、反射光の反射率と予め定められた基準反射率とを比較するものであることを特徴とする積層型圧電セラミックス素子の評価方法を提供する。 The above evaluation method can be applied to a laminated piezoelectric ceramic element. That is, the present invention is a method for evaluating whether or not a laminated piezoelectric ceramic element obtained by firing a laminated body in which a piezoelectric ceramic layer precursor and an internal electrode precursor are laminated has a predetermined displacement amount , A step of irradiating the laminated body or laminated piezoelectric ceramic element from which the organic binder contained in the internal electrode precursor has been removed is irradiated with inspection light, and the reflected light of the inspection light from the laminated body or laminated piezoelectric ceramic element is observed. A method for evaluating a laminated piezoelectric ceramic element, wherein the observation of the reflected light of the inspection light comprises comparing the reflectance of the reflected light with a predetermined reference reflectance To do.
前述したように、内部電極がCuの場合に有機バインダからの残留炭素の問題が生じることから、内部電極前駆体の導電材料がCuである場合に本発明の積層型圧電セラミックス素子の評価方法が特に有意義である。内部電極がCuの場合には、有機バインダの除去及び/又は焼成が還元性雰囲気で行われる。 As described above, there is a problem of residual carbon from the organic binder when the internal electrode is Cu. Therefore, when the conductive material of the internal electrode precursor is Cu, the evaluation method of the multilayer piezoelectric ceramic element of the present invention is as follows. It is particularly meaningful. When the internal electrode is Cu, the organic binder is removed and / or baked in a reducing atmosphere.
反射光の観察としては、反射率以外にも、色度、輝度、光沢度等を用いることができるが、検査光の反射率を測定することが好ましい。
また本発明は、積層型圧電セラミックス素子が所定の変位量を有するか否か評価することができるが、他の特性、例えば、磁器密度、誘電率、駆動信頼性を評価する指標とすることができる。
For observing the reflected light, in addition to the reflectance, chromaticity, luminance, glossiness, and the like can be used, but it is preferable to measure the reflectance of the inspection light.
Further, the present invention can evaluate whether or not the multilayer piezoelectric ceramic element has a predetermined amount of displacement, but may be used as an index for evaluating other characteristics such as porcelain density, dielectric constant, and driving reliability. it can.
以上の積層型圧電セラミックス素子の評価方法を実施する装置を本発明は提供する。この装置は、圧電セラミックス層前駆体と内部電極前駆体とが積層された積層体を焼成して得られる積層型圧電セラミックス素子の評価装置であって、圧電セラミックス層前駆体及び内部電極前駆体に含まれる有機バインダの除去処理がなされた積層体又は積層型圧電セラミックス素子に検査光を照射する光源と、積層体又は積層型圧電セラミックス素子からの反射光を受光する受光素子と、検査光に対する反射光の反射率を求める計測手段と、反射率と予め定められた基準反射率とを比較することにより積層型圧電セラミックス素子の変位量を評価する評価手段と、を備えることを特徴とする。 The present invention provides an apparatus for carrying out the above-described method for evaluating a laminated piezoelectric ceramic element. This apparatus is an evaluation apparatus for a laminated piezoelectric ceramic element obtained by firing a laminated body in which a piezoelectric ceramic layer precursor and an internal electrode precursor are laminated, and is used as a piezoelectric ceramic layer precursor and an internal electrode precursor. A light source for irradiating inspection light to the laminated body or laminated piezoelectric ceramic element from which the organic binder contained is removed, a light receiving element for receiving reflected light from the laminated body or laminated piezoelectric ceramic element, and reflection for the inspection light Measuring means for obtaining the reflectance of light, and evaluation means for evaluating the amount of displacement of the multilayer piezoelectric ceramic element by comparing the reflectance with a predetermined reference reflectance .
評価手段による評価結果に基づいて積層体又は積層型圧電セラミックス素子を選別する選別手段を備えることが好ましい。評価結果が悪かった積層体又は積層型圧電セラミックス素子は、以後の工程を行わないこととし、製造工程上の無駄を省くことができる。 It is preferable to provide a selection means for selecting the laminated body or the laminated piezoelectric ceramic element based on the evaluation result by the evaluation means. The laminated body or the laminated piezoelectric ceramic element having a poor evaluation result is not subjected to subsequent steps, and waste in the manufacturing process can be eliminated.
本発明によれば、所定の電圧を加えることなく積層型圧電セラミックス素子の変位量を評価することができる。また本発明によれば、所定の電圧を加えることなく積層型圧電セラミックス素子の変位量を評価することのできる評価装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to evaluate the displacement amount of the laminated piezoelectric ceramic element without applying a predetermined voltage. Further, according to the present invention, it is possible to provide an evaluation apparatus that can evaluate the displacement amount of the multilayer piezoelectric ceramic element without applying a predetermined voltage.
以下、実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図4は、本発明の評価対象である積層型圧電セラミックス素子1の構成例を示す断面図である。なお、図4はあくまで一例を示すものであって、本発明の評価対象が図4の積層型圧電セラミックス素子1に限定されないことは言うまでもない。この積層型圧電セラミックス素子1は、複数の圧電セラミックス層11と複数の内部電極12とを交互に積層した積層体10を備えている。圧電セラミックス層11の一層当たりの厚さは例えば1〜100μm程度が好ましいが、内部電極12に挟まれた圧電セラミックス層11よりも上下両端の圧電セラミックス層11(11a,11c)の厚さを厚く形成する場合がある。また、圧電セラミックス層11の積層数は目標とする変位量に応じて決定される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the multilayer piezoelectric ceramic element 1 which is an evaluation object of the present invention. 4 is merely an example, and it is needless to say that the evaluation object of the present invention is not limited to the multilayer piezoelectric ceramic element 1 of FIG. The multilayer piezoelectric ceramic element 1 includes a
圧電セラミックス層11を構成する圧電セラミックスは特に限定されない。ただし、本発明は、例えば1080℃以下の低温で焼成することを前提としているため、圧電セラミックスがそのような低温での焼成が可能なことが望まれる。本発明では低温焼成が可能な圧電セラミックスを広く適用することができる。
The piezoelectric ceramic constituting the piezoelectric
内部電極12は、導電材料を含有している。本発明は、この導電材料としてCu、Ni、Cu−Ni合金等の卑金属又はその合金を用いることができる。本発明による積層型圧電セラミックス素子1は、例えば1080℃以下の低温で焼成することを前提とするため、これらの低融点の導電材料を用いることができる。
The
内部電極12は交互に逆方向に延長されており、その延長方向には内部電極12と電気的に接続された一対の端子電極21、22がそれぞれ設けられている。端子電極21、22は、例えば、図示しないリード線を介して図示しない外部電源に対して電気的に接続される。
また、端子電極21、22は、例えばAu、Ag、Cuなどの金属をスパッタリングすることにより形成されていてもよく、端子電極用ペーストを焼き付けることにより形成されていてもよい。端子電極用ペーストは、例えば、導電材料と、ガラスフリットと、ビヒクルとを含有し、導電材料は、例えば、Au、Ag、Cu、Ni、Pd及びPtからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むものが好ましい。端子電極21、22の厚さは用途等に応じて適宜決定されるが、通常、10〜50μmである。
The
Moreover, the
次に、積層型圧電セラミックス素子1の好適な製造方法について図5を参照しつつ説明し、本発明の特徴である評価方法について言及する。なお、図5は積層型圧電セラミックス素子1の製造工程を示すフローチャートである。 Next, a preferred manufacturing method of the multilayer piezoelectric ceramic element 1 will be described with reference to FIG. 5, and an evaluation method that is a feature of the present invention will be mentioned. FIG. 5 is a flowchart showing a manufacturing process of the multilayer piezoelectric ceramic element 1.
まず、主成分の出発原料として、例えば、PbO粉末、ZrO2粉末、TiO2粉末等の酸化物を用意し、秤量する(ステップS101)。出発原料としては、酸化物でなく、炭酸塩あるいはシュウ酸塩のように焼成により酸化物となるものを用いてもよい。これらの原料粉末は、通常、平均粒子径0.5〜10μm程度のものが用いられる。 First, as a main component starting material, for example, an oxide such as PbO powder, ZrO 2 powder, TiO 2 powder, etc. is prepared and weighed (step S101). As a starting material, not an oxide but a material that becomes an oxide by firing, such as carbonate or oxalate, may be used. As these raw material powders, those having an average particle diameter of about 0.5 to 10 μm are usually used.
必要に応じて副成分の出発原料をそれぞれ用意し、秤量する(ステップS101)。副成分の出発原料としては、Ta2O5粉末、Sb2O3粉末、NiO粉末、CoO粉末、Fe2O3粉末、CuO粉末等の酸化物を用いることができる。ただし、酸化物でなく、炭酸塩あるいはシュウ酸塩のように焼成により酸化物となるものを用いてもよい。これら副成分は、焼結性を向上させ、焼成温度をより低くする効果を奏する。 If necessary, starting materials for subcomponents are prepared and weighed (step S101). As a starting material for the auxiliary component, oxides such as Ta 2 O 5 powder, Sb 2 O 3 powder, NiO powder, CoO powder, Fe 2 O 3 powder, and CuO powder can be used. However, instead of an oxide, a material that becomes an oxide by firing, such as carbonate or oxalate, may be used. These subcomponents have the effect of improving the sinterability and lowering the firing temperature.
続いて、主成分及び副成分の出発原料を例えばボールミルを用いて湿式粉砕・混合して、原料混合物とする(ステップ S102)。
なお、副成分の出発原料は、後述する仮焼成(ステップS103)の前に添加してもよいが、仮焼成後に添加するようにしてもよい。但し、仮焼成前に添加した方がより均質な圧電セラミックスを作製することができるので好ましい。仮焼成後に添加する場合には、副成分の出発原料には酸化物を用いることが好ましい。
Subsequently, the starting materials of the main component and the subcomponent are wet pulverized and mixed using, for example, a ball mill to form a raw material mixture (step S102).
In addition, although the starting material of a subcomponent may be added before temporary baking (step S103) mentioned later, you may make it add after temporary baking. However, it is preferable to add it before calcination because a more uniform piezoelectric ceramic can be produced. When added after calcination, it is preferable to use an oxide as a starting material for the auxiliary component.
次いで、原料混合物を乾燥し、例えば、750〜950℃の温度で1〜6時間にわたり仮焼成する(ステップS103)。この仮焼成は、大気中で行っても良く、また大気中よりも酸素分圧の高い雰囲気または純酸素雰囲気で行ってもよい。仮焼成したのち、例えば、この仮焼成物をボールミルにて湿式粉砕・混合し、主成分及び必要に応じて副成分を含む仮焼成粉とする(ステップS104)。
次に、この仮焼成粉に有機バインダを加えて圧電セラミックス層用ペーストを作製する(ステップS105)。具体的には以下の通りである。はじめに、例えばボールミル等を用いて、湿式粉砕によりスラリを得る。このとき、スラリの溶媒として、水もしくはエタノールなどのアルコール、または水とエタノールとの混合溶媒を用いることができる。湿式粉砕は、仮焼成粉の平均粒径が0.5〜2.0μm程度となるまで行うことが好ましい。
Next, the raw material mixture is dried and, for example, pre-baked at a temperature of 750 to 950 ° C. for 1 to 6 hours (step S103). This calcination may be performed in the air, or may be performed in an atmosphere having a higher oxygen partial pressure or in a pure oxygen atmosphere than in the air. After calcination, for example, the calcination product is wet pulverized and mixed in a ball mill to obtain a calcination powder containing a main component and, if necessary, subcomponents (step S104).
Next, an organic binder is added to the temporarily fired powder to produce a piezoelectric ceramic layer paste (step S105). Specifically, it is as follows. First, a slurry is obtained by wet pulverization using, for example, a ball mill. At this time, water or an alcohol such as ethanol, or a mixed solvent of water and ethanol can be used as a solvent for the slurry. The wet pulverization is preferably performed until the average particle size of the calcined powder becomes about 0.5 to 2.0 μm.
次いで、得られたスラリを有機ビヒクル中に分散させる。有機ビヒクルとは、有機バインダを有機溶剤中に溶解したものであり、有機ビヒクルに用いられる有機バインダは、特に限定されず、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、アクリル等の通常の各種バインダから適宜選択すればよい。また、このとき用いられる有機溶剤も特に限定されず、印刷法やシート成形法など、利用する方法に応じてテルピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエン、MEK(メチルエチルケトン)、ターピネオール等の有機溶剤から適宜選択すればよい。 The resulting slurry is then dispersed in an organic vehicle. The organic vehicle is obtained by dissolving an organic binder in an organic solvent, and the organic binder used in the organic vehicle is not particularly limited, and may be appropriately selected from ordinary various binders such as ethyl cellulose, polyvinyl butyral, and acrylic. . Also, the organic solvent used at this time is not particularly limited, and may be appropriately selected from organic solvents such as terpineol, butyl carbitol, acetone, toluene, MEK (methyl ethyl ketone), and terpineol depending on the method used, such as a printing method and a sheet forming method. Just choose.
圧電セラミックス層用ペーストを水系の塗料とする場合には、水溶性のバインダや分散剤などを水に溶解させた水系ビヒクルと、仮焼成粉とを混練すればよい。水系ビヒクルに用いる水溶性バインダは特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性アクリル樹脂などを用いればよい。 When the piezoelectric ceramic layer paste is used as a water-based paint, a water-based vehicle in which a water-soluble binder, a dispersant, or the like is dissolved in water and a pre-fired powder may be kneaded. The water-soluble binder used for the water-based vehicle is not particularly limited, and for example, polyvinyl alcohol, cellulose, water-soluble acrylic resin, or the like may be used.
また、内部電極層用ペーストを作製する(ステップS106)。内部電極層用ペーストは、上述した各種導電材料あるいは焼成後に上述した導電材料となる各種酸化物、有機金属化合物、レジネート等と、上述した有機ビヒクルとを混練して調製される。
さらに、端子電極用ペーストも内部電極層用ペーストと同様にして作製する(ステップS107)。
以上では圧電セラミックス層用ペースト、内部電極層用ペースト及び端子電極用ペーストを順番に作製しているが、並行して作製してもよいし、逆の順番でもよいことは言うまでもない。
Also, an internal electrode layer paste is prepared (step S106). The internal electrode layer paste is prepared by kneading the various conductive materials described above or various oxides, organometallic compounds, resinates, and the like, which become the conductive materials described above after firing, and the above-described organic vehicle.
Further, the terminal electrode paste is prepared in the same manner as the internal electrode layer paste (step S107).
In the above, the piezoelectric ceramic layer paste, the internal electrode layer paste, and the terminal electrode paste are produced in order, but it goes without saying that they may be produced in parallel or in the reverse order.
各ペーストの有機ビヒクルの含有量は、特に限定されず、通常の含有量、例えば、バインダは5〜10重量%程度、溶剤は10〜50重量%程度とすればよい。また、各ペースト中には必要に応じて各種分散剤、可塑剤、誘電体、絶縁体等から選択される添加物が含有されてもよい。 The content of the organic vehicle in each paste is not particularly limited, and may be a normal content, for example, about 5 to 10% by weight for the binder and about 10 to 50% by weight for the solvent. Each paste may contain an additive selected from various dispersants, plasticizers, dielectrics, insulators and the like as necessary.
次に、以上のペーストを用いて焼成の対象であるグリーンチップ(積層体)を作製する(ステップS108)。
印刷法を用いグリーンチップを作製する場合は、圧電セラミックス層用ペーストを、ポリエチレンテレフタレート等の基板上に所定厚さで複数回印刷して、図4に示すように、グリーン状態の外側圧電セラミックス層11aを形成する。次に、このグリーン状態の外側圧電セラミックス層11aの上に、内部電極層用ペーストを所定パターンで印刷して、グリーン状態の内部電極層(内部電極層前駆体)12aを形成する。次に、このグリーン状態の内部電極層12aの上に、前記同様に圧電セラミックス層用ペーストを所定厚さで複数回印刷して、グリーン状態の圧電セラミックス層(圧電セラミックス層前駆体)11bを形成する。次に、このグリーン状態の圧電セラミックス層11bの上に、内部電極層用ペーストを所定パターンで印刷して、グリーン状態の内部電極層12bを形成する。グリーン状態の内部電極層12a、12b…は、対向して相異なる端部表面に露出するように形成する。以上の作業を所定数繰り返し、最後に、グリーン状態の内部電極12の上に、前記同様に圧電セラミックス層用ペーストを所定厚さで複数回印刷して、グリーン状態の外側圧電セラミックス層11cを形成する。その後、加熱しながら加圧、圧着し、所定形状に切断してグリーンチップ(積層体)とする。
以上では、印刷法によりグリーンチップを作製する例を説明したが、シート成形法を用いてグリーンチップを作製することもできる。
Next, a green chip (laminated body) to be fired is manufactured using the above paste (step S108).
When producing a green chip using a printing method, a piezoelectric ceramic layer paste is printed a plurality of times on a substrate such as polyethylene terephthalate with a predetermined thickness, and as shown in FIG. 11a is formed. Next, the internal electrode layer paste is printed in a predetermined pattern on the green outer piezoelectric
In the above, an example in which a green chip is manufactured by a printing method has been described. However, a green chip can also be manufactured by using a sheet forming method.
次に、グリーンチップについて脱バインダ処理を行う(ステップS109)。
脱バインダ処理において、内部電極層前駆体中の導電材料の酸化を考慮する必要があり、還元性雰囲気下での加熱を採用すべきである。脱バインダ処理は、300〜650℃の温度範囲で行うことが好ましい。脱バインダ処理の温度が300℃未満では脱バインダを円滑に行うことができず、650℃を超えても温度に見合う脱バインダの効果を得ることができずエネルギーの浪費になる。また、脱バインダ処理の時間は、温度及び雰囲気によって定める必要があるが、0.5〜50時間の範囲で選定することができる。さらに、脱バインダ処理は、焼成と別個に独立して行うことができるし、焼成と連続的に行うことができる。焼成と連続的に行う場合には、焼成の昇温過程で脱バインダ処理を実行すればよい。なお、還元性雰囲気中での脱バインダ処理のために、有機バインダに由来する炭素(C)がグリーンチップに残留する。
Next, the binder removal process is performed on the green chip (step S109).
In the binder removal treatment, it is necessary to consider the oxidation of the conductive material in the internal electrode layer precursor, and heating in a reducing atmosphere should be employed. The binder removal treatment is preferably performed in a temperature range of 300 to 650 ° C. If the temperature of the binder removal process is less than 300 ° C., the binder removal cannot be performed smoothly, and if it exceeds 650 ° C., the effect of the binder removal corresponding to the temperature cannot be obtained, resulting in wasted energy. The binder removal time needs to be determined depending on the temperature and atmosphere, but can be selected in the range of 0.5 to 50 hours. Further, the binder removal treatment can be performed independently of the firing and can be performed continuously with the firing. In the case where the firing is continuously performed, the binder removal process may be performed in the firing temperature increasing process. Note that carbon (C) derived from the organic binder remains on the green chip due to the binder removal treatment in a reducing atmosphere.
脱バインダ処理の後に、変位量評価(ステップS110)を行う。この変位量評価は、グリーンチップ(積層体)の所定領域に検査光を照射し、その反射率を測定することにより行うことができる。反射率の測定は、JIS Z 8722(色の測定方法−反射率及び透過物体色)に準拠して行えばよく、本発明の反射率はJIS Z 8722に準拠した値である。反射率の測定に用いる光源としては例えばハロゲンランプを用い、反射光の受光素子としてはフォトダイオードを用いることができる。反射率を測定する場合には、検査光を照射する領域(面)に対して垂直な方向から検査光を照射し、当該領域(面)に対して45°の方向で反射光を受光すればよい。反射率の測定は上記に限られたものではなく、JISに基づく方法により積分球で反射光を集光することも可能である。 After the binder removal processing, displacement amount evaluation (step S110) is performed. This displacement amount evaluation can be performed by irradiating a predetermined region of the green chip (laminated body) with inspection light and measuring the reflectance. The reflectance may be measured according to JIS Z 8722 (color measurement method—reflectance and transmissive object color), and the reflectance of the present invention is a value based on JIS Z 8722. For example, a halogen lamp can be used as a light source used for measuring the reflectance, and a photodiode can be used as a light receiving element for reflected light. When measuring the reflectance, irradiate the inspection light from a direction perpendicular to the region (surface) to which the inspection light is irradiated and receive the reflected light in a direction of 45 ° with respect to the region (surface). Good. The reflectance measurement is not limited to the above, and it is also possible to collect the reflected light with an integrating sphere by a method based on JIS.
反射率を測定することによる変位量の評価は、基準反射率を予め求めておき、この基準反射率と測定された反射率とを比較する。基準反射率は、所定の変位量が得られた積層型圧電セラミックス素子1について、脱バインダ後の段階で反射率を測定しておき、それを基準反射率とする。例えば、脱バインダ後の基準反射率を40%とすることができ、測定された反射率が40%以上の場合には、所定の変位量が得られるものと評価することができる。ここでは、積層型圧電セラミックス素子1の変位量を評価することとしているが、測定された反射率と基準反射率とを比較することにより、変位量以外の特性を評価することも可能である。残留Cに伴い劣化が懸念される特性として、磁器密度、誘電率、駆動信頼性等があり、これら特性の評価を行うことができる。ただし、具体的な基準反射率が各々相違する可能性があることは言うまでもない。 In the evaluation of the displacement amount by measuring the reflectance, a reference reflectance is obtained in advance, and this reference reflectance is compared with the measured reflectance. For the reference reflectance, the multilayer piezoelectric ceramic element 1 having a predetermined amount of displacement is measured at the stage after the binder removal, and is used as the reference reflectance. For example, the reference reflectance after debinding can be set to 40%, and when the measured reflectance is 40% or more, it can be evaluated that a predetermined amount of displacement can be obtained. Here, the amount of displacement of the multilayer piezoelectric ceramic element 1 is evaluated, but it is also possible to evaluate characteristics other than the amount of displacement by comparing the measured reflectance with the reference reflectance. Characteristics that may be deteriorated due to residual C include porcelain density, dielectric constant, drive reliability, and the like, and these characteristics can be evaluated. However, it goes without saying that specific reference reflectances may be different from each other.
変位量評価の後に焼成(ステップS111)を行う。焼成は還元性雰囲気で行う。内部電極12に用いるCu等の卑金属の酸化を防止又は抑制するためである。焼成温度が800℃未満では緻密な焼結体を得ることができず、1080℃を超えると内部電極12を構成する導電材料の溶融が心配されるため、焼成温度は800〜1080℃の範囲で選択することが好ましい。
Baking (step S111) is performed after the displacement amount evaluation. Firing is performed in a reducing atmosphere. This is for preventing or suppressing oxidation of base metal such as Cu used for the
焼成後に、変位量評価(ステップS112)を行う。この変位量評価は、積層型圧電セラミックス素子1の所定領域に検査光を照射し、その反射率を測定することにより行うことができる。反射率の測定、それに基づく変位量の評価は、脱バインダ後の変位量評価と同様でよい。ただし、基準反射率は、脱バインダ後の積層体(グリーンチップ)についてのものとは相違する。後述する実施例に示すように、積層型圧電セラミックス素子1についての基準反射率は24%とすることができ、測定された反射率が24%以下であれば、所定の変位量が得られるものと評価することができる。 After firing, displacement amount evaluation (step S112) is performed. This displacement amount evaluation can be performed by irradiating a predetermined region of the multilayer piezoelectric ceramic element 1 with inspection light and measuring the reflectance. The measurement of the reflectance and the evaluation of the displacement amount based thereon can be the same as the displacement amount evaluation after the binder removal. However, the reference reflectance is different from that for the laminated body (green chip) after the binder removal. As shown in the examples to be described later, the reference reflectance of the multilayer piezoelectric ceramic element 1 can be 24%, and a predetermined displacement can be obtained if the measured reflectance is 24% or less. Can be evaluated.
以上の工程を経て作製された積層体10は、例えばバレル研磨やサンドブラストなどにより端面研磨を施し、前述した端子電極用ペーストを印刷又は焼き付けることにより端子電極21、22を形成する(ステップS113)。なお、印刷又は焼き付けの他に、スパッタリングすることにより端子電極21、22を形成することもできる。
以上により、図4に示した積層型圧電セラミックス素子1が得られる。なお、以上では変位量評価を脱バインダ後、焼成後の2回行っているが、一方を省略することができる。すなわち本実施の形態における変位量の評価は、脱バインダ後のみ行ってもよいし、焼成後のみ行ってもよい。また本実施の形態における変位量の評価は、脱バインダ後の変位量の評価は、脱バインダ後及び焼成後に行ってもよい。
The
As described above, the multilayer piezoelectric ceramic element 1 shown in FIG. 4 is obtained. In the above, the displacement amount evaluation is performed twice after the binder removal and after the firing, but one of them can be omitted. That is, the evaluation of the displacement amount in this embodiment may be performed only after the binder removal, or may be performed only after firing. The evaluation of the displacement amount in this embodiment may be performed after the binder removal and after the firing.
次に、変位量評価を行う装置構成例を図6に基づいて説明する。
図6は変位量評価装置100の構成を示すブロック図である。変位量評価装置100は、脱バインダがなされたグリーンチップ(積層体)105を搬送する第1搬送路106に沿って設けてある。なお、第1搬送路106は、良品と評価されたグリーンチップ(積層体)105を、紙面に垂直な方向に搬送するものとする。第1搬送路106と平行に第2搬送路107が配設されている。第2搬送路107は、不良品と評価されたグリーンチップ(積層体)105を搬送するものである。
Next, a configuration example of a device that performs displacement amount evaluation will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the displacement
変位量評価装置100は、グリーンチップ(積層体)105に検査光を照射する光源101を備えている。光源101は特に限定されず、ハロゲンランプ等の公知の光源を用いることができる。光源101から照射された光は、グリーンチップ(積層体)105から反射される。変位量評価装置100は、この反射光を受光する受光素子102を備えている。受光素子102は、例えばフォトダイオード等の公知の素子を用いることができる。
変位量評価装置100は、アクチュエータ104を備えており、このアクチュエータ104は、不良品と評価されたグリーンチップ(積層体)105を第1搬送路106から第2搬送路107へ移送して選別する。
The displacement
The displacement
変位量評価装置100は、コントローラ103を備えている。コントローラ103は、以下の機能を有している。
(1)光源101の制御
コントローラ103は、グリーンチップ(積層体)105が所定の位置に搬送された際に光源101から検査光を照射する。グリーンチップ(積層体)105が所定の位置に搬送されたか否かは、別途センサを設けてそのセンサからの情報に基づいて判断することができる。また、時間的にグリーンチップ(積層体)105が所定の位置に搬送されたか否か判断することができる。
(2)反射率の算出
コントローラ103は、受光素子102で受光した反射光と、光源101からの検査光に基づいて反射率を算出する。つまり、検査光の光量(C1)と反射光の光量(C2)から、コントローラ103は、反射率(C2/C1)を求めることができる。
(3)変位量の評価
コントローラ103は、基準反射率(R1)に関する情報を有しており、算出された反射率(R2)と基準反射率(R1)とを比較する。コントローラ103は、算出された反射率(R2)が基準反射率(R1)以上である場合には、当該グリーンチップ(積層体)105を良品と評価する。また、コントローラ103は、算出された反射率(R2)が脱脂後においては脱脂後の基準反射率(R1)未満である場合に、また焼成後においては焼成後の基準反射率(R1)以上である場合に当該グリーンチップ(積層体)105を不良品と評価する。
The displacement
(1) Control of the
(2) Calculation of reflectance The
(3) Evaluation of Displacement The
(4)アクチュエータ104の作動制御
コントローラ103は、変位量の評価結果に基づいて、アクチュエータ104の作動を制御する。つまり、グリーンチップ(積層体)105を良品と評価した場合には、コントローラ103は、アクチュエータ104を動作させない。したがって、グリーンチップ(積層体)105は、第1搬送路106にて次工程に搬送される。グリーンチップ(積層体)105を不良品と評価した場合には、コントローラ103は、アクチュエータ104を伸縮動作させることにより、グリーンチップ(積層体)105を第2搬送路107に移送する。第2搬送路107にて搬送されるグリーンチップ(積層体)105は、廃却処分される。
(4) Operation Control of
以上の変位量評価装置100において、グリーンチップ(積層体)105の選別手段としてアクチュエータ104を用いているが、他の選別手段を用いることを排除するものではない。
また、以上の変位量評価装置100では、変位量の評価を光の反射率に基づいて行っているが、反射光を用いた他の評価基準を適用することもできる。例えば、白度等の色度に基づいて変位量の評価を行うこともできる。白度のスケールは、国際標準にしたがって、マグネシウムリボンの燃焼によって生ずる白色煙(酸化マグネシウムの極微粉)を付着させた面の白さを100とし、入射光のない暗黒状体を0として、その間を100等分したものである。また、色度以外にもJIS Z 8730(色差表示方法)に基づくL*a*b*表色系色度図(色相と彩度)のように反射光を観察することにより、積層型圧電セラミックス素子1の変位量を評価することもできる。
In the displacement
Moreover, in the displacement
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
<試料作製方法>
予め作製しておいたPZT系セラミックス粉末(組成:PbTiO3;40mol%、PbZrO3;45mol%、Pb(Zn1/3Nb2/3)O3;15mol%、比表面積:2.0m2/g)にバインダ、溶剤等を混合してスラリ化し、ドクターブレード法によりグリーンシートを形成した。このグリーンシート上に、SUS400メッシュを用いてCu粒子を含む電極ペースト組成物をスクリーン印刷し、100℃で10分間乾燥した。次に、電極ペーストを印刷したグリーンシートと電極ペーストが印刷されていないグリーンシートを交互に積み重ねた。この時、電極ペースト塗布層が交互に対称側に突出するように積み重ね、電極ペースト層に挟まれたPZT系セラミックス層が100層になるように積層した。この積層体をホットプレスで加工後、所定形状に切断し還元性雰囲気中で脱バインダを行った。
Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples.
<Sample preparation method>
PZT ceramic powder prepared in advance (composition: PbTiO 3 ; 40 mol%, PbZrO 3 ; 45 mol%, Pb (Zn 1/3 Nb 2/3 ) O 3 ; 15 mol%, specific surface area: 2.0 m 2 / A binder, a solvent and the like were mixed with g) to make a slurry, and a green sheet was formed by a doctor blade method. On this green sheet, the electrode paste composition containing Cu particles was screen printed using SUS400 mesh and dried at 100 ° C. for 10 minutes. Next, green sheets on which electrode paste was printed and green sheets on which electrode paste was not printed were alternately stacked. At this time, the electrode paste coating layers were stacked so as to alternately protrude toward the symmetrical side, and the PZT ceramic layers sandwiched between the electrode paste layers were stacked so as to be 100 layers. After processing this laminated body with a hot press, it was cut into a predetermined shape and debindered in a reducing atmosphere.
脱バインダは以下の4条件で行った。
実験例1:水蒸気量15.5mol%、水素濃度1ppmの還元性雰囲気中で550℃20時間保持
実験例2:水蒸気量15.5mol%、水素濃度1ppmの還元性雰囲気中で550℃10時間保持
実験例3:水蒸気量15.5mol%、水素濃度1ppmの還元性雰囲気中で550℃20時間保持
実験例4:水蒸気量15.5mol%、水素濃度1ppmの還元性雰囲気中で550℃15時間保持
The binder removal was performed under the following four conditions.
Experimental Example 1: Holding at 550 ° C. for 20 hours in a reducing atmosphere with a water vapor amount of 15.5 mol% and a hydrogen concentration of 1 ppm Experimental Example 2: Holding at 550 ° C. for 10 hours in a reducing atmosphere with a water vapor amount of 15.5 mol% and a hydrogen concentration of 1 ppm Experimental Example 3: Holding at 550 ° C. for 20 hours in a reducing atmosphere with a water vapor amount of 15.5 mol% and a hydrogen concentration of 1 ppm Experimental Example 4: Holding at 550 ° C. for 15 hours in a reducing atmosphere with a water vapor amount of 15.5 mol% and a hydrogen concentration of 1 ppm
脱バインダ終了後に、積層体の残留炭素(ppm)を測定するとともに、反射率を測定した。その結果を表1に示す。なお、測定方法は以下の通りである。 After the binder removal, the residual carbon (ppm) of the laminate was measured and the reflectance was measured. The results are shown in Table 1. The measuring method is as follows.
脱バインダした積層体を、5℃/分の速度で950℃まで昇温し、その温度を8時間保持することにより焼成を行った。なお、焼成雰囲気は、内部電極層のCuが酸化せずかつPZT系セラミックスが還元しない雰囲気に制御した。焼成後に脱バインダ後と同様に反射率を測定した。また、得られた積層型圧電セラミックス素子を用いて変位量の測定を行った。結果を表1に示す。なお、変位量の測定方法は以下に示してある。また、図1に成形体の残留炭素の量と積層型圧電セラミックス素子の変位量との関係を、図2に脱バインダ後の成形体に対する光の反射率と積層型圧電セラミックス素子の変位量との関係を、また図3に焼成後の焼結体に対する光の反射率と積層型圧電セラミックス素子の変位量との関係を示している。 The debindered laminate was heated to 950 ° C. at a rate of 5 ° C./min, and baked by maintaining the temperature for 8 hours. The firing atmosphere was controlled to an atmosphere in which Cu in the internal electrode layer was not oxidized and PZT ceramics were not reduced. The reflectance was measured in the same manner as after binder removal after firing. Moreover, the displacement amount was measured using the obtained multilayer piezoelectric ceramic element. The results are shown in Table 1. In addition, the measuring method of displacement amount is shown below. FIG. 1 shows the relationship between the amount of residual carbon in the molded body and the displacement amount of the laminated piezoelectric ceramic element, and FIG. 2 shows the light reflectance with respect to the molded body after debinding and the displacement amount of the laminated piezoelectric ceramic element. FIG. 3 shows the relationship between the reflectance of light with respect to the sintered body after firing and the amount of displacement of the multilayer piezoelectric ceramic element.
表1及び図1に示すように、脱バインダ後の成形体における残留炭素量が多くなると、変位量が小さくなる傾向にある。ただし、実験例4のように、残留炭素が350ppm程度ある場合でも、8μmと所望する変位量を得ることができる場合がある。このことは、脱バインダ後の成形体における残留炭素量のみで、変位量を評価することができないことを示している。
表1及び図2に示すように、脱バインダ後の成形体に対する光の反射率と変位量には相関があることがわかる。表1及び図2に示す結果より、本発明では脱バインダ後の成形体における反射率が40%以上の場合には、変位量に関して積層型圧電セラミックス素子を良品と評価することができる。また、表1及び図3に示すように、焼成後の焼結体に対する光の反射率と変位量には相関があることがわかる。表1及び図3に示す結果より、本発明では焼結体における反射率が24%以下の場合には、変位量に関して積層型圧電セラミックス素子を良品と評価することができる。
As shown in Table 1 and FIG. 1, when the amount of residual carbon in the molded body after binder removal increases, the amount of displacement tends to decrease. However, as in Experimental Example 4, even when the residual carbon is about 350 ppm, a desired displacement amount of 8 μm may be obtained. This indicates that the amount of displacement cannot be evaluated only by the amount of residual carbon in the molded body after the binder removal.
As shown in Table 1 and FIG. 2, it can be seen that there is a correlation between the reflectance of light and the amount of displacement with respect to the molded body after the binder removal. From the results shown in Table 1 and FIG. 2, in the present invention, when the reflectance of the molded body after the binder removal is 40% or more, the multilayer piezoelectric ceramic element can be evaluated as a non-defective product with respect to the displacement. Further, as shown in Table 1 and FIG. 3, it can be seen that there is a correlation between the reflectance of light and the amount of displacement with respect to the sintered body after firing. From the results shown in Table 1 and FIG. 3, in the present invention, when the reflectance of the sintered body is 24% or less, the multilayer piezoelectric ceramic element can be evaluated as a good product with respect to the displacement.
<反射率測定方法>
JIS Z 8722準拠
光学条件:垂直照明−45°方向受光(積層型圧電セラミックス素子の外部端子電極面に照射)
光源:ハロゲンランプ
受光素子:フォトダイオード
<Reflectance measurement method>
JIS Z 8722 compliant Optical conditions: Vertical illumination-45 ° direction light reception (irradiated on the external terminal electrode surface of the laminated piezoelectric ceramic element)
Light source: Halogen lamp Light receiving element: Photo diode
<残留炭素測定方法>
測定方法:炭素・硫黄分析装置(堀場製作所 EMIA−520)
検量線を、炭素0wt%としてタングステン粉末(助燃材)1.7g、標準試料として日本鉄鋼協会製標準試料050−6(炭素0.38wt%)を用いて作製した。
<Measurement method of residual carbon>
Measuring method: Carbon / sulfur analyzer (Horiba EMIA-520)
A calibration curve was prepared using 1.7 g of tungsten powder (combustible material) as
<変位量測定方法>
外部端子電極面に銀ペーストを塗布焼結させ、分極電圧2.0kV/mmで分極した積層体を100V印加、周波数0.1Hzで駆動させた時の変動長さを測定した。
<Displacement measurement method>
Silver paste was applied to the external terminal electrode surface and sintered, and the length of fluctuation was measured when the laminate was polarized at a polarization voltage of 2.0 kV / mm and driven at 100 V and at a frequency of 0.1 Hz.
100…変位量評価装置、101…光源、102…受光素子、103…コントローラ、104…アクチュエータ、105…グリーンチップ(積層体)、106…第1搬送路、107…第2搬送路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記脱バインダ処理がなされた前記成形体又は前記圧電セラミックス焼結体に光を照射するステップと、
前記成形体又は前記圧電セラミックス焼結体に照射された前記光の反射率を測定するステップと、
前記成形体又は前記圧電セラミックス焼結体について、予め定められた基準反射率と測定された前記反射率を比較するステップと、
を備えることを特徴とする圧電セラミックス焼結体の評価方法。 It is a method for evaluating whether or not a piezoelectric ceramic sintered body obtained by firing after performing a binder removal process for removing the organic binder from a molded body containing ceramic particles and an organic binder has a predetermined amount of displacement. And
Irradiating the shaped body or the piezoelectric ceramic sintered body subjected to the binder removal treatment with light;
Measuring the reflectance of the light irradiated on the molded body or the piezoelectric ceramic sintered body;
For the molded body or the piezoelectric ceramic sintered body, a step of comparing the measured reflectance with a predetermined reference reflectance;
A method for evaluating a piezoelectric ceramic sintered body comprising:
前記内部電極前駆体に含まれる有機バインダの除去処理がなされた前記積層体又は前記積層型圧電セラミックス素子に検査光を照射するステップと、
前記積層体又は前記積層型圧電セラミックス素子からの前記検査光の反射光を観察するステップと、
を備え、
前記検査光の反射光の観察は、前記反射光の反射率と予め定められた基準反射率とを比較するものであることを特徴とする積層型圧電セラミックス素子の評価方法。 A method for evaluating whether or not a laminated piezoelectric ceramic element obtained by firing a laminate in which a piezoelectric ceramic layer precursor and an internal electrode precursor are laminated has a predetermined displacement amount ,
Irradiating inspection light to the laminated body or the laminated piezoelectric ceramic element in which the organic binder contained in the internal electrode precursor is removed; and
Observing reflected light of the inspection light from the laminated body or the laminated piezoelectric ceramic element;
With
The method for evaluating a laminated piezoelectric ceramic element, wherein the observation of the reflected light of the inspection light is to compare the reflectance of the reflected light with a predetermined reference reflectance.
前記内部電極前駆体に含まれる有機バインダの除去処理がなされた前記積層体又は前記積層型圧電セラミックス素子に検査光を照射する光源と、
前記積層体又は前記積層型圧電セラミックス素子からの反射光を受光する受光素子と、
前記検査光に対する前記反射光の反射率を求める計測手段と、
前記反射率と予め定められた基準反射率とを比較することにより前記積層型圧電セラミックス素子の変位量を評価する評価手段と、
を備えることを特徴とする積層型圧電セラミックス素子の評価装置。 An apparatus for evaluating a laminated piezoelectric ceramic element obtained by firing a laminate in which a piezoelectric ceramic layer precursor and an internal electrode precursor are laminated,
A light source for irradiating inspection light to the laminated body or the laminated piezoelectric ceramic element in which the organic binder contained in the internal electrode precursor has been removed;
A light receiving element that receives reflected light from the laminate or the laminated piezoelectric ceramic element;
Measuring means for obtaining a reflectance of the reflected light with respect to the inspection light;
An evaluation means for evaluating the amount of displacement of the multilayer piezoelectric ceramic element by comparing the reflectance with a predetermined reference reflectance;
An apparatus for evaluating a laminated piezoelectric ceramic element, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005145423A JP4155466B2 (en) | 2005-05-18 | 2005-05-18 | Evaluation method of piezoelectric ceramic sintered body, evaluation method of multilayer piezoelectric ceramic element, and evaluation apparatus for multilayer piezoelectric ceramic element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005145423A JP4155466B2 (en) | 2005-05-18 | 2005-05-18 | Evaluation method of piezoelectric ceramic sintered body, evaluation method of multilayer piezoelectric ceramic element, and evaluation apparatus for multilayer piezoelectric ceramic element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006322785A JP2006322785A (en) | 2006-11-30 |
JP4155466B2 true JP4155466B2 (en) | 2008-09-24 |
Family
ID=37542582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005145423A Expired - Fee Related JP4155466B2 (en) | 2005-05-18 | 2005-05-18 | Evaluation method of piezoelectric ceramic sintered body, evaluation method of multilayer piezoelectric ceramic element, and evaluation apparatus for multilayer piezoelectric ceramic element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4155466B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101328345B1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-11-11 | 삼성전기주식회사 | Piezoelectric substance composition, Piezoelectric device, Inkjet Print head and the manufacturing method for Piezoelectric device and Inkjet Print head |
JP6428345B2 (en) * | 2015-02-16 | 2018-11-28 | 三菱マテリアル株式会社 | PTZT piezoelectric film and method for producing the piezoelectric film forming liquid composition |
-
2005
- 2005-05-18 JP JP2005145423A patent/JP4155466B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006322785A (en) | 2006-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7042707B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor | |
JP6314994B2 (en) | Multilayer ceramic electronic components | |
KR101464185B1 (en) | Laminated ceramic capacitor, and process for manufacture of laminated ceramic capacitor | |
JP6443072B2 (en) | Multilayer ceramic electronic components | |
JPWO2006100807A1 (en) | Piezoelectric element and method for manufacturing piezoelectric element | |
JP4952815B2 (en) | Electronic component manufacturing method and electronic component evaluation method | |
JP2007173480A (en) | Laminated electronic component and its manufacturing method | |
CN112992538B (en) | Dielectric composition and electronic component | |
CN115036132A (en) | Ceramic electronic component | |
JP4640092B2 (en) | Multilayer piezoelectric element and method for manufacturing the same | |
CN115036133A (en) | Ceramic electronic component | |
JP4155466B2 (en) | Evaluation method of piezoelectric ceramic sintered body, evaluation method of multilayer piezoelectric ceramic element, and evaluation apparatus for multilayer piezoelectric ceramic element | |
JP2009212261A (en) | Method of manufacturing multilayer electronic component | |
CN113045306A (en) | Dielectric composition and electronic component | |
CN111689775A (en) | Laminated piezoelectric ceramic, method for manufacturing same, piezoelectric element, and piezoelectric vibration device | |
JP2011029272A (en) | Method of manufacturing electronic component, and inspection method of electronic component | |
CN116504438A (en) | Dielectric composition and laminated ceramic electronic component | |
JP2011132056A (en) | Laminated ceramic capacitor | |
JP5578881B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor | |
JP2007230839A (en) | Piezoelectric ceramic composition, multilayer piezoelectric element and method of manufacturing the same | |
JP2004217509A (en) | Nonreducible dielectric ceramic and multilayer ceramic capacitor | |
JP4462438B2 (en) | Piezoelectric ceramic composition, multilayer piezoelectric element, and method for producing multilayer piezoelectric element | |
JP6130370B2 (en) | Method for manufacturing multilayer piezoelectric device, multilayer piezoelectric device including auxiliary agent, and use of auxiliary agent for suppressing fracture stress of multilayer piezoelectric device | |
JP4376508B2 (en) | Dielectric porcelain composition and electronic component | |
JP2013157459A (en) | Laminated ceramic capacitor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071102 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071128 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080416 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080610 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080702 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080703 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130718 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |