JPS62113487A - 積層圧電体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧電又は電歪材料から成る圧電板と内部電極
板とが交互に積層された構造を有し、電圧の印加によっ
て伸縮する積層圧電体に係り、特に強度の向上を企図し
几積層圧電体に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

従来より、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ　）の如き圧
電板と内部電極板とを伸縮方向に交互に積層させた構造
の積層圧電体が提案されている。このような積層圧電体
は、内部電極板に印加される電圧の極性によって伸縮す
るために、その変位を利用して継電器等のアクチェエー
タとして、また超音波モータ等の振動子として用いられ
ている。

このように積層圧電体は機械的な変位を生ずるために、
その積層構造は十分に高い強度を有することが必要でお
る・この強度の点で、従来の積層圧電体は十分とは言え
なかっ念。

〔問題点を解決するための手段〕

上記従来の問題点を解決するために、本発明による積層
圧電体は、内部電極板に両面処理銅板を用いたことを特
徴とする。

〔作　用〕

銅板の両面に、友とえは銅等の微粒子を付与する微粒子
処理と、酸化防止層を形成するバリヤー処理と、更に防
錆処理とを行った両面処理銅板を内部電極板として用い
ることで、圧電板と内部電極板との接着強度が向上し、
また高い接着力が保たれ、強度的に優れた積層圧電体を
得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図（４）および■）は、各々本発明による積層圧電
体の一実施例に使用される電極板シートの平面図でるる
。電極板シート１および２には、同一・ぐターンで内部
電極板３ａおよび３ｂが配列されている。電極板シート
１の内部電極板３ａは、図示されているように、腕４ａ
および５で各々連結され、電極板シート２の内部電極板
３ｂは、図示されているように、腕４ｂおよび６で各々
連結されている。すなわち、本実施例では、゛１極板シ
ート１および２の腕のパターンは、腕４ａおよび４ｂが
共通位置にｓｂ、腕５および６が１８０＠ずれて形成さ
れている。したがって、腕５および６方向に内部電極板
３ａおよび３ｂが奇数個配列されていれば、電極板シー
ト１を紙面内で１８０°回転させることで電極板シート
２として用いることができる。

電極板シートｌおよび２け、両面処理された銅箔（ここ
では−例として厚さ７０μｍのものを用いる。）をエツ
チング法又は打抜き法によって・セターン化して容易に
形成される。銅箔の両面処理は次のようにして行われる
（「電子技術」第２７巻第７号Ｐ９８〜ＰＩ　０５参照
）。

第１図（ｑは、本実施例における電極板シートの模式的
断面図である。

まず、硫酸調水溶液を電気分解することで回転ドラムに
銅を析出させ、析出した銅をドラムからはぎ取ることで
銅箔２０を作製する。銅箔２０の平坦な面（図における
下面）はドラム知接していた８面でロシ、凹凸のろる面
（図における上面）は自由表面であるＭ面でるる。

次に、同様に電気分解によって銅箔２０の両面に銅の微
粒子２１を析出させ（微粒子処理）、その上に耐熱特性
の向上および酸化防止の念めに黄銅又は亜鉛のノ々リヤ
一層２２を形成しくバリヤー処理）、最後に防錆のため
の保護層２３を形成ｊ。

て（防錆処理）両面処理鋼箔を作製する。

このような両面処理を施すことによシ、後述するように
圧電板との接着強度が増し、また高い接着力が持続する
。

次に、このような両面処理銅箔の電極板シートｌおよび
２を用いた本実施例の製造工程を順を追って説明する。

第２図〜第８図は、本実施例である積層圧電体の製造方
法の工程図である。

第２図において、スクリーン印刷用の支持台７には、圧
電板８を固定支持するとともに位置決めを行うための位
置決め穴９が電極版シート１および２の内部電極板３ａ
および３ｂと同一パターンで配列形成されている。ま念
、位置決め穴９には圧電板８を吸引固定するための吸引
口（図示せず）が設けられ、支持台７には電極板シート
１又は２を固定するための吸引口１０が周辺部に複数設
けられている。

このような支持台７の位置決め穴９に圧電板８を落とし
て吸引固定する。

次に、第３図忙示すように、スクリーン印刷法によって
熱硬化性接着剤１１を圧電板８上に選択的に塗布する。

熱硬化性接着剤１１としては導電性を有するものが好ま
しく、ここでは導電性エポキシ接着剤を用いた。また、
接着剤１１としてイースト状のハンダやロウ材等を用い
てもよい。

次に、第４図に示すように、支持台７によって吸引固定
され、接着剤１１が塗布された各圧電板８上に電極板シ
ート１の内部電極板３ａが各々重なるように、電極板シ
ート１が支持台７に吸引固定される。

次に、第５図（Ｎに示すように、電極板シート１の各内
部電極板３ａ上に熱硬化性接着剤１２（導電性エポキシ
接着剤）をスクリーン印刷法により塗布する。こうして
第５図（Ｂ）に示すように、電極板シート１を用いた積
層単位体が形成される。ただし、第５図（Ｂ）は第５図
囚のＩ−Ｉ線で切った積層単位体の模式的断面図である
。

次忙、同様にして電極板シート２を用いた積層単位体を
形成するが、上述したように、ここでは電極板シート１
を用いた積層単位体を１８０＠回転させて用いればよい
から、この工程は不要でろる。

勿論、電極板シート１および２の腕の／’Ｐターンが異
なる場合は、各々上記工程により各を極板シート全周い
た積層単位体を形成する必要がある。

次に、こうして形成され几積層単位体を積層枠に従って
積層させる。

第６図は、積層枠として用いる積層金型の平面図である
。同図において、積層金型１３には積層単位体を納める
ための凹部１４が形成されており、配列された凹部１５
に積層単位体の圧電板８および内部電極板３ａ　、３ｂ
が納められる・このような積層金型１３に、電極板シー
ト１を用いた積層単位体と電極板シート２を用いた積層
単位体とを交互に落とし込む・ただし、Ｏこては電極板
シート１を用いた積層単位体をその都度１８０″回転さ
せながら落とし込めばよい。

こうして所望数の積層単位体を積層金型１３に沿って積
層きせ念後、積層方向と平行に加圧して各層の熱硬化性
接着剤１２を圧電板８に密着させる。そして、加圧状態
で昇温することで接着剤１２を硬化させ、積層単位体を
一体化して第７図に示すような積層構造体を形成する。

第７図は積層構造体の模式的な断面図であシ、圧電板８
の積層方向の一列が一個の積層圧電体に相当する。

すでに述べたように、電極板シー）１および２け、第１
図（Ｃ１に示すような両面処理されｆｃ銅箔から形成で
れているために、圧電板８と高い接着強度を得ることが
できる〇 次に、第８図に示すように、積層構造体を切断して個々
の積層圧電体に分離する。その際、層毎に反対方向から
出ている腕５および６は、噴）圧電体の側面電極として
用いる念めに、各積層圧電体からはみ出すようにライン
ａ　−ｆに沿って切１析される。また、連結のための腕
４ａおよび４ｂは不要であるから、ラインｇおよびｈに
沿って各列とも切断される。なお、切断には回転ダイヤ
モンドカッター等を用いる。

圧電板８と電極板シートＩおよび２とは高い接着力で接
着されている友めに、切断工程の際にかかる力の影響を
無視してよく、切断が容易となる。

第９図は、本実施例である分離でれた一個の積層圧電体
の概略的構成図でるる。

同図に示すように、分離された各積層圧電体の側面には
、側面電極５′および６′が層毎に１８０°ずれた位置
に形成されている。これら側面電極５′および６′の列
をリード線１６および１７によって各各共通接続し、各
リード線を、駆動電圧を印加するための端子１８および
１９に接続する。そして、必要により分極処理を施し、
絶縁防湿処理を行うことで積層圧電体が完成する。

このようにして多数の積層圧電体を積層ずれを起こすこ
となく、容易に製造することができる。

また、圧電板８と電極板シート１および２との接着強度
が高い之めに、＠層構造体の取扱いが容易となり、その
後の工程が容易となる。

なお、電極板シート１および２の内部電極板３ａおよび
３ｂの形状は、勿論本実施例に限定されるものではなく
、第１０図に示すような矩形板、−個又は図示していな
いが複数個の穴を有する円板もしくは矩形板、又は外周
部の一部を切り欠い念円板もしくは矩形板等であっても
良い。ただし、その場合はそれらの形状に合わせて、圧
電板８の形状、支持台７の位置決め穴９の形状および積
層金型１３の凹部の形状も変える必要があることは当然
でろる＠ 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように１本発明による積層圧電体は
、内部成極板が両面処理銅板でるるために、圧電板と内
部電極板との接着強度が向上するとともに持続し、強度
的に優れた積層アクチーエータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図囚および（Ｂ）Ｈ１各々本発明によるｆａ　層圧
電体の一実施例に使用される電極板シートの平面図、第
１図（Ｃ）は、電極板シートの模式的断面図、第２図〜
第５図（４）および（Ｂ）は、本実施例の部分工程図、 第６図は、積層金型の平面図・ 第７図は、積７８構造体の模式的断面図、第８図は、積
層構造体の切断ラインを説明する念めの平面図、 第９図は、分離された一個の積層圧電体の概略的構成図
、 第１０図（Ｎおよび（Ｂ）は、各々本発明の他の実施例
に使用される電極板シートの平面図でるる。 １．２・・・電極板シート、３ｍ、３ｂ・・・内部電極
板、４ａ、４ｂ、５．６・・・腕、７・・・支持台、８
・・・圧電板、９・・・位置決め穴、ＩＯ・・・吸引口
、１１゜１２・・・熱硬化性接着剤、１３・・・積層金
型、５’、６’・・・側面Ｎ、原、ａ−ｈ・・・切断ラ
イン、２０・・・銅箔、２１・・・微粒子、２２・・・
バリヤ一層、２３・・・保護層第１図 （Ｂ） ＠２飄 第３図 第４図 第５図 Ｎ６図 第７図 第８図 ｈ 第９図 第０図 手続７市正書（方式） 昭和６１年２月２５日 特許庁長官　　宇　賀　道　部　殿 １、　事件の表示 昭和６０年特許願第２５２６５１号 ２、　発明の名称 積層圧電体 ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　山口県宇部市西本町１丁目１２番３２号名称（０
２０）宇部興産株式会社 ４、代理人 住所　東京都港区虎ノ門五丁目１３番１号虎ノ門４０森
ビル昭和６１年　１月２８日 「第２図〜第５図（Ａ）および（Ｂ）」をパニー　　　
″「第２図〜第４図と第５図（Ａ）および（Ｂ）」と補
正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電又は電歪材料から成る圧電板と内部電極板と
   が交互に積層された構造を有し、電圧の印加によって伸
   縮する積層圧電体において、 前記内部電極板が両面処理銅板であることを特徴とする
   積層圧電体。