JP4249313B2 - Multilayer piezoelectric actuator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は積層型圧電アクチュエータの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この分野では、図2に示されるように圧電セラミック層103と内部電極101が交互に積層され、内部電極101は1層おきに対向電極を形成するように、外部電極105に接続されている。内部電極101が複数積層されてなる内部電極群(内部電極層)の内、最も外側(最上位及び最下位、すなわち両端)に位置している外側内部電極で外側内部電極102およびその他の内部電極101の極性については、外部電極105の材料のマイグレーションおよび積層構造が考慮されず、分極処理を施して決定されていた。以下、両端の外側内部電極2枚 合わせて外側内部電極層と呼ぶこととする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術では、積層型圧電アクチュエータの極性について、外部電極105材料のマイグレーションに対する分極方向が考慮されていなかった。そのため、外部電極105のマイグレーションによる溶解元となる陽極と外側内部電極層102との極性が異なった場合、内部電極一層あたりに近接する外部電極量が、他の内部電極層に比較して外側内部電極102と外部電極105の間で生じるマイグレーションが多く、このマイグレーションによるショートまたは絶縁抵抗の低下が生じる。
【0004】
したがって、本発明の課題は、外部電極のマイグレーションによる外側内部電極層と外部電極間のショートまたは絶縁抵抗低下を解決する積層型圧電アクチュエータを提供することである。
【0005】
【解決を解決するための手段】
積層型圧電アクチュエータを製造する際、上下の外側内部電極2が同極性となるように、電極積層の形成および絶縁体層4の形成を行い、その後、外部電極5の形成を行う。更に、外側内部電極層2の極性が、外部電極5材料がマイグレーションにより溶解し移動する際の移動元である陽極となるように分極処理を行う。
【0006】
【作用】
本発明によれば、外部電極5がマイグレーションにより溶解し移動する際の移動元となる極性と、外側内部電極2の極性を同一にすることにより、近接する外部電極5の材料比率が多い、外側内部電極2に対しての、外部電極5のマイグレーションが無くなるため、外側内部電極2と外部電極5間のショートまたは絶縁抵抗低下を解決できる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の積層型圧電アクチュエータの一実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は本発明の積層型圧電アクチュエータの構造を示した図であり、本実施の形態では銀を使用した。積層型圧電アクチュエータは内部電極1の層数が全部でl01層となるよう製造し、内部電極1が1層おきに対向電極となるよう絶縁体層4を形成し、更に、外部電極5を銀により形成している。その後、上下の外側内部電極2が陽極となる様に分極処理を行った。
【0008】
上記工法により製造された積層型圧電アクチュエータを、40℃、90%の環境下で、DCl50Vの電圧を印加し、上下各2層(計4層)の内部電極1と外部電極5の間のショートまたは絶縁抵抗劣化の発生状況について調査を行った。
【0009】
また、比較の為、内部電極1の全層数を100層とし、上下の内部電極層が異極となるように製造した積層型圧電アクチュエータについても同様の調査を行った。500時間までの、上下各2層での内部電極1と外部電極2間でのショートまたは絶縁抵抗低下発生数を以下の表1に示す。
【0010】
【表1】
【0011】
上記表1の結果より、本発明の積層型圧電アクチュエータでは、上下外側内部電極二層と、それと隣接した内部電極1及び外部電極5と間でのショートまたは絶縁抵抗低下は確認されず、従来工法との差が確認できた。
【0012】
以上の効果は、外部電極材料が銀に限らず、いかなろ電極材料でも、マイグレーションにより、外部電極5材料が陽極で溶解し移動する場合、外側内部電極2が陽極になるように製造することにより、上記同様の効果が得られる。
【0013】
また、図2に示すように、最上位の外側内部電極とその下の内部電極の2層を連続して同極にし、他方最下位の外側内部電極とその上の内部電極の2層を連続して同極にした場合でも上記同様の効果が得られる。
【0014】
また、図3に示すように、内部電極が1層おきに対向電極となるように、内部電極の一部を形成せずに、圧電セラミックの一部を絶縁体層としても上記同様の効果が得られる。
【0015】
【発明の効果】
本発明によれば、外部電極のマイグレーションによる外側内部電極と、それと隣接した異極の内部電極及び外部電極との間のショートまたは絶縁抵抗低下の発生を低減できる利点をもった積層型圧電アクチュエータの提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の積層型圧電アクチュエータの断面構造を示した図である。
【図2】上下外側内部電極とそれの隣接内部電極とを同極とした場合の積層型圧電アクチェエータの断面構造を示した図である。
【図3】外部電極と接続される部分に内部電極を形成しない構造の積層型圧電アクチュエータの断面構造を示した図である
【図4】従来の積層圧電アクチュエータの断面構造を示した図である。
【符号の説明】
1 内部電極(外側内部電極を含む)
2 外側内部電極
3 圧電セラミック層
4 絶縁体層
5 外部電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the structure of a multilayer piezoelectric actuator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this field, as shown in FIG. 2, piezoelectric
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art described above, the polarization direction with respect to the migration of the
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a multilayer piezoelectric actuator that solves a short circuit between an outer internal electrode layer and an external electrode due to migration of an external electrode or a decrease in insulation resistance.
[0005]
[Means for solving the problem]
When manufacturing the laminated piezoelectric actuator, the electrode stack and the insulator layer 4 are formed so that the upper and lower outer
[0006]
[Action]
According to the present invention, by making the polarity of the movement source when the
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a multilayer piezoelectric actuator of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the structure of a multilayer piezoelectric actuator according to the present invention. In this embodiment, silver is used. The laminated piezoelectric actuator is manufactured so that the total number of layers of the
[0008]
The multilayer piezoelectric actuator manufactured by the above method is subjected to a DCL 50 V voltage in an environment of 40 ° C. and 90%, and a short circuit between the
[0009]
For comparison, the same investigation was performed on a laminated piezoelectric actuator manufactured so that the total number of layers of the
[0010]
[Table 1]
[0011]
From the results of Table 1 above, in the multilayer piezoelectric actuator of the present invention, no short circuit or reduction in insulation resistance between the upper and lower inner electrode two layers and the
[0012]
The above effect is achieved by manufacturing the
[0013]
In addition, as shown in FIG. 2, the uppermost outer internal electrode and the lower internal electrode have the same polarity, and the lowermost outer internal electrode and the upper internal electrode have the same layer. Even in the case of the same polarity, the same effect as described above can be obtained.
[0014]
In addition, as shown in FIG. 3, the same effect as described above can be obtained by forming a part of the piezoelectric ceramic as an insulator layer without forming a part of the internal electrode so that the internal electrode becomes a counter electrode every other layer. can get.
[0015]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a multilayer piezoelectric actuator having an advantage that it is possible to reduce the occurrence of a short circuit or a decrease in insulation resistance between an outer internal electrode due to migration of an external electrode and an adjacent internal electrode and external electrode of a different polarity. Offering became possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a cross-sectional structure of a multilayer piezoelectric actuator of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a cross-sectional structure of a stacked piezoelectric actuator in which upper and lower outer internal electrodes and adjacent internal electrodes have the same polarity.
FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional structure of a multilayer piezoelectric actuator having a structure in which an internal electrode is not formed in a portion connected to an external electrode. FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional structure of a conventional multilayer piezoelectric actuator. .
[Explanation of symbols]
1 Internal electrode (including outer internal electrode)
2 outer
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05808899A JP4249313B2 (en) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Multilayer piezoelectric actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05808899A JP4249313B2 (en) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Multilayer piezoelectric actuator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000262075A JP2000262075A (en) | 2000-09-22 |
| JP4249313B2 true JP4249313B2 (en) | 2009-04-02 |
Family
ID=13074195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05808899A Expired - Lifetime JP4249313B2 (en) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Multilayer piezoelectric actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4249313B2 (en) |
-
1999
- 1999-03-05 JP JP05808899A patent/JP4249313B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000262075A (en) | 2000-09-22 |
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