JP4373896B2 - Multilayer ceramic element - Google Patents

Multilayer ceramic element Download PDF

Info

Publication number
JP4373896B2
JP4373896B2 JP2004337796A JP2004337796A JP4373896B2 JP 4373896 B2 JP4373896 B2 JP 4373896B2 JP 2004337796 A JP2004337796 A JP 2004337796A JP 2004337796 A JP2004337796 A JP 2004337796A JP 4373896 B2 JP4373896 B2 JP 4373896B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole
conductive member
electrode
layer
piezoelectric
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.)
Active
Application number
JP2004337796A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006147939A (en
Inventor
誠志 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2004337796A priority Critical patent/JP4373896B2/en
Publication of JP2006147939A publication Critical patent/JP2006147939A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4373896B2 publication Critical patent/JP4373896B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

本発明は、積層型圧電素子や積層型コンデンサ等の積層型セラミック素子に関するものである。   The present invention relates to a multilayer ceramic element such as a multilayer piezoelectric element or a multilayer capacitor.

従来の積層型セラミック素子として、例えば特許文献１に記載されたアクチュエータがある。このアクチュエータでは、表面電極や内部電極といった電極間を電気的に接続するビア電極（スルーホール内の導電部材）が、圧電基板に形成されたスルーホール内の全領域に充填されている。
特開２００４−２０７３４０号公報 As a conventional multilayer ceramic element, there is an actuator described in Patent Document 1, for example. In this actuator, a via electrode (conductive member in the through hole) that electrically connects the electrodes such as the surface electrode and the internal electrode is filled in the entire region in the through hole formed in the piezoelectric substrate.
JP 2004-207340 A

ところで、上述したアクチュエータは次のように製造される。すなわち、内部電極等やビア電極が形成されたグリーンシートを複数積層した後、積層方向にプレスを行って積層体グリーンを作製する。そして、その積層体グリーンを脱脂・焼成した後、分極処理を行ってアクチュエータを完成させる。   By the way, the actuator described above is manufactured as follows. That is, after laminating a plurality of green sheets on which internal electrodes and via electrodes and via electrodes are formed, a green laminate is produced by pressing in the laminating direction. And after degreasing and baking the laminated body green, a polarization process is performed and an actuator is completed.

しかしながら、焼成時におけるビア電極の収縮率はグリーンシートより大きいのが一般的であるため、ビア電極がスルーホール内の全領域に充填されてなる上記アクチュエータにおいては、焼成時にビア電極が大きく収縮して、スルーホールが著しく変形するおそれがある。このようなスルーホールの変形は、完成したアクチュエータ自体の変形や、内部電極等とビア電極との接続の断線といった不具合の原因となる。   However, since the shrinkage ratio of the via electrode during firing is generally larger than that of the green sheet, in the actuator in which the via electrode is filled in the entire region of the through hole, the via electrode shrinks greatly during firing. As a result, the through hole may be significantly deformed. Such deformation of the through hole causes problems such as deformation of the completed actuator itself and disconnection of the connection between the internal electrode and the via electrode.

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、焼成時におけるスルーホールの変形の抑制を可能にする積層型セラミック素子を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a multilayer ceramic element that can suppress deformation of a through hole during firing.

上記目的を達成するために、本発明に係る積層型セラミック素子は、複数のセラミック層が積層されてなる積層型セラミック素子であって、隣り合うセラミック層の間に形成された内部電極と、セラミック層に形成された第１のスルーホール内に配置され、セラミック層の両側に位置する内部電極のそれぞれと接続された第１の導電部材と、セラミック層に形成された第２のスルーホール内に配置され、セラミック層の両側に位置する内部電極のそれぞれと接続された第２の導電部材とを備え、第１及び第２のスルーホールは、一方の開口側に末広がりのテーパ状に形成され、第１及び第２のスルーホールの内面は、一方の開口側においてセラミック層の表面から連続する曲面を有し、第１及び第２の導電部材は、一方の開口側において内部電極と一体的に形成され、第１のスルーホール内の他方の開口側の領域には第１の導電部材が充填され、第１のスルーホール内の導電部材非充填領域には、その第１のスルーホールが形成されたセラミック層と隣り合う少なくとも一方のセラミック層の一部分が充填され、第２のスルーホール内の他方の開口側の領域には第２の導電部材が充填され、第２のスルーホール内の導電部材非充填領域には空隙が形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a multilayer ceramic element according to the present invention is a multilayer ceramic element in which a plurality of ceramic layers are laminated, and an internal electrode formed between adjacent ceramic layers, and a ceramic A first conductive member disposed in a first through hole formed in the layer and connected to each of the internal electrodes located on both sides of the ceramic layer; and a second through hole formed in the ceramic layer. A second conductive member disposed and connected to each of the internal electrodes located on both sides of the ceramic layer, and the first and second through holes are formed in a tapered shape extending toward the end on one opening side, The inner surfaces of the first and second through holes have curved surfaces that are continuous from the surface of the ceramic layer on one opening side, and the first and second conductive members are internal on the one opening side. Is formed pole integrally with, the other opening side of the region in the first through hole is filled with a first conductive member, the conductive member unfilled area in the first through hole, the first A portion of at least one of the ceramic layers adjacent to the ceramic layer in which the through hole is formed is filled , and the region on the other opening side in the second through hole is filled with the second conductive member, A gap is formed in the conductive member non-filling region in the through hole.

この積層型セラミック素子においては、第１のスルーホール内の他方の開口側の領域に第１の導電部材が充填され、同様に、第２のスルーホール内の他方の開口側の領域に第２の導電部材が充填されている。そのため、スルーホール内の全領域に導電部材が充填されているようなものに比べ、焼成時における第１及び第２の導電部材の収縮が小さくなる。しかも、第１のスルーホール内の導電部材非充填領域（第１のスルーホール内において第１の導電部材が充填されていない領域）には、その第１のスルーホールが形成されたセラミック層と隣り合う少なくとも一方のセラミック層の一部分が充填されている。そのため、焼成時に第１の導電部材がある程度収縮しても、第１のスルーホール内の導電部材非充填領域に充填されたセラミック層の一部分によって第１のスルーホールの変形が制限される。また、第２のスルーホール内の導電部材非充填領域（第２のスルーホール内において第２の導電部材が充填されていない領域）には空隙が形成されている。そのため、焼成時に第２の導電部材がある程度収縮しても、空隙内において空気等のガスが膨張して第２のスルーホールの内面に圧力が加わり、第２のスルーホールの変形が制限される。従って、この積層型セラミック素子によれば、焼成時におけるスルーホールの変形の抑制が可能になる。
In this multilayer ceramic element, the first conductive member is filled in a region on the other opening side in the first through hole, and similarly, the second opening region in the second through hole is filled in the second opening side region. The conductive member is filled. Therefore, the shrinkage of the first and second conductive members during firing is smaller than that in which the entire region in the through hole is filled with the conductive member. In addition, in the conductive member non-filling region in the first through hole (region in which the first conductive member is not filled in the first through hole), the ceramic layer in which the first through hole is formed and A portion of at least one adjacent ceramic layer is filled . Therefore, even if the first conductive member contracts to some extent during firing, deformation of the first through hole is limited by a portion of the ceramic layer filled in the conductive member non-filled region in the first through hole. In addition, a gap is formed in a conductive member non-filling region in the second through hole (a region in which the second conductive member is not filled in the second through hole). Therefore, even if the second conductive member contracts to some extent during firing, gas such as air expands in the gap and pressure is applied to the inner surface of the second through hole, and deformation of the second through hole is limited. . Therefore, according to this multilayer ceramic element, it is possible to suppress deformation of the through hole during firing.

また、第１のスルーホールの内面は、一方の開口側においてセラミック層の表面から連続する曲面を有し、第１の導電部材は、一方の開口側において内部電極と一体的に形成されている。これにより、スルーホールの内面がセラミック層の表面と不連続に形成されているものや、導電部材が内部電極と別体として形成されているものに比べ、焼成時に第１の導電部材が収縮して、第１のスルーホールの内面が曲面として形成された開口側から第１の導電部材が後退するのを抑制することができる。従って、焼成時に内部電極と第１のスルーホール内の導電部材との接続が断線するのを防止することが可能になる。
In addition, the inner surface of the first through hole has a curved surface continuing from the surface of the ceramic layer at the opening side of the hand, the first conductive member, are integrally formed with the inner electrode at one opening side The As a result, the first conductive member contracts during firing compared to the case where the inner surface of the through hole is formed discontinuously with the surface of the ceramic layer, or the case where the conductive member is formed separately from the internal electrode. Thus, it is possible to suppress the first conductive member from retreating from the opening side where the inner surface of the first through hole is formed as a curved surface. Accordingly, it is possible to prevent the connection between the internal electrode and the conductive member in the first through hole from being broken during firing.

また、第２のスルーホールの内面は、一方の開口側においてセラミック層の表面から連続する曲面を有し、第２の導電部材は、一方の開口側において内部電極と一体的に形成されている。上述した第１のスルーホール及び第１の導電部材と同様の理由により、焼成時に内部電極と第２のスルーホール内の導電部材との接続が断線するのを防止することが可能になる。 Further, the inner surface of the second through-hole has a curved surface continuing from the surface of the ceramic layer at the opening side of the hand, the second conductive member, are integrally formed with the inner electrode at one opening side The For the same reason as the first through hole and the first conductive member described above, it is possible to prevent the connection between the internal electrode and the conductive member in the second through hole from being broken during firing.

本発明に係る積層型セラミック素子によれば、焼成時におけるスルーホールの変形の抑制が可能になる。   According to the multilayer ceramic element of the present invention, it is possible to suppress deformation of the through hole during firing.

以下、本発明に係る積層型セラミック素子の好適な実施形態としての積層型圧電素子について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, a multilayer piezoelectric element as a preferred embodiment of a multilayer ceramic element according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図１に示されるように、積層型圧電素子（積層型セラミック素子）１は、個別電極（内部電極）２が形成された圧電体層（セラミック層）３と、コモン電極（内部電極）４が形成された圧電体層（セラミック層）５とが交互に積層され、更に、端子電極１７，１８が形成された圧電体層７が最上層に積層されることで構成されている。   As shown in FIG. 1, a multilayer piezoelectric element (multilayer ceramic element) 1 includes a piezoelectric layer (ceramic layer) 3 on which individual electrodes (internal electrodes) 2 are formed, and a common electrode (internal electrode) 4. The formed piezoelectric layers (ceramic layers) 5 are alternately stacked, and further, the piezoelectric layer 7 on which the terminal electrodes 17 and 18 are formed is stacked on the uppermost layer.

各圧電体層３，５，７は、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電セラミックス材料からなり、例えば「１０ｍｍ×３０ｍｍ，厚さ３０μｍ」の長方形薄板状に形成されている。また、個別電極２及びコモン電極４は、Ａｇ及びＰｄにより構成された導電材料からなり、スクリーン印刷によりパターン形成されたものである。このことは、端子電極１７，１８を除き、以下に述べる各電極についても同様である。   Each of the piezoelectric layers 3, 5, and 7 is made of a piezoelectric ceramic material mainly composed of lead zirconate titanate, and is formed in a rectangular thin plate shape of, for example, “10 mm × 30 mm, thickness 30 μm”. The individual electrode 2 and the common electrode 4 are made of a conductive material composed of Ag and Pd, and are patterned by screen printing. The same applies to each electrode described below except for the terminal electrodes 17 and 18.

最上層の圧電体層７から数えて２層目、４層目、６層目、８層目の圧電体層３の上面には、図２に示されるように、複数の長方形状の個別電極２がマトリックス状に配置されている。各個別電極２は、その長手方向が圧電体層３の長手方向と直交するように配置されており、隣り合う個別電極２，２は、所定の間隔をとることによって電気的な独立が達成され、且つ互いの振動による影響が防止されている。   As shown in FIG. 2, a plurality of rectangular individual electrodes are formed on the upper surface of the second, fourth, sixth, and eighth piezoelectric layers 3 from the uppermost piezoelectric layer 7. 2 are arranged in a matrix. Each individual electrode 2 is arranged such that its longitudinal direction is orthogonal to the longitudinal direction of the piezoelectric layer 3, and the individual electrodes 2, 2 adjacent to each other are electrically isolated by taking a predetermined interval. And the influence by mutual vibration is prevented.

ここで、圧電体層３の長手方向を列方向、当該長手方向と直交する方向を行方向とすると、個別電極２は、例えば４行７５列というように配置される（明瞭化のため図面では４行２０列とする）。このように、複数の個別電極２をマトリックス状に配置することで、圧電体層３に対して効率の良い配置が可能となるため、圧電体層３において振動に寄与する活性部の面積を維持しつつ、積層型圧電素子１の小型化或いは個別電極２の高集積化を図ることができる。   Here, assuming that the longitudinal direction of the piezoelectric layer 3 is the column direction and the direction orthogonal to the longitudinal direction is the row direction, the individual electrodes 2 are arranged, for example, in 4 rows and 75 columns (in the drawing, for the sake of clarity). 4 rows and 20 columns). As described above, since the plurality of individual electrodes 2 are arranged in a matrix shape, an efficient arrangement with respect to the piezoelectric layer 3 is possible, so that the area of the active portion contributing to vibration in the piezoelectric layer 3 is maintained. However, the stacked piezoelectric element 1 can be miniaturized or the individual electrodes 2 can be highly integrated.

１行目及び２行目の個別電極２は、１行目と２行目との間で対向する端部を接続端部２ａとし、その接続端部２ａの直下において圧電体層３に形成されたスルーホール１３内の導電部材１４に接続されている（図７参照）。同様に、３行目及び４行目の個別電極２は、３行目と４行目との間で対向する端部を接続端部２ａとし、その接続端部２ａの直下において圧電体層３に形成されたスルーホール１３内の導電部材１４に接続されている。   The individual electrodes 2 in the first and second rows are formed on the piezoelectric layer 3 immediately below the connection end 2a, with the end facing the first and second rows being the connection end 2a. The through-hole 13 is connected to the conductive member 14 (see FIG. 7). Similarly, in the individual electrodes 2 in the third and fourth rows, the end facing the third and fourth rows is the connection end 2a, and the piezoelectric layer 3 just below the connection end 2a. It is connected to the conductive member 14 in the through hole 13 formed in.

更に、圧電体層３の上面の縁部には、上下に位置する圧電体層５のコモン電極４同士を電気的に接続するための中継電極（内部電極）６が形成されている。この中継電極６は、その直下において圧電体層３に形成されたスルーホール１３内の導電部材１４に接続されている。   Furthermore, a relay electrode (internal electrode) 6 for electrically connecting the common electrodes 4 of the piezoelectric layer 5 positioned above and below is formed on the edge of the upper surface of the piezoelectric layer 3. The relay electrode 6 is connected to a conductive member 14 in a through hole 13 formed in the piezoelectric layer 3 immediately below the relay electrode 6.

なお、最下層の圧電体層３の上面にも、上述した２層目、４層目、６層目、８層目の圧電体層３と同様に個別電極２がマトリックス状に配置されている。ただし、図３に示されるように、最下層の圧電体層３は、中継電極６及びスルーホール１３が形成されていない点で、２層目、４層目、６層目、８層目の圧電体層３と異なっている。   The individual electrodes 2 are arranged in a matrix on the upper surface of the lowermost piezoelectric layer 3 as in the second, fourth, sixth, and eighth piezoelectric layers 3 described above. . However, as shown in FIG. 3, the lowermost piezoelectric layer 3 has the second layer, the fourth layer, the sixth layer, and the eighth layer in that the relay electrode 6 and the through hole 13 are not formed. Different from the piezoelectric layer 3.

また、最上層の圧電体層７から数えて３層目、５層目、７層目の圧電体層５の上面には、図４に示されるように、積層型圧電素子１の積層方向（換言すれば、積層型圧電素子１の厚さ方向、すなわち、圧電体層３，５の厚さ方向）において圧電体層３の各接続端部２ａに対向するように中継電極（内部電極）１６が形成されている。各中継電極１６は、その直下において圧電体層５に形成されたスルーホール１３内の導電部材１４に接続されている。   Further, on the upper surface of the third, fifth, and seventh piezoelectric layers 5 counted from the uppermost piezoelectric layer 7, as shown in FIG. In other words, the relay electrode (internal electrode) 16 is opposed to each connection end 2a of the piezoelectric layer 3 in the thickness direction of the multilayer piezoelectric element 1, that is, in the thickness direction of the piezoelectric layers 3 and 5. Is formed. Each relay electrode 16 is connected to a conductive member 14 in a through hole 13 formed in the piezoelectric layer 5 immediately below.

更に、圧電体層５の上面にはコモン電極４が形成されている。このコモン電極４は、１行目及び２行目の中継電極１６の集合と、３行目及び４行目の中継電極１６の集合とのそれぞれを所定の間隔をとって包囲すると共に、積層方向から見て、各個別電極２の接続端部２ａを除く部分と重なっている。これにより、圧電体層３，５において各個別電極２の接続端部２ａを除く部分に対向する部分の全体を、振動に寄与する活性部として有効に用いることができる。また、コモン電極４は、圧電体層５の外周部から所定の間隔をとって形成され、積層方向において圧電体層３の中継電極６に対向するように圧電体層５に形成されたスルーホール１３内の導電部材１４に接続されている。   Further, a common electrode 4 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 5. The common electrode 4 surrounds the set of the relay electrodes 16 in the first row and the second row and the set of the relay electrodes 16 in the third row and the fourth row with a predetermined interval, and in the stacking direction. As seen from FIG. 1, the individual electrodes 2 overlap the portions excluding the connection end 2a. As a result, the entire portion of the piezoelectric layers 3 and 5 facing the portion excluding the connection end 2a of each individual electrode 2 can be effectively used as an active portion that contributes to vibration. The common electrode 4 is formed at a predetermined interval from the outer peripheral portion of the piezoelectric layer 5 and is a through-hole formed in the piezoelectric layer 5 so as to face the relay electrode 6 of the piezoelectric layer 3 in the stacking direction. 13 is connected to the conductive member 14 in the inside.

なお、９層目の圧電体層５の上面にも、上述した３層目、５層目、７層目の圧電体層５と同様に中継電極１６及びコモン電極４が形成されている。ただし、図５に示されるように、９層目の圧電体層５は、積層方向において圧電体層３の中継電極６に対向するスルーホール１３が形成されていない点で、３層目、５層目、７層目の圧電体層５と異なっている。   The relay electrode 16 and the common electrode 4 are also formed on the upper surface of the ninth piezoelectric layer 5 in the same manner as the third, fifth and seventh piezoelectric layers 5 described above. However, as shown in FIG. 5, the ninth piezoelectric layer 5 has a third layer, a fifth layer, and a fifth layer that are not formed with through holes 13 facing the relay electrodes 6 of the piezoelectric layer 3 in the stacking direction. It differs from the piezoelectric layer 5 of the 7th layer.

また、最上層の圧電体層７の上面には、図６に示されるように、積層方向において圧電体層３の各個別電極２の接続端部２ａに対向するように端子電極１７が形成され、積層方向において圧電体層３の中継電極６に対向するように端子電極１８が形成されている。各端子電極１７，１８は、その直下において圧電体層７に形成されたスルーホール１３内の導電部材１４に接続されている。   Further, as shown in FIG. 6, terminal electrodes 17 are formed on the upper surface of the uppermost piezoelectric layer 7 so as to face the connection ends 2 a of the individual electrodes 2 of the piezoelectric layer 3 in the stacking direction. A terminal electrode 18 is formed so as to face the relay electrode 6 of the piezoelectric layer 3 in the stacking direction. Each terminal electrode 17, 18 is connected to the conductive member 14 in the through hole 13 formed in the piezoelectric layer 7 immediately below.

これらの端子電極１７，１８には、駆動電源に接続するためにＦＰＣ（flexible printed circuit board）等のリード線が半田付けされる。そのため、リード線を半田付けするに際して半田を載せ易くすべく、端子電極１７，１８においては、Ａｇ及びＰｄにより構成された導電材料からなる下地電極層上に、半田ぬれ性を良好にするためにＡｇにより構成された導電材料からなる表面電極層が形成されている。   These terminal electrodes 17 and 18 are soldered with lead wires such as an FPC (flexible printed circuit board) in order to connect to the drive power source. Therefore, in order to make it easy to put solder when soldering the lead wires, in the terminal electrodes 17 and 18, in order to improve solder wettability on a base electrode layer made of a conductive material composed of Ag and Pd. A surface electrode layer made of a conductive material made of Ag is formed.

以上のように電極パターンが形成された圧電体層３，５，７の積層によって、最上層の各端子電極１７に対しては、積層方向において５つの個別電極２が中継電極１６を介在させて整列し、整列した各電極２，１６，１７は、図７に示されるように、スルーホール１３内の導電部材１４により電気的に接続されることになる。一方、最上層の端子電極１８に対しては、積層方向において４つのコモン電極４が中継電極６を介在させて整列し、整列した各電極４，６，１８は、スルーホール１３内の導電部材１４により電気的に接続されることになる。   By stacking the piezoelectric layers 3, 5, and 7 with the electrode pattern formed as described above, the five individual electrodes 2 are interposed with the relay electrodes 16 in the stacking direction with respect to the uppermost terminal electrodes 17. As shown in FIG. 7, the aligned electrodes 2, 16, and 17 are electrically connected by the conductive member 14 in the through hole 13. On the other hand, with respect to the uppermost terminal electrode 18, four common electrodes 4 are aligned with the relay electrode 6 interposed in the stacking direction, and the aligned electrodes 4, 6, 18 are conductive members in the through holes 13. 14 to be electrically connected.

なお、積層方向において隣り合うスルーホール１３，１３は、互いの中心軸がずれるように各圧電体層３，５，７に形成され、スルーホール１３内の導電部材１４による電気的な接続が確実化されている。   The adjacent through holes 13 and 13 in the stacking direction are formed in the piezoelectric layers 3, 5 and 7 so that the center axes of the through holes 13 and 13 are shifted from each other, and the electrical connection by the conductive member 14 in the through hole 13 is ensured. It has become.

このような積層型圧電素子１における電気的接続により、所定の端子電極１７と端子電極１８との間に電圧を印加すると、当該所定の端子電極１７下に整列する個別電極２とコモン電極４との間に電圧が印加されることになる。これにより、圧電体層３，５においては、図７に示されるように、個別電極２とコモン電極４とで挟まれる部分に電界Ｅが生じ、当該部分が活性部Ａとして変位することになる。従って、電圧を印加する端子電極１７を選択することで、マトリックス状に配置された各個別電極２に対応する活性部Ａのうち、選択した端子電極１７下に整列する活性部Ａを積層方向に変位させることができる。このような積層型圧電素子１は、マイクロポンプの弁制御等、微小変位を必要とする種々の装置の駆動源に適用される。   When a voltage is applied between the predetermined terminal electrode 17 and the terminal electrode 18 by such electrical connection in the multilayer piezoelectric element 1, the individual electrode 2 and the common electrode 4 aligned under the predetermined terminal electrode 17 A voltage is applied during the period. As a result, in the piezoelectric layers 3 and 5, as shown in FIG. 7, an electric field E is generated in a portion sandwiched between the individual electrode 2 and the common electrode 4, and the portion is displaced as the active portion A. . Therefore, by selecting the terminal electrode 17 to which the voltage is applied, among the active parts A corresponding to the individual electrodes 2 arranged in a matrix, the active parts A aligned under the selected terminal electrode 17 are arranged in the stacking direction. Can be displaced. Such a laminated piezoelectric element 1 is applied to a drive source of various devices that require minute displacement, such as valve control of a micropump.

ここで、上述したスルーホール１３及び導電部材１４について、より詳細に説明する。なお、以下の説明において、「スルーホール１３」といった場合には、スルーホール（第１のスルーホール）１３１及びスルーホール（第２のスルーホール）１３２の双方を含むものとし、「導電部材１４」といった場合には、導電部材（第１の導電部材）１４１及び導電部材（第２の導電部材）１４２の双方を含むものとする。 Here, the through hole 13 and the conductive member 14 described above will be described in more detail. In the following description, when such "through-hole 13 ', the through-holes (first through holes) 13 1 and the through-hole (second through hole) 13 is intended to include both 2," the conductive member 14 ”Includes both the conductive member ( first conductive member) 141 and the conductive member (second conductive member) 14 2 .

図８に示されるように、スルーホール１３は、上側に末広がりのテーパ状に形成されている。圧電体層３に形成されたスルーホール１３の内面１３ａは、そのスルーホール１３の上側の開口側において圧電体層３の上面３ａから連続する曲面Ｒを有している。また、圧電体層５に形成されたスルーホール１３の内面１３ａは、そのスルーホール１３の上側の開口側において圧電体層５の上面５ａから連続する曲面Ｒを有している。これらの曲面Ｒは、スルーホール１３の上側の開口の縁部が丸みを帯びることで形成されている。   As shown in FIG. 8, the through hole 13 is formed in a tapered shape that widens toward the upper side. The inner surface 13 a of the through hole 13 formed in the piezoelectric layer 3 has a curved surface R that is continuous from the upper surface 3 a of the piezoelectric layer 3 on the opening side above the through hole 13. Further, the inner surface 13 a of the through hole 13 formed in the piezoelectric layer 5 has a curved surface R that is continuous from the upper surface 5 a of the piezoelectric layer 5 on the opening side above the through hole 13. These curved surfaces R are formed by rounding the edge of the upper opening of the through hole 13.

導電部材１４１は、スルーホール１３１内の下側の領域（所定の領域）を満たし、且つスルーホール１３１内の上側の領域の内面１３ａを膜状に覆うように、スルーホール１３１内において一体的に形成されている。同様に、導電部材１４２は、スルーホール１３２内の下側の領域（所定の領域）を満たし、且つスルーホール１３２内の上側の領域の内面１３ａを膜状に覆うように、スルーホール１３２内において一体的に形成されている。 The conductive member 14 1, meets the lower region of the through hole 13 1 (predetermined region), and to cover the inner surface 13a of the upper region of the through hole 13 1 into a film, the through-hole 13 1 Are integrally formed. Similarly, the conductive member 14 2, as satisfying the lower region of the through hole 13 in 2 (a predetermined region), and covers the inner surface 13a of the upper region of the through hole 13 in 2 in a film shape, a through hole It is integrally formed in 13 2.

圧電体層３のスルーホール１３内に形成された導電部材１４は、そのスルーホール１３の上側の開口側において個別電極２と一体的に形成されていると共に、そのスルーホール１３の下側の開口側において中継電極１６と接続されている。また、圧電体層５のスルーホール１３内に形成された導電部材１４は、そのスルーホール１３の上側の開口側において中継電極１６と一体的に形成されていると共に、そのスルーホール１３の下側の開口側において個別電極２と接続されている。   The conductive member 14 formed in the through hole 13 of the piezoelectric layer 3 is formed integrally with the individual electrode 2 on the upper opening side of the through hole 13, and the lower opening of the through hole 13. It is connected to the relay electrode 16 on the side. In addition, the conductive member 14 formed in the through hole 13 of the piezoelectric layer 5 is formed integrally with the relay electrode 16 on the upper opening side of the through hole 13, and below the through hole 13. Is connected to the individual electrode 2 on the opening side.

圧電体層３に形成されたスルーホール１３１内の導電部材非充填領域（スルーホール１３１内において導電部材１４１が充填されていない領域）Ｓには、そのスルーホール１３１が形成された圧電体層３と隣り合う上側の圧電体層５の一部分が食い込むようにして配置されている。また、圧電体層５に形成されたスルーホール１３１内の導電部材非充填領域Ｓには、そのスルーホール１３１が形成された圧電体層５と隣り合う上側の圧電体層３の一部分が食い込むようにして配置されている。 The conductive members unfilled region (region conductive member 14 1 has not been filled in the through-hole 13 1) S of the piezoelectric layer 3 through holes 13 1 formed, the through-hole 13 1 is formed A part of the upper piezoelectric layer 5 adjacent to the piezoelectric layer 3 is arranged so as to bite. Further, the conductive member unfilled region S of the piezoelectric layer 5 through hole 13 1 formed, a portion of the piezoelectric layer 3 of the upper adjacent to the piezoelectric layer 5 of the through hole 13 1 is formed It is arranged to bite.

圧電体層３に形成されたスルーホール１３２内の導電部材非充填領域（スルーホール１３２内において導電部材１４２が充填されていない領域）Ｓには空隙が形成されている。同様に、圧電体層５に形成されたスルーホール１３２内の導電部材非充填領域Ｓには空隙が形成されている。 Are voids formed in the (conductive member 14 2 is unfilled region in the through-hole 13 in 2) S piezoelectric layer conductive members unfilled region of the through hole 13 in 2 formed 3. Similarly, the air gap is formed in the conductive member unfilled region S of the piezoelectric layer 5 through hole 13 in 2 formed.

なお、隣り合う上側の圧電体層３，５が導電部材非充填領域Ｓに配置されたスルーホール１３１と、空隙が導電部材非充填領域Ｓに形成されたスルーホール１３２とは、積層型圧電素子１においてランダムに形成されている。 Note that the through holes 13 1 to the upper side of the piezoelectric layers 3, 5 are disposed conductive members unfilled region S adjacent a through hole 13 2 voids formed in the conductive member unfilled region S, stacked The piezoelectric elements 1 are randomly formed.

次に、積層型圧電素子１の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the multilayer piezoelectric element 1 will be described.

まず、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電セラミックス材料に有機バインダや有機溶剤等を混合して素体ペーストを作製し、この素体ペーストを用いて各圧電体層３，５，７となるグリーンシートをドクターブレード法により成形する。   First, an element binder paste is prepared by mixing an organic binder, an organic solvent, or the like with a piezoelectric ceramic material mainly composed of lead zirconate titanate, and each element layer 3, 5, 7 is formed using the element paste. The green sheet is formed by the doctor blade method.

そして、グリーンシートの所定の位置にレーザ光を照射し、当該所定の位置にテーパ状（例えば、上側の開口径が約４０μｍ、下側の開口径が約３５μｍ）のスルーホール１３を形成する。このとき、レーザ加工用のマスク形状やレーザ照射条件等をコントロールすることで、スルーホール１３の上側（レーザ光出射側）の開口側に曲面Ｒを形成することができる。   Then, a predetermined position of the green sheet is irradiated with laser light, and a through hole 13 having a tapered shape (for example, an upper opening diameter of about 40 μm and a lower opening diameter of about 35 μm) is formed at the predetermined position. At this time, the curved surface R can be formed on the opening side above the through hole 13 (laser beam emission side) by controlling the mask shape for laser processing, laser irradiation conditions, and the like.

続いて、Ａｇ：Ｐｄ＝７：３の比率で構成された導電材料に有機バインダや有機溶剤等を混合することで作製された導電ペーストを用いて、グリーンシートの上側からスルーホール１３に対して充填スクリーン印刷を行い、スルーホール１３内に導電部材１４を形成すると共に、グリーンシートの上面におけるスルーホール１３の周囲部に導電層を形成する。これにより、導電部材１４が、スルーホール１３内の下側の領域を満たし、且つスルーホール１３内の上側の領域の内面１３ａを膜状に覆うように、スルーホール１３内において一体的に形成されることとなる。   Subsequently, a conductive paste prepared by mixing an organic binder, an organic solvent, or the like with a conductive material having a ratio of Ag: Pd = 7: 3 is used to form a through hole 13 from the upper side of the green sheet. Filling screen printing is performed to form the conductive member 14 in the through hole 13 and to form a conductive layer around the through hole 13 on the upper surface of the green sheet. Thus, the conductive member 14 is integrally formed in the through hole 13 so as to fill the lower region in the through hole 13 and cover the inner surface 13a of the upper region in the through hole 13 in a film shape. The Rukoto.

なお、スルーホール１３内に対する導電ペーストの充填量をコントロールすることで、焼成後にスルーホール１３内に残存する導電材料の量を変化させることができる。また、スルーホール１３は上側に末広がりのテーパ状に形成されているため、スルーホール１３内に導電部材１４を確実に形成することができる。   By controlling the filling amount of the conductive paste into the through hole 13, the amount of the conductive material remaining in the through hole 13 after firing can be changed. Further, since the through hole 13 is formed in a tapered shape that widens toward the upper side, the conductive member 14 can be reliably formed in the through hole 13.

更に、上述した導電ペーストを用いて、グリーンシートの上面に対してスクリーン印刷を行い、グリーンシートの表面に端子電極１７，１８の下地電極層及び内部電極２，４，６，１６を形成する。このとき、スルーホール１３の周囲部には導電層が形成されているため、内部電極２，４，６，１６と導電部材１４とを確実に一体化することができる。   Further, screen printing is performed on the upper surface of the green sheet using the conductive paste described above, and the base electrode layers of the terminal electrodes 17 and 18 and the internal electrodes 2, 4, 6, and 16 are formed on the surface of the green sheet. At this time, since the conductive layer is formed around the through hole 13, the internal electrodes 2, 4, 6, 16 and the conductive member 14 can be reliably integrated.

続いて、電極パターンが形成されたグリーンシートを上述した順序で積層する。そして、約６０℃の温度に加熱しながら１００ＭＰａの圧力で積層方向にプレスを行って各層を圧着させ、積層体グリーンを作製する。これにより、スルーホール１３１内の導電部材非充填領域Ｓに、そのスルーホール１３１が形成されたグリーンシートと隣り合う上側のグリーンシートの一部分が食い込むようにして配置され、スルーホール１３２内の導電部材非充填領域Ｓに空隙が形成されることとなる。 Subsequently, the green sheets on which the electrode patterns are formed are stacked in the order described above. Then, while heating to a temperature of about 60 ° C., pressing is performed in the laminating direction at a pressure of 100 MPa so that the layers are pressure-bonded to produce a laminate green. Thus, the conductive member unfilled region S of the through hole 13 1, are arranged so as to a portion of the upper green sheet adjacent to the green sheet the through-hole 13 1 is formed bites, the through hole 13 in the 2 A gap is formed in the non-filling region S of the conductive member.

その後、積層体グリーンを所定の寸法に切断する。そして、切断された積層体グリーンに対して４００℃の温度で１０時間脱バインダを行い、更に、１１００℃の温度で２時間焼成を行う。これにより、有機バインダや有機溶剤等の成分が抜けて、グリーンシートは、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電セラミックス材料からなる圧電体層３，５，７となり、内部電極２，４，６，１６及び導電部材１４は、Ａｇ及びＰｄにより構成された導電材料からなる電極となる。   Thereafter, the laminate green is cut to a predetermined size. Then, the binder green thus cut is debindered at a temperature of 400 ° C. for 10 hours, and further fired at a temperature of 1100 ° C. for 2 hours. Thereby, components such as an organic binder and an organic solvent are removed, and the green sheet becomes piezoelectric layers 3, 5 and 7 made of a piezoelectric ceramic material mainly composed of lead zirconate titanate. 6, 16 and the conductive member 14 are electrodes made of a conductive material composed of Ag and Pd.

続いて、圧電体層７となる焼結シートに形成された下地電極層上に、Ａｇを主成分とする導電材料からなる表面電極層を焼き付けて、端子電極１７，１８を形成する。なお、表面電極層の材料としてＡｕやＣｕ等を用いてもよい。また、表面電極層の形成方法としてスパッタリングや無電界メッキ法等を採用してもよい。そして、最後に分極処理を行って積層型圧電素子１を完成させる。   Subsequently, a surface electrode layer made of a conductive material containing Ag as a main component is baked on the base electrode layer formed on the sintered sheet to be the piezoelectric layer 7 to form the terminal electrodes 17 and 18. In addition, you may use Au, Cu, etc. as a material of a surface electrode layer. Moreover, you may employ | adopt sputtering, an electroless plating method, etc. as a formation method of a surface electrode layer. Finally, a polarization process is performed to complete the multilayer piezoelectric element 1.

以上説明したように、積層型圧電素子１においては、スルーホール１３１内の下側の領域に導電部材１４１が充填され、同様に、スルーホール１３２内の下側の領域に導電部材１４２が充填されている。そのため、スルーホール内の全領域に導電部材が充填されているようなものに比べ、焼成時における導電部材１４１，１４２の収縮が小さくなる。しかも、圧電体層３に形成されたスルーホール１３１内の導電部材非充填領域Ｓには、そのスルーホール１３１が形成された圧電体層３と隣り合う上側の圧電体層５の一部分が食い込むようにして配置され、また、圧電体層５に形成されたスルーホール１３１内の導電部材非充填領域Ｓには、そのスルーホール１３１が形成された圧電体層５と隣り合う上側の圧電体層３の一部分が食い込むようにして配置されている。そのため、焼成時に導電部材１４１がある程度収縮しても、スルーホール１３１内の導電部材非充填領域Ｓに配置された圧電体層３，５の一部分によってスルーホール１３１の変形が制限される。また、スルーホール１３２内の導電部材非充填領域Ｓには空隙が形成されている。そのため、焼成時に導電部材１４２がある程度収縮しても、空隙内において空気等のガスが膨張してスルーホール１３２の内面１３ａに導電部材１４２を介して圧力が均一に加わり、スルーホール１３２の変形が制限される。従って、積層型圧電素子１によれば、焼成時におけるスルーホール１３の変形の抑制が可能になる。 As described above, in the multilayer piezoelectric element 1, the conductive member 14 1 is filled in the lower region of the through hole 13 1, Similarly, the conductive regions under the through hole 13 in the second member 14 2 is filled. Therefore, the shrinkage of the conductive members 14 1 and 14 2 at the time of firing is smaller than that in which the entire region in the through hole is filled with the conductive member. Moreover, the conductive members unfilled region S of the piezoelectric layer 3 through holes 13 1 formed, a portion of the piezoelectric layer 5 of the upper adjacent to the piezoelectric material layers 3 that the through-hole 13 1 is formed disposed manner bite, also, the piezoelectric layer 5 through hole 13 1 formed in the conductive member unfilled region S, of the upper adjacent to the piezoelectric layer 5 of the through hole 13 1 is formed A part of the piezoelectric layer 3 is arranged so as to bite. Therefore, also the conductive member 14 1 is somewhat shrunk during firing, deformation of the through hole 13 1 is limited by a portion of the piezoelectric layers 3 disposed on the conductive member unfilled region S of the through hole 13 1 . Furthermore, voids are formed in the conductive member unfilled region S of the through hole 13 in 2. Therefore, even when the conductive member 14 2 is somewhat shrinks during sintering, joined to uniform pressure through a conductive member 14 2 in the through-hole 13 2 of the inner surface 13a and a gas such as air is expanded in the air gap, through holes 13 The second deformation is limited. Therefore, according to the multilayer piezoelectric element 1, it is possible to suppress deformation of the through hole 13 during firing.

そして、このように、焼成時におけるスルーホール１３の変形が抑制されることで、完成した積層型圧電素子１自体の変形や、内部電極２，４，６，１６とスルーホール１３内の導電部材１４との接続の断線といった不具合を防止することが可能になる。   In this way, deformation of the through-hole 13 at the time of firing is suppressed, so that deformation of the completed multilayer piezoelectric element 1 itself, conductive members in the internal electrodes 2, 4, 6, 16 and the through-hole 13 are suppressed. This makes it possible to prevent problems such as disconnection of the connection with 14.

なお、焼成時における変形の抑制の度合いが互いに異なるスルーホール１３１とスルーホール１３２とが積層型圧電素子１にランダムに形成されていることも、完成した積層型圧電素子１自体の変形の防止に寄与する。 Even the degree of suppression of deformation during firing and different through holes 13 1 to each other and the through-hole 13 2 is formed randomly in the multilayer piezoelectric element 1, the finished multi-layer piezoelectric element 1 itself variant of Contributes to prevention.

また、空隙内において空気等のガスが膨張してスルーホール１３２の内面１３ａに導電部材１４２を介して圧力が均一に加わることで、スルーホール１３２内における導電部材１４２の偏った収縮（一般的に、導電部材１４は重力の影響によって下側に偏るように収縮しようとする）が抑制される。従って、このことも、内部電極２，４，６，１６とスルーホール１３２内の導電部材１４２との接続の断線の防止に寄与する。 Further, by pressure through a conductive member 14 2 in the through-hole 13 2 of the inner surface 13a gas is expanded, such as air, it is applied uniformly in the gap, the conductive member 14 2 in the through holes 13 in the two-sided contraction (Generally, the conductive member 14 tends to shrink so as to be biased downward due to the influence of gravity) is suppressed. Therefore, this also contributes to the prevention of disconnection of the connection between the conductive member 14 and second internal electrode 2,4,6,16 and the through hole 13 in 2.

更に、積層型圧電素子１では、圧電体層３に形成されたスルーホール１３の内面１３ａは、そのスルーホール１３の上側の開口側において圧電体層３の表面３ａから連続する曲面Ｒを有しており、そのスルーホール１３内に形成された導電部材１４は、そのスルーホール１３の上側の開口側において個別電極２と一体的に形成されている。また、圧電体層５に形成されたスルーホール１３の内面１３ａは、そのスルーホール１３の上側の開口側において圧電体層５の表面５ａから連続する曲面Ｒを有しており、そのスルーホール１３内に形成された導電部材１４は、そのスルーホール１３の上側の開口側において中継電極１６と一体的に形成されている。   Further, in the multilayer piezoelectric element 1, the inner surface 13 a of the through hole 13 formed in the piezoelectric layer 3 has a curved surface R that is continuous from the surface 3 a of the piezoelectric layer 3 on the opening side above the through hole 13. The conductive member 14 formed in the through hole 13 is integrally formed with the individual electrode 2 on the upper opening side of the through hole 13. Further, the inner surface 13 a of the through hole 13 formed in the piezoelectric layer 5 has a curved surface R that is continuous from the surface 5 a of the piezoelectric layer 5 on the opening side above the through hole 13. The conductive member 14 formed inside is formed integrally with the relay electrode 16 on the opening side above the through hole 13.

これにより、スルーホールの内面が圧電体層の表面と不連続に形成されているものや、導電部材が内部電極と別体として形成されているものに比べ、焼成時に導電部材１４が収縮して（上述したように、一般的に、導電部材１４は重力の影響によって下側に偏るように収縮しようとする）、スルーホール１３の内面１３ａが曲面Ｒとして形成された開口側から導電部材１４が後退するのを抑制することができる。従って、焼成時に内部電極２，４，６，１６とスルーホール１３内の導電部材１４との接続が断線するのを防止することが可能になる。   As a result, the conductive member 14 contracts during firing as compared to the case where the inner surface of the through hole is discontinuously formed with the surface of the piezoelectric layer and the case where the conductive member is formed separately from the internal electrode. (As described above, generally, the conductive member 14 tends to shrink so as to be biased downward due to the influence of gravity), the conductive member 14 is formed from the opening side where the inner surface 13a of the through hole 13 is formed as the curved surface R. Retreating can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the connection between the internal electrodes 2, 4, 6, 16 and the conductive member 14 in the through hole 13 from being broken during firing.

そして、このように、焼成時における内部電極２，４，６，１６とスルーホール１３内の導電部材１４との接続が確実化されることで、内部電極２，４，６，１６をより薄く形成することができる。よって、積層型圧電素子１の変位の阻害の抑制、及び積層型圧電素子１の薄型化を実現することが可能になる。   As described above, the connection between the internal electrodes 2, 4, 6, 16 and the conductive member 14 in the through hole 13 during the firing is ensured, so that the internal electrodes 2, 4, 6, 16 are thinner. Can be formed. Therefore, it is possible to suppress inhibition of displacement of the multilayer piezoelectric element 1 and to reduce the thickness of the multilayer piezoelectric element 1.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。   The present invention is not limited to the embodiment described above.

例えば、上記実施形態では、スルーホール１３１内の下側の領域に導電部材１４１が充填され、圧電体層３に形成されたスルーホール１３１内の導電部材非充填領域Ｓに、そのスルーホール１３１が形成された圧電体層３と隣り合う上側の圧電体層５の一部分が食い込むようにして配置されていたが、これに限定されるものではない。つまり、スルーホール内の所定の領域に導電部材が充填され、スルーホール内の導電部材非充填領域に、そのスルーホールが形成された圧電体層と隣り合う少なくとも一方の圧電体層の一部分が配置されていればよい。このことは、圧電体層５に形成されたスルーホール１３１、及びそのスルーホール１３１内に形成された導電部材１４１についても同様である。 For example, in the above embodiment, the conductive member 14 1 is filled in the lower region of the through hole 13 1, the conductive member unfilled region S of the piezoelectric layer through-hole 13 1 formed in the 3, the through were arranged as part of the piezoelectric layer 5 of the upper bite adjacent to the piezoelectric material layers 3 that hole 13 1 is formed, but not limited thereto. In other words, a predetermined region in the through hole is filled with a conductive member, and a portion of at least one piezoelectric layer adjacent to the piezoelectric layer in which the through hole is formed is disposed in a non-conductive region in the through hole. It only has to be done. The same applies to the through hole 13 1 formed in the piezoelectric layer 5 and the conductive member 14 1 formed in the through hole 13 1 .

また、上記実施形態では、スルーホール１３２内の下側の領域に導電部材１４２が充填され、スルーホール１３２内の導電部材非充填領域Ｓに空隙が形成されていたが、これに限定されるものではない。つまり、スルーホール内の所定の領域に導電部材が充填され、スルーホール内の導電部材非充填領域に空隙が形成されていればよい。 In the above embodiment, the conductive member 14 2 is filled in the lower region of the through hole 13 in 2, but the gap is formed in the conductive member unfilled region S of the through hole 13 in the 2, limited to Is not to be done. That is, it is only necessary that a predetermined region in the through hole is filled with the conductive member and a gap is formed in the conductive member non-filling region in the through hole.

また、上記実施形態では、圧電体層３に形成されたスルーホール１３の内面１３ａは、そのスルーホール１３の上側の開口側において圧電体層３の表面３ａから連続する曲面Ｒを有しており、そのスルーホール１３内に形成された導電部材１４は、そのスルーホール１３の上側の開口側において個別電極２と一体的に形成されていたが、これに限定されるものではない。つまり、スルーホールの内面は、そのスルーホールの少なくとも一方の開口側において圧電体層の表面から連続する曲面を有しており、そのスルーホール内に形成された導電部材は、そのスルーホールの内面が曲面として形成された開口側において内部電極と一体的に形成されていればよい。このことは、圧電体層５に形成されたスルーホール１３、及びそのスルーホール１３内に形成された導電部材１４についても同様である。   In the above embodiment, the inner surface 13 a of the through hole 13 formed in the piezoelectric layer 3 has a curved surface R that is continuous from the surface 3 a of the piezoelectric layer 3 on the opening side above the through hole 13. The conductive member 14 formed in the through hole 13 is integrally formed with the individual electrode 2 on the upper opening side of the through hole 13, but is not limited thereto. That is, the inner surface of the through hole has a curved surface that is continuous from the surface of the piezoelectric layer on at least one opening side of the through hole, and the conductive member formed in the through hole is the inner surface of the through hole. May be formed integrally with the internal electrode on the opening side formed as a curved surface. The same applies to the through hole 13 formed in the piezoelectric layer 5 and the conductive member 14 formed in the through hole 13.

また、本発明は、積層型圧電素子に限定されず、複数のセラミック層及び内部電極が積層されてなる種々の積層型セラミック素子に適用可能である。   The present invention is not limited to a multilayer piezoelectric element, and can be applied to various multilayer ceramic elements in which a plurality of ceramic layers and internal electrodes are laminated.

本発明に係る積層型セラミック素子の一実施形態としての積層型圧電素子の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a multilayer piezoelectric element as an embodiment of a multilayer ceramic element according to the present invention. 図１に示される積層型圧電素子の２層目、４層目、６層目、８層目の圧電体層の平面図である。FIG. 2 is a plan view of second, fourth, sixth, and eighth piezoelectric layers of the multilayer piezoelectric element shown in FIG. 1. 図１に示される積層型圧電素子の最下層の圧電体層の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the lowermost piezoelectric layer of the multilayer piezoelectric element shown in FIG. 1. 図１に示される積層型圧電素子の３層目、５層目、７層目の圧電体層の平面図である。FIG. 2 is a plan view of third, fifth, and seventh piezoelectric layers of the multilayer piezoelectric element shown in FIG. 1. 図１に示される積層型圧電素子の９層目の圧電体層の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a ninth piezoelectric layer of the multilayer piezoelectric element shown in FIG. 1. 図１に示される積層型圧電素子の最上層の圧電体層の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the uppermost piezoelectric layer of the multilayer piezoelectric element shown in FIG. 1. 図１に示されるVII−VII線に沿っての積層型圧電素子の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the lamination type piezoelectric element along a VII-VII line shown in FIG. 図７に示される積層型圧電素子の拡大部分断面図である。FIG. 8 is an enlarged partial cross-sectional view of the multilayer piezoelectric element shown in FIG. 7.

符号の説明Explanation of symbols

１…積層型圧電素子（積層型セラミック素子）、２…個別電極（内部電極）、３，５…圧電体層（セラミック層）、３ａ，５ａ…上面（表面）、４…コモン電極（内部電極）、６，１６…中継電極（内部電極）、１３１…スルーホール（第１のスルーホール）、１３２…スルーホール（第２のスルーホール）、１３ａ…内面、１４１…導電部材（第１の導電部材）、１４２…導電部材（第２の導電部材）、Ｒ…曲面、Ｓ…導電部材非充填領域。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multilayer piezoelectric element (laminated ceramic element), 2 ... Individual electrode (internal electrode), 3, 5 ... Piezoelectric layer (ceramic layer), 3a, 5a ... Upper surface (surface), 4 ... Common electrode (internal electrode) ), 6, 16 ... relay electrode (internal electrode), 13 1 ... through hole (first through hole), 13 2 ... through hole (second through hole), 13a ... inner surface, 14 1 ... conductive member (first 1 conductive member), 14 2 ... Conductive member (second conductive member), R... Curved surface, S.

Claims (1)

複数のセラミック層が積層されてなる積層型セラミック素子であって、
隣り合う前記セラミック層の間に形成された内部電極と、
前記セラミック層に形成された第１のスルーホール内に配置され、前記セラミック層の両側に位置する前記内部電極のそれぞれと接続された第１の導電部材と、
前記セラミック層に形成された第２のスルーホール内に配置され、前記セラミック層の両側に位置する前記内部電極のそれぞれと接続された第２の導電部材とを備え、
前記第１及び前記第２のスルーホールは、一方の開口側に末広がりのテーパ状に形成され、
前記第１及び前記第２のスルーホールの内面は、前記一方の開口側において前記セラミック層の表面から連続する曲面を有し、
前記第１及び前記第２の導電部材は、前記一方の開口側において前記内部電極と一体的に形成され、
前記第１のスルーホール内の他方の開口側の領域には前記第１の導電部材が充填され、前記第１のスルーホール内の導電部材非充填領域には、その第１のスルーホールが形成された前記セラミック層と隣り合う少なくとも一方の前記セラミック層の一部分が充填され、
前記第２のスルーホール内の他方の開口側の領域には前記第２の導電部材が充填され、前記第２のスルーホール内の導電部材非充填領域には空隙が形成されていることを特徴とする積層型セラミック素子。
A multilayer ceramic element formed by laminating a plurality of ceramic layers,
Internal electrodes formed between adjacent ceramic layers;
A first conductive member disposed in a first through hole formed in the ceramic layer and connected to each of the internal electrodes located on both sides of the ceramic layer;
A second conductive member disposed in a second through hole formed in the ceramic layer and connected to each of the internal electrodes located on both sides of the ceramic layer;
The first and second through holes are formed in a taper shape spreading toward the end on one opening side,
The inner surfaces of the first and second through holes have curved surfaces that are continuous from the surface of the ceramic layer on the one opening side,
The first and second conductive members are formed integrally with the internal electrode on the one opening side,
The region on the other opening side in the first through hole is filled with the first conductive member, and the first through hole is formed in the region not filled with the conductive member in the first through hole. A portion of at least one of the ceramic layers adjacent to the formed ceramic layer is filled ;
A region on the other opening side in the second through hole is filled with the second conductive member, and a gap is formed in a region not filled with the conductive member in the second through hole. A multilayer ceramic element.
JP2004337796A 2004-11-22 2004-11-22 Multilayer ceramic element Active JP4373896B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004337796A JP4373896B2 (en) 2004-11-22 2004-11-22 Multilayer ceramic element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004337796A JP4373896B2 (en) 2004-11-22 2004-11-22 Multilayer ceramic element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006147939A JP2006147939A (en) 2006-06-08
JP4373896B2 true JP4373896B2 (en) 2009-11-25

Family

ID=36627255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004337796A Active JP4373896B2 (en) 2004-11-22 2004-11-22 Multilayer ceramic element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4373896B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10707404B2 (en) * 2016-07-07 2020-07-07 Tdk Corporation Piezoelectric element

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006147939A (en) 2006-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4843948B2 (en) Multilayer piezoelectric element
JP2008130842A (en) Laminated piezoelectric element
JP4358087B2 (en) Multilayer ceramic element
JP4373896B2 (en) Multilayer ceramic element
JP4343552B2 (en) Multilayer piezoelectric element
JP4506172B2 (en) Multilayer piezoelectric element
JP4247179B2 (en) Multilayer ceramic element
JP4449797B2 (en) Electronic components
JP2004266154A (en) Stacked piezoelectric element
JP4057520B2 (en) Electronic components
JP5087822B2 (en) Piezoelectric element
JP4529427B2 (en) Multilayer piezoelectric element
JP4586352B2 (en) Multilayer piezoelectric element
JP4220440B2 (en) Ceramic element
JP4373942B2 (en) Manufacturing method of electronic parts
JP4283751B2 (en) Electronic component manufacturing method and electronic component
JP2006128467A (en) Laminated ceramic element
JP5066785B2 (en) Piezoelectric element
JP5205689B2 (en) Multilayer piezoelectric element
JP4262211B2 (en) Piezoelectric element
JP4940550B2 (en) Piezoelectric element
JP4373904B2 (en) Multilayer piezoelectric element
JP6094075B2 (en) Piezoelectric element and method for manufacturing the same
JP6003313B2 (en) Piezoelectric element
JP4238226B2 (en) Multilayer piezoelectric element

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080902

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081104

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: 20090901

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: 20090904

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4373896

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130911

Year of fee payment: 4