JPS62113487A - 積層圧電体 - Google Patents
積層圧電体Info
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- JPS62113487A JPS62113487A JP60252651A JP25265185A JPS62113487A JP S62113487 A JPS62113487 A JP S62113487A JP 60252651 A JP60252651 A JP 60252651A JP 25265185 A JP25265185 A JP 25265185A JP S62113487 A JPS62113487 A JP S62113487A
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Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
)。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
。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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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)
- (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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60252651A JPS62113487A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 積層圧電体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60252651A JPS62113487A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 積層圧電体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62113487A true JPS62113487A (ja) | 1987-05-25 |
Family
ID=17240319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60252651A Pending JPS62113487A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 積層圧電体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62113487A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS649673A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-12 | Ube Industries | Piezoelectric flexible element |
JPH04131960U (ja) * | 1991-05-27 | 1992-12-04 | 日本航空電子工業株式会社 | 圧電素子組立体における電極部の接着構造 |
JP2002529916A (ja) * | 1998-11-03 | 2002-09-10 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 圧電式アクチュエータを製造するための方法 |
US20090278423A1 (en) * | 2006-04-28 | 2009-11-12 | Heiner Bayer | Piezoelectric actuator with gradient encapsulation layer and method for the production thereof |
-
1985
- 1985-11-13 JP JP60252651A patent/JPS62113487A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS649673A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-12 | Ube Industries | Piezoelectric flexible element |
JPH04131960U (ja) * | 1991-05-27 | 1992-12-04 | 日本航空電子工業株式会社 | 圧電素子組立体における電極部の接着構造 |
JP2002529916A (ja) * | 1998-11-03 | 2002-09-10 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 圧電式アクチュエータを製造するための方法 |
US20090278423A1 (en) * | 2006-04-28 | 2009-11-12 | Heiner Bayer | Piezoelectric actuator with gradient encapsulation layer and method for the production thereof |
US8198783B2 (en) * | 2006-04-28 | 2012-06-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Piezoelectric actuator with encapsulation layer having a thickness-varying property gradient |
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